張 毅,李 菁
(1.中色地科礦產勘查股份有限公司,北京 100012;2.北京中資環鉆探有限公司,北京 100012;3.內蒙古自治區第七地質礦產勘查開發院,內蒙古 呼和浩特 010020)
湖南地區金礦資源豐富,地質工作者對區內主要的金礦床的地質特征、礦床成因及成礦規律等方面做了大量的研究工作。清江鐵金礦位于湘中瀏陽—醴陵地區,是該區域內發育單金礦床之一[1]。清江鐵金礦區在地質特征和礦床成因等方面研究薄弱,制約了外圍及周邊找礦工作。因此,本文在詳細的野外工作基礎上,對湖南省新寧縣清江鐵金礦的地質特征和礦床成因等方面進行研究,以期為進一步找礦工作提供理論依據。
湘中地區位于華南微板塊與揚子準地臺接壤地帶邊緣。主要由震旦系和古生界(寒武系—二疊系)沉積盆地組成,震旦—奧陶系海相淺變質巖系構成基底構造,泥盆—二疊系淺海相變質巖系構造蓋層構造。區域總體構造方向為北東向,越城嶺~高掛山~牛頭寨~四明山~關帝廟隆起帶呈北東向展布,構成湘中盆地南界[2]。區內巖漿巖活動發育,金屬資源豐富,主要有Sb、Au、Pb、Zn、W和Fe等(圖1)。清江鐵金礦位于湘中巖石圈古俯沖帶內,城步—桃江深大斷裂之東側,越城嶺近南北向隆起北東段紫云山復式背斜西端,區內歷經的多期次構造運動,成礦前景良好。
礦區出露地層主要為石炭系、寒武系及第四系(圖2)。江口組下段:分布于礦區東部,由灰綠色中—厚層狀含礫砂巖板巖組成。江口組中段:分布于礦區南部,為鐵礦和金礦含礦巖系,由灰綠色中厚層條帶狀絹云母板巖、砂質板巖組成。江口組上段:分布于礦區中部,為金礦含礦巖系,由淺灰-黃灰色中—厚層含粉砂質絹云母板巖、淺變質砂巖組成。寒武系下統:分布于礦區東源,由黑色硅質板巖、碳質板巖、條帶狀絹云母板巖組成。石炭系中上統壺天群:分布于礦區西北部,主要由淺灰色、灰白色厚—巨厚層狀白云質灰巖組成。第四系:主要為殘坡積層,分布于礦區西部。
礦區位于紫云山背斜西翼,總體為一西傾的單斜構造。區內斷裂構造發育,以東北向、近南北向為主。東北向斷裂為區內主控礦斷裂,發育有F1和F2斷層。F1斷層:位于礦區西緣。正斷層,走向北北東向,傾向北西,傾角60°,延長>1km。F2斷層:位于礦區中部。逆斷層,走向北東—北東東向,傾向北西,傾角50°,延長>0.9km。近南北向斷層:主要發育有F3、F5和F6斷層。F3斷層:位于礦區中部F2斷層以南,傾向西,傾角55°,為Fe-III礦體的下盤。F5斷層和F6斷層:位于礦區東北部平行分布[3]。
礦區位于越城嶺巖體北側。礦區內雖未見巖漿巖,但在礦區外南西部附近花崗巖出露。
礦區出露鐵礦體和金礦體兩種礦體。
鐵礦分布于礦區南東部F2斷層以南,呈層狀、似層狀賦存于震旦系下統江口組中段中,共圈定Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ和Fe-Ⅲ共3條礦體,其中Fe-Ⅱ為主礦體。礦體走向20°~25°,傾向北西,傾角40°~45°,厚1.2m~7.34m之間,長150m~330m,TFe品位25.14~35.87%。鐵礦石中以磁鐵礦為主,次為褐鐵礦和赤鐵礦,硫磷含量偏高,屬高硅貧磁鐵赤鐵礦石。Fe-Ⅱ礦體:呈似層狀、透鏡狀分布于Fe-Ⅰ(下部)和Fe-Ⅲ(上部)礦體之間,走向20°,傾向北西,傾角45°,出露標高490~575m,長330m,厚2.30m~6.00m,傾向延伸15m,TFe品位26.45~31.01%。
金礦主要賦存于震旦系下統江口組中段和上段中,受控于節理裂隙及層間破碎帶,以圈定5條金礦體,其中Au-Ⅱ為主礦體。礦體走向20°~35°,傾向北西西—北西,傾角37°~51°,厚0.6m~4.7m之間,Au品位1.10g/t~53.35g/t。金礦石為黃鐵礦-自然金-石英型,工業類型為堆浸型金礦石。氧化礦金屬礦物主要由褐鐵礦和少量赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦組成,脈石礦物主要由石英和少量粘土礦物組成[4]。原生礦金屬礦物主要由黃鐵礦和少量磁黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦組成,脈石礦物主要為石英和絹云母。硅化、碳酸鹽化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化為主要找礦標志。Au-Ⅱ礦體:分布于礦區南西部3線附近,走向北北東,傾向北西西,傾角41°,品位1.27g/t~53.35g/t。
清江礦區所在的湘中地區及其西部的雪峰山一帶,產“江口式”鐵礦。其特征與礦區鐵礦賦存特征相似,均呈層狀賦存于震旦系下統江口組中,金屬礦物組成以赤鐵礦、磁鐵礦和褐鐵礦為主。因此,推斷其為“江口式”鐵礦的組成部分,為沉積變質型礦床。前寒武時期,湖南地區發生了大規模的海底巖漿活動,火山物質中含有大量的鐵,隨海水漂移,與部分陸源鐵質在海盆中沉積,形成鐵的礦源層。后期經歷多次區域變質作用改造,局部富集形成富礦體。
雖然清江礦區巖漿巖不發育,但其西南部出露大面積印支期舜皇山巖體,金礦體具有典型的巖漿熱液礦床的特征。印支期,巖漿活動形成的含金巖漿熱液沿著北東向斷裂侵入到清江礦區,在震旦系下統江口組的節理裂隙及層間破碎帶等部位富集成礦,并與圍巖發生蝕變反應,形成硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化等圍巖蝕變。因此,金礦床屬于巖漿熱液型礦床。
(1)清江鐵金礦床位于湘中地區湘中巖石圈古俯沖帶內,區內歷經的多期次構造運動,成礦前景良好。
(2)鐵礦床具有典型的“江口式”鐵礦床特征,呈層狀賦存于震旦系下統江口組中,經過后期區域變質作用,形成沉積變質型鐵礦床。
(3)金礦體富集于江口組中的節理裂隙及層間破碎帶等,受東西向構造控制,為巖漿熱液型金礦床。