湖南平江縣萬古金礦區礦床成因、成礦模式及找礦標志初步研究

陽鎮東

（湖南省地質礦產勘查開發局四〇二隊 湖南長沙 410014）

湖南平江縣萬古金礦區礦床成因、成礦模式及找礦標志初步研究

陽鎮東

（湖南省地質礦產勘查開發局四〇二隊 湖南長沙 410014）

湖南平江縣大萬金礦自發現至今，經過近20年的勘查及開采，已基本查明了礦床地質特征，礦床規模已達超大型。作者在總結前人研究成果的基礎上，結合最新找礦實踐，論述礦床成因、成礦模式，并系統歸納找礦標志，提出找礦預測方向。

萬古金礦；礦床成因；成礦模式；找礦標志

1 區域成礦條件概述

大萬金礦床位于揚子準地臺江南地軸（臺隆）中段之湘東臺拱帶中，按《中國成礦區帶劃分方案》，本區位于下揚子成礦亞省江南隆起東段Au-Ag-Pb-Zn--Mn-v-螢石成礦帶中。在湖南省境內，該帶東部有黃金洞—金枚大型金礦床，西部有鄧石橋、符竹溪、沃溪、唐滸坪等一批金（銻、鎢）礦床，而南部則有洪源、雁林寺、大官沖、半邊山等一大批金礦床，以及七寶山金多金屬礦床。這些礦床常成群成帶集中產出，不僅東西向成帶，且沿江南地軸中一些次級斷隆帶走向表現出北東向成列的分布格局，明顯地受近東西向基底構造帶和北東向深大斷裂帶的控制。這些金礦床均以構造蝕變巖加石英脈的類型為特征，伴（共）生有銻、鎢礦化，主要產于冷家溪群層間蝕變構造破碎帶中，礦床（點）附近十余千米外出露有印支及燕山期的陸殼改造型花崗巖體，總體來看，區域金成礦條件較好（見圖1）。

圖1 區域構造綱要圖

1.1 區域地層及與金礦成礦關系

本區冷家溪群地層分布廣泛，厚度巨大，具有富含Au-As-Sb-W元素組合特征，巖石中黃鐵礦、毒砂的含量較高，某些層位還發育同生黃鐵礦團塊。因金具有親鐵親硫性，國外學者研究證明，變質沉積巖中金的豐度主要受其中的黃鐵礦含量所控制，即黃鐵礦是金的主要載體。據此認為，本區冷家溪群中金含量明顯偏高，應與巖石中發育大量的黃鐵礦和毒砂有關。

研究表明，硫化物中的金主要為易釋放金。本區冷家溪群巖石具有較高的硫含量，后期受改造過程中金勢必會發生一定規模的活化遷移活動，為本區金成礦提供了大量的物質來源。因本區區域變質程度總體偏低，對金的活化、遷移、富集影響較小，大規模的金礦化可能是多種地質作用對早期原始富金層位疊加改造的結果。

綜上所述，本區冷家溪群具有高硫富金、易釋放金含量高的特點，可確定其為金的初始礦源層。

1.2 區域構造及與金成礦關系

不少研究者認為：構造是內生金礦的主要成礦條件，內生金礦床普遍受各級構造單元的逐級控制（胡永嘉等，1988），構造成礦作用是主要成礦作用（肖擁軍等，2004）。

自中元古以來，本區經歷了多次的構造運動，造成了較為復雜的構造形象。較老的構造形跡，因后期的破壞、改造，在一定程度上改變了原來的面貌；而較新的構造行跡，因遷就、利用較老的構造形跡而使之復雜化。總體而言，本區淺（表）層構造的特點是以東西向構造為基礎，以（北）北東向構造為主，北西向構造為次的相互交織的構造格架。

1.3 巖漿巖與金礦成礦的關系

以往的一些研究者基本認同巖漿不可能為金礦床提供物質來源，但花崗巖漿侵入所產生的熱動力，可促進周圍地層、如作為基地構造層的冷家溪群含金層和構造活動帶中的金等元素發生活化，特別在殘漿中，富含堿質（Na+、K+）和揮發組分（Cl、F、B、CO2等），可以與金形成各種可溶性絡合物，對金和其它金屬元素的溶解、搬運和富集成礦都更加有利。萬古金礦床在空間上常與燕山期花崗巖密切伴生，位于望湘—金井巖體北東側，分布在大巖體周邊韌性剪切帶中，其成礦作用很可能與中酸性巖漿侵位、特別是晚期的巖漿熱液活動密切相關。

2 礦床成因

通過對本區廣泛分布的中元古代冷家溪群巖石的巖石化學、稀土元素及微量元素特征的研究，確定了冷家溪群為一套含火山碎屑物質的粘土質-粉砂質-細砂質濁流沉積巖，其元素組合具富Au-As-Sb-W貧Ag-Sr-Ba的特點。冷家溪群具較高的黃鐵礦、毒砂含量，并有含同生黃鐵礦團塊的層位存在。冷家溪群中易釋放金含量高，可確認冷家溪群為本區金成礦的初始礦源層。

伴隨區域變質作用和多期次構造運動，特別是發生在本區的韌—脆性剪切作用，大萬金礦床表現出多期多階段成礦的特點，即成礦前同生沉積期構成了本區金的初始富集；成礦期第一階段由于區域變質作用的影響，原巖中大部分物質發生結晶、重結晶作用，使原巖中金被釋放出來，形成了本區金的預富集；成礦期第二階段為本區金的主礦化階段，在深部熱流體的參與下，早期以形成似層狀石英大脈為特征，晚期則發育富含硫化物、自然金的石英細（網）脈，熱液活動使本區金進一步活化轉移，沿已形成的構造擴容空間富集成礦。

大萬金礦床成礦物質具有多源性。黃鐵礦的Co/Ni比值小于1，說明成礦物質多來自沉積（變質）地層，金礦物的低Ag/Au比值和礦石稀土元素分布形式以及自然金高成色的特點，也顯示出對圍巖組分的繼承性；硫同位素表明礦石中硫是深源硫與冷家溪群中硫混合作用的產物；韌脆性剪切（層間滑脫破碎帶）的生成和發展不僅輸送了來自礦源層的成礦物質，運移了與晚期成礦作用有關的含金熱流體，而且也是貯礦的有利空間。

根據大萬金礦床成礦物質的多源性，成礦作用的多階段特征，以及礦體的賦存狀態、礦石類型，我們認為，大萬金礦床成因類型應屬受韌脆性剪切帶控制的沉積改造熱液疊加型金礦床。

3 成礦模式

如前所述，大萬金礦床成礦物質具有多源性，成礦作用具有多階段的特點，是江南古陸中乃至我國的一個典型的金礦床類型。根據礦床地質特征、成礦物理化學條件、成礦物質及流體來源以及主要成礦作用，初步擬定大萬金礦床成礦模式如圖2。該模式反映出：

（1）礦床生成圍巖為成為本區基底地層的中元古代冷家溪群，其原始沉積為一套含火山碎屑物質的粘土質-粉砂質-細砂質濁流沉積巖，某些層位富含Au、As、S、Sb，在區域變質和多期構造活動所產生的變質熱液和熱動力作用下，地層中部分元素被淋濾-萃取、遷移-富集，參與成礦。

（2）多期構造活動在本區形成的北西西向層裂式張性復活斷裂（韌脆性剪切帶、層間滑脫帶）不僅是容礦構造，也是導熱、導礦的通道。多期的構造運動、特別是強烈而持久的燕山運動，不僅導致本區地層強烈褶皺、斷陷，而且使早已形成于中元古代基底上的北西西向斷裂復合，并有可能使其規模（如延伸）進一步擴大，當這些復活的層間滑脫帶延至下地殼甚至上地幔時，其相對開放的空間就會成為深部熱流體，包括地殼深熔后的含礦熱液上涌的通道，促進Au的進一步遷移、沉淀與富集。

（3）燕山期多階段侵入定位的金井復式巖體（基）距礦區較遠（10～20km），但巖體侵位深度淺，侵入接觸面傾向圍巖，傾角變化大，局部呈超覆狀態。毛景文等認為本區可能存在隱伏巖體。我們亦認為，在燕山期巖漿活動強烈的幕阜山-望湘斷隆帶中，本區隱伏巖體的存在也是可能的。強烈的構造運動也可能導致地殼的重熔或幔殼同熔，形成花崗質巖漿上侵。

花崗質巖漿的侵入所產生的熱能及形成的熱水循環系統，會促使地層和構造活動帶中的金等元素發生活化，特別在殘漿中，富含堿質（K+、Na+）和揮發組分（CO2、F、Cl等），可以與金形成各種可溶性絡合物，對金和其他金屬元素的溶解、遷移和富集成礦都更加有利。

（4）在成礦過程中，不僅有深部流體，而且大氣降水也積極參與了成礦作用。越到成礦晚期，大氣降水比例越大。

圖2 大萬金礦床成礦模式

4 找礦標志

大萬金礦的勘查和相關的科研工作，已總結了若干尋找此類金礦的成功經驗，歸納地直接和間接找礦標志主要如下：

（1）出露于特定構造單元的冷家溪群是找破碎帶蝕變巖型金礦的標志地層。本區乃至江南古陸中的冷家溪群富含Au元素，長期以來被稱之謂礦源層或含金建造。當然，不是所有基底巖巖石都是富金巖系，只有某些富集地段才有可能接受改造，使金活化、遷移聚集成礦。故實際工作中還需尋找和辨別富金層段。實踐表明，冷家溪群中富含火山碎屑及凝灰質的巖石相對富金，是找礦的主要目標層（段）。

（2）基底地層中的黃鐵礦結核或團塊往往富含金等元素。由于這些結核易于辨認，可作為尋找礦源層，甚至找礦的有效標志。

（3）北西向和近東西向斷裂或層間滑脫帶是容礦的有利部位，在預測區內如發現此類構造，可作為找金的主攻對象。

（4）斷裂破碎帶及其頂、底板圍巖中，硅化、絹云母化、黃鐵礦化、毒砂化、輝銻礦化及褪色化較強地段；含硫化物石英脈及細小網脈發育地段，是找金的直接標志。

（5）Au、As、Sb、Hg等元素的組合異常及金的重砂異常是找金的間接標志，特別是面積大、強度高、異常元素間套合好、濃集中心清楚的地化異常，是在未知地區尋找金礦應該優先考慮的地化標志。

（6）巖脈及各類小巖體發育地段亦可作為找金有效標志。

5 找礦預測

大萬金礦自發現至今，經過近20年的勘查及開采，已基本查明了礦床地質特征，礦床規模已達超大型；正在進行的礦區邊深部勘查，又有了一些新的進展，不僅發現了數條含金礦脈帶（如37、38號礦脈），而且證實已知礦體（脈）向縱深仍有較大延伸，預測礦床規模可達特大型；礦區外圍金礦普查及開發也在轟轟烈烈地進行，并與大萬金礦區基本連成一片，同處于雪峰弧形金成礦帶東段（安華-瀏陽成礦帶）與幕阜山-望湘斷裂隆帶交匯部，即1：5萬三市幅西半幅，面積160km2左右，可視為同-金礦田，還有相當大的找礦空間。

[1]湖南省地質礦產局四〇二隊.1：5萬三市-嘉義幅地質、礦產報告.1991.

[2]毛景文，等.湖南萬古地區金礦地質與成果.原子能出版社，1997.

[3]胡永嘉，等.湘東地區巖金礦成礦預測研究報告.1988.

[4]劉升友，等.湖南前寒武系地層中金礦特征及成礦規律，2011年湖南科技論壇國土資源分論壇論文集.

[5]肖擁軍，等.湘東北大洞-萬古地區金礦構造成礦定位機制的初步研究.2004.

[6]湖南省地質礦產局四〇二隊.湖南省平江縣萬古礦區Ⅰ號礦脈帶金礦詳查地質報告.1993.

[7]湖南省地質礦產廳四〇二隊.湖南省平江縣萬古礦區金礦普查報告.1995.

[8]湖南省地質礦產勘查開發局四〇二隊.湖南省平江縣萬古礦區團家洞金礦詳查報告.2010.

[9]湖南省地質礦產勘查開發局四〇二隊.湖南省平江縣萬古礦區金盆嶺礦段金礦詳查報告.2012.

[10]湖南省地質礦產勘查開發局四〇二隊.湖南省平江縣萬古礦區童源-和尚坡礦段金礦詳查報告.2012.

[11]權正鈺，等.湘東北大型金礦成礦條件及遠景預測（專題報告）.1997.

P618.51

A

1004-7344（2016）05-0192-02

2016-2-5

陽鎮東（1982-），男，工程師，本科，從事地質調查與礦產地質勘查工作。