湘中羅洪—六都寨一帶金礦成礦特征研究

汪 锎，劉 金

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，湖南 長沙 410000）

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于湖南中西部的新化、隆回、溆浦縣境內(nèi)，屬于白馬山隆起區(qū)，位于揚子準地臺江南臺隆雪峰復(fù)背斜東南翼，與華南褶皺系中的湘中坳陷接壤，處于從揚子準地臺向華南褶皺系過渡的邊緣部位。白馬山花崗巖體主要由黑云母花崗閃長巖-黑云母二長花崗巖和二云母二長花崗巖構(gòu)成, 出露面積約1500 km2。侵入晚元古代、震旦紀、寒武紀、志留紀、泥盆紀和奧陶紀地層中。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育南北向和北東向兩組斷裂。

圖1 湖南中西部金礦成礦區(qū)域劃分圖

1.1 地層

上元古界板溪群（Pt3b）馬底驛組(Pt3m)、五強溪組（Pt3w）：巖性主要為變質(zhì)長石石英細砂巖、粉砂巖夾綠泥石絹云母千枚巖、變質(zhì)砂巖夾砂質(zhì)板巖和含炭千枚巖、砂巖中含結(jié)晶黃鐵礦，研究區(qū)金礦點（化）主要分布于此地層。

震旦系（Z）：巖性主要為含礫砂質(zhì)板巖、含礫凝灰質(zhì)板巖、含礫冰磧砂巖。分為下統(tǒng)長安組(Z1c)，下統(tǒng)南沱組(Z1n)，上統(tǒng)的陡山沱組(Z2ds) ，上統(tǒng)留茶坡組(Z2l)。

寒武系（?）：巖性主要為炭質(zhì)泥巖、含硅炭質(zhì)泥巖、含炭硅質(zhì)泥巖等。分為下統(tǒng)牛蹄塘組(?1n)，中統(tǒng)污泥塘組（?2w），上統(tǒng)探溪組下段(?3t)。

奧陶系（O）：以絹云母狀泥巖、含粉砂絹云母板狀泥巖為主，偶夾含礫砂質(zhì)板狀泥巖。分為下統(tǒng)白水溪組(O1b) ，下統(tǒng)橋亭子組(O1q)，中（上）統(tǒng)煙溪組(O2y)。

志留系（S）：周家溪群（S1z），其巖性為深灰、青灰至灰綠色厚層板狀泥巖、板狀砂巖與淺變質(zhì)細砂巖和粉砂巖互層，偶夾薄層炭質(zhì)泥巖，砂巖和泥巖常呈韻律出現(xiàn)。

泥盆系：巖性主要為灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖等，分為下統(tǒng)源口組（D2y），中統(tǒng)跳馬澗組（D2t），中統(tǒng)棋梓橋組（D2q），上統(tǒng)佘田橋組（D3s），上統(tǒng)錫礦山組（D3x）組。

石炭系（C）：以厚層灰?guī)r為主，夾白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，主要出路下統(tǒng)馬蘭邊組（C1m），下統(tǒng)天鵝坪組（C1t），下統(tǒng)石凳子組（C1s）。

二疊系（P）：巖性主要為灰黑色中、厚層灰?guī)r、生物碎屑巖、含碎石團塊夾雜薄層硅巖、鈣質(zhì)泥巖及炭質(zhì)泥巖。主要出露棲霞組（P1q），茅口組(P1m)。

第四系（Q）：沿河流分布，以沖積為主，尚有殘積、坡積。黃、棕紅、深黃色亞粘土、粘土、砂、礫石、碎石。

1.2 構(gòu)造

褶皺構(gòu)造：

研究區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造，主要是加里東期、燕山期形成的褶皺構(gòu)造。

古臺山-大東山復(fù)背斜：軸向近南北，形態(tài)為緊閉線形。核部地層為板溪群的馬底譯組，兩翼地層為震旦系至下志留統(tǒng)，東翼被后期斷裂構(gòu)造破壞。

通梅山倒轉(zhuǎn)背斜：軸向中段為70°，往北東逐漸向北偏轉(zhuǎn)為50°。向北西中等傾斜，緊閉線形形態(tài)。核部地層為板溪群的五強溪組，兩翼地層依次為震旦系、寒武系。為古臺山-大東山復(fù)背斜的次級背斜。

斷裂構(gòu)造：

研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，東部比西部更為發(fā)育。

北北東向斷裂：方位角20°左右，規(guī)模大，延伸遠切割深，巖石破碎，有較多硅化強烈的石英脈充填，構(gòu)造上下盤碎裂花崗巖硅化；向東南方方向，遠離巖體，斷層硅化現(xiàn)象逐漸減弱，其斷層充填物主要為斷層泥、構(gòu)造角礫巖等。均為壓扭性斷層，形成于燕山晚期。

北東向斷裂：發(fā)育程度僅次于北北東向斷裂，展布方位50°左右，巖石破碎、硅化強烈、西北部的斷層中，石英脈充填多，硅化花崗碎裂巖和碎裂花崗巖十分發(fā)育，向東南方向，遠離巖體，逐漸減弱。

1.3 巖漿巖

巖漿巖以巖基、巖株產(chǎn)出為主，巖墻、巖脈產(chǎn)出為次，且?guī)r墻、巖脈均出露于巖基、巖株之內(nèi)。為中酸性—酸性巖類。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，具有多期次性，主要可分為三個侵入期、四次侵入活動。第一侵入期是加里東期的白馬山二長花崗巖、花崗閃長巖體。第二侵入期為印支期的天龍山二長花崗巖，高坪花崗閃長巖、二長花崗巖巖體，涼風(fēng)界二長花崗巖體。第三侵入期為燕山晚期，有兩次侵入活動，第一次形成望云山二云母花崗巖體、第二次形成烏雞山黑云母花崗巖體。

2 金礦成礦特征

2.1 金礦化與巖性的關(guān)系

該區(qū)域金礦產(chǎn)出有關(guān)的地層為板溪群馬底驛組，分三個巖性段：第一段為深灰色或灰綠色變質(zhì)細砂巖、粉砂巖夾板巖或互層；第二段以灰色、灰綠色、灰紫色板巖、砂質(zhì)板巖為主，夾灰?guī)r、白云巖透鏡體或團塊，還夾少量的黑色含碳板巖和綠泥絹云板巖；第三段為灰、深灰色綠泥絹云板巖、凝灰質(zhì)板巖、凝灰?guī)r及少量變質(zhì)砂巖和凝灰質(zhì)砂巖。巖石廣泛經(jīng)受了區(qū)域變質(zhì)和熱變質(zhì)作用，呈千枚狀構(gòu)造。巖石中片理、剪解理及線形擠壓帶發(fā)育，顯示具韌-脆剪切特征。該地層巖石金背景值高，幾乎為克拉克值的數(shù)十倍。所以該地層非常有利于金的成礦。

2.2 金礦化與構(gòu)造的關(guān)系

白馬山穹窿構(gòu)造作為整個白馬山隆起區(qū)，在雪峰褶皺隆起帶和白馬山—龍山穹狀隆起帶的聯(lián)合控制之下，于加里東期形成復(fù)式的穹狀隆起。金礦床(點)都產(chǎn)于東西兩段的背斜復(fù)合隆起部位，顯示出明顯的控制作用。隆起區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育，以北北東、北東向為主，具區(qū)域性，而它的次級、三級的破碎帶及密集解理控制金礦的產(chǎn)出。

2.3 金礦礦石類型特征

區(qū)內(nèi)金礦化主要為石英脈型，破碎蝕變帶型，礦體的礦物組合有金銻型礦體、金砷型礦體，不同類型的礦體的礦石特征如下：

金銻型礦體主要由石英脈、塊狀輝銻礦及旁側(cè)蝕變巖組成。礦化受低級別斷裂構(gòu)造控制明顯，含礦脈呈充填式交切巖層。礦體比較連續(xù)，呈透鏡狀、扁豆狀或似脈狀產(chǎn)出。礦石共生礦物主要為輝銻礦，其它少量的黃鐵礦、黃銅礦或白鎢礦。金銻型礦石物質(zhì)組成簡單，主要礦物有自然金、輝銻礦和石英，其它有少量的白鎢礦、方銻金礦、黃鐵礦和粘土礦物及碳酸鹽礦物。自然金呈不規(guī)則粒片狀、樹枝狀、園滴狀等，以中粗粒金為主，一般0.04-0.3mm，最大1.6mm。礦石結(jié)構(gòu)主要為晶質(zhì)中細粒結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)，輝銻礦呈細晶粒狀分布，有時在自然金邊緣有方銻金礦交代現(xiàn)象。常見的構(gòu)造有塊狀、浸染狀、似角礫狀和碎裂狀四種。

金砷型多為石英脈產(chǎn)出，順層或交切層理，成群成組出現(xiàn)。礦體多呈透鏡體、扁豆狀，在順層脈中有時呈虛線狀、串珠狀。礦石中毒砂、黃鐵礦含量較高，共生的硫化物普遍含金，其中毒砂含金200-400g/t。自然金的形態(tài)多為粒片狀，粒徑一般小于0.4mm，可見金占10%左右，其余多為微細分散金。金的賦存狀態(tài)：

（1）蝕變泥質(zhì)巖與石英脈接觸帶；

（2）充填在毒砂、黃鐵礦組成的條帶中或礦物晶格內(nèi)；

（3）充填于黃鐵礦、毒砂的連體內(nèi)。金砷型金礦石中金屬礦物主要有自然金、毒砂、磁黃鐵礦、鈦鐵礦，還有少量黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦，非金屬礦物主要有絹云母、白云母、綠泥石等。礦石中有用元素砷可回收。礦石中自然金呈粒片狀、樹枝狀，顆粒微細，粒徑0.0065-0.065mm，大者0.2275mm，呈顯微金以極細的包裹體賦存于毒砂及其它金屬硫化物中。礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)為主，次為交代假象結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)及他形變晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造簡單，為千枚狀、條帶狀和浸染狀構(gòu)造。

2.4 礦化成因

金的成礦作用與構(gòu)造、上元古界含金地層、巖漿巖有一定的共性聯(lián)系。區(qū)內(nèi)多旋回的巖漿活動不僅給金成礦提供了一定的熱能和物質(zhì)來源，活化了含金地層中的金，成礦熱液向低能擴容帶（斷裂破碎帶、層間滑脫帶）運移時，隨地球化學(xué)條件的改變而富集成礦，因此白馬山巖體控制了金礦床(點)的空間位置，一般金礦床(點)均圍繞白馬山巖體外接觸帶分布。

2.5 礦床特征

（1）某金砷礦床處于白馬山隆起南端花崗巖外接石橋鋪倒轉(zhuǎn)背斜向西突出部位-金山鼻狀背斜北西翼。區(qū)內(nèi)出露地層有板溪群馬底驛組和震旦系江口組。兩者呈低角度不整合接觸。金礦化與板溪群有關(guān)。主要巖性為一套絹云母千枚巖、變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖。

成礦特點：含金石英脈帶發(fā)育于由幾條北西向斷裂所控制的剪節(jié)理帶中。礦區(qū)有三組大的石英脈帶。脈帶長380-500m，傾向南西，傾角60°左右。石英脈帶由若干條石英細脈、硅化線、裂隙縣、絹云母千枚巖組成。脈帶中發(fā)育有數(shù)條具強烈毒砂化和黃鐵礦化的主干礦脈。脈帶中的石英脈長僅幾米到幾十米，含脈密度5-10條/米最大大30條/米。礦體產(chǎn)出與含金石英細脈帶完全一致。礦體形態(tài)復(fù)雜，呈似脈狀、透鏡狀、串珠狀。

（2）某礦區(qū)金礦脈分布于老屋里—天沖及容財里—佘田里兩斷層之間的破碎帶中，圍巖為Pt3W含礫板巖、砂巖中。

成礦特點：主要受斷裂破碎帶控制，礦石礦物主要為自然金，局部見黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。脈石礦物為石英。圍巖蝕變，常見黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、絹云母化，石英脈上盤硅化較強，為中低溫?zé)嵋毫严冻涮钚谓鸬V。

3 金礦成礦遠景

研究區(qū)內(nèi)金礦點（化）主要分布于白馬山巖體周邊較老地層中，本區(qū)主要金礦化富集地層即所謂的金源層有板溪群中的馬底譯組、五強溪組和震旦系江口組等三個層位。褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，金礦化一般都富存于以泥質(zhì)碎屑巖—泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)板巖或砂巖夾板巖、硅質(zhì)巖組合為主。礦化主要受背斜或受斷裂構(gòu)造控制，許多礦化點深部具有較大的成礦遠景。

4 主要認識及結(jié)論

金礦化受加里東期形成的背斜翼部或次級背斜、向斜控制，及深大斷裂控制。隨著距巖體的距離由近及遠，金礦成礦溫度逐漸降低，共生（伴生）組合也由金砷型向金銻型變化。