江西土龍山金礦地質特征與控礦因素

羅一鵬，王春林

（江西省核工業地質局二六一大隊，江西 鷹潭 335000）

江西土龍山金礦位于江西省土龍山-嶺下灣一帶，在修水縣東北部，礦帶長約500m ～1000m，山勢陡峻巍峨，屬高山區。近十年來，在國土資源部、國家自然科學基金委等部委支持下，對江西土龍山金礦開展了“大規模成礦作用與大型礦集區預測”、“成礦作用與資源潛力－成礦區（帶）形成的四維結構探討研究”等方面的研究，在區內成礦過程、流體成礦系統、地質結構等方面亦取得了較突出的進展，但后來由于該地區地質結構復雜，且勘查條件惡劣，停止了對江西土龍山金礦地質勘查研究工作。雖然已經初步了解了礦區地質條件，但是對于其金礦地質特征及控礦因素還沒有明確了解，為此提出江西土龍山金礦地質特征與控礦因素研究，為江西土龍山金礦進一步勘查及開采提供理論依據。

1 江西土龍山金礦地質特征

江西土龍山金礦位于揚子陸塊下揚子地塊東北端，存在土龍山、嶺下灣、鐵爐灣以及李陽斗等多個金礦礦帶，此次對于江西土龍山金礦地質特征分別從地層、構造兩部分進行分析，下圖為江西土龍山金礦地質構造圖。

1.1 地層特征

江西土龍山金礦地層整體呈西北走向，地層傾角大約為65.5°～78.5°，礦區的東部地層傾角大約為48.6°～67.8°；中層地層傾角大約為42.5°左右。江西土龍山金礦地層由老到新分別為震旦系、寒武系、二疊系。

震旦系由下震旦統嶺下灣下巖組與下震旦統嶺下灣上巖組組成，其中下震旦統嶺下灣下巖組地層主要分布嶺下灣一帶，呈西寬東窄延西北—東南向塊狀展布，下震旦統嶺下灣下巖組地層上半部為紫色花崗巖閃長巖夾頁巖，地層下半部巖石為灰色礫巖夾灰色粉砂巖和泥巖。所含礫巖的礫石成分幾乎全為石灰巖。其與上覆地層土龍山組為斷層接觸，下震旦統嶺下灣下巖組地層厚度145.14m ～168.44m，平均158.35m。

圖1 江西土龍山金礦地質構造圖

下震旦統嶺下灣上巖組地層分布于嶺下灣至土龍山一帶，呈東北—西南向狹窄條帶狀展布，厚度在165.45m ～192.45m 之間，平均厚度184.76m。巖性主要由頁巖和石灰巖組成，此外還夾雜有少量的泥巖、粉砂巖[1]。下震旦統嶺下灣下巖組地層巖層層次分明，層序結構清晰，屬于典型的海陸交互相沉積地層。根據地層巖石組成特征，可將下震旦統嶺下灣上巖組地層分為上段、中段、下段三個巖石段，其中上段巖層厚度大約在14.36m 左右，以棕綠色頁巖、石灰巖為主，巖石頂部夾有較薄的粉砂巖；中段巖層厚度大約在36.45m 左右，其中有10.64m 左右的侵入巖體，巖石主要為花崗巖閃長巖，中段巖層所含粉砂巖均比較薄，但粉砂巖層位比較穩定，富含腕足類等海相動物碎屑化石，可作為區內的輔助標志層；下段巖層厚度大約在42.15m 左右，以灰綠色～綠色粉砂巖、頁巖為主，并巖層內部夾有少量的泥巖。嶺下灣上巖組沉積環境較復雜，有深海相、也有淺海相，有正常沉積，也有混雜堆積，總體顯示造山帶沉積環境特征。

寒武系地層由上寒武統鐵爐灣組和上寒武統李陽斗群組組成，其中上寒武統鐵爐灣組分布于鐵爐灣—左李陽斗一帶，該組地層走向主要呈東北—西南向，地層巖性主要為灰黑色薄層白云巖與泥質石灰巖、塊狀頁巖的互層，以灰黑色薄層白云巖為主[2]。

地層總厚度大于1533.45m，與震旦統嶺下灣下巖組為斷層或整合接觸；上寒武統李陽斗群組分布于李陽斗以西一帶，地層總體呈西南—東北向展布，厚度215.62m ～545.16m，平均395.48m，均遭受不同程度的剝蝕，整體上為一套海陸交互相沉積地層，地層巖性主要由紅棕色、灰黑色石灰巖、灰綠色頁巖夾泥巖、棕色的頁巖組成，該組地層與下覆地層呈整合接觸。

二疊系據巖石組合特征，自下而上劃分為大橋組和相公坳組，該組巖石主要由灰棕色、黑色花崗巖、粉砂巖及雜色花崗閃長巖組成,地層厚度在15.56m ～86.16m 左右，屬典型的過渡相（三角洲相）沉積。砂巖中礦物成熟度低、分選差，巖屑成分主要為紫紅色泥質巖，屬炎熱干燥氣候條件下快速堆積的河流相粗碎屑巖。頂、底出露不全，厚度＞666.6m，以產石膏、石鹽、鉀鹽、油頁巖、含銅砂巖為特征，產孢粉、植物等，各地出露厚度不一，化石以孢粉為主。

1.2 構造特征

江西土龍山金礦構造變形主要表現為地殼運動引起的各種褶皺斷裂構造現象，礦區褶皺構造與斷裂構造發育完整，具體構造特征如下。從已經金礦礦體分布來看，礦區褶皺主要包含北西西向、近東西向兩種褶皺。其中北西西向褶皺主要位于江西土龍山金礦土龍山一帶，軸向呈北西向延伸，褶皺軸長大約48.4km，向斜北西端昂起，南東端被燕山期逆沖推覆斷層破壞[3]。

兩翼被鐵爐灣-李陽斗斷層斷失，僅見土龍山組核部地層。近東西向褶皺位于江西土龍山金礦西北角李陽斗一帶，軸向呈東西向延伸，褶皺軸長大約36.8km，近東西向背斜核部及兩側地層均為下震旦統嶺下灣下巖組，是江西土龍山金礦主要控巖控礦構造。

江西土龍山金礦斷裂較發育，從西至東分別有鐵爐灣-李陽斗斷層、古市-德安斷層，其中與金礦成礦關系密切的斷裂為鐵爐灣-李陽斗斷層，該斷層兩邊多處發育與主斷層相交的次級斷層，并在斷層交匯處往往見有礦（化）或礦（化）體，如土龍山礦點、李陽斗金礦礦點。鐵爐灣-李陽斗斷層位于江西土龍山金礦區西北部，斷層長約86.5km。該斷層傾向西北，傾角較緩，一般為48°左右，上盤地層為震旦統嶺下灣上巖組，下盤地層為震旦統嶺下灣下巖組[4]。

該斷層破碎帶發育比較完整，帶內含有大量的條帶狀、網格狀石英細脈，在下盤地層為震旦統嶺下灣下巖組之中，斷層兩側發育一些軸面傾向西北的緊閉北西西向斜褶皺，是該斷層主要牽引褶皺，指示該地層的上下盤地層運動特征，且老地層逆沖于新地層之上，故為燕山期逆沖推覆斷層。

古市-德安斷層位于江西土龍山金礦北西部，斷層總體呈西北至東南走向，呈舒緩波狀展布，斷層東北段截止于鐵爐灣-李陽斗斷層，斷層長約96.7km，傾向西南，傾角大約在86°左右，上盤地層為上寒武統鐵爐灣組地層；下盤主要為上寒武統李陽斗群組地層。破碎帶發育，斷層局部出現軸面傾向近東西向的倒轉褶皺，是該斷層主要牽引褶皺，且老地層逆沖與新地層之上，故為逆沖推覆斷層，時代為燕山期。通過以上對礦區地層、褶皺、斷層等地質特征描述，完成了江西土龍山金礦地質特征研究。

2 江西土龍山金礦控礦因素

江西土龍山金礦是典型的巖漿期后熱液成礦，成礦主要受到巖漿作用的影響，早期的巖漿巖活動不僅為江西土龍山金礦形成提供了熱量能源，還為其礦床形成提供了大量的礦物質資源、硫源以及礦源流動的傳輸介質。

具研究資料表明，江西土龍山金礦區巖體內主要是堿性偏高的閃長巖巖石，并且金礦地質構造下盤由鋁質和富硅質的黃龍組淺變質砂巖所構成，而上盤的巖體組成成分是由富鈣質和鎂質的新元古界石炭系的碳酸鹽石灰巖所組成，上盤與下盤的巖性恰好組合成典型的硅/鈣界面，硅（鋁）/鈣（鎂）界面是一個成礦的物理界面，同時也是一個成礦的化學界面，該界面由于受物理和化學雙重作用下容易引發金屬元素的異相定位。

由此可見江西土龍山金礦控礦作用首先是原始巖漿基性富堿，含豐富的金、鐵等成礦物質，在較高的熱量能源影響下含礦物質發生了異相定位。在巖漿活動早期，一部分含金礦源進入暗色礦物，由于巖漿活動早期溫度過高，且含氧量較少，不利于大量金礦形成，此時金礦礦源以及其他礦源只能富集在巖漿內部。到了中期，巖漿溫度逐漸變低，此時巖漿演化至中偏酸性階段，該階段利于巖漿內部礦物組分的揮發，使礦源內金礦濃度增大，在還原環境下鐵及堿金屬以絡合物形式溶解于流體相中。到了后期，在地質構造帶傳輸介質作用下，部分礦源透過構造帶逐漸裸露到地表。

與此同時巖漿巖成分變化，硅鋁成分增高及堿度降低，并由于透源構造帶的發育，氧逸度增大，金、鐵等金屬大量溶于液相，隨后沿運礦構造帶上涌。隨著金礦的沉淀及還原硫活度的增高，進入石英-硫化物成礦階段。全硫含量較低的中性、堿性溶液是巖漿演化晚階段形成的，能以較高的濃度搬運呈硫代絡合物的金、鐵，當溫度降低及PH 值降低，以及由于硫化物的沉淀而使還原硫活度降低，而造成硫代絡合物變得不穩定，發生礦化現象，由此說明侵入巖是江西土龍山金礦最重要的控礦因素。

3 結語

此次結合相關地質資料，對江西土龍山金礦地質特征與控礦因素進行了研究，并取得了一定的研究成果，對礦區后續開采及勘查工作的開展奠定了基礎，此外對金礦地質構造特征及深部找礦研究具有一定的借鑒意義。由于此次研究時間以及個人能力有限，對于江西土龍山金礦研究尚淺，今后會對江西土龍山金礦的成礦規律以及成礦特征進行深入分析，促進該地區采礦業的發展。