湖南省桃江縣馬跡塘、石牛江地區(qū)金地球化學(xué)異常特征及找礦前景

劉賢紅，劉顯麗

（湖南省地球物理地球化學(xué)勘查院，湖南 長沙 410016）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

桃江縣在大地構(gòu)造位置上處于揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊的俯沖碰撞閉合帶，大致以泗里河—源嘉橋一線為界，北邊屬揚(yáng)子陸塊的雪峰弧形隆起帶，南邊屬華夏陸塊的湘中坳陷區(qū)，基底構(gòu)造以桃江—瀏陽東西向構(gòu)造帶、桃江—城步北東向深斷裂帶及三官橋—板溪北東東向深斷裂帶構(gòu)成“一橫二縱”的構(gòu)造格架；蓋層構(gòu)造大致以常德—安仁武陵期北西向基底構(gòu)造為界，北側(cè)為新生代的洞庭湖斷陷盆地，南側(cè)為雪峰山隆起區(qū)，多期次的構(gòu)造巖漿活動(dòng)使本區(qū)構(gòu)造形跡變得復(fù)雜。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

新元古界冷家溪群和板溪群以淺變質(zhì)泥質(zhì)巖和細(xì)碎屑巖為主，厚逾萬米，廣泛分布于礦區(qū)中部和北部，為金礦的賦存層位；震旦系和早古生界呈帶狀分布于南部，為淺變質(zhì)碎屑巖、板巖夾硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖；晚古生界泥盆系僅見于東南部及東部，主要為碎屑巖；中生界僅見白堊系上統(tǒng)，為典型的陸相紅色碎屑巖，零星出露于東南部灰山港和西部馬跡塘一帶；新生界第四系為松散堆積的洪、沖積層和殘、坡積層，分布于河谷地帶和碳酸鹽巖風(fēng)化覆蓋區(qū)。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造格架主要呈北東向、北西向、近東西向，地質(zhì)構(gòu)造的控礦特征十分明顯。馬跡塘地區(qū)受銻礦成礦帶城步－新化－桃江北東向斷裂帶控制。石牛江地區(qū)則受金銻成礦帶常德－安仁北西向構(gòu)造帶控制，石井頭金礦、梅水洞金礦及彭家沖銻礦就分布在這條斷裂帶上；石牛江南部受金銻成礦帶桃江-瀏陽東西向構(gòu)造帶的影響。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)較發(fā)育，主要為志留紀(jì)巖漿巖侵入活動(dòng)形成的桃江巖體，巖性主要為花崗閃長巖、石英閃長巖，其中閃長巖與金礦化關(guān)系密切。在桃江巖體西南側(cè)外圍，出露有楊材沖巖體、鄧家沖巖體，該二小巖體均為晚三疊世侵入形成，巖性主要為二長花崗巖等。巖漿巖呈巖基、巖株產(chǎn)出，局部有石英斑巖脈分布于桃江巖體周圍及灰山港一帶，對礦區(qū)內(nèi)的成礦作用提供了熱動(dòng)力。

3 樣品采集與測試

水系沉積物測量參照相關(guān)地球化學(xué)普查規(guī)范執(zhí)行。馬跡塘石牛江地區(qū)屬雪峰山余脈向洞庭湖平原過渡的環(huán)湖山丘地帶，地勢總體呈南高北低，水系發(fā)育，適合水系沉積物測量。礦區(qū)采樣布局以1：5萬地形圖為底圖，按整數(shù)公里數(shù)作坐標(biāo)網(wǎng)格，即每個(gè)網(wǎng)格（大格）代表的實(shí)際面積為1km2，布點(diǎn)時(shí)將每個(gè)大格分為4個(gè)小格。在每個(gè)小格里的水溪（水溝）中布設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)。采樣密度原則上為4個(gè)/km2。采樣介質(zhì)以溪溝中的淤泥、粉砂等細(xì)粒物質(zhì)為主。采樣粒度基本上是淤泥和粉砂等細(xì)粒物質(zhì)。

野外樣品干燥后，按-10～80目的粒度在野外駐地進(jìn)行了過篩，過篩處理后的樣品采用對角線折疊法混勻后放入紙袋中，其重量基本上不小于300g（正、副樣各150克）。樣品采用石墨爐原子吸收光譜法為主體，平面光柵電弧直讀發(fā)射光譜法和原子熒光光譜法等為配套方法的測試方案，分析了Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、W、Sn、Mo、Bi等12個(gè)元素，并對本次樣品的分析質(zhì)量進(jìn)行了監(jiān)控和評估，樣品的檢出限、準(zhǔn)確度、精密度、重復(fù)性檢驗(yàn)等檢查結(jié)果均符合規(guī)范要求。

4 地球化學(xué)異常特征

通過對工作區(qū)開展1：5萬水系沉積物測量及異常查證工作，圈定綜合異常。本文對W、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn、Au、Sb、As、Ag等10個(gè)主要成礦元素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以W 6×10-6、Sn 7.5×10-6、Bi 0.75×10-6、Cu 80×10-6、Pb 50×10-6、Zn 150×10-6、Au 18×10-9、Sb 15×10-6、As 52×10-6、Ag 0.4×10-6等為異常下限，按異常下限值的1、2、4倍劃分三個(gè)濃度級，圈定綜合異常多處，本區(qū)主要涉及AS16、AS19、AS9等三處綜合異常。

4.1 AS16綜合異常

位于龍?zhí)稑颉裣粠?，異常面積達(dá)18.12km2，呈北西向帶狀分布，異常與北西向區(qū)域斷裂及已知礦點(diǎn)吻合較好，區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)有梅水洞金礦點(diǎn)和譚家灣金礦化脈。異常元素較齊全，主要有Au、As（圖1），還伴有W、Sn、Pb、Zn、Ag等異常，其中Au達(dá)三級濃度異常，As為二級濃度異常，濃集中心明顯，規(guī)模大，各元素吻合性好。Au異常峰值高達(dá)1030×10-9。

AS16異常區(qū)出露地層主要為板溪群五強(qiáng)溪組和馬底驛組地層，巖性主要為石英砂巖和條帶狀板巖；北西向區(qū)域斷裂構(gòu)造貫穿全區(qū)，為區(qū)域性控礦構(gòu)造，北西向次級斷裂十分發(fā)育。

4.2 AS19綜合異常

位于彭家沖～老虎寨一帶，彭家沖一帶發(fā)現(xiàn)有金銻礦脈，為聯(lián)營銻礦（彭家沖銻礦）礦點(diǎn)。異常區(qū)出露地層北部主要為板溪群五強(qiáng)溪組下段和上段；區(qū)內(nèi)北西向和北西西向斷裂在老虎寨一帶交匯。異常元素主要有Sb、Au、As、Pb、Cu等（圖2），在AS19北部聯(lián)營銻礦一帶主要是Sb、Au、As異常；在AS19南部，主要是Hg、Mo、Ag、Bi、Cu、Zn異常，它們大體呈北東東向展布，與震旦、寒武紀(jì)地層分布區(qū)展布一致。礦脈受北西向的構(gòu)造破碎帶控制，主要由碎裂蝕變板巖組成，發(fā)育褐鐵礦、輝銻礦、毒砂及其他金屬硫化物，膠結(jié)緊密，巖石硅化強(qiáng)烈，具褪色化。圍巖具有規(guī)模較大的蝕變帶，蝕變帶寬度約100余米，硅化、片理化、硫化物化等蝕變強(qiáng)烈。

4.3 AS9綜合異常

該異常區(qū)位于栗山界金礦區(qū)的北西側(cè)，桃江巖體西部，楊材沖巖體、鄧家沖巖體接觸帶上。區(qū)內(nèi)出露地層為冷家溪群小木坪組、板溪群馬底驛組、五強(qiáng)溪組地層；北西向、北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中北西向斷裂為栗山界控礦構(gòu)造向北延伸。該異常呈北西向不規(guī)則帶狀分布。異常元素以Au、As為主，均達(dá)三級濃度異常；次有Sb異常，濃度為二級（圖3）。Au、As、Sb濃集中心明顯，主要沿北西向斷裂及鄧家沖巖體接觸帶分布。Au異常峰值高達(dá)4610.5×10-9，伴有W、Sn、Bi、Pb等異常。

圖3 AS9金砷銻異常剖析圖

5 討論

5.1 控礦因素及礦床成因

本區(qū)構(gòu)造的基底新元古界板溪群地層為主要的賦礦地層，經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及變質(zhì)作用，促進(jìn)了礦質(zhì)的活化、遷移并富集。容礦圍巖主要為淺變質(zhì)粉砂巖、石英砂巖及板巖組合，進(jìn)一步說明了金礦體與圍巖的同源性。

北西向區(qū)域斷裂構(gòu)造貫穿全區(qū)，為區(qū)域性控礦構(gòu)造，受區(qū)域性斷裂的影響，發(fā)育有大量小規(guī)模的北西向及北東向低次序壓性斷裂，主要表現(xiàn)為充填型石英脈帶、硅化帶和硅化破碎帶，脈中、帶內(nèi)及兩側(cè)圍巖中蝕變強(qiáng)烈，主要有硅化、絹云母化、黃銅礦化、黃鐵礦化、針狀毒砂化、褐鐵礦化、褪色化、片理化等。區(qū)內(nèi)金礦脈主要賦存在北西向、北東向的硅化破碎帶和石英脈中，礦脈厚度、產(chǎn)狀、形態(tài)多與次級斷裂密切相關(guān)。因此，巖漿熱液活動(dòng)為成礦作用提供了含礦巖漿熱液和熱源，斷層帶及附近、花崗閃長巖體周邊是成礦的有利部位。

綜上所述，本區(qū)大面積出露的板溪群地層是“金礦源層”，是金礦形成的前提條件，然后是區(qū)域變質(zhì)作用，促進(jìn)了豐度較高的Au活化、遷移和富集成礦，最后是多期次的構(gòu)造熱液作用，使金礦床進(jìn)一步的改造、疊加和富集。據(jù)此判斷，本區(qū)金礦由巖漿活動(dòng)-地層-構(gòu)造共同控礦形成，礦床成因?yàn)闊嵋盒徒鸬V床。

5.2 找礦標(biāo)志

5.2.1圍巖蝕變標(biāo)志

本區(qū)金礦脈主要受北西向的構(gòu)造破碎帶控制，圍巖蝕變主要為硅化、褐鐵礦化、輝銻礦化、黃鐵礦化及其他金屬硫化物化、褪色化等，膠結(jié)緊密。當(dāng)具有強(qiáng)硅化、褪色化、褐鐵礦化、黃鐵礦化及其它硫化物化時(shí)，金礦化顯示較佳。

5.2.2化探異常標(biāo)志

本區(qū)化探異?？勺鳛殚g接找礦標(biāo)志，工作區(qū)以Au異常分布最為重要，不僅分布點(diǎn)多（約80處），異?？偯娣e大，強(qiáng)度也較高（3級濃度達(dá)50處），這為區(qū)內(nèi)金礦的形成提供了地球化學(xué)異常前提。

5.3 找礦前景

馬跡塘、石牛江地區(qū)大面積出露新元古界板溪群地層，巖石破碎蝕變及片理化現(xiàn)象較發(fā)育，是重要的賦礦地層。

受北西向區(qū)域斷裂構(gòu)造控制，馬跡塘、石牛江地區(qū)北西向及北東向的次級斷裂較為發(fā)育，次級斷裂是重要的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。斷裂附近的巖石破碎蝕變及片理化現(xiàn)象較發(fā)育，形成了多條與區(qū)域構(gòu)造線方向一致的破碎蝕變帶，與本區(qū)的金礦化有較密的空間關(guān)系。

地球化學(xué)特征，通過1:5萬水系沉積物異常的分析，根據(jù)找礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分準(zhǔn)則，馬跡塘、石牛江范圍內(nèi)圈定了7個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)，其中Ⅱ級遠(yuǎn)景區(qū)1處，Ⅲ級找礦遠(yuǎn)景區(qū)6處。Ⅱ級遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)Au、Sb異常規(guī)模大，綜合異常為甲、乙類異常，化探異常統(tǒng)計(jì)評序表中序次靠前，找礦信息標(biāo)志明顯，成礦地質(zhì)條件有利，地質(zhì)工作程度較低，具有尋找小—中型礦床潛力的有利地段。Ⅲ級找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)Au、Sb異常規(guī)模較大，綜合異常一般為乙類異常，化探異常統(tǒng)計(jì)評序表中序次靠前或居中的異常為主，成礦地質(zhì)條件比較有利，具有一定的找礦前景，可作為開展異常查證工作的靶區(qū)。

6 結(jié)論

（1）本區(qū)大面積出露的新元古界板溪群地層，巖石類型主要為淺變質(zhì)粉砂巖、石英砂巖及板巖組合，巖石破碎蝕變及片理化現(xiàn)象較發(fā)育，是重要的賦礦地層。

（2）北西向區(qū)域斷裂構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造，構(gòu)造破碎帶為成礦的有利部位。

（3）強(qiáng)硅化、褐鐵礦化、輝銻礦化、黃鐵礦化等圍巖蝕變?yōu)檎业V的重要標(biāo)志。

（4）本次開展的地球化學(xué)找礦工作共圈定了7處找礦遠(yuǎn)景區(qū)，其中Ⅱ級遠(yuǎn)景區(qū)1個(gè)，Ⅲ級找礦遠(yuǎn)景區(qū)6個(gè)。通過異常檢查，新發(fā)現(xiàn)3條金礦脈，即梅水洞金礦脈、譚家灣金礦化脈、民采聯(lián)營銻礦金礦脈，是今后找礦工作的重點(diǎn)靶區(qū)。