湖南平江金塘坳礦區(qū)地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)特征與成礦條件分析

許 欣

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊，安徽 六安 237000）

湖南平江金塘坳礦區(qū)位于湖南省平江縣安定鎮(zhèn)境內(nèi)，屬于湘東北金銅多金屬成礦帶，處在岳陽市平江縣礦產(chǎn)資源規(guī)劃中劃定的平江-萬古金礦重點勘查區(qū)內(nèi)，北邊為仁慶金礦區(qū)﹑西北邊為九龍廟金礦區(qū)﹑對坪金礦區(qū)﹑張家洞金礦區(qū)﹑大洞金礦區(qū)等[1]。該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，成礦條件良好，歷史上曾多次在此地開展地質(zhì)相關(guān)工作，獲得了寶貴的地質(zhì)資料。通過對礦區(qū)進(jìn)行不同比例尺的地質(zhì)簡測及物化探測量，結(jié)合地表槽探﹑鉆探工程及取樣工作﹑大量化學(xué)取樣分析測試﹑巖礦鑒定，對該區(qū)地質(zhì)資料的綜合整理分析研究及其它工作，圈定礦區(qū)金異常暈圈4個，大致查明了區(qū)內(nèi)主要礦脈的數(shù)量﹑產(chǎn)狀﹑規(guī)模﹑形態(tài)﹑礦化及蝕變特征﹑空間分布規(guī)律等，對礦區(qū)的成礦地質(zhì)條件有了進(jìn)一步的了解。從宏觀上查明了區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造特征和地球物理﹑地球化學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)了一批礦床﹑礦點，為后續(xù)的地質(zhì)工作提供了基礎(chǔ)資料。

1 地質(zhì)特征

金塘坳礦區(qū)地處湘東北，處于揚(yáng)子板塊與華南板塊的會聚碰撞帶上，屬于江南造山帶（湖南段），俗稱湖南金腰帶的北端，湖南平江萬古礦區(qū)的南東面[2]。中元古界冷家溪組﹑中生界白堊紀(jì)和新生界的第四系是該地區(qū)的主要出露地層。其中，以冷家溪為最大，約占了該區(qū)80%的地層，為一套具復(fù)理石建造特征的淺海一半深海淺變質(zhì)碎屑巖系，巖性為淺灰色﹑淺灰綠色﹑青灰色（含）粉砂質(zhì)板巖﹑綠泥石絹云母板巖﹑長石石英砂巖﹑凝灰質(zhì)粉砂巖﹑細(xì)砂巖﹑絹云母板巖等。其次白堊系地層占據(jù)范圍較大，大概占了該區(qū)15%的地層，為一套陸相磨拉石碎屑巖建造，巖性為紫紅色巨厚層狀礫巖﹑砂礫巖夾含礫砂巖等，第四系分布在河流旁和山麓地帶[3]。該地區(qū)為構(gòu)造隆起帶和盆地，總體上呈北東向。其中構(gòu)成隆起帶的冷家溪群總體呈一近東西或北西向的復(fù)式背斜構(gòu)造，局部產(chǎn)狀陡。長平斷陷盆地是一種以北東向單斜型為主的白堊紀(jì)地層，具有較低的傾角。該區(qū)的NE向斷層構(gòu)造十分發(fā)育，主要是近東西﹑北西向和南北向斷層。

其中以江家咀-西江壓扭性斷裂為主，金井壓扭性斷裂，戴公嶺壓扭性斷裂和萬古雙口齋斷裂為主要斷裂。

金井壓扭性斷裂在20°～35°的范圍內(nèi)，從西堂沖開始，向北經(jīng)路口﹑高橋﹑金井﹑蒲塘到石牛山以北，全長75公里。燕山早期金井巖體的侵入受構(gòu)造斷裂的控制，而燕山晚期金井巖體的再一次作用則是對其進(jìn)行了切割，并控制了金井和高橋兩個小型白堊紀(jì)“紅盆”的形成，說明該斷裂早期為壓（扭）性﹑晚期為張性的構(gòu)造特征[4]。區(qū)域內(nèi)主要的主要構(gòu)造帶為控巖﹑控礦構(gòu)造，而次北西和近東西向斷裂構(gòu)造為含礦構(gòu)造。與金礦的成礦有很大的聯(lián)系，萬古金礦床和新發(fā)現(xiàn)的大洞﹑小洞﹑金塘坳等金礦床（點），已探明的金礦體都分布在這些類型的斷層上，由此，本區(qū)的北西﹑近東西向斷層是金成礦床的重要特征（圖1）。

圖1 金塘坳礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡圖

本區(qū)位于湘東北部，是湖南全省巖漿活動強(qiáng)度最大﹑活躍期最多的區(qū)域。武陵期﹑雪峰期﹑加里東期和燕山期都有持續(xù)的巖漿活動，巖體數(shù)量多，分布范圍廣[5]。

2 地球物理特征

以往在礦區(qū)開展了面積性激電中梯測量，圈定了兩處激電異常，編號Ⅰ﹑Ⅱ號。Ⅰ號異常位于測區(qū)的中部，異常呈長條狀，異常的濃集中心有8個，濃度分帶非常明顯，異常值最高值達(dá)4.5%，異常規(guī)模很大，推測異?？赡苁軆蓷l構(gòu)造控制，由金屬硫化物大量富集所致。異常Ⅱ位于測區(qū)的南邊，呈長條狀，異常最高值為4.6%，異常面積和規(guī)模較小，異常的濃集中心為4個，濃度分帶較明顯，推測Ⅱ號異常受構(gòu)造控制，異?？赡苁墙饘倭蚧锔患臉O化體。

兩處激電異常都受構(gòu)造控制，Ⅰ號異常受兩條構(gòu)造控制，構(gòu)造為高阻石英脈，走向為近東西向，Ⅱ號異常受一條構(gòu)造控制，構(gòu)造為中低阻體，走向為近東西向。

3 地球化學(xué)特征

通過1∶20萬及1∶5萬金屬量測量，區(qū)域單（多）元素異常較多（188個），其中Cu﹑Pb﹑Zn﹑Au﹑Ag﹑W﹑Co為本區(qū)主要成礦成分，其異常對找礦有直接指示作用，Au﹑Sb﹑As等元素的富集場與金礦化聯(lián)系緊密。1:200,000水系沉積物化探數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，該地區(qū)冷家溪組的地層含金量普遍偏高，比地殼克拉克值高出1～8倍。巖石中金的分布很不均勻，含金量范圍從0.5ppb到44.2ppb，平均為11.6ppb，黃金洞-九嶺地區(qū)的金礦含量最高，最大值為400ppb，在平原組，從下往上，金的含量呈遞增趨勢，但在上層，硫化物的含量則明顯高于平原組。坪原組第二﹑第三巖性段中金含量分別比第一巖性段高8倍和10倍，第二巖性段中且含大量的毒砂，其數(shù)量遠(yuǎn)超第一﹑第三巖性段，結(jié)果表明，該地區(qū)的含金量與含硫量之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。各巖性對金礦體的富集程度存在著一定的差別，該地區(qū)的粉砂板巖金的平均質(zhì)量為15.3 ppb，比其他類型的板巖要高得多。結(jié)合2007年該區(qū)的1∶1萬汞氣測量結(jié)果，圈定了9個汞氣異常暈，重要異常暈有5個。1號異常暈呈東西展布，長約750m，寬約20m～50m，與Ⅷ號含金破碎帶及鄰近的石英脈有關(guān)。2號異常暈呈東西展布，長約760m，寬約20m～200m，與Ⅱ號含金破碎帶有關(guān)。3號異常暈西端呈條帶狀南端呈近似橢圓狀分布，長約750m，寬20m～200m，與Ⅰ號含金破碎帶有關(guān)。該異常帶向東斷續(xù)發(fā)現(xiàn)4個小異常暈6﹑7﹑8﹑9號延續(xù)長約1000余米，預(yù)示Ⅰ號含金破碎帶向東有延續(xù)的可能。4號異常暈呈東西向展布，異常寬約20m～100m，該異?？赡芘cⅣ號含金破碎帶往西延續(xù)有關(guān)。5號異常暈呈東西向展布，寬約20m，長200m，該異常暈與Ⅳ號含金破碎帶有一定的關(guān)系。以上異常暈的圈定對該區(qū)的成礦原因分析及找礦工作具有積極意義。

區(qū)內(nèi)金異常呈北西向，異常面積達(dá)16平方千米，強(qiáng)度為4.6～106×10-9，元素組合為Au﹑As﹑Pb﹑Zn。經(jīng)水系沉積物加密取樣，金塘坳-白羊坪異常帶面積達(dá)7km2，金含量為10～1000×10-9，濃集中心較明顯，濃度分級較清楚，即內(nèi)帶（＞20×10-9）﹑中帶（20～10×10-9）﹑外帶（＜10×10-9）且疊合一個土壤測量銻異常，銻含量為10～28×10-6，平均為20×10-6，面積為0.24km2。

本區(qū)巖漿巖以印支期﹑燕山早期巖體金含量最高，分別為2.12ppb和2.43ppb；兩種不同類型花崗巖中又以殼幔質(zhì)混熔型含金量最高，為3.78ppb，而陸殼改造型花崗巖含金僅為0.96ppb，前者為后者的4倍，這可能是后者在成巖過程中金被改造遷移出的結(jié)果。

4 礦床（石）特征

該區(qū)金礦主要分布于元古界冷家溪群小木坪組（Pt2x）的淺變質(zhì)巖系砂質(zhì)板巖﹑粉砂板巖﹑細(xì)砂巖，并受到近東西向斷裂斷裂的影響，屬沉積變質(zhì)再造中低溫?zé)嵋盒徒鸬V，可劃分為兩大工業(yè)類型：含金石英脈型金礦和蝕變破碎帶金礦。礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)了8條含金礦（化）脈，礦脈總體上沒有超過斷裂帶的控制，礦脈的形態(tài)﹑產(chǎn)狀﹑規(guī)模均與斷裂構(gòu)造帶產(chǎn)狀﹑規(guī)模密切相關(guān)。8條礦脈特征各有不同，但均由含金石英脈和含金破碎板巖組成。礦體中金礦化穩(wěn)定性較差，品位﹑厚度沿礦體的走向和傾向變化較大。礦體中金礦化穩(wěn)定性差，沿礦體的方向及趨勢有很大的變動。賦礦圍巖以粉砂質(zhì)板巖為主，其中粉砂板巖﹑板巖﹑變質(zhì)粉砂巖﹑細(xì)砂巖等為主，節(jié)理發(fā)育程度不一，具硅化﹑黃鐵礦化﹑毒砂化﹑綠泥石化﹑絹云母化。礦體與圍巖界線不清楚，依靠樣品化學(xué)分析結(jié)果確定，礦體中未包含需剔除的夾石體。

礦石的化學(xué)成分包括金﹑砷﹑硫﹑鉛﹑三氧化鎢﹑銀﹑氧化亞鐵﹑三氧化二鐵﹑二氧化鈦﹑三氧化二鋁﹑氧化鉀﹑氧化鎂﹑氧化鈣﹑五氧化二磷等。礦石的礦物成分中，金屬礦物主要為自然金﹑毒砂﹑黃鐵礦﹑次有方鉛礦﹑閃鋅礦﹑黃銅礦﹑斑銅礦﹑輝銅礦﹑車輪礦及黝銅礦﹑銅藍(lán)等；脈石礦物主要為石英﹑絹云母﹑次為白云石﹑方解石﹑綠泥石﹑長石﹑白云母等。金的主要賦存形式有兩種：一種為可見自然金；另一種為賦存于其他礦物中的或蝕變破碎巖石裂隙中的微細(xì)粒金，而礦區(qū)金分布以后一種為主。自然金為金黃色，一般0.01mm～0.7mm，最大達(dá)3mm，形態(tài)不規(guī)則，為粒狀﹑片狀﹑樹枝狀﹑長條狀﹑棒狀，具延展性，金屬光澤。

5 成礦條件分析

按礦體組合特征和同類礦床比較，礦體主要為區(qū)內(nèi)冷家溪群坪原組（Pt2p1）和小木坪組（Pt2x）地層中的礦床，礦石中的硫同位素和某些微量元素具有沉積和熱液兩種性質(zhì)，但以含硫同位素和某些微量元素為主。因此，金礦的形成可能是在一個漫長的地質(zhì)時期內(nèi)，經(jīng)過多個復(fù)雜的成礦地質(zhì)作用，逐漸積累起來的，而最終的熱液蝕變則是成礦的重要因素，該金礦的成因類型初步確定為沉積變質(zhì)再造中低溫?zé)嵋盒徒鸬V。

成礦地質(zhì)方面，揚(yáng)子準(zhǔn)地臺南緣為成礦帶，它與滇東北﹑川南﹑贛西北三大成礦帶相連，形成了一條橫跨全省的大型多金屬成礦帶。揚(yáng)子成礦區(qū)域以低溫﹑中低溫礦床為主，而華南地區(qū)以高溫﹑多金屬熱夜成礦為主。該地區(qū)的冷家溪組地層厚度較大，在該地區(qū)的構(gòu)造基礎(chǔ)上，經(jīng)過了多次的構(gòu)造活動和變形，活化﹑遷移和富集了Au﹑Sb等元素。

區(qū)內(nèi)初步查明含金礦（化）脈及破碎帶8條，區(qū)域性斷裂2條，次級構(gòu)造及石英脈體50條，礦體受控礦構(gòu)造的產(chǎn)狀﹑形態(tài)的制約，與破碎帶中石英脈的多少﹑硫化物含量的多少有關(guān)，同時硅化﹑絹云母化等蝕變的強(qiáng)弱也是礦體富集的重要因素。

6 找礦標(biāo)志

礦體總體上集中于控制結(jié)構(gòu)呈舒緩的波浪形曲線和起伏的區(qū)段，在斷層構(gòu)造的拐點經(jīng)常會出現(xiàn)礦體或礦體的厚度增加。在礦脈中，在斷裂破碎帶膨脹處，石英脈間穿插，一般都是礦體富集。斷層泥（糜棱巖）具有較大的厚度，形狀規(guī)則，具有一定的砂性，通常有礦體。在石英-多金屬硫化物的中期成礦階段，存在多期的礦化疊加，石英脈蝕變板巖中出現(xiàn)了大量的細(xì)?；头勰S鐵礦化和毒砂，往往形成富礦，尤其是在富集交代作用下，形成細(xì)條狀﹑網(wǎng)狀石英脈時，其金品位尤其高。在黃鐵礦和毒砂礦化的共同作用下，蝕變帶常形成富礦體。

7 結(jié)論

金塘坳礦區(qū)地處江南造山帶，該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境有利于金屬礦床發(fā)育，區(qū)域內(nèi)出露地層主要有中元古界冷家溪群，構(gòu)成隆起帶的冷家溪群總體呈一近東西或北西向的復(fù)式背斜構(gòu)造，局部產(chǎn)狀陡，內(nèi)次一級的北西﹑近東西向斷裂構(gòu)造，是金成礦主要的容礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要為硅化﹑（砷）黃鐵礦化﹑毒砂化﹑絹云母化﹑綠泥石化及碳酸鹽化。區(qū)內(nèi)金礦賦存元古界冷家溪群小木坪組（Pt2x）淺變質(zhì)巖系砂質(zhì)板巖﹑粉砂質(zhì)板巖﹑細(xì)砂巖之中。金礦床的形成可能是長期通過多次復(fù)雜的成礦地質(zhì)作用逐步富集而成，熱液蝕變作用可能是形成礦床的關(guān)鍵，礦床成因為沉積變質(zhì)再造中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。通過地球化學(xué)測量分析，區(qū)域單（多）元素異常較多，其中Cu﹑Pb﹑Zn﹑Au等為本區(qū)主要成礦元素，其異常具有尋找相應(yīng)礦產(chǎn)的直接指示意義，Au﹑Sb﹑As等元素的富集場與金礦化關(guān)系密切。實際找礦過程中，可以優(yōu)先考慮控礦構(gòu)造在空間上作舒緩波狀彎曲且起伏地段。