江西修水縣李陽斗金礦床成因特征探討

吳娟 付斌 李旭輝 張浩 周宣霏 陳天迪

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西北大隊(duì) 江西九江 332000）

1 成礦地質(zhì)背景

李陽斗金礦區(qū)大地構(gòu)造處于揚(yáng)子陸塊（Ⅰ），江南復(fù)式隆起褶皺帶（Ⅰ1），九嶺隆起褶皺帶（Ⅰ1-1）的南西端。其北為修武斷凹褶帶（Ⅰ1-2），南為萍鄉(xiāng)坳褶帶（見圖 1）。

圖1 李陽斗礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)基底褶皺僅見鐵爐灣-李揚(yáng)斗背斜，為九嶺復(fù)背斜的西傾伏端。該背斜向西于高枧下-鐵爐灣一帶而隱于中、新生代紅盆地之下，向東至李揚(yáng)斗延出圖外，北翼被巖體侵入破壞及蓋層覆蓋。蓋層褶皺僅見東港向斜。

礦區(qū)主要含礦地層是中元古雙橋山群安樂林組下段，礦體主要產(chǎn)于巖體內(nèi)外接觸帶中，因此可知，本區(qū)除構(gòu)造破碎帶控礦外，巖體接觸帶亦是本區(qū)主要控礦構(gòu)造。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層（江西區(qū)測隊(duì)1984）

礦區(qū)地層比較簡單，有中元古界雙橋山群安樂林組上、中、下段，震旦系下統(tǒng)蓮沱組。雙橋山群安樂林組下段廣布于整個(gè)礦區(qū)，中段、下段分布于礦區(qū)東南；震旦系下統(tǒng)蓮沱組主要分布于礦區(qū)標(biāo)高900m以上的山脊上，其巖性特征如下：

2.1.1 中元古界安樂林組（Pt2a）

廣布于測區(qū)東部和西南，為一套淺海-次深海環(huán)境之泥、砂質(zhì)巖相及濁積巖相沉積。其巖性組合：下部為砂質(zhì)碎屑巖，中部為鮑馬序列發(fā)育的濁積巖夾泥、砂質(zhì)碎屑巖，上部以泥質(zhì)碎屑巖為主夾砂質(zhì)碎屑巖及少量濁積巖。安東林組進(jìn)一步可分為三個(gè)巖性段。未見底，厚度＞1797.53m。該套地層經(jīng)區(qū)域變質(zhì)后成為淺變質(zhì)巖系。

2.1.2 震旦系（Z）

分布于北西部的東陽山-土龍山-東渡港和高竹山-孟源一帶及測區(qū)，由下往上可劃分為蓮沱組（Z1l）、南沱組（Z1n）、陡山沱組（Z2d）、皮園村組（Z2p）。

2.1.3 寒武系（∈）

分布于東渡港以北姜坑石灰廠-坳背一帶。由下往上分為下統(tǒng)王音鋪組（∈1w）、觀音堂組（∈1g）、和上統(tǒng)楊柳崗組（∈2y）。

2.1.4 白堊系（K）

上統(tǒng)廟嶺組（K2m）分布于黃坑-董坑一帶，巖性為紅色厚層-塊狀含礫粉砂巖，薄-中厚層狀含礫砂巖，與蓮沱組為斷層接觸，厚度＞305.68m。

2.1.5 第三系（E）

分布面積比較廣，主要巖性為紫紅色厚層-塊狀礫巖為主，次為中厚層細(xì)礫巖與含礫粉砂巖互層，下與廟嶺組為連續(xù)沉積，厚度大于2000m。

2.1.6 第四系（Q）

為網(wǎng)紋紅土及礫石層和沖積層，具有二元結(jié)構(gòu)，分布在三級基座階地和近代河床中。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺

礦區(qū)位于基底褶皺李陽斗-鐵爐灣背斜核部，此背斜卷入地層為中元古界雙橋山群，核部地層為安樂林組下段，軸向近東西，軸面傾向南，傾角40～60°，樞紐起伏狀，向西側(cè)伏。受李陽斗巖體影響，礦區(qū)地層走向由北西轉(zhuǎn)南西至北東，傾向巖體外側(cè)，并向北東傾伏，傾角5～44°此背斜區(qū)域上為一延伸百余公里之緊密線狀復(fù)式背斜，形態(tài)較為復(fù)雜。

2.2.2 斷裂

礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，以北東向和北西向?yàn)橹?，長度100～1000m，寬度1～20m。礦區(qū)內(nèi)F4、F7斷裂帶金礦化較好，其中F7斷裂中Au1礦體金含量達(dá)工業(yè)品位?，F(xiàn)將區(qū)內(nèi)主要斷裂分述如下（見圖2）：

（1）F1斷裂

出露于礦區(qū)西部、巖體內(nèi)。產(chǎn)狀130°∠69°。推測長大于100m。寬2m，結(jié)構(gòu)面平直，上盤巖石破碎，見構(gòu)造透鏡體；下盤較完整。巖石硅化較強(qiáng)。為右行壓扭性斷層。

（2）F2斷裂

主要出露于西部巖體內(nèi)，走向北東，傾向南東，傾角45～62°。長大于200m。寬0.3～2m。結(jié)構(gòu)面呈舒緩波狀，巖石破碎，硅化。為右型壓扭性斷層。

（3）F3斷裂

圖2 李陽斗地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖

出露于礦區(qū)中部，走向北東，傾向南東，傾角45～70°；長大于1000m，寬1～5m。巖石破碎，具硅化、褐鐵礦化。屬先張后壓扭性斷層。

（4）F4斷裂

出露于礦區(qū)中部，走向北東，傾向南東，傾角45～60°，局部反傾；長大于1000m，寬3～30m。多為碎裂巖夾變余粉-細(xì)砂巖，局部為角礫巖。具硅化、褐鐵礦化。屬先張、后壓扭性斷層。金礦化局部達(dá)邊界品位（1～1.91×10-6）。

（5）F5斷裂

出露于礦區(qū)中部，走向近南北，傾向東，傾角85°。推測長大于100m，寬4～5m。巖石破碎，多為碎裂巖、糜棱巖。可見黃鐵、褐鐵礦化，主要呈星點(diǎn)狀分布，局部呈團(tuán)塊狀。具多期性活動(dòng)特點(diǎn)。

2.2.3 節(jié)理

區(qū)內(nèi)節(jié)理比較發(fā)育，據(jù)野外大量節(jié)理觀測，主要發(fā)育有北北東向（20～40°）、北東東向（50～60°）和北西向（320°）等三組節(jié)理。其中以北北東向和北東東向節(jié)理最為發(fā)育（圖3）。節(jié)理規(guī)模不等，一般長幾米～數(shù)十米，寬幾毫米～數(shù)十厘米。常密集成帶，頻率1～20條/m。節(jié)理較平直，面平整光滑或呈舒緩波狀。含礦節(jié)理主要以北北東向和北西向兩組為主。

圖3 節(jié)理走向玫瑰花圖

3 區(qū)域巖漿巖

礦區(qū)為中細(xì)粒黑云母花崗閃長巖，產(chǎn)于李陽斗-鐵爐灣背斜核部，面積1.8km2，總體呈近東西向不規(guī)則長條狀。南北兩側(cè)接觸面總體傾向南，北接觸帶呈北北東走向，傾角較陡，為70°左右，局部反傾。南接觸帶走向從西向東由南東至北東，變化較大，傾角較陡，一般大于60°。西側(cè)接觸帶較規(guī)則平整，其出露界線呈北西向；南接觸帶形態(tài)極不規(guī)則，并有巖脈分枝，總體有向南擴(kuò)展趨勢。

4 變質(zhì)作用與圍巖蝕變（賀同興1980）

4.1 變質(zhì)作用

礦區(qū)變質(zhì)作用有區(qū)域變質(zhì)作用，熱接觸變質(zhì)作用，動(dòng)力變質(zhì)作用。

4.1.1 區(qū)域變質(zhì)巖

分布于整個(gè)礦區(qū)，以板巖、含砂絹云千枚巖、變余粉砂質(zhì)板巖為主，還有變余粉砂巖、變余細(xì)砂巖等，巖石輕微變質(zhì)，原巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造仍可分辨。局部可見水平紋層及鮑馬系列層系。

圖4 李陽斗主要金礦體特征圖

4.1.2 動(dòng)力變質(zhì)巖

主要分布于斷裂破碎帶中，規(guī)模、強(qiáng)弱不一，表現(xiàn)為硅化構(gòu)造角礫巖、硅化構(gòu)造碎裂巖、糜棱巖等。構(gòu)造角礫巖中原巖只是機(jī)械破碎，很少有新生礦物生成；構(gòu)造碎裂巖除原巖經(jīng)受動(dòng)力破碎外，還有少量新生礦物如絹云母、綠泥石等出現(xiàn)；糜棱巖主要由新生礦物如絹云母、綠泥石等組成。這些動(dòng)力變質(zhì)巖與礦化關(guān)系極為密切。

4.2 圍巖蝕變

常見有：硅化、綠泥石化、高嶺石化、硫化物礦化。

4.3 硅化

屬熱液蝕變類型，以石英脈形式產(chǎn)出為主，多為單脈，少為不規(guī)則團(tuán)塊和網(wǎng)脈狀。石英脈多見于構(gòu)造破碎帶中，以膠結(jié)物的形式充填于破碎帶的裂隙中；其連續(xù)性較差，脈幅小，尖滅再現(xiàn)或尖滅側(cè)現(xiàn)；團(tuán)塊狀、透鏡狀或網(wǎng)脈狀出現(xiàn)。硅化與礦化關(guān)系密切，硅化較強(qiáng)地段礦化相對也好。

5 礦體特征

5.1 礦體規(guī)模及產(chǎn)出部位

李陽斗金礦區(qū)是一個(gè)以金為主中低溫變質(zhì)熱液小型礦床。按工業(yè)指標(biāo)共圈出大小礦體11個(gè)，其中出露地表礦體9個(gè)，隱伏礦體2個(gè)。333+334礦石總量24072.71t，金金屬總量46.44kg，礦體中又以Au2、Au4礦體最大，占全區(qū)金金屬量的73.8﹪，其它礦體規(guī)模相對較小，成因類型屬于中低溫變質(zhì)熱液小型金礦床。

礦區(qū)內(nèi)11個(gè)礦體零星分布，礦體主要賦存于構(gòu)造破碎帶及巖體接觸帶附近，目前已控制的最低標(biāo)高在+655m。礦體走向呈北西和北東向展布，傾向北東東或南東東，傾角20～70°。礦體形態(tài)不甚規(guī)整呈帶狀和透鏡狀兩種，厚度變化相對較小，常見尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。

礦體規(guī)模不等，一般長 55～160m，寬0.3～4.00m，傾斜延深20～40m，各礦體特征?，F(xiàn)將主要礦體特征敘述如下：

Au2礦體：分布于101～106線，礦體呈帶狀，走向控制長160m，傾斜延深40m，厚度0.59～2.00m，平均厚1.24m。礦體走向北西向，傾向北東，傾角28～60°。金金屬量為19.38kg，礦石類型主要為金礦石。

Au4礦體：分布于100～104線，礦體呈透鏡狀，走向控制長80m，傾斜延深40m，平均厚0.75m。礦體走向北北西向，傾向北東東，傾角為35°。金金屬量為7.81kg，礦石類型主要為金礦石。

5.2 礦石特征

5.2.1 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石主要有自形-它形粒狀晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，膠狀結(jié)構(gòu)及交代殘余結(jié)構(gòu)。毒砂呈自形、半自形晶粒狀；黃鐵礦呈自形和他形粒狀為主，褐鐵礦呈膠狀。

礦石構(gòu)造主要有塊狀、角礫狀、浸染狀和裂隙充填狀、土狀等構(gòu)造，礦石中礦物多呈菱面體粒狀群體疏密不均的嵌布。

5.2.2 礦石礦物特征

礦石中的金屬礦物有：毒砂、黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦、自然金。礦石中的金屬礦物除了有用金屬礦物自然金外，其它金屬礦物含量均很低，構(gòu)不成回收價(jià)值。

脈石礦物主要是石英、絹云母、粘土礦物、另有少量綠泥石及碳酸鹽礦物。

5.2.3 礦石化學(xué)成分特征

礦區(qū)主要有用組分為Au，含量1.00～3.55×10-6，有害組分為As，根據(jù)相鄰嶺下灣金礦區(qū)中毒砂含量特征比較，砷與金呈正相關(guān)，砷高的地段金也高，從傾斜方向上來看，深部比地表要低。砷主要以毒砂的形式出現(xiàn)，是金的主要載體。

5.3 礦石類型

5.3.1 礦石自然類型

礦石自然類型可分為：氧化礦石（氧化率＞30%）、混合礦石（氧化率10～30%）、原生礦石（氧化率<10%）。以前兩者為主（>95%），后者較少。

5.3.2 礦石工業(yè)類型

礦石工業(yè)類型為自然金礦石一種，成因類型主要為中低溫變質(zhì)熱液構(gòu)造蝕變巖型金礦石。

5.4 礦體圍巖

礦體與圍巖呈漸變過渡關(guān)系，礦化主要富集于構(gòu)造破碎帶（節(jié)理密集帶）或巖體與圍巖接觸帶附近。礦體圍巖主要為變余粉砂質(zhì)板巖、變余粉砂巖等。圍巖蝕變主要為絹云母化，綠泥石化，黃鐵礦化及硅化等。其中硅化、毒砂礦化、黃鐵礦化與金礦化關(guān)系最為密切。

6 礦床成因探討

礦區(qū)成礦元素主要來源于中元古雙橋山群安樂林組下段，金元素含量19.65×10-9，為維氏值的4倍。李陽斗巖體分別為成礦提供熱源，導(dǎo)致區(qū)域變質(zhì)作用形成的中低溫?zé)嵋?。沉積巖當(dāng)其處于圍壓大、溫度高的條件下可以引起區(qū)域性礦物成分、化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的改變，并釋放出大量的變質(zhì)水。這種變質(zhì)水從深部高壓地帶向低壓區(qū)遷移或向變質(zhì)程度淺的方向移動(dòng)。在這樣的中低溫?zé)嵋旱倪\(yùn)動(dòng)過程中，散布于圍巖中的成礦元素，可以脫離原位匯集到熱水溶液中，形成變質(zhì)含礦溶液。在有利的構(gòu)造部位進(jìn)行充填、交代形成礦體。

從金的變質(zhì)熱液原理推定，本礦床金的溶解、運(yùn)移直到沉淀富集成礦的過程大致如下：起初在中低溫、堿性、強(qiáng)氧化環(huán)境下Au0被氧化成Au+，并與Na+、As-2等離子結(jié)合成可溶性絡(luò)離子（Na[Au2As2]-2）溶于熱液中。此時(shí)，若熱液堿性越強(qiáng)，As-2離子濃度越大，形成的（Na[Au2As2]-2）也越多。隨著溫度的降低，H2S的溶解度漸增，溶液由堿性趨于中性，并最終使Au從熱液中沉淀出來。

7 結(jié)束語

江西境內(nèi)大多數(shù)金礦床的含礦地層均與中遠(yuǎn)古界雙橋山群有關(guān)，李陽山金礦區(qū)主要含礦地層也源于此。礦床屬于低溫氣水熱液型礦床，礦（化）體主要受李陽斗花崗巖體內(nèi)、外接觸帶或旁側(cè)構(gòu)造破碎帶控制。

[1]江西區(qū)測隊(duì).江西省區(qū)域地質(zhì)志[M].地質(zhì)出版社，1984：694～702.

[2]賀同興，趙 鴻.區(qū)域地質(zhì)調(diào)查之變質(zhì)巖野外工作方法.地質(zhì)出版社，1980：271～281.

[3]吳樹仁，王 曙.地質(zhì)詞典.地質(zhì)出版社，1981：210～212.