湘中龙山金锑矿断裂构造与成矿关系研究

贾朋远，宋江涛

（湖南省地质调查院，湖南 长沙 410016）

龙山金锑矿区域构造位于雪峰造山带与湘中凹陷的过渡地带，早古生代至中生代均有强烈构造活动。构造行迹以北东向短轴背斜及深大断裂为主，三个北东向的白马山、大乘山、龙山短轴背斜在平面上构成白马山－龙山EW向构造带。该构造带是湖南重要的金锑成矿带，白马山岩体周缘有古台山金矿、金山金矿；大乘山背斜北部有大新金矿、南部有高家坳金矿；龙山背斜核部为龙山金锑矿。

一些学者对白马山－龙山EW向构造带上的金矿控矿构造进行了研究，戴长华（2000）认为北西向基底断裂控制了金矿带的分布，北西向表层断裂与次级背斜的交汇部位控制了金矿点的分布。贺文华等（2015）认为龙山地区印支运动主要表现为NNE向劈理，燕山运动主要形成NNE向断裂，龙山背斜控制了龙山金锑矿床的就位及矿脉(体)的展布。

虽然前人对龙山金锑矿控矿构造、成矿时代已经取得一些认识，但是随着往深部的勘探开采，目前认识仍显局限，主要体现在：①对不同方向控矿构造的先后期次关系缺乏研究。②没有把矿区构造形迹同雪峰造山带及邻区区域大地构造演化结合，对加里东、印支、早燕山运动形成的构造序次没有厘清。③片面强调金矿化与区域变质、含矿地层关系密切，忽视了中生代陆内造山作用对金矿的重要作用。本文通过对龙山金锑矿多个中段的断裂构造研究分析，取得了一些新的认识，期望对该地区找金以及龙山金锑矿的深部找潜提供更多线索。

1 矿区地质概况

矿区出露地层为南华纪长安组，未见顶底，为一套浅变质灰绿色碎屑岩系，总厚大于1800m。根据岩性组合由老至新分为四个岩性段，其中第一段岩性为区内的主要赋金、锑矿源层。岩性组合为灰绿色含砾砂质板岩夹浅灰绿色绢云母板岩、紫红色—灰紫色火山角砾岩、凝灰岩。板岩中砾石成分有石英、长石、砂岩、花岗岩等，以长石、石英砾为主，呈次圆状－次棱角状。火山角砾岩、凝灰岩出露不连续，呈透镜状产出，单层厚度3cm～40cm，最厚达2m以上。基底的新元古界高涧群和南华系含丰富的火山物质，Au、Sb、W、As等成矿物质含量高，Au、Sb丰度值分别为21×10-9、26.67×10-6，是克拉克值的5倍及44倍，是重要矿源层（贺文华等，2015）。

公田一灰汤一新宁基底断裂带从矿区东部穿过，在地表形成一系列NNE—NE走向的断裂带，该深大断裂是重要的导矿容矿构造。矿区内断裂按其展布方向可分为NWW向、NW向、NNE向和NE向四组，其中NNE向断裂最为发育，多达20几条。

在矿区尺度内并没有大规模岩体出露，但据区域物探重力资料表明，龙山矿床所在区域存在明显的负重力异常。在龙山隆起北部柿乡冲，北东部梳庄、砖湾村等地发育花岗斑岩脉，南东部枫城里、梧桐村等地发育花岗闪长斑岩脉群。

2 矿区断裂构造特征

矿区断裂发育，具多期多次活动特征，按其展布方向可分为NWW向、NW向、NNE向和NE向四组，其中NWW向、NNE向断裂为区内主干断裂，控制了区内大部分矿脉的展布，为主要控矿断裂。

2.1 NNE向断裂

NNE向断裂是矿区内最为发育的断裂，除了5、7、8等三条断裂延伸较长，其他断裂均比较短，这些断裂宏观构成倾向290°～310°，倾角61°～87°的断裂系。断裂系长200m～1200m，破碎带宽0.30m～2.50m。主要由片理化、碎裂化岩石组成，带内石英透镜体、构造透镜体具斜列现象。断层面平直陡峭，普遍见水平擦痕及磨擦镜面，主断面两侧发育小角度斜交的次级断裂，往两侧岩石过渡为碎裂化板岩。

以550中段4号穿脉为例，整个断裂带宽2.5m，由3条剪裂隙和其间的片理化带组成，围岩有退色化蚀变。断裂下盘裂面上可见黑硬绿泥石形成的摩擦镜面，镜面上发育水平擦痕和阶步。根据擦痕、阶段、次级裂面以及错移的石英脉判断为左行平移断裂。靠近剪裂隙边缘的构造透镜体定向排列，断裂带内的硅化脉可能受派生的反向R′断裂作用，与剪裂隙高角度相交，与片理化方向相反且具右行平移特征。

值得一提的是，在龙山背斜北部梳庄、沙河村发育花岗斑岩脉，根据遥感影像清晰可见岩脉被NNE向断裂左行平移，平移距离估算在40m～60m之间。

2.2 NWW向断裂

该组断裂是龙山金锑矿床最主要的控矿断裂，与矿床成矿关系最为密切，主要是1、2、18等3条断裂。断裂走向280°～295°，倾向10°～25°，倾角70°～80°，走向长700m～2120m，破碎带宽0.30m～23.59m，近于平行断续分布。主要由断层角砾岩、杂乱石英脉和块状金锑矿组成，金锑矿体与围岩界线清晰。

以190中段1号穿脉为例，断层破碎带内主要为块状、角砾状、网脉状金锑矿体充填，还发育杂乱石英脉、断层角砾岩等。断裂面沿走向参差不齐，膨胀窄缩现象常见，局部破碎带有分枝复合现象。摩擦镜面上擦痕、阶步发育，擦痕侧伏向与断层倾向一致显示上盘为下降盘。总之该断裂张性特征明显。

2.3 NE向断裂

主要为5号断裂等。断裂倾向北西，倾角51°～78°。走向长160m～3700m，破碎带宽0.2m～8m，由糜棱状碎裂岩石、石英团块、板岩构造透镜体组成。断层面舒缓波状，但光滑平整，普遍见水平及倾斜两组擦痕，破碎带下盘有入字形分支断裂。5号含矿断裂具一定的金锑矿化，但无矿间隔较多。

2.4 NW向断裂

主要分布于矿区北部，有9、10、11、12、19等。倾向北东或南西，倾角一般大于50°。断裂走向长120m～650m，破碎带宽0.09m～1.06m，具明显膨涨窄缩现象，主要由碎裂化板岩组成，具金锑矿化，变化较大，局部见工业矿体。

其它性质不明断裂分布、产状各异，破碎带现象不明显，为低序次断裂，不作介绍。

3 矿区矿脉特征

矿区内目前已发现具一定规模的矿脉25条，在平面上，以1、2、18等3条北西西向含矿脉带最为发育。经历次勘查，具有工业价值的矿脉有8条（1、2、4、6、7、8、18、20号），按其走向可分为NNE、NWW两组。

3.1 NNE向矿脉

NNE向矿脉主要有4、6、7、8、20号等5条矿脉，单条脉走向长330m～1650m、倾斜延深386m～1007m，矿脉（体）厚0.55m～1.03m。矿脉（体）总体倾向北西西、倾角74° ～77°。

3.2 NWW向矿脉

NWW向矿脉主要有1、2、18号等3条矿脉，单条脉走向长870m～1396m，倾斜延深853m～1445m，矿脉（体）厚0.88m～1.34m。矿脉总体倾向北北东，倾角76°～78°。根据已知工程对矿区金锑矿脉的控制情况研究，北西西向矿脉倾向延伸向西端侧伏，侧伏角67°，且在走向上呈左行雁列式尖灭侧现，向深部延伸有逐渐收敛趋势。

1号脉为矿区王牌矿脉，地表长1396m，总体走向290°，倾向北北东，平均倾角76°，最低控制标高-359.61m，倾向延伸1400m以上，矿脉平均厚度1.25m，平均品位Au2.96×10-6，Sb4.15×10-2。1号矿脉保有资源储量矿石量为全矿区保有矿石总量的33.8%，金金属量为总量的40.0%，锑金属量为总量的62.0%。矿体具有NWW侧伏的特点，侧伏角75°左右，受北西西向断裂带控制，破碎带由构造角砾岩（碎裂化板岩）、石英细脉或团块和金、锑矿石等组成，具胀缩及尖灭侧现现象。

1、2号矿脉为矿区最主要的两条矿脉，其中1号矿脉由具左行侧幕式（含分支）的5条支矿脉（1-1、1-2、1-4、1-5、1-4支）组成。两条矿脉由多条断层呈左灭右现侧幕式排列而成。这种矿脉呈左行雁列的构造样式成因见后文。

4 讨论

龙山金锑矿构造控矿作用十分明显，断裂构造的形态、产状、规模和分布对矿体的空间展布、矿化富集等均有明显的控制作用。矿体形态严格受张性、剪性断裂控制，矿体产状与断裂产状一致，矿体一般聚集在断裂破碎带内。通过对NNE向、NWW向两组控矿断裂分析研究，并结合华南早中生代构造演化，笔者对龙山金锑矿成矿作用形成几点认识。

4.1 NNE向断裂形成于印支晚期，起到导矿容矿作用

早中生代是华南地区大地构造背景发生重要转折、构造动力体制发生剧烈变动的时期，近年来逐渐形成主流的观点认为印支运动强度不大或仅在南北向挤压下形成近EW向褶皱，上古生界NNE向主体褶皱形成于燕山运动甚至更晚（舒良树等，2002，2004，2006，2012；张岳桥等2009；徐先兵等，2009）。

苏金宝等(2013)对雪峰山及其邻区古应力场研究认为，印支期华南块体顺时针旋转与华北块体拼贴，形成以东西向构造为主的特提斯构造域，挤压应力先为NE向后变为近SN向。华南地区印支期近东西褶皱构造带的形成与华南大陆南、北边缘地块碰撞作用有关。南北向挤压事件使华南地块叠覆增厚，并导致华南印支期过铝质花岗岩的发育(Wang et al，2005)。

基于上述认识，笔者认为雪峰山及其邻区金锑成矿作用在印支期构造运动具有以下演化阶段：

（1）SN向挤压阶段：晚三叠世因华南与华北板块碰撞及华南板块南缘古特提斯洋的俯冲增生作用而产生区域SN向挤压，雪峰山及其邻区的靖州—溆浦大断裂、通道—安化大断裂、城步—新化大断裂及公田—灰汤—新宁大断裂在区域南北向挤压下产生强烈左行走滑。公田—灰汤—新宁大断裂延伸至地表的同向脆性断裂带同样产生左行走滑，并在规模断裂周缘产生NNE向次级断裂（即矿区内NNE向左行平移断裂）。深部的韧性、韧-脆性变形构造具有较好的可渗透性，成为热水溶液的良好通道。

（2）后碰撞阶段：继中三叠世晚期印支运动挤压褶皱、逆冲叠覆与地壳增厚之后，晚三叠世进入挤压减弱、应力松弛的后碰撞环境阶段，中下地壳减压熔融而产生大规模的花岗质岩浆活动，形成印支期的强过铝花岗岩（白马山岩体，望云山岩体，天龙山岩体）。

付山岭等(2016)对龙山金锑矿床成矿时代进行了研究，热液成因的黄铁矿Re-Os等时线年龄为195士36Ma，对应于印支晚期。陈佑纬等（2017）对龙山金锑矿床外围出露的5条酸性岩脉(花岗斑岩脉、花岗闪长斑岩脉)开展锆石U-Pb年代学研究，龙山地区出露的酸性岩脉具有一致的结晶年龄，为220Ma～217Ma，是印支晚期岩浆活动的产物。表明龙山地区出露的酸性岩脉主要由深部的元古代浅变质碎屑岩在碰撞后仲展背景下减压部分熔融形成。

酸性岩脉的成岩年龄与龙山金锑矿印支晚期成矿年龄大体一致，说明龙山地区隐伏的花岗岩体在上升侵位过程中，提供热源和流体，流体与周围含Au、Sb地层交代形成含矿热液。

（3）造山后伸展阶段：晚三叠世末至侏罗纪构造体制转变为同造山上隆伸展，含矿热液往上迁移，在NNE向断裂中沉淀成矿。

4.2 NWW向断裂形成于早燕山期，起改造富集作用

早燕山运动发生于中侏罗纪末-早白垩世早期（205-135Ma），伊泽奈崎（Izanagi）板块NWW向俯冲挤压，形成一系列NNE或NE向纵弯褶皱、逆断层或逆掩断层，以及NW-NWW向的横张断层或走滑断层（万天丰等，2002，2004）。

在来自SEE的水平挤压应力作用下，矿区岩层先破裂形成共轭剪节理，持续挤压作用下，在最大主压应力方向产生追踪张裂隙。付山岭等(2016)对龙山金锑矿床锆石U—Th/He年龄研究表明在160Ma还有一次热事件。NNE向含矿断裂在这次热事件影响下，先期金属硫化物改造活化。此时NNE向断裂处于挤压应力场下，热液迁移至NWW向张裂隙，沉淀富集呈块状矿体。持续的挤压作用派生左行剪应力，改造了张裂隙中的矿脉，空间上形成左行雁列的构造样式。

对控矿构造的研究，我们认为寻找深部或者背斜核部其他方位的NWW向断裂、左行雁列的张性断裂是增储增潜的主要方向。

5 结论

（1）区内经历了多期次构造运动，断裂构造十分发育，按走向主要有NWW向、NW向、NNE向和NE向四组等4组，其中北西西向正断裂明显改造先期北北东向左行平移断裂，为晚期断裂。

（2）矿脉主要受NWW向、NNE向两组断裂构造控制。NWW向正断裂矿化现象良好。NNE向左行平移断裂矿化稍弱。破碎带下盘断面附近矿化比上盘断面附近矿化强，块状辉锑矿常见于下断面附近，而在破碎带上断面附近以浸染状辉锑矿为主。

（3）晚三叠世南北向挤压事件导致公田—灰汤—新宁深大断裂活化，同时派生的北北东向剪应力形成北北东向左行平移断裂，在地层、构造、岩浆的共同作用下，形成北北东向矿脉，是龙山金锑矿的主矿化期。

（4）早燕山运动来自SEE方向的强烈挤压，龙山背斜核部形成NWW向的正断裂，其容矿空间相对较大，矿化更为富集，是龙山金锑矿的富集期。