湖南省沅陵縣杜家坪鄉柳林金礦地質特征及找礦前景分析

張 成，胡詩婍

（中色地科礦產勘查股份有限公司，北京 100010）

1 區域地質背景

礦區地處揚子準地臺江南地軸南緣的雪峰弧形構造隆起帶的北段西北側。雪峰弧形構造隆起帶從湘東北的平江、瀏陽一帶，西延經益陽、桃江、常德、桃源、沅陵，后轉折向南西延伸至溆浦、會同、靖縣一帶。該隆起的北西坡為沅麻坳陷，南坡為湘中坳陷，北坡為洞庭坳陷；中部的益陽至長沙一帶為洞庭坳陷所隔，東部則延伸進入江西境內（圖1）。區域出露地層主要為元古界冷家溪群與板溪群淺變質巖系。

圖1 柳林金礦區區域地質圖

區內斷裂構造十分發育，彼此相互切割、交叉、遷就、利用，顯得較為復雜。礦區內最主要的兩條構造線以北東向F110為主，北東東F109次之。杜家坪金礦、西安金礦（點）及方子埡周圍的銅礦（化）點均分布于斷層旁側，具明顯導礦作用。從本區冷家溪群，板溪群的馬底驛組、五強溪組中微量元素特征及其與上部大陸地殼的微量元素（表1）對比分析得知，本區元古界地層中的Au、Sb、W、Cu、Pb、Zn的平均含量明顯高于上部大陸地殼的平均值，形成一個巨大的微量元素資源庫，構成一個典型的Au-Sb-W、Cu-Pb-Zn含礦建造，為礦床的形成提供了充足的成礦物質。而在西沖-沃溪金礦密集區，賦礦地層馬底驛組板巖中金含量為0.9×10-9，遠遠低于本區區域相關地層中金的背景值，表明在礦床附近存在著金元素含量的低值帶，與礦體及圍巖構成了金的貧化—富集的地球化學共扼體系，說明地層中金的活化、遷移明顯。

表1 湘西元古界地層微量元素平均含量表

2 礦區地質特征

（1）地層。礦區內出露地層較簡單，主要有中元古界板溪群馬底驛組地層與第四系，馬底驛地層與下伏橫路沖組為整合漸變關系。馬底驛組第四段（Ptm4）：在礦區內大面積分布，是礦區內金礦的主要賦礦層位。巖性主要為紫紅色薄層狀含粉砂質板巖，上部夾灰綠色粉砂質板巖，夾巖屑石英砂巖，富含鈣質砂質條帶或透鏡體；中上部可見小型波狀層理、斜層理。第五段（Ptm5）：厚約211m，主要分布在礦區南部，為灰綠色薄層狀粉砂質板巖夾中層狀變質細-粉砂巖。第四系（Q）：為殘坡積和沖積層組成，分布在礦區北部沖積溝。

（2）礦區構造。區位于唐滸坪復式背斜的南翼，整體構造較為簡單，主要受區域構造的控制和影響，走向為北東向-北東東向。礦區內杜家坪-滴水坪逆掩斷層是唐虎坪大斷層的次一級斷層，主要分布在板溪群馬底驛組與橫路沖組地層內，傾角較陡，局部發育有次級的小背斜褶曲，背斜軸走向北東東，斷層較發育，區內發育的主干斷裂主要在礦區北西角出露，總體走向40°～60°，傾向北西，由碎裂硅化含粉砂巖、斷層角礫巖、石英脈、斷層泥組成，斷層角礫一般定向排列，普遍硅化較強，為礦區含礦層之一。

圖2 柳林金礦平硐內斷裂構造與礦體關系圖

另外礦區內北西方向發育一次級斷層，位于主斷層的東南側，走向北東東，傾向南東，順層或切層產出，為礦區內的控礦層。礦硐內見有明顯的斷裂構造成礦（圖2）。

（3）巖漿巖。礦區未見巖漿巖體出露，僅局部見到一些沿著裂隙充填的與巖漿熱液有關的石英、方解石脈。

3 礦體(層)地質特征

圖3 柳林金礦區地質圖

沅陵縣杜家坪鄉柳林金礦化帶總體走向為北東東向，礦層主要賦存在石英脈破碎帶及兩側蝕變帶內，圍巖主要為馬底驛組灰綠色泥砂質板巖，根據目前地表槽探工程揭露、深部鉆探和以及坑道控制的主礦體有3個，分別為Vl和V2及V3號脈。三條礦脈基本呈平行產出，金礦體主要賦存于晚元古界板溪群馬底驛組的紫紅色-紫灰色條帶狀砂質板巖中，受斷裂破碎帶的嚴格控制，呈脈狀產出。

厚度和品位變化系數較大，局部有富集現象。礦區內V1、V2、V3金礦（化）體具有以下共性：①總體走向為北東東向；②礦體（脈）主要產于板溪群馬底驛組地層中的順層石英脈破碎蝕變帶中；③礦層主要賦存在石英脈破碎帶及兩側蝕變帶內；④礦化主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化、自然金、主要的蝕變為硅化、綠泥石化、絹云母化、高嶺土化（見圖3）。

4 控礦因素及富集規律

（1）地層巖性控制。板溪群馬底驛組富含火山灰質的紫紅色夾灰綠色砂泥質復理石建造，金的背景（0.24X10-6），是本區主要的礦源層之一，其第四段紫紅色粉砂質板巖的中部鈣質含量較高，在區域構造應力作用下，發生層間滑動而形成層間蝕變帶，礦體即賦存于該蝕變帶中，是礦區金的直接賦礦層位，礦床嚴格受地層巖性控制。

（2）構造控制。雪峰-加里東運動期，受南北間區域構造應力的作用，在變形褶皺與倒轉過程中，不斷發生層間走向滑動與剝離，形成了區內北東東向規模大、切割深的走向滑動斷層，有利于深部熱液的上升運移；層間的剝離空間是礦體賦存沉淀、成礦的有力場所，礦區西側的F37為沃溪深大斷裂，是區域主要導礦構造，礦床即賦存于該斷裂之下盤，與F38斷層共同控制著礦床的產出與分布，前期斷裂的多次復活與后期斷裂的疊加，使金礦化進一步疊加富集。

5 礦床成因分析

柳林金礦床位于湘西鎢錫金礦床的東延部位，屬于同一成礦帶，礦脈的形態、產狀受東西向斷裂控制，主要的載金礦物黃鐵礦多呈脈狀、浸染狀產于破碎帶中或是因裂隙中，石英裂隙中，顯示熱液充填特征。從區域的金礦床開采中獲知，有的東西向的主斷裂延深大，自身已具備了導礦構造條件。礦物包裹體爆裂溫度為257℃～384℃，屬于中溫熱液成礦。綜上所述，成礦的礦源主要來源于地殼深部，部分來源于地層，東西向主斷裂是主要的導礦構造，此組斷裂又為儲礦構造。礦床屬于中溫變質熱液充填石英脈蝕變巖型金礦。

6 礦區找礦標志及前景分析

6.1 找礦標志1：地表蝕變特征

礦區內三條Au礦（化）體嚴格受蝕變帶控制，且主要發生于石英脈與層間破碎帶中。地表蝕變巖由于經過氧化、風化，然后再經過雨水沖刷、過濾等作用，使Au被淋濾掉。所以地表槽探皆未達到Au礦化標準，而沿傾向在地表下30米處開始出現氧化礦。

6.2 找礦標志2：蝕變與礦化的關系

①黃鐵礦化：主要分布于礦體中，近礦圍巖中僅少量分布。與金礦關系最為密切，是金礦體存在的直接標志。兩者呈正相關關系。一般黃鐵礦化強烈地段，尤其煙灰色細粒粉末狀黃鐵礦發育地段，金礦化強且穩定，黃鐵礦多呈細粒侵染狀、團塊狀或細脈產出。②硅化：主要分布于破碎帶與絹云母化板巖中，尤以礦體產出的破碎帶硅化更為強烈，與金礦化、黃鐵礦化關系最為密切，呈正相關關系。

一般硅化強烈地段，黃鐵礦明顯增高，金礦化好。在破碎帶中，二氧化硅溶蝕交代圍巖角礫巖，又為晚期的硅質膠結，則形成角礫邊界模糊，硅化構造角礫巖。在巖石裂隙與斷層面附近則形成石英團塊或細脈、黃鐵礦、自然金則產于石英脈裂隙中。③絹云母化：普遍發育。層間斷層頂底板的巖石受到礦化熱液的交代作用影響，泥質發生重結晶，高價鐵還原為低價鐵，原巖由紫紅色、灰紫色退變為灰白色，黃白色、肉紅色或灰白色略帶淺綠色，其蝕變強度和厚度與破碎帶厚度、礦體厚度及礦化強度呈正相關。一般礦體附近蝕變較強，為灰白色，向外過度到肉紅色，蝕變厚度一般為0.5m～0.8m，最厚達15m。多分布于礦體外側，是該類型金礦的重要找礦標志。④綠泥石化與碳酸鹽化：兩者常伴生在一起，分布于黃鐵礦化、硅化外緣或底部，與金礦化呈反相關關系，常預示著金礦化減弱或消失或礦體尖滅。

6.3 找礦標志3：斷層破碎帶

礦區內構造極其發育，且礦體沿主斷層分布，其中主礦脈走向嚴格受區域內東西斷裂控制。由于礦區內小斷裂較多，在多處形成復斷層，從而為Au礦（化）體提供了賦存空間，并經斷裂控制Au礦（化）體的傾向變化。斷層破碎帶既為礦液流動提供條件,又提供有利的容礦空間。礦化與構造及圍巖蝕變關系密切，破碎帶越發育，硅化越強，黃鐵礦含量越高，金礦化越好，當破碎帶變至尖滅而轉變為片理化帶時，則硅化弱，絹云母化強，石英呈脈型，具香腸構造，黃鐵礦含量減少，金礦化變差。一般來說，破碎帶規模越大，硅化越強，黃鐵礦含量越高，金礦化越好。但是破碎帶厚度太大，則礦化分散而不利于集中；太薄則礦質來源有限難成規模。據統計，礦區破碎帶厚度為0.30m～15.0m。而礦化最有利的破碎帶厚度為0.5m～6m，金礦體多產于該厚度范圍之內。厚度0.5m～2.0m的破碎帶多為含金石英脈填充。

6.4 找礦標志4（間接）：石英脈

礦區內石英脈較為發育，且地表多處可見0.5m～2m寬的石英脈，多沿溝谷發育，主要分布在板溪群馬底驛組及橫路沖組地層，少部分切割地層。一般褪色蝕變帶附近大多見有石英脈，脈寬0.1-2m之間，與地層走向及構造方向基本一致。

6.5 找礦前景分析

①目前工作主要對礦權證內的資源進行核實，由于證內采礦標高限制，故深部資源應具有較大的潛力，且礦體有變厚變富的趨勢。②加強該地區的綜合研究工作，總結區礦帶中的找礦經驗，分析和研究與礦山最近的典型金礦（湘西金礦）成礦規律和控礦因素，注意礦體深部鎢銻礦的成礦規律以及礦體特征，有必要可以作為伴生元素進行綜合利用。③V1、V2礦體沿走向向東有延伸的趨勢。④在礦權區東南面、東面各發現一條規模較好的礦化蝕變帶，可以通過槽探、鉆探工程控制，繼續增加資源儲量。