湖南省沅陵縣杜家坪鄉(xiāng)柳林金礦地質(zhì)特征及找礦前景分析

張 成，胡詩婍

（中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100010）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)地處揚子準地臺江南地軸南緣的雪峰弧形構(gòu)造隆起帶的北段西北側(cè)。雪峰弧形構(gòu)造隆起帶從湘東北的平江、瀏陽一帶，西延經(jīng)益陽、桃江、常德、桃源、沅陵，后轉(zhuǎn)折向南西延伸至溆浦、會同、靖縣一帶。該隆起的北西坡為沅麻坳陷，南坡為湘中坳陷，北坡為洞庭坳陷；中部的益陽至長沙一帶為洞庭坳陷所隔，東部則延伸進入江西境內(nèi)（圖1）。區(qū)域出露地層主要為元古界冷家溪群與板溪群淺變質(zhì)巖系。

圖1 柳林金礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，彼此相互切割、交叉、遷就、利用，顯得較為復(fù)雜。礦區(qū)內(nèi)最主要的兩條構(gòu)造線以北東向F110為主，北東東F109次之。杜家坪金礦、西安金礦（點）及方子埡周圍的銅礦（化）點均分布于斷層旁側(cè)，具明顯導(dǎo)礦作用。從本區(qū)冷家溪群，板溪群的馬底驛組、五強溪組中微量元素特征及其與上部大陸地殼的微量元素（表1）對比分析得知，本區(qū)元古界地層中的Au、Sb、W、Cu、Pb、Zn的平均含量明顯高于上部大陸地殼的平均值，形成一個巨大的微量元素資源庫，構(gòu)成一個典型的Au-Sb-W、Cu-Pb-Zn含礦建造，為礦床的形成提供了充足的成礦物質(zhì)。而在西沖-沃溪金礦密集區(qū)，賦礦地層馬底驛組板巖中金含量為0.9×10-9，遠遠低于本區(qū)區(qū)域相關(guān)地層中金的背景值，表明在礦床附近存在著金元素含量的低值帶，與礦體及圍巖構(gòu)成了金的貧化—富集的地球化學(xué)共扼體系，說明地層中金的活化、遷移明顯。

表1 湘西元古界地層微量元素平均含量表

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

（1）地層。礦區(qū)內(nèi)出露地層較簡單，主要有中元古界板溪群馬底驛組地層與第四系，馬底驛地層與下伏橫路沖組為整合漸變關(guān)系。馬底驛組第四段（Ptm4）：在礦區(qū)內(nèi)大面積分布，是礦區(qū)內(nèi)金礦的主要賦礦層位。巖性主要為紫紅色薄層狀含粉砂質(zhì)板巖，上部夾灰綠色粉砂質(zhì)板巖，夾巖屑石英砂巖，富含鈣質(zhì)砂質(zhì)條帶或透鏡體；中上部可見小型波狀層理、斜層理。第五段（Ptm5）：厚約211m，主要分布在礦區(qū)南部，為灰綠色薄層狀粉砂質(zhì)板巖夾中層狀變質(zhì)細-粉砂巖。第四系（Q）：為殘坡積和沖積層組成，分布在礦區(qū)北部沖積溝。

（2）礦區(qū)構(gòu)造。區(qū)位于唐滸坪復(fù)式背斜的南翼，整體構(gòu)造較為簡單，主要受區(qū)域構(gòu)造的控制和影響，走向為北東向-北東東向。礦區(qū)內(nèi)杜家坪-滴水坪逆掩斷層是唐虎坪大斷層的次一級斷層，主要分布在板溪群馬底驛組與橫路沖組地層內(nèi)，傾角較陡，局部發(fā)育有次級的小背斜褶曲，背斜軸走向北東東，斷層較發(fā)育，區(qū)內(nèi)發(fā)育的主干斷裂主要在礦區(qū)北西角出露，總體走向40°～60°，傾向北西，由碎裂硅化含粉砂巖、斷層角礫巖、石英脈、斷層泥組成，斷層角礫一般定向排列，普遍硅化較強，為礦區(qū)含礦層之一。

圖2 柳林金礦平硐內(nèi)斷裂構(gòu)造與礦體關(guān)系圖

另外礦區(qū)內(nèi)北西方向發(fā)育一次級斷層，位于主斷層的東南側(cè)，走向北東東，傾向南東，順層或切層產(chǎn)出，為礦區(qū)內(nèi)的控礦層。礦硐內(nèi)見有明顯的斷裂構(gòu)造成礦（圖2）。

（3）巖漿巖。礦區(qū)未見巖漿巖體出露，僅局部見到一些沿著裂隙充填的與巖漿熱液有關(guān)的石英、方解石脈。

3 礦體(層)地質(zhì)特征

圖3 柳林金礦區(qū)地質(zhì)圖

沅陵縣杜家坪鄉(xiāng)柳林金礦化帶總體走向為北東東向，礦層主要賦存在石英脈破碎帶及兩側(cè)蝕變帶內(nèi)，圍巖主要為馬底驛組灰綠色泥砂質(zhì)板巖，根據(jù)目前地表槽探工程揭露、深部鉆探和以及坑道控制的主礦體有3個，分別為Vl和V2及V3號脈。三條礦脈基本呈平行產(chǎn)出，金礦體主要賦存于晚元古界板溪群馬底驛組的紫紅色-紫灰色條帶狀砂質(zhì)板巖中，受斷裂破碎帶的嚴格控制，呈脈狀產(chǎn)出。

厚度和品位變化系數(shù)較大，局部有富集現(xiàn)象。礦區(qū)內(nèi)V1、V2、V3金礦（化）體具有以下共性：①總體走向為北東東向；②礦體（脈）主要產(chǎn)于板溪群馬底驛組地層中的順層石英脈破碎蝕變帶中；③礦層主要賦存在石英脈破碎帶及兩側(cè)蝕變帶內(nèi)；④礦化主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化、自然金、主要的蝕變?yōu)楣杌?、綠泥石化、絹云母化、高嶺土化（見圖3）。

4 控礦因素及富集規(guī)律

（1）地層巖性控制。板溪群馬底驛組富含火山灰質(zhì)的紫紅色夾灰綠色砂泥質(zhì)復(fù)理石建造，金的背景（0.24X10-6），是本區(qū)主要的礦源層之一，其第四段紫紅色粉砂質(zhì)板巖的中部鈣質(zhì)含量較高，在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下，發(fā)生層間滑動而形成層間蝕變帶，礦體即賦存于該蝕變帶中，是礦區(qū)金的直接賦礦層位，礦床嚴格受地層巖性控制。

（2）構(gòu)造控制。雪峰-加里東運動期，受南北間區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的作用，在變形褶皺與倒轉(zhuǎn)過程中，不斷發(fā)生層間走向滑動與剝離，形成了區(qū)內(nèi)北東東向規(guī)模大、切割深的走向滑動斷層，有利于深部熱液的上升運移；層間的剝離空間是礦體賦存沉淀、成礦的有力場所，礦區(qū)西側(cè)的F37為沃溪深大斷裂，是區(qū)域主要導(dǎo)礦構(gòu)造，礦床即賦存于該斷裂之下盤，與F38斷層共同控制著礦床的產(chǎn)出與分布，前期斷裂的多次復(fù)活與后期斷裂的疊加，使金礦化進一步疊加富集。

5 礦床成因分析

柳林金礦床位于湘西鎢錫金礦床的東延部位，屬于同一成礦帶，礦脈的形態(tài)、產(chǎn)狀受東西向斷裂控制，主要的載金礦物黃鐵礦多呈脈狀、浸染狀產(chǎn)于破碎帶中或是因裂隙中，石英裂隙中，顯示熱液充填特征。從區(qū)域的金礦床開采中獲知，有的東西向的主斷裂延深大，自身已具備了導(dǎo)礦構(gòu)造條件。礦物包裹體爆裂溫度為257℃～384℃，屬于中溫?zé)嵋撼傻V。綜上所述，成礦的礦源主要來源于地殼深部，部分來源于地層，東西向主斷裂是主要的導(dǎo)礦構(gòu)造，此組斷裂又為儲礦構(gòu)造。礦床屬于中溫變質(zhì)熱液充填石英脈蝕變巖型金礦。

6 礦區(qū)找礦標志及前景分析

6.1 找礦標志1：地表蝕變特征

礦區(qū)內(nèi)三條Au礦（化）體嚴格受蝕變帶控制，且主要發(fā)生于石英脈與層間破碎帶中。地表蝕變巖由于經(jīng)過氧化、風(fēng)化，然后再經(jīng)過雨水沖刷、過濾等作用，使Au被淋濾掉。所以地表槽探皆未達到Au礦化標準，而沿傾向在地表下30米處開始出現(xiàn)氧化礦。

6.2 找礦標志2：蝕變與礦化的關(guān)系

①黃鐵礦化：主要分布于礦體中，近礦圍巖中僅少量分布。與金礦關(guān)系最為密切，是金礦體存在的直接標志。兩者呈正相關(guān)關(guān)系。一般黃鐵礦化強烈地段，尤其煙灰色細粒粉末狀黃鐵礦發(fā)育地段，金礦化強且穩(wěn)定，黃鐵礦多呈細粒侵染狀、團塊狀或細脈產(chǎn)出。②硅化：主要分布于破碎帶與絹云母化板巖中，尤以礦體產(chǎn)出的破碎帶硅化更為強烈，與金礦化、黃鐵礦化關(guān)系最為密切，呈正相關(guān)關(guān)系。

一般硅化強烈地段，黃鐵礦明顯增高，金礦化好。在破碎帶中，二氧化硅溶蝕交代圍巖角礫巖，又為晚期的硅質(zhì)膠結(jié)，則形成角礫邊界模糊，硅化構(gòu)造角礫巖。在巖石裂隙與斷層面附近則形成石英團塊或細脈、黃鐵礦、自然金則產(chǎn)于石英脈裂隙中。③絹云母化：普遍發(fā)育。層間斷層頂?shù)装宓膸r石受到礦化熱液的交代作用影響，泥質(zhì)發(fā)生重結(jié)晶，高價鐵還原為低價鐵，原巖由紫紅色、灰紫色退變?yōu)榛野咨?，黃白色、肉紅色或灰白色略帶淺綠色，其蝕變強度和厚度與破碎帶厚度、礦體厚度及礦化強度呈正相關(guān)。一般礦體附近蝕變較強，為灰白色，向外過度到肉紅色，蝕變厚度一般為0.5m～0.8m，最厚達15m。多分布于礦體外側(cè)，是該類型金礦的重要找礦標志。④綠泥石化與碳酸鹽化：兩者常伴生在一起，分布于黃鐵礦化、硅化外緣或底部，與金礦化呈反相關(guān)關(guān)系，常預(yù)示著金礦化減弱或消失或礦體尖滅。

6.3 找礦標志3：斷層破碎帶

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造極其發(fā)育，且礦體沿主斷層分布，其中主礦脈走向嚴格受區(qū)域內(nèi)東西斷裂控制。由于礦區(qū)內(nèi)小斷裂較多，在多處形成復(fù)斷層，從而為Au礦（化）體提供了賦存空間，并經(jīng)斷裂控制Au礦（化）體的傾向變化。斷層破碎帶既為礦液流動提供條件,又提供有利的容礦空間。礦化與構(gòu)造及圍巖蝕變關(guān)系密切，破碎帶越發(fā)育，硅化越強，黃鐵礦含量越高，金礦化越好，當破碎帶變至尖滅而轉(zhuǎn)變?yōu)槠砘瘞r，則硅化弱，絹云母化強，石英呈脈型，具香腸構(gòu)造，黃鐵礦含量減少，金礦化變差。一般來說，破碎帶規(guī)模越大，硅化越強，黃鐵礦含量越高，金礦化越好。但是破碎帶厚度太大，則礦化分散而不利于集中；太薄則礦質(zhì)來源有限難成規(guī)模。據(jù)統(tǒng)計，礦區(qū)破碎帶厚度為0.30m～15.0m。而礦化最有利的破碎帶厚度為0.5m～6m，金礦體多產(chǎn)于該厚度范圍之內(nèi)。厚度0.5m～2.0m的破碎帶多為含金石英脈填充。

6.4 找礦標志4（間接）：石英脈

礦區(qū)內(nèi)石英脈較為發(fā)育，且地表多處可見0.5m～2m寬的石英脈，多沿溝谷發(fā)育，主要分布在板溪群馬底驛組及橫路沖組地層，少部分切割地層。一般褪色蝕變帶附近大多見有石英脈，脈寬0.1-2m之間，與地層走向及構(gòu)造方向基本一致。

6.5 找礦前景分析

①目前工作主要對礦權(quán)證內(nèi)的資源進行核實，由于證內(nèi)采礦標高限制，故深部資源應(yīng)具有較大的潛力，且礦體有變厚變富的趨勢。②加強該地區(qū)的綜合研究工作，總結(jié)區(qū)礦帶中的找礦經(jīng)驗，分析和研究與礦山最近的典型金礦（湘西金礦）成礦規(guī)律和控礦因素，注意礦體深部鎢銻礦的成礦規(guī)律以及礦體特征，有必要可以作為伴生元素進行綜合利用。③V1、V2礦體沿走向向東有延伸的趨勢。④在礦權(quán)區(qū)東南面、東面各發(fā)現(xiàn)一條規(guī)模較好的礦化蝕變帶，可以通過槽探、鉆探工程控制，繼續(xù)增加資源儲量。