探究湘东北金矿成矿规律及找矿模式

探究湘东北金矿成矿规律及找矿模式

向东万海辉

湖南省核工业地质局三一一大队湖南长沙410199

摘要：之前，对湘东北地区金矿床成矿的研究主要集中在地质构造演化及断层的构造活动对金矿成矿的影响与作用，成矿规律研究较少，没有提出确切的找矿模式。本文从成矿地质特征入手，总结成矿规律，提出合理的找矿模式，以供参考。

关键词：湘东北；金矿成矿规律；找矿模式

1区域地质背景

湘东北地区位于江南古陆中段，西与雪峰弧形构造带斜接，东与江西九岭构造带相连，北与扬子地块台褶带以岳阳北断层相隔，东南有文家市断裂构造带与平乐凹陷相分离。受到华南板块、华北板块以及华南陆内不同块之间共同作用的远程效应，使得湘北东整体受北西—南东向的挤压形成一系列北北东方向的构造，尤其是燕山期强烈断块运动改造形成的东西向复式褶皱带是本区最古老的褶皱构造。根据岩石变形和组构分析，该区断续存在一组北西向韧性变形带，分布范围大致西从丁字湾经瓮江、万古，跨过长平盆地和连云山岩体并逐渐与东西向构造联合。湘东北地区自中元古代即有岩浆侵入，至燕山期达到最高峰。侵入岩以铝过饱和的酸性、中酸性岩为主，基性、超基性岩类仅局部出露。岩浆源以壳源重熔型岩浆为主，仅在七宝山、料原等地见有壳幔源型岩株。

2金矿成矿地质特征和主要成矿类型

2.1成矿地质特征

湘东北地层发育较全，从元古界到新生界均有出露，其中冷家溪群变质岩是湘东北区域金矿床(点)的主要分布岩层，与区域内几条比较有规模的韧性逆冲剪切带的活动密切相关，金矿脉的走向几乎都近似东西向。湘东北区域的复杂地质构造使该区的内生金矿全部都受各级构造单元的逐级控制，其中，浏阳—宁乡东西向构造带是本区最古老的构造系统，控制着主要金矿带的展布。

2.2主要成矿类型

第一，剪切带型，即前人所划归的“产于浅变质岩中石英脉型”或“蚀变破碎带型”；第二，斑岩型，包括它们风化后形成的黑土型金矿和铁帽型金矿；第三，基性岩型；第四，浸染型。四种矿化类型：第一，冷家溪群硅化破碎蚀变岩金矿化类型；第二，晚古生代地层中的微细浸染型金矿化类型；第三，与岩浆作用有关的铜多金属矿化类型；第四，产于浅变质岩石中的断裂破碎带铅锌矿化类型。

3成矿规律

3.1金矿的空间分布

湘东地区岩金矿床（点）较多，初步统计共73处，其中中型2处，小型12处，矿点29处，矿化点30处。主要分布在平江和浏阳两县市境内，占总产地的53.4％，其余大多数县市都有金矿产地。金矿的分布与大地构造环境有密切的关系：90%以上的金矿产地都分布在江南隆起区内；在两个大构造单元的过渡部位是金矿分布地带；在深大断裂带的旁侧是金的集中分布区；在花岗岩类岩体的热变质带中，常见金矿成群分布。这些特点说明金矿的形成受大地构造、区域构造和岩浆作用等多种因素所制约。

3.2金矿的时间分布

根据本区金矿成矿作用与其有关地层、岩浆岩以及伴生成矿元素在时空上的关系，大致划分为三个主要成金时期，雪峰期，印支—燕山期和喜山期，其次为武陵期和加里东期。各时期相同类型的金矿，在物质组成、控矿构造和岩浆作用等方面亦有较大的差别。

3.3金成矿与地层的关系

据研究资料表明，本区70%的金矿床产于前寒武系冷家溪群。金的富集也与火山活动有关，火山岩，特别是基性火山岩，本身含金就很高，因此冷家溪群是一含金建造。冷家溪群是金的矿源层，沉积岩中金的释放主要受岩石中黄铁矿等硫化物含量的影响，含硫高易于释放。在湘东北目前最大的黄金洞金矿和万古金矿，都出现有围岩中的金被带出参与成矿而形成的围岩亏损现象。如图1所示，在含矿断裂带下盘有明显的金、砷亏损带或负异常带。又如图2在矿体两侧Au、As、Ag都出现负异常。金矿体的Au元素不一定就完全如剖面中亏损部分或负异常范围内释放的金所提供，但矿体两侧金及其有关元素的急剧下降而亏损，是其被带出围岩并参与成矿的较为合理的解释。

3.4金成矿与构造的关系

（1）含金断裂构造的主要特征。第一，含金断裂的优选方位：根据本区73个金矿床（点）的统计，含金断裂走向为东西向和近东西向的占总数40%，北东走向的占12%，反映出东西向和北东向两组控矿断裂与成矿关系最为密切；第二，控矿断裂具有多次活动的特征，而且金矿化多发生在断裂构造的第二次活动中。第一次活动表现为压性或压扭性挤压破碎形成的硅化角砾岩，含金较低，一般只有0.3～3ppb。第二次活动，表现为早期形成的构造破碎硅化带的再次破碎，这次断裂活动具有张性力学性质，伴随二次硅化，有金属硫化物和金矿化；第三，热液蚀变特征：含金断裂普遍表现有不同程度的热液蚀变，尤其是断裂带内，蚀变更为强烈。构造带的蚀变常呈带状沿断裂两侧分布，常见由断裂中心向两侧出现。热液蚀变常常有多期次迭加的现象；第四，岩脉充填特征：在含金断裂中常见岩脉充填，主要为石英脉，其次有中—酸性脉岩；第五，含金断裂的地球化学特征：产于不同地质体中，含金断裂地球化学特征是不同的、冷家溪群第三岩组金及相关元素在含金断裂中都有富集。

（2）东西向构造带，控制着主要金矿带的展布。第一，浏阳—宁乡东西向构造带是本区最古老的构造系统，东西向褶皱发育，断裂成群密集分布。由于中生代构造的干扰和改造，构造形迹呈断续分布。晚期中生代花岗岩浆侵入，沿深断裂带旁侧成群分布，组成蕉溪—鳌鱼山—龙王山东西向岩带，分布着七宝山，鳌鱼山等金矿床（点）11处，形成金矿集区。在该区域东西向构造带中，还分布有瓮江—金井，益阳—沧水铺等金矿矿集区。往西在桃江、桃源一带，有沃溪、冷家溪等许多金矿床（点）分布，组成明显的东西向金成矿带，并受东西向构造带的控制；第二，醴陵—紫云山东西向构造带。区内冷家溪群或板溪群及上古生界组成的东西向褶皱，断裂及呈东西向展布的花岗岩体成群分布。在该带中分布着白莲寺—潘家冲，花石—衡山和九峰—淘金冲三个金矿集区，并大致呈等距分布，明显受东西向构造带的控制。

（3）区域性断裂及其构造复合部位，控制着北东向成矿带和主要金矿成矿区中生化以来，在南北向畋偶反时针方向扭动和断块活动的作用下，老的褶皱构造和断裂系统，受到进一步改造。在主要的北东向大断裂与东西向构造带的交汇部位，靠古老地层一侧，形成金矿床（点）的矿集区。最为明显的如浏阳鳌鱼山—蕉溪岭金矿成矿远景区。北东与东西向构造，不仅控制着中生代花岗岩的定位，而且控制着金矿的分布范围和金属元素的分带。攸县—宁远深断裂和长祁大断裂为边界的北东—北北东向构造带，是本区金矿床（点）分布的最密集区。可分为黄金洞—连云山、七宝山—蕉溪、官庄—横岭三个主要矿集区，组成北东向的湘东北金矿带。本区北东向构造成矿带控制着中生代金矿的形成和分布，也对早期金矿有改造作用。

（4）低级别的构造类型，控制着金矿床。第一，切层式构造：即切穿地层层面的断裂构造，往往是由一组平行排列断裂面及其派生的劈理、片理组成的破裂带；第二，层裂式构造：是沿岩层层面或局部地段微角度斜切地层层面的断裂破碎带。一般是在挤压应力作用下，产生顺层滑动造成的；第三，雁列式构造：是发育在区域扭性或压性断裂旁侧的低序次断裂；第四，网格状构造：是共轭裂隙控矿，通常发育在区域压性断裂旁侧，构成网状脉体。它往往和主干断裂相连，组成矿脉带；第五，裙边式构造：在区域性逆断层下盘，沿走向产生舒缓波状褶皱，形成一系列与地层走向正交的开张式倾伏小背、向斜；第六，侵入接触构造：如七宝山斑岩侵入接触带和鳌鱼山隐爆角砾岩体内外接触带，均形成金多金属矿床。

3.5金成矿与岩浆活动的关系

湘东北花岗岩类分布很广，与金矿成矿关系资料尚不多，初步分析主要有两个方面的关系：第一，花岗岩浆侵入所产生的热事件，使周围的地质环境发生变化，促使地层和构造活动带中的金等元素发生活化第二，I型花岗岩类的Au、As，Cu、Pb，Zn元素含量，比S型花岗岩类高，其中Au高3.9倍，As高5.6倍。反映出I型花岗岩背景含量较高，更有利于金矿的形成。I型花岗岩类的标准离差大，离散程度高，有利于成矿。金矿床（点）主要分布在七宝山、鳌鱼山、南岳、紫云山、关帝庙等Ⅰ型花岗岩岩体的周围。从两类花岗岩的比较，认为I型花岗岩类对金的成矿较有利。

4找矿标志和找矿模式

4.1找矿标志

（1）区域范围：处于湖南省著名的浏阳—衡阳—道县燕山期北东（北）向构造岩浆成矿带的北端。长沙—平江深断裂带附近及其以东的地区。中元古界冷家溪群广布的隆起区及与其相邻的古生代坳陷区（带）的边缘。

（2）岩浆岩：高侵位壳幔质混熔型中酸性小侵入体与本区岩控型铜多金属矿床有着密切的成因关系。

（3）容矿岩石：矽卡岩型矿床（体），围岩为碳酸盐岩；热液脉状矿床（体），围岩为泥砂质沉积变质岩或泥砂质沉积岩；细脉浸染型矿床（体），围岩为含矿花岗岩类和泥砂质沉积变质岩等。

（4）控矿构造：细脉浸染型矿体赋存于岩株（筒）中，岩体与围岩的超覆接触带、接触带构造的岩舌平缓部位以及岩体内碳酸盐岩捕虏体是形成矽卡岩矿体的良好部位。岩体外接触带附近的地层界面、不同岩性界面、断裂和裂隙密集带是热液似层状、脉状矿体的赋存部位。特别是早期近东西向压（扭）性断裂经后期拉张改造，是形成较大矿体的良好空间。

（5）湘东北地区各类金异常主要有水系沉积物异常特征和金矿物重砂异常两种。水系沉积物异常特征：第一，水系沉积物金异常主要分布于湘东北地区隆断带冷家溪群出露范围内，呈东西向带状分布；第二，异常带受构造控制明显，东西向、北西向构造控制异常的总体分布，与北东向构造交汇部位往往形含量异常点；第三，重熔性岩浆岩对异常分布有一定控制作用，如金井岩体北侧，连云山岩体北东小岩体群出露部位，板杉铺岩体北、东外接触带等均有大面积金异常分布；第四，湘东已知金矿床（带）大部与金异常吻合，在矿床分布地带形成异常峰值，常伴有As、Sb异常出现。

（6）地球物理标志。第一，重力特征：长沙—平江断裂带大体是东西两侧不同重力场的分界线。断裂带东南侧，为重力高背景区，局部的重力低异常或重力高低悬殊的陡梯度带，可能是岩体（或隐伏岩体）的反映。本区布格重力异常主要反映了地质构造特征及花岗岩的分布，重力低反映花岗岩的分布，部分重力低则反映了凹陷盆地；重力高反映了相对高密度的冷家溪群（基底）。本区洞庭坳陷区、幕阜山—望湘断隆带，连云山断隆带等重力异常特征明显，相互之间由反映断裂构造的重力梯度带所分割。在洞庭盆地重力高异常区内存在正负相间的一组北东向重力局部异常，清楚地反映了深部隆起背景上的浅部坳陷，其内又有次级凹凸相间构造的复杂特征；第二，磁性特征：区内各地层岩石及各类花岗岩均无磁性或仅具弱磁性，而蚀变矿化岩体及其接触带附近发育的磁铁矿和金属硫化物组成的矿体具有不同程度的磁性。因此，航磁和地磁的明显局部异常或正负跳变异常，都反映了有磁性矿化体或有隐伏岩体顶部（或边缘）磁性蚀变壳（体）的存在；第三，电性特征：根据区内部分岩石物性测定结果，区内板岩、石英砂岩、硅质岩及花岗闪长（斑）岩具较低的极化率；黄铁矿化的大理岩和花岗闪长（斑）岩的nS为8.84～11.48％；黄铁磁铁矿矿石nS町达34％。说明区内以金属硫化物为主的矿石，具有良好的导电性和较高极化率，利用地面电法异常能有效地反映矿（化）体的存在。

4.2找矿模式

在研究区内斑岩型金矿床成因模式和总结找矿标志的基础上，建立了该类矿床的地质—地球化学—地球物理找矿模式，如图3所示。

5结论

综上，湘东北地区构造具有明显的多旋迥结构，经历了长期多次活动并控制了本区沉积建造、岩浆建造和内生矿产成矿作用；深入研究金成矿与地层、构造以及岩浆活动的成矿规律，了解其含矿性及与金铜矿的成矿关系，认为冷家溪群是本区分布最广、最重要的金铜矿容矿层位；根据成矿作用、物质来源等诸方面的差异湘东北岩金矿床主要分为剪切带型、斑岩型、基性岩型及浸染型。结合斑岩型金矿床成因模式和总结找矿标志的基础上，建立了该类矿床的地质—地球化学—地球物理找矿模式。

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[4]不整合面的成矿规律与找矿方向[J].李晓朋,任利明,王守兴.世界有色金属.2017.

作者简介

向东（1989.8-），男，重庆万州人，东华理工大学资源勘查学学士，助理工程师，单位：湖南省核工业地质局三一一大队，研究方向：地质矿产勘查。

万海辉（1989.2-），男，湖南衡阳人，南华大学资源勘查学学士，助理工程师，单位：湖南省核工业地质局三一一大队，研究方向：地质矿产勘查。