劉 俊
(湖南省地質礦產勘查開發(fā)局402隊、湖南省勘測設計院,湖南 長沙 410000)
礦區(qū)位于湘東北揚子準地臺南緣,江南地軸中部連云山穹斷帶北西緣。其順著揚子準地臺南端和滇東北、川南、贛東北成礦帶連接,構成跨越地區(qū)與省份的富含銅、金等金屬的大型成礦帶。
區(qū)內地層出露主要為中元古界冷家溪群第四巖組及新生界第四系。冷家溪群出露廣泛,大概在礦區(qū)總面積中占到百分之九十,新生界第四系占10%。本區(qū)地處湘東北,位居揚子準地臺南緣,江南地軸中部,處在華南板塊與揚子板塊的接觸帶位置。
礦區(qū)中結構繁雜,是通過很多次的構造運動形成的,由于不同構造形跡間的交織、復合牽制和干擾,造成現(xiàn)今錯綜復雜的構造面貌(圖1)。據區(qū)域內構造形跡的空間展布規(guī)律及組合特征,可分為北東向和北西(西)向兩組構造。其中北東向的長(沙)-平(江)斷裂為區(qū)域內主干斷裂,該斷裂控制著區(qū)域內的隆起與凹陷,其兩側發(fā)育一系列低次序的北東向深大斷裂,如泥灣斷裂、坑上斷裂等,這組斷裂在礦區(qū)形成期間發(fā)揮導巖導礦功能,構造形跡上以壓(扭)性斷裂為主,構造線總體走向呈北東20~50°。長平斷裂兩側冷家溪群中發(fā)育的北西(西)向近順層的韌脆性剪切破碎帶則控制了本區(qū)主要金礦床的產出,是主要的控礦、賦礦構造。
區(qū)內地層出露主要為冷家溪群第四巖組,山溝低洼處有分布少量第四系沖積、殘坡積物等。巖性主要為青灰、灰綠、淺灰色板巖、粉砂質板巖、變質粉砂巖、絹云母板巖、條帶狀板巖等,以各種變質砂巖、變質粉砂巖為標志,把該巖性段分成五個亞段,但礦區(qū)內第一亞段未見出露(見圖2)。
圖1 區(qū)域地質圖
圖2 礦區(qū)地質平面圖
區(qū)內斷裂較為發(fā)育,有兩組斷裂,其一是北東向,其二是北西西向,北東向深大斷裂體現(xiàn)出活動比較頻繁的特點,其在礦區(qū)形成期間發(fā)揮的是導礦功能,為含礦熱液提供渠道,同時對后續(xù)礦體有一定的改造功能。北西西向斷裂是該區(qū)重要的容礦構造,含礦熱液在這里堆集,構成礦體,現(xiàn)分述如下:
2.2.1 北西西向斷裂
這組斷裂在礦區(qū)中發(fā)育狀況良好,是在南北向擠壓應力影響下所構成的1組近東西或北西西向的壓-扭性斷層,走向250°~310°,總體傾向北東,傾角30°~78°不等,長50m~3000m。是礦區(qū)內主要的含金礦脈帶,該斷裂構造形成在雪峰-加里東期,存在繼承性活動,活動時間長,到燕山晚期依舊有一定活動。
2.2.2 北東向斷裂
該組斷裂為泥灣斷裂,屬區(qū)域性大斷裂,地表斷續(xù)出露約50km,由黃金洞礦區(qū)延入本礦區(qū),在本區(qū)中延伸長約440m,但地表未見出露,該斷裂走向40°左右,傾向北西,傾角36°~65°,屬于平移逆斷層。該斷裂是含礦熱液的主要通道。
區(qū)內僅有少量的石英脈出露,并未發(fā)現(xiàn)有巖漿巖侵入痕跡。
區(qū)內共發(fā)現(xiàn)含金礦脈帶7條,編號為V101、V3、V6、V 4-1、V4-2、V13、V14,均受北西西向斷裂破碎帶控制,走向北西西或近東西,傾向北(北)東或南西,傾角30°~72°,礦脈長150m~3000m,厚度0.17m~13.38m,主要賦存于冷家溪群第四巖組中厚層狀粉砂質板巖(Ptln4)中,其中礦脈V101、V3為本區(qū)的主要礦脈。
區(qū)內共發(fā)現(xiàn)7條含金礦脈帶,共圈出11個礦體,其中V 101-1和V3-1為區(qū)內的主礦體,其它的規(guī)模均較小,主要礦體特征具體如下:
3.2.1 V101-1號礦體
該礦體走向北西西,傾向北北東,傾角47°~78°,礦體由含金蝕變破碎板巖、構造角礫巖及石英脈組成,礦體品位與厚度變化較為穩(wěn)定,單工程金品位1.08g/t~9.54g/t,平均品位3.49g/t,礦體厚度為0.59m~3.69m,平均厚度為1.48m。
3.2.2 V3-1號礦體
該礦體走向北西西,傾向北北東,傾角59°~78°,由含金蝕變破碎板巖、構造角礫巖及石英脈組成,礦體品位與厚度變化較為穩(wěn)定,單工程金品位1.47g/t~8.07g/t,平均品位3.00g/t,礦體厚度為0.62m~2.52m,平均厚度為1.36m。
3.3.1 礦石結構、構造
區(qū)內礦石結構主要有粒狀變晶結構、交代殘余結構、碎裂結構、角礫結構和顯微鱗片變晶結構等。
區(qū)內礦石構造主要為塊狀構造、角礫狀構造、星點浸染狀構造與板狀或條帶狀構造,局部具蜂窩狀構造、網脈狀構造及晶洞構造等。
3.3.2 礦石的物質組分及其特征
(1)礦石的化學成分:礦石化學成分主要為:SiO2、Al2O3、、TiO2、FeO、K2O、Na2O、MgO、P2O5、H2O 及 Au、As、S、Cu、Pb、Zn、Sb、WO3、Ag等。
(2)礦石的礦物成分:礦石的礦物成分較為簡單,主要由脈石礦物和少量的貴金屬礦物及硫化物等組成。脈石礦物以石英為主(約占50%),次為絹云母、白云石、方解石、綠泥石,斜長石,白云母等。金屬礦物主要是硫化礦物如毒砂、黃鐵礦,其次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、白鎢礦、菱鐵礦、輝銻礦,少見斑銅礦、輝銅礦、藍輝銅礦等。貴金屬礦物主要為自然金,副礦物有褐鐵礦、高嶺土、孔雀石等。
礦石類型按礦物組構劃分主要有含金蝕變破碎板巖、含金石英脈、含金構造角礫巖和含金蝕變板巖等。
礦區(qū)中礦脈大多處于冷家溪群第四巖組處的淺變質巖系內,礦體呈現(xiàn)為透鏡狀、似層狀,存在于近北西西向、東西向含礦蝕變破碎帶內,在很大程度上受構造影響。
冷家溪群地層是區(qū)內的礦源層,并且十分厚,是礦區(qū)結構的基底,由于歷經了很多次構造運動,讓其所含有的Sb、Au等元素活動、集聚。礦石蝕變大多是白云石化、綠泥石化、絹云母化、毒砂化、黃鐵礦化,和賦礦巖石蝕變近似,也體現(xiàn)了金礦化“與所在區(qū)域地質相結合”的特點。為此,認為成礦金質源自于冷家溪群。
根據礦化特征、礦物組合及石英脈穿插之間的關系,可以看出金成礦作用具有多期性,且熱液疊加特征明顯,本礦床成礦大致可分為四期成礦作用,但金的成礦主要富集在第二、第三期,富集成礦期如下:
(1)第一期:從石英→電氣石→磁黃鐵礦→黃鐵礦→白云石→白云母→絹云母→方解石→綠泥石演化,偶在破碎斷裂帶中分布,自形粒狀、花崗鋃嵌結構,塊狀構造,周邊圍巖具硅化,形成的金礦化(體)品位均小于<1g/t。
(2)第二期:從石英→毒砂(金)→白鎢礦→磁鐵礦→黃鐵礦(金)→白云母→方解石→絹云母演化,分布在破碎斷裂帶中,不等粒它形粒狀結構,細脈狀、塊狀、角礫狀構造,周邊圍巖具硅化、黃鐵毒砂礦化、絹云母化,形成的金礦化(體)品位在4-5g/t之間。
(3)第三期:從石英→毒砂(金)→黃鐵礦(金)→黃銅礦(金)→閃鋅礦(金)→方鉛礦(金)→車輪礦(金)→綠泥石→輝鉬礦→白云石→方解石→絹云母演化,大都發(fā)育在破碎斷裂帶中偏上部,交代殘余、鱗片變晶結構,條帶狀、網脈狀構造,周邊圍巖硅化、黃鐵毒砂礦化、絹云母化、白云母化,形成的金礦化(體)品位在5-10g/t之間。
(4)第四期:從石英→黃鐵礦→白云石,分布在離破碎帶較遠地段裂隙中,自形粒狀、齒狀鋃嵌結構,呈塊狀,圍巖巖性具硅化、白云母化、綠泥石化,形成的金礦化(體)品位均小于0.5g/t。
綜合分析,該礦區(qū)金礦成礦過程大致經歷了沉積成巖→區(qū)域變質→構造熱液作用三大階段,其中沉積成巖是成礦的重要前提,區(qū)域變質是促使礦質活化、遷移、富集成礦的先決條件,而構造熱液作用則是礦床遭受改造、疊加、富集的最終結果。故本礦床的成因類型為中(低)溫熱液金礦床。
通過對橋上礦區(qū)金成礦理論成果資料收集及對礦區(qū)中各礦體地表與中深部礦體實地調查綜合分析,總結出主要以下幾點找礦標志:
(1)冷家溪群地層與本區(qū)金礦密切相關,出露巖性主要以絹云母板巖、板巖及粉砂質板巖為主,偶見有條帶狀板巖及變質雜砂巖出露。
(2)區(qū)內近東西向、北西西向構造破碎帶較為發(fā)育,與地層產狀基本一致,且具有多期次構造變形特征。
(3)圍巖與構造破碎帶接觸面存在較明顯的分界面,該面具有泥化作用。
(4)礦區(qū)礦體嚴重受構造控制,且主要為北北西或近東西向斷裂,傾向北(北)東,中等傾角,沿走向和傾向呈舒緩波狀變化。
(5)斷層破碎帶地表顯褐紅色,具較強褐鐵礦化(新鮮巖石為黃鐵礦化和毒砂化)及一定的硅化作用,平行主斷裂面有石英脈發(fā)育,沿節(jié)理、裂隙面具石英細脈充填。