江西省德安縣寶山銻金礦地質(zhì)特征及成礦因素分析

陳 偉，薛 飛

（1.南京大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210023；2.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局九一六大隊(duì)，江西 南昌 332100）

江西北部銻金礦床（化點(diǎn)）均集中于武寧駝背山～德安寶山中低溫?zé)嵋轰R金成礦帶上，本文通過(guò)分析總結(jié)典型礦床德安縣寶山銻金礦地質(zhì)特征及成礦因素，以期通過(guò)類比求異法推動(dòng)本區(qū)銻金礦地質(zhì)找礦工作的發(fā)展。

1 成礦地質(zhì)背景

寶山銻金礦位于揚(yáng)子板塊下?lián)P子地塊內(nèi)、中下?lián)P子坳陷帶南緣、九江坳陷南緣偏九嶺～障公山推覆隆起帶一側(cè)。受彭山“S”形構(gòu)造與梓坊東西向構(gòu)造兩組構(gòu)造的制約，低級(jí)別、低序次的擠壓褶皺和不同性質(zhì)的構(gòu)造破碎面極為發(fā)育。

礦區(qū)地層主要為南華系、震旦系、寒武系及第四系松散堆積，地層總體傾向南～南東，傾角15°～40°，寒武系下統(tǒng)荷塘組泥頁(yè)巖為本區(qū)重要的礦源層。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造比較復(fù)雜，以近東西向?yàn)橹?，北東向壓扭性斷裂及寒武系與震旦系層間硅化破碎帶為主要的控礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)以銻、金、砷等低溫礦化組合為基本特征，深部反映少量磁黃鐵礦和方鉛礦化。圍巖蝕變以硅化、碳酸鹽化最為發(fā)育，此外有綠泥石化、絹云母化。輝銻礦化與硅化關(guān)系密切。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)目前共控制主要礦體7個(gè)，根據(jù)礦體空間分布，自東往西分一、二兩個(gè)礦段。

礦體受北東向壓扭性斷裂帶控制或?qū)娱g硅化破碎帶控制，呈北東或東西向展布。礦體形態(tài)呈透鏡狀～脈狀，產(chǎn)狀上陡下緩，礦體厚度較穩(wěn)定，有用組分分布較均勻。礦體中伴生金與銻品位相關(guān)性不明顯，伴生金主要賦存于礦體地表，兩端較貧。

2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及物質(zhì)組分

礦石結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要有晶粒結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)（交代殘留結(jié)構(gòu)），礦石構(gòu)造主要有角礫狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，次有浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

礦石的礦物成分比較簡(jiǎn)單，主要礦石礦物有輝銻礦、砷黃鐵礦、毒砂，主要脈石礦物石英、方解石；金未見(jiàn)獨(dú)立礦物存在。礦石中除Sb元素外，僅Au元素達(dá)到了伴生利用評(píng)價(jià)要求，其它元素品位均較低，元綜合利用價(jià)值。有害元素砷大部分以砷黃鐵礦、毒砂產(chǎn)出，且含量微。

2.3 礦物共生組合

中溫?zé)嵋汗采M合：石英-毒砂-砷黃鐵礦-輝銻礦-斑銅礦-黝銅礦-方解石-綠泥石-閃鋅礦；低溫?zé)嵋汗采M合：石英-方解石-輝銻礦-黃銻礦-重晶石-雌黃。表生期礦物共生組合：褐鐵礦（-赤鐵礦-針鐵礦）-銻華。

3 成礦因素分析

3.1 巖性條件

區(qū)內(nèi)礦體主要賦存在寒武系下統(tǒng)荷塘組地層中，這與賦礦巖層及其上覆巖層的物理、化學(xué)性質(zhì)相關(guān)。本區(qū)荷塘組巖性主要為含碳硅質(zhì)頁(yè)巖夾碳質(zhì)頁(yè)巖，其特點(diǎn)是性脆，受構(gòu)造活動(dòng)影響易破碎，有利于地?zé)崃黧w的對(duì)流，并為其萃取、運(yùn)移和卸載成礦物質(zhì)提供空間。而其上覆巖層為寒武系下統(tǒng)觀音塘組粉砂質(zhì)頁(yè)巖、泥頁(yè)巖，透水性能極差，是地?zé)崃黧w運(yùn)移的天然屏障。

3.2 成礦物質(zhì)來(lái)源

據(jù)夏家鋪幅1：5萬(wàn)資料，彭山～寶山地區(qū)地層含Sb數(shù)荷塘組、觀音堂組最高，平均含量分別達(dá)17.50μg/g、14.25μg/g，是本區(qū)重要賦銻層位。

圖1 江西德安寶山銻金礦地質(zhì)圖

寶山銻金礦金屬硫化物δ34S‰的變化范圍在3.40‰～11.45‰之間，硫元素來(lái)源非單一，具隕石硫和地層硫雙重特征?；桶邘r稀土配分模式圖右傾，較陡，Eu、Ce異常均不甚明顯，稀土總量（135.339×10-6）遠(yuǎn)高于上地幔（17.70×10-6），其來(lái)源可能為交代地?；虻貧ど畈?。圍巖稀土配分模式與大陸地殼特點(diǎn)較為類似，表明圍巖以殼源為主。輝銻礦石具有兩種稀土配分模式，一種與煌斑巖類似，一種與圍巖近似，局部出現(xiàn)低正銪異常。原生煌斑巖脈中Ni、Cr等高度相容元素高度富集，Ni高達(dá)269.30，Cr也達(dá)416.8，結(jié)合區(qū)內(nèi)煌斑巖發(fā)現(xiàn)有鉻鐵礦、尖晶石等深源副礦物組合的地質(zhì)特征，暗示著其可能來(lái)源于上地幔。氫氧同位素研究表明，δ18OH20值-2.10～4.69‰，δD值處于-58.5～-75.4之間，投影δ18O—δD組成關(guān)系圖解中，位于典型巖漿熱液和變質(zhì)熱液區(qū)的左側(cè)的天然降水成礦熱液中，表明成礦熱液來(lái)源主要為大氣降水，可能有巖漿水和變質(zhì)水的混合。

綜合上述硫、氫、氧同位素及微量稀土元素特征，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征，可推斷本區(qū)成礦物質(zhì)非單一來(lái)源，礦床的成礦物質(zhì)主要來(lái)源于圍巖，一部分來(lái)自于巖漿熱液，且可能有深源物質(zhì)的加入。

3.3 運(yùn)移機(jī)制

由同位素資料可推斷，Au、Sb沉淀成礦過(guò)程是在金一銻一硫的混合成因的熱液體系內(nèi)，礦床該熱液(成礦流體)顯弱酸至弱堿性、還原環(huán)境。還原條件下，礦物初始主要以硫氫絡(luò)離子運(yùn)移。含礦熱液在一定的重力、壓力、溫度等物理?xiàng)l件的催動(dòng)下，主要沿著次生裂隙進(jìn)行運(yùn)移。在運(yùn)移的過(guò)程中，不斷有新的流體（主要是天降水）混入，溶液被稀釋。同時(shí)運(yùn)移過(guò)程中，熱液不斷與圍巖交代消耗著硅、二氧化碳等幾種中低溫堿性熱液中的穩(wěn)定組分，熱液堿性降低酸性增加，絡(luò)合物被破壞，反應(yīng)沉淀成礦。硫銻礦形成的同時(shí)產(chǎn)生大量H2S，繼而使熱液堿性增加，引起金硫化氫絡(luò)合物破壞Au沉淀。故Au、Sb礦化是多期、多階段完成的，是一個(gè)長(zhǎng)期的、復(fù)雜的地球化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。

3.4 成礦物理、化學(xué)條件

據(jù)成礦流體包裹體研究表明，成礦流體溫度185℃～250℃，鹽度質(zhì)量分?jǐn)?shù)W(NaCl)為8.9%～12.5%，成礦壓力為50MPa～60MPa。估算氧逸度f(wàn)o2=10-37Pa～10-44Pa，硫逸度f(wàn)s2=10-3Pa～10-8Pa，氧逸度遠(yuǎn)小于硫逸度。成礦流體還具有弱酸至弱堿性、弱還原性的特點(diǎn)。物理化學(xué)條件與區(qū)域上中低溫?zé)嵋旱V床基本一致。

4 結(jié)論

（1）筆者認(rèn)為本區(qū)基性巖漿巖提供了巖漿熱液和熱動(dòng)力，驅(qū)使經(jīng)過(guò)深部循環(huán)的天降水熱液沿次級(jí)裂隙運(yùn)移，使寒武系荷塘組礦源層中成礦物質(zhì)活化、萃取浸出。隨大氣降水成礦熱液循環(huán)過(guò)程中不斷與周?chē)鷩鷰r交代，在區(qū)域斷裂及次級(jí)斷裂的交匯處的有利成礦部位富集沉淀，形成中低溫?zé)嵋轰R金礦床-熱水滲流型銻金礦。

（2）熱水滲流型銻金礦床是在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中，經(jīng)歷多期次、多階段的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地?zé)崾录?，在一定的?gòu)造、巖漿巖、巖性條件、地?zé)?、流體等諸多成礦因素和特定的物理化學(xué)條件下，經(jīng)歷成礦物質(zhì)萃取、運(yùn)移、富集、活化、再富集、成礦一系列復(fù)雜過(guò)程后形成的。