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        湖南省桃江縣馬跡塘、石牛江地區(qū)金地球化學(xué)異常特征及找礦前景

        2021-11-02 08:33:04劉賢紅劉顯麗
        中國(guó)金屬通報(bào) 2021年10期
        關(guān)鍵詞:石牛桃江北西

        劉賢紅,劉顯麗

        (湖南省地球物理地球化學(xué)勘查院,湖南 長(zhǎng)沙 410016)

        1 區(qū)域地質(zhì)背景

        桃江縣在大地構(gòu)造位置上處于揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊的俯沖碰撞閉合帶,大致以泗里河—源嘉橋一線為界,北邊屬揚(yáng)子陸塊的雪峰弧形隆起帶,南邊屬華夏陸塊的湘中坳陷區(qū),基底構(gòu)造以桃江—瀏陽(yáng)東西向構(gòu)造帶、桃江—城步北東向深斷裂帶及三官橋—板溪北東東向深斷裂帶構(gòu)成“一橫二縱”的構(gòu)造格架;蓋層構(gòu)造大致以常德—安仁武陵期北西向基底構(gòu)造為界,北側(cè)為新生代的洞庭湖斷陷盆地,南側(cè)為雪峰山隆起區(qū),多期次的構(gòu)造巖漿活動(dòng)使本區(qū)構(gòu)造形跡變得復(fù)雜。

        2 礦區(qū)地質(zhì)

        2.1 地層

        新元古界冷家溪群和板溪群以淺變質(zhì)泥質(zhì)巖和細(xì)碎屑巖為主,厚逾萬米,廣泛分布于礦區(qū)中部和北部,為金礦的賦存層位;震旦系和早古生界呈帶狀分布于南部,為淺變質(zhì)碎屑巖、板巖夾硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖;晚古生界泥盆系僅見于東南部及東部,主要為碎屑巖;中生界僅見白堊系上統(tǒng),為典型的陸相紅色碎屑巖,零星出露于東南部灰山港和西部馬跡塘一帶;新生界第四系為松散堆積的洪、沖積層和殘、坡積層,分布于河谷地帶和碳酸鹽巖風(fēng)化覆蓋區(qū)。

        2.2 構(gòu)造

        礦區(qū)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育,構(gòu)造格架主要呈北東向、北西向、近東西向,地質(zhì)構(gòu)造的控礦特征十分明顯。馬跡塘地區(qū)受銻礦成礦帶城步-新化-桃江北東向斷裂帶控制。石牛江地區(qū)則受金銻成礦帶常德-安仁北西向構(gòu)造帶控制,石井頭金礦、梅水洞金礦及彭家沖銻礦就分布在這條斷裂帶上;石牛江南部受金銻成礦帶桃江-瀏陽(yáng)東西向構(gòu)造帶的影響。

        2.3 巖漿巖

        礦區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)較發(fā)育,主要為志留紀(jì)巖漿巖侵入活動(dòng)形成的桃江巖體,巖性主要為花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖,其中閃長(zhǎng)巖與金礦化關(guān)系密切。在桃江巖體西南側(cè)外圍,出露有楊材沖巖體、鄧家沖巖體,該二小巖體均為晚三疊世侵入形成,巖性主要為二長(zhǎng)花崗巖等。巖漿巖呈巖基、巖株產(chǎn)出,局部有石英斑巖脈分布于桃江巖體周圍及灰山港一帶,對(duì)礦區(qū)內(nèi)的成礦作用提供了熱動(dòng)力。

        3 樣品采集與測(cè)試

        水系沉積物測(cè)量參照相關(guān)地球化學(xué)普查規(guī)范執(zhí)行。馬跡塘石牛江地區(qū)屬雪峰山余脈向洞庭湖平原過渡的環(huán)湖山丘地帶,地勢(shì)總體呈南高北低,水系發(fā)育,適合水系沉積物測(cè)量。礦區(qū)采樣布局以1:5萬地形圖為底圖,按整數(shù)公里數(shù)作坐標(biāo)網(wǎng)格,即每個(gè)網(wǎng)格(大格)代表的實(shí)際面積為1km2,布點(diǎn)時(shí)將每個(gè)大格分為4個(gè)小格。在每個(gè)小格里的水溪(水溝)中布設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)。采樣密度原則上為4個(gè)/km2。采樣介質(zhì)以溪溝中的淤泥、粉砂等細(xì)粒物質(zhì)為主。采樣粒度基本上是淤泥和粉砂等細(xì)粒物質(zhì)。

        野外樣品干燥后,按-10~80目的粒度在野外駐地進(jìn)行了過篩,過篩處理后的樣品采用對(duì)角線折疊法混勻后放入紙袋中,其重量基本上不小于300g(正、副樣各150克)。樣品采用石墨爐原子吸收光譜法為主體,平面光柵電弧直讀發(fā)射光譜法和原子熒光光譜法等為配套方法的測(cè)試方案,分析了Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、W、Sn、Mo、Bi等12個(gè)元素,并對(duì)本次樣品的分析質(zhì)量進(jìn)行了監(jiān)控和評(píng)估,樣品的檢出限、準(zhǔn)確度、精密度、重復(fù)性檢驗(yàn)等檢查結(jié)果均符合規(guī)范要求。

        4 地球化學(xué)異常特征

        通過對(duì)工作區(qū)開展1:5萬水系沉積物測(cè)量及異常查證工作,圈定綜合異常。本文對(duì)W、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn、Au、Sb、As、Ag等10個(gè)主要成礦元素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以W 6×10-6、Sn 7.5×10-6、Bi 0.75×10-6、Cu 80×10-6、Pb 50×10-6、Zn 150×10-6、Au 18×10-9、Sb 15×10-6、As 52×10-6、Ag 0.4×10-6等為異常下限,按異常下限值的1、2、4倍劃分三個(gè)濃度級(jí),圈定綜合異常多處,本區(qū)主要涉及AS16、AS19、AS9等三處綜合異常。

        4.1 AS16綜合異常

        位于龍?zhí)稑颉裣粠В惓C娣e達(dá)18.12km2,呈北西向帶狀分布,異常與北西向區(qū)域斷裂及已知礦點(diǎn)吻合較好,區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)有梅水洞金礦點(diǎn)和譚家灣金礦化脈。異常元素較齊全,主要有Au、As(圖1),還伴有W、Sn、Pb、Zn、Ag等異常,其中Au達(dá)三級(jí)濃度異常,As為二級(jí)濃度異常,濃集中心明顯,規(guī)模大,各元素吻合性好。Au異常峰值高達(dá)1030×10-9。

        AS16異常區(qū)出露地層主要為板溪群五強(qiáng)溪組和馬底驛組地層,巖性主要為石英砂巖和條帶狀板巖;北西向區(qū)域斷裂構(gòu)造貫穿全區(qū),為區(qū)域性控礦構(gòu)造,北西向次級(jí)斷裂十分發(fā)育。

        4.2 AS19綜合異常

        位于彭家沖~老虎寨一帶,彭家沖一帶發(fā)現(xiàn)有金銻礦脈,為聯(lián)營(yíng)銻礦(彭家沖銻礦)礦點(diǎn)。異常區(qū)出露地層北部主要為板溪群五強(qiáng)溪組下段和上段;區(qū)內(nèi)北西向和北西西向斷裂在老虎寨一帶交匯。異常元素主要有Sb、Au、As、Pb、Cu等(圖2),在AS19北部聯(lián)營(yíng)銻礦一帶主要是Sb、Au、As異常;在AS19南部,主要是Hg、Mo、Ag、Bi、Cu、Zn異常,它們大體呈北東東向展布,與震旦、寒武紀(jì)地層分布區(qū)展布一致。礦脈受北西向的構(gòu)造破碎帶控制,主要由碎裂蝕變板巖組成,發(fā)育褐鐵礦、輝銻礦、毒砂及其他金屬硫化物,膠結(jié)緊密,巖石硅化強(qiáng)烈,具褪色化。圍巖具有規(guī)模較大的蝕變帶,蝕變帶寬度約100余米,硅化、片理化、硫化物化等蝕變強(qiáng)烈。

        4.3 AS9綜合異常

        該異常區(qū)位于栗山界金礦區(qū)的北西側(cè),桃江巖體西部,楊材沖巖體、鄧家沖巖體接觸帶上。區(qū)內(nèi)出露地層為冷家溪群小木坪組、板溪群馬底驛組、五強(qiáng)溪組地層;北西向、北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育,其中北西向斷裂為栗山界控礦構(gòu)造向北延伸。該異常呈北西向不規(guī)則帶狀分布。異常元素以Au、As為主,均達(dá)三級(jí)濃度異常;次有Sb異常,濃度為二級(jí)(圖3)。Au、As、Sb濃集中心明顯,主要沿北西向斷裂及鄧家沖巖體接觸帶分布。Au異常峰值高達(dá)4610.5×10-9,伴有W、Sn、Bi、Pb等異常。

        圖3 AS9金砷銻異常剖析圖

        5 討論

        5.1 控礦因素及礦床成因

        本區(qū)構(gòu)造的基底新元古界板溪群地層為主要的賦礦地層,經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及變質(zhì)作用,促進(jìn)了礦質(zhì)的活化、遷移并富集。容礦圍巖主要為淺變質(zhì)粉砂巖、石英砂巖及板巖組合,進(jìn)一步說明了金礦體與圍巖的同源性。

        北西向區(qū)域斷裂構(gòu)造貫穿全區(qū),為區(qū)域性控礦構(gòu)造,受區(qū)域性斷裂的影響,發(fā)育有大量小規(guī)模的北西向及北東向低次序壓性斷裂,主要表現(xiàn)為充填型石英脈帶、硅化帶和硅化破碎帶,脈中、帶內(nèi)及兩側(cè)圍巖中蝕變強(qiáng)烈,主要有硅化、絹云母化、黃銅礦化、黃鐵礦化、針狀毒砂化、褐鐵礦化、褪色化、片理化等。區(qū)內(nèi)金礦脈主要賦存在北西向、北東向的硅化破碎帶和石英脈中,礦脈厚度、產(chǎn)狀、形態(tài)多與次級(jí)斷裂密切相關(guān)。因此,巖漿熱液活動(dòng)為成礦作用提供了含礦巖漿熱液和熱源,斷層帶及附近、花崗閃長(zhǎng)巖體周邊是成礦的有利部位。

        綜上所述,本區(qū)大面積出露的板溪群地層是“金礦源層”,是金礦形成的前提條件,然后是區(qū)域變質(zhì)作用,促進(jìn)了豐度較高的Au活化、遷移和富集成礦,最后是多期次的構(gòu)造熱液作用,使金礦床進(jìn)一步的改造、疊加和富集。據(jù)此判斷,本區(qū)金礦由巖漿活動(dòng)-地層-構(gòu)造共同控礦形成,礦床成因?yàn)闊嵋盒徒鸬V床。

        5.2 找礦標(biāo)志

        5.2.1圍巖蝕變標(biāo)志

        本區(qū)金礦脈主要受北西向的構(gòu)造破碎帶控制,圍巖蝕變主要為硅化、褐鐵礦化、輝銻礦化、黃鐵礦化及其他金屬硫化物化、褪色化等,膠結(jié)緊密。當(dāng)具有強(qiáng)硅化、褪色化、褐鐵礦化、黃鐵礦化及其它硫化物化時(shí),金礦化顯示較佳。

        5.2.2化探異常標(biāo)志

        本區(qū)化探異??勺鳛殚g接找礦標(biāo)志,工作區(qū)以Au異常分布最為重要,不僅分布點(diǎn)多(約80處),異??偯娣e大,強(qiáng)度也較高(3級(jí)濃度達(dá)50處),這為區(qū)內(nèi)金礦的形成提供了地球化學(xué)異常前提。

        5.3 找礦前景

        馬跡塘、石牛江地區(qū)大面積出露新元古界板溪群地層,巖石破碎蝕變及片理化現(xiàn)象較發(fā)育,是重要的賦礦地層。

        受北西向區(qū)域斷裂構(gòu)造控制,馬跡塘、石牛江地區(qū)北西向及北東向的次級(jí)斷裂較為發(fā)育,次級(jí)斷裂是重要的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。斷裂附近的巖石破碎蝕變及片理化現(xiàn)象較發(fā)育,形成了多條與區(qū)域構(gòu)造線方向一致的破碎蝕變帶,與本區(qū)的金礦化有較密的空間關(guān)系。

        地球化學(xué)特征,通過1:5萬水系沉積物異常的分析,根據(jù)找礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分準(zhǔn)則,馬跡塘、石牛江范圍內(nèi)圈定了7個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū),其中Ⅱ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)1處,Ⅲ級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)6處。Ⅱ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)Au、Sb異常規(guī)模大,綜合異常為甲、乙類異常,化探異常統(tǒng)計(jì)評(píng)序表中序次靠前,找礦信息標(biāo)志明顯,成礦地質(zhì)條件有利,地質(zhì)工作程度較低,具有尋找小—中型礦床潛力的有利地段。Ⅲ級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)Au、Sb異常規(guī)模較大,綜合異常一般為乙類異常,化探異常統(tǒng)計(jì)評(píng)序表中序次靠前或居中的異常為主,成礦地質(zhì)條件比較有利,具有一定的找礦前景,可作為開展異常查證工作的靶區(qū)。

        6 結(jié)論

        (1)本區(qū)大面積出露的新元古界板溪群地層,巖石類型主要為淺變質(zhì)粉砂巖、石英砂巖及板巖組合,巖石破碎蝕變及片理化現(xiàn)象較發(fā)育,是重要的賦礦地層。

        (2)北西向區(qū)域斷裂構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造,構(gòu)造破碎帶為成礦的有利部位。

        (3)強(qiáng)硅化、褐鐵礦化、輝銻礦化、黃鐵礦化等圍巖蝕變?yōu)檎业V的重要標(biāo)志。

        (4)本次開展的地球化學(xué)找礦工作共圈定了7處找礦遠(yuǎn)景區(qū),其中Ⅱ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)1個(gè),Ⅲ級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)6個(gè)。通過異常檢查,新發(fā)現(xiàn)3條金礦脈,即梅水洞金礦脈、譚家灣金礦化脈、民采聯(lián)營(yíng)銻礦金礦脈,是今后找礦工作的重點(diǎn)靶區(qū)。

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