湘中羅洪—六都寨一帶金礦成礦特征研究

汪 锎，劉 金

（湖南省核工業(yè)地質調查院，湖南 長沙 410000）

1 地質背景

研究區(qū)位于湖南中西部的新化、隆回、溆浦縣境內，屬于白馬山隆起區(qū)，位于揚子準地臺江南臺隆雪峰復背斜東南翼，與華南褶皺系中的湘中坳陷接壤，處于從揚子準地臺向華南褶皺系過渡的邊緣部位。白馬山花崗巖體主要由黑云母花崗閃長巖-黑云母二長花崗巖和二云母二長花崗巖構成, 出露面積約1500 km2。侵入晚元古代、震旦紀、寒武紀、志留紀、泥盆紀和奧陶紀地層中。區(qū)內主要發(fā)育南北向和北東向兩組斷裂。

圖1 湖南中西部金礦成礦區(qū)域劃分圖

1.1 地層

上元古界板溪群（Pt3b）馬底驛組(Pt3m)、五強溪組（Pt3w）：巖性主要為變質長石石英細砂巖、粉砂巖夾綠泥石絹云母千枚巖、變質砂巖夾砂質板巖和含炭千枚巖、砂巖中含結晶黃鐵礦，研究區(qū)金礦點（化）主要分布于此地層。

震旦系（Z）：巖性主要為含礫砂質板巖、含礫凝灰質板巖、含礫冰磧砂巖。分為下統(tǒng)長安組(Z1c)，下統(tǒng)南沱組(Z1n)，上統(tǒng)的陡山沱組(Z2ds) ，上統(tǒng)留茶坡組(Z2l)。

寒武系（?）：巖性主要為炭質泥巖、含硅炭質泥巖、含炭硅質泥巖等。分為下統(tǒng)牛蹄塘組(?1n)，中統(tǒng)污泥塘組（?2w），上統(tǒng)探溪組下段(?3t)。

奧陶系（O）：以絹云母狀泥巖、含粉砂絹云母板狀泥巖為主，偶夾含礫砂質板狀泥巖。分為下統(tǒng)白水溪組(O1b) ，下統(tǒng)橋亭子組(O1q)，中（上）統(tǒng)煙溪組(O2y)。

志留系（S）：周家溪群（S1z），其巖性為深灰、青灰至灰綠色厚層板狀泥巖、板狀砂巖與淺變質細砂巖和粉砂巖互層，偶夾薄層炭質泥巖，砂巖和泥巖常呈韻律出現(xiàn)。

泥盆系：巖性主要為灰色泥巖、砂質泥巖等，分為下統(tǒng)源口組（D2y），中統(tǒng)跳馬澗組（D2t），中統(tǒng)棋梓橋組（D2q），上統(tǒng)佘田橋組（D3s），上統(tǒng)錫礦山組（D3x）組。

石炭系（C）：以厚層灰?guī)r為主，夾白云質灰?guī)r、泥質灰?guī)r，主要出路下統(tǒng)馬蘭邊組（C1m），下統(tǒng)天鵝坪組（C1t），下統(tǒng)石凳子組（C1s）。

二疊系（P）：巖性主要為灰黑色中、厚層灰?guī)r、生物碎屑巖、含碎石團塊夾雜薄層硅巖、鈣質泥巖及炭質泥巖。主要出露棲霞組（P1q），茅口組(P1m)。

第四系（Q）：沿河流分布，以沖積為主，尚有殘積、坡積。黃、棕紅、深黃色亞粘土、粘土、砂、礫石、碎石。

1.2 構造

褶皺構造：

研究區(qū)內褶皺構造，主要是加里東期、燕山期形成的褶皺構造。

古臺山-大東山復背斜：軸向近南北，形態(tài)為緊閉線形。核部地層為板溪群的馬底譯組，兩翼地層為震旦系至下志留統(tǒng)，東翼被后期斷裂構造破壞。

通梅山倒轉背斜：軸向中段為70°，往北東逐漸向北偏轉為50°。向北西中等傾斜，緊閉線形形態(tài)。核部地層為板溪群的五強溪組，兩翼地層依次為震旦系、寒武系。為古臺山-大東山復背斜的次級背斜。

斷裂構造：

研究區(qū)內斷裂構造十分發(fā)育，東部比西部更為發(fā)育。

北北東向斷裂：方位角20°左右，規(guī)模大，延伸遠切割深，巖石破碎，有較多硅化強烈的石英脈充填，構造上下盤碎裂花崗巖硅化；向東南方方向，遠離巖體，斷層硅化現(xiàn)象逐漸減弱，其斷層充填物主要為斷層泥、構造角礫巖等。均為壓扭性斷層，形成于燕山晚期。

北東向斷裂：發(fā)育程度僅次于北北東向斷裂，展布方位50°左右，巖石破碎、硅化強烈、西北部的斷層中，石英脈充填多，硅化花崗碎裂巖和碎裂花崗巖十分發(fā)育，向東南方向，遠離巖體，逐漸減弱。

1.3 巖漿巖

巖漿巖以巖基、巖株產出為主，巖墻、巖脈產出為次，且?guī)r墻、巖脈均出露于巖基、巖株之內。為中酸性—酸性巖類。區(qū)內巖漿活動頻繁，具有多期次性，主要可分為三個侵入期、四次侵入活動。第一侵入期是加里東期的白馬山二長花崗巖、花崗閃長巖體。第二侵入期為印支期的天龍山二長花崗巖，高坪花崗閃長巖、二長花崗巖巖體，涼風界二長花崗巖體。第三侵入期為燕山晚期，有兩次侵入活動，第一次形成望云山二云母花崗巖體、第二次形成烏雞山黑云母花崗巖體。

2 金礦成礦特征

2.1 金礦化與巖性的關系

該區(qū)域金礦產出有關的地層為板溪群馬底驛組，分三個巖性段：第一段為深灰色或灰綠色變質細砂巖、粉砂巖夾板巖或互層；第二段以灰色、灰綠色、灰紫色板巖、砂質板巖為主，夾灰?guī)r、白云巖透鏡體或團塊，還夾少量的黑色含碳板巖和綠泥絹云板巖；第三段為灰、深灰色綠泥絹云板巖、凝灰質板巖、凝灰?guī)r及少量變質砂巖和凝灰質砂巖。巖石廣泛經受了區(qū)域變質和熱變質作用，呈千枚狀構造。巖石中片理、剪解理及線形擠壓帶發(fā)育，顯示具韌-脆剪切特征。該地層巖石金背景值高，幾乎為克拉克值的數(shù)十倍。所以該地層非常有利于金的成礦。

2.2 金礦化與構造的關系

白馬山穹窿構造作為整個白馬山隆起區(qū)，在雪峰褶皺隆起帶和白馬山—龍山穹狀隆起帶的聯(lián)合控制之下，于加里東期形成復式的穹狀隆起。金礦床(點)都產于東西兩段的背斜復合隆起部位，顯示出明顯的控制作用。隆起區(qū)內斷裂較發(fā)育，以北北東、北東向為主，具區(qū)域性，而它的次級、三級的破碎帶及密集解理控制金礦的產出。

2.3 金礦礦石類型特征

區(qū)內金礦化主要為石英脈型，破碎蝕變帶型，礦體的礦物組合有金銻型礦體、金砷型礦體，不同類型的礦體的礦石特征如下：

金銻型礦體主要由石英脈、塊狀輝銻礦及旁側蝕變巖組成。礦化受低級別斷裂構造控制明顯，含礦脈呈充填式交切巖層。礦體比較連續(xù)，呈透鏡狀、扁豆狀或似脈狀產出。礦石共生礦物主要為輝銻礦，其它少量的黃鐵礦、黃銅礦或白鎢礦。金銻型礦石物質組成簡單，主要礦物有自然金、輝銻礦和石英，其它有少量的白鎢礦、方銻金礦、黃鐵礦和粘土礦物及碳酸鹽礦物。自然金呈不規(guī)則粒片狀、樹枝狀、園滴狀等，以中粗粒金為主，一般0.04-0.3mm，最大1.6mm。礦石結構主要為晶質中細粒結構和交代結構，輝銻礦呈細晶粒狀分布，有時在自然金邊緣有方銻金礦交代現(xiàn)象。常見的構造有塊狀、浸染狀、似角礫狀和碎裂狀四種。

金砷型多為石英脈產出，順層或交切層理，成群成組出現(xiàn)。礦體多呈透鏡體、扁豆狀，在順層脈中有時呈虛線狀、串珠狀。礦石中毒砂、黃鐵礦含量較高，共生的硫化物普遍含金，其中毒砂含金200-400g/t。自然金的形態(tài)多為粒片狀，粒徑一般小于0.4mm，可見金占10%左右，其余多為微細分散金。金的賦存狀態(tài)：

（1）蝕變泥質巖與石英脈接觸帶；

（2）充填在毒砂、黃鐵礦組成的條帶中或礦物晶格內；

（3）充填于黃鐵礦、毒砂的連體內。金砷型金礦石中金屬礦物主要有自然金、毒砂、磁黃鐵礦、鈦鐵礦，還有少量黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦，非金屬礦物主要有絹云母、白云母、綠泥石等。礦石中有用元素砷可回收。礦石中自然金呈粒片狀、樹枝狀，顆粒微細，粒徑0.0065-0.065mm，大者0.2275mm，呈顯微金以極細的包裹體賦存于毒砂及其它金屬硫化物中。礦石結構復雜，以粒狀鱗片變晶結構為主，次為交代假象結構、交代殘余結構及他形變晶結構。礦石構造簡單，為千枚狀、條帶狀和浸染狀構造。

2.4 礦化成因

金的成礦作用與構造、上元古界含金地層、巖漿巖有一定的共性聯(lián)系。區(qū)內多旋回的巖漿活動不僅給金成礦提供了一定的熱能和物質來源，活化了含金地層中的金，成礦熱液向低能擴容帶（斷裂破碎帶、層間滑脫帶）運移時，隨地球化學條件的改變而富集成礦，因此白馬山巖體控制了金礦床(點)的空間位置，一般金礦床(點)均圍繞白馬山巖體外接觸帶分布。

2.5 礦床特征

（1）某金砷礦床處于白馬山隆起南端花崗巖外接石橋鋪倒轉背斜向西突出部位-金山鼻狀背斜北西翼。區(qū)內出露地層有板溪群馬底驛組和震旦系江口組。兩者呈低角度不整合接觸。金礦化與板溪群有關。主要巖性為一套絹云母千枚巖、變質砂巖、砂質板巖。

成礦特點：含金石英脈帶發(fā)育于由幾條北西向斷裂所控制的剪節(jié)理帶中。礦區(qū)有三組大的石英脈帶。脈帶長380-500m，傾向南西，傾角60°左右。石英脈帶由若干條石英細脈、硅化線、裂隙縣、絹云母千枚巖組成。脈帶中發(fā)育有數(shù)條具強烈毒砂化和黃鐵礦化的主干礦脈。脈帶中的石英脈長僅幾米到幾十米，含脈密度5-10條/米最大大30條/米。礦體產出與含金石英細脈帶完全一致。礦體形態(tài)復雜，呈似脈狀、透鏡狀、串珠狀。

（2）某礦區(qū)金礦脈分布于老屋里—天沖及容財里—佘田里兩斷層之間的破碎帶中，圍巖為Pt3W含礫板巖、砂巖中。

成礦特點：主要受斷裂破碎帶控制，礦石礦物主要為自然金，局部見黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。脈石礦物為石英。圍巖蝕變，常見黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、絹云母化，石英脈上盤硅化較強，為中低溫熱液裂隙充填形金礦。

3 金礦成礦遠景

研究區(qū)內金礦點（化）主要分布于白馬山巖體周邊較老地層中，本區(qū)主要金礦化富集地層即所謂的金源層有板溪群中的馬底譯組、五強溪組和震旦系江口組等三個層位。褶皺、斷裂構造發(fā)育，金礦化一般都富存于以泥質碎屑巖—泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、砂質板巖或砂巖夾板巖、硅質巖組合為主。礦化主要受背斜或受斷裂構造控制，許多礦化點深部具有較大的成礦遠景。

4 主要認識及結論

金礦化受加里東期形成的背斜翼部或次級背斜、向斜控制，及深大斷裂控制。隨著距巖體的距離由近及遠，金礦成礦溫度逐漸降低，共生（伴生）組合也由金砷型向金銻型變化。