橫碧洞礦區(qū)金礦的地質(zhì)條件與礦床成因

汪長江

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0七隊(duì)，湖南 長沙 410000）

洪江市橫碧洞金礦區(qū)處于西部的溆浦—靖州、東部的溆浦—武陽大斷裂帶，見圖1。礦區(qū)出露地層為芙蓉溪群磚巖門寨組、墻灣組、架硯田組、震旦系江口群長灘組第一段。金礦體主要賦存于巖門寨組，屬破碎蝕變巖型金礦床。礦區(qū)已圈定并編號的礦化蝕變帶（俗稱礦脈）12條，其中北西向9條、北東向3條，共圈定18個(gè)大小金礦體，其中Ⅰ-①主礦體控制走向長900m，控制斜深75.28m~298.89m，礦體平均厚2.36m，平均品位1.83%；Ⅶ-②主礦體控制走向長400m，控制斜深122.79m~252.08m，礦體平均厚2.68m，平均品位2.16%。

1 橫碧洞礦區(qū)金礦的地質(zhì)條件分析

工作區(qū)位于洪江市城北東東53.5km，屬洪江市雪峰鎮(zhèn)、群峰鄉(xiāng)管轄。普查面積約13.45km2。

圖1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造綱要圖

礦區(qū)主要出露地層為芙蓉溪群磚墻灣組、架硯田組、巖門寨組、震旦系下統(tǒng)江口群長灘組第一段及第四系。

磚墻灣組（Ptfz）分布于礦區(qū)北東角，占礦區(qū)面積的1%左右，與下伏地層整合接觸?；液谏駥訅K狀、條帶狀粉砂質(zhì)板巖，含粉砂質(zhì)絹云母板巖夾薄層石英砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，局部夾極薄層炭質(zhì)板巖。中部：下部為灰黃色厚層塊狀中細(xì)粒巖屑石英雜砂巖夾條帶狀粉砂質(zhì)板巖；上部為灰黑色厚層塊狀、條帶狀粉砂質(zhì)板巖夾極薄層炭質(zhì)板巖、含黃鐵礦晶體。上部：灰綠色條帶狀含粉砂質(zhì)絹云母板巖，薄層狀砂泥巖互層發(fā)育。

第一，架硯田組（Ptfj）分布于礦區(qū)北東角，占礦區(qū)面積的10%左右，與下伏地層整合接觸。下部：灰色厚層塊狀細(xì)粒、細(xì)中粒長石石英砂巖、雜砂巖夾粉砂質(zhì)板巖，局部夾極薄層含炭粉砂質(zhì)板巖。中部：灰色薄-中層狀粉砂質(zhì)板巖為主，夾石英砂巖和鈣質(zhì)砂巖。上部：灰色、灰綠色中-厚層狀中細(xì)粒長石石英雜砂巖為主，夾粉砂質(zhì)板巖和薄層細(xì)粒石英雜砂巖[1]。

第二，巖門寨組(Ptfy)大面積分布于礦區(qū)，占礦區(qū)面積的88%左右，與下伏地層整合接觸。下部：灰黃色中-厚層狀板巖夾條帶狀含粉砂質(zhì)板巖。中部：灰綠色中-厚層狀、條帶狀沉凝灰?guī)r與含凝灰質(zhì)鈣質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖互層夾凝灰質(zhì)板巖。條帶狀構(gòu)造發(fā)育，當(dāng)層紋或片理中有較多黃鐵礦、毒砂晶體時(shí)有金礦體賦存。上部：以灰綠、紫紅色粉砂質(zhì)板巖為主，具片理化、絹云母化，經(jīng)熱液蝕變成硅化粉砂質(zhì)板巖、絹云母化粉砂質(zhì)板巖，局部夾硅化砂巖、構(gòu)造角礫巖、含礫粉砂質(zhì)板巖、礫巖透鏡體。該組是本礦區(qū)金礦主要賦礦層位。

第三，長灘組（Z1c）在礦區(qū)西邊嵌入，占礦區(qū)面積的1%左右，與下伏地層巖門寨組呈角度不整合接觸。底部位置主要分布灰紫、灰、灰綠色厚層塊狀長石、石英雜砂巖夾含礫長石石英雜砂巖，次為板巖、硅質(zhì)巖。下部結(jié)構(gòu)地層條件主要是以灰綠、灰黑色中厚層狀，厚層塊狀冰磧含礫砂質(zhì)板巖夾含礫板巖、含礫巖屑砂巖和巖屑石英砂巖。中部為孩子灰綠色塊狀冰磧含礫砂質(zhì)板巖。上部位置淺綠色塊狀冰磧含礫巖屑砂巖夾冰磧含礫砂質(zhì)板巖。頂部：灰、灰綠色塊狀長石石英雜砂巖，冰磧含礫長石石英雜砂巖[2]。

2 礦床形成原因分析

在本次普查區(qū)域所處的雪峰金礦田位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺和華南準(zhǔn)地臺過渡區(qū)域，處于雪峰弧形構(gòu)造成礦帶的中部位置，雪峰金礦田金元素地球化學(xué)異常圖，如圖2。

通過分析說明該區(qū)域的金礦含量相對較高，同時(shí)在主礦床的周圍區(qū)域有效形成金礦的貧化富集地球化學(xué)特征體系。相關(guān)工作人員通過進(jìn)一步分析和相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析之后得出，其中存在80%以上的金礦，主要的存在方式是以直接和粘土礦混合存在，同時(shí)這種混合式的金礦存在形式，隨著時(shí)間的不斷延長經(jīng)常會產(chǎn)生活化遷移方面的問題。當(dāng)前，我國已經(jīng)測定的礦區(qū)中基巖內(nèi)部的金礦存在方式，主要表現(xiàn)在經(jīng)過長時(shí)間的活化和遷移之后形成的一種殘留狀態(tài)，因此也直接體現(xiàn)出該區(qū)域范圍內(nèi)，大量的金礦實(shí)在被充分激活之后，經(jīng)過時(shí)間的不斷演變之后，形成一種相對富集的存在狀態(tài)。從黃茅園巖體結(jié)構(gòu)的含金量情況分析可以看出，巖石基礎(chǔ)單元的含金量相對較低，比巖體結(jié)構(gòu)更低同時(shí)每一個(gè)超單元和序列的巖體含金量有著明顯的提升，則可以說明該位置的巖漿活動，存在金礦元素會不斷朝著晚期的富集條件上發(fā)展，同時(shí)巖體結(jié)構(gòu)的集中性位置也會存在集中發(fā)展?fàn)顟B(tài)。基礎(chǔ)巖石結(jié)構(gòu)在經(jīng)過外部條件的風(fēng)化和演變之后，在巖石條件的頂部位置基礎(chǔ)帶巖體條件，金礦的整體聚集位置比較集中。

圖2 雪峰金礦田金元素地球化學(xué)異常圖

通過研究工作分析可以看出，深部位置亦為隱伏巖體結(jié)構(gòu)所占據(jù)的位置為金礦分布的最佳理想部位，現(xiàn)階段已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在10多條金礦帶，并且估算能產(chǎn)出5噸左右的金礦資源，因此也直接驗(yàn)證了該區(qū)域金礦大量聚集的事實(shí)條件[3]。

雪峰弧形構(gòu)造帶在經(jīng)歷過多次的地殼運(yùn)動和演變之后，逐漸形成一系列形狀各異的大小斷裂帶以及褶皺構(gòu)造帶給金礦成礦，提供出非常有利的通道與空間。相關(guān)研究工作人員認(rèn)為，雪峰山韌性剪切變形屬于一種長期性的演變發(fā)展過程，所形成的韌性、剪切帶發(fā)展規(guī)模相對較大，同時(shí)韌性剪切帶的表現(xiàn)特征非常明顯，在深部韌性的變形地段位置變形變質(zhì)所形成的流體以及邊緣結(jié)構(gòu)所形成的封閉循環(huán)體系，流體與圍巖結(jié)構(gòu)之間可以形成相應(yīng)的物質(zhì)交換，同時(shí)中部位置的脆性和韌性變形地段，因?yàn)闇\部脆性構(gòu)造的裂隙延伸下來進(jìn)一步破壞原有的封閉系統(tǒng)，同時(shí)深部的含金流體在外部環(huán)境的的作用條件下，可以直接進(jìn)入到裂隙空間當(dāng)中存放，構(gòu)造活動帶和成礦作用條件都具備反復(fù)疊加的存在特征。

通過對各環(huán)節(jié)地質(zhì)條件的進(jìn)一步分析和研究，初步歸納和總結(jié)出橫碧洞金礦床的存在機(jī)理具體如下：武陵-喜馬拉雅多期次大的構(gòu)造運(yùn)動，形成了雪峰山韌脆性剪切帶構(gòu)造系統(tǒng)，安化-黎平，溆浦-武陽深大斷裂的長期活動，導(dǎo)致雪峰期和加里東期-燕山期構(gòu)造巖漿巖帶的形成。晚元古界芙蓉溪群中吸附形式金元素在構(gòu)造巖漿熱能作用下活化，以金硫絡(luò)合物的形式借助巖漿和韌性剪切作用形成的熱力梯度和構(gòu)造擠壓應(yīng)力梯度的驅(qū)動，通過一系列北東向區(qū)域韌脆性剪切斷裂，向巖體外接觸帶和遠(yuǎn)離巖體的低熱低壓低能部位遷移，自然金普遍存在于硅化強(qiáng)烈的蝕變帶中，但富集于硫化物集中部位，容礦構(gòu)造空間越大流入的含金熱液越多，蝕變越強(qiáng)，金礦體就大而品位高。

在深層巖體條件的韌性部位，由于變形地段所形成地質(zhì)演變問題，在流體結(jié)構(gòu)和巖體邊緣結(jié)構(gòu)部分會形成一種相對封閉的循環(huán)條件體系，流體結(jié)構(gòu)和外部圍巖結(jié)構(gòu)相互之間可以發(fā)生物質(zhì)相互交換，同時(shí)在巖體條件的中部位置，巖體條件的整體構(gòu)成相對比較脆性化。由于在淺層的脆性斷裂帶結(jié)構(gòu)部分經(jīng)常會出現(xiàn)一些比較明顯的裂隙延伸問題，會對原有的封閉系統(tǒng)形成一種比較嚴(yán)重的破壞，并且?guī)r體條件的深部結(jié)構(gòu)含金量，在外部環(huán)境條件的作用下，可以實(shí)現(xiàn)在巖體裂隙結(jié)構(gòu)當(dāng)中直接進(jìn)行存放，在構(gòu)造斷裂帶與整體成礦條件的作用下，巖體結(jié)構(gòu)會逐漸演化出一種重復(fù)性疊加特征和效果。

通過對該區(qū)域的地質(zhì)條件展開更進(jìn)一步的勘察和分析，初步歸納和總結(jié)出本次橫碧洞金礦床的發(fā)展機(jī)理，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：武陵-喜馬拉雅時(shí)期經(jīng)過反復(fù)多次的構(gòu)造運(yùn)動之后，逐漸發(fā)展成為一種脆性剪切形式的構(gòu)造系統(tǒng)，其中在安化-黎平、溆浦-武陽大斷裂帶的長期活動條件下，很容易會出現(xiàn)雪峰期巖體構(gòu)造帶和巖漿巖帶的形成。在發(fā)展到晚古時(shí)期在古界芙蓉區(qū)段內(nèi)部，金礦主要是以附著式的金礦構(gòu)造作用條件下形成一種活化狀態(tài)，會以一種硫化物和混合物的狀態(tài)存在，并且在巖漿和韌性剪切作用條件下，形成一種擠壓作用力條件。通過一系列的巖體韌性脆裂和集中斷裂構(gòu)造發(fā)育之后，整個(gè)巖體結(jié)構(gòu)的外部接觸帶和遠(yuǎn)離巖體結(jié)構(gòu)的巖體構(gòu)造帶，會不斷朝著脆性斷裂帶方向上發(fā)育，在巖體結(jié)構(gòu)在外部接觸帶與遠(yuǎn)離巖體結(jié)構(gòu)的巖體遷移部位，普遍存在與硅化程度相對比較強(qiáng)烈的斷裂帶當(dāng)中，但是富集在硫化物的集中位置，整個(gè)空間表現(xiàn)為金熱液含量較多，同時(shí)在蝕變能力上較強(qiáng)，整個(gè)金礦體結(jié)構(gòu)的成礦品味相對較高。

3 成礦因素和賦礦條件

礦床賦存于芙蓉溪群巖門寨組中，礦體嚴(yán)格受北西、北東向礦化蝕變帶控制，與交代石英巖、硅化粉砂質(zhì)板巖、絹云母化砂質(zhì)板巖密切相關(guān)，二者在空間位置上基本重合。硫化物和金礦化之間存在非常密切的關(guān)聯(lián)，但并不是一種比較簡單的正相對應(yīng)關(guān)系，和硫化物的整體結(jié)構(gòu)構(gòu)成特點(diǎn)、硫化物的構(gòu)造特性以及硫化物的整體分布規(guī)律條件等都有著非常密切的聯(lián)系。通過對兩個(gè)主礦體金礦礦發(fā)展演變規(guī)律進(jìn)行分析，在礦化蝕變帶當(dāng)中，果黃鐵顆粒直徑相對較大，并且表現(xiàn)為呈自形-半自形的中-粗粒時(shí)條件時(shí)，金礦化程度相對較差，而黃鐵礦呈現(xiàn)出微型顆粒發(fā)育，在整個(gè)部位的礦化條件上更加明顯，多成分硫化物發(fā)育部位，在整個(gè)金礦化相比于單一的硫化物，在整個(gè)發(fā)育程度上更加明顯。礦體的整體分布和成礦井期之間多期多次的構(gòu)造發(fā)育之間有著非常密切的關(guān)聯(lián)，同時(shí)再礦化蝕變帶當(dāng)中，成礦前期經(jīng)過多次構(gòu)造發(fā)育的部位，巖石結(jié)構(gòu)整體破碎程度相對較高，更加有利于多期含礦熱液活動，整體的礦化條件非常明顯。整體而言，礦體在整個(gè)礦化蝕變帶當(dāng)中分布富集規(guī)律，主要是受到多期次多環(huán)境因素復(fù)雜條件影響下的發(fā)展規(guī)律，比如各種硫化物的含量高低、金礦產(chǎn)出特征、熱液整體流動狀態(tài)，導(dǎo)礦通道與熔礦空間條件分布等。

4 結(jié)語

綜上所述，橫碧洞金礦床屬構(gòu)造巖漿+變質(zhì)熱液并以充填交代方式形成破碎帶型金礦床，具硫化物-自然金礦石建造，礦床類型為破碎蝕變巖型金礦。