金 装 金 矿 探 矿 导 引

   一、概况[1]

  <1>、地理位置:金装金矿位于粤西的北部,封开县金装镇东部的中低山区。

  <2>、成矿地层:为寒武系八村群板岩、千枚岩、粉砂岩、细砂岩;矿区距北部党山花岗岩体约5~7km。

  <3>、主要控矿构造:为寒武纪八村群中的构造碎裂带;矿床可能形成于燕山期的以区域变质为主叠加岩浆热液作用。

  <4>、含金岩石:有硅化碎裂状脉石英、由变质碎屑岩组成的压碎岩和强硅化碎裂状变质细砂岩;是剪切碎裂作用和硅化、交代、蚀变作用的产物。矿床规模为中型。

  <5>、矿体特征:在含金的构造碎裂岩带中,金矿化非常不均匀,局部可富集成透镜状或不规则团状的矿体;一条构造碎裂岩带可包括数个至十余个矿体。矿体一般长10~229m、厚数十厘米至1m(最厚8~10m)。围岩蚀变以硅化、绢云母化为主,毒砂、黄铁矿化为次。矿石中主要矿物除自然金外,还有毒砂、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿,自然金赋存于矿物粒间或被粗晶黄铁矿、石英包裹,粒径集中于0.08~0.28mm。

  二、矿体的形成[2]

  不同的矿体经历了不同程度的脆性剪切-韧性剪切-脆性剪切变形。多期的剪切活动造成了各期的成矿作用。

  早期在地下深部(约10km),在区域变质及岩浆热力的作用下,寒武系含金矿源层处于250~350℃的热环境,形成绿片岩相变质岩,在变质分异过程中,An被活化转移,沿断裂变质带迁移和集中。

  第二期产生剪性或张剪性断裂活动,或由于断裂变质带的抬升产生脆性变形,剪切破坏为石英脉型和蚀变硅化岩型金矿的形成创造了有利的构造空间,伴随着岩浆热液和变质热液的活动,(富含硫化物的)含金热液(有地壳循环水加入的岩浆水)的充填就形成了石英脉型和蚀变硅化型金矿。有的矿体充填于剪切断裂中,脉壁平直、产状较陡;有的则充填(交代)于张剪性断裂中,石英交代或胶结断层角砾。这两类型金矿在各含金剪切带中分布较广,金品位也较富。

  第三期韧性剪切变形形成韧性剪切带糜棱岩型金矿,并对前期金矿进行强烈改造。在石英脉型和蚀变硅化岩型金矿形成之后,各含金剪切带都发生了韧性剪切变形。在强烈的韧性剪切变形过程中,分散在矿源层(浅变质砂页岩、片岩)中的金,随着原岩中矿物的晶格位错、亚颗粒化、动态重结晶作用以及物质的压溶、塑性流变,变质分异等作用而不断地发生活化,从原岩中分离出来。糜棱岩是由大量的绢云母为基质组成的,说明在糜棱岩化进程中有水的参与,这更有利于金的活动迁移,向强应变糜棱岩带集中,形成了糜棱岩型金矿。但是强应变糜棱岩带在韧性剪切带的一定地段内往往分布较广,成群成带的出现,并且每一带都有较大的宽度和延伸长度。在这些量多面广的强应变糜棱岩中,金很难高度集中富集,因此形成了广泛而宽阔的弱金矿化糜棱岩带;只在金比较富集的地段,才形成了糜棱岩型金矿体。由于两期成矿作用的叠加,使矿体的厚度增大、品位变富。

   三、金的迁移[3]

  金的硫络合物和氯络合物是金在热液中迁移的主要方式,同时,在低温热液条件下,金也可呈胶体形式迁移。中低温、弱酸性和较强氧化条件有利于金氯络合物([AuCl2]-和[AuCl4]-)的形成,而中低温、弱碱性和硫浓度较高时有利于金硫络合物([AuS]-和[Au(HS)2]-)的形成;在低温热液中,金能以胶体形式迁移,特别是在有SiO2胶体保护的条件下,胶体金能在350℃的条件下稳定存在。

  搬运金的成矿热液体系是处于动态平衡中的,体系的温度和压力下降,pH值和硫浓度降低,以及溶液的氧化还原电位改变就可导致金硫络合物的溶解度降低,使金从成矿溶液中沉淀析出。如当深部高温成矿流体向上运移而与浅部呈酸性的大气水发生混合作用时,造成温度和pH值的降低,并由氧化向还原环境转变(黄铁矿交代赤铁矿),导致金从成矿溶液中沉淀析出;胶体金的沉淀主要是由于温度的降低和电解质的加入引起凝胶作用,使金随硅胶一同沉淀的。

  四、含金剪切带中的金矿类型及主要特征:[2]

  1、石英脉型金矿

  见于所有含金剪切带中,矿体呈脉状,厚一般0.1~2m,延伸大者长数百米,石英呈白色或灰白色。根据金属硫化物的含量又可分为贫硫化物和富硫化物两亚类,以前者为主。贫硫化物石英脉中,除自然金以外,仅有少量黄铁矿、黄铜矿、毒砂等;围岩蚀变为轻微的绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化。富硫化物石英脉含硫化物较多,绢云母化、硅化、黄铁矿化较强烈,矿脉两侧常形成黄铁绢英岩。

  2、蚀变硅化岩型金矿

  矿体由透镜状、团块状、枝杈状石英组成,断续延伸百余米至数百米,石英与围岩常有明显的交代作用。矿体中贫金属硫化物,其规模一般比石英脉型大,在同一个矿区,它与石英脉型金矿通常分布在不同的地段。

  3、韧性剪切带糜棱岩型金矿

  分布于韧性剪切带的主界面和次一级强应变糜棱岩带中,形成弱金矿化糜棱岩带。矿化带长百余米至数百米,宽几十米,呈似层状、透镜状、条带状产出;在这些厚大的金矿化糜棱岩带中,一些金的富集地段,形成了糜棱岩金矿体。矿石为含金的超糜棱岩、千糜岩和糜棱岩,其中除了自然金及少量黄铁矿、磁黄铁矿外,无明显的热液蚀变现象。矿石在宏观上或偏光显微镜下,与普通的长英质糜棱岩无区别。该类型金矿总的特点是矿化带厚度大、但矿体厚度不稳定,金品位变化较大。

  4、细脉状硫化物蚀变糜棱岩型金矿

  含金细脉状硫化物充填交代于金矿化糜棱岩带或糜棱岩型金矿体的微细裂隙中,糜棱岩同时发生碳酸盐化、菱铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化等蚀变,形成蚀变糜棱岩型金矿。矿体呈条带状、脉状、透镜状;矿物成分有自然金、银金矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿等。

  5、蚀变破碎带型金矿

  产于片理化砂页岩或糜棱岩的张剪性、压剪性为主的断层破碎带中;热液充填交代破碎带而产生强烈的硅化、绢云母化和黄铁矿化,形成宽几至几十米、长几百米的蚀变破碎带。在蚀变破碎带中金矿化很不均匀:矿体呈脉状或透镜状产出;矿石的矿物成分有自然金和大量的黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物。这种类型金矿多为小型矿床或民采矿点。

  五、总结

  1、原始的金物质存在于地核,以紫色气体形态混合于铁镍之间,当金蒸气进入到地幔软流圈后一部分呈液态,形成气液混合相的金;随着岩浆上侵及断裂活动,有2/3的气态金进入到上地壳热塑变质围岩中并形成原始矿源层。在各种热力如岩浆热、动力变质热、混合岩化等作用下,矿源层的金被活化、浸出,呈含金的硅质热液迁移,在沿剪切带充填和与围岩发生交代蚀变作用时,金离子经黄铁矿、硅质、有机炭等捕获还原而形成粒状金。经过多次剪切变质分异和热液带入的作用就形成高品位的富矿。金矿的成矿条件主要是热构造条件,包括各种热力、导矿通道或富集空间,深大剪切断裂、热塑变质围岩往往是金矿形成的有利部位。剪切带的发育是富集金的首要因素,剪切破碎带为金矿的形成提供了运移、循环的通道和沉淀的空间;剪切带剪切活动越强烈、碎裂程度越高对成矿越有利;金和硅的迁移量与剪切位移量成正比,金的富集与有机炭有关,含炭的破碎带就相当于一种捕集器,金的高含量总是沿着石英脉边缘分布,金沉淀于脉体边缘附近的碳质岩,并从碳质岩上生长而进入石英脉体上;在热塑流变条件下,硅质物(SiO2)、黄铁矿可将微粒金吸附携带到适合部位集中成矿。[4]

  2、实验证实韧性变形是产生糜棱岩的主要因素。在韧性变形过程中,物质的活化迁移形式有韧性-塑性流动吸附迁移、元素的扩散迁移以及元素的溶液携带迁移等三种;实验还证明,塑性流变下的Si02及黄铁矿可以将分散的微细-超微细金粒吸附携带,到理化条件适合的部位集中成矿化体;产于韧性剪切带内的蚀变糜棱岩型金矿,具有断裂变质分异成矿和叠加充填成矿的特征。这些特征表明:断裂变质带内的韧性剪切带,既是直接的控矿构造,又是间接的导矿、容矿构造;前阶段形成含金糜棱岩,后阶段形成含金的硫化物蚀变碎裂糜棱岩;它们是韧性剪切带发展的不同阶段的产物。[5]

  3、黄铁矿是最普遍最重要的载金矿物。对黄铁矿载金能力的分析表明,细粒、它形、裂隙发育程度高、As和Sb含量高以及P型的黄铁矿载金能力高,自形黄铁矿中的{210}、S面{100}及其聚形晶的载金能力高;由于黄铁矿表面有利于自然金的成核,所形成的晶核数量较多,使得自然金的粒度较小。这可能是粗粒的明金在黄铁矿富集部位少见,而多出现于石英富集部位的原因。此外,金的粒度还与热液的温度、pH值、Eh值和成矿阶段等有关。[6]

  4、剪切带是含金热液的运移、沉淀通道和场所,热液(或流体)的温度约200~350℃,形成金矿的类型有石英脉型和蚀变型,载金矿物最重要的是黄铁矿,还有石英,黄铁矿以细粒的、燥裂的载金能力高,黄铁矿吸附金离子,并把它还原成Au0;矿体常出现于剪切带拐弯处的扩容带、剪切带交错处。

  金装金矿位于长安党山花岗岩体南侧的浅变质岩区,具备形成金矿的热构造条件。金矿成矿于燕山期的白垩纪,当时党山岩浆体上侵至3~10公里深处的上地壳,在岩浆体热力的作用下,矿区地层约处于5000~15000m深150~350℃的热环境,含金矿源层的金被活化,经黄铁矿、硅质、碳质等的捕获,金以硫络合物、氯络合物或胶体形式溶于含硅质的热液之中,运移于地层的裂隙带中,后由于压力、温度的降低,PH值、Eh值、硫浓度的变化而发生沉淀形成粒状金。到了早第三纪,由于山前断裂的活动使山区地壳抬升,党山岩体和含金矿层就不断被抬升,经漫长的流水剥蚀作用后出露地表或浅埋地下。

莫 如 波   
2000.11.11
  

参 考 文 献   

[1].覃慕陶,凌井生.粤西地区寻找金矿床的思考.广东地质.1999年.第14卷.第2期.1-7;
[2].袁正新,战国明,黄富强.粤西及海南地区含金剪切带型金矿.广东地质.1992年.第7卷.第4期.1-9;
[3].杜杨松,江云华,叶桂顺.浙西金鸡岩金矿床成矿特征与成矿机理研究.地球科学.1998年.第23卷.第3期.262-266;
[4].金矿床中有机物研究及其找矿勘探中的应用.地质科技情报-武汉地质学院院刊.1987年;
[5].凌井生,陈础廷,季明均.河台韧性剪切带蚀变糜棱岩型金矿的地质特征、矿床成因与成矿模式.广东地质.1992年.第7卷.第3期.51-56;
[6].高振敏,杨竹森,李红阳,罗泰义,姚林波,饶文波.黄铁矿载金的原因和特征.高校地质学报,2000年.第6卷.第2期.156-162.