湖南省平江縣江東金礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

李建斌，張宗棟，王兵勝，雒小榮，李志新，高 順，李 廣，陳阡然

（1.湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三一一大隊(duì)，湖南 長(zhǎng)沙 410100；2.湖南黃金洞礦業(yè)有限責(zé)任公司，湖南 岳陽(yáng) 414507）

江東金礦位于江南地軸中部之湘東北斷隆帶平江—長(zhǎng)沙凹陷與幕阜山—望湘隆起之間[1](圖1)，江東金礦大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子板塊與華南板塊的會(huì)聚碰撞帶上。在碰撞帶上形成了湖南省十分重要的多金屬富集成礦帶，沿?fù)P子準(zhǔn)地臺(tái)南緣與滇東北、川南和贛東北成礦帶相銜接，形成一條規(guī)模宏大跨省跨區(qū)域的金、銅、鈷多金屬成礦帶[2]。從區(qū)域地質(zhì)成礦來(lái)看，湘東裂谷多金屬成礦帶是揚(yáng)子成礦域與華南成礦域的接合部位，是受北東向區(qū)域性深大斷裂控制的巨型金多金屬成礦帶。該成礦帶大致南西起湘西南，向北東往湘東北延入贛北九嶺、懷玉山一帶[3]。其西北側(cè)是以低溫、中低溫?zé)嵋旱V床為主的揚(yáng)子成礦域，東南側(cè)則是以高溫多金屬熱液礦床為特征的華南成礦域[3]。

1 成礦地質(zhì)背景

本區(qū)域出露地層主要有中元古界冷家溪群、中生界白堊系及新生界第四系。冷家溪群地層分布在幕阜山—望湘斷隆帶南端(圖1)，巖性為淺灰綠、青灰色粉砂質(zhì)板巖、絹云母板巖、變質(zhì)砂巖等。白堊系地層分布于平江-長(zhǎng)沙斷陷盆地一帶，巖性主要為紫紅色巨厚層狀礫巖和砂礫巖。第四系地層主要分布在河流兩側(cè)，主要為坡積、沖積物，以耕地為主。其中冷家溪群是主要的含礦地層。

本區(qū)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，主要為北東向斷裂構(gòu)造，次為北西向及南北向斷裂構(gòu)造。本區(qū)主要的北東向斷裂構(gòu)造有萬(wàn)古～雙口齋壓性斷裂構(gòu)造、戴公嶺壓扭性斷裂構(gòu)造、金井壓扭性斷裂構(gòu)造及西江～江家咀壓扭性斷裂構(gòu)造等。

湘東北地區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，巖漿活動(dòng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，巖漿侵入期次較多，主要有武陵期、雪峰期、加里東期及燕山期四個(gè)期次的巖漿活動(dòng)，本區(qū)巖漿活動(dòng)多期次、多旋回是其活動(dòng)的主要特點(diǎn)，產(chǎn)出的巖體廣泛分布。有色金屬礦產(chǎn)和稀有元素礦產(chǎn)與燕山期多階段的巖漿熱液活動(dòng)關(guān)系密切，區(qū)域巖漿巖主要為燕山期侵入體為主，主要巖體有望湘巖體、金井巖體等S型花崗巖巖基[4](見(jiàn)圖1)，巖性主要為二長(zhǎng)花崗巖及少量花崗閃長(zhǎng)巖和斜長(zhǎng)花崗巖。

2 礦床基本情況

2.1 礦床地質(zhì)特征

江東金礦范圍內(nèi)出露地層主要有第四系、白堊紀(jì)戴家坪組(Kdj)及冷家溪群坪原組第二段第四巖性段(pt2p2-4)(圖2)。

第四系(Q)：主要分布在河流兩側(cè)，主要為坡積、沖積物，由黃褐色、磚紅色粘土、亞粘土、含砂粘土及礫石組成，河流兩側(cè)及溝谷中表層以耕作土為主。

白堊紀(jì)戴家坪組(Kdj):分布在礦區(qū)北東部，其巖性主要為紅褐色、紫褐色厚層狀泥砂質(zhì)礫巖、砂礫巖，礫石成分主要為板巖、花崗巖、石英等；礫徑一般0.5m～3cm，大者達(dá)10cm～20cm，分選性差，磨圓度中等，砂泥質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)，厚度不詳。

冷家溪群坪原組第二段第四巖性段(pt2p2-4)：主要為粉砂質(zhì)板巖，夾部分含粉砂質(zhì)板巖及砂質(zhì)板巖。江東水庫(kù)以西沿大萬(wàn)金礦方向巖層厚度較穩(wěn)定，往東被第四系沖積物覆蓋，該巖性段是礦區(qū)的重要含礦層位。厚度約200m～575m。

圖1 江東金礦區(qū)域地質(zhì)圖

區(qū)內(nèi)巖層傾向北東，呈單斜構(gòu)造產(chǎn)出，巖層產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾角較陡，傾角一般為50°～75°。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，褶皺不發(fā)育。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有北西向斷裂構(gòu)造、北東向斷裂構(gòu)造和南北向斷裂構(gòu)造三組，三組斷裂構(gòu)造均具多期活動(dòng)特征，區(qū)內(nèi)以北西向斷裂破碎帶比較發(fā)育，北西向斷裂構(gòu)造與成礦關(guān)系密切，北西向斷裂構(gòu)造是江東金礦重要的控礦構(gòu)造(圖2)。

圖2 江東金礦地形地質(zhì)圖

2.2 礦體特征

江東金礦共發(fā)現(xiàn)含金礦脈2條，圈出Ⅰ、Ⅱ號(hào)2個(gè)金礦體。

礦體主要由構(gòu)造角礫巖、硅化破碎粉砂質(zhì)板巖及石英脈組成，北西向斷裂破碎帶控制礦體的形態(tài)、規(guī)模及產(chǎn)狀，江東金礦礦體主要特征綜述如下：

Ⅰ號(hào)礦體位于5～4線之間，地表控制長(zhǎng)度約500m，礦體控制標(biāo)高117m～-190m，控制最大斜深約346m，傾向北東，傾角60°～75°。礦體呈似層狀，由含金石英脈夾少量破碎粉砂質(zhì)板巖組成。礦體厚度變化較大，有尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn)。礦體品位為1.15～5.45×10-6，平均3.57×10-6。厚度0.53m～1.53m，平均厚度0.88m。

Ⅱ號(hào)礦體3～16線之間，為盲礦體，礦體控制標(biāo)高-30m～-860m，控制最大斜深約960m，傾向北東，傾角55°～65°。礦體呈似層狀，由含金硅化構(gòu)造角礫巖、含金硅化破碎粉砂質(zhì)板巖夾石英脈組成（圖3）。破碎粉砂質(zhì)板巖中石英脈以網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀或透鏡狀穿插其中，脈寬一般為小于0.3m,礦體沿走向厚度穩(wěn)定、厚度變化系數(shù)小，礦體礦化均勻，品位沿走向和傾向方向穩(wěn)定，礦體規(guī)模大且形態(tài)簡(jiǎn)單。礦體邊界仍未封邊，沿傾向方向和走向方向延伸趨勢(shì)明顯，有巨大的找礦潛力?，F(xiàn)礦體品位為1.75～ 20.50×10-6，平均4.79×10-6。厚度0.65m～11.05m,平均厚度2.92m。

圖3 Ⅱ號(hào)礦脈-220m中段穿脈(構(gòu)造破碎帶)素描圖

2.3 礦石基本情況

2.3.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)礦石主要有角礫狀、鑲嵌、碎裂和顯微鱗片變晶(圖4)等結(jié)構(gòu)。含金硅化構(gòu)造角礫巖和含金破碎粉砂質(zhì)板巖礦石的主要結(jié)構(gòu)為角礫狀結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)，早期石英脈或硅化板巖被擠壓破碎形成碎裂結(jié)構(gòu)，早期石英脈被錯(cuò)切呈角礫狀分布于破碎板巖中或板巖呈角礫狀分布在后期石英脈中，形成角礫狀結(jié)構(gòu)，局部見(jiàn)塊徑較大板巖碎塊，角礫呈棱角狀，次棱角狀，角礫大小不等，無(wú)明顯的排列規(guī)律；含金石英脈礦石的主要結(jié)構(gòu)為鑲嵌結(jié)構(gòu)，礦石主要由呈不等粒他形～半自形粒狀鑲嵌的熱液石英組成。顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)主要見(jiàn)于破碎粉砂質(zhì)板巖型礦石中，綠泥石、重結(jié)晶的絹云母等礦物沿巖石板狀劈理方向定向排列形成了顯微鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)。

區(qū)內(nèi)礦石主要有塊狀、角礫狀(圖5)和板狀或條帶狀構(gòu)造，其中角礫狀構(gòu)造是含金(硅化)構(gòu)造角礫巖礦石所常有的構(gòu)造，塊狀構(gòu)造則為含金石英脈、含金硅化角礫巖類(lèi)礦石所具備，板狀或條帶狀構(gòu)造是含金破碎粉砂質(zhì)板巖型礦石所特有的構(gòu)造，石英細(xì)脈與破碎粉砂質(zhì)板巖成一定寬度互層出現(xiàn)形成條帶狀分布。

圖4 鱗片變晶結(jié)構(gòu)

圖5 角礫狀構(gòu)造

2.3.2 礦石物質(zhì)組分及其特征

（1）礦石化學(xué)成分

根據(jù)礦石的化學(xué)全分析資料，區(qū)內(nèi)各礦體中有用元素為金，其它元素含量少?；瘜W(xué)全分析見(jiàn)表1。

表1 礦石化學(xué)全分析結(jié)果表[5]

（2）礦石礦物成分

礦石礦物成份較簡(jiǎn)單，主要由脈石礦物和金屬硫化物及少量貴金屬礦物組成。脈石礦物40%左右為石英，次為長(zhǎng)石、云母與綠泥石及粘土礦物。

金屬礦物地表主要是褐鐵礦(針鐵礦、水針鐵礦)和赤鐵礦(約占3%)，深部則為硫化礦物如毒砂、黃鐵礦、方鉛礦、鐵閃鋅礦、黃銅礦、輝銻礦，部分為銅蘭、輝銅礦、斑銅礦等次生銅礦物。貴金屬礦物主要是自然金，偶見(jiàn)銀金礦。副礦物有磁鐵礦、硬錳礦、白鎢礦、鋯石、金紅石、銳鈦礦、錫石等。

（3）金礦物及共生礦物特征

礦石中金礦物主要為自然金，偶見(jiàn)銀金礦，自然金多為微細(xì)粒金，形態(tài)不規(guī)則，少見(jiàn)樹(shù)枝狀，自然金顆粒小相差懸殊，顆粒一般小于0.01mm，其中可見(jiàn)金少，局部地段見(jiàn)有明金，與金礦物一起的共生礦物或載體礦物有毒砂、黃鐵礦等（圖6、圖7）。

毒砂是區(qū)內(nèi)主要含金礦物,主要顏色為鋼灰色，金屬光澤，其晶形呈斜方(針)柱狀，或碎屑粒狀，其柱徑0.5mm×0.05mm，其顆粒普遍較細(xì)。毒砂的含量與金含量的高低成正比，部分毒砂被后期構(gòu)造活動(dòng)所破壞錯(cuò)斷，呈不規(guī)則排布。

黃鐵礦呈淺黃銅色，具有強(qiáng)烈金屬光澤，晶形呈五角十二面體、立方體及半自形粒狀，半自形粒狀黃鐵礦一般以集合狀的形式分布在礦石中，黃鐵礦粒徑變化較大，粗粒大于1mm，細(xì)粒一般在0.005mm～0.007mm之間，與毒砂、石英緊密伴生。

圖6 毒砂、黃鐵礦(鏡下)

圖7 毒砂、黃鐵礦(礦石)

毒砂呈柱狀，黃鐵礦呈半自行粒狀毒砂、黃鐵礦分布在硅化角礫巖中

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因

江東金礦已發(fā)現(xiàn)的兩條含金礦脈，分布在中元古界冷家溪群坪原組第二段第四巖性段巖層中，礦脈賦存于北西向斷裂破碎帶中，斷裂破碎帶與巖層產(chǎn)狀基本一致，屬層間破碎帶，礦脈受北西向斷裂構(gòu)造控制現(xiàn)象明顯，北東向斷裂構(gòu)造是主要的控礦容礦構(gòu)造，為成礦熱液的運(yùn)移提和沉淀提供了通道和空間。

冷家溪群地層厚度巨大，形成本區(qū)構(gòu)造的基底，根據(jù)石英脈的穿插關(guān)系和礦物組合及分布特征，金成礦作用具有多期性，因經(jīng)歷的多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和區(qū)域變質(zhì)作用，促使其中豐度不高的Au元素被活化、遷移、富集。礦石蝕變主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化和毒砂化等，其蝕變與賦礦巖石蝕變近乎一致。因此，初步認(rèn)為成礦金來(lái)源于冷家溪群[2]。

根據(jù)礦床地質(zhì)特征及礦脈分布情況，金礦成礦過(guò)程大致經(jīng)歷了三大階段，該地區(qū)金礦經(jīng)過(guò)初步沉積將金元素沉積至母巖，再經(jīng)區(qū)域變質(zhì)進(jìn)一步活化，最終經(jīng)過(guò)構(gòu)造通道和熱液作用形成礦體，其中沉積成巖是礦源形成的重要前提，區(qū)域變質(zhì)是促使礦質(zhì)溶解、遷移、富集成礦的首要條件，而構(gòu)造熱液作用則是礦床遭受改造、疊加、富集的最終結(jié)果[2]。礦石中伴生的毒砂、黃鐵礦、鐵閃鋅礦等礦物反映出金礦成礦環(huán)境是淺成中(低)溫?zé)嵋涵h(huán)境，故本礦床的成因類(lèi)型為沉積變質(zhì)中(低)溫?zé)嵋撼涮畹V床。

3.2 找礦標(biāo)志

江東金礦礦脈(體)主要有以下地質(zhì)特征，可作為重要的找礦標(biāo)志，含金礦脈主要賦存于冷家溪群坪原組第二段第四巖性段中，巖性以粉砂質(zhì)板巖為主；礦脈主要受北東向斷裂構(gòu)造控制，斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀與冷家溪群坪原組地層產(chǎn)狀基本一致，呈順層產(chǎn)出，未發(fā)現(xiàn)有切層現(xiàn)象；斷裂構(gòu)造破碎帶具有多期次構(gòu)造變形特點(diǎn)，構(gòu)造破碎帶與圍巖（粉砂質(zhì)板巖）分界面明顯，構(gòu)造面斷層泥發(fā)育，并且斷層泥經(jīng)擠壓具有較強(qiáng)的油脂光澤；北西向斷裂構(gòu)造是江東金礦主要的含礦構(gòu)造，斷裂構(gòu)造沿走向、傾向的延伸距離及寬度需要有一定的規(guī)模，傾向北東，傾角一般在55°～75°之間，沿走向方向和傾向走向方向呈舒緩波狀[6]；構(gòu)造破碎帶地表巖石為紅褐色，具較強(qiáng)褐鐵礦化及硅化，平行主斷裂面石英脈發(fā)育，沿節(jié)理、裂隙面均有石英細(xì)脈充填其中，石英細(xì)脈分布越多，其金礦體品位越高；經(jīng)取樣分析，構(gòu)造破碎帶充填物破碎程度越高含金可能性越大，金礦化均勻性越好；新鮮巖石出現(xiàn)黃鐵礦化和毒砂化是最為直接的找礦標(biāo)志。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)本區(qū)礦床地質(zhì)特征和礦脈(體)地質(zhì)特征的分析，總結(jié)了礦體的成因和找礦標(biāo)志，江東金礦其礦脈(體)分布在冷家溪群坪原組第二段第四巖性段，巖性以粉砂質(zhì)板巖為主，主要受北西向斷裂構(gòu)造破碎帶控制，礦石為構(gòu)造角礫巖型、破碎粉砂質(zhì)板巖型及石英脈型，金礦化主要以與毒砂化、黃鐵礦化及硅化有關(guān)。江東金礦是90年代民采發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)多年生產(chǎn)勘探基本掌握了礦脈地質(zhì)特征，Ⅰ號(hào)礦脈為石英脈型，厚度較小，有尖滅再現(xiàn)的情況，品位變化較大，儲(chǔ)量小。Ⅱ號(hào)礦脈為構(gòu)造角礫巖、破碎粉砂質(zhì)板巖型，產(chǎn)狀穩(wěn)定，厚度較大，礦化均勻，其儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的80%～90%，江東金礦礦脈與萬(wàn)古礦區(qū)其他礦脈有所不同，傾角較大，萬(wàn)古礦區(qū)其他礦脈傾角一般都在30°～40°左右，傾角大于50°者更為少見(jiàn)。Ⅱ號(hào)礦脈向西向大萬(wàn)公司萬(wàn)古金礦延伸，向東延伸至白堊系戴家坪組之下，Ⅱ號(hào)礦脈在白堊系戴家坪組之下分布情況需要進(jìn)一步勘查確定，希望文章對(duì)江東金礦今后找礦方向有一定的指導(dǎo)作用。