龍 建,喬占瑞
(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六八大隊(duì),江西 玉山 334700)
津巴布韋綠巖帶型金礦十分著名,根據(jù)礦體的產(chǎn)出狀態(tài)又可分為石英脈型、剪切帶型以及含鐵建造型;以上三種金礦類型約占津巴布韋產(chǎn)金量的94%,其中又以石英脈型為主。GOOD HEART金礦為典型的綠巖帶石英脈型金礦,其位于津巴布韋中部省奎魯市東南約30km處。
GOOD HEART金礦位于布拉瓦約—奇洛伊金成礦帶上,該成礦帶主要分布太古界綠巖帶和片麻巖、花崗巖以及后期侵入的基性—超基性巖床、巖脈。
區(qū)域內(nèi)出露的地層主要有前寒武系布拉瓦約群和三疊系卡魯組。其中布拉瓦約群為區(qū)內(nèi)主要地層及含金層位,呈殘留體狀、帶狀北北東向展布。巖石為一套火山巖夾沉積巖組合,Rb—Sr及Sm—Nd同位素年齡2650Ma~2700Ma[2]??斀M分布于區(qū)內(nèi)北部,角度不整合與布拉瓦約群之上,巖石為一套陸相沉積的粉砂巖、砂巖組合。
區(qū)內(nèi)巖漿巖主要分為花崗巖類、基性—超基性巖類、基性巖類?;◢弾r類包括太古代花崗質(zhì)侵入體及元古代花崗巖;其中太古代花崗質(zhì)侵入體多片麻巖化,巖石類型有富角閃質(zhì)英云閃長(zhǎng)片麻巖與英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖[1],呈橢圓形巖基狀產(chǎn)出。元古代侵入巖侵入于太古界地層中,以花崗巖為主,呈圓狀、穹窿狀產(chǎn)出?;浴詭r類以津巴布韋大巖墻為代表,呈北北東向帶狀在區(qū)內(nèi)東南角出露,巖石類型有蘇長(zhǎng)巖、輝石巖、方輝橄欖巖、橄欖巖等,其侵入時(shí)間為2575Ma,為太古代晚期[4]?;詭r類主要為侏羅紀(jì)輝綠巖脈群,在大巖墻西側(cè)北東向脈狀產(chǎn)出。
區(qū)域內(nèi)構(gòu)造大致可分為兩個(gè)期次:早期構(gòu)造活動(dòng)以Suepurise Fault斷層為代表;該期構(gòu)造活動(dòng)在區(qū)內(nèi)形成大規(guī)模的北東向脆性斷裂帶、剪切帶以及次級(jí)斷裂羽;該期構(gòu)造活動(dòng)與金成礦作用密切相關(guān)。而晚期構(gòu)造活動(dòng)以近東西向右旋走滑斷層為主,局部作用于侏羅紀(jì)基性脈群之上,其活動(dòng)時(shí)代可能在晚中生代,并且對(duì)礦體有一定破壞影響。
(1)地層。礦區(qū)出露地層較為簡(jiǎn)單,為前寒武系布拉瓦約群。巖石組合由綠石片巖、滑石片巖及蛇紋片巖組成,原巖為一套基性—超基性火山巖。巖層整體走向北東,傾向北西,傾角60°~80°。巖石普遍遭受低溫低壓區(qū)域變質(zhì)作用,變質(zhì)相達(dá)綠片巖相,巖石常表現(xiàn)為強(qiáng)劈理化及重結(jié)晶;目前此類巖石變質(zhì)年齡尚不清楚,但該期變質(zhì)作用很有可能對(duì)區(qū)內(nèi)金成礦起著至關(guān)重要的影響。
(2)巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為元古代花崗巖,巖石類型有中細(xì)?;◢忛W長(zhǎng)巖、糜棱化花崗巖、花崗質(zhì)糜棱巖、碎裂花崗巖等,巖枝狀產(chǎn)出;與布拉瓦約群呈侵入接觸。該期花崗巖侵入事件為區(qū)內(nèi)區(qū)域變質(zhì)提供了良好的熱動(dòng)力源。
(3)構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)斷裂及褶皺構(gòu)造發(fā)育。褶皺在區(qū)內(nèi)總體表現(xiàn)為一復(fù)式背斜構(gòu)造,褶皺軸北東向,軸面近直立—微北西傾,樞紐南西側(cè)伏。這條長(zhǎng)約200m,寬30m的褶皺帶中嚴(yán)格控制著區(qū)內(nèi)礦體的分布,礦體多分布于該褶皺帶核部及核部附近兩翼中。斷裂構(gòu)造區(qū)內(nèi)多表現(xiàn)為小規(guī)模層間滑動(dòng)及密集劈理破碎帶,應(yīng)與區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造同期產(chǎn)物。
礦體位于區(qū)內(nèi)復(fù)式褶皺帶核部及其附近,長(zhǎng)約200m,寬約30m。礦體賦存在褶皺核部的石英脈;根據(jù)鉆孔資料,最大見(jiàn)礦深度130m。礦體呈細(xì)脈狀、豆莢狀、囊狀產(chǎn)出,分支復(fù)合、膨脹收縮明顯,屬?gòu)?fù)雜礦體;礦體頂?shù)装鍑鷰r均為滑石片巖,隨褶皺樞紐向南西側(cè)伏。產(chǎn)狀302∠70°、149∠65°。金品位0.34g/t~33.17g/t,平均品位3.36g/t。
(1)礦石礦物。黃鐵礦:主要的載金礦物,占金屬礦物90%以上。多呈星散狀,少量呈浸染狀,斑點(diǎn)狀分布。黃銅礦:呈銅紅至銅黃色,它形粒狀,浸染狀黃銅礦顆粒較細(xì),呈星散狀產(chǎn)出,也是載金礦物之一。自然金:呈淺黃色,礦物的單體形態(tài)主要為粒狀、片狀、針狀等,分布在石英脈裂隙中,常與金屬硫化物共生。
(2)脈石礦物。石英:約占脈石礦物的95%以上,灰白-煙灰色,與黃鐵礦相伴。絹云母礦物:主要礦物有絹云母、白云母等,淡綠、棕黃色,絲絹光澤,呈鱗片狀集合體出現(xiàn)。綠泥石:綠至暗綠色,呈片?;蚱瑺罴象w,產(chǎn)于各類蝕變巖體中。
(3)礦石結(jié)構(gòu)。不等粒結(jié)構(gòu):黃鐵礦等主要金屬礦物在礦石中呈自形—半自形不等粒狀分布。填隙結(jié)構(gòu):后期黃銅礦及金礦物等充填在早期黃鐵礦晶隙中。
(4)礦石構(gòu)造。斑雜狀構(gòu)造:金屬礦物集合體呈斑點(diǎn)狀,團(tuán)塊狀及其他不規(guī)則狀分布。細(xì)脈浸染狀構(gòu)造:黃鐵礦等金屬硫化物呈細(xì)小顆粒或細(xì)脈狀分布。
早期綠泥石化—絹云母化—硅化—黃鐵礦化階段,該期蝕變發(fā)生在成礦早期,規(guī)模較大,基本作用于整個(gè)含礦圍巖,以綠泥石化為主,硅化、黃鐵礦次之;該期蝕變促使金元素活化并伴有少量的金沉淀。中期硅化—黃鐵礦化階段,該期蝕變發(fā)生在成礦期,規(guī)模較小,僅作用礦體內(nèi)部及礦體頂?shù)装鍑鷰r附近。該期蝕變作用進(jìn)一步使金活化運(yùn)移,并在成礦有利部位富集成礦。晚期碳酸鹽化—硅化—黃鐵礦化階段,該期蝕變發(fā)生在成礦后期,主要作用于礦體頂?shù)装鍞?shù)米至數(shù)十米范圍內(nèi),以碳酸鹽化為主新生大量方解石、白云石等碳酸鹽礦物;該期圍巖蝕變基本不伴有金的富集。
金的富集程度與圍巖蝕變強(qiáng)度、石英脈的規(guī)模產(chǎn)狀密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō),產(chǎn)于強(qiáng)蝕變帶內(nèi)的石英脈含金性好;厚度大的石英金在其邊部要比其內(nèi)部更富集;在石英脈膨脹收縮、分支復(fù)合或是產(chǎn)狀轉(zhuǎn)換處更容易形成富礦體;金的富集與多金屬硫化物呈正相關(guān)性[3]。
目前,普遍認(rèn)為金的物質(zhì)來(lái)源主要來(lái)源于上地幔,而在太古代—元古代時(shí)期經(jīng)由上地幔侵入的基性—超基性火山巖攜帶著大量的金離子到達(dá)地殼表層,為主要的金礦源層。GOOD HEART金礦分布在太古代變質(zhì)基性—超基性火山巖內(nèi),元古代巖漿侵入事件為區(qū)內(nèi)低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用提供了熱動(dòng)力源,該期區(qū)域變質(zhì)作用使得賦存在太古代地體中金離子活化并初步富集;而后期發(fā)生的大規(guī)模北東向擠壓剪切構(gòu)造活動(dòng)在巖石中形成了大量的劈理裂隙帶及揉皺帶,含金的鹵水溶液沿構(gòu)造裂隙向低壓處運(yùn)移,并且運(yùn)移過(guò)程中有了大氣降水的加入,由于溫度、壓力、化學(xué)成分的改變,金逐漸從鹵水溶液中析離出來(lái),并在構(gòu)造有利部位富集成礦。