枫树山金矿矿床地质特征及找矿标志

2023-01-16林赞

国土资源导刊 2022年4期

关键词：含金矿脉板岩

林赞

（湖南省城市地质调查监测所，湖南益阳 413000）

枫树山金矿位于益阳市城区南部，笔者通过搜集相关资料，进行分析整理，结合矿山开采时矿体规模、形态及富集特征进行研究，分析该金矿的地质特征和找矿标志，对未来寻找和评价同类型金矿具有一定的参考意义。

1 矿区地质概况

1.1 地层

矿区出露的地层有第四系和中元古界冷家溪群第二岩组（图1），其岩性分述如下：

图1 区域地质简图Fig.1 Regional geological sketch map

（1）中元古界冷家溪群第二岩组（Pt2ln2）

地层走向北东，倾向北西，倾角45~78°，为一套以碎屑沉积为主的浅变质岩，地表风化后呈砖红色，大致可分为上下两段。上段为浅灰、浅灰绿色、青灰色条带砂质板岩夹条带状凝灰质板岩、硅质绢云母粉砂质板岩等组成，下段为浅变质灰绿色砂质板岩夹石英粉砂岩及少量凝灰质粉砂、细砂板岩，局部夹有少量硅质板岩，区内含金石英脉和含金破碎带就产于此地层。

（2）第四系（Q4）

主要为残积、坡积及冲积物，岩性较单一，为粘土夹碎石，分选性差，碎石以石英碎块为主，其次是较坚硬的砂质板岩等，厚度一般为0~5 m。分布于矿区区丘岗和冲沟低洼处。

1.2 构造

位于江南古陆雪峰山弧形隆起的东段南缘，为“幕阜构造块体”，俗称湘东北地段，东与江西九岭构造带相连，西与雪峰山构造带相连，北西向以常德—安仁转换断层为其接触界线，北与扬子地块台褶带以北断层相隔，东南有文家市断裂构造带与平乐陷相分离，具体位置处于北东向桃江—城步深断裂构造带和北西向常德—长沙隐伏深断裂构造的交汇部位[1]（图2）。本区域断裂构造以北东向为主，西侧的F1、东部的F2，其走向与岩层基本一致，倾向北西，倾角55~88°，属正断层，早期为压扭性，后期转为压性，断面平直。受构造挤压、拖拉的影响，层间破碎带较发育，为后期热液活动创造良好条件，含矿热液沿断裂面和裂隙面充填，形成本区平行排列的含金石英破碎带和含金石英脉带。其次为北西向横断层，主要分布在矿区北端，使岩层或含金石英脉发生位移，但规模小，平移距离一般只有几米到十几米。早期北东向断层是良好的成矿构造，含金矿化带与这组断裂构造关系密切。晚期北西向横断层，对矿脉起到一定的破坏作用。

图2 构造纲要图Fig.2 Tectonic outline map

1.3 岩浆岩

区内以基性喷溢相火山熔岩为主，其次为晚期浅成中酸性花岗斑岩和石英斑岩岩脉或岩株。

（1）细碧玄武岩

出露于矿区东侧外围，分两次喷发旋回，第一期喷溢火山岩分布于东侧，规模较大；第二期喷溢火山岩位于第一期火山熔岩的西侧，与冷家溪群板岩直接接触，其岩性为灰绿色细粒-微细粒致密坚硬，结构复杂，有变余架状纤维变晶、残余间粒、隐玻交织等结构，块状构造。

主要矿物由透闪石-阳起石、绿泥石、帘石及粘土矿物等蚀变矿物组成，原生辉石、斜长石少见且均为残晶，副矿物有铬尖晶石、磁黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、方铅矿、金红石、白钛矿以及板钛矿、石榴石、锆石、独居石等[2]。化学成分SiO2为49~51%、Al2O3为11~13%，属基性岩，TiO2为0.5~0.8%，K2O+Na2O 为1.5~2%，MgO变化较大含量为9~20.96%。

（2）花岗斑岩：

主要出露于矿区北端，呈岩株状侵入于冷家溪群砂质板岩中，受北东向构造控制。岩株走向长400 余m，宽度60 m。地表已风化呈土状。斑状结构，斑晶为长石，自形-半自形晶，与围岩接触处有硅化，绢云母化蚀变，未发现与含金石英脉之间有成因关系。

1.4 围岩蚀变

围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化，局部可见褐铁矿化[3-4]。

（1）硅化

硅化为近矿围岩最常见围岩蚀变。硅化强烈部位一般为石英细脉增多，岩石变坚硬。当硅化石英为灰色和烟灰色时，含金较好；当硅化石英为乳白色时，含金比较弱。

（2）黄铁矿化

黄铁矿化普遍存在于各类含金石英脉矿化带中，但蚀变强弱不一。含金黄铁矿石英脉型矿化带中，黄铁矿化与硅化同时并存，黄铁矿呈细粒状或微粒状，多分布在石英脉两侧或裂隙内，结晶度较差，当黄铁矿呈团块状或侵染状分布时，含金品位较高。

（3）绢云母化

在含金脉与围岩接触处，绢云母呈鳞片状集合体存在，分布空间无明显规律。

（4）褐铁矿化

为黄铁矿的次生风化产物，是地表寻找金矿最明显的标志，主要分布于地表浅部或地下水径流矿脉外。

2 矿床地质特征

2.1 矿脉特征

枫树山金矿目前发现有13 条矿脉，分别为：

25、24、23、18、16、V1、V1-1、V2、V3、V4、V5、V6、V7 号，矿脉均赋存在中元古界冷家溪群第二岩组砂质板岩中，受北东向断裂破碎带控制（图3）。脉带走向为北东向呈平行排列，倾向以北西为主，倾角较陡，矿脉呈透镜体和似层状产出[5]。

图3 地质剖面图Fig.3 Geological section map

矿脉按其矿物组合及结构形态可分为含金石英脉型和含金蚀变破碎带型两类。主要矿体地质特征如下（表1）。

表1 主要矿脉地质特征Table 1 Geological characteristics of the main veins

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石物质组成

矿石的矿物成分较简单，主要由脉石矿物和少量贵金属矿物及硫化物组成。脉石矿物以石英为主（占40%左右），次为长石、云母、绿泥石及粘土矿物。金属矿物地表主要是褐铁矿、赤铁矿，深部则为硫化物，如毒砂、黄铁矿、方铅矿、铁闪锌矿、黄铜矿、辉锑矿，部分为蓝铜矿、辉铜矿、斑铜矿等次生铜矿物。贵金属矿物主要为自然金，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。

矿石中金矿物主要有自然金，平均品位3.0×10-6左右。偶见银金矿，自然金颗粒大小相差悬殊，其中可见金（包括显微可见金）少，大部分赋存于其他矿物中，成蚀变破碎岩石裂隙中的微细粒金，颗粒小于0.01 mm，一般肉眼和显微镜难于见及。与金矿物一起的共生矿物主要有毒砂、黄铁矿等。

2.2.2 矿石结构、构造

矿石结构主要有角砾状结构、碎裂结构、镶嵌结构和显微鳞片变晶结构。其中角砾状结构和碎裂结构是含金（硅化）构造角砾岩和含金破碎粉砂质板岩的主要结构。镶嵌结构是含金石英脉矿石的主要结构。矿石主要由不等粒他型形～半自型粒状镶嵌的热液石英组成，部分热液石英呈粉碎状，在其颗粒间有少量绿泥石，褐铁矿呈锯齿状分布，形成齿状结构。显微鳞片变晶结构主要见于矿化破碎粉砂质板岩类矿石中，由重结晶的绢云母、绿泥石等矿物呈显微鳞片状沿岩石板状劈理方向定向排列而成[6]。

2.2.3 矿石类型

金呈自然状态分散于含矿破碎带中的石英裂隙和蚀变矿化板岩角砾裂隙中，与细粒硫化物密切共生，砷、硫含量较低，矿石类型主要为含金石英脉。

2.2.4 矿体（层）围岩及夹石

枫树山金矿矿脉顶底板围岩为粉砂质板岩和砂质板岩，单层厚度2～5 cm，个别可达10 cm。岩石坚硬，性脆，局部有石英细脉穿插；顶底板围岩和夹石含金较差，一般金品位＜0.5 g/t，因夹石导致矿脉局部膨大或缩小。