湘西江東灣銻金礦床成礦地質(zhì)特征、控礦因素及深部找礦遠(yuǎn)景分析

崔立峰，吳永勝，陳明輝，張建國，尹大改，鮑振襄，包覺敏，蔡 范

(1.湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊，湖南 吉首 416006；2.湖南發(fā)展集團(tuán)礦業(yè)開發(fā)有限公司，湖南 長沙 410083；3.湖南辰州礦業(yè)股份有限公司，湖南 沅陵 419605；4.中國石化管道儲運(yùn)有限公司襄陽輸油處，湖北 襄陽 441000)

0 引言

江東灣銻金礦床地處湖南溆浦縣境內(nèi)，面積1.5 km2。長期以來，由于該礦床產(chǎn)出的塊狀輝銻礦石(俗稱"青砂")品位富，埋藏淺，產(chǎn)狀穩(wěn)定，市場暢銷。各礦業(yè)公司主要開采銻礦，對金礦關(guān)注很少。礦區(qū)具有多年的找礦勘探歷史，雖然具有一定的規(guī)模，但是總體勘探程度不高，礦床規(guī)模有限，找礦前景不明朗。1990年中國有色金屬工業(yè)總公司礦產(chǎn)地質(zhì)研究院與湖南有色地質(zhì)勘查局二四五隊合作開展“溆浦龍王江礦田中金的賦存狀態(tài)、分布規(guī)律及遠(yuǎn)景研究”專題，估算遠(yuǎn)景儲量銻5萬噸，金10 t。1992年湖南有色地質(zhì)勘查局二四五隊對江東灣銻金礦開展1∶2000地質(zhì)測量，施工坑探506 m，槽探1135m3，民硐清理103 m，圈定V1、V2脈礦體2個，提交C+D級銻金屬量10 962 t，金金屬量717 kg。1995—1999年，湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)開產(chǎn)局四一八隊，重點(diǎn)對江東灣礦區(qū)及外圍開展地表地質(zhì)及原生暈、土壤中汞氣測量等工作，以V1、V2脈為主兼顧其他礦脈，進(jìn)行了中深部位坑、鉆控制，通過資源量估算，全區(qū)求得D+E級銻金屬量11 371 t，金金屬量5012 kg。2014年華東理工大學(xué)地球科學(xué)院重點(diǎn)通過對江東灣礦床0 m高程以下礦體坑道編錄、系統(tǒng)取樣和成礦規(guī)律研究等，圈定礦體5個，估算332+333金金屬量3032.77 kg，屬于小型礦山規(guī)模。筆者在該區(qū)從事數(shù)十年地質(zhì)勘探工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年找礦取得的新突破和礦山探采實踐所獲得的新資料，對江東灣銻金礦床的成礦地質(zhì)特征、控礦因素、垂向分帶及深部找礦前景進(jìn)行了分析和對比研究。目的是為了提高礦區(qū)的礦床地質(zhì)研究程度，更好地認(rèn)識礦區(qū)的成礦規(guī)律，促進(jìn)礦區(qū)的勘探工作取得更大的找礦成果。

1 成礦地質(zhì)背景

區(qū)域位于江南造山帶西南段雪峰造山帶中段，安化—靖州深斷裂和溆浦—五團(tuán)深斷裂之間。雪峰造山帶是一條深切上地幔的大型韌性推覆構(gòu)造帶，也是華南地區(qū)一條大型鎢銻金成礦帶[1]，湖南省80%的金礦床(點(diǎn))分布于該區(qū)，說明雪峰山造山帶前寒武紀(jì)變質(zhì)基底具備優(yōu)越的成礦條件和巨大的找礦前景。

出露地層主要有新元古界板溪群凝灰質(zhì)石英砂巖、粉砂質(zhì)板巖、板巖；其次為南華系富祿組凝灰質(zhì)砂巖、含礫凝灰質(zhì)砂巖及變質(zhì)砂巖；震旦系—志留系含礫砂質(zhì)板巖、頁巖、碳酸鹽巖。此外還零星分布泥盆系—中三疊統(tǒng)及白堊系等(圖1)。區(qū)內(nèi)銻金礦床層控特征明顯，主要產(chǎn)于板溪群五強(qiáng)溪組淺變質(zhì)巖系中，受層位和巖性控制[2]。

圖1 溆浦縣龍王江銻砷金礦帶區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional and geological map of Longwangjiang Sb-As-Au ore zone in Xupu County，Hunan1—第四系 2—白堊系 3—泥盆系至中三疊統(tǒng) 4—南華系至志留系 5—板溪群 6—背斜及倒轉(zhuǎn)背斜 7—向斜及倒轉(zhuǎn)向斜 8—斷層 9—黑云母花崗巖、角閃石、黑云母二長花崗巖 10—研究區(qū)

區(qū)域構(gòu)造主要為一系列NE向復(fù)背斜、復(fù)向斜和同走向的推覆逆沖斷層。其間龍王江金礦集區(qū)產(chǎn)于NE向陶金坪復(fù)背斜及其兩翼平行分布的區(qū)域性斷層洞坪逆斷層(F1)和黑土坡正-平移斷層(F2)所夾持的上升隆起區(qū)。礦床主要賦存在復(fù)背斜軸部寬數(shù)百米至千余米的陡傾斜劈(片)理化帶或陡傾斜劈(片)理化帶與緩傾斜劈(片)理化帶過渡部位的斷裂破碎帶中[3]。

區(qū)內(nèi)未見巖漿巖。但在礦區(qū)東南20 km的葛竹坪、小沙江一帶大面積出露加里東—印支—燕山期花崗巖復(fù)式巖基。據(jù)物探資料，區(qū)域西南20 km的小橫壟有隱伏酸性巖株存在，該巖株受辰山—中華山斷裂控制，通過區(qū)域洞坪斷層(F1)與礦區(qū)相溝通。

通過龍王江金礦集區(qū)及近外圍280 km21∶5萬水系沉積物測量，共圈出化探綜合異常11處，其中7處為Ⅰ級異常，異常規(guī)模大、強(qiáng)度高，Au、As、Sb元素組合齊全，異常濃集中心一般就是金銻礦富集地段[4]。因此，礦區(qū)具備較好的銻金礦找礦前景。

區(qū)域礦產(chǎn)主要為銻砷金礦床系列，包括金、銻、銻金、砷金礦床組合，沿陶金坪復(fù)背斜展布，長32 km，寬6 km，自北而南分布有南江坪金礦、桃坳金礦、江溪壟銻礦、江東灣銻金礦、泥潭沖金礦、白竹坪銻金礦和雁鵝界砷金礦等10多處銻砷金礦床(點(diǎn))(圖2)。此外，礦區(qū)近外圍的失其洞—傘溪坳—硬嶺坳一帶的震旦紀(jì)和寒武紀(jì)地層中，見有銅、鉛鋅礦化，發(fā)育長9000 m、寬1000～3000 m的Au、As、Sb異常，為本區(qū)尋找銅、鉛、鋅礦提供了找礦方向。

圖2 龍王江金礦集區(qū)構(gòu)造與礦床分布略圖Fig.2 Sketch map showing the regional structure and distribution of the deposits in Longwangjiang gold ore field1—上南華統(tǒng)南沱組—寒武系 2—下南華統(tǒng)富祿組 3—新元古界板溪群五強(qiáng)溪組 4—斷層 5—礦脈及編號 6—陡傾斜劈理帶 7—緩傾斜劈理帶 8—平行不整合界線 9—金礦床 10—銻金礦床 11—砷金礦床 12—銻礦床 13—銅礦化點(diǎn) 14—鉛鋅礦化點(diǎn)

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層單一，僅有板溪群五強(qiáng)溪組上段，為一套灰綠色薄層狀粉砂質(zhì)板巖、板巖，局部夾鈣質(zhì)細(xì)砂巖，并見有火山物質(zhì)。區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的銻金礦床均賦存于該地層的粉砂質(zhì)板巖夾板巖或兩者互層的巖性段中，礦化具有多層性。

江東灣銻金礦床位于陶金坪復(fù)背斜西北翼邱家灣倒轉(zhuǎn)背斜之倒轉(zhuǎn)翼，基本上為單斜構(gòu)造。次級褶皺發(fā)育，背、向斜相向近于平行展布，斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為NNE—NE向，所有礦脈均賦存在該組斷裂構(gòu)造中(圖3)[5-7]。沿走向、傾向均呈波狀延伸，具逆—平移性質(zhì)及多期活動特點(diǎn)。斷裂由角礫巖(碎裂化板巖)、石英脈、輝銻礦脈及斷層泥組成，輝銻礦常呈扁豆體狀平行主剪切面分布，一般產(chǎn)于剪切斷裂帶上部，而金不僅產(chǎn)于斷裂帶內(nèi)，也產(chǎn)于斷裂帶上、下盤蝕變圍巖中。

圖3 溆浦縣江東灣銻金礦床地質(zhì)圖Fig.3 Geological map of Jiangdongwan Sb-Au deposit in Xupu County1—板溪群五強(qiáng)溪組上段 2—背斜及編號 3—倒轉(zhuǎn)背斜及編號 4—倒轉(zhuǎn)向斜及編號 5—斷層及編號 6—實測礦脈及編號、產(chǎn)狀 7—巖層產(chǎn)狀 8—見金礦鉆孔及編號 9—見礦化鉆孔及編號 10—未見礦鉆孔及編號 11—勘探線及編號

2.2 礦體特征

目前礦區(qū)在普查階段共圈定銻金礦脈10條，其中V1～V7分布于東西長約1780 m、寬250 m的范圍內(nèi)，各脈大體平行展布，間距為8～90 m，具經(jīng)濟(jì)價值的礦脈有V1、V2、V2-1、V3、V6及V7等6條礦脈(V2-1、V3為隱伏礦脈)，成礦具有多層性。以代表性礦脈V1、V2-1為例簡述如下：

V1礦脈：地表走向長820 m，出露高程410～290 m，控制最低高程-134 m(ZK703)?？傮w產(chǎn)狀為112°∠35°～77°，大致呈上緩下陡趨勢。已控制銻金礦體1個，走向長660 m，傾斜延深635m(垂深500 m)，主要呈脈狀、薄板狀，次為扁豆?fàn)町a(chǎn)于礦脈中部偏底板一側(cè)，產(chǎn)狀較穩(wěn)定(圖4)。其中① 25 m高程以上，據(jù)普查資料，礦體厚0.08～0.43 m，平均厚0.21 m。品位：Sb 7.37%～38.46%，平均21.56%；Au 0.8×10-6～13.06×10-6，平均3.77×10-6。Au與Sb品位變化呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)-0.5。② 高程自25～-175 m的礦體，據(jù)礦山坑道系統(tǒng)取樣與普查鉆孔資料[5]，礦體厚0.15～6.68 m，平均厚1.08 m。品位：Sb 0.23%～12.91%，平均0.95%；Au 1.31×10-6～5.11×10-6，平均4.45×10-6。礦體總的特征表現(xiàn)為深部以金礦化為主，銻呈減弱趨勢。如-134 m高程ZK703見礦，礦體厚6.68 m，Au的平均品位為5.11×10-6(其中單樣高達(dá)49.17×10-6，厚0.19 m)。金礦體頂部含有銻礦化，厚0.47 m，Sb品位為0.7%。

圖4 江東灣銻金礦床7線地質(zhì)剖面圖Fig.4 Geological profile of prospecting line No.7 in Jiangdongwan Sb-Au deposit1—板溪群五強(qiáng)溪組上段 2—板巖 3—條帶狀粉砂質(zhì)板巖 4—斷層 5—實測及推測礦脈及編號 6—鉆孔及編號 7—沿脈坑道

V2-1礦脈：為礦山生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的隱伏礦脈，控制礦體1個，走向長達(dá)620 m，控制高程90～75 m，總體產(chǎn)狀為120°∠34°～74°，一般約為50°。礦體呈脈狀、豆莢狀及透鏡狀產(chǎn)于礦脈中部偏頂板一側(cè)。礦體厚0.20～0.63 m，平均厚0.40 m。品位：Sb 1.82%～11.79%，平均6.33%；Au 2.46×10-6～12.00×10-6，平均5.60×10-6。礦體厚度較穩(wěn)定，礦化較均勻。

2.3 礦石特征

礦石礦物組成簡單。金屬礦物主要是輝銻礦、毒砂、黃鐵礦、自然金，氧化礦物為銻華、黃銻華、褐鐵礦。非金屬礦物主要是石英，次為白云石、方解石。

輝銻礦是最常見的金屬礦物，也是最重要的銻礦物。輝銻礦常包裹早期黃鐵礦、毒砂、石英，其金含量變化很大。毒砂是區(qū)內(nèi)最主要的載金礦物。早期毒砂，呈粗粒自形晶體，浸染狀分布在蝕變板巖中，多與黃鐵礦共生。熱液期毒砂為細(xì)粒半自形—自形晶體，呈脈狀或團(tuán)塊狀集合體產(chǎn)于石英脈中，伴生礦物有黃鐵礦、輝銻礦等。黃鐵礦主要有兩種產(chǎn)狀，其一為自形核狀晶體，浸染狀分布在蝕變板巖中，與粗粒自形毒砂連生；其二為細(xì)脈狀或塊狀集合體產(chǎn)于石英脈中，常被輝銻礦等穿插交代，黃鐵礦中金含量變化很大。

礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形—他形柱粒狀結(jié)構(gòu)、不等粒他形柱狀結(jié)構(gòu)、細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)及碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要斑塊狀、脈狀、塊狀構(gòu)造及星散狀、細(xì)脈狀構(gòu)造，次為條帶狀，角礫狀構(gòu)造。

礦石類型按礦石產(chǎn)出的地質(zhì)特征，礦石自然類型可分為石英脈型銻金礦石，破碎帶型金礦石及蝕變板巖型金礦石，各類型礦石界線明顯。按礦石中元素組合，則可分為銻金礦石及砷金礦石。

礦石中的金主要以自然金的形式產(chǎn)出，約占金總量的93%[8]，其次為含銀自然金及銀金礦。自然金粒度集中在0.5～30 μm的占85.12%，主要以次顯微金和顯微金形式存在，以不規(guī)則粒狀、細(xì)條狀、細(xì)脈狀形式賦存于毒砂、輝銻礦、黃鐵礦及石英的裂隙中，或產(chǎn)于毒砂、黃鐵礦及輝銻礦的邊界處，或被包裹在毒砂、黃鐵礦及輝銻礦中。

2.4 圍巖蝕變特征

礦區(qū)圍巖蝕變類型主要有硅化、毒砂化、黃鐵礦化、褪色化、綠泥石化及碳酸鹽化等。圍巖蝕變強(qiáng)度從礦體向兩側(cè)迅速減弱，總體上呈平行礦體展布的線型蝕變帶。蝕變厚度一般為3～40 cm。與銻金礦關(guān)系密切的主要有硅化、毒砂化、黃鐵礦化和絹云母化。

褪色化：是最常見的一種圍巖蝕變現(xiàn)象，是銻金礦化賦存的標(biāo)志。一般發(fā)育在礦脈和構(gòu)造裂隙上下盤。褪色帶與正常巖石呈過渡關(guān)系。

硅化：硅化在該礦區(qū)是最普遍的圍巖蝕變類型，特別是在構(gòu)造裂隙發(fā)育部位更為強(qiáng)烈。常見于含礦斷裂及其上、下盤。主要表現(xiàn)為新生成石英呈脈狀、細(xì)脈狀沿斷裂破碎帶或圍巖裂隙充填或交代，常與輝銻礦化相伴。

毒砂化：為金礦區(qū)主要的圍巖蝕變類型，毒砂以粗粒自形、細(xì)粒半自形產(chǎn)于含礦斷裂及兩側(cè)的板巖褪色蝕變帶中，與金礦化關(guān)系最為密切，毒砂化愈發(fā)育，金礦化愈強(qiáng)。

黃鐵礦化：主要分布于斷裂或含礦斷裂帶內(nèi)，一般以細(xì)粒黃鐵礦為主，其中金含量變化較大。

3 銻金礦脈的垂向分帶

江東灣銻金礦床部分礦脈裸露地表，如V1、V2及V7等礦脈，也有部分隱伏礦脈，如V2-1、V3等礦脈。從現(xiàn)有較系統(tǒng)的坑道揭露和少量鉆探工程揭露的-134 m高程礦化特征來看，礦脈存在著一定的垂向分布規(guī)律，而且礦脈沿傾向延深較大。

3.1 垂向分帶特點(diǎn)

1)江東灣銻金礦床垂向上總的趨勢是，淺部以銻金礦化或銻(金)礦化為主，向深部演化為以金礦化為主，銻礦化明顯減弱，此系同一熱液成礦階段所形成的礦物集合體在空間上的分布變化特點(diǎn)，表現(xiàn)在礦物組合上由石英-輝銻礦、毒砂(黃鐵礦)組合，向石英-毒砂、黃鐵礦組合更迭。

2)據(jù)區(qū)內(nèi)上部坑道礦物爆裂法測溫結(jié)果，塊狀石英為330℃～190℃，銻礦化石英為308℃～178℃，一般為245℃，毒砂為332℃，黃鐵礦為253℃～250℃。該區(qū)自然金主要形成于石英-硫化物階段，表明礦床主要形成于中低溫度。

3)據(jù)礦區(qū)內(nèi)主要礦脈(V1、V3等)Sb、Au含量變化，愈向深部金礦化愈強(qiáng)，其原因除了發(fā)育的硅化、毒砂化蝕變外，同時發(fā)育較強(qiáng)烈的黃鐵礦化，而且深部礦脈未發(fā)現(xiàn)賤金屬礦物(閃鋅礦、方鉛礦等)，由此表明，自淺部向深部成礦的物理化學(xué)環(huán)境穩(wěn)定，預(yù)示目前已控制的礦脈向深部仍有較大的延伸。由于該礦床成礦具有多層(條)性，和成礦的多期性，使客觀地質(zhì)體表現(xiàn)得更為復(fù)雜。上述分帶是綜合分帶，因此在同一垂直方向上，各礦脈賦存高程不一，尤其是中、深部出現(xiàn)的盲礦體高程差異更大(圖4)。所以銻金的垂向分帶不可能位于同一高程上，應(yīng)結(jié)合各礦脈中Sb、Au含量在空間上變化關(guān)系進(jìn)行分析或判斷，但是總體呈現(xiàn)出“上銻下金”的垂向分帶規(guī)律。此外，同一條礦脈還可能存在“尖滅再現(xiàn)的”分帶現(xiàn)象，如V2脈礦體下部邊界在0 m高程附近已趨尖滅，-70 m高程局部見礦體，在0～-100 m高程坑道里，脈體毒砂化、硅化等蝕變?nèi)暂^強(qiáng)，斷裂破碎帶寬度仍基本上與上部相近，構(gòu)造活動強(qiáng)度也無明顯減弱，往深部存在隱伏金礦體的可能性極大。

4)根據(jù)熱液階段礦化作用在垂直空間分布和礦化作用形成時間的先后關(guān)系，本礦床銻金礦化垂向分帶具有正向垂向分帶的特征[9]。

3.2 成礦階段劃分

本礦床主要由6條大致平行的礦脈組成，其成礦過程包括兩個礦化階段。

早期階段：這一階段為變質(zhì)(構(gòu)造動力)熱液階段。主要出現(xiàn)在斷層兩側(cè)的蝕變板巖中，以金礦化為主，形成的礦石類型為蝕變板巖型，礦石平均含w(Au)=2.84×10-6、w(Sb)=0.21%、w(As)=0.62%。主要載金礦物為粗粒自形毒砂，金主要以次顯微金分布在粗粒毒砂中。毒砂單礦物的w(Au)=155×10-6。含金礦化蝕變礦物組分主要為毒砂。

晚期階段：這一礦化階段為熱液成礦階段，即石英-硫化物-自然金階段，系銻金礦化主要階段，也是形成銻金垂向分帶的主要階段。形成的礦石類型主要為石英脈型-銻金礦石、破碎帶型金礦石，礦石的平均w(Au)分別為4.66×10-6和3.98×10-6、平均w(Sb)分別為4.17%和0.25%、平均w(As)分別為0.56%、0.33%。該階段先期形成的細(xì)粒毒砂 [w(Au)=73×10-6] 呈脈狀或塊狀集合體，共生礦物黃鐵礦、輝銻礦并被輝銻礦、自然金穿插交代。該階段金礦化作用與銻礦化作用相伴發(fā)生，形成含金石英脈，但金并不與銻共生，而呈顯微金的形式與細(xì)粒毒砂、黃鐵礦共生(連生)，Au-As-Sb的相關(guān)分析表明，Au-As密切相關(guān)(相關(guān)系數(shù)0.905)，Au與Sb弱相關(guān)至負(fù)相關(guān)，顯示出Au-As的密切共生而Au與Sb發(fā)生分離。這與礦區(qū)金的礦化作用與砷礦化密切相關(guān)，而與銻礦化作用分離的現(xiàn)象是一致的，銻與金在整個礦化作用過程中表現(xiàn)出“不離其宗，不在其中”的地球化學(xué)規(guī)律[10-11]。

3.3 垂向分帶模式

研究表明，江東灣銻金礦垂向分帶屬于沉淀分帶(圖5)，反映沉淀分帶的輝銻礦和自然金都屬于同一礦化階段形成的分帶現(xiàn)象，只表現(xiàn)在輝銻礦含量的減少和自然金含量的增加，輝銻礦和自然金的垂向分帶和含量消長關(guān)系，反映順向分帶，其成因是從同一含礦溶液中，可能由于各種礦物的物理化學(xué)特性的不同條件而沉淀的[12]。

圖5 江東灣銻金礦床垂向分帶模式示意圖Fig.5 Schematic diagram of the vertical zonation model of Jiangdongwan antimony-gold deposit

有關(guān)江東灣金礦床的垂向分帶的研究，對指導(dǎo)礦床深部找礦工作有很大的實用意義。然而，由于資料尚不完善，尤其是礦床深部礦相學(xué)、包裹體測溫、硫同位素組成等研究尚未開展，這樣，就有待在今后的找礦科研工作中進(jìn)一步完善，為礦床深部預(yù)測工作提供更多的事實根據(jù)。

4 控礦要素

4.1 區(qū)域成礦環(huán)境

江東灣銻金礦床處在雪峰造山帶中段，安化—靖州深斷裂東側(cè)(上盤)。礦床產(chǎn)于前寒武系淺變質(zhì)巖系，成礦受層位和巖性控制。區(qū)域上構(gòu)造活動、變質(zhì)作用及印支期花崗巖巖漿活動較強(qiáng)烈，有利于深部巖石中礦質(zhì)的活化、礦液的運(yùn)移以及礦床的形成。區(qū)內(nèi)逆沖-推覆構(gòu)造十分發(fā)育，并具多期活動的特點(diǎn)，控制了區(qū)域銻金礦床的空間分布，是礦床形成的主控因素。

4.2 地層-巖性因素

江東灣銻金礦床賦存于板溪群五強(qiáng)溪組含火山物質(zhì)的泥質(zhì)、砂質(zhì)和砂泥質(zhì)建造，礦化受地層層位和巖性控制明顯。據(jù)區(qū)域地層微量元素分析結(jié)果[17]，板溪群馬底驛組的w(Au)=4.5×10-9，五強(qiáng)溪組的w(Au)=6×10-9[17]，而礦區(qū)五強(qiáng)溪組則存在一個明顯的Au元素降低場[w(Au)1.63×10-9][11]，暗示板溪群可能為區(qū)域上一個重要的礦源層和賦礦地層。含礦及賦礦巖石主要為粉砂質(zhì)板巖夾板巖或兩者互層，礦體頂、底板主要為板巖。這種有利的巖性組合在空間上重復(fù)出現(xiàn)，是導(dǎo)致多層銻金礦化的重要地質(zhì)因素(圖6)。同時，不同物理性能的巖石組合不僅構(gòu)成礦體(化)的上、下屏蔽層(頂、底板以泥質(zhì)為主的細(xì)碎屑巖沉積變質(zhì)巖)，而且力學(xué)性質(zhì)不同的巖石互層或先存的不同巖性差異面，亦即原生構(gòu)造的軟弱帶[18]，有利于構(gòu)造破碎帶的發(fā)育，為礦液的運(yùn)移和沉淀提供了有利的空間。

圖6 江東灣銻金礦床ZK703鉆孔柱狀圖Fig.6 Histogram of ZK703 drilling hole in Jiangdongwan Sb-Au deposit

4.3 構(gòu)造控礦因素

礦區(qū)導(dǎo)礦構(gòu)造：區(qū)內(nèi)銻金礦床(點(diǎn))位于NE向陶金坪復(fù)背斜近軸部及區(qū)域洞坪(F1)、黑土坡(F2)2條斷層所夾持的構(gòu)造斷塊內(nèi)，斷裂切割較深，與褶皺一起以水平擠壓作用而形成，斷裂結(jié)構(gòu)面具壓扭性特點(diǎn)。江東灣礦床的形成主要產(chǎn)在F1斷層上盤。該斷層為區(qū)域辰山—中華山大斷裂的組成部分，并通過F1與礦區(qū)西南部隱伏巖體相溝通，為變質(zhì)基底中的Au等成礦物質(zhì)活化、運(yùn)移的通道，系礦區(qū)重要的導(dǎo)礦構(gòu)造。

礦區(qū)容礦構(gòu)造：主要為受復(fù)背斜兩翼平行的2條區(qū)域性斷層(F1、F2)的剪切作用，形成的一系列與之平行的次級NNE—NE向韌-脆性剪切斷裂破碎帶，具有多期活動性特點(diǎn)。成礦期，由于區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的轉(zhuǎn)換，斷裂處于引張狀態(tài)，在斷裂走向方向發(fā)生轉(zhuǎn)折的地段，傾向方向由緩變陡的部位，構(gòu)造張開，微裂隙發(fā)育，常形成擴(kuò)容空間，形成良好的儲礦場所，容易在此發(fā)生減壓、降溫，成礦物質(zhì)發(fā)生沉淀、富集、成礦[19-20]。

總之，區(qū)域F1斷層上盤及其派生的次級斷裂構(gòu)成了江東灣銻金礦化運(yùn)移、定位的有利導(dǎo)-容礦構(gòu)造系統(tǒng)，礦脈主要受背斜軸部劈理化帶內(nèi)呈線性的韌-脆性剪切帶控制。

4.4 巖漿巖與成礦

區(qū)內(nèi)巖漿活動微弱，礦區(qū)及外圍無巖漿巖出露。礦區(qū)東南出露白馬山復(fù)式花崗巖基，黃茅園超單元巖體的w(Au)僅為0.5×10-9～3.0×10-9，平均2.31×10-9，低于酸性巖平均值，也低于本區(qū)地層平均含量，難以為金成礦提供Au來源。區(qū)域及礦區(qū)硫、氫氧同位素及微量元素配分模式研究[11，18]，表明成礦熱液主要為變質(zhì)熱液，晚期有大氣降水參與，與巖漿熱液關(guān)系不大。而從巖體接觸帶附近、巖體內(nèi)構(gòu)造帶有金、鎢、鉛鋅礦點(diǎn)及砂金分布來看，表明巖漿侵位時不僅提供熱源，而且將板溪群中的Au轉(zhuǎn)入熱液，為金的成礦提供熱源和部分物源也不無可能。

4.5 圍巖蝕變因素

礦區(qū)圍巖蝕變與礦化關(guān)系十分密切，蝕變帶主要沿斷裂帶展布，與礦化相伴產(chǎn)出。蝕變類型主要為褪色化、硅化、毒砂化，其次為黃鐵礦化、碳酸鹽化等。由熱液蝕變引起的成礦流體的降溫、降低硫化物活度、增加氧逸度或H2S的濃度等，可以造成硫化物沉淀。表明熱液蝕變也是重要的控制因素，對成礦預(yù)測和盲礦體探查都有其重要意義。

褪色化是銻金礦化賦存的標(biāo)志。一般發(fā)育于礦脈和構(gòu)造裂隙的上下盤，其厚度和發(fā)育強(qiáng)弱程度與礦化強(qiáng)度及構(gòu)造裂隙發(fā)育程度有關(guān)。含銻金的石英脈均產(chǎn)于褪色蝕變帶中。硅化與銻礦化相伴。毒砂化是礦區(qū)特有的蝕變類型，不僅在本區(qū)，而且在礦區(qū)東部(如溆浦中都、隆回杏楓山等金礦[21])賦存于板溪群中的金礦床，都是以毒砂化為主的熱液蝕變，具有區(qū)域性的特點(diǎn)。毒砂化強(qiáng)度與金礦化強(qiáng)度一致。黃鐵礦化與金礦化關(guān)系密切，二者成正比增長。碳酸鹽化往往出現(xiàn)在礦化減弱、礦脈消失的地段。綠泥石化出現(xiàn)的地段一般無銻金礦化或很微弱。

上述礦區(qū)內(nèi)的圍巖蝕變，均為中—低溫?zé)嵋何g變，礦化的空間分布與賦礦地層中的蝕變帶完全一致，故可作為良好的找礦標(biāo)志。凡是含礦的石英脈，其兩旁必有褪色蝕變；如石英脈兩旁無任何褪色蝕變現(xiàn)象，則該脈無礦化。礦體一般出現(xiàn)于褪色化、硅化、毒砂(黃鐵礦)化三者疊加地段，且蝕變體厚度大，蝕變強(qiáng)度高、毒砂和細(xì)粒黃鐵礦十分發(fā)育的地段，往往出現(xiàn)富厚的礦化。

4.6 礦床類型

江東灣銻金礦床大地構(gòu)造位置位于元古代揚(yáng)子板塊江南古島弧[22]，海底火山活動將地殼深部多種金屬元素活化遷移，形成了一套含Sb、Au的復(fù)理石建造。巖層富含黏土質(zhì)及硫化物，易于吸附金元素形成為初始含金礦源層。經(jīng)加里東期、印支期多次構(gòu)造-巖漿活動，使區(qū)內(nèi)地層褶皺隆起，巖石變形并發(fā)生區(qū)域變質(zhì)及剪切作用，形成的構(gòu)造動力變質(zhì)熱液，在熱動力驅(qū)動下促使深部成礦元素隨之上升、運(yùn)移并不斷萃取地層中的Sb、Au元素形成含礦熱液，通過陶金坪復(fù)背斜翼部的區(qū)域性主干斷裂及軸部的流劈(片)理構(gòu)造帶上升，導(dǎo)向次級背斜的斷裂剪切帶，經(jīng)多次活化、遷移再加上后生富集，最終在與區(qū)域總體褶皺和斷裂作用同步演化的韌-脆性斷裂帶中定位成礦[23]。構(gòu)造動力作用導(dǎo)致銻金礦床的形成[24]，礦床類型為構(gòu)造動力作用形成的中低溫?zé)嵋旱V床。

5 深部找礦遠(yuǎn)景

江東灣銻金礦床屬龍王江金礦集區(qū)蝕變破碎帶型礦床，礦化嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。構(gòu)造控礦是指引深部找礦的主導(dǎo)因素[25]，因此，要加強(qiáng)控礦構(gòu)造性質(zhì)的研究，弄清礦體的時空結(jié)構(gòu)、有利富集部位和控礦斷裂形態(tài)變化與成礦關(guān)系、空間再現(xiàn)規(guī)律以及銻金垂向分帶等，對指導(dǎo)深部找礦有著重要意義。

1)礦脈產(chǎn)于區(qū)域控礦斷層F1上盤次級斷裂破碎帶中，具有經(jīng)濟(jì)價值的礦脈6條，成組成帶平行展布。容礦斷裂經(jīng)歷了壓扭性至張扭性的力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)變。成礦期斷裂先在反扭擠壓條件下成生，之后在順扭上隆引張條件下形成，斷裂具逆-平移性質(zhì)，下切較深，破碎帶及旁側(cè)劈(片)理發(fā)育，在斷裂走向上發(fā)生轉(zhuǎn)折的地段或斷裂傾向上斷層傾角減小的地段，構(gòu)造張開，微裂隙發(fā)育，從而形成具有延伸深度較大的脈(板)狀礦體，礦床成礦的構(gòu)造條件十分有利。

2)在各條勘探線中，鉆孔均未完全打穿礦脈帶的底板，礦脈在深部仍有延伸；同時礦脈在傾向上也尚未完全控制，仍有向SE延深之勢，表明礦床深部找礦空間較大。如礦區(qū)最系統(tǒng)的勘探剖面7線剖面控制成礦深度最大的V1脈703孔，該脈出露最高高程為410 m，最低控制高程-134 m，垂深544 m，同一剖面(圖4)V2脈控制最低高程20 m，垂深430 m；V3脈控制最低高程-40 m，垂深450 m。而與相鄰的同類型泥潭沖金礦床相比，主要礦脈V3出露最高高程346 m，控制最低高程-425 m(未尖滅)，垂深為771 m，江東灣礦床深部最低高程的礦體尚有291 m的找礦空間。但礦區(qū)未施工控制礦床的遠(yuǎn)景鉆孔。根據(jù)礦脈形態(tài)產(chǎn)狀特征、厚度品位變化、礦物組合及銻金礦化垂向分帶，按照熱液礦床成礦流體產(chǎn)生深度，礦脈向深部有較大延伸，資源潛力較大。

3)銻金礦化在垂向上具有分帶現(xiàn)象，這對于尋找深部礦床(脈)具有重要意義。江東灣銻金礦床在垂向上淺部以銻金礦化或銻(金)礦化為主，向深部銻礦化明顯減弱，金礦化增強(qiáng)，這除了V1脈之外，V2脈最低見礦高程20 m處，平均品位：Sb 19.5%，Au 5.88×10-6，礦石由塊狀輝銻礦組成，具強(qiáng)烈黃鐵礦化、毒砂化。按照垂向分帶規(guī)律，該礦脈銻金礦除向深部繼續(xù)延伸外，其延伸后以銻金礦化也可能呈現(xiàn)深部銻礦化減弱金礦化增強(qiáng)的垂向分帶現(xiàn)象，其延伸的深部不亞于V1脈。V3脈最低見礦高程-40 m處，平均品位：Sb 0.18%，Au 1.58×10-6，該礦石具強(qiáng)黃鐵礦化、毒砂化，推斷延深部位金礦化會增強(qiáng)，并同樣產(chǎn)生銻金垂向分帶現(xiàn)象。其他如V7脈，已知礦體平均品位：Sb 25.95%，Au 2.71×10-6，礦體特征、礦石組成與圍巖蝕變與V2脈類似，預(yù)測其深部也可能出現(xiàn)再現(xiàn)的銻金垂向分帶現(xiàn)象。由于金礦化深度大于銻礦化深度，故礦床深部金礦化具有較大的成礦空間，沿有利的控礦構(gòu)造在深部可能發(fā)現(xiàn)延伸礦脈或隱伏礦脈。

4)礦床賦存層位板溪群五強(qiáng)溪組上段巖性和巖石組合自地表淺部向深部變化穩(wěn)定，均為含粉砂質(zhì)板巖夾板巖或兩者互層，表明容礦巖石和圍巖條件對成礦十分有利。成(容)礦構(gòu)造斷裂破碎帶向深部破碎強(qiáng)度增強(qiáng)，厚度增大，毒砂化、黃鐵礦化發(fā)育，金礦化增強(qiáng)，且隱伏礦脈增多，深部成礦環(huán)境有利。

5)根據(jù)湖南中西部銻金礦壤中汞氣找礦方法試驗結(jié)果，只要測定壤中汞氣的高含量或異常，就預(yù)示著深部有銻金礦床存在[26-27]。江東灣礦區(qū)壤中汞氣測量結(jié)果顯示，汞氣背景值為10～50 mg/m3，各礦脈異常明顯[5]。已知礦脈上方均有汞氣異常，V1脈峰值88～315 mg/m3，V2脈峰值142～635 mg/m3，V7脈峰值90～260 mg/m3。其他破碎帶、石英脈、蝕變帶等均有異常出現(xiàn)，峰值在70～200 mg/m3之間，預(yù)示其找礦前景良好。

6)據(jù)不完全統(tǒng)計，該礦床僅V1脈已探明的資源量：銻1.13 t，金3350 kg，而其他幾條主要礦脈(V2、V3、V7等)深部工作程度尚不夠，甚至還有未開展工作的礦脈。由此推測江東灣銻金礦床的資源量可達(dá)中型或中型以上的規(guī)模。

總之，江東灣銻金礦床已發(fā)現(xiàn)的礦脈構(gòu)造、數(shù)量、延深情況、巖性、分散流化探和壤中汞氣化探異常及垂向分帶特征一致表明，該礦床深部找礦空間大，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，找礦前景良好。

6 結(jié)論

1)江東灣銻金礦床賦存于新元古界板溪群五強(qiáng)溪組淺變質(zhì)巖中，分布于區(qū)域斷裂所夾持的地壘式斷塊上升隆起區(qū)。成礦受劈理化帶內(nèi)呈線形的韌-脆性剪切斷裂控制。礦脈成組成帶出現(xiàn)，礦體主要呈脈狀、薄板狀及透鏡狀，空間上多條礦脈平行疊置產(chǎn)出，延深大，是龍王江礦集區(qū)最具資源潛力的銻金礦床。

2)區(qū)域性NE向韌性剪切帶上盤及其派生的次級NNE—NE向韌-脆性斷裂帶，構(gòu)成了江東灣銻金礦運(yùn)移、定位的有利導(dǎo)-容礦構(gòu)造系統(tǒng)。其特征標(biāo)志有劈理化帶、剪切斷裂帶，經(jīng)多次韌-脆性變形有利于Sb、Au礦液滲透與遷移，在適宜的構(gòu)造部位富集成礦。

3)礦區(qū)內(nèi)斷裂破碎帶及其劈理化巖石中發(fā)育不同程度的熱液蝕變作用，褪色化、硅化、毒砂(黃鐵礦)化發(fā)育地段銻金礦化較強(qiáng)，其中毒砂化與金礦化呈正相關(guān)關(guān)系。礦化帶的空間分布位置與地層中的蝕變帶一致。

4)水系沉積物Au、As、Sb元素組合異常及土壤中汞氣異常，是銻金礦化有效的勘查指標(biāo)，特別是壤中汞氣異?？梢酝茢嘞路V脈及斷裂帶的地質(zhì)意義。

5)本次研究的銻金垂向分帶現(xiàn)象，對指導(dǎo)礦床深部找礦具有重要意義。根據(jù)垂向分帶特征，結(jié)合礦脈形態(tài)和延伸狀況，可以預(yù)測江東灣銻金礦床的延深很可能比目前靠鉆探控制的深度要大。