湖南臨湘荊竹大山金礦地質(zhì)特征及成因分析

李有琪，王文華

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都 610059）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)處于揚(yáng)子地臺(tái)褶皺區(qū)的南部，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造形跡十分復(fù)雜；大地構(gòu)造位置位于新華夏系北東向沙湖—湘陰深切斷裂的東側(cè)，臨湘山字型弧形構(gòu)造的中心部位。

1.1 地層

區(qū)域內(nèi)出露地層較齊全，由元古界冷家溪群-第四系部分地層出露良好。以元古界冷家溪群地層組成古老的褶皺基底，在區(qū)域內(nèi)廣泛出露，與金成礦關(guān)系密切，為主要賦礦地層。古生界以后地層組成區(qū)域蓋層。其中元古界震旦系-古生界志留系地層大面積角度不整合于冷家溪群之上，分布于區(qū)域的北部和中部；中生界的白堊-第三系地層主要分布于南部，其余零星出露。第四系地層在長江以西廣泛發(fā)育，形成江漢平原蓋層。

1.2 構(gòu)造

研究區(qū)位于雪峰地盾、江漢坳陷及下楊子臺(tái)褶帶的交匯處，跨新華夏系第二構(gòu)造沉降帶東部邊緣，一級(jí)及次級(jí)大地構(gòu)造單元分界線從區(qū)域內(nèi)通過。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造體系十分復(fù)雜，多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加特征明顯。以元古代雪峰期形成的北西向基底斷裂疊加了加里東期的東西向弧形構(gòu)造、印支期的山字形構(gòu)造以及燕山-喜山期的北東向新華夏系構(gòu)造，構(gòu)成區(qū)域內(nèi)主要的構(gòu)造形跡。

2 礦區(qū)成礦條件

2.1 地質(zhì)特征

研究區(qū)地層出露不完整，巖性較單一，巖漿巖不發(fā)育，無巖體、巖脈出露。構(gòu)造發(fā)育良好，主要有斷裂構(gòu)造，同時(shí)存在大型的褶皺構(gòu)造，見圖1。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.1 Regional Geological sketch of The study area

2.1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為元古界冷家溪群小木坪組（Pt2x），是區(qū)域內(nèi)基底地層，為一套淺變質(zhì)具復(fù)理石建造的淺海相巖屑、碎屑沉積巖類，該組分為三段，小木坪組下段（Pt2x1）為灰黃色-灰綠色薄層狀變質(zhì)粉砂巖夾泥質(zhì)板巖；小木坪組中段（Pt2x1）為灰黃色-灰綠色中、厚層狀變質(zhì)粉砂巖夾薄層狀粉砂質(zhì)板巖及薄層-中層狀變質(zhì)砂巖；小木坪組上段（Pt2x3）為黃綠色中-厚層狀變質(zhì)砂巖夾薄層狀粉砂質(zhì)板巖。

2.1.2 構(gòu)造

礦區(qū)處于臨湘山字型構(gòu)造中心部位，位于荊竹大山倒轉(zhuǎn)向斜南翼。褶皺構(gòu)造整體表現(xiàn)為傾向南西，傾角70°～80°（倒轉(zhuǎn)）的單斜構(gòu)造。區(qū)內(nèi)無大型區(qū)域性斷裂通過，但受區(qū)域性北東向沙湖-湘陰深切斷裂和臨湘山字型構(gòu)造帶的影響，發(fā)育有大量小規(guī)模的北東、北西及近東西向低次序壓性斷裂。這些次級(jí)斷裂主要表現(xiàn)為充填型石英脈和硅化破碎帶，可見少數(shù)劈理化帶見圖2。

圖2 某次級(jí)斷裂中的劈理化帶Fig.2 Cleavage zone in a secondary fault

2.2 礦區(qū)物化探異常特征

根據(jù)物探資料顯示，礦區(qū)西部有明顯的航磁△T異常，推測區(qū)內(nèi)深部可能存在熱液活動(dòng)和隱伏巖脈及巖體。另外，據(jù)現(xiàn)有的物化探異常資料結(jié)合前期激電中梯測量數(shù)據(jù)和資料分析，區(qū)內(nèi)的低阻異常與賦礦的硅化破碎帶具有較好的吻合性。

根據(jù)化探資料顯示，表層土壤異常范圍大，元素組合以Au為主，伴生有As、Sb等元素。表層土壤與深層土壤Au異常中心吻合性好。Au異?？傮w呈近北西向、近東西向展布，發(fā)現(xiàn)金礦脈的礦化富集與土壤金異常有較好的對應(yīng)關(guān)系。

3 礦體（化）地質(zhì)特征

3.1 礦體（化）特征

工作區(qū)金礦床的礦體多產(chǎn)于石英脈硅化破碎帶內(nèi)，因而礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模等常隨含金石英脈的變化而變化。礦體與圍巖之間通常都具有明顯的界線，有時(shí)也可表現(xiàn)為迅速過渡。礦體形態(tài)總體上呈脈狀、帶狀，但由于其在含金石英脈中的礦化強(qiáng)度、礦化連續(xù)性和賦存部位等的差異，常可見扁豆?fàn)?、透鏡狀礦體。

工作區(qū)內(nèi)金礦脈多分布在石英脈硅化破碎帶中，嚴(yán)格受斷裂破碎蝕變帶控制。初步圈出11條金礦脈，其中Ⅰ號(hào)金礦脈為主礦脈，分布于工作區(qū)南部，礦脈產(chǎn)出受近東西向斷裂控制，脈傾向南南西（165°～180°），傾角 77°～80°，礦脈長約 840m，厚度為1.02m。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)金礦脈為Ⅰ號(hào)金礦脈的分支，整體呈帚狀向南東方向穩(wěn)定延伸。結(jié)合異常圈內(nèi)廣泛發(fā)育的多種礦化蝕變，經(jīng)初步地質(zhì)測量，推測出Ⅴ～Ⅺ號(hào)等7條礦脈，與其它礦脈相比，其中Ⅵ和Ⅸ脈規(guī)模較大，走向長大于1000m，具有良好的找礦前景。

3.2 礦石特征

礦石結(jié)構(gòu)主要為充填結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和交代溶蝕結(jié)構(gòu)，其次為殘余結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造以浸染狀、塊狀、角礫狀為主，次之為斑點(diǎn)狀、條帶狀等。

礦石中金屬礦物主要為自然金、黃鐵礦、毒砂，次為黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦等；脈石礦物主要有石英、絹云母，次為白云母、方解石、綠泥石、斜長石及其它粘土礦物；次生礦物主要有褐鐵礦、菱鐵礦、高嶺土等。

3.3 礦體（化）圍巖蝕變

礦體（化）圍巖蝕變發(fā)育良好，且主要受斷裂構(gòu)造控制。由于構(gòu)造活動(dòng)及熱液成礦作用具有長期性和多階段性，故而圍巖蝕變也表現(xiàn)出多期次及相互疊加的特征。其總體表現(xiàn)是蝕變帶沿控礦構(gòu)造呈線性展布，且具從破碎帶中心-圍巖，蝕變由強(qiáng)-弱的分帶現(xiàn)象。礦區(qū)普遍發(fā)育的蝕變類型主要有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、褐鐵礦化，局部可見綠泥石化等。

4 控礦因素

4.1 構(gòu)造因素

工作區(qū)構(gòu)造形跡較為復(fù)雜，表明區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，特別是后期次的斷裂構(gòu)造，對區(qū)域內(nèi)金及多金屬成礦起主要的控制作用。其不僅為成礦熱液提供運(yùn)移通道，還是成礦物質(zhì)儲(chǔ)存、富集的主要場所[1]。多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不斷改良和改造礦床的形成，多組斷裂的交匯部位往往形成富礦[2-3]。另外，區(qū)內(nèi)金礦體主要賦存于北東、北北西和近東西向的硅化破碎帶中，礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和礦化強(qiáng)度嚴(yán)格受斷裂控制。

4.2 圍巖因素

冷家溪群地層構(gòu)成區(qū)域內(nèi)古老的褶皺基底,巖性為淺海相碎屑巖類,以巖屑雜砂巖為主。該類巖石性質(zhì)較脆，經(jīng)歷了多期次的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力影響，局部產(chǎn)生破碎，形成斷裂破碎帶和次級(jí)裂隙，為含礦熱液的運(yùn)移和賦存提供了通道和場所，并廣泛地產(chǎn)生區(qū)域性變質(zhì)和熱液蝕變。圍巖蝕變對工作區(qū)內(nèi)金礦床的形成起重要的控制作用[4-5]。

5 礦床成因分析

（1）冷家溪群作為工作區(qū)構(gòu)造的基底，其厚度巨大，同時(shí)由于經(jīng)歷了多次構(gòu)造活動(dòng)和變質(zhì)作用，使其中豐度不高的Au、Sb等元素活化、遷移和富集。區(qū)內(nèi)金礦（化）體產(chǎn)于蝕變破碎帶中，根據(jù)巖石光譜分析資料，礦石中主要異常元素為 Au、As、Sb、Hg，為一套中低溫?zé)嵋涸亟M合；含礦帶中以硅化、黃銅礦化、黃鐵礦化、毒砂化、褐鐵礦化、絹云母化及褪色化等中低溫?zé)嵋何g變?yōu)橹?，礦石中的金屬礦物和脈石礦物亦為中—低溫礦物組合[6]。

（2）根據(jù)礦物組合、礦化特征及石英脈穿插關(guān)系，金成礦作用具有多期多階段性，熱液疊加特征明顯。礦石中所見的自然金粒度較細(xì)而不規(guī)則，并且九成以上為次顯微金，推測可含有膠體吸附金。脈石礦物以石英、絹云母為主，伴生礦物主要為黃鐵礦、毒砂等，反映出金礦床是在淺成中低溫環(huán)境下形成。

（3）依據(jù)礦物共生組合及礦體與圍巖之間的接觸交代變質(zhì)作用，可得出該礦區(qū)內(nèi)金礦床的成因類型應(yīng)屬于中低溫?zé)嵋毫严冻涮钚?，其工業(yè)類型為石英脈—蝕變破碎帶型金礦床[7]。

[1]顧江年，寧鈞陶，吳俊.湘東北九嶺-清水地區(qū)韌性剪切帶型金礦控礦特征及找礦方向[J].華南地質(zhì)與礦產(chǎn),2012,28(1):27-34.

[2]劉圣.湖南省大新金礦床深部成礦預(yù)測[D].中國地質(zhì)大學(xué)(北京),2009.

[3]李玉平.湖南金礦成礦大地構(gòu)造控制[J].有色金屬礦產(chǎn)與勘查,1993,2(4):212-217.

[4]李玉平.湖南金礦大地構(gòu)造類型及分布規(guī)律[J].湖南地質(zhì),1993,12(3):157-170.

[5]梁棟,戴建斌.湖南大新金礦床地質(zhì)特征及控礦因素分析[J].黃金科學(xué)技術(shù),2007,15(2):1-8.

[6]羅獻(xiàn)林.湖南金礦床的成礦特征與成因類型[J].桂林冶金地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào),1991,11(1)：24-33.

[7]鐘財(cái)麗,鐘康惠,冉鳳琴.青海五龍溝地區(qū)巖金溝金礦床地質(zhì)特征[J].四川有色金屬,2017,(01):32-34.