张 毅,李 菁
(1.中色地科矿产勘查股份有限公司,北京 100012;2.北京中资环钻探有限公司,北京 100012;3.内蒙古自治区第七地质矿产勘查开发院,内蒙古 呼和浩特 010020)
湖南地区金矿资源丰富,地质工作者对区内主要的金矿床的地质特征、矿床成因及成矿规律等方面做了大量的研究工作。清江铁金矿位于湘中浏阳—醴陵地区,是该区域内发育单金矿床之一[1]。清江铁金矿区在地质特征和矿床成因等方面研究薄弱,制约了外围及周边找矿工作。因此,本文在详细的野外工作基础上,对湖南省新宁县清江铁金矿的地质特征和矿床成因等方面进行研究,以期为进一步找矿工作提供理论依据。
湘中地区位于华南微板块与扬子准地台接壤地带边缘。主要由震旦系和古生界(寒武系—二叠系)沉积盆地组成,震旦—奥陶系海相浅变质岩系构成基底构造,泥盆—二叠系浅海相变质岩系构造盖层构造。区域总体构造方向为北东向,越城岭~高挂山~牛头寨~四明山~关帝庙隆起带呈北东向展布,构成湘中盆地南界[2]。区内岩浆岩活动发育,金属资源丰富,主要有Sb、Au、Pb、Zn、W和Fe等(图1)。清江铁金矿位于湘中岩石圈古俯冲带内,城步—桃江深大断裂之东侧,越城岭近南北向隆起北东段紫云山复式背斜西端,区内历经的多期次构造运动,成矿前景良好。
矿区出露地层主要为石炭系、寒武系及第四系(图2)。江口组下段:分布于矿区东部,由灰绿色中—厚层状含砾砂岩板岩组成。江口组中段:分布于矿区南部,为铁矿和金矿含矿岩系,由灰绿色中厚层条带状绢云母板岩、砂质板岩组成。江口组上段:分布于矿区中部,为金矿含矿岩系,由浅灰-黄灰色中—厚层含粉砂质绢云母板岩、浅变质砂岩组成。寒武系下统:分布于矿区东源,由黑色硅质板岩、碳质板岩、条带状绢云母板岩组成。石炭系中上统壶天群:分布于矿区西北部,主要由浅灰色、灰白色厚—巨厚层状白云质灰岩组成。第四系:主要为残坡积层,分布于矿区西部。
矿区位于紫云山背斜西翼,总体为一西倾的单斜构造。区内断裂构造发育,以东北向、近南北向为主。东北向断裂为区内主控矿断裂,发育有F1和F2断层。F1断层:位于矿区西缘。正断层,走向北北东向,倾向北西,倾角60°,延长>1km。F2断层:位于矿区中部。逆断层,走向北东—北东东向,倾向北西,倾角50°,延长>0.9km。近南北向断层:主要发育有F3、F5和F6断层。F3断层:位于矿区中部F2断层以南,倾向西,倾角55°,为Fe-III矿体的下盘。F5断层和F6断层:位于矿区东北部平行分布[3]。
矿区位于越城岭岩体北侧。矿区内虽未见岩浆岩,但在矿区外南西部附近花岗岩出露。
矿区出露铁矿体和金矿体两种矿体。
铁矿分布于矿区南东部F2断层以南,呈层状、似层状赋存于震旦系下统江口组中段中,共圈定Fe-Ⅰ、Fe-Ⅱ和Fe-Ⅲ共3条矿体,其中Fe-Ⅱ为主矿体。矿体走向20°~25°,倾向北西,倾角40°~45°,厚1.2m~7.34m之间,长150m~330m,TFe品位25.14~35.87%。铁矿石中以磁铁矿为主,次为褐铁矿和赤铁矿,硫磷含量偏高,属高硅贫磁铁赤铁矿石。Fe-Ⅱ矿体:呈似层状、透镜状分布于Fe-Ⅰ(下部)和Fe-Ⅲ(上部)矿体之间,走向20°,倾向北西,倾角45°,出露标高490~575m,长330m,厚2.30m~6.00m,倾向延伸15m,TFe品位26.45~31.01%。
金矿主要赋存于震旦系下统江口组中段和上段中,受控于节理裂隙及层间破碎带,以圈定5条金矿体,其中Au-Ⅱ为主矿体。矿体走向20°~35°,倾向北西西—北西,倾角37°~51°,厚0.6m~4.7m之间,Au品位1.10g/t~53.35g/t。金矿石为黄铁矿-自然金-石英型,工业类型为堆浸型金矿石。氧化矿金属矿物主要由褐铁矿和少量赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿组成,脉石矿物主要由石英和少量粘土矿物组成[4]。原生矿金属矿物主要由黄铁矿和少量磁黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿组成,脉石矿物主要为石英和绢云母。硅化、碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化为主要找矿标志。Au-Ⅱ矿体:分布于矿区南西部3线附近,走向北北东,倾向北西西,倾角41°,品位1.27g/t~53.35g/t。
清江矿区所在的湘中地区及其西部的雪峰山一带,产“江口式”铁矿。其特征与矿区铁矿赋存特征相似,均呈层状赋存于震旦系下统江口组中,金属矿物组成以赤铁矿、磁铁矿和褐铁矿为主。因此,推断其为“江口式”铁矿的组成部分,为沉积变质型矿床。前寒武时期,湖南地区发生了大规模的海底岩浆活动,火山物质中含有大量的铁,随海水漂移,与部分陆源铁质在海盆中沉积,形成铁的矿源层。后期经历多次区域变质作用改造,局部富集形成富矿体。
虽然清江矿区岩浆岩不发育,但其西南部出露大面积印支期舜皇山岩体,金矿体具有典型的岩浆热液矿床的特征。印支期,岩浆活动形成的含金岩浆热液沿着北东向断裂侵入到清江矿区,在震旦系下统江口组的节理裂隙及层间破碎带等部位富集成矿,并与围岩发生蚀变反应,形成硅化、黄铁矿化、碳酸盐化等围岩蚀变。因此,金矿床属于岩浆热液型矿床。
(1)清江铁金矿床位于湘中地区湘中岩石圈古俯冲带内,区内历经的多期次构造运动,成矿前景良好。
(2)铁矿床具有典型的“江口式”铁矿床特征,呈层状赋存于震旦系下统江口组中,经过后期区域变质作用,形成沉积变质型铁矿床。
(3)金矿体富集于江口组中的节理裂隙及层间破碎带等,受东西向构造控制,为岩浆热液型金矿床。