湖南省平江县江东金矿床地质特征及找矿标志

李建斌，张宗栋，王兵胜，雒小荣，李志新，高 顺，李 广，陈阡然

（1.湖南省核工业地质局三一一大队，湖南 长沙 410100；2.湖南黄金洞矿业有限责任公司，湖南 岳阳 414507）

江东金矿位于江南地轴中部之湘东北断隆带平江—长沙凹陷与幕阜山—望湘隆起之间[1](图1)，江东金矿大地构造位置位于扬子板块与华南板块的会聚碰撞带上。在碰撞带上形成了湖南省十分重要的多金属富集成矿带，沿扬子准地台南缘与滇东北、川南和赣东北成矿带相衔接，形成一条规模宏大跨省跨区域的金、铜、钴多金属成矿带[2]。从区域地质成矿来看，湘东裂谷多金属成矿带是扬子成矿域与华南成矿域的接合部位，是受北东向区域性深大断裂控制的巨型金多金属成矿带。该成矿带大致南西起湘西南，向北东往湘东北延入赣北九岭、怀玉山一带[3]。其西北侧是以低温、中低温热液矿床为主的扬子成矿域，东南侧则是以高温多金属热液矿床为特征的华南成矿域[3]。

1 成矿地质背景

本区域出露地层主要有中元古界冷家溪群、中生界白垩系及新生界第四系。冷家溪群地层分布在幕阜山—望湘断隆带南端(图1)，岩性为浅灰绿、青灰色粉砂质板岩、绢云母板岩、变质砂岩等。白垩系地层分布于平江-长沙断陷盆地一带，岩性主要为紫红色巨厚层状砾岩和砂砾岩。第四系地层主要分布在河流两侧，主要为坡积、冲积物，以耕地为主。其中冷家溪群是主要的含矿地层。

本区断裂构造极为发育，主要为北东向断裂构造，次为北西向及南北向断裂构造。本区主要的北东向断裂构造有万古～双口斋压性断裂构造、戴公岭压扭性断裂构造、金井压扭性断裂构造及西江～江家咀压扭性断裂构造等。

湘东北地区岩浆活动频繁，岩浆活动持续时间长，岩浆侵入期次较多，主要有武陵期、雪峰期、加里东期及燕山期四个期次的岩浆活动，本区岩浆活动多期次、多旋回是其活动的主要特点，产出的岩体广泛分布。有色金属矿产和稀有元素矿产与燕山期多阶段的岩浆热液活动关系密切，区域岩浆岩主要为燕山期侵入体为主，主要岩体有望湘岩体、金井岩体等S型花岗岩岩基[4](见图1)，岩性主要为二长花岗岩及少量花岗闪长岩和斜长花岗岩。

2 矿床基本情况

2.1 矿床地质特征

江东金矿范围内出露地层主要有第四系、白垩纪戴家坪组(Kdj)及冷家溪群坪原组第二段第四岩性段(pt2p2-4)(图2)。

第四系(Q)：主要分布在河流两侧，主要为坡积、冲积物，由黄褐色、砖红色粘土、亚粘土、含砂粘土及砾石组成，河流两侧及沟谷中表层以耕作土为主。

白垩纪戴家坪组(Kdj):分布在矿区北东部，其岩性主要为红褐色、紫褐色厚层状泥砂质砾岩、砂砾岩，砾石成分主要为板岩、花岗岩、石英等；砾径一般0.5m～3cm，大者达10cm～20cm，分选性差，磨圆度中等，砂泥质、铁质胶结，厚度不详。

冷家溪群坪原组第二段第四岩性段(pt2p2-4)：主要为粉砂质板岩，夹部分含粉砂质板岩及砂质板岩。江东水库以西沿大万金矿方向岩层厚度较稳定，往东被第四系冲积物覆盖，该岩性段是矿区的重要含矿层位。厚度约200m～575m。

图1 江东金矿区域地质图

区内岩层倾向北东，呈单斜构造产出，岩层产状较稳定，倾角较陡，倾角一般为50°～75°。区内构造以断裂构造为主，褶皱不发育。区内断裂构造主要有北西向断裂构造、北东向断裂构造和南北向断裂构造三组，三组断裂构造均具多期活动特征，区内以北西向断裂破碎带比较发育，北西向断裂构造与成矿关系密切，北西向断裂构造是江东金矿重要的控矿构造(图2)。

图2 江东金矿地形地质图

2.2 矿体特征

江东金矿共发现含金矿脉2条，圈出Ⅰ、Ⅱ号2个金矿体。

矿体主要由构造角砾岩、硅化破碎粉砂质板岩及石英脉组成，北西向断裂破碎带控制矿体的形态、规模及产状，江东金矿矿体主要特征综述如下：

Ⅰ号矿体位于5～4线之间，地表控制长度约500m，矿体控制标高117m～-190m，控制最大斜深约346m，倾向北东，倾角60°～75°。矿体呈似层状，由含金石英脉夹少量破碎粉砂质板岩组成。矿体厚度变化较大，有尖灭再现的特点。矿体品位为1.15～5.45×10-6，平均3.57×10-6。厚度0.53m～1.53m，平均厚度0.88m。

Ⅱ号矿体3～16线之间，为盲矿体，矿体控制标高-30m～-860m，控制最大斜深约960m，倾向北东，倾角55°～65°。矿体呈似层状，由含金硅化构造角砾岩、含金硅化破碎粉砂质板岩夹石英脉组成（图3）。破碎粉砂质板岩中石英脉以网脉状、细脉状或透镜状穿插其中，脉宽一般为小于0.3m,矿体沿走向厚度稳定、厚度变化系数小，矿体矿化均匀，品位沿走向和倾向方向稳定，矿体规模大且形态简单。矿体边界仍未封边，沿倾向方向和走向方向延伸趋势明显，有巨大的找矿潜力。现矿体品位为1.75～ 20.50×10-6，平均4.79×10-6。厚度0.65m～11.05m,平均厚度2.92m。

图3 Ⅱ号矿脉-220m中段穿脉(构造破碎带)素描图

2.3 矿石基本情况

2.3.1 矿石结构构造

区内矿石主要有角砾状、镶嵌、碎裂和显微鳞片变晶(图4)等结构。含金硅化构造角砾岩和含金破碎粉砂质板岩矿石的主要结构为角砾状结构和碎裂结构，早期石英脉或硅化板岩被挤压破碎形成碎裂结构，早期石英脉被错切呈角砾状分布于破碎板岩中或板岩呈角砾状分布在后期石英脉中，形成角砾状结构，局部见块径较大板岩碎块，角砾呈棱角状，次棱角状，角砾大小不等，无明显的排列规律；含金石英脉矿石的主要结构为镶嵌结构，矿石主要由呈不等粒他形～半自形粒状镶嵌的热液石英组成。显微鳞片变晶结构主要见于破碎粉砂质板岩型矿石中，绿泥石、重结晶的绢云母等矿物沿岩石板状劈理方向定向排列形成了显微鳞片状变晶结构。

区内矿石主要有块状、角砾状(图5)和板状或条带状构造，其中角砾状构造是含金(硅化)构造角砾岩矿石所常有的构造，块状构造则为含金石英脉、含金硅化角砾岩类矿石所具备，板状或条带状构造是含金破碎粉砂质板岩型矿石所特有的构造，石英细脉与破碎粉砂质板岩成一定宽度互层出现形成条带状分布。

图4 鳞片变晶结构

图5 角砾状构造

2.3.2 矿石物质组分及其特征

（1）矿石化学成分

根据矿石的化学全分析资料，区内各矿体中有用元素为金，其它元素含量少。化学全分析见表1。

表1 矿石化学全分析结果表[5]

（2）矿石矿物成分

矿石矿物成份较简单，主要由脉石矿物和金属硫化物及少量贵金属矿物组成。脉石矿物40%左右为石英，次为长石、云母与绿泥石及粘土矿物。

金属矿物地表主要是褐铁矿(针铁矿、水针铁矿)和赤铁矿(约占3%)，深部则为硫化矿物如毒砂、黄铁矿、方铅矿、铁闪锌矿、黄铜矿、辉锑矿，部分为铜兰、辉铜矿、斑铜矿等次生铜矿物。贵金属矿物主要是自然金，偶见银金矿。副矿物有磁铁矿、硬锰矿、白钨矿、锆石、金红石、锐钛矿、锡石等。

（3）金矿物及共生矿物特征

矿石中金矿物主要为自然金，偶见银金矿，自然金多为微细粒金，形态不规则，少见树枝状，自然金颗粒小相差悬殊，颗粒一般小于0.01mm，其中可见金少，局部地段见有明金，与金矿物一起的共生矿物或载体矿物有毒砂、黄铁矿等（图6、图7）。

毒砂是区内主要含金矿物,主要颜色为钢灰色，金属光泽，其晶形呈斜方(针)柱状，或碎屑粒状，其柱径0.5mm×0.05mm，其颗粒普遍较细。毒砂的含量与金含量的高低成正比，部分毒砂被后期构造活动所破坏错断，呈不规则排布。

黄铁矿呈浅黄铜色，具有强烈金属光泽，晶形呈五角十二面体、立方体及半自形粒状，半自形粒状黄铁矿一般以集合状的形式分布在矿石中，黄铁矿粒径变化较大，粗粒大于1mm，细粒一般在0.005mm～0.007mm之间，与毒砂、石英紧密伴生。

图6 毒砂、黄铁矿(镜下)

图7 毒砂、黄铁矿(矿石)

毒砂呈柱状，黄铁矿呈半自行粒状毒砂、黄铁矿分布在硅化角砾岩中

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

江东金矿已发现的两条含金矿脉，分布在中元古界冷家溪群坪原组第二段第四岩性段岩层中，矿脉赋存于北西向断裂破碎带中，断裂破碎带与岩层产状基本一致，属层间破碎带，矿脉受北西向断裂构造控制现象明显，北东向断裂构造是主要的控矿容矿构造，为成矿热液的运移提和沉淀提供了通道和空间。

冷家溪群地层厚度巨大，形成本区构造的基底，根据石英脉的穿插关系和矿物组合及分布特征，金成矿作用具有多期性，因经历的多期次构造运动和区域变质作用，促使其中丰度不高的Au元素被活化、迁移、富集。矿石蚀变主要为硅化、绢云母化、黄铁矿化和毒砂化等，其蚀变与赋矿岩石蚀变近乎一致。因此，初步认为成矿金来源于冷家溪群[2]。

根据矿床地质特征及矿脉分布情况，金矿成矿过程大致经历了三大阶段，该地区金矿经过初步沉积将金元素沉积至母岩，再经区域变质进一步活化，最终经过构造通道和热液作用形成矿体，其中沉积成岩是矿源形成的重要前提，区域变质是促使矿质溶解、迁移、富集成矿的首要条件，而构造热液作用则是矿床遭受改造、叠加、富集的最终结果[2]。矿石中伴生的毒砂、黄铁矿、铁闪锌矿等矿物反映出金矿成矿环境是浅成中(低)温热液环境，故本矿床的成因类型为沉积变质中(低)温热液充填矿床。

3.2 找矿标志

江东金矿矿脉(体)主要有以下地质特征，可作为重要的找矿标志，含金矿脉主要赋存于冷家溪群坪原组第二段第四岩性段中，岩性以粉砂质板岩为主；矿脉主要受北东向断裂构造控制，断裂构造产状与冷家溪群坪原组地层产状基本一致，呈顺层产出，未发现有切层现象；断裂构造破碎带具有多期次构造变形特点，构造破碎带与围岩（粉砂质板岩）分界面明显，构造面断层泥发育，并且断层泥经挤压具有较强的油脂光泽；北西向断裂构造是江东金矿主要的含矿构造，断裂构造沿走向、倾向的延伸距离及宽度需要有一定的规模，倾向北东，倾角一般在55°～75°之间，沿走向方向和倾向走向方向呈舒缓波状[6]；构造破碎带地表岩石为红褐色，具较强褐铁矿化及硅化，平行主断裂面石英脉发育，沿节理、裂隙面均有石英细脉充填其中，石英细脉分布越多，其金矿体品位越高；经取样分析，构造破碎带充填物破碎程度越高含金可能性越大，金矿化均匀性越好；新鲜岩石出现黄铁矿化和毒砂化是最为直接的找矿标志。

4 结论

通过对本区矿床地质特征和矿脉(体)地质特征的分析，总结了矿体的成因和找矿标志，江东金矿其矿脉(体)分布在冷家溪群坪原组第二段第四岩性段，岩性以粉砂质板岩为主，主要受北西向断裂构造破碎带控制，矿石为构造角砾岩型、破碎粉砂质板岩型及石英脉型，金矿化主要以与毒砂化、黄铁矿化及硅化有关。江东金矿是90年代民采发现，经过多年生产勘探基本掌握了矿脉地质特征，Ⅰ号矿脉为石英脉型，厚度较小，有尖灭再现的情况，品位变化较大，储量小。Ⅱ号矿脉为构造角砾岩、破碎粉砂质板岩型，产状稳定，厚度较大，矿化均匀，其储量占总储量的80%～90%，江东金矿矿脉与万古矿区其他矿脉有所不同，倾角较大，万古矿区其他矿脉倾角一般都在30°～40°左右，倾角大于50°者更为少见。Ⅱ号矿脉向西向大万公司万古金矿延伸，向东延伸至白垩系戴家坪组之下，Ⅱ号矿脉在白垩系戴家坪组之下分布情况需要进一步勘查确定，希望文章对江东金矿今后找矿方向有一定的指导作用。