江西南城蔡田金礦地質(zhì)特征及礦床成因分析

陸振裕，尹靈強(qiáng)，陳 彬

（1.江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)，江蘇 鎮(zhèn)江 212000；2.江蘇地質(zhì)基樁工程公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

蔡田金礦，為一新發(fā)現(xiàn)小型金礦床（化）點(diǎn)，位于江西省南城縣境內(nèi)，處在欽—杭成礦帶的東端。蔡田金礦目前開展的研究工作較少，距蔡田金礦西南方向9Km是已探明的江西省茅排金礦，提交金儲量4.74t。蔡田金礦與茅排金礦處在同一成礦帶，均受荷田—徐坊韌性剪切帶控制[1]。茅排金礦的相關(guān)研究工作，對蔡田金礦的研究有重要借鑒意義。

本文首先分析了蔡田金礦區(qū)的地質(zhì)特征，包括：地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦（化）體賦礦圍巖及圍巖蝕變等；再根據(jù)野外物化探、槽探、鉆探等實(shí)物工作圈出3條斷裂構(gòu)造帶，5條激電異常帶，7個(gè)異常區(qū)域和6條金礦（化）帶；最后結(jié)合臨近茅排金礦區(qū)的各項(xiàng)研究工作，初步推斷出蔡田金礦的礦床成因。

1 礦區(qū)地質(zhì)

蔡田金礦位于江西南城，屬于贛中、贛南褶皺中的華南褶皺系，位于贛西南拗大湖山～芙蓉山隆斷束與撫州斷陷盆地交界的東側(cè)，茅排金礦北東向成礦帶的東北端。近東西向萍鄉(xiāng)～廣豐深斷裂與東北向安遠(yuǎn)～鷹潭深斷裂交匯處是地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動史上活動的集中區(qū)，各種構(gòu)造的相互配置和疊加，為區(qū)內(nèi)成礦提供了通道和空間。

1.1 地層

區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為上元古界震旦系變質(zhì)巖和中生代白堊系地層。

震旦系下統(tǒng)尚源群下段（Z1sh）：為灰綠色、灰黑色變質(zhì)砂巖、二云片巖、變粒巖、片麻巖、混合巖、條帶狀混合巖。地層產(chǎn)狀復(fù)雜，在普查區(qū)東北部走向有近東西，傾向南～南西，傾角40°～60°，亦有走向北東、北北東，傾向西、北西，傾角45°～65°。

變質(zhì)砂巖：灰綠色，變余砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分石英75%，長石20%左右，石英粒狀它形，長石粒狀它形，有較強(qiáng)的粘土礦化。

二云片巖：灰黑色鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，礦物成分黑云母40%、白云母20%、石英30%、長石5%和碳酸鹽5%左右，云母自形定向排列，黑云母部分蝕變成綠泥石，石英粒狀它形，長石粒狀它形，多粘土礦化。

片麻巖：灰色片麻狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造，鱗片粒狀變晶，主要礦物成分由長石、石英、云母等組成，其中長石和石英含量大于50%，長石多于石英。主要為黑云斜長片麻巖。

混合巖：主要為條帶狀或條痕狀混合巖，脈體平行基體，二云母片巖片理分布，黑白相間呈條帶狀，尖滅再現(xiàn)，斷續(xù)分布，脈體厚一般0.5cm左右，厚的幾厘米，延長幾厘米到幾十厘米，局部密集，界線較清楚，脈體成分為灰白色石英。

二云片巖、片麻巖和混合巖為本區(qū)金礦化圍巖[2]。

尚源群下段（Z1sh）與上覆地層呈斷層接觸。

白堊系上統(tǒng)南雄組下段（K2n1）：棕紅、磚紅色礫巖、含礫砂巖、砂巖和鈣質(zhì)砂巖，巖層產(chǎn)狀210°∠30°。

第四系（Q）：土黃色、土紅色亞粘土、亞砂土、礫石層。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)有3條近東西向構(gòu)造帶發(fā)育：F1為碳酸鹽化蝕變帶，長度約700m，鉆孔揭露寬度約5m；F2為硅化蝕變帶，長度約500m，出露寬度不一；F3為碳酸鹽化蝕變帶，寬度約100m，鉆孔揭露寬度約10m。

F1、F3碳酸鹽化蝕變帶：表現(xiàn)為受剪切作用形成的強(qiáng)烈變形帶，巖石塑性變形強(qiáng)烈，片理發(fā)育，巖石中充填長英質(zhì)脈、方解石脈[3,4]。原巖破碎形成的角礫被鈣質(zhì)膠結(jié)，或在破碎的角礫巖裂隙中形成梳狀石英脈及石英晶洞，蝕變特征主要表現(xiàn)為黃鐵礦化、硅化、絹云母化。走向近東西、傾向南東，傾角55°～65°。

F2硅化蝕變帶：蝕變帶走向上呈舒緩波狀，膨脹收縮明顯，膨脹處常見原形成的角礫巖破碎后被硅質(zhì)膠結(jié)，或在破碎的角礫巖裂隙中形成梳狀石英脈及石英晶洞，顯示出以張性為主，兼有壓扭性的特征，硅化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化發(fā)育。斷裂構(gòu)造走向近東西，傾向南，傾角65° ～70°。

F1、F2傾向南，傾角55°～65°，F(xiàn)3傾向北，傾角55° ～70°。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育，零星分布有花崗偉晶巖、細(xì)粒花崗巖脈和中基性脈巖，規(guī)模不大。其中，細(xì)晶花崗巖風(fēng)化后呈灰白色帶肉紅色，與圍巖呈巖脈侵入接觸。

1.4 礦（化）體賦礦圍巖及蝕變

蔡田金礦賦礦圍巖多為震旦系下統(tǒng)尚源群（Z1sh）變質(zhì)巖系。其巖性是一套海相沉積碎屑巖，經(jīng)過多期次的地質(zhì)構(gòu)造活動，發(fā)生了不同程度的變質(zhì)作用，并有不同期的巖漿活動，有利于礦化運(yùn)移、富集。其主要賦存于蝕變二云片巖、片麻巖和混合巖中的石英脈、長英質(zhì)脈體之內(nèi)。

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變類型比較簡單，蝕變程度較弱，分布范圍局限，主要蝕變有硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化、綠泥石化和粘土化。與金礦化較密切的有硅化、黃鐵礦化和褐鐵礦化；礦化蝕變主要有綠色蝕變和表生作用的高嶺土化與褐鐵礦化[5]。硅化在斷裂帶內(nèi)發(fā)育，早期硅化為隱晶硅質(zhì)膠結(jié)構(gòu)造角礫或充填于裂隙中，晚期硅化為梳狀石英晶簇沿裂隙兩壁或孔洞壁分布。黃鐵礦化多出現(xiàn)在金礦化地段，一種為亮黃色晶體呈粒狀分布，一種為暗黃色或灰黑色細(xì)粒狀或粉末狀集合體呈團(tuán)塊狀或細(xì)脈狀分布。

2 主要實(shí)物工作

礦區(qū)開展的物、化探、槽探（坑探）、鉆探等工作有。

2.1 物探工作

激電中梯（短導(dǎo)線）工作面積7.54Km2（AB:1200-1600100×40）；激 電 測 深 測 量AB=1200m，114點(diǎn)，AB=3000m，20點(diǎn)；測井1668m；1:1萬測網(wǎng)布設(shè)7.54Km2（100×40）；本次物探剖面布設(shè)了60km（點(diǎn)間距40m），136.8km（點(diǎn)間距20m）。

通過激電中梯掃面測量，本次共圈出了5條激電異常帶JD1～JD5，推測均為斷裂構(gòu)造帶；經(jīng)激電測深測量，共圈出了F1′、F2′和F3′共計(jì)3條斷裂構(gòu)造帶。

2.2 化探工作

1:1萬土壤地球化學(xué)測量工作面積7.54Km2（100×40m），本次共圈出7個(gè)異常，各異常點(diǎn)斷續(xù)分布，大致呈北東向展布。其中I號、II號異常與V1、V2礦（化）帶相對應(yīng)；IV號異常經(jīng)TC1、TC11等工程揭露，新發(fā)現(xiàn)了V3、V4、V5礦（化）帶，金最高品位10.94×10-6g/t；V號、VII號異常經(jīng)TC1001、TC1002等工程揭露，未見金礦化顯示；VI號異常呈北東向展布，經(jīng)TC1004、TC1007、TC1008、BT1004等工程揭露，新發(fā)現(xiàn)了出露寬度達(dá)32m的V6礦化帶，其中有85件連續(xù)樣品Au含量大于0.10×10-6g/t，Au品位大于1×10-6g/t的有11件，金最高品位為10.60×10-6g/t。

2.3 槽探、鉆探工作

槽探本次布設(shè)30條，采坑2個(gè)，剝土3條，完成的工作量3335.86m3，共采集化學(xué)分析樣品1753個(gè)，其中Au品位大于0.05×10-6g/t有349件，占比19.91%；Au品位大于0.10×10-6g/t有213件，占比12.15%；Au品位大于1.00×10-6g/t有19件，占比1.08%。在異常靶區(qū)布置施工鉆孔10個(gè)，累計(jì)鉆深2088.26m，采集基本分析樣品1927件。其中Au品位大于0.05×10-6g/t有143件，占比7.42%；Au品位大于0.1×10-6g/t的樣品50件，占比2.59%；Au品位大于1.00×10-6g/t的3件，占比0.16%。進(jìn)一步分析金礦化樣品的深度可得：0～50m深度，金礦化樣品占全部金礦化樣品的37.76%；50m～100m深度，金礦化樣品占比25.17%；100m～150m深度，金礦化樣品占比20.28%；150m～200m深度，金礦化樣品占比16.78%；大于200m深度，無金礦化樣品；說明蔡田金礦的礦（化）體主要分布在淺層。

3 礦床成因分析

蔡田金礦開展的研究工作較少，臨近的茅排金礦開展的研究工作較多，可作為蔡田金礦成因研究的參考。對于茅排金礦，張群喜（2007）認(rèn)為茅排金礦的成礦機(jī)理與韌性剪切帶有關(guān)，而胡大千等（2007）等認(rèn)為茅排金礦床的成礦特征是巖漿期后的熱液交代充填成礦[6]。礦床成因?yàn)橹猩?、中高溫巖漿熱液型脈狀金礦床。成礦Rb-Sr等時(shí)線年齡為（121±24）Ma，相當(dāng)于晚白堊世-中生代，為燕山晚期構(gòu)造運(yùn)動。

基于上述原因分析，筆者推測蔡田金礦的礦床成因?qū)贉\成低溫?zé)嵋盒?。淺層低溫?zé)嵋航鸬V床是指：在地殼淺部（一般小于1.5km），溫度較低（一般為100℃～300℃），少數(shù)情況下可達(dá)350℃以上）和低壓（一般在n×106Pa條件下形成的熱液型金礦床）主要指陸相火山巖中產(chǎn)出的淺表低溫金礦床，一些淺表低溫?zé)嵋航鸬V床可能產(chǎn)于非火山巖中。

淺層低溫?zé)嵋航鸬V床的形成必須滿足以下條件：①成礦系統(tǒng)的深部存在侵入體，該深部侵入體為地下水循環(huán)提供能量；②存在有利于熱水循環(huán)的斷裂帶；③必須存在大量的成礦流體及成礦物質(zhì)來源。

在蔡田礦區(qū)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動，特別是加里東運(yùn)動和燕山運(yùn)動形成了本區(qū)的構(gòu)造框架。頻繁的巖漿活動：加里東期花崗巖和燕山早期花崗巖，均呈巖株侵入于變質(zhì)巖中，長期多期次的巖漿作用和演化為金礦成礦提供很好的動力源和熱源（條件1）；區(qū)域性構(gòu)造活動和深部熱動力作用形成的復(fù)雜構(gòu)造破碎（韌性剪切帶內(nèi)的平行斷裂）和巖石變形為金礦成礦提供了有利的通道和空間條件（條件2）；巖漿水和大氣降水受熱上涌使得富含金熱液沿某一裂隙通道上升，并在淺部富集，形成金的較強(qiáng)礦化帶及金礦體（條件3）。

4 主要結(jié)論

文章首先分析了礦區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖、賦礦圍巖及蝕變等地質(zhì)條件；再根據(jù)野外實(shí)物工作，圈出F1′、F2′和F3′共3條斷裂構(gòu)造帶，JD1～JD5共5條激電異常帶，I～VII共7個(gè)異常區(qū)域，并劃出V1～V6共6條金礦（化）帶；最后結(jié)合臨近茅排礦區(qū)的研究工作，推斷本礦區(qū)的礦床成因[7,8]。本文主要得到以下結(jié)論：

（1）礦區(qū)的金礦（化）體與構(gòu)造關(guān)系密切。根據(jù)工程揭露和物化探成果：V1金礦（化）帶與激電中梯JD1異常相對應(yīng)，并與激電測深推測的F1′構(gòu)造相吻合；V6金礦（化）帶與激電中梯JD2異常相對應(yīng)，并與激電測深推測的F3′構(gòu)造控制較吻合；表明礦區(qū)內(nèi)金礦（化）體與構(gòu)造關(guān)系較為密切。

（2）礦區(qū)金礦化異常出現(xiàn)頻率較高：探槽中達(dá)到19.91%，鉆孔中達(dá)到7.42%；但達(dá)到邊界工業(yè)品位的頻率較低，探槽中占比1.08%，鉆孔中占比僅0.16%，表明礦區(qū)的金品位總體偏低。

（3）金礦（化）普遍在礦區(qū)淺部：槽探見礦較好，鉆孔見礦也普遍在100m以淺，超過200m深度未見礦化異常。結(jié)合野外實(shí)物工作和臨近的茅排金礦區(qū)研究資料，推斷蔡田金礦的礦床成因應(yīng)屬淺成低溫?zé)嵋盒汀?/p>