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摘要:湖南李家团地区主要为锑、金等多金属的有利地区。处于雪峰弧形金、锑成矿带(湖南)南西缘,该带是湖南乃至中国最重要的金、锑成矿带之一。热液矿产对地层岩性有明显的选择性,金矿产于高涧群,铅锌矿产于元古界、下古生界,水晶产于板溪群、下震旦统。浅变质岩系中多产石英脉型金矿及硅化破碎带型铅锌、锑等矿产。厚层砂岩及变余块状凝灰岩、层凝灰岩对含金石英脉的形成有利,碳酸盐类岩石化学性质活泼,有利于中低温热液多金属矿化的选择交代和充填。
关键词:湖南,多金属,成矿,规律
1区域地质特征
1.1地层
本区地层位于托口向斜南翼。出露由老至新为青白口系高涧群架枧田组、岩门寨组;青白口系板溪群百合垄组、牛牯坪组;震旦系下统长安+富禄+大塘坡组、统洪江组;石炭系上统马平组;白垩系下统东井组;及第四系更新统马王堆组、白水河组。
1.1.1高涧群架枧田组
高涧群架枧田组与下伏砖墙湾组、上覆岩门寨组均为整合接触。出露于本区南部,为架枧田组第三段,近东西向展布。
架枧田组第三段,该段地层倾向北,倾角51°~62°,岩性主要以(长石)石英砂岩为主(下部以细粗砂为主,中上部以粉砂为主),夹沉凝灰岩和粉砂质泥岩。沉凝灰岩有3层,均为厚层,局部夹有凝灰质板岩和板岩。透镜状、缓波状层理可见,但以水平层理为主。
1.1.2高涧群岩门寨组
本区分布较广,出露于本区南部,近东西向展布。整合覆于架枧田组之上,于下覆百合垄组为整合接触关系。地层倾向北,倾角49°~79°,岩性组合特征为:底部为厚层灰白色沉凝灰岩,凝灰质含量很高,达80%~90%以上;中下部主要为条带状粉砂质板岩,次为粉砂质板岩和泥质板岩,颜色总体上较浅,以褐灰色浅褐灰色为主,次为浅灰色、土黄色、褐红色、紫红色;上部主要为褐灰色粉砂质板岩,夹褐灰色、浅灰色长石粉砂岩细砂岩;顶部为深灰色坚硬的条带状石英粉砂质板岩。原生构造以条带发育为特征,以水平层理为主,还可见有少量透镜状层理,在螺丝塘,中部粉砂质板岩层面上发育有流水波痕。
1.1.3板溪群百合垄组
该地层分布于本区的中部偏北,东西向带状展布,与下伏岩门寨组为平行不整合接触,与上覆牛牯坪组为整合接触。该组地层倾向北,倾角53°~79°,岩性组合特征以细砂岩为主,局部夹长石粉砂岩。细砂岩主要为长石石英细砂岩、长石中细砂岩,局部为石英细砂岩;粉砂岩为石英粉砂岩。该组岩石颜色总体上较浅较杂,包括褐灰色、灰绿色、绿褐色、浅灰色、黄褐色。局部可见条带状构造。该组夹有(条带状)粉砂质板岩
1.1.4板溪群牛牯坪组
主要出露于本区的中部偏北,东西向展布,与下伏百合垄组整合接触,与上覆长安组为角度不整合接触。该组地层倾向北,倾角60°~71°,岩性组合特征为:主要为粉砂质板岩,次为细砂质板岩。岩石颜色以浅灰色为主,次为黄褐色和深灰色。顶部为坚硬的深灰色(条带状)石英粉砂质板岩。该组夹有少量粉砂岩细砂岩。条带状构造可见,主要为水平层理。
1.1.5震旦系下统长安+富禄+大塘坡组
分布于北部偏中地区,近东西向展布,由于这三组的厚度均很小,因此在地质图上合并在一起表示为Zc—d。
(1)震旦系下统长安组,实测剖面控制真厚度仅0.94m,岩性为灰色—浅灰色含砾石英砂岩。而根据前人资料,该组厚度为1.2m~3.5m,岩性为灰色块层状含砾钙泥质砂质板岩。与下伏牛牯坪组为微角度不整合接触,与上覆富禄组为整合接触关系。
(2)震旦系下统富禄组,实测剖面控制真厚度仅2.72m,岩性为灰色细中粒含砾石英砂岩。与下伏长安组为整合接触,与上覆大塘坡组为整合接触关系。而根据前人资料,该组厚度为4.4m~9.0m,岩性为灰色含砾或不含砾长石石英中细粒砂岩。
(3)震旦系下统大塘坡组,实测剖面控制真厚度37.86m,前人资料认为该组厚度为17.5m~34.4m,其底部有一层不连续的含锰层,下部为灰白色凝灰质泥质板岩,上部为绿灰色粉砂质板岩。与下伏富禄组为整合接触,与上覆洪江组为平行不整合接触关系。
1.1.6震旦系下统洪江组
分布于本区北部偏中,近东西向展布。该组剖面尚未见顶,岩性主要为灰绿色、黄绿色含砾粉砂质板岩,局部夹深灰色褐灰色含砾石英粉砂质板岩。与下伏富禄组为断层接触,与上覆石炭系、白垩系及第四系地层为角度不整合接触。
1.1.7石炭系上统马平组
呈小块状零星分布于本区北东角,该组岩性下部为一套生物碎屑粉晶灰岩,上部为一套含陆屑泥晶灰岩。
1.1.8白垩系下统东井组
分布于本区北部,出露岩性主要有厚砾岩,局部夹砂岩、钙泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹砂岩。
1.1.9白垩系下统东井组
主要分布于本区北部,其厚度大于356.6m,出露岩性组合下部为一套钙泥质粉砂岩夹含砾细砂岩,上部为钙泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹砂岩或砂砾岩透镜体。不整合覆盖于石门组之上。
1.1.10第四系地层
主要分布于北部沅江河谷的开阔地带。沅江河谷两侧发育多级阶地。
(1)更新统白沙井组。其上部主要为黄色黏土层,呈黄褐色,干—稍湿,中密,结构松散,具不均匀压缩性,用手拈具砂感。表层0.5m颜色较深,富含植物根系及腐殖质。粉砂含量约10%,黏土含量约90%,厚度应在2m以上,下部为砂砾石层。砾石成分以脉石英为主,次圆状,厚度大于4.5m,该组总厚度应大于7.0m。
(2)更新统马王堆组。其上部为黄灰色粉砂质黏土,中部为含砾粉砂质黏土层,砾石含量约10%左右,成分主要为砂岩、脉石英等,粒度一般小于5mm。粉砂含量约25%,黏土含量约65%。下部为砂质砾石层,总厚度大于7.5m。
(3)更新统白江水组。其上部为粉砂质黏土层,下部为砾石层,砾石成分以凝灰岩、砂岩为主,脉石英、板岩次之,次圆状为主,该组总厚度应大于10m。
1.2构造
该区位于托口向斜南翼,断裂构造不发育。托口向斜为区域性大褶皱,其西南端延伸出图幅外,北东端北沅麻断陷盆地所吞没。其轴迹北东走向,东段渐转为北东东向,枢纽向北东东倾伏,往西南至图幅边缘变为水平,再往南西至图外又变为南西倾伏。其核部地层主要为震旦系洪江组,石炭系马坪组等,局部被第四系所覆盖,翼部地层从内向外依次为青白口系牛牯坪组—架枧田组。两翼地层大体对称分布,倾角基本在20°~50°之间。
1.3岩浆岩
该区岩浆岩不发育,但石英脉较发育,厚度不大,多为细脉,矿化不明显。本区东北部杉木桥附近,发育两条石英脉厚度相对较大,最厚1.2m左右,但矿化不明显。
2物化探异常特征
区内存在1:50000水系沉积物综合异常一处As12,属甲2类异常。该异常由Sb、Au等组成,元素组合全,面积达16.48km2,总体形态不规则,但呈NW向展布,有多个浓集中心。其中Au极大值达1423×10-9,平均值31.46×10-9,Sb极大值达4894×10-6,平均值126.87×10-6,均为四级浓度带。组分分带表现为(由内向外)Mo、Ni、Cu→Au、Sn、As、Mn→Ag、Pb、Zn、Sb、Hg。
该重点工作区共测3条比例尺为1:10000的化探剖面图,编号分别为DHP4、DHP5、DHP6。通过DHP4实测地质化探剖面图可以看出,Sb的异常是由新元古界青白口系百合垄组粉砂岩引起的;Mo的异常是由青白口系岩门寨组粉砂质板岩引起的;Ni、Cu的异常同样是由青白口系岩门寨组粉砂质板岩引起的。由此表明,新元古界青白口系岩门寨组粉砂质板岩是重要的含矿层位。通过DHP5实测地质化探剖面图可知,Sb、Hg的异常与青白口系架枧田组石英细砂岩、长石石英细砂岩有关以及青白口系百合垄组长石石英砂岩有关;Au的含量较高,达24.0×10-9,赋矿层位为架枧田组长石石英粉砂岩;Mo的异常与架枧田组石英粉砂岩有关;Cu、Co、Mn、Ni、Ag、Pb、Zn的异常同样是由架枧田组长石石英砂岩、石英粉砂岩等引起的;由此表明,新元古界青白口系架枧田组长石石英砂岩、石英粉砂岩等碎屑岩是重要的含矿层位,这是因为碎屑岩孔隙度较大,易于富集金银铜铅锌等多金属元素造成的。通过DHP6实测地质化探剖面图可以看出,Sb的含量较高,为18.89×10-6,异常主要与青白口系架枧田组长石石英砂岩、石英粉砂岩有关;Mo异常主要与青白口系架枧田组长石石英砂岩和岩门寨组砂质板岩有关;Co、Mn的异常也主要与岩门寨组砂质板岩有关。以上特征表明,化探的异常主要是由新元古界青白口系架枧田组长石石英砂岩和岩门寨组砂质板岩控制的,其中主要原因是由于砂岩和砂质板岩的孔隙度较大,易于富矿流体的汇聚。
3矿化特征
该区主要为锑、金等多金属的有利地区。唐家湾锑矿,矿点附近已发现8条平行蚀变带,走向160°~170°,延长300m~400m,倾向北东倾角83°左右,有3条见矿化,已发现工业矿体1个,厚0.30m,品位16.68%。
李家团重点工作区布置的3条均达到地质目的,控制了石英脉两条(LM1、LM2)。
LM1。位于李家团重点工作区布杉木桥南268高地处,共施工2条探槽进行控制,控制走向延伸约200m。主脉含石英破碎带厚度一般1m~1.5m,走向700°~850°之间,倾角较陡一般750°以上或近直立。LM1为含石英破碎带为主,两侧发育有顺层石英细脉。充填、碎裂结构为主,角砾状、网脉状构造。破碎带中亦有较厚脉状石英发育,受裂隙控制,延伸不稳定。围岩为新元古界青白口系岩门寨组灰-青灰色细-粉砂岩、粉砂质板岩,局部有近水平层理,围岩可见明显星散状黄铁矿化。化验结果显示矿化不明显。
LM2。位于李家团重点工作区布杉木桥南,LM1以北,施工1条探槽进行控制。主脉厚度一般0.4m左右,走向850左右,倾角400左右。LM2为以顺层层间裂隙发育的石英脉,两侧发育有切层石英细脉,延伸不稳定。充填、结构为主,角砾状、网脉状构造。围岩为新元古界青白口系百合垄组粉砂质板岩。LM2与LM1走向大致相同,距离相隔较近,应为同期次侵入,LM2应为LM1的辅脉,受LM1控制。化验结果显示矿化不明显。
该区主要寻找石英脉型金矿和中低温热液型锑矿。区内含矿石英脉赋存在砖墙湾组地层中,多产于破碎带中,受断层F1影响,围岩明显褐铁矿化及星点状毒砂化。
该区主要寻找石英脉型金矿和中低温热液型锑矿。本区的金矿类型主要为石英脉型,也有砂金矿,但砂金矿多数已被当地老乡开采过,工作意义不大,多数仅可作为找矿线索。本区周围有锑矿点,说明区内锑元素也较高,故按其成矿元素组合,本区该类型金矿可划分为单金石英脉型和金—锑石英脉型,以单金石英脉型为主。本区金矿又可分为顺层式和切层式石英脉型,以顺层为主,规模相对较大。顺层式石英脉型金矿的矿脉沿层间裂隙充填,与赋矿围岩呈“整合”接触,其产状也较稳定;脉体往往随围岩一起发生变形弯曲。沿矿体走向,可见石英脉尖灭再现、尖灭侧现现象。
4成矿条件分析
区内金、锑(多金属)矿主要为石英脉型,次为中低温热液型。现将区内金、锑(多金属)矿成矿地质条件及找矿模型初步分析如下。
4.1地层岩石条件
区内矿产与地层岩性有密切关系,对沉积矿产而言更为重要。该区域的煤矿主要分布在栖霞组黔阳煤系和吴家坪组底部的含煤段。浅变质岩系中多产石英脉型金矿及硅化破碎带型铅锌、锑等矿产。该区由于受地貌、第四系地层风化作用的影响,在震旦系地层的地表分布有风化淋滤型的铁帽、褐铁矿,在下震旦统分布有风化残余型锰帽以及石炭、二叠系地层上的残积、残坡积锰矿等。以上说明该区的成矿皆与地层岩性有密切关系。
4.2构造条件
工作区的北东向构造和北北东向构造及西部地区的北西向和北西西向是该区的主要成矿构造,区内各类矿产的分布与区域构造有着密切的依存关系,无论是金矿、锑矿等金属矿产、非金属矿产,还是沉积矿产等均与北东向构造和北北东向构造密切相关,成群呈带状分布和延伸。4.3地球化学条件
经过对托口幅水系沉积物化探数据成果进行数理统计分析,认为Au、Sb、As是本区富集元素和重要的成矿元素。从聚类分析谱系图看,元素相关性较好的主要是Mn与Co,Cu与Ni。将相关系数定于0.32水平,全区元素可分7种组合。
(1)Au、As。(2)Pb。(3)Zn。(4)Mn、Co、Ag、Sb。(5)Cu、Ni、Bi、Hg。(6)Mo。(7)Sn。
5锑(多金属)矿、金矿的找矿标志
(1)测区内各种异常,是寻找各种有关矿产的良好的直接标志。
(2)多种构造的复合部位,往往有各种异常的重迭,部分有已知矿床(点),是寻找与异常相关的矿产的重要条件。
(3)古矿硐和老采矿坑是找矿的直接线索。
(4)高涧群架枧田组和砖墙湾组为锑多金属矿、金矿的重要赋矿层位,在找矿S时应加以注意。
6结论
通过第一阶段的1:50000地质填图、1:50000高精度磁测、1:5水系沉积物测量、矿点检查等工作后,依据该区成矿地质条件,物、化探异常区分布,遥感解译以及矿床、矿(化)点、含矿层、矿化带的分布,构造及地层的控矿规律,地层对成矿的影响等特征,对工作区内找矿远景区的划分依据说明如下:
(1)多级构造迭加部位,深大断裂附近,与破碎带有关的具有良好的容矿构造部位。
(2)与成矿有关的地层分布区。
(3)岩脉较发育的地区。
(4)已发现的矿床、矿(化)点和通过扫面新发现的矿(化)点的分布集中区。
(5)处于物化探异常区。
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