左 宗

（水口山有色金屬有限責(zé)任公司，湖南 常寧 421513）

水口山是我國有色金屬搖籃，尤其以鉛鋅金銀等資源非常豐富，為國家和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟以及社會穩(wěn)定，發(fā)揮了巨大的作用。水口山礦田具有礦床規(guī)模大，共伴生有用組分多，礦床易選易開發(fā)等特點。由于建廠以來的持續(xù)生產(chǎn)，加上多年來地質(zhì)找礦工作難度在不斷增大，水口山礦已出現(xiàn)后備資源嚴(yán)重不足的局面。近期內(nèi)如何提高水口山資源保障程度，確保水口山礦及其下游產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，目前已是迫在眉睫的重點問題。

本文結(jié)合水口山探礦工作部署中發(fā)現(xiàn)的問題，結(jié)合探礦工程布置時遇到的實際困難，在成礦地質(zhì)模型和找礦方向上進(jìn)行一些初步的分析研究，希望能拋磚引玉，期待對水口山找礦工作有所幫助[1]。

1 礦田找礦歷程和資源現(xiàn)狀

1915 年開始，水口山礦田地質(zhì)調(diào)查工作就在進(jìn)行，老一輩地質(zhì)專家們陸續(xù)到水口山進(jìn)行過實地考察。1955 年二一七隊到水口山礦田開展礦產(chǎn)系統(tǒng)勘查[2]。成果豐碩，老鴉巢礦的資源量進(jìn)一步升級，發(fā)現(xiàn)了康家灣隱伏鉛鋅金銀礦床、仙人巖金礦和鴨公塘鉛鋅銅礦床、龍王山金礦、老虎巖金礦和大圓嶺金礦等。

水口山礦田找礦反映了一個從地質(zhì)認(rèn)識到不斷實踐的過程?？傮w上看，找礦工作從老礦山擴儲開始，到尋找“超覆式”礦體，再到康家灣斷裂和褶皺構(gòu)造復(fù)合部位找礦。從1980 年在巖漿巖周邊開展金礦找礦，并找到了多個金礦化帶和金礦床。達(dá)到工業(yè)開采的包括老鴉巢、鴨公塘和康家灣、柏坊銅礦等。

2 礦田地質(zhì)演化和成礦時代

大量的研究資料已經(jīng)基本明確了水口山地質(zhì)構(gòu)造演化歷程（表1）。在印支運動之前，區(qū)內(nèi)地層屬于海相沉積，沉積地層巖性主要為灰?guī)r、頁巖、砂巖、粉砂巖并含炭質(zhì)地層等。燕山運動期間，沉積了侏羅紀(jì)礫巖、砂巖、頁巖夾煤層。燕山運動后，整個湖南省被白堊系沉積地層覆蓋，形成以衡陽為中心的紅色斷陷盆地，沉積層以陸源碎屑巖為主。水口山礦田在印支運動和燕山運動過程中，沉積地層經(jīng)受兩期擠壓作用[3]。礦田內(nèi)前三疊紀(jì)地層產(chǎn)生了一系列大小不一的褶皺構(gòu)造及不同走向的斷裂構(gòu)造。形成了西嶺-新盟山和廻水灣-大漁灣兩個大規(guī)模倒轉(zhuǎn)背斜，及鴨公塘、老鴉巢和康家灣小型復(fù)式倒轉(zhuǎn)背斜。燕山運動期間進(jìn)一步加劇擠壓，產(chǎn)生了一系列逆沖斷層和倒轉(zhuǎn)褶皺（練翠俠，2017）。地質(zhì)運動過程中，伴隨著強烈的火成巖漿活動，據(jù)目前的統(tǒng)計，地表出露及深部鉆孔中見到的大小不等的侵入體及火山噴出地質(zhì)體有72 個。而康家灣鉛鋅金銀礦床，還沒有找到與之直接相關(guān)的侵入體。在成礦時代的研究方面，黃金川等（2015）。

采用鋯石SIMS U-Pb 同位素定年研究老鴉巢花崗閃長巖的成巖年齡為(158±1.8)Ma。含輝鉬礦化的花崗閃長巖Re-Os 同位素等時線年齡為(157.8±1.4)Ma。左昌虎等（2016）研究水口山礦田火成巖LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 定年法，分別獲取水口山花崗閃長巖的鋯石U-Pb 年齡為(156±1.0)Ma、老盟山流紋英安巖鋯石U-Pb 年齡為(156±1.6)Ma，表明水口山礦田的鉛鋅礦床主要形成于晚侏羅世—早白堊世期間。大多數(shù)研究人員都認(rèn)為成礦物質(zhì)來源較為單一，水口山礦田鉛鋅礦石的硫同位素組成接近于0，與桂陽縣寶山、銅山嶺礦石硫接近，表明礦石中的硫主要來自巖漿（李永勝等，2011,2012,2015；左昌虎等2016，王金艷等，2018）。

表1 水口山礦田代表性礦床地質(zhì)特征表

這表明，約在晚侏羅紀(jì)至早白堊紀(jì)期間，陸地由上升轉(zhuǎn)為下降，擠壓應(yīng)力變?yōu)槔瓘垜?yīng)力作用，為巖漿的集中上侵創(chuàng)造的有利條件，帶來成礦物質(zhì)，從而大規(guī)模成礦。

3 礦床地質(zhì)特點和成因類型

根據(jù)礦床成因，將水口山礦田內(nèi)各礦床劃分到淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V及淺成中溫?zé)嵋盒豌U鋅金銀多金屬范疇。筆者從老鴉巢礦床和康家灣礦床井下調(diào)研發(fā)現(xiàn)，老鴉巢金礦圍巖含強烈的碳酸鹽化，幾乎平行展布的厘米厚的方解石脈廣泛分布在金礦體邊緣。而且，老鴉巢發(fā)育隱爆角礫巖型金礦，是表明含礦熱液沸騰所造成的地質(zhì)現(xiàn)象?？导覟车V深部的方解石晶硐，也是由含礦熱液結(jié)晶而成的證據(jù)。老鴉巢鉛鋅礦床位于水口山礦田中部，礦體賦存在二疊系棲霞組灰?guī)r與花崗巖之間的接觸破碎帶中，礦體形態(tài)呈透鏡狀、囊狀和管狀等。我們知道從礦床地質(zhì)特征（表2），結(jié)合前人數(shù)據(jù)分析資料基本上可以判斷出其基本成因。柏坊銅礦的蝕變類型及產(chǎn)出特征以及礦石礦物和脈石礦物組合，也顯示出淺成熱液礦化的特點。龍王山金礦床產(chǎn)于4號花崗閃長巖體和二疊系下統(tǒng)當(dāng)沖組含鐵錳硅質(zhì)巖接觸帶中（練翠俠，2017）。礦石是以含金黃鐵礦為主的角礫巖型金礦床。礦體圍繞花崗閃長巖體產(chǎn)出。容礦空間是花崗閃長巖體外接觸破碎帶。礦化帶長1400m，厚20m～60m，深部延伸20m～120m，呈楔形尖滅。礦床含金品位區(qū)間1.38～7.7g/t，最高59.96g/t，平均4.57g/t。也可見到石英是原生金的載體礦物。礦石成分以褐鐵礦為主，占礦物總量的32.23%～42.70%，礦石主要為膠狀和土狀褐鐵礦組成。圍巖蝕變發(fā)育矽卡巖化、角巖化、大理巖化、硅化、赤鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化等。

查閱有關(guān)水口山礦田各方面的研究和勘探資料，關(guān)于礦床類型的劃分有很多種方案，其中主要有以下幾種：

表2 礦床類型劃分的多種方案

水口山礦田中心地區(qū)及深部以中-酸性巖為主，其中，花崗閃長巖、閃長巖和花崗斑巖在水口山發(fā)育，地表出露噴出流紋巖、英安玢巖等，有陸相破火山口，多處出現(xiàn)硅化破碎角礫巖。脈石礦物中有標(biāo)志性的冰長石和玉髓等中低溫礦物存在[4]。這種上部為隱爆角礫巖型金礦、附近（康家灣）出現(xiàn)含金銀鉛鋅礦床的組合，結(jié)合各礦床主要礦物、次要礦物、脈石礦物、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點，筆者認(rèn)為水口山礦田為一個大型的淺成低溫?zé)嵋撼傻V區(qū)。

所有金礦都位于淺成低溫?zé)嵋夯顒拥闹行膮^(qū)，康家灣礦床位于中心區(qū)以外不遠(yuǎn)的地方，地層受到擠壓，形成層間破碎帶是成礦物質(zhì)沉淀的最好場所。根據(jù)我國南嶺地區(qū)地層演變歷史，在晚侏羅世，華夏板塊北緣處于弧后拉張構(gòu)造環(huán)境（周清，2012）。水口山礦田與桂陽市黃沙坪礦、寶山礦、江西德興銅礦、安徽銅陵銅礦主成礦期非常接近，成礦大地環(huán)境也相似。

4 影響找礦布置的幾個問題

4.1 礦田內(nèi)斷裂構(gòu)造復(fù)雜

水口山礦田找礦難度較大與礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造的復(fù)雜性有接關(guān)系。目前對斷裂系統(tǒng)的認(rèn)識有待于進(jìn)一步提高。研究礦床剖面和平面分布時，很難確定斷層上下盤的斷距，以及被錯斷的另一盤塊體在哪個方向。

例如老鴉巢礦區(qū)，NS 向斷裂有F1和F2是強烈擠壓而產(chǎn)生的傾向相對的逆掩斷層，F(xiàn)1傾向W，F(xiàn)2傾向E。使本來在下方的下棲霞組（P1q）含鉛鋅和金礦的斷塊，向上推到上二疊統(tǒng)斗嶺組地層以上，斷層面上、下盤礦化界限很明顯。顯示了F1和F2是礦化之后的斷裂滑動面。由此可見，要確定老鴉巢斷層面以下的礦體，則必須厘清各斷塊移動方向和移動的距離。

康家灣斷裂構(gòu)造也十分復(fù)雜，分為NNE 走向、NE 走向和近NS 走向3 組。以F22推覆斷層規(guī)模最大，棲霞組地層與侏羅系上統(tǒng)的差有790 米左右，這就表明斷層面推覆的斷距足夠大。對比斷裂上、下盤，就必須恢復(fù)斷層活動之前的景觀。礦田內(nèi)斷裂構(gòu)造的復(fù)雜性還表現(xiàn)在斷層活動的時間的確定上，根據(jù)老鴉巢F22對硅化角礫巖的控制，推斷是成礦期斷裂。根據(jù)康家灣Ⅵ、Ⅶ礦體產(chǎn)于F22斷裂上盤來看，斷裂又是康家灣成礦前構(gòu)造。由此可得出康家灣鉛鋅金銀礦床晚于老鴉巢、鴨公塘等巖漿活動中心處的與淺成低溫?zé)嵋河嘘P(guān)的金礦床。

因此，筆者認(rèn)為應(yīng)該再細(xì)分為哪一段的F22控制哪個礦床。只有分清斷裂活動期次和斷裂上、下盤移動方向和移動距離，才能有助于推定找礦靶區(qū)。既要注意斷塊的垂直運動，也要注意斷塊的水平移動。

4.2 物探和化探資料再利用

康家灣隱伏鉛鋅金銀礦床的發(fā)現(xiàn)，跟地質(zhì)理論認(rèn)識上的提高有直接關(guān)系，但是，物、化探工作也為康家灣找礦提供了重要線索。筆者認(rèn)為區(qū)域地質(zhì)背景、主導(dǎo)控礦因素和找礦標(biāo)志的提取技術(shù),建立成礦區(qū)(帶)、礦田和礦床(體)多級別礦化、多種信息預(yù)測評價模型可以協(xié)助縮小靶區(qū)范圍，確定找礦靶位。

當(dāng)然，新的地面測量可能對物探數(shù)據(jù)有一定的干擾影響，化探測量在水口山礦田內(nèi)也會由于幾十年的冶煉和采礦工業(yè)活動，在地表產(chǎn)生異常假象。但是，物、化探資料處理過程中，對一些異常假象是可以通過特殊手段給予甄別的。而不能因為物、化探方法的局限性，就放棄物化探在水口山礦田的應(yīng)用。航空電磁法在了解深部電磁信息時，可以對地表工業(yè)設(shè)施引起的噪音進(jìn)行濾波或者直接清除處理，然后再利用數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。

5 小結(jié)與建議

綜合水口山礦田內(nèi)各礦床地質(zhì)特征，研究礦床礦石成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、圍巖蝕變、礦體產(chǎn)狀、圍巖巖性等特點，本文認(rèn)為水口山礦田是巖漿期后熱液作用形成的淺成中-低溫?zé)嵋旱V床。老鴉巢、鴨公塘礦床，產(chǎn)狀近直立的鉛鋅礦體和含金黃鐵礦礦體位于淺成低溫?zé)嵋旱闹行模导覟炽U鋅金銀礦是一個遠(yuǎn)離成礦母巖的礦床。巖漿侵入活動和潛火山作用對成礦有著重要作用。

因此，建議①在康家灣復(fù)式背斜中，探索平行于軸面斷裂中熱液充填型鉛鋅金銀礦體的可能性；②礦田范圍內(nèi)，利用物探手段分析深部巖體排列規(guī)律，在有灰?guī)r地層分布地區(qū)尋找矽卡巖型銅礦或黃沙坪、寶山礦相似類型的礦床。③開展低溫?zé)嵋何g變礦物地質(zhì)填圖，探求白堊系覆蓋層內(nèi)存在淺成低溫?zé)嵋夯顒盂E象。