江西金山金礦田地質(zhì)特征及成礦要素分析

趙立民，鄭學(xué)梅，劉義真，朱吉星

（江西省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，江西 南昌 330038）

金山金礦田經(jīng)過(guò)30余年的地質(zhì)工作，到目前為止，礦田內(nèi)共探明大小礦床10處，特大型1處、大型2處、中型3處、小型4處，評(píng)審備案資源儲(chǔ)量200余噸，找礦成果十分顯著。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為韌性剪切帶是金山金礦田唯一的容礦控礦構(gòu)造，成礦流體主要來(lái)源于韌性剪切作用產(chǎn)生的變質(zhì)熱液，但從目前的找礦成果中發(fā)現(xiàn)，韌性剪切帶在贛東北地區(qū)廣泛分布，卻只有金山金礦田取得重大找礦突破[1]。金山金礦田韌性剪切帶內(nèi)形成了糜棱巖、超糜棱巖及緊貼糜棱巖、超糜棱巖普遍發(fā)育的變安山玄武巖，贛東北其他的韌性剪切帶均由千糜巖夾石英條帶構(gòu)成，因此韌性剪切帶不是形成大型-超大型金礦床的唯一成礦要素，應(yīng)有其它成礦要素沒(méi)有被認(rèn)識(shí)。

筆者通過(guò)在金山金礦田多年的地質(zhì)工作經(jīng)驗(yàn)及本次成礦要素調(diào)查成果，提出新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，以期拓寬找礦思路，擴(kuò)大找礦成果。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

金山金礦田處于欽杭結(jié)合帶贛東北段內(nèi)的贛東北蛇綠巖混雜巖亞帶中。由于長(zhǎng)期受揚(yáng)子、華夏兩大地塊及其間結(jié)合帶的構(gòu)造影響，發(fā)生多次構(gòu)造-沉積-變質(zhì)-成礦事件，特別是晉寧晚期海底噴流作用和燕山期陸內(nèi)強(qiáng)烈造山作用，形成了十分有利的成礦環(huán)境[2]。區(qū)域內(nèi)廣泛出露新元古界張村巖組淺變質(zhì)巖系，其上零星覆蓋從新元古界到新生界沉積巖、陸相火山巖。

2 礦田地質(zhì)特征

2.1 地層

礦田內(nèi)大面積出露新元古界張村巖組（Pt3z）淺變質(zhì)巖系，為一套海相火山復(fù)理石建造。主要巖性為條紋狀絹云母千枚巖、絹云母板狀千枚巖、細(xì)屑凝灰質(zhì)絹云母千枚巖、變沉凝灰?guī)r、變安山玄武巖等，經(jīng)韌性剪切變質(zhì)成石英質(zhì)糜棱巖、超糜棱巖、千糜巖、千糜巖化千枚巖及糜棱巖化砂質(zhì)千枚巖。富火山物質(zhì)的巖層為礦田金富集成礦奠定了基礎(chǔ)（圖1）。

圖1 金山金礦田地質(zhì)構(gòu)造略圖

2.2 構(gòu)造

金山韌性推覆變形帶挾持于江光—富家塢與八十源—銅廠兩條北東向的高角度走滑型韌性剪切帶之間，寬約5km，帶內(nèi)張村巖組淺變質(zhì)巖普遍遭受動(dòng)力變質(zhì)改造。變形帶是控制金山金礦田產(chǎn)出的構(gòu)造，內(nèi)部疊瓦狀分布的韌性剪切帶嚴(yán)格控制著各金礦床的形成和礦體產(chǎn)出。推覆變形帶北東側(cè)分布的韌性剪切帶工作程度較高，發(fā)現(xiàn)石塢、西蔣、金山等大型-超大型金礦，南西側(cè)工作程度較低，但通過(guò)近幾年的地質(zhì)工作已逐步發(fā)現(xiàn)羅家墩、蔡家塢等中型遠(yuǎn)景金礦。

2.3 巖漿巖

礦田巖漿活動(dòng)微弱，僅見(jiàn)輝石閃長(zhǎng)巖和輝綠巖兩種類(lèi)型，呈巖瘤、巖脈沿剪切帶零星分布。一般長(zhǎng)數(shù)米～數(shù)十米，厚0.1m～3m，與圍巖多呈侵入接觸。

2.4 圍巖蝕變

礦田內(nèi)含金韌性剪切帶在形成演變過(guò)程中，普遍發(fā)生不同程度的蝕變。主要蝕變類(lèi)型有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、碳酸巖化（鐵白云石化、菱鐵礦化、白云石化、方解石化）、鈉長(zhǎng)石化，其中硅化、黃鐵礦化、鐵白云石化及鈉長(zhǎng)石化與金礦化關(guān)系最為密切。

3 成礦要素特征

3.1 含礦建造特征

3.1.1 凝灰質(zhì)層

金山金礦田張村巖組淺變質(zhì)巖系之中夾有多個(gè)富含凝灰質(zhì)的層位，產(chǎn)出的Au元素含量比地殼平均含量高出許多倍，說(shuō)明凝灰質(zhì)層本身富含成礦物質(zhì)。但是在贛東北單一的凝灰質(zhì)層中發(fā)育的韌性剪切帶只能形成一些小規(guī)模金礦床，說(shuō)明凝灰質(zhì)層只是“金山金礦田”形成的條件之一。

3.1.2 噴流建造

金山金礦田富含成礦物質(zhì)的凝灰質(zhì)層在成巖期發(fā)生了海底裂隙噴流作用，形成了含金硅質(zhì)巖和變安山玄武巖建造。含礦建造在區(qū)域變質(zhì)過(guò)程中沿噴流裂隙面滑動(dòng)，金質(zhì)活化聚集沿片理面充填交代發(fā)生早期弱礦化[3-6]。在動(dòng)力變質(zhì)過(guò)程中，滑動(dòng)面被改造成主剪切面及與其平行的次級(jí)剪切面，剪切面兩側(cè)的巖石發(fā)生韌性變形變質(zhì)，含金硅質(zhì)巖改造成裂隙化的糜棱巖、超糜棱巖，千枚巖改造成了千糜巖，同時(shí)產(chǎn)生變質(zhì)含金硅質(zhì)熱液沿千糜理和碎裂化糜棱巖、超糜棱巖裂隙充填交代，形成含黃鐵礦的石英條帶和網(wǎng)裂隙微脈。千糜巖夾變安山玄武巖和含金硅質(zhì)巖構(gòu)成的噴流建造內(nèi)部的噴流裂隙面和這種巖性的物性差異部位，是韌性剪切帶動(dòng)力變質(zhì)改造定位的關(guān)鍵因素。

“金山式”金礦床成礦的主要因素是噴流建造形成的含金硅質(zhì)巖和后期繼承性改造的韌性剪切變形變質(zhì)作用，這就可以解釋為什么工業(yè)金礦體上下總伴有變安山玄武巖產(chǎn)出。金山金礦田韌性剪切帶相比贛東北其他韌性剪切帶，之所以控制形成大型金礦床，原因是韌性剪切構(gòu)造作用除發(fā)育在凝灰質(zhì)巖層中外，更重要的是金山金礦田韌性剪切帶由獨(dú)特的噴流裂隙建造系統(tǒng)改造而來(lái)，噴流建造是“金山式”金礦形成必要的基礎(chǔ)建造條件。

3.2 成礦構(gòu)造特征

3.2.1 韌性剪切帶

金山韌性推覆變形變質(zhì)帶內(nèi)部發(fā)育疊瓦式的韌性剪切帶，韌性剪切帶經(jīng)歷了韌性→脆-韌性→脆性變形的演變過(guò)程。在韌性變形變質(zhì)期地層溫度較高，裂隙并不發(fā)育，地層中的金質(zhì)較穩(wěn)定僅形成初步礦化；在脆-韌性變形變質(zhì)期，巖石由塑變向脆性轉(zhuǎn)化，剪切帶內(nèi)部發(fā)育大量的裂隙和斷層，巖石片理化明顯，地層中的金質(zhì)被活化后遷移至主剪切面附近富集成礦，形成金的工業(yè)礦體；在脆性變形變質(zhì)期，巖石主要發(fā)育張性裂隙，充填不規(guī)則石英網(wǎng)脈及碳酸鹽細(xì)脈，與金礦體產(chǎn)生破壞作用?？梢?jiàn)對(duì)金礦化富集最重要的階段是韌性剪切帶的脆-韌性變形變質(zhì)期，繼承性發(fā)育的韌性剪切成礦構(gòu)造是“金山式”金礦形成的構(gòu)造條件。

3.2.2 構(gòu)造巖類(lèi)型及分帶

（1）構(gòu)造巖類(lèi)型。

糜棱巖類(lèi)：

主要發(fā)育于韌性剪切帶的中部，原巖以張村巖組的砂質(zhì)千枚巖為主。由于應(yīng)變強(qiáng)弱的不同，糜棱巖類(lèi)從強(qiáng)應(yīng)變→弱應(yīng)變域依次出現(xiàn)超糜棱巖→糜棱巖→糜棱巖化巖石等塑變構(gòu)造巖系列。

超糜棱巖：產(chǎn)于韌性剪切帶的主剪切面附近。據(jù)巖石化學(xué)成份及巖石外貌特征可進(jìn)一步劃分為2個(gè)亞類(lèi)：一類(lèi)為硅質(zhì)巖狀超糜棱巖，另一類(lèi)為石英巖狀超糜棱巖。前者外貌呈硅質(zhì)巖狀，超糜棱結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石化學(xué)成份具高鋁、富鈉、貧鉀的特征；后者外貌呈石英巖狀，超糜棱結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石化學(xué)成份具高硅、貧鉀、貧鈉的特征。

糜棱巖：產(chǎn)于超糜棱巖兩側(cè)，糜棱結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、片理化強(qiáng)的呈千糜狀構(gòu)造，“S—C”組構(gòu)發(fā)育，與超糜棱巖的區(qū)別為所含的殘余碎屑較多，礦物粒度略粗，基質(zhì)含量略少，巖石化學(xué)成份具高鋁、富鉀的特征。

初糜棱巖及糜棱巖化巖石：

由砂質(zhì)含量較高相對(duì)剛性的巖石經(jīng)糜棱巖化而成。巖石類(lèi)型有：糜棱巖化砂質(zhì)千枚巖、糜棱巖化凝灰質(zhì)千枚巖等。二者的區(qū)別在于糜棱巖化的強(qiáng)度、原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造保留的程度、黃鐵礦化強(qiáng)度及構(gòu)造置換的多寡等，前者在上述方面均居較強(qiáng)的范疇。

千糜巖類(lèi)：

原巖泥質(zhì)含量較高，以揉皺及片理強(qiáng)烈發(fā)育為特征。

千糜巖：分布于主剪切面附近，緊靠糜棱巖、超糜棱巖產(chǎn)出，主要由綠泥千枚巖、絹云千枚巖，少量變余沉凝灰?guī)r經(jīng)韌性剪切形變而成，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造全部被新生片理置換，片狀礦物和新生礦物增多，片理強(qiáng)烈發(fā)育。千糜巖以揉皺強(qiáng)烈發(fā)育及不同尺度的石英透鏡體大量出現(xiàn)為特征。當(dāng)千糜巖變質(zhì)程度增高時(shí)向構(gòu)造片巖過(guò)渡。

千糜巖化巖石：又稱(chēng)片理化巖石，表現(xiàn)為片理發(fā)育，基本保留原巖外貌，巖層的宏觀連續(xù)性沒(méi)有完全被破壞的巖石。

碎裂巖類(lèi)：

為韌性剪切變形階段之后脆性變形的產(chǎn)物。巖石主要表現(xiàn)為碎裂化及部分角礫巖化。常見(jiàn)的碎裂巖有碎裂糜棱巖、碎裂超糜棱巖等，一定程度上影響金礦化的強(qiáng)度。

（2）分帶特征。

根據(jù)金山金礦田韌性剪切帶內(nèi)含礦建造、蝕變類(lèi)型及金礦化發(fā)育強(qiáng)度的關(guān)系，自上而下劃分為三個(gè)構(gòu)造巖帶，編號(hào)為Ⅱ2、Ⅰ、Ⅱ1（表1）。

表1 韌性剪切帶構(gòu)造分帶及相應(yīng)代號(hào)一覽表

Ⅱ2：產(chǎn)于Ⅰ帶之上，巖性以初糜棱巖為主，蝕變類(lèi)型主要是硅化、絹云母化及白云石化，偶見(jiàn)含金石英細(xì)脈。

Ⅰ：主剪切面上、下的沉凝灰?guī)r、變安山玄武巖、糜棱巖、超糜棱巖帶—黃鐵礦、石英、鐵白云石化帶—金礦化帶“三位一體”，是金富集成礦的直接場(chǎng)所。

Ⅱ1：產(chǎn)于Ⅰ帶下方，蝕變類(lèi)型主要是綠泥石化、方解石化及絹云母化，帶內(nèi)基本無(wú)金礦化，也沒(méi)有金礦體產(chǎn)出。

4 礦田工作成果

在以原江西有色地質(zhì)勘查四隊(duì)為主的地勘隊(duì)伍的共同努力下，金山金礦田成果不斷涌現(xiàn)，2018年水石塢金礦詳查提交金資源量17余噸，2021年石塢金礦勘探提交金資源量35余噸，據(jù)統(tǒng)計(jì)，礦田評(píng)審備案資源儲(chǔ)量達(dá)205.88噸（表2），為地方的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的資源保障。

表2 金山金礦田各礦床探獲資源量一覽表

5 結(jié)論

（1）建造成礦有雙要素，一為金元素含量較高的凝灰質(zhì)巖性層，二為凝灰質(zhì)巖性層中準(zhǔn)同生發(fā)育的噴流建造，巖性主要由變安山玄武巖、含金硅質(zhì)巖組成，后者建造為形成“金山式”金礦的主導(dǎo)建造要素。

（2）構(gòu)造成礦亦有雙要素，一為噴流裂隙面和形成的變安山玄武巖、含金硅質(zhì)巖噴流建造，這種物性差異性極大的巖性段是韌性剪切作用疊加發(fā)育的定位構(gòu)造；第二為韌性剪切作用過(guò)程中形成的糜棱巖、超糜棱巖、千糜巖構(gòu)造巖組合。

（3）贛東北韌性剪切帶型金礦廣泛發(fā)育，分為“金山式”金礦床和剪切石英脈帶型金礦床。前者控制形成大型金礦床，后者形成以小型金礦床居多；前者巖性組合為糜棱巖夾石英條帶、超糜棱巖、千糜巖和變安山玄武巖，后者巖性組合為千糜巖夾石英條帶；前者控礦要素為凝灰質(zhì)層建造、噴流建造疊加韌性剪切作用，后者為凝灰質(zhì)層建造疊加韌性剪切作用?？梢?jiàn)，“金山式”金礦床形成的獨(dú)特要素，就是多了噴流建造的成礦期。

（4）“建造+構(gòu)造”控制“金山式”金礦的形成。