李胜明 郭江南 李辰昊
摘 要:湘东万古金矿受区域构造断裂控制,矿体分布于含矿破碎带中,在走向和倾向方面,矿体具有透镜体的特点。北东向深大断裂带虽然为导矿构造,对矿脉也具有一定的破坏;次一级北西西向断裂构造表现拉张特性,大部分属于控矿、容矿构造。主要为构造角砾岩型、破碎带蚀变岩型、构造角砾岩型这几种矿床类型。金矿中的矿化主要有硅(Si)化、黄铁矿(FeS)化、毒砂(旧称白砒石)化等蚀变标志。Lengjiaxi Gr是金的主要矿源层,金成矿作用具有多期性,湘东万古金矿是受构造控制的中低温热液金矿床。
关键词:湘东;万古金矿;断裂;控矿
前言
湘东万古金矿的黄金产量很高,为主要生产矿物,伴生的金属矿床包括银、铜、铅、锌等多种。矿区成矿地质条件优越,产金量可观,众多地质工作者对其构造成矿规律都颇有研究。作者根据对湘东万古金矿地质构造及成矿特征的研究专题,结合在该区实习工作的经历整合了矿区构造控矿及成矿的特征,在这里做一个浅析。
1 区域地质背景
万古金矿位于湖南省的东北部,北临扬子地台,江南断陷盆地中部 (图1),处于扬子地台与华南褶皱系的边界。湖南省对这条金、铜、钴、银等金属丰富的综合矿带十分看重。这条成矿带走向南西,大致起于湖南西南部,发育至江西北九岭、怀玉山区域。扬子成矿域和华南成矿域分别位于万古金矿的北西和南东部,扬子成矿域多发育低温、中低温热液矿床,华南成矿域多发育高温多金属热液矿床。
图1 湘东万古金矿大地构造位置(董国军,2008)
研究区内,断裂构造走向多为NE向(包括西江-江家咀断裂、金井压断裂、戴公岭断裂和万古-双口斋断裂等),其次为近EW、NW向及SN向的断裂构造。黄金洞金矿,矿体万古金矿等已知的金矿体,都在这类构造破碎带内。
强烈的构造运动,使我国湖南东北地区的岩浆活动剧烈,而有色金属矿产和稀有元素矿产、燕山期的多期岩浆,热液活动密切相关[1]。
2 成矿浅析
2.1 Lengjiaxi Gr与金矿化的关系
万古矿区金矿体都处在Lengjiaxi Gr地层中。Lengjiaxi Gr主要为浊流沉积物,如火山碎屑物质的细砂质、粘土质、粉砂质等,化学元素上富含金(Au)、砷(As)、锑(Sb)、钨(W)、金(Au)元素超过Taylor和McLennan的上部地壳丰度两倍至十八倍,这就是“江南古陆含金建造”的由来。Lengjiaxi Gr岩石中硫(S)化物,如黄铁矿(FeS)、毒砂(旧称白砒石)等占大部分,在实际岩心观察中也观测到大了量的同生黄铁矿。已经有研究讲明,岩石中能否产生金,主要取决于硫化物(如黄铁矿)的含量[2]。该区域Lengjiaxi Gr岩石中的检测出很高的硫含量,这些硫元素在后期的构造-热变质改造过程中活化迁移的可能性很大,这为该地区金矿床的产生奠立了物质基础。同时,加上硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化以及毒砂化等蚀变类型几乎与赋矿岩石蚀变相同,从另一面反映了金矿化的物质有可能来源于本地层。
2.2 区域构造的控矿作用
在这一地区,大的构造体主要分为两组:NWW向和NE向。走向近北西西向韧性剪切带被走向北东的向深大断裂(在燕山期形成)切割,形成了通往深处的渠道,让岩浆、包括的深部流体以及成矿所需要的物质得到了向上移动的外部条件,再加上后来的构造作用,剪切带发生改造,后期热液顺着断裂构造运移,在其周围沉淀形成矿床[3]。断裂带和剪切带对矿床的形成造成的影响是相辅相成相互制约的,对矿床的形成与分布都起到了决定性的作用——北东向断裂负责导矿,而韧性剪切带是配矿和容矿,这也是两者交汇处能形成较大矿体的原因。
万古金矿中金矿富集的有利位置位于上述断裂带和剪切带的交接处,且都是沿着韧性剪切带散布的矿区容易形成大厚度、高品位的矿床。
2.3 岩浆岩与成矿关系
在湘东部地区勘察到的岩浆活动痕迹都表明了它曾经的剧烈性。多期的岩浆活动不断,包括:武陵期、雪峰期、加里东期、燕山期等等,以燕山期花岗质岩浆活动为典型,主要有分布于矿区WS边20km处的金井岩体,还有一些大大小小的花岗岩株包括望湘花岗岩体出露,主要为二长花岗岩,也见有花岗闪长岩、斜长花岗岩等等。
目前,此类岩体与Au的成矿关系尚不清楚,但燕山期频繁的岩浆热液活动有可能促进基底地层中Au、Sb等元素的活化、迁移和富集。
2.4 金矿构造成矿特征
万古地区金矿的侧伏特征及等距产出特征[4]非常明显。其主要成矿时期为燕山中晚期,金成矿作用具有多期性,热液叠加特征明显,矿化阶段至少有三期。第一期为早期石英脉阶段,期间形成的块状石英脉,会因多次构造作用而出现脆性裂隙或破碎角砾,绿泥石、褐铁矿、少量粗粒黄铁矿(伴有金矿化)充填进砾间。⑧号矿脉带各矿体中都有该期石英脉,金品位常大于10×10-6。第二期属金属硫化物阶段,此时的石英变为细脉状、条带状充填在矿体顶、底板岩石和前期石英脉中,见有粒状、块状或云雾状的铁闪锌矿、方铅矿及结晶完好的毒砂和黄铁矿,金矿化较强,但金品位数值浮动较大,可能与硫化物含量多寡有关。第三期为晚期石英脉阶段,形成致密块状石英脉,乳白色,强油脂光泽,矿化微弱,金品位小于0.1×10-6。在各个阶段黄铁矿具有不同的特征,具体表现为具有较好晶型的黄铁含金量矿相对较低,而细粒状集合体形态的黄铁矿含金量则较高,这表明该期矿物主要形成于成矿期。因此,金矿的形成经历了多期的构造与含矿热液以及改造作用,使矿床具有复杂的成矿特征。在多向构造作用中,矿床主要受到NE方向作用力最为明显。
3 结束语
(1)湘东万古金矿是受构造控制的中低温热液矿床,Lengjiaxi Gr为金的主要矿源层。
(2)区域构造成矿是万古金矿成矿的主要成因,导岩构造主要为矿区内的北东向深大断裂,位于北东处走向北西西的断裂是主要的容矿控矿构造,断裂和剪切带的交汇处是找金矿的有利部位,金的矿化与生成是断裂与构造活动长期相互作用的结果。在走向和倾向方面,金矿体具有透镜体分布的特点。
(3)能够用于判断金矿化的蚀变标志有硅化、黄铁矿化、毒砂化。本区对于金矿找矿具有最强的指示意义的为黄铁矿矿化,其次为毒砂矿化,其量值的多少或有无,可以直接用于现场对岩体中是否含金甚至含金量高低的判断和评估。
参考文献
[1]肖拥军,陈广浩.湘东北大洞─万古地区金矿构造成矿定位机制的初步研究[J].大地构造与成矿学,2004(1):38-44.
[2]刘亮明,彭省临,吴延之.湘东北地区脉型金矿床的活化转移[J].中南工业大学学报(自然科学版),1999(1):4-7.
[3]袁兰陵,季玮.湖南万古金矿地质地球化学特征及其成因探讨[J].华南地质与矿产,2008(3):22-28.
[4]肖拥军,陈广浩.湘东北万古地区金矿床成矿构造特征的初步研究[J].地质与勘探,2007,43(3):42-45.