鄒 俊,裔 翔
(1.江西省核工業(yè)地質調查院,江西 南昌 330000;2.江西省德興市自然資源局,江西 上饒 334200)
濟源嶺金礦床位于江西省德興市南部界田鄉(xiāng)的瑤畈村境內,江西省著名的金山金礦田的南西側約30公里。本人通過多年的勘查工作經歷,對區(qū)域上的礦床地質特征及成因有了淺顯的認識,意在為區(qū)域上尋找金礦提供地質理論依據。
濟源嶺金礦區(qū)處于揚子準地臺的江南臺隆和錢塘拗陷碰撞帶上,贛東北碰接韌性剪切蛇綠構造混雜帶東南緣,介于靈山巖體和懷玉山巖體之間,屬贛東北樂-德銅金多金屬成礦帶的組成部分。區(qū)域變質作用明顯,主要產生于晉寧期地槽褶皺回返階段,為一套片狀細碧巖、角斑巖、超基性鎂質片巖,伴生有硅質巖和變輝綠巖的古老的蛇綠巖系,屬中-低溫動壓變質作用。區(qū)內變質巖為低綠片巖相,變質相帶以綠泥石帶為主,夾少量由黑云母變晶所構成的組合帶,巖石主要有綠泥絹云千枚巖、綠泥石千枚巖、絹云母千枚巖、粉砂質千枚巖、千枚狀板巖、變余雜砂巖、變沉凝灰?guī)r、黑云絹云千枚巖、千枚狀變沉凝灰?guī)r等??傊?,區(qū)內區(qū)域變質作用既使巖石發(fā)生變質,又令巖石中原有礦質發(fā)生改變,礦液活動十分活躍,促使了金銅鉛鋅等成礦元素發(fā)生了大幅度的遷移富集,從而在德興地區(qū)形成了著名的銅金鉛鋅等多金屬礦床的礦集區(qū)。
區(qū)內地層復雜,巖層總體沿北東-北北東向展布,從老至新出露有中元古界雙橋山群上亞群第二巖組(Pt2shb-2)、古生界石炭系上統(tǒng)黃龍組(C2h)、中生代侏羅系下統(tǒng)林山組下段(J1l1)以及第四系(Q)組成。
中元古界雙橋山群上亞群第二巖組為區(qū)內重要的賦礦、容礦層位(Pt2shb-2)。該組地層主要出露于礦區(qū)中部韓源-瑤畈一帶,大范圍分布于礦區(qū)中部,屬白塔背斜東翼。該組巖層總體走北東,傾向南東,局部傾向北東東,傾角30°~50°,巖石多具有輕微揉皺變形,局部地段形成小褶皺,硅質小條帶較發(fā)育,偶爾可見金屬硫化物,蝕變以中等硅化、絹云母化、弱綠泥石化和碳酸鹽化為主。目前,本礦區(qū)已控制的六條金礦帶均賦存該地層。該巖組巖石多見絹云母千枚巖、含炭絹云千枚巖、砂質千枚巖、硅質板巖、變余晶屑巖屑石英雜砂巖、變余晶屑沉凝灰?guī)r等,主要巖性特征如下。
(1)絹云母千枚巖:淺灰-灰白色,受絹云母化和黃鐵礦氧化的影響,巖石表面常呈蠟黃色和米黃色,巖石千枚理極其發(fā)育,絲絹光澤強烈,揉皺變形較發(fā)育,部分鐵質氧化物沿千枚理充填其中,常見一些石英脈和小透鏡體以小角度斜穿巖層產出,脈體內流失空洞較多,洞徑大小不一,大量的褐鐵礦呈蜂窩狀賦存其中,偶見殘留的金屬硫化物,蝕變以弱硅化、強絹云母化、褐鐵礦化、黃鐵礦化為主。
(2)砂質千枚巖:灰白色、土黃色,半風化,千枚理不甚發(fā)育,巖石普遍較破碎,發(fā)育的多組小裂隙呈菱塊狀切割巖石,大量鐵質氧化物沿裂隙充填其中,巖石內硅質小條帶極為發(fā)育,多沿千枚理呈細脈狀產出,外觀顏色上常具有深淺的差異,局部地段發(fā)育一些碳酸鹽細脈和凝灰質成分,主要蝕變有硅化、碳酸鹽化、弱綠泥石化和褐鐵礦化。
(3)含炭絹云千枚巖:多呈薄層狀和夾層狀產出,灰黑色、鐵灰色、淺灰綠色,千枚理結構,炭質成分較少,巖石揉皺變形明顯,見少量的鐵質氧化物,肉眼未見金屬硫化物。
(4)變余石英雜砂巖:灰白色、土黃色,中-厚層狀,塊狀,中細粒結構,巖石普遍堅硬,硅化較強,常見大量中細粒晶形較完整的黃鐵礦呈浸染狀充填其中,蝕變以硅化、絹云母化、褐鐵礦化、黃鐵礦化為主。
古生界石炭系上統(tǒng)黃龍組(C2h)僅小面積分布于礦區(qū)東南角,與下伏地層(雙橋山群淺變質巖)呈斷層接觸,巖層總體產狀120°∠10°,巖性以灰白色略具刀砍狀白云巖、泥晶灰?guī)r和富含鐵錳質石英砂巖、砂礫巖為主。
中生代侏羅系下統(tǒng)林山組下段(J1l1)主要分布于礦區(qū)北西部和東南角,北西部呈狹窄的帶狀展布、東南角則為不規(guī)則狀小面積產于雙橋山群地層中,與下伏地層呈不整合接觸。林山組下段地層總體走向北東,傾向北西,產狀300°~340°∠60°,巖性多為長石石英砂巖、砂礫巖、粉砂巖、泥巖等雜砂巖。該組地層中常產含煤層,現已發(fā)現多個規(guī)模較小的采煤老煤窯,巖性特征如下:
(1)長石石英砂巖:灰白色、土黃色,中-中細粒結構,巖石較堅硬,發(fā)育多組裂隙,網脈狀石英細脈極其發(fā)育,脈寬0.5cm~3.0cm不等,脈內發(fā)育大量銹色鐵質氧化物和石英小晶簇,局部地段可見部分中細粒黃鐵礦浸染其中。
(2)砂礫巖:淺灰-灰白色、土黃色、棕紅色等雜色,塊狀、礫狀,礫石以石英砂巖、粉砂巖為主,局部少量的千枚巖,礫徑懸殊,一般為0.5cm~12cm左右,礫石磨園度較差,偶見少量的褐鐵礦沿小裂隙充填,蝕變普遍弱。砂礫巖多產于接觸帶邊緣一帶。
(3)粉砂巖:土黃色、灰黑色,細粒結構,地表巖石風化較強,局部具弱片理化,偶見極少量的細粒黃鐵礦呈星點狀產出,煤線亦產于其中。
(4)第四系(Q):分布較廣泛,以殘坡積層為主,很少沖積層。由黃色亞粘土、亞砂土組成,厚度一般1m~20m。
自中元古代以來,區(qū)內經歷過多次隆起、拗陷、剝蝕、沉積、褶皺、斷裂以及巖漿侵入-噴出活動,構成了中-晚元古代早期、震旦紀-古生代、晚三疊世-早侏羅世和晚侏羅-白堊紀等四個構造發(fā)展階段。通過多個構造發(fā)展階段的演變,區(qū)內各類褶皺、斷裂十分發(fā)育,基底構造以強烈的塑性變形為主,形成一系列緊閉型線狀褶皺,局部倒轉;蓋層的構造形變則相對較弱;中生代則形成一系列的斷裂甚為發(fā)育的長條形陸相構造盆地,不同期次的構造形跡交織在一起構成了一個復雜的構造體系。
區(qū)內主要褶皺構造軸線總體呈北東向展布,基底褶皺為晉寧期大型區(qū)域性三縣嶺-香屯復式背斜次一級的白塔背斜,軸線走向北北東,主要由雙橋山群下亞群第一、二巖組地層組成,在其南東端發(fā)生傾伏潛入第四系及白堊紀紅盆中。蓋層褶皺由震旦-寒武紀地層組成,其軸線在南西端逐漸互相靠攏,向北東逐漸撒開,常產生一部分疊加褶皺及后期破壞性斷裂,主要有大江橋復式向斜、田蓬復式背斜、半山元向斜等。
本區(qū)燕山運動強烈,形成了一系列由侏羅紀林山組地層構成的中生代斷陷盆地。區(qū)內斷陷盆地明顯受贛東北深大斷裂控制,主要有笪家莊-大田盆地和篁村盆地。笪家莊-大田盆地疊置于中元古界雙橋山群上、下亞群之上。走向上南部為南北向,北部為北東向,傾向西或北西,傾角較陡,為一長條形單斜盆地;篁村盆地呈北北東向展布,盆地中心為下侏羅統(tǒng)林山組上亞組上段,為長條形發(fā)育不完全的向斜盆地。
區(qū)內斷裂構造非常發(fā)育,不同時期、不同延伸方向、不同性質特征的斷層交織一起,構成縱橫交錯的復雜構造格局。區(qū)內主要發(fā)育近東西向、北東-北北東向、近南北向和北西向等四組斷裂,每組斷裂構造由多個斷裂群構成。其中,近東西向斷裂和北東-北北東向斷裂以韌性變形為主,是區(qū)內主要的賦礦、容礦構造。
近東西向斷裂組,形成時間最早,系基底褶皺形成的產物。斷裂產出規(guī)模普遍較小,分布稀疏,多以孤立單條產出,傾向南,傾角50°~60°左右,以壓扭性為主,主要為片理化、擠壓透鏡體等表現形式。
北東-北北東向斷裂組,形成時間較早,經歷多期構造活動,是區(qū)域內最發(fā)育的一組斷裂。北東向斷裂總體上早于北北東向斷裂,多發(fā)育于基底地層中,是本區(qū)重要的控巖控礦構造;北北東向斷裂往往切斷、錯動、改造前者,多發(fā)育于時代較新的蓋層及早侏羅世斷陷盆地中,并控制斷陷盆地,對新火山巖、侵入巖及金屬礦產有明顯的控制作用。
濟源嶺金礦區(qū)屬規(guī)模巨大的北東向蛇綠構造混雜巖帶的一部分,具有較強的成礦遷移動力和豐富的含礦熱液,蛇綠構造混雜巖帶極其發(fā)育的次一級斷裂則成為賦礦、容礦的主要空間。礦區(qū)內構造以斷裂為主,局部地段見少量的小褶皺。區(qū)內斷裂構造經歷多期、多階段活動,表現特征多樣化。南東東向構造多成組成群產出,以韌性變形和擠壓破碎為主要表現形式,巖石揉皺扭曲強烈,金礦化明顯,是區(qū)內主要的容礦構造;北東向斷裂形成時間較早,以擠壓破碎、千糜巖化為主要表現形式,局部表現為構造角礫巖帶,是區(qū)內的控巖、導礦構造;北西向斷裂則表現為硅化破碎帶、構造角礫巖帶和粗糜棱巖化帶,帶內金屬硫化物較為發(fā)育,對北東向斷裂往往具有切割、錯斷性質,多為張扭性,但金礦化較弱。
區(qū)內巖漿活動頻繁強烈,經歷了晉寧、震旦-印支、燕山-喜馬拉雅等多期次多階段火山活動,侵入巖和火山巖均有不同程度的出露。
晉寧期侵入巖以超基性巖類為主(羅山和西灣巖群),少量基性、中性及中酸性巖類次之,多產于雙橋山群上亞群第二巖組,與細碧角斑巖系相伴出現,巖性為蛇紋石化斜輝橄欖巖、輝長巖、輝綠巖、閃長巖、花崗閃長巖和鈉鉀花崗正長巖;晉寧晚期火山巖則為一套變質玄武巖-安山巖-英安巖-流紋巖建造,形成了由復成分變余砂礫巖、變余砂巖、變余沉凝灰?guī)r、變火山巖等組成的火山雜巖系。
燕山早期巖漿活動十分強烈,具有多階段、多次活動特征,形成了駝峰狀靈山黑云母花崗巖體和不規(guī)則狀大茅山黑云母花崗巖體。
區(qū)內巖脈分布廣泛,晉寧期脈巖與變基-中基性熔巖等淺變質火山巖系關系密切,以超基性、基性巖類居多,巖性有輝綠玢巖、變石英輝綠巖、變輝長石、石英閃長玢巖、花崗閃長斑巖等;燕山期脈巖以酸性巖類為主,次為堿性巖類,花崗斑巖、細晶巖等派生脈巖多產于燕山期侵入體內部,另一部分則分布于老變質巖區(qū),巖性石英長石斑巖、石英閃長玢巖等脈巖。
濟源嶺金礦區(qū)位于三大巖體的三角地帶,區(qū)域巖漿活動頻繁,具有多期多階段的特征,但礦區(qū)內火山活動不明顯,僅出露一些切層的基性和中性脈巖,巖性主要有變輝綠巖、閃長玢巖、潛安山巖脈等。
變輝綠巖,產于礦區(qū)中東部,礦帶的下盤,出露長25m,寬約2m以上,巖脈總體走向北北西,傾向北東東,傾角65°。脈巖呈灰綠色,變余輝綠結構、碎裂結構,具定向構造,礦物成分以原生礦物鈦磁鐵礦和蝕變礦物綠泥石、碳酸鹽、絹云母、鈉長石和石英為主。鈦磁鐵礦為原生礦物,分布均勻,呈半自形-它形粒狀,粒徑0.015mm~0.04mm,占總量的4%;綠泥石呈鱗片狀,粒徑0.02mm~0.03mm,占總量的52%;碳酸鹽呈它形粒狀,粒徑,由白云石組成,往往與絹云母混合分布,粒徑0.04mm~0.18mm,占總量的20%;絹云母呈鱗片狀無定向雜亂分布,片徑0.01mm~0.02mm,占總量的18%。
潛安山巖主要出露于礦帶邊部,以脈狀和透鏡狀產出,現已發(fā)現兩處,但產狀較亂。巖脈為土黃色,變余斑狀結構,變余玻晶交織結構,塊狀流動構造,外觀具棱塊狀,基質為具定向的斜長石、綠泥石和磁鐵礦,占總量的15%,斑晶為環(huán)帶斜長石,粒度0.5mm~2mm,約占總量的85%,自蝕變?yōu)榻佋颇富?/p>
濟源嶺金礦區(qū)地勢較低,地表風化程度較高。濟源嶺礦權區(qū)處于贛東北深大斷裂東南緣,大茅山花崗巖體南西側,羅山和西灣蛇紋石巖群北部,周邊產出大型的德興斑巖型銅礦床、德興韌性剪切帶型金山金礦床、德興次火山熱液型銀山銀銅鉛鋅多金屬礦床、橫峰大型隱伏花崗巖型鉭鈮礦床等。區(qū)內出露的金礦化體均賦存于中元古界雙橋山群上亞群第二巖組中。區(qū)內圈定的金礦化帶位于礦區(qū)的中西部一帶,在空間上分布從北到南,賦存于南東東向構造破碎帶內,總體呈側列式近于平行產出。礦帶走向南東東,傾向南南西,傾角30°~60°,以構造破碎帶和千糜巖化帶為主,片理化帶次之。
濟源嶺金礦區(qū)目前發(fā)現的金礦體品味較低,由單工程揭露,其賦存于中元古界雙橋山群上亞群第二巖組中。金礦體位平行產于金礦化帶內南緣,嚴格受南東東向構造破碎帶控制。產狀:傾向135°,傾角36°。礦體蝕變以絹云母化、硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化為主,碳酸鹽化、鉛鋅礦化次之,其中絹云母化、硅化、黃鐵礦化與成礦關系密切。
金礦化均富集于中元古界雙橋山群上亞群第二巖組中,金礦化部位受地層巖性的嚴格控制。金礦化帶均賦存于南東東向構造帶內,礦化強弱與巖石變形程度有關,巖石揉皺變形強,則金礦化強,反之則弱。礦區(qū)內金礦化與1/萬溝系次生暈圈定的金異?;疚呛?,系礦致異常,特別是在高值點附近一定存在較強的金礦化。
金礦化地質體主要為碎裂化、千糜巖化千枚巖,巖石中蛋白石細脈極其發(fā)育的地段,則金礦化相對較強,蛋白石細脈密集發(fā)育的千枚巖是本區(qū)找礦的主要標志之一;巖石較破碎,揉皺變形明顯,或在地表巖石風化后呈土黃色、米黃色,且石英小脈較發(fā)育的地段,金礦化則明顯;硅化、絹云母化、黃鐵礦化強烈發(fā)育的地段是本區(qū)找礦的主要標志之一。
濟源嶺金礦的形成經歷了復雜且漫長的演化過程,先后經歷了金元素的初始富集、區(qū)域變質、動力變質及巖漿侵入疊加富集等過程,具體過程如下。
(1)金元素的初始富集:礦區(qū)雙橋山群第二巖組富含火山碎屑物質、硫化物、水份,這些成份有助于金絡陰離子,金的堿金屬絡合物在溶液中形成,在沉積成巖過程中,這些金的絡合物具有較大的溶解度,易于在巖石的孔隙中運動遷移,另外,第二巖組中含有機質和粘土物質具有較強的吸附能力,通過吸附作用促進金從不飽和溶液中發(fā)生沉淀作用。
(2)區(qū)域變質:原始含金建造經區(qū)域變質作用變成淺變質巖系及早期石英脈。伴隨變質作用產生變質熱液,熱液在巖石內部活動溶解圍巖中的SiO2,同時把分散在巖石中的金活化出來,溶入成礦溶液,在條件發(fā)生變化時SiO2逐漸沉淀,形成順層產出的變質分異型石英脈,同時出現區(qū)域變質作用過程中金的礦化。
(3)動力變質:隨著退化變質作用、動態(tài)重結晶作用、變質交代作用等一系列動力變質成礦作用形成韌性剪切帶中塑變—脆變的蝕變巖型金礦化。
(4)巖漿侵入疊加富集:巖漿侵入疊加富集階段是、金礦床形成不可或缺的重要階段,動力變質階段形成的礦胚在巖漿侵入帶來的礦源、熱源的作用下,疊加富集形成金礦床。
濟源嶺為一處典型的“金山式”金礦;金礦的形成經歷了金元素的初始富集、區(qū)域變質、動力變質及巖漿侵入疊加富集等復雜的演化歷程。礦區(qū)金礦帶賦存于中元古界雙橋山群上亞群(Pt2shb)第二巖組,均受控于主斷裂的北西側次級構造帶內。經鉆探對金礦化帶的驗證,其礦化帶及礦體下延深部無工業(yè)礦體存在,說明地表所圈定的礦帶傾向上愈往下蝕變礦化強度愈弱,深部不具有找礦潛力的空間。