李沐春,羅大富,李 帥,歐婧
(湖南省地質礦產勘查開發局413隊,湖南 常德 415000)
本區大地構造處于下揚子板塊與華夏板塊的接觸帶,基底構造格架由北東東向和近東西向等韌性剪切帶、北西向轉換斷層、一系列的倒轉和緊閉褶皺構成[4]。中元古界冷家溪群到第四系的地層都有出露,前寒武系淺變質巖系在區內出露面積最廣,是金礦床的賦礦層位,礦體受大型構造組合控制。巖漿活動較頻繁和強烈,有明顯的多期次特點,形成于加里東期的板杉鋪花崗閃長巖-二長花崗巖巖體對本區影響最大。各種淺層侵入巖脈較發育,形態多樣。細?;◢弾r、輝綠(玢)巖、煌斑巖、閃長巖、花崗斑巖、石英安山巖及玄武玢巖等為主要巖類。

圖1 官莊地區構造略圖
本區金成礦過程可粗略劃分為沉積成巖、區域變質、構造熱液作用等階段。礦源形成的重要前提是沉積成巖作用階段成礦元素來源充足,促使成礦元素溶解、遷移、富集成礦的先決條件是區域變質作用形成的環境足夠合適,而金元素經過改造、疊加、富集后形成的金礦床是構造熱液作用的最終結果[6]。
冷家溪群地層出露面積十分廣泛,微量元素地球化學研究表明,冷家溪群富Au、As、Sb、W等元素[5]。Au、Ag、As、Hg、Sb、Cu等元素的平均豐度值分別為其在地殼沉積巖類巖石中元素豐度值的約15、5、16、7、6、1.4倍[1]。由以上可知本區地層中含相對高豐度的金元素和與其關系密切的其它元素,是金礦床形成所需元素的豐富來源。同時本區金礦床表現出遠離礦體地層的含金量比靠近礦體地層的含金量明顯偏高的現象,表明該地層中的金元素經過了活化轉移[1,2]。毛景文等(1997)、賀轉利等(2004)和袁蘭陵等(2008)研究提出,區內成礦物質不僅源于冷家溪群,也來自深部巖漿[5]。巖漿作用不僅提供了少量礦質來源,且巖漿活動產生的熱力場對礦床的改造疊加起著重要作用,同時為含礦熱液的運移和沉淀富集提供了動力[4]。官莊地區巖體出露較少,規模較小,多呈不規則小巖株或巖脈?;究烧J為成礦物質主要來源于冷家溪群,其次源于深部巖漿。
本區的金礦床基本上為產于冷家溪群地層中的熱液變質礦床,以各種形式產出的石英脈是金的主要載體。熱液的運移通道和金的富集空間均受到各級構造的控制,主要分為兩大類型。一類是褶皺核部或其近側的強烈劈理化帶和層間破碎帶,另一類是明顯受大型斷層的次級斷裂帶控制的壓扭性、壓性(或韌性剪切)破碎帶。金的存在形式主要為自然金,其富集需要有利的容礦空間,空間大且連通性好則有利于形成大規模富礦體。
加里東期揚子板塊與華夏板塊開始接觸并擠壓,形成褶皺帶,并產生區域淺變質作用。本區形成軸面大致傾向北西的倒轉復式背斜,強烈劈理化發生在次級背斜核部及附近。變質熱液淋濾金等成礦元素,主要以Au- As -S絡合物的形式進行運移。在劈理化帶中因壓力顯著降低和/(或)氧逸度增高,流體與圍巖發生化學反應,絡合物分解,沉淀出自然金、毒砂、黃鐵礦等礦石礦物組合[2]。
印支期印度洋板塊與歐亞板塊碰撞導致了地殼增厚,褶皺、韌-脆性剪切作用在主體蓋層普遍發生,形成逆沖推覆構造。燕山期發生以伸展為主的構造-巖漿事件及大規模金屬成礦作用[5],形成NEE、近EW、NW等走向的韌性剪切帶。后由于上隆及應變硬化,局部演變成脆-韌性剪切帶,在剪切作用下形成斷裂。動力變質熱液淋濾圍巖內的成礦元素,運移形式以Au-S絡合物為主,在應變強烈部位和后形成的斷裂構造內,因成礦溫度、壓力降低和氧逸度減小,使Au-S絡合物分解,金發生沉淀[2]。巖漿熱液雖參與了部分礦體的成礦,但規模一般不大。
以上可知,區內金礦具多期次成礦、多成礦作用方式的特點[2],特別是構造交匯、成礦期疊加、作用方式多樣的地段,往往是金富集之處,是找礦的重要靶區。
通過以上成礦規律分析,結合區內多數金礦床的實際情況,本區金礦床的成礦物質來源基本一致,主要成礦時代基本相同,各個礦床的差別在于熱液運移的通道及金礦富集的空間形態,而造成礦床差別的主要原因在于控礦構造的差異。
區內找礦效果較好的金礦床有正沖金礦、肖家山金礦、小橫江金礦、雁林寺金礦、洪源金礦和團山背金礦等;其它金礦點有黃絲坑、半邊山、王仙、亥子沖、馬家沖、梓木沖、官莊、有寶沖、潭塘和桃花等。
肖家山金礦區成礦最為密切的是洪家沖同斜倒轉向斜變形過程中派生的層間破碎帶和劈理化帶,其次為脆-韌性剪切帶;雁林寺金礦區的主要控礦構造是一在北東向倒轉復式背斜褶皺軸附近平行發育的劈理化帶,其次是北西向韌性剪切帶;團山背金礦區的主要為近東西向、北西西向劈理化帶,另外還和巖體接觸帶有關;正沖金礦區的主要控礦構造是北西向、北北西向壓扭性、壓性(或韌性剪切)破碎帶,其次是背斜核部或其近側的劈理化帶和層間破碎帶;小橫江金礦區的主要控礦構造是近南北向壓扭性、壓性(或韌性剪切)斷層破碎帶。
本區早期的找礦思路以尋找北東向、近東西向劈理化帶和層間破碎帶中薄而富的礦脈為主,雖取得一定成果,但找到的金礦規模不大。近期先后有正沖、小橫江等金礦區取得了新突破,金礦規模達到中型及以上。正沖、小橫江金礦區二者控礦構造相似,皆為壓扭性、壓性(或韌性剪切)斷層破碎帶。另外從官莊地區構造略圖(圖1)上可看出,雖然正沖、小橫江金礦區控礦構造的走向有較小的差別,但形成時代應同屬于印支-燕山期,兩礦區相鄰且范圍同在兩條北東向區域大斷層之間。結合礦床形成規律所述本區金礦具多期次成礦的特點,故認為加里東期主要形成北東向的褶皺及斷層構造,同時期金礦的控礦構造主要為北東向、近東西向劈理化帶和層間破碎帶,印支-燕山期主要形成南北向、北西向、北北西向壓扭性、壓性(或韌性剪切)斷層破碎帶和少量巖體。小橫江、正沖金礦區處在多期控礦構造交匯處,加里東期和印支-燕山期的多期次疊加作用,使得兩個礦區的金礦富集程度相對更高,因而更容易取得找礦新突破。
肖家山金礦區和小橫江、正沖金礦區所處區域構造情況類似,雁林寺、團山背金礦區雖然有所差別,但分別位于小橫江-正沖-肖家山一線的北西側和南東側,可見本區主要金礦床的分布位置、找礦成果都和上述構造規律基本吻合[7,8]。
通過本文的論述,可以初步得出以下結論:
(1)本區金礦床在空間上嚴格受構造系統的控制,各類區域大規模構造是控制金礦床的基本骨架,找礦應圍繞主要構造展開工作。
(2)區內金礦具多期次成礦、多成礦作用方式的特點,在多期成礦時代疊加的主要構造交匯處,金礦的富集程度相對更高,是找礦的重要靶區。
(3)印支-燕山期受壓扭性、壓性斷層(或韌性剪切)破碎帶控制的金礦床晚于加里東期受北東向褶皺核部或其近側的強烈劈理化帶和層間破碎帶控制的金礦床,如果是多期疊加地段,則金礦富集程度相對更高,因此脆-韌性剪切帶的找礦效果將更好。