湘中龍山金銻礦斷裂構造與成礦關系研究

賈朋遠，宋江濤

（湖南省地質調查院，湖南 長沙 410016）

龍山金銻礦區域構造位于雪峰造山帶與湘中凹陷的過渡地帶，早古生代至中生代均有強烈構造活動。構造行跡以北東向短軸背斜及深大斷裂為主，三個北東向的白馬山、大乘山、龍山短軸背斜在平面上構成白馬山－龍山EW向構造帶。該構造帶是湖南重要的金銻成礦帶，白馬山巖體周緣有古臺山金礦、金山金礦；大乘山背斜北部有大新金礦、南部有高家坳金礦；龍山背斜核部為龍山金銻礦。

一些學者對白馬山－龍山EW向構造帶上的金礦控礦構造進行了研究，戴長華（2000）認為北西向基底斷裂控制了金礦帶的分布，北西向表層斷裂與次級背斜的交匯部位控制了金礦點的分布。賀文華等（2015）認為龍山地區印支運動主要表現為NNE向劈理，燕山運動主要形成NNE向斷裂，龍山背斜控制了龍山金銻礦床的就位及礦脈(體)的展布。

雖然前人對龍山金銻礦控礦構造、成礦時代已經取得一些認識，但是隨著往深部的勘探開采，目前認識仍顯局限，主要體現在：①對不同方向控礦構造的先后期次關系缺乏研究。②沒有把礦區構造形跡同雪峰造山帶及鄰區區域大地構造演化結合，對加里東、印支、早燕山運動形成的構造序次沒有厘清。③片面強調金礦化與區域變質、含礦地層關系密切，忽視了中生代陸內造山作用對金礦的重要作用。本文通過對龍山金銻礦多個中段的斷裂構造研究分析，取得了一些新的認識，期望對該地區找金以及龍山金銻礦的深部找潛提供更多線索。

1 礦區地質概況

礦區出露地層為南華紀長安組，未見頂底，為一套淺變質灰綠色碎屑巖系，總厚大于1800m。根據巖性組合由老至新分為四個巖性段，其中第一段巖性為區內的主要賦金、銻礦源層。巖性組合為灰綠色含礫砂質板巖夾淺灰綠色絹云母板巖、紫紅色—灰紫色火山角礫巖、凝灰巖。板巖中礫石成分有石英、長石、砂巖、花崗巖等，以長石、石英礫為主，呈次圓狀－次棱角狀。火山角礫巖、凝灰巖出露不連續，呈透鏡狀產出，單層厚度3cm～40cm，最厚達2m以上?；椎男略沤绺邼救汉湍先A系含豐富的火山物質，Au、Sb、W、As等成礦物質含量高，Au、Sb豐度值分別為21×10-9、26.67×10-6，是克拉克值的5倍及44倍，是重要礦源層（賀文華等，2015）。

公田一灰湯一新寧基底斷裂帶從礦區東部穿過，在地表形成一系列NNE—NE走向的斷裂帶，該深大斷裂是重要的導礦容礦構造。礦區內斷裂按其展布方向可分為NWW向、NW向、NNE向和NE向四組，其中NNE向斷裂最為發育，多達20幾條。

在礦區尺度內并沒有大規模巖體出露，但據區域物探重力資料表明，龍山礦床所在區域存在明顯的負重力異常。在龍山隆起北部柿鄉沖，北東部梳莊、磚灣村等地發育花崗斑巖脈，南東部楓城里、梧桐村等地發育花崗閃長斑巖脈群。

2 礦區斷裂構造特征

礦區斷裂發育，具多期多次活動特征，按其展布方向可分為NWW向、NW向、NNE向和NE向四組，其中NWW向、NNE向斷裂為區內主干斷裂，控制了區內大部分礦脈的展布，為主要控礦斷裂。

2.1 NNE向斷裂

NNE向斷裂是礦區內最為發育的斷裂，除了5、7、8等三條斷裂延伸較長，其他斷裂均比較短，這些斷裂宏觀構成傾向290°～310°，傾角61°～87°的斷裂系。斷裂系長200m～1200m，破碎帶寬0.30m～2.50m。主要由片理化、碎裂化巖石組成，帶內石英透鏡體、構造透鏡體具斜列現象。斷層面平直陡峭，普遍見水平擦痕及磨擦鏡面，主斷面兩側發育小角度斜交的次級斷裂，往兩側巖石過渡為碎裂化板巖。

以550中段4號穿脈為例，整個斷裂帶寬2.5m，由3條剪裂隙和其間的片理化帶組成，圍巖有退色化蝕變。斷裂下盤裂面上可見黑硬綠泥石形成的摩擦鏡面，鏡面上發育水平擦痕和階步。根據擦痕、階段、次級裂面以及錯移的石英脈判斷為左行平移斷裂。靠近剪裂隙邊緣的構造透鏡體定向排列，斷裂帶內的硅化脈可能受派生的反向R′斷裂作用，與剪裂隙高角度相交，與片理化方向相反且具右行平移特征。

值得一提的是，在龍山背斜北部梳莊、沙河村發育花崗斑巖脈，根據遙感影像清晰可見巖脈被NNE向斷裂左行平移，平移距離估算在40m～60m之間。

2.2 NWW向斷裂

該組斷裂是龍山金銻礦床最主要的控礦斷裂，與礦床成礦關系最為密切，主要是1、2、18等3條斷裂。斷裂走向280°～295°，傾向10°～25°，傾角70°～80°，走向長700m～2120m，破碎帶寬0.30m～23.59m，近于平行斷續分布。主要由斷層角礫巖、雜亂石英脈和塊狀金銻礦組成，金銻礦體與圍巖界線清晰。

以190中段1號穿脈為例，斷層破碎帶內主要為塊狀、角礫狀、網脈狀金銻礦體充填，還發育雜亂石英脈、斷層角礫巖等。斷裂面沿走向參差不齊，膨脹窄縮現象常見，局部破碎帶有分枝復合現象。摩擦鏡面上擦痕、階步發育，擦痕側伏向與斷層傾向一致顯示上盤為下降盤?？傊摂嗔褟埿蕴卣髅黠@。

2.3 NE向斷裂

主要為5號斷裂等。斷裂傾向北西，傾角51°～78°。走向長160m～3700m，破碎帶寬0.2m～8m，由糜棱狀碎裂巖石、石英團塊、板巖構造透鏡體組成。斷層面舒緩波狀，但光滑平整，普遍見水平及傾斜兩組擦痕，破碎帶下盤有入字形分支斷裂。5號含礦斷裂具一定的金銻礦化，但無礦間隔較多。

2.4 NW向斷裂

主要分布于礦區北部，有9、10、11、12、19等。傾向北東或南西，傾角一般大于50°。斷裂走向長120m～650m，破碎帶寬0.09m～1.06m，具明顯膨漲窄縮現象，主要由碎裂化板巖組成，具金銻礦化，變化較大，局部見工業礦體。

其它性質不明斷裂分布、產狀各異，破碎帶現象不明顯，為低序次斷裂，不作介紹。

3 礦區礦脈特征

礦區內目前已發現具一定規模的礦脈25條，在平面上，以1、2、18等3條北西西向含礦脈帶最為發育。經歷次勘查，具有工業價值的礦脈有8條（1、2、4、6、7、8、18、20號），按其走向可分為NNE、NWW兩組。

3.1 NNE向礦脈

NNE向礦脈主要有4、6、7、8、20號等5條礦脈，單條脈走向長330m～1650m、傾斜延深386m～1007m，礦脈（體）厚0.55m～1.03m。礦脈（體）總體傾向北西西、傾角74° ～77°。

3.2 NWW向礦脈

NWW向礦脈主要有1、2、18號等3條礦脈，單條脈走向長870m～1396m，傾斜延深853m～1445m，礦脈（體）厚0.88m～1.34m。礦脈總體傾向北北東，傾角76°～78°。根據已知工程對礦區金銻礦脈的控制情況研究，北西西向礦脈傾向延伸向西端側伏，側伏角67°，且在走向上呈左行雁列式尖滅側現，向深部延伸有逐漸收斂趨勢。

1號脈為礦區王牌礦脈，地表長1396m，總體走向290°，傾向北北東，平均傾角76°，最低控制標高-359.61m，傾向延伸1400m以上，礦脈平均厚度1.25m，平均品位Au2.96×10-6，Sb4.15×10-2。1號礦脈保有資源儲量礦石量為全礦區保有礦石總量的33.8%，金金屬量為總量的40.0%，銻金屬量為總量的62.0%。礦體具有NWW側伏的特點，側伏角75°左右，受北西西向斷裂帶控制，破碎帶由構造角礫巖（碎裂化板巖）、石英細脈或團塊和金、銻礦石等組成，具脹縮及尖滅側現現象。

1、2號礦脈為礦區最主要的兩條礦脈，其中1號礦脈由具左行側幕式（含分支）的5條支礦脈（1-1、1-2、1-4、1-5、1-4支）組成。兩條礦脈由多條斷層呈左滅右現側幕式排列而成。這種礦脈呈左行雁列的構造樣式成因見后文。

4 討論

龍山金銻礦構造控礦作用十分明顯，斷裂構造的形態、產狀、規模和分布對礦體的空間展布、礦化富集等均有明顯的控制作用。礦體形態嚴格受張性、剪性斷裂控制，礦體產狀與斷裂產狀一致，礦體一般聚集在斷裂破碎帶內。通過對NNE向、NWW向兩組控礦斷裂分析研究，并結合華南早中生代構造演化，筆者對龍山金銻礦成礦作用形成幾點認識。

4.1 NNE向斷裂形成于印支晚期，起到導礦容礦作用

早中生代是華南地區大地構造背景發生重要轉折、構造動力體制發生劇烈變動的時期，近年來逐漸形成主流的觀點認為印支運動強度不大或僅在南北向擠壓下形成近EW向褶皺，上古生界NNE向主體褶皺形成于燕山運動甚至更晚（舒良樹等，2002，2004，2006，2012；張岳橋等2009；徐先兵等，2009）。

蘇金寶等(2013)對雪峰山及其鄰區古應力場研究認為，印支期華南塊體順時針旋轉與華北塊體拼貼，形成以東西向構造為主的特提斯構造域，擠壓應力先為NE向后變為近SN向。華南地區印支期近東西褶皺構造帶的形成與華南大陸南、北邊緣地塊碰撞作用有關。南北向擠壓事件使華南地塊疊覆增厚，并導致華南印支期過鋁質花崗巖的發育(Wang et al，2005)。

基于上述認識，筆者認為雪峰山及其鄰區金銻成礦作用在印支期構造運動具有以下演化階段：

（1）SN向擠壓階段：晚三疊世因華南與華北板塊碰撞及華南板塊南緣古特提斯洋的俯沖增生作用而產生區域SN向擠壓，雪峰山及其鄰區的靖州—溆浦大斷裂、通道—安化大斷裂、城步—新化大斷裂及公田—灰湯—新寧大斷裂在區域南北向擠壓下產生強烈左行走滑。公田—灰湯—新寧大斷裂延伸至地表的同向脆性斷裂帶同樣產生左行走滑，并在規模斷裂周緣產生NNE向次級斷裂（即礦區內NNE向左行平移斷裂）。深部的韌性、韌-脆性變形構造具有較好的可滲透性，成為熱水溶液的良好通道。

（2）后碰撞階段：繼中三疊世晚期印支運動擠壓褶皺、逆沖疊覆與地殼增厚之后，晚三疊世進入擠壓減弱、應力松弛的后碰撞環境階段，中下地殼減壓熔融而產生大規模的花崗質巖漿活動，形成印支期的強過鋁花崗巖（白馬山巖體，望云山巖體，天龍山巖體）。

付山嶺等(2016)對龍山金銻礦床成礦時代進行了研究，熱液成因的黃鐵礦Re-Os等時線年齡為195士36Ma，對應于印支晚期。陳佑緯等（2017）對龍山金銻礦床外圍出露的5條酸性巖脈(花崗斑巖脈、花崗閃長斑巖脈)開展鋯石U-Pb年代學研究，龍山地區出露的酸性巖脈具有一致的結晶年齡，為220Ma～217Ma，是印支晚期巖漿活動的產物。表明龍山地區出露的酸性巖脈主要由深部的元古代淺變質碎屑巖在碰撞后仲展背景下減壓部分熔融形成。

酸性巖脈的成巖年齡與龍山金銻礦印支晚期成礦年齡大體一致，說明龍山地區隱伏的花崗巖體在上升侵位過程中，提供熱源和流體，流體與周圍含Au、Sb地層交代形成含礦熱液。

（3）造山后伸展階段：晚三疊世末至侏羅紀構造體制轉變為同造山上隆伸展，含礦熱液往上遷移，在NNE向斷裂中沉淀成礦。

4.2 NWW向斷裂形成于早燕山期，起改造富集作用

早燕山運動發生于中侏羅紀末-早白堊世早期（205-135Ma），伊澤奈崎（Izanagi）板塊NWW向俯沖擠壓，形成一系列NNE或NE向縱彎褶皺、逆斷層或逆掩斷層，以及NW-NWW向的橫張斷層或走滑斷層（萬天豐等，2002，2004）。

在來自SEE的水平擠壓應力作用下，礦區巖層先破裂形成共軛剪節理，持續擠壓作用下，在最大主壓應力方向產生追蹤張裂隙。付山嶺等(2016)對龍山金銻礦床鋯石U—Th/He年齡研究表明在160Ma還有一次熱事件。NNE向含礦斷裂在這次熱事件影響下，先期金屬硫化物改造活化。此時NNE向斷裂處于擠壓應力場下，熱液遷移至NWW向張裂隙，沉淀富集呈塊狀礦體。持續的擠壓作用派生左行剪應力，改造了張裂隙中的礦脈，空間上形成左行雁列的構造樣式。

對控礦構造的研究，我們認為尋找深部或者背斜核部其他方位的NWW向斷裂、左行雁列的張性斷裂是增儲增潛的主要方向。

5 結論

（1）區內經歷了多期次構造運動，斷裂構造十分發育，按走向主要有NWW向、NW向、NNE向和NE向四組等4組，其中北西西向正斷裂明顯改造先期北北東向左行平移斷裂，為晚期斷裂。

（2）礦脈主要受NWW向、NNE向兩組斷裂構造控制。NWW向正斷裂礦化現象良好。NNE向左行平移斷裂礦化稍弱。破碎帶下盤斷面附近礦化比上盤斷面附近礦化強，塊狀輝銻礦常見于下斷面附近，而在破碎帶上斷面附近以浸染狀輝銻礦為主。

（3）晚三疊世南北向擠壓事件導致公田—灰湯—新寧深大斷裂活化，同時派生的北北東向剪應力形成北北東向左行平移斷裂，在地層、構造、巖漿的共同作用下，形成北北東向礦脈，是龍山金銻礦的主礦化期。

（4）早燕山運動來自SEE方向的強烈擠壓，龍山背斜核部形成NWW向的正斷裂，其容礦空間相對較大，礦化更為富集，是龍山金銻礦的富集期。