淺析大萬地區控礦因素及成礦模型

唐威源

摘 要：大萬金礦其實是指大洞和萬古金礦，簡稱大萬金礦。成因類型上，大萬金礦可歸為巖漿期后遠成熱液型。控礦因素總結歸納為：地層控礦性；巖漿巖控礦性；構造控礦性。找礦標志歸納總結為以下六個方面：地層標志、巖漿巖標志、構造標志、圍巖蝕變標志、化探標志、物探標志。

關鍵詞：大萬金礦；巖漿期后遠成熱液型；控礦因素成礦模型

中圖分類號：P618.41 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）17-0141-03

大萬金礦按《中國成礦區帶劃分方案》，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，該礦帶中有一大批金礦床。因此研究其成礦地質作用及控礦因素，并在此基礎上提出一些找礦標志和思路，對湖南地區的金礦找礦勘查具有重要的指導意義。

1 區域地質特征

大萬金礦位于江南造山帶中段幕阜山—望湘斷隆帶。區域出露地層主要為薊縣系坪原組淺變質碎屑巖、白堊系戴家坪組紅色砂礫巖（圖1），區內未發現巖體出露，但在礦區西南10～12km處出露有燕山期侵入的金井花崗巖巖基。

思村-社港一帶有較大的航磁正異常和穩定的低重力場，暗示深部具有隱伏巖體。大萬礦區外圍深部有較大的磁異常，說明該隱伏巖體可能延伸到此處。

2 礦床地質特征

2.1 地層

大萬金礦床出露地層主要為坪原組淺變質碎屑巖，巖性以砂質板巖和絹云母板巖為主。前人的研究表明，坪原組板巖中的Au含量高于地殼的平均值，富Au的坪原組地層為大萬金礦提供成礦初始物質來源，是大萬金礦的重要控礦因素。

2.2 構造

礦區位于長沙-平江深大斷裂的北西側，斷裂構造發育，主要為北東向斷裂及北西西向斷裂。其中北西西向斷裂為金礦體的含礦構造，是金礦最主要的控制因素，北東向斷裂等距離切割礦脈（圖1）。

2.3 礦體特征

礦區內共發現40余條含金構造帶，共圈出大小金礦體74個，累計查明金資源量約120t、資源潛力可達400t。

礦體形態、產狀和規模基本上受北西（西）向斷裂破碎帶控制，整體順層，局部切層。礦體多呈脈狀、似層狀或長透鏡體狀沿構造破碎帶充填，其中的石英脈亦呈透鏡狀及細（網）脈狀順構造面分布，礦脈內石英脈脈寬一般5-20cm。石英脈較發育處，往往金品位相對較高，局部可見明金。如圖2所示，礦體一般傾向北東，沿走向及傾向產狀變化較大。礦體規模明顯受所在礦脈帶規模制約，即礦脈帶規模（含側伏延深）越大，其中的礦體規模一般就越大，如②-1號礦脈，出露長雖僅800m，但其側伏延深達1510m，僅一個礦體金資源儲量就達16噸。據已有勘查資料，①、②、⑧號脈帶中的礦體均具有向北東向側伏的規律，即主要礦體向側伏方向還可能有較大延深。

2.4 圍巖蝕變特征

礦區大片出露的坪原組地層巖石普遍經受了區域淺變質作用，產生的蝕變主要為絹云母化，其次為弱硅化及少量綠泥石化、黃鐵礦化和碳酸鹽化。在構造破碎帶及兩側，巖石受熱液作用蝕變普遍加強。主要蝕變有硅化、黃鐵礦化、毒砂化、絹云母化。含金石英脈中常伴有鉛礦化、鐵閃鋅礦化，Ⅸ、13礦脈中具輝銻礦化。地表礦脈帶中具較強的褐鐵礦化，部分圍巖具褪色化現象。金礦化與硅化、黃鐵礦化、毒砂化關系密切，當上述蝕變同時出現時，金也相對富集（圖3）。

2.5 金的富集特征

含金的毒砂和黃鐵礦主要分布受構造面的控制，主要分布在石英脈和板巖的接觸面上（圖4）。金在礦脈中的含量不穩定，金的富集主要與構造、脈體形態、伴生金屬硫化物及圍巖蝕變等因素關。礦區內斷裂擠壓破碎強烈，次級裂隙發育部位，是金的富集部位。當金屬硫化物黃鐵礦、毒砂等富集，特別是呈細脈狀、團塊狀出現時，一般含金較富。當圍巖具多種蝕變，特別是硅化、黃鐵礦化、毒砂化疊加地段且蝕變強烈時，有利于金的礦化富集。

第一個成礦期次為石英期，該階段沒有明顯的礦化現象，石英顆粒較大，顏色純白。第二個成礦期次為黃鐵礦+毒砂+石英期，本階段含大量黃鐵礦和毒砂，二者互相包含，為典型的共生關系，石英在手標本上呈煙灰色，石英礦物顆粒較小（圖4a，b）。該階段的黃鐵礦多呈五角十二面體。第三個成礦期次為石英+自然金+多硫化物期，本階段的含金硫化物種類較多，包括黃鐵礦，毒砂，輝銻礦，銻銅礦，黃銅礦等（圖4c，f）。該階段的黃鐵礦部分呈他形細粒狀。第四個成礦期次為石英+方解石期，有較多方解石，金屬礦物如黃鐵礦較少，石英呈肉紅色或乳白色。第五個成礦期次為方解石期，大量方解石出現，成脈狀或團簇狀。在大萬金礦的局部，可見晚期白云母切穿石英脈，白云母脈體中無硫化物，應該為與金礦化無關的晚期熱液活動的產物。

成礦期次劃分。大萬金礦的礦石礦物主要有毒砂和黃鐵礦，少量閃鋅礦，黃銅礦，輝銻礦，白鎢礦，自然金等。脈石礦物主要為石英，方解石。根據礦物的石英和方解石等礦物的形貌特征以及穿插關系和共生組合，將大萬金礦劃分為五個成礦期次（表1）。

3 大萬金礦的時空演化規律

通過總結前人的研究，大萬金礦區內的金礦可能具有雪峰期、加里東期和燕山期三個成礦期。其中燕山期（ca. 145-130Ma）為主成礦期，雪峰期和加里東期的巖漿活動和構造變形變質作用使得薊縣系中的金等成礦元素發生初步富集。在150Ma左右，俯沖的古太平洋板塊折返，俯沖板片破裂和坍塌，加厚的下地殼受巖石圈地幔和下沉的俯沖板片脫水的影響，發生部分熔融形成了花崗巖巖漿源區，巖漿上涌并形成連云山巖體和金井巖體及其隱伏巖體。湘東北地區在晚侏羅-白堊世總體上處于伸展的構造環境，并形成與北美西部相似的盆嶺構造。該盆嶺構造由北東向深大斷裂，深大斷裂附近的花崗巖山嶺和紅層盆地組成，控制著湘東北地區的成巖成礦作用。該盆嶺省中的北東向深大斷裂連通了變質基底和淺部沉積蓋層，使得深部的韌性下地殼流體在巖漿活動的驅動下向上運移，同時萃取中元古代地層中的金、砷和銻等成礦物質。燕山期巖漿巖也為湘東北金礦提供了部分成礦流體。因此，巖體、地層和構造變形的共同作用導致了金成礦元素在上地殼淺部的北西西向斷裂和緊閉褶皺處富集成礦。

4 大萬金礦的控礦因素

控礦因素。（1）地層控礦性。研究區內的金多金屬礦均具有一定的層控性，金礦均產于中元古界坪原組地層中的順層次級斷裂之中。（2）巖漿巖控礦性。區內金成礦作用與燕山期巖漿作用關系密切，空間上主要表現在：金礦多圍繞著燕山期巖體分布，且物探解譯推測金礦床外圍存在著隱伏巖體。S、Pb、H-O、He-Ar同位素分析以及流體包裹體特征結果表明燕山期巖漿作用不僅為金成礦提供了熱能和驅動力，還提供了部分成礦物質和流體。年代學研究也表明金成礦作用晚于燕山期花崗巖成巖作用ca.10-15Ma。（3）構造控礦。區域上，金礦受區域性北（北）東向斜列式展布的坳陷和斷隆構造影響，大多產于斷隆帶內，或產于坳陷帶與隆起帶的結合部，呈現北（北）東向斜列展布的特點。金礦位于北東向長沙-平江深大斷裂的兩側，金礦受北西西向的次級斷裂控制，礦區內的倒轉褶皺對金礦體具有控制作用。

5 大萬金礦的找礦標志

5.1 地層標志

薊縣系坪原組是尋找巖漿期后遠成熱液型金礦的標志層位。

5.2 巖漿巖標志

區內的金成礦作用均是通過晚侏羅世-早白堊世花崗質巖漿作用聚集形成的，因此，晚侏羅世-早白堊世巖體是重要的找礦標志。

5.3 構造標志

北西（西）向次級斷裂是金礦體有利的空間賦存部位。

5.4 圍巖蝕變標志

金礦與硅化、絹云母化、黃鐵礦化、毒砂化、輝銻礦化、及褪色化密切相關。

5.5 化探標志

Au、As、Sb、Hg等元素的組合異常及金的重砂異常是找金礦的間接標志。

5.6 物探標志

航磁正異常、穩定的低重力場和深部地層的局部強磁異常為隱伏巖體的標志。北西西向的羽狀航磁異常帶和CSAMT（可控源音頻大地電磁法）所揭露的北西西低阻帶為金礦的物探找礦標志。

6 成礦模式

根據大萬金礦的成礦地質作用、控礦因素與礦化特征等，歸納總結了其成礦模式，見（圖5）。雪峰期以來的多次構造巖漿活動和變質作用使得Au等成礦元素趨向于富集于中元古代地層中的有利層位。燕山期為金的主成礦期，燕山期的構造巖漿形成湘東北地區占主導地位的北東向深大斷裂和本區最廣泛的S型花崗巖。花崗質巖漿的上涌，不僅提供了部分金成礦流體，而且還促使了深部的含礦流體沿深大斷裂向上運移，流體在運移過程中萃取圍巖中的Au，As，S和H2O等物質。淺部NWW向次級斷裂是應力釋放區，為成礦的有利構造部位。向上運移深部的流體在此處聚集，沉淀成礦。成礦到后期，大氣水混入增加，并發生貧礦化的碳酸鹽化。

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