湘中紫云山隆起北部地區(qū)金礦找礦潛力分析

石 堅

（1.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南 長沙 410012；2.湖南省有色地質(zhì)勘查局二總隊，湖南 湘潭 411102）

湖南是我國金礦資源較豐富的省份之一，已知單獨金礦床大多沿雪峰弧型構(gòu)造帶和白馬山～龍山～醴陵東西向穹斷帶分布，典型礦床有沃溪金銻鎢礦、古臺山金礦、龍山金銻礦、黃金洞金礦等。金礦床的形成大多與構(gòu)造、巖漿熱液活動有關(guān)，由于構(gòu)造——巖漿活動的多期、多階段性，金礦床的形成時代也具有多期次特點（羅獻(xiàn)林，1989，1991；黎盛斯，1994；張景榮等，1989；毛景文等，1997）。湖南省內(nèi)金礦大多賦存于前寒武紀(jì)淺變質(zhì)巖地層中（羅獻(xiàn)林，1989），礦體受一定的層位和巖性控制（彭建堂等，1998；蔣金鳳等）。礦床工業(yè)類型主要為破碎帶蝕變巖型和石英脈型，金礦床與石英脈的關(guān)系密切，載金礦物主要是黃鐵礦等（羅獻(xiàn)林，1990）。

1 大地構(gòu)造位置

白馬山～龍山～醴陵東西向穹斷帶是湖南省內(nèi)重要的金礦控礦構(gòu)造，為雪峰運動形成的零星古構(gòu)造形跡（羅獻(xiàn)林，1991），該帶巖漿活動強(qiáng)烈，在白馬山、紫云山、醴陵等地區(qū)見巖漿巖出露，大乘山穹隆、龍山穹隆則存在隱伏巖體（李漢光等，2007；吳繼承等，2007），各巖體呈東西向串珠狀展布，顯示東西向的基底構(gòu)造形跡。北東向?qū)庎l(xiāng)—新寧、漣源—黃亭、桃江—城步、雙峰—湘鄉(xiāng)、祁陽—株洲斷裂等和東西向隆起帶相切（圖1），組成了該金礦帶的構(gòu)造格架（蔣金鳳等；康如華，2002）。紫云山隆起即位于該穹斷帶與常德—安仁轉(zhuǎn)換斷層的相交部位，區(qū)內(nèi)構(gòu)造與巖漿活動頻繁，已知金礦點較多。

2 隆起區(qū)地質(zhì)概況

紫云山隆起的核部是印支—燕山期復(fù)式巖體和中元古代淺變質(zhì)巖組成的變質(zhì)核雜巖體，向外依次為古生代—新生代地層組成的穹隆（戚學(xué)祥，1998），核部核雜巖體至少經(jīng)歷四期構(gòu)造變動：雪峰運動、加里東運動、印支運動、燕山運動。前兩次以褶皺斷裂為主，后兩期有廣泛的巖漿活動，紫云山巖體即形成于印支期—燕山早期。紫云山復(fù)式巖體由兩種巖石類型組成，即早期的中粒花崗閃長巖和晚期侵入的中粒黑云母花崗巖，后者侵入前者的中央部位，據(jù)高精度LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分別為222.5Ma±1 Ma和222.3Ma±1.8 Ma，都為印支晚期的產(chǎn)物（劉凱等，2014）。此外，在巖體外接觸帶還出露花崗斑巖、花崗閃長斑巖等后期侵入的巖株和巖脈。

隆起核部由內(nèi)往外，依次為古生代——新生代地層，除志留系和下泥盆統(tǒng)地層外，從中元古界冷家溪群到第三系均有出露，其中由淺變質(zhì)含鈣質(zhì)粉砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、含鈣質(zhì)條帶狀板巖組成的中元古界板溪群馬底驛組地層與區(qū)內(nèi)金礦化關(guān)系密切，區(qū)內(nèi)已知金礦點大多沿該層位分布，為區(qū)內(nèi)金礦的主要賦礦層位。

本區(qū)金礦床主要分布于巖體外接觸帶內(nèi)，與燕山期花崗斑巖脈關(guān)系密切，如紫云山巖體北傾伏端的包金山礦區(qū)出露的花崗斑巖脈本身就具一定的金礦化，據(jù)以往樣品分析，顯示含金量為0～0.34×10-6，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界同類巖石的平均豐度值(3.8×10-9)（戚學(xué)祥，1998）。

由于紫云山復(fù)式巖體的侵入作用，在隆起區(qū)的外圍產(chǎn)生一系列的環(huán)形剝離斷層（戚學(xué)祥，1998），該組斷裂構(gòu)造走向與紫云山巖體輪廓近似平行，控制了區(qū)內(nèi)金礦床的展布，如北傾伏端的包金山—鈴山礦區(qū)，剝離斷層呈近東西走向；在巖體西側(cè)馬鞍—南沖一帶，剝離斷層呈南北走向，但兩者在紫云山巖體北西傾伏端處交匯。

3 典型礦床地質(zhì)特征

紫云山隆起北部已知包金山、鈴山金礦床受近東西向的F9（CF5）斷層（剝離斷層）控制（圖2），該斷層走向265°～296°，傾向北，傾角45°～67°，上陡下緩，斜交切割了地層。斷層往西延至巖體舌狀突起部位與西部近南北向的剝離斷層交匯，往東斷層走向由近東西向轉(zhuǎn)為南東向，延伸至秋旺沖一帶。

受F9（CF5）斷層影響，在斷層上、下盤發(fā)育一寬約20m～100m不等的破碎蝕變帶，金礦體即賦存于該破碎蝕變帶及F9（CF5）斷層上下盤北西向、北東東向次級斷裂構(gòu)造中，賦礦圍巖主要為板溪群馬底驛組的變質(zhì)含鈣質(zhì)粉砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、含鈣質(zhì)條帶狀板巖等。

區(qū)內(nèi)斷裂極為發(fā)育，除近東西向主控礦構(gòu)造外，還有北北東向、層間破碎帶和北西向斷層等三組，其中層間破碎帶和北西向斷層是區(qū)內(nèi)重要的賦礦構(gòu)造，北北東向斷裂是礦區(qū)的主要破礦構(gòu)造（圖2）。

區(qū)內(nèi)金礦石按巖石組合類型可分為：石英脈型、破碎蝕變巖型和破碎蝕變巖石英脈型等，其中石英脈型金礦體主要分布于淺部，受北西向斷裂控制；往深部，出現(xiàn)受北東東向斷裂構(gòu)造控制的破碎蝕變巖型金礦體，在北西向斷裂和北東東向斷裂的相交部位，發(fā)育破碎蝕變巖石英脈型金礦體，為區(qū)內(nèi)主要金礦石類型。

礦區(qū)圍巖蝕變存在分帶現(xiàn)象，斷裂附近以強(qiáng)硅化、褪色化、絹云母化為主，見大量的磁黃鐵礦發(fā)育，往外硅化、褪色化、絹云母化減弱，磁黃鐵礦減少，黃鐵礦增多，開始出現(xiàn)綠泥石化，并逐漸以綠泥石化為主，具弱硅化、褪色化，在成礦作用的尾部逐漸出現(xiàn)碳酸鹽化。

金礦石礦物成分比較簡單，除自然金外，局部可見白鎢礦、輝銻礦，金屬硫化物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦，其次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂等，脈石礦物主要為石英、方解石為主。

4 成礦物質(zhì)來源分析

4.1 硫同位素組成

據(jù)鮑振襄（1994）對鈴山金礦床硫同位素研究，發(fā)現(xiàn)含金石英脈硫化物δ34S（‰）值為-0.65～-0.11，均值為-0.41（3件）；花崗巖體中硫化物δ34S（‰）值為-5.26～-1.54，均值為-0.34（2件），二者均以輕硫為主。而板溪群地層中硫化物δ34S（‰）值為-4.8～+16.2，平均值為5.61（馬東升等，2003），說明成礦硫源主要來自同位素組成相近的巖漿巖。

4.2 鉛同位素組成

羅獻(xiàn)林（1990）、戚學(xué)祥（1998）通過對鈴山金礦石同位素分析，208Pb/204Pb為38.188～38.453，207Pb/204Pb為15.319～15.443，206Pb/204Pb為17.928～18.139，其μ值 變化范圍為8.96～9.18，均值為9.07；另據(jù)陶詩龍等（2015）對相鄰包金山礦區(qū)鉛同位素的研究成果，208Pb/204Pb為38.433～38.582，207Pb/204Pb為15.590～15.673，206Pb/204Pb為18.121～18.244，標(biāo)準(zhǔn)差均小于0.063，其μ值變化范圍為9.48～9.64，均值為9.57。

根據(jù)以往鈴山、包金山礦區(qū)鉛同位素研究成果，顯示μ值接近，介于原始地幔（μ0=7.80）與地殼（μc=9.81）之間，顯示礦石中的鉛非單一來源，以殼源鉛為主，但有少量幔源鉛混入的特征。

4.3 流體包裹體特征

據(jù)鞠培姣等（2015）對包金山礦石中石英流體包裹體研究表明，主成礦期包裹體均一溫度集中于250°～380°，鹽度分布范圍較廣（2.31%～15.42%），多集中于3%～11%，屬于富CO2、低鹽度的Ca2+（Na+，Mg2+）-SO42-（Cl-，F(xiàn)-）-H2O-CO2體系，成礦熱液可能來源于酸性巖漿熱液，在成礦過程中成礦流體發(fā)生不混溶相分離作用，并在后期混入低鹽度的外來流體。

綜上，表明本區(qū)金礦成礦物質(zhì)主要來源燕山期的巖漿活動。

5 找礦潛力分析

（1）據(jù)本區(qū)地質(zhì)勘查資料，顯示紫云山巖體整體往北西傾伏，在紫云山隆起北部出露大范圍的板溪群馬底驛組地層，呈單斜構(gòu)造往北傾，在已知控礦斷層F9（CF5）以北，發(fā)育多條剝離斷層（圖2），地表見金異常，推測金礦體埋藏較深，地表金礦化蝕變較弱，往深部具有一定的找礦空間。

（2）根據(jù)現(xiàn)有礦山坑道揭露，顯示深部開始出現(xiàn)受斷裂控制的破碎蝕變巖型金礦體，礦體走向延伸長度變大，且各個礦體有相連接的趨勢，推測深部，尤其是靠近巖體傾伏端，存在受F9斷層控制的具有一定規(guī)模的破碎蝕變巖型金礦體。

（3）本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，且大多與深部巖體相連，地表礦化蝕變異常較好，類比相鄰龍山隆起區(qū)，推測本區(qū)具有探尋大型以上規(guī)模金銻礦床的潛力。

綜上所述，本區(qū)含金熱液主要來源于燕山期巖漿活動，于板溪群馬底驛組地層中富集成礦，成礦溫度為250°～380°，已知金礦體受剝離斷層及派生的次級斷裂控制。推測深部具有探尋大型規(guī)模以上破碎蝕變巖型金礦床的潛力，建議加大該地區(qū)深部金礦找礦力度。