1.矿田地质概况
金山金矿田位于德兴市东20km，地处扬子板块南缘，赣东北深大断裂带（构造混杂岩带）的北侧，铜厂铜矿田之南西。金山因古人在此采金而得名，其最早的采金历史记载可追溯到北宋时期。矿田北部即德兴铜矿田，其西有银山矿田，矿田内已发现金山大型金矿床和西蒋、石碑、八十源、朱林、蛤蟆石等中小型金矿以及一些金矿点。金山矿田内所出露的地层较单一，主要为中元古代张村岩群韩源岩组，也是矿区的赋矿地层，其原岩为一套含火山质泥砂质复理石建造，下部夹火山碎屑岩、细碧-角斑岩。经变质作用后，其岩性为绢云母千枚岩、凝灰质千枚岩以及含炭千枚岩、变沉凝灰岩，变中基性火山岩等。在矿田南侧，还有登山群以及震旦系、寒武系、侏罗系、白垩系、第四系等地层少量分布。
图4-37 火山型-斑岩体系成矿模式
矿田内岩浆岩出露较少，仅见有变余玄武岩及变余辉石闪长岩，呈层状、透镜状顺层产出。矿田北东与铜厂花岗闪长斑岩毗邻。矿田内褶皱与断裂构造发育，早期褶皱为一系列紧闭同斜褶皱，由于轴面劈理置换强烈，缺乏标志层，仅见较多小褶皱转折端，难以恢复早期褶皱的形态。晚期褶皱则为在早期褶皱形成的片理基础上发育的一系列较宽缓的背向形构造。
据研究（韦星林，1998），矿田内断裂构造是以一系列韧性剪切带为特征，主要分为两组：(1)走向北东的陡倾斜走滑剪切带；(2)走向近东西的缓倾斜推覆剪切带（图4-39）。
图4-38 银山矿区综合剖面示意图（据江西有色地勘局资料修改）
矿田东南部的江光-富家坞走滑剪切带，走向北东50°～60°，倾向北西，倾角70°～80°，宽500～600 m，由强片理化带、强褶皱带、千糜岩-片岩带组成，叠加有密集的压扭性断裂。
矿田北西部的八十源-铜厂走滑剪切带，走向北东，倾向北西或南东，倾角70°～80°，宽约500 m，中心为构造片岩或超糜棱岩，向外渐变为千糜岩、片理化（糜棱岩化）板岩。金山矿田处于上述两条北东向走滑剪切带之间，发育多条走向近东西的低角度推覆型韧性剪切带，是矿田内金矿重要的控矿、容矿构造。另外，在八十源-铜厂走滑剪切带以西，还分布着蛤蟆石-奈坑受北北东向走滑剪切带控制的、陡倾斜石英脉型为主的一系列小型金矿床和矿点。
北东-北北东向剪切带明显控制与改造了近东西向的韧性剪切带，使之发生揉皱扭曲，呈雁行状排列，其形成时代当晚于近东西向剪切带，很可能是燕山期产物。
矿田内已发现的走向近东西的低角度推覆型韧性剪切带主要有：(1)大山推覆剪切带；(2)朱林-金山-西矿韧性剪切带；(3)八十源-西蒋韧性剪切带；(4)金山口推覆剪切带。其中，目前已知的主要控矿韧性推覆变形带为：朱林-金山-西矿韧性剪切带和八十源-西蒋韧性剪切带（图4-40）。
图4-39 金山金矿田地质略图（据邓国萍资料修改）（转引自杨明桂等，2004）
图4-40 金山口-西源岭剖面示意图Pt2ZH—张村岩群；NHn—南华系河上镇群
朱林-金山-西矿韧性剪切带呈北东东向横贯金山矿田中部，其变形带的厚度为120～620 m，出露宽度200～1000 m，并呈蛇曲状出露地表，长度十余千米，剪切带的总体倾向北，倾角10°～35°，局部为45°～60°，为一缓倾斜构造，沿走向出现一系列背向形构造。据已有的研究成果显示，该韧性剪切带不仅是一条构造动力变质岩带，同时也是含金矿化蚀变带，控制的矿床有朱林、石碑、金山、西矿等矿床（其中朱林矿区东段金矿体往北倾斜已插入铜厂斑岩铜矿区范围）。在空间上，动力变质岩与矿化蚀变带的分布具有一致性，即从剪切带边部向剪切带中部，随着应变增强，出现不对称的构造岩分带，并且分别对应于不同的围岩蚀变分带和金矿化强度的分带，以金山金矿区为例，根据其特征可分为4个带（表4-22）。
表4-22 矿床构造-蚀变-矿化分带
超糜棱岩、糜棱岩带位于剪切带应变中心部位，与石英、黄铁矿、铁白云石化蚀变带对应，而且与金矿化带（Au＞0.1g/t）的分布基本一致。金山金矿金矿化带分布于主剪切面的上盘，而西蒋矿区，金矿化带则分布于主剪切面的下盘。各矿区中金矿带在走向、倾向上连续、稳定。金矿体在矿化带中仅占其中的很小部分。矿体与矿化围岩之间为渐变关系，靠样品分析结果圈定（图4-41）。
图4-41 金山金矿305线剖面1—糜棱岩化板岩；2—糜棱岩化凝灰质板岩；3—糜棱岩；4—超糜棱岩；5—含炭千糜岩；6—杂砂岩透镜体；7—砂质板岩；8—钻孔及编号；9—蚀变构造岩金矿体；10—含金石英脉
韧性剪切带在宏观上标志较明显，以金山矿区为例，其主剪切面位于含炭千糜岩之上，即“黑白界面”，岩石剪切片理、S-C组构、拉伸线理等发育，镜下显微构造有：石英颗粒的波状消光、变形纹、变形带，拔丝构造及动态重结晶等，以及矿物压力影，旋转碎斑，云母鱼，S-C组构，新生矿物的定向排列等。根据宏观和显微构造显示的剪切指向分析，剪切带主剪切面上盘总体向南推覆，南京大学刘英俊等对金山矿区近东西向含炭千糜岩及初糜棱岩样品的全岩Rb-Sr等时线年龄测定，获得全岩Rb-Sr同位素等时线年龄为732.1 Ma±60.6 Ma，表明该剪切带为晋宁运动Ⅱ幕的产物，与其所在的赣东北韧性剪切蛇绿岩构造混杂岩带的形成时代一致。
矿田内后期的断裂不很发育，规模也较小，以北东向断裂为主，产状较陡，一般为50°～70°。
2.矿化类型
金山金矿田内所见的矿化类型主要有两种：即蚀变岩型和石英脉型，其中蚀变岩型矿化还可以分为：硅化岩型和蚀变千枚岩型。
硅化岩型矿化是由各种构造岩，尤其是超糜棱岩、糜棱岩经过强烈蚀变而形成，以灰白-深灰色硅化岩形式产出，与围岩界限清楚，由此类矿化形成的矿体规模一般较大，以顺面理产出为主，局部斜切面理，在空间上较为连续，矿石品位较低，平均品位一般为7～9g/t，蚀变以硅化为主，另外还有绢云母化、碳酸盐化及黄铁矿化，黄铁矿呈细粒浸染状产出，碳酸盐则呈细脉状，沿岩石裂隙发育。镜下观察，其主要矿物以石英为主，除此之外，可见少量鳞片状绢云母及细脉状方解石等碳酸盐矿物，石英大多为微小晶粒，少量原岩的石英残斑具有波纹消光等变形特点。受蚀变岩原岩岩性、破碎程度、蚀变强度的影响，矿化不均匀，破碎程度强的局部地段肉眼可见到明金。
蚀变千枚岩型：主要由粉砂质千枚岩、含炭千枚岩等经矿化蚀变而成。一般呈灰色-灰黑色，一般在硅化型矿体及含金石英脉两侧碎裂千枚岩中，矿化蚀变相对较强，此类矿化形成的矿体中矿石品位低，约为3g/t左右，与围岩界限不清。主要的蚀变类型为硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸岩化及弱的绿泥石化，大多数矿石仍保留着千枚状构造。
石英脉型：为沿层间裂隙或断裂充填形成的含金石英脉，石英脉呈乳白色-灰白色，浸染状、细脉状黄铁矿发育，其规模较小，明金含量较多，品位变化大，一般数十至100g/t左右，最高可达5000g/t，石英脉比较破碎且有金属硫化物叠加发育地段，矿石品位高。
金山矿区，石英脉型矿体总体受片理、局部斜切片理的缓倾斜次级剪切裂隙控制，含金石英脉幅短小，一般长为20～30 m，最长达70 m，厚几厘米至40 cm，呈似层状、不连续的透镜状产出，局部可形成厚达3～4 m的膨大透镜体，剖面上含金石英脉之间具有尖灭侧现特点。石英脉厚度的变化同控矿断裂的产状变化有关，一般在产状变缓处，石英脉厚度变大，反映了石英脉的形成是矿液沿地层右行逆冲滑动形成的一组平行于剪切运动方向的剪裂隙充填而成。据伍勤生资料，含金石英脉中伊利石Rb-Sr同位素年龄为167.9 Ma±5 Ma，与铜厂矿田花岗闪长斑岩时代相近。说明至少有一部分含金石英脉形成于燕山期。且与铜厂岩体热作用有关。
蚀变千枚岩型矿体一般产于硅化岩型或含金石英脉的上下两侧，与之一起构成矿体，或沿剪切带、剪切带与次级断裂构造交汇部位发育。而含金石英脉则多产于硅化岩型矿化之上部。
3.矿体特征
矿区内矿体受韧性剪切带以及叠加在其上的背向形构造的控制，金矿体一般产于剪切带中心应变强烈部位的超糜棱岩-糜棱岩中。剪切带中往往发育有多个次一级的剪切带或称应变强烈部位，因此，往往出现多“层”矿体叠置现象。
剪切带与矿化带实际上是同一地质体，矿体仅为矿化带之中的一部分，矿体围岩之间无明显界限，通过采样分析按工业指标圈定。
矿区内矿体的产状与剪切带的主剪切面平行，在走向上、倾向上均呈舒缓波状延伸。其形态以似层状为主，透镜状次之，膨大缩小比较明显，一般在短轴背形的轴部矿体厚度增大，品位变富，在倾向上，矿体在剪切带产状呈陡坡处变薄，或尖灭，在陡坡两端产状变缓处膨大，形成厚的矿段，矿体一般少有分枝复合的现象（图4-42）。
图4-42 金山金矿321线剖面
矿体的规模大小差异较大，金山金矿勘探区共探明矿体10个，主要矿体V1，走向控制长1910 m，倾斜延深控制1480 m，最大厚度16.28 m，一般为1～6 m，平均3.45 m，厚度变化系数为85％，矿体中品位变化大，单工程最高品位为72.34g/t，一般为1～5g/t，矿体品位变化系数为231％。V1矿体是矿区最大矿体，总体产状与剪切带一致，总体走向为北西-南东，倾向北东，倾角10°～35°，平均为23°，为缓倾斜矿体。
石英脉型金矿体则规模要小，V4、V5矿体是金山矿区探明的石英脉型金矿体，其中V4矿体长400 m，形态为似层状，膨大缩小明显，最大厚度8.99 m，平均厚2.52 m，矿体最高品位达181.44g/t，平均15.59g/t；V5则是一透镜状矿体。
4.矿石矿物组成及结构、构造
在金山金矿各矿体中矿石矿物组成比较简单，金属矿物除自然金外，主要是黄铁矿，其次有磁铁矿、赤铁矿、金红石、毒砂、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿和方铅矿等。
脉石矿物主要是石英，次为绢云母、钠长石、绿泥石、铁白云石等。
矿石中硫化物的含量为1.36％～2.51％，属少硫化物型矿石，其中，黄铁矿是最重要的载金矿物，其含量约占1.17％～2.25％。
据研究（卢作祥，1992），一般矿石中黄铁矿的颜色较深，晶粒较细，晶形复杂（如五角十二面体及其聚形）或呈碎裂状，则其含金性越好。
自然金多以晶隙金、裂隙金等形式，呈不规则粒状、微细脉状、枝状赋存于黄铁矿、石英等矿物的裂隙间或矿物颗粒之中，其中单体金占85％，包体金约占15％，金的成色为950～970，其中含少量Ag、Cu、Zn等杂质。
矿石的化学成分也相应较简单，除金以外，其他有益组分Ag、Cu、Pb、Zn等含量甚微。矿石中有害元素含量甚微，As含量0.0～0.6％，平均0.14％，有机碳平均含量0.067％，石墨碳平均含量0.165％。
矿石的可选性良好，单一浮选回收率93.46％，金精矿品位58.1g/t，尾矿品位0.26g/t。
矿石以半自形-他形粒状结构、花岗变晶结构、碎裂结构、糜棱结构为主，其次有包含结构、乳滴状结构等。矿石构造以星散浸染状、细脉浸染状、角砾状构造为主，其次为脉状、网脉状、晶洞晶簇构造，条带状构造。
5.矿床成因
对于金山式金矿的成因，曾经有许多学者、专家进行专门研究，有不同的成因观点，现根据已有资料综合：
根据对区内地层变质岩（即张村岩群韩源组）的含金性研究（刘英俊等，1989），平均含金高达22.5×10-9，其中，绢云母千枚岩中金的平均含量为8.30×10-9，含炭千枚岩为12.9×10-9，角斑质凝灰岩为255.0×10-9，高出地壳平均值的2～70倍。金的赋存状态，以分散的独立矿物为主（＞75％），其次为包裹于硫化物的微粒金（12％～15％），再次为分散状态的微细金（7％～8％），表明变质岩中金绝大部分为活化金，在热液成矿作用过程中可成为提供较多金的来源。
变质岩原岩为一套复理石-类复理石火山-沉积建造，原岩中金的初始来源与海底火山喷发或火山喷气-热泉沉积密切相关。金可能随岩浆喷发时的凝灰质或玄武岩携带并沉积下来，或溶入海水中并在还原条件下被碳质或黄铁矿等吸附，使金在地层的部分层位中达到初始富集。
从矿石的硫、铅同位素的研究（卢作祥，1992），黄铁矿中硫同位素δ34S与地层中δ34S数值相近，均在3‰～5‰范围内，偏离陨石硫范围不大，表明其硫的来源主要为深源，与围岩中的变基性火山岩为同源关系，与邻区铜厂斑岩型铜（金）矿床中黄铁矿硫同位素（δ34S 3.1‰～4.0‰，平均0.22‰）不同，因此认为成矿中硫来源于围岩。
矿石中铅同位素比值207Pb/204Pb和208Pb/204Pb对206Pb/204Pb图解上的投影点位于造山带演化曲线附近，表明矿石中Pb为幔源铅和壳源铅充分混合的结果，表明成矿物质主要还是来自地层（图4-43）。
从稀土元素地球化学特征来看，金山矿区矿石的稀土元素配分模式、稀土元素组成特征同该区变质岩石的稀土元素配分模式及组成特征有较好的相似性，而与邻区燕山期成矿岩体稀土元素组成特征具有明显的差异，从另一个侧面反映成矿物质与地层间的密切关系（图4-44）。
根据矿区内矿物流体包裹体测温资料统计（卢作祥等），金山矿床成矿温度变化范围均一化温度在180～320℃之间，平均值为225.2～295℃，爆裂温度在217～420℃之间，平均300℃左右，显示金山矿床的中温热液成矿特征。
图4-43 金山金矿床207Pb/204Pb和208Pb/204Pb对206Pb/204Pb图解
图4-44 金山矿区岩（矿）石稀土元素配分曲线
矿物包裹体流体成分测定，金山金矿成矿流体为富CO2、S的中-弱酸性溶液，其阴离子以F-、Cl-、 为主，阳离子主要为K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋等并含有微量的Cu2＋、Zn2＋和Au＋等成矿元素离子，pH值一般低于7，多在5.3～6.9之间，说明成矿时其成矿介质为弱酸-中性条件，氧化还原电位456～476（＋mv），反映成矿时流体处于弱酸性-还原环境。
从流体包裹体成分推测成矿时金可能以络合物 ［AuS］、［AuS2］、［Au（SO4）2］、［AuHS2］-等形式，早期还可能有 络合物等形式存在。温压、pH值变化以及还原剂的作用，促使金沉淀富集。
综合所述，金山金矿的多元成矿特征明显，成矿作用至少经历了四堡期火山-浊流沉积及其金的原始聚集→晋宁期动热变质金矿活化迁移和初始富集→燕山期构造-岩浆活动叠加改造3大阶段。据同位素测年资料，金山矿田韧性剪切带Rb-Sr等时线年龄为732.1 Ma±60.6 Ma，含金石英脉中伊利石Rb-Sr同位素年龄为167.9 Ma±5 Ma（伍勤生，1988），前者与晋宁期动热变质时代相当，后者显然与燕山期热事件有关。