江西土龍山金礦地質(zhì)特征與控礦因素

羅一鵬，王春林

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六一大隊，江西 鷹潭 335000）

江西土龍山金礦位于江西省土龍山-嶺下灣一帶，在修水縣東北部，礦帶長約500m ～1000m，山勢陡峻巍峨，屬高山區(qū)。近十年來，在國土資源部、國家自然科學(xué)基金委等部委支持下，對江西土龍山金礦開展了“大規(guī)模成礦作用與大型礦集區(qū)預(yù)測”、“成礦作用與資源潛力－成礦區(qū)（帶）形成的四維結(jié)構(gòu)探討研究”等方面的研究，在區(qū)內(nèi)成礦過程、流體成礦系統(tǒng)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面亦取得了較突出的進(jìn)展，但后來由于該地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且勘查條件惡劣，停止了對江西土龍山金礦地質(zhì)勘查研究工作。雖然已經(jīng)初步了解了礦區(qū)地質(zhì)條件，但是對于其金礦地質(zhì)特征及控礦因素還沒有明確了解，為此提出江西土龍山金礦地質(zhì)特征與控礦因素研究，為江西土龍山金礦進(jìn)一步勘查及開采提供理論依據(jù)。

1 江西土龍山金礦地質(zhì)特征

江西土龍山金礦位于揚子陸塊下?lián)P子地塊東北端，存在土龍山、嶺下灣、鐵爐灣以及李陽斗等多個金礦礦帶，此次對于江西土龍山金礦地質(zhì)特征分別從地層、構(gòu)造兩部分進(jìn)行分析，下圖為江西土龍山金礦地質(zhì)構(gòu)造圖。

1.1 地層特征

江西土龍山金礦地層整體呈西北走向，地層傾角大約為65.5°～78.5°，礦區(qū)的東部地層傾角大約為48.6°～67.8°；中層地層傾角大約為42.5°左右。江西土龍山金礦地層由老到新分別為震旦系、寒武系、二疊系。

震旦系由下震旦統(tǒng)嶺下灣下巖組與下震旦統(tǒng)嶺下灣上巖組組成，其中下震旦統(tǒng)嶺下灣下巖組地層主要分布嶺下灣一帶，呈西寬東窄延西北—東南向塊狀展布，下震旦統(tǒng)嶺下灣下巖組地層上半部為紫色花崗巖閃長巖夾頁巖，地層下半部巖石為灰色礫巖夾灰色粉砂巖和泥巖。所含礫巖的礫石成分幾乎全為石灰?guī)r。其與上覆地層土龍山組為斷層接觸，下震旦統(tǒng)嶺下灣下巖組地層厚度145.14m ～168.44m，平均158.35m。

圖1 江西土龍山金礦地質(zhì)構(gòu)造圖

下震旦統(tǒng)嶺下灣上巖組地層分布于嶺下灣至土龍山一帶，呈東北—西南向狹窄條帶狀展布，厚度在165.45m ～192.45m 之間，平均厚度184.76m。巖性主要由頁巖和石灰?guī)r組成，此外還夾雜有少量的泥巖、粉砂巖[1]。下震旦統(tǒng)嶺下灣下巖組地層巖層層次分明，層序結(jié)構(gòu)清晰，屬于典型的海陸交互相沉積地層。根據(jù)地層巖石組成特征，可將下震旦統(tǒng)嶺下灣上巖組地層分為上段、中段、下段三個巖石段，其中上段巖層厚度大約在14.36m 左右，以棕綠色頁巖、石灰?guī)r為主，巖石頂部夾有較薄的粉砂巖；中段巖層厚度大約在36.45m 左右，其中有10.64m 左右的侵入巖體，巖石主要為花崗巖閃長巖，中段巖層所含粉砂巖均比較薄，但粉砂巖層位比較穩(wěn)定，富含腕足類等海相動物碎屑化石，可作為區(qū)內(nèi)的輔助標(biāo)志層；下段巖層厚度大約在42.15m 左右，以灰綠色～綠色粉砂巖、頁巖為主，并巖層內(nèi)部夾有少量的泥巖。嶺下灣上巖組沉積環(huán)境較復(fù)雜，有深海相、也有淺海相，有正常沉積，也有混雜堆積，總體顯示造山帶沉積環(huán)境特征。

寒武系地層由上寒武統(tǒng)鐵爐灣組和上寒武統(tǒng)李陽斗群組組成，其中上寒武統(tǒng)鐵爐灣組分布于鐵爐灣—左李陽斗一帶，該組地層走向主要呈東北—西南向，地層巖性主要為灰黑色薄層白云巖與泥質(zhì)石灰?guī)r、塊狀頁巖的互層，以灰黑色薄層白云巖為主[2]。

地層總厚度大于1533.45m，與震旦統(tǒng)嶺下灣下巖組為斷層或整合接觸；上寒武統(tǒng)李陽斗群組分布于李陽斗以西一帶，地層總體呈西南—東北向展布，厚度215.62m ～545.16m，平均395.48m，均遭受不同程度的剝蝕，整體上為一套海陸交互相沉積地層，地層巖性主要由紅棕色、灰黑色石灰?guī)r、灰綠色頁巖夾泥巖、棕色的頁巖組成，該組地層與下覆地層呈整合接觸。

二疊系據(jù)巖石組合特征，自下而上劃分為大橋組和相公坳組，該組巖石主要由灰棕色、黑色花崗巖、粉砂巖及雜色花崗閃長巖組成,地層厚度在15.56m ～86.16m 左右，屬典型的過渡相（三角洲相）沉積。砂巖中礦物成熟度低、分選差，巖屑成分主要為紫紅色泥質(zhì)巖，屬炎熱干燥氣候條件下快速堆積的河流相粗碎屑巖。頂、底出露不全，厚度＞666.6m，以產(chǎn)石膏、石鹽、鉀鹽、油頁巖、含銅砂巖為特征，產(chǎn)孢粉、植物等，各地出露厚度不一，化石以孢粉為主。

1.2 構(gòu)造特征

江西土龍山金礦構(gòu)造變形主要表現(xiàn)為地殼運動引起的各種褶皺斷裂構(gòu)造現(xiàn)象，礦區(qū)褶皺構(gòu)造與斷裂構(gòu)造發(fā)育完整，具體構(gòu)造特征如下。從已經(jīng)金礦礦體分布來看，礦區(qū)褶皺主要包含北西西向、近東西向兩種褶皺。其中北西西向褶皺主要位于江西土龍山金礦土龍山一帶，軸向呈北西向延伸，褶皺軸長大約48.4km，向斜北西端昂起，南東端被燕山期逆沖推覆斷層破壞[3]。

兩翼被鐵爐灣-李陽斗斷層斷失，僅見土龍山組核部地層。近東西向褶皺位于江西土龍山金礦西北角李陽斗一帶，軸向呈東西向延伸，褶皺軸長大約36.8km，近東西向背斜核部及兩側(cè)地層均為下震旦統(tǒng)嶺下灣下巖組，是江西土龍山金礦主要控巖控礦構(gòu)造。

江西土龍山金礦斷裂較發(fā)育，從西至東分別有鐵爐灣-李陽斗斷層、古市-德安斷層，其中與金礦成礦關(guān)系密切的斷裂為鐵爐灣-李陽斗斷層，該斷層兩邊多處發(fā)育與主斷層相交的次級斷層，并在斷層交匯處往往見有礦（化）或礦（化）體，如土龍山礦點、李陽斗金礦礦點。鐵爐灣-李陽斗斷層位于江西土龍山金礦區(qū)西北部，斷層長約86.5km。該斷層傾向西北，傾角較緩，一般為48°左右，上盤地層為震旦統(tǒng)嶺下灣上巖組，下盤地層為震旦統(tǒng)嶺下灣下巖組[4]。

該斷層破碎帶發(fā)育比較完整，帶內(nèi)含有大量的條帶狀、網(wǎng)格狀石英細(xì)脈，在下盤地層為震旦統(tǒng)嶺下灣下巖組之中，斷層兩側(cè)發(fā)育一些軸面傾向西北的緊閉北西西向斜褶皺，是該斷層主要牽引褶皺，指示該地層的上下盤地層運動特征，且老地層逆沖于新地層之上，故為燕山期逆沖推覆斷層。

古市-德安斷層位于江西土龍山金礦北西部，斷層總體呈西北至東南走向，呈舒緩波狀展布，斷層?xùn)|北段截止于鐵爐灣-李陽斗斷層，斷層長約96.7km，傾向西南，傾角大約在86°左右，上盤地層為上寒武統(tǒng)鐵爐灣組地層；下盤主要為上寒武統(tǒng)李陽斗群組地層。破碎帶發(fā)育，斷層局部出現(xiàn)軸面傾向近東西向的倒轉(zhuǎn)褶皺，是該斷層主要牽引褶皺，且老地層逆沖與新地層之上，故為逆沖推覆斷層，時代為燕山期。通過以上對礦區(qū)地層、褶皺、斷層等地質(zhì)特征描述，完成了江西土龍山金礦地質(zhì)特征研究。

2 江西土龍山金礦控礦因素

江西土龍山金礦是典型的巖漿期后熱液成礦，成礦主要受到巖漿作用的影響，早期的巖漿巖活動不僅為江西土龍山金礦形成提供了熱量能源，還為其礦床形成提供了大量的礦物質(zhì)資源、硫源以及礦源流動的傳輸介質(zhì)。

具研究資料表明，江西土龍山金礦區(qū)巖體內(nèi)主要是堿性偏高的閃長巖巖石，并且金礦地質(zhì)構(gòu)造下盤由鋁質(zhì)和富硅質(zhì)的黃龍組淺變質(zhì)砂巖所構(gòu)成，而上盤的巖體組成成分是由富鈣質(zhì)和鎂質(zhì)的新元古界石炭系的碳酸鹽石灰?guī)r所組成，上盤與下盤的巖性恰好組合成典型的硅/鈣界面，硅（鋁）/鈣（鎂）界面是一個成礦的物理界面，同時也是一個成礦的化學(xué)界面，該界面由于受物理和化學(xué)雙重作用下容易引發(fā)金屬元素的異相定位。

由此可見江西土龍山金礦控礦作用首先是原始巖漿基性富堿，含豐富的金、鐵等成礦物質(zhì)，在較高的熱量能源影響下含礦物質(zhì)發(fā)生了異相定位。在巖漿活動早期，一部分含金礦源進(jìn)入暗色礦物，由于巖漿活動早期溫度過高，且含氧量較少，不利于大量金礦形成，此時金礦礦源以及其他礦源只能富集在巖漿內(nèi)部。到了中期，巖漿溫度逐漸變低，此時巖漿演化至中偏酸性階段，該階段利于巖漿內(nèi)部礦物組分的揮發(fā)，使礦源內(nèi)金礦濃度增大，在還原環(huán)境下鐵及堿金屬以絡(luò)合物形式溶解于流體相中。到了后期，在地質(zhì)構(gòu)造帶傳輸介質(zhì)作用下，部分礦源透過構(gòu)造帶逐漸裸露到地表。

與此同時巖漿巖成分變化，硅鋁成分增高及堿度降低，并由于透源構(gòu)造帶的發(fā)育，氧逸度增大，金、鐵等金屬大量溶于液相，隨后沿運礦構(gòu)造帶上涌。隨著金礦的沉淀及還原硫活度的增高，進(jìn)入石英-硫化物成礦階段。全硫含量較低的中性、堿性溶液是巖漿演化晚階段形成的，能以較高的濃度搬運呈硫代絡(luò)合物的金、鐵，當(dāng)溫度降低及PH 值降低，以及由于硫化物的沉淀而使還原硫活度降低，而造成硫代絡(luò)合物變得不穩(wěn)定，發(fā)生礦化現(xiàn)象，由此說明侵入巖是江西土龍山金礦最重要的控礦因素。

3 結(jié)語

此次結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料，對江西土龍山金礦地質(zhì)特征與控礦因素進(jìn)行了研究，并取得了一定的研究成果，對礦區(qū)后續(xù)開采及勘查工作的開展奠定了基礎(chǔ)，此外對金礦地質(zhì)構(gòu)造特征及深部找礦研究具有一定的借鑒意義。由于此次研究時間以及個人能力有限，對于江西土龍山金礦研究尚淺，今后會對江西土龍山金礦的成礦規(guī)律以及成礦特征進(jìn)行深入分析，促進(jìn)該地區(qū)采礦業(yè)的發(fā)展。