天柱县坑头-金井一带含金石英脉中金的富集规律.pdf

Serial No． 535 November． 2013 现代矿业 MODEＲN MINING 总 第535 期 2013年 11 月第 11 期 吴先彪 1968 ， 男， 工程师， 551400 贵州省清镇市红枫路 301 号。 天柱县坑头金井一带含金石英脉中金的富集规律 吴先彪朱尤青罗传庆 贵州省有色金属和核工业地质勘查局一总队 摘要通过对天柱县坑头金井一带地质特征的综合研究， 认为区内石英脉中金的富集规 律与围岩、 构造、 围岩蚀变、 硫化物含量及脉体规模有关。发育在两种不同岩性的接触面或其夹层 中的石英脉含金性较好， 单一岩性中的石英脉含金性较差; 受构造影响所形成多条脉的分枝复合部 位较有利于金的富集; 金的富集与硫化物关系密切， 当硫化物总量小于 5 时， 矿化分散; 矿化富集 地段， 绿泥石发育; 石英脉体的规模越大， 金矿体就越大。 关键词天柱县金矿石英脉富集规律 天柱县坑头金井一带金矿主要产在新元古代 下江群浅变质岩系中， 属于石英脉型金矿。在前人 工作的基础上， 结合本单位近几年对该区的地质勘 查工作，本次通过系统采样、 分析， 对石英脉型金矿 的地质特征作了进一步分析， 并对该区金的富集规 律进行了初步总结。旨在通过以该区金矿为代表的 石英脉型金矿的富集规律研究， 进而为该区及相邻 地区同类型金矿的找矿及预测提供参考。 1区域地质背景 区域大地构造位置处于江南古陆西缘， 华南褶 皱带锦屏榕江构造变形区北部［1- 2 ］。 1． 1地层 前震旦系浅变质岩是含金石英脉赋存的主要地 层， 出露最老的为番召组第二段， 依次为清水江组、 平略组、 隆里组。这套地层分布面积占全区总面积 的 75， 其上缺失奥陶系至下石炭系及三叠系和侏 罗系， 下二叠系、 下白垩系地层分布于帮洞、 渡马、 白 市一带， 不整合覆盖于基底构造层之上。 番召组第二段 Qbf2 。区内出露不全， 分布于 金井及平秋一带， 为深灰色薄层、 中厚层粉砂质或凝 灰质绢云母板岩组成， 上部夹深灰色块状凝灰岩及 凝灰质变余粉砂岩。该层为金平、 平秋一带含金石 英脉的赋存层位。出露厚度为 200 ～500 m。 清水江组 Qbq 。分布全区， 由凝灰岩、 变余砂 岩及黏土岩组成， 可分 3 个岩性段 第一段 Qbq1 以灰至深灰色块状变余凝灰岩为主， 夹变余凝灰质 砂岩， 厚 1 400 ～3 000 m。第二段 Qbq2 由灰至深 灰色火山灰变余层凝灰岩夹变余块状凝灰岩、 凝灰 质绢云母板岩及凝灰质变余粉砂岩组成， 本段中赋 存含金石英脉占全区的 70， 厚 558 ～1 127 m。第 三段 Qbq3 由灰至浅灰色、 灰绿色砂质板岩及砂质 绢云母板岩组成， 厚度大于 1 000 m。 平略组 Qbp 。浅灰、 浅灰绿色薄至中厚层硅 质绢云母板岩、 粉砂质绢云母板岩， 中部间夹变余砂 岩或砂砾岩透镜体。厚 2 520 ～2 909 m。 隆里组 Qbl 。呈条带状分布于金鸡口、 兴隆 一带。下部以变余砂岩为主， 次为绿泥石绢云母板 岩; 上部以绢云母板岩为主， 次为变余砂岩。厚 1 000 ～1 733 m。 1． 2构造 区内主要构造形迹方向为东西向、 北东向、 北北 东向， 褶皱发育， 自北向南有注溪背斜、 溪口背斜、 锦 屏向斜、 稳江背斜。 2含金石英脉产出特征 黔东南地区共发现含金石英脉数十余条， 金井 地区钻孔揭露达 34 条 层 ， 脉体多沿层间压扭性 断裂充填， 与围岩产状基本一致， 呈层状、 透镜状产 出， 具有延伸长、 厚度薄、 品位变化大及倾角缓等特 征。脉体与围岩有着密切的空间关系。 1 产在薄层条带状凝灰岩夹厚度不大的板岩 之间的扭性断层中， 脉体与上下围岩界线平整， 顶底 板常见有厚几厘米至 20 cm 断裂滑动泥。脉体延深 比较稳定， 石英脉中条带状构造发育。 2 产在板岩中的石英脉， 具有层间整合脉和 层间破碎带充填脉的过渡形态， 脉体顶底板不平整， 膨缩变化较大， 脉石英中块状构造发育， 局部有角砾 状和条带状构造。 75 3 产在粉砂岩和板岩接触带中， 形成破碎带 充填脉， 呈复脉形式产出， 脉体与围岩界线不平整， 常有穿层现象， 一般主脉延伸较长， 延深较大， 膨缩 变化显著。支脉短小， 常成群成带与主脉平行产出。 脉石英以角砾状构造为主。 4 产在单一生的凝灰岩或砂岩中， 脉体呈单 个小透镜体， 延 伸 深不远即尖灭。脉石英多为块 状构造。 3金的富集规律 3． 1金的富集与围岩的关系 1 岩性组合决定着石英脉群的空间分布和脉 体规模。黔东南地区含金石英脉赋存在一套沉积韵 律发育的浅变质中基性海底火山喷发沉积物中［3 ］。 经岩矿鉴定， 岩石定名达十余种， 其中以凝灰岩、 板 岩、 粉砂岩为主， 其余属于它们之间的过渡岩性。在 剖面上， 这套岩石由老至新具有由凝灰岩、 板岩、 砂 岩多旋回的沉积特征， 其间互层情况十分频繁。据 该区不同地段 54 条含金脉统计， 与凝灰岩有关的石 英脉占 39， 与板岩有关的占 44， 与砂岩有关的 占 17。含金性好的石英脉多发于在凝灰岩中， 其 次是板岩。规模大、 延伸较稳定的脉体， 大部分赋存 在 2 种不同岩性接触面或其夹层中， 含金性较好。 反之， 在单一的岩性中， 脉体规模不大， 含金性较差， 如单一的块状凝灰岩中， 脉体分散呈单个的透镜体; 在单一的板岩或条带状粉砂岩中， 脉体常成群成带 出现。这些脉一般规模不大， 含金性很差， 只有当小 脉靠近大脉， 依附于大脉的一侧或两侧， 金的品位往 往才会猛增， 形成金的富集地段。 2 围岩中原始元素的丰度决定石英脉中金属 元素的富集。根据区内富金石英脉的围岩中化学组 分测定及微量元素测定， 金在远离围岩中的平均含 量高于克拉克值 6 ～ 11 倍， 在顶底板围岩中的平均 含量高于克拉克值 22 ～106 倍， 见表 1、 表 2。各类 岩性表明， 在凝灰岩中， 金的平均含量为 90． 097 ～ 0． 80910 －6， 为克拉克值的 27 ～88 倍; 板岩中为 0． 007 ～0． 27710 －6， 为克拉克值的 2 ～54 倍; 砂 岩中为 0． 018 ～0． 029 510 －6， 为克拉克值的5 ～ 8 倍; 微量元素 As、 Sb、 Pb 都高于克拉克值数倍至数 百倍。 表 1围岩微量元素分析统计 地段围岩样品件数 微量元素含量/ 10 －6 AuSbAsPbZnHg 漠滨 脉体围岩290． 225 5 远离脉围岩480． 038 6 8．857101．8734．472145．1690． 140 0 坑头 脉体围岩100． 173 0 远离脉围岩430． 021 0 15．55212．01818．9847．019 渡马 脉体围岩500． 373 9 远离脉围岩90． 031 6 5．22581．631．112 982．400． 144 8 金井 脉体围岩130． 078 5 远离脉围岩1240． 022 1 5．785156．5543．461 5152． 307 70． 292 3 表 2不同岩性微量元素分析统计 岩性地段样品数 微量元素含量/ 10 －6 AuSbAsPbZnHg 凝灰岩类 漠滨430． 1787．58111．721．6890．140． 126 坑头210． 0973．76388．1421．9546．48 渡马270． 3095．316167．9236．9387．630． 193 金井190． 1343．695377．535．47108．100．25 板岩类 漠滨300． 02311．4893．5751．83231．730． 166 坑头150． 0073．9361．0716．4041．73 渡马290． 2774．28142．2422．0652．550． 164 金井940． 025 56．090 4144．97 砂岩类 漠滨40． 0182．9558．522．587．50．1 坑头170． 029 540．35127．6517．5952．35 3． 2金的富集与构造的关系 区内坑头、 金井、 渡马等地段， 都处于早期东西 向隐伏隆起与华夏系背斜叠加的正向隆起区， 显示 出斜列棋盘格子状控矿模式。这些地区由于两期应 力场的叠加， 层间断裂发育， 地层产状发生变化， 在 背斜近轴部， 集中了脉系的分布， 形成金的有利富集 区间。在褶皱翼部产状平缓处， 由于挤压作用居于 主导地位， 形成的脉体较薄; 在产状由缓变陡部位及 85 总第 535 期现代矿业2013 年 11 月第 11 期 背斜轴部， 由于以引张作用为主， 裂缝张开， 形成的 脉体较厚。这些产状变化带， 往往由于应力集中， 造 成围岩破碎， 断裂节理发育， 形成多条脉的分枝复 合， 有利于金的富集。 3． 3金的富集与石英脉形态产状的关系 根据含金石英脉的形成产状可以分为 3 种基本 类型 单脉型、 复脉型和交错脉型。单脉型规模大， 其次为复脉型， 交错脉型只有依附于主脉产出， 才具 有找矿意义。 1 单脉型。也叫大脉型， 脉体受层间压扭性 断裂或层间破碎带控制， 常赋存于两种不同岩性的 接触面或夹层中， 见图 1 a 。脉体总的特征是 脉 体无论沿走向或倾向都比较稳定， 而且有大致固定 的产出层位。产于背斜轴部的脉体厚度膨大， 延深 大， 向两翼迅速变薄或尖灭。具有在走向上尖灭再 现， 倾向上尖灭侧现的特征。在脉体分枝复合、 膨大 缩小及形态产状变化部位， 往往形成金的富集。 2 复脉型。由众多平行密集的石英脉组成， 单脉短小成带出现。脉群受层间剥离构造带的控 制， 一般赋存于砂质岩和板岩中， 有规律地分布在一 定的构造范围内， 常伴随大脉出现， 发育于大脉的一 侧或两侧， 见图 1 b 。有的地段为大脉， 有的地段 变为复脉。金多富集在大脉与复脉的结合部位。 3 交错脉型。与前两种脉的差别， 在于交切 围岩层理， 常见有各种节理脉、 裂隙脉及网脉等多种 形态。脉中除羽状扭裂脉一般厚度较大、 延伸较长 外， 其余通常延伸不远即尖灭， 见图 1 c 。交错脉 一般发育在刚性较大或单层较厚的砂质岩或凝灰岩 中， 多数情况伴随主脉产出， 尤其在主脉厚度较大或 相距不远的两单脉之间发育， 在空间上与局部地段 围岩破碎。如果主脉含金性较好， 则交错脉中金的 品位很高。俗称 “丝线吊金钟” ， 就是指的这种节理 裂隙脉。 图 1石英脉型 3． 4金的富集与硫化物的关系 根据各地段主要脉体对 Au、 As、 Pb 等元素含量 统计， 金的平均含量高于克拉克值 116 ～ 656 倍 剔 除特高品位 ， 砷含量具有同升同降的趋势， 其次是 锌的含量在围岩中低于克拉克值， 在脉中则高于克 拉克值。不同地段各元素的背景含量和异常下限及 在脉中的分布是不相同的， 其中以金、 砷最为突出， 铅、 锌、 锑比较一致， 见表 3、 表 4。漠滨金矿 2脉中 金的正常背景值为 0． 190 5 10 －6， 砷为 43． 65 10 －6， 矿化场中金为 0． 668 10－6， 砷为 1 348． 96 10 －6。金的品位变化系数在正常场为 97． 94， 矿 化场为 363． 9 ～644． 96。金的品位变化系数越 大， 矿化越富， 反之， 品位变化系数越小， 分布越均 匀， 矿越贫。从微量元素的丰度来看， 砷的低异常分 布范围广而大， 砷的高异常和锑、 铅、 锌异常分布范 围较窄， 与金的富集地段较一致， 在空间上具有分带 现象。当采用硫化物总量作变量时， 金在硫化物中 的含量虽高， 但如果硫化物总量小于 5， 矿化仍分 散， 没有工业价值的矿体， 采用硫化物总量按级别圈 定出的异常更能反映出金的富集地段。 表 3金含量统计 矿点样品数总量平均值众数均方差品位变化系数最大值最小值 漠滨 M2 148696． 104．702 40．66830．34644．96532． 920． 005 147337． 702．297 90．6688．36363．90120． 370．005 8910．780．121 10．190 50．118697．940． 480．005 金井 M6145 259． 001．786 21．382．124 6118．9513．090． 02 坑头 M820 28．461．423 10．706 32．358 8165．7514．170． 02 金良冲 M164368．25 1．5870．672 35．821 5366．8038．140． 04 金场 M695 373． 983．936 60．868 810．54467．85117＜0．001 注 金含量单位为 10 －6， 品位变化系数单位为。 95 吴先彪朱尤青等 天柱县坑头金井一带含金石英脉中金的富集规律2013 年 11 月第 11 期 表 4砷含量统计 矿点样品数总量平均值众数均方差异常下限品位变化系数最大值最小值 漠滨 M2 148182 019． 31 229．8643．652 009． 21235．0220 00010 997939． 880．2043．6582．67208．99103．0826010 金井 M6 1451 937 16013 359． 7220 08114 352． 03107．4858 75038 68145 1602134．7126791 742． 386 163．7781．62 坑头 M820 62 76031381 379．772 949．1893．9818 25035 金良冲 M164318 480 429．77295．29494．80115．13212．515 金场 M636 23 680657．7885．981 854．263 794．49281．908 50063 注 砷含量单位为 10 －6， 品位变化系数单位为。 3． 5金的富集与围岩蚀变的关系 与金的富集有关的蚀变主要有硅化、 黄铁矿化、 毒砂化、 绿泥石化及绢云母化［4 ］。 硅化仅限于金的高度富集地段， 常与绢云母化、 细粒黄铁矿化、 细粒毒砂化共存。硅化一般仅见于 凝灰质、 砂质岩类的围岩中， 表现为褪色、 致密坚硬 及结构构造和成分的改变。 黄铁矿化、 毒砂化在空间上相伴出现， 广泛分布 于脉体顶底板围岩中， 厚度由几米至几十米。围岩 中粗粒毒砂、 粗粒黄铁矿一般属于早期蚀变矿物， 含 金性差。晚期毒砂、 黄铁矿晶形不完整， 颗粒细小， 呈星散状、 细脉状及条带状产出。在空间上， 紧靠脉 体顶底板， 与矿同时产出。 绿泥石化往往分布于富集地段附近的脉体围岩 中。在复脉或交错脉富集地段， 绿泥石化是较好的 找矿信息。 绢云母化分布于脉体顶底板围岩的层间破碎带 或层间滑动强度较大的地带， 与脉中金的富集地带 相伴出现， 有时在矿脉伴生的绢云母围岩中出现金 的局部富集。 3． 6金的富集与脉体规模关系 黔东南地区含金石英脉由多个有规律分布的透 镜体组成。透镜体的大小取决于脉体规模， 脉体规 模大， 透镜体就大; 反之， 脉体规模小， 透镜体就小。 大的透镜体呈似层状， 小的如扁豆状。如漠滨 M2 脉， 长 10 km， 倾向延深 800 m 以上， 东段薄， 西段 厚， 大透镜体分布于脉体厚度大的西段， 长 500 ～ 800 m， 宽 200 ～300 m， 长宽比约为 3∶ 1。金井 M6 脉长800 m， 宽220 m， 脉体规模较小， 透镜体规模也 小， 长 10 ～80 m， 超过 100 m 的甚少， 在 2 个透镜体 的衔接地段出现无矿或贫矿段， 表明矿化体的大小 及金的富集强度随含金石英脉透镜体的增大而增 大。 4结论 1 含金石英脉多发育在凝灰岩或板岩中， 两 种不同岩性的接触面或其夹层中的石英脉含金性较 好， 单一岩性中的石英脉含金性较差。 2 在背斜构造轴部， 近轴部和地层拐弯 石英 脉产状变化 处， 由于应力集中， 造成围岩破碎， 断 裂节理发育， 形成多条脉的分枝复合或脉体的膨大 缩小， 有利于金的富集。 3 金的富集与硫化物关系密切， 金、 砷含量具 有同升同降趋势。但当硫化物总量小于 5 时， 矿 化分散， 异常内也无工业价值矿体产出。 4 石英脉中金的品位变化系数越大， 矿化越 富集。反之， 品位变化系数越小， 分布越均匀， 矿越 贫。 5 矿化富集地段， 绿泥石发育， 黄铁矿、 毒砂 呈星散状。 6 金矿体的规模与石英脉透镜体的规模有 关， 脉体规模大， 透镜体就大， 金矿体就大。反之， 脉 体规模小， 透镜体就小， 金矿体也小。 参考文献 ［ 1］叶俊， 杨佰恒， 齐领， 等． 黔东南主山冲金矿稀土元素地球 化学特征研究［ J］ ． 贵州工业大学学报 自然科学版， 2008， 37 3 29- 33． ［ 2］刘崇本． 黔东南下江群金矿远景预测［J］ ． 贵州地质， 1993， 10 2 40- 51． ［ 3］朱笑青， 王甘露， 卢焕章， 等． 黔东南金矿形成时代的确定兼论 湘黔加里东金矿带［J］ ． 中国地质， 2006， 33 5 1092- 1099． ［ 4］叶俊，杨佰恒， 余大龙， 等． 天柱主山冲金矿地质特征及成因 浅析［J］． 贵州地质， 2006， 23 2 98- 102． 收稿日期 2013- 09- 18 06 总第 535 期现代矿业2013 年 11 月第 11 期