江蘇省南京市西橫山金礦床地質(zhì)特征及找礦潛力

劉志宏

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院)

針對西橫山金礦區(qū)，多家科研及生產(chǎn)單位進(jìn)行過地質(zhì)勘查和礦產(chǎn)研究[1-6]，其大致可以劃分為2個(gè)階段：2000年之前，多家單位先后開展了不同程度的預(yù)查、普查評價(jià)工作，形成了較多資料，但資料較亂、散，且工作質(zhì)量參差不齊，勘查目標(biāo)以找鐵為主，對金礦的勘查重視程度不夠，綜合評價(jià)程度低；2000年之后，發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)是尋找金、多金屬礦的有利地段，開啟了金礦勘查的序幕。本文系統(tǒng)闡述西橫山金礦床地質(zhì)特征，總結(jié)找礦標(biāo)志，并對找礦潛力進(jìn)行了評價(jià)與分析，可為進(jìn)一步找礦提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

西橫山金礦床位于長江中下游鐵、銅、金、多金屬成礦帶，大地構(gòu)造位置屬于溧水火山巖斷陷盆地西部基底隆起區(qū)[7-13]，方山—小丹陽斷裂南東側(cè)，大魏莊火山活動(dòng)中心的南西側(cè)，博望—桑園蒲傾伏背斜的北西翼，近東西向橫溪—大魏莊斷裂噴發(fā)帶的南側(cè)(見圖1)。

1—玄武巖 2—角閃安山質(zhì)火山角礫巖 3—西橫山組 4—產(chǎn)狀 5—葛村組—阜寧組 6—粗安巖 7—安山巖 8—火山旋回界線 9—斷裂噴發(fā)帶 10—正長斑巖 11—角閃安山巖 12—亞旋回界線 13—火山穹窿 14—粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r 15—輝石安山巖 16—閃長玢巖 17—粗安斑巖 18—巖相界線 19—斷裂 20—火山口 21—礦區(qū)圖1 西橫山金礦床大地構(gòu)造略圖

區(qū)域地層隸屬于揚(yáng)子地層區(qū)的下?lián)P子地層分區(qū)，江寧—蕪湖地層小區(qū)，出露中生界侏羅系、白堊系及新生界地層；區(qū)域構(gòu)造以斷裂為主，褶皺不太發(fā)育；區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿巖廣泛分布，主要為中生代石英閃長玢巖、角閃閃長玢巖和閃長玢巖；金礦化嚴(yán)格受地層、構(gòu)造及巖漿巖控制。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

礦區(qū)地層自南東向北西依次出露中侏羅統(tǒng)朱村組(J2z)和陡山組、晚侏羅統(tǒng)西橫山組(見圖2)。其中，陡山組可細(xì)分為陡山組上段(J2d2)與陡山組下段(J2d1)，西橫山組可細(xì)分為西橫山組上段(J3x2)與西橫山組下段(J3x1)，巖石普遍含鈣質(zhì)，由于這類巖石化學(xué)性質(zhì)比較活潑，而且其孔隙度較大，有利于礦液滲透和聚集。因此，地層提供了部分成礦物質(zhì)，是礦區(qū)主要成礦圍巖。

1—第四系 2—西橫山組下段 3—西橫山組上段 4—陡山組下段 5—陡山組上段 6—朱村組 7—閃長玢巖 8—礦區(qū)圖2 西橫山金礦區(qū)地質(zhì)簡圖

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育，其分為3種類型:一是控制火山-侵入活動(dòng)的主干斷裂和繼承性斷裂，主要有北東東向(75°)橫溪—大魏莊斷裂，北西向(305°)西陽—上興斷裂、陶吳—上沛斷裂、橫溪—芝山斷裂，其次為北東向(60°)橫山—西莊斷裂和上山口—謝村斷裂、北北東向(10°)老虎頭—回龍水庫斷裂、北西西向(290°)韓村—趙村斷裂，主干斷裂及其相交部位控制了橫溪—大魏莊斷裂噴發(fā)帶及其中的大魏莊火山口和七里溝側(cè)火山口，橫溪—大魏莊斷裂噴發(fā)帶斜跨在橫溪—柘塘向斜之上，繼承性斷裂控制了次火山巖的侵入活動(dòng)，次火山巖漿沿?cái)嗔焉锨趾笾饕琼槍迂炄搿６强刂扑茖訝畹V體的斷裂，主要是層間構(gòu)造破碎帶。三是控制后期脈狀礦體的斷裂，有近東西向(70°～90°)斷裂和北西向(320°～340°)斷裂，但其規(guī)模小，傾角陡。

礦區(qū)內(nèi)礦體主要受北西向、近東西向斷裂構(gòu)造破碎帶和北東向?qū)娱g構(gòu)造破碎帶控制。斷裂構(gòu)造破碎帶中Au、Cu、Pb、Zn、Ag成礦元素含量普遍較高，表明斷裂構(gòu)造破碎帶為含Au、Cu、Pb、Zn、Ag熱液的運(yùn)移提供了通道，同時(shí)又為Au、Cu的聚集提供了有利空間。因此，北西向、近東西向斷裂構(gòu)造破碎帶和北東向?qū)娱g構(gòu)造破碎帶為重要的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。

2.3 侵入巖

礦區(qū)巖漿巖活動(dòng)十分強(qiáng)烈，以廣泛發(fā)育次火山巖為特征。巖漿巖主要為中基性—中偏酸性角閃閃長玢巖、閃長玢巖、石英閃長玢巖，巖體形態(tài)復(fù)雜，呈北東向分布，從北至南，主要有荷葉山隱伏巖體、呈村巖體、西莊隱伏巖體、獾子洞巖體、陡山—駐駕山巖體、銅山巖體、四徑山—獅子咀—椅子山—丁公山巖體。巖體呈巖株?duì)?、巖枝狀、巖脈狀產(chǎn)出，切穿或順層侵入朱村組、陡山組、西橫山組中。剖面形態(tài)呈與地層產(chǎn)狀大致平行的梳狀體，部分礦體位于梳狀巖枝的內(nèi)凹接觸帶上。

2.4 地球物理特征

礦區(qū)開展了1 ∶10 000磁法測量工作，磁異常整體呈現(xiàn)北負(fù)南正、西低東高的特征。礦區(qū)共圈定磁異常4處(見圖3)。根據(jù)物性測定成果，閃長玢巖、角閃閃長玢巖是礦區(qū)內(nèi)主要磁源體，結(jié)合化極、上延和剩余異常等磁法數(shù)據(jù)處理結(jié)果，推測磁異常Cx1由淺部磁性巖體引起，向深部由規(guī)模逐漸變大的角閃閃長玢巖(荷葉山巖體)引起，該巖體具有磁性強(qiáng)、埋藏深、層數(shù)少、分布較集中等特點(diǎn)；磁異常Cx2由近地表沿?cái)嗔褍?nèi)充填的磁性巖脈引起；磁異常Cx3由中淺部磁性巖體(呈村巖體)引起，該巖體具有磁性強(qiáng)、埋深淺、分布集中等特點(diǎn)；磁異常Cx4由地表及淺部石英閃長玢巖(西莊巖體)引起，該巖體具有磁性弱、埋藏淺、層數(shù)多等特點(diǎn)。

圖3 西橫山金礦區(qū)地磁異常圖

2.5 地球化學(xué)特征

根據(jù)區(qū)域化探成果，以6×10-9圈定Au異常能較好反映礦區(qū)內(nèi)Au元素分布規(guī)律，指導(dǎo)勘查工作。礦區(qū)內(nèi)Au異常(見圖4)強(qiáng)度較高，Au最大值為2 131×10-9，共圈定Au異常88處，異常形態(tài)比較規(guī)則，連續(xù)性好，強(qiáng)度高，濃集中心明顯，高值點(diǎn)大多沿北東向、近東西向、北西向構(gòu)造破碎帶呈線性分布。采用槽探工程揭露了38處Au異常，其中23處見礦化體，15處見礦體。

圖4 西橫山金礦區(qū)Au異常圖

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

根據(jù)賦存狀態(tài)、巖性狀況、產(chǎn)狀陡緩情況，將礦體分為2類，即產(chǎn)在巖性界面緩傾斜的似層狀礦體及破碎帶中陡傾斜的脈狀礦體。似層狀礦體賦存于西橫山組下段灰質(zhì)礫巖與陡山組不整合接觸硅鈣面附近，頂板為西橫山組細(xì)粒石英砂巖，底板為陡山組中細(xì)粒石英砂巖。脈狀礦體產(chǎn)于近東西向、北西向構(gòu)造破碎帶中。礦體頂板為細(xì)粒石英砂巖、褐鐵礦構(gòu)造角礫巖、石英閃長玢巖、金礦化構(gòu)造角礫巖；底板為細(xì)粒石英砂巖、石英閃長玢巖。

根據(jù)礦床地質(zhì)特征、礦體地質(zhì)特征，認(rèn)為西橫山金礦床礦體成因類型以構(gòu)造破碎帶型為主，局部發(fā)育接觸交代型。西橫山金礦床成礦模式見圖5。

1—石英閃長玢巖 2—構(gòu)造破碎帶 3—龍王山組4—西橫山組 5—陡山組 6—朱村組 7—鐵礦體 8—銅礦體 9—金礦體 10—鉛鋅礦體 ①—胡家店礦段 ②—燕子口礦段 ③—獾子洞礦段 ④—上灣塘礦段 ⑤—獾子洞北礦段圖5 西橫山金礦床成礦模式

接觸交代型礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀，主要產(chǎn)于西橫山組鈣質(zhì)碎屑巖層，部分礦體產(chǎn)于陡山組與石英(角閃)閃長玢巖接觸帶附近的層間破碎帶。這類礦體主要分布于獾子洞礦段和上灣塘礦段，獾子洞北礦段發(fā)育該類礦(化)體。這類礦(化)體規(guī)模較大，但品位較低，傾角20°～30°。

構(gòu)造破碎帶型礦體呈脈狀，產(chǎn)于朱村組、陡山組、西橫山組各類構(gòu)造破碎帶中，在各礦段均有分布。該類型礦(化)體局限于構(gòu)造破碎帶中，規(guī)模較小，但品位較高，傾角50°～80°。

3.2 礦石特征

礦區(qū)已控制的礦體埋藏較淺，礦體主要賦存于構(gòu)造破碎帶中，礦石類型以氧化礦石為主，少量原生礦石。

氧化礦石中金屬礦物以褐鐵礦、自然金為主，少量赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、白鉛礦、閃鋅礦、自然銀、輝銅礦、斑銅礦、碲鉍礦、銅藍(lán)、軟錳礦、鉛礬等。

原生礦石中金屬礦物以黃鐵礦、黃銅礦、自然金為主，少量褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銅礦、斑銅礦、硫鉍銅礦、磁鐵礦、鏡鐵礦、鈦鐵礦、銅藍(lán)等。

褐鐵礦與自然金關(guān)系密切，可見褐鐵礦包裹金、褐鐵礦裂隙金、褐鐵礦粒間金及褐鐵礦與石英、絹云母粒間金等(見圖6)。

圖6 西橫山金礦床礦石光片

氧化礦石主要呈膠狀充填結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、聚粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

原生礦石主要呈他形粒狀結(jié)構(gòu)、自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、聚粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、砂狀結(jié)構(gòu)、粒狀變晶—變余結(jié)構(gòu)，構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造為主，其次為脈狀—斷續(xù)脈狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀—脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

3.3 蝕變與礦化

礦區(qū)內(nèi)的蝕變和礦化主要位于斷裂構(gòu)造破碎帶、層間構(gòu)造破碎帶及其附近，其次是巖體與地層的接觸帶附近，主要有褐鐵礦化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、絹云母化、泥化、高嶺土化、鉛鋅銀礦化等。

與層控型礦化有關(guān)的蝕變，地表以褐鐵礦化、赤鐵礦化為主，深部以矽卡巖化(綠簾石化、石榴子石化)為主，其次有綠泥石化、碳酸鹽化。

與斷裂破碎帶型礦化有關(guān)的蝕變有赤鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、高嶺土化、硅化、泥化等。

4 成礦規(guī)律與找礦標(biāo)志

4.1 成礦規(guī)律

西橫山組中礦(化)體產(chǎn)于灰質(zhì)礫巖層(層間破碎帶)和構(gòu)造破碎帶，朱村組、陡山組中礦(化)體主要產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶；在石英閃長玢巖、角閃閃長玢巖、閃長玢巖的巖枝與地層接觸部位往往蝕變、破碎強(qiáng)烈，并有礦化顯示，巖體內(nèi)部礦化較弱；含礦構(gòu)造破碎帶主要為北東向、近東西向、北西向，其中北東向?qū)娱g構(gòu)造破碎帶最早形成，北東向、近東西向、北西向構(gòu)造破碎帶成礦后形成，北東向斷裂破碎帶為破礦構(gòu)造；Au異常高值點(diǎn)具有呈線性沿構(gòu)造破碎帶分布特征，與地表礦體對應(yīng)較好，可作為尋找金礦的直接標(biāo)志；呈線性分布的Au異常高值點(diǎn)也可反向指示構(gòu)造破碎帶的存在；電阻率能較好反映深部巖體和構(gòu)造破碎帶，極化率異常大多由巖體和破碎帶中硫化物引起，是金成礦的有利部位。經(jīng)驗(yàn)證，激電測深對指導(dǎo)金礦的深部勘查效果明顯。

4.2 找礦標(biāo)志

1)地層標(biāo)志:西橫山組下段中細(xì)粒石英砂巖、鈣質(zhì)膠結(jié)灰質(zhì)礫巖、灰質(zhì)礫巖經(jīng)接觸交代形成的矽卡巖是主要賦礦巖石，尤其西橫山組下段底部灰質(zhì)礫巖對成礦有利，是主要成礦圍巖。

2)構(gòu)造標(biāo)志:北東向、北西向斷裂控制了巖漿巖的侵入和分布，北西向、近東西向斷裂構(gòu)造破碎帶和北東向?qū)娱g構(gòu)造破碎帶為重要的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。

3)巖漿巖標(biāo)志:蝕變石英(角閃)閃長玢巖、蝕變閃長玢巖為主要成礦母巖，F(xiàn)e、Cu、Au、Pb、Zn、Ag礦點(diǎn)、磁異常、激電異常多沿蝕變石英(角閃)閃長玢巖、蝕變閃長玢巖的梳狀巖枝內(nèi)凹外接觸帶分布，越凹礦化越好。

4)礦化蝕變標(biāo)志:圍巖蝕變普遍較為發(fā)育，地表與礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變主要有褐鐵礦化、赤鐵礦化、高嶺土化等；深部圍巖蝕變主要有高嶺土化、泥化、黃鐵礦化、黃銅礦化、鉛鋅礦化、透輝石榴子石化等。褐鐵礦化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化等蝕變明顯地段，有后期蝕變礦化疊加更佳。

5)物化探異常標(biāo)志:激電測量對構(gòu)造破碎帶有較清晰的反映，高極化異常是含銅金硫化物的反映，是間接找礦標(biāo)志[14-16]；自然重砂異常，對尋找金礦有重要指示意義。Au、Cu異常強(qiáng)度高，尤其是其與地表礦(化)體位置吻合度高，可作為直接找礦標(biāo)志。

5 勘查現(xiàn)狀與找礦潛力

5.1 勘查現(xiàn)狀

礦區(qū)共劃分為6個(gè)礦段，各礦段勘查程度不一?？辈槌潭容^高的為燕子口礦段和上灣塘礦段，其余礦段也發(fā)現(xiàn)了達(dá)到工業(yè)要求的礦體，暫未進(jìn)行系統(tǒng)控制。礦區(qū)共提交金金屬量2.7 t，金平均品位8.6 g/t，80 %的金金屬量是燕子口礦段和上灣塘礦段提交的?？刂粕疃容^淺，一般為100～200 m(-100 m標(biāo)高以淺，見圖7)。礦體沿走向和傾向的延伸未得到控制。

1—探槽 2—鉆孔 3—勘探線與編號 4—礦體圖7 西橫山金礦床主礦體剖面圖

5.2 資源潛力

礦區(qū)圈定的工業(yè)礦體大多呈脈狀產(chǎn)于北西向和近東西向斷裂破碎帶中。含礦構(gòu)造與Au異常分布基本吻合?？辈楣ぷ髦攸c(diǎn)對上灣塘礦段北西向F10斷裂和燕子口礦段近東西向F49斷裂進(jìn)行了揭露控制。由于工程量限制，對Au異常的揭露和已知含礦構(gòu)造的控制程度均存在不足。根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的找礦線索，采用構(gòu)造含礦率法，對埋深500 m(-400 m標(biāo)高)內(nèi)資源潛力進(jìn)行了評價(jià)，礦區(qū)金資源潛力達(dá)57.24 t。

5.2.1 北西向含礦構(gòu)造

北西向含礦構(gòu)造成礦以金為主，共、伴生銅，按F10斷裂當(dāng)前見礦情況，測算出北西向含礦構(gòu)造金含礦率為0.85 kg/m，共、伴生銅含礦率為1.08 t/m。目前，礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)北西向含礦構(gòu)造11條，依據(jù)構(gòu)造規(guī)模，估算出北西向含礦構(gòu)造中金資源潛力29.86 t，銅資源潛力3.78×104t。

5.2.2 近東西向含礦構(gòu)造

近東西向含礦構(gòu)造成礦以金為主，基本不含銅。近東西向含礦構(gòu)造估算的工業(yè)品位金金屬量899.8 kg，金平均品位10.1 g/t。F49斷裂金含礦率為1.15 kg/m。礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)近東西向含礦構(gòu)造8條，據(jù)此估算近東西向含礦構(gòu)造中金資源潛力27.38 t。

6 結(jié) 論

1)西橫山金礦區(qū)礦體主要有2種成因類型：一種為接觸交代型，主要產(chǎn)于西橫山組灰質(zhì)礫巖層(層間破碎帶)中；另一種為構(gòu)造破碎帶型，產(chǎn)于北西向和近東西向構(gòu)造破碎帶中，在礦區(qū)各時(shí)代地層中均有分布，是主要類型。

2)Au異常具有呈線性沿構(gòu)造破碎帶分布特征，與地表礦體對應(yīng)較好，可作為找礦的直接標(biāo)志。激電測量對構(gòu)造破碎帶有較清晰的反映，高極化異常是含銅金硫化物的反映，是間接找礦標(biāo)志。

3)西橫山金礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，進(jìn)一步找礦潛力巨大。采用構(gòu)造含礦率法，對埋深500 m(-400 m 標(biāo)高)內(nèi)資源潛力進(jìn)行了評價(jià)，礦區(qū)金資源潛力達(dá)57.24 t。