湖南常寧仙人巖金礦礦床成因及找礦規(guī)律分析

熊阜松

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二一七隊，湖南衡陽421001）

湖南常寧仙人巖金礦礦床成因及找礦規(guī)律分析

熊阜松*

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二一七隊，湖南衡陽421001）

本區(qū)處于水口山構(gòu)造巖漿帶中，即水口山鉛鋅（銅）金銀礦田，通過對仙人巖金礦控礦因素、成礦規(guī)律、找礦方向等進行野外調(diào)查和室內(nèi)分析，基本查明了該礦區(qū)礦床成因及找礦規(guī)律，同時，對該區(qū)或深部尋找鉛鋅多金屬礦進行了潛力評價，提出了下步的找礦方向和建議。

仙人巖金礦；成礦規(guī)律；找礦標(biāo)志；找礦方向

1 金礦床成礦理論及預(yù)測研究現(xiàn)狀及發(fā)展

當(dāng)前，世界級金礦的礦床類型主要有6種，即斑巖型銅金礦、鐵氧化物型銅金礦、沉積噴流型礦床(SEDEX)、淺成低溫?zé)嵋盒徒疸y礦、卡林型金礦及富金火山塊狀硫化物型，其儲量可達100～1000t[1]。國外學(xué)者Groves et al和Goldfarb提出“造山型金礦”，即以變質(zhì)巖為圍巖的金礦。這些礦床一般形成于會聚板塊邊緣增生與碰掩造山帶的擠壓至走滑擠壓變形作用中，礦體大多為石英脈型存在于變質(zhì)巖中[2-3]。國內(nèi)學(xué)者趙鵬大、孟憲國等提出的“相類比理論”、“地質(zhì)異常理論”[4-5]，蔡新平等提出“礦床結(jié)構(gòu)模型理論”[6]，陳毓川等提出“礦床系列理論”[7]，層間滑動成礦理論[8]，王世稱、王於天提出的“綜合信息預(yù)測理論”及深部流體成礦系統(tǒng)理論等已被廣泛應(yīng)用。成礦是一個動力學(xué)過程，其特征通常通過地質(zhì)、物理及化學(xué)異常等方面變現(xiàn)出來。近些年來，在成礦預(yù)測方面，比較注重將地質(zhì)、物探、化探及遙感等結(jié)合的綜合預(yù)測法，即用地質(zhì)學(xué)的理論分子礦床成因及規(guī)律，確定金礦形成的有利部位，再結(jié)合物探、化探及遙感等手段確定礦區(qū)的具體信息。綜合預(yù)測法的應(yīng)用，大大提高了金礦的預(yù)測能力。

2 礦區(qū)地質(zhì)背景

2.1 區(qū)域成礦背景簡介

水口山鉛鋅金銀礦田位于早古生代株洲—零陵地體縫合線邊部及郴州—邵陽轉(zhuǎn)換斷層北端，古生代耒（陽）—臨（武）南北褶皺帶中段北緣，中生代衡陽裂谷南緣的裂肩部位。在濱太平洋板塊作用下，本區(qū)地殼長期處于高熱流聚集環(huán)境。結(jié)合區(qū)域重力資料，水口山地區(qū)莫霍面具有西抬中緩、北陡南凹的特點。分析遙感影像，結(jié)合航磁、重力異常特征，顯示本區(qū)深部有水口山—臨武（香花嶺）南北向基底斷裂、水口山—江永北東向深大斷裂和祁陽羊角塘—水口山—五峰仙東西向殼斷裂交匯于此，對礦田中的殼、?；煸磶r漿及鉛鋅金銀礦床的形成有著重要的控制意義。

2.2 礦區(qū)地層

礦區(qū)范圍內(nèi)地層簡單，由老至新分別為石炭系中上統(tǒng)壺天群、二疊系下統(tǒng)棲霞組、當(dāng)沖組、二疊系上統(tǒng)斗嶺組、長興組及三疊系下統(tǒng)大冶群和第四系。其中二疊系下統(tǒng)當(dāng)沖組（P1d）總厚82m，在與花崗閃長巖體或花崗閃長斑巖體接觸處，蝕變強烈，破碎厲害，往往形成破碎帶，是金礦的主要賦存部位。此外，該組地層由于受巖體及構(gòu)造的影響，往往在巖體周圍和背斜軸部形成一套含鐵錳質(zhì)物較高的含礫黑色粘土層（H.tjl）。在含礫黑色粘土層中，局部地段經(jīng)地表長期風(fēng)化淋濾，可形成鐵帽（Gs）。含礫黑色粘土層也是金礦主要賦存層位。

2.3 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為復(fù)雜，主要由斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造組成。其中，斷裂構(gòu)造是本區(qū)較重要的控礦因素，組成的蝕變破碎角礫巖帶直接控制金礦床的產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造有近南北、東西向和北西向3組，其中以近南北向為主，有4條，編號為F2、F3、F4、F5，其次為東西向1條為F7，北西向1條為F6（詳見圖1）。此外，仙人巖歪斜倒轉(zhuǎn)背斜，貫穿整個區(qū)段，軸線走向近乎南北或北北東向，起伏不平，軸面歪斜，似波狀，但整體軸面傾向西。由于受區(qū)域F22推覆斷層、導(dǎo)巖F5斷裂及F4層間滑脫構(gòu)造影響，東翼地層局部及深部向東，金礦床產(chǎn)于似為一“S”型波狀倒轉(zhuǎn)背斜上部或頂部，并由F3、F4及F22推覆斷層和主要為花崗閃長斑巖脈（或巖枝群）共同組成的蝕變破碎角礫巖帶中（詳見圖2）。

2.4 區(qū)域巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，較發(fā)育，地表出露大小12處，多以小巖脈或巖枝產(chǎn)出，零星分散，大的巖脈或巖墻集中分布于5～4線間，區(qū)內(nèi)的中上部，出露5處，巖脈或巖枝成長條狀，部分成短柱狀，整體方向為近南北向分布。從剖面（圖2）由淺入深看，由于巖漿巖整體入侵為西南向往北東方向，淺部多表現(xiàn)為巖枝（巖枝群），往深部逐漸表現(xiàn)為巖脈或（群）到巖墻相對匯集，產(chǎn)狀西傾，傾角較陡，一般65°～80°間，局部近乎直立，甚至超覆。巖體主要以花崗閃長斑巖為主，對出現(xiàn)少量花崗閃長玢巖、黑云母花崗斑巖、石英閃長玢巖等，從礦物成分、含量、比例看，認(rèn)為是花崗閃長斑巖的交代、混染或結(jié)晶分異作用產(chǎn)物所致。

2.5 區(qū)內(nèi)圍巖蝕變

由于區(qū)內(nèi)巖漿活動，構(gòu)造運動強烈，因而在其破碎帶、巖體與圍巖中蝕變種類較多，并相互疊加。主要為硅化、綠泥石、粘土巖化（蒙脫石化、伊利石化）、矽卡巖化、角巖化、絹云母化和大理巖化等，但與礦化密切的主要為硅化、綠泥石化、粘土巖化、褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化等。

3 礦床成礦地質(zhì)特征分析

3.1 礦體地質(zhì)特征

本次在仙人巖礦段，根據(jù)各礦體產(chǎn)出的地質(zhì)條件和空間相互關(guān)系，共圈出主要金礦體8個，除Ⅷ號金礦體產(chǎn)于蝕變破碎角礫巖帶西側(cè)的斗嶺組下段第二層（P2dl1-2）與花崗閃長斑巖接觸或裂隙中外，其他7個（Ⅰ-Ⅶ）號金礦體均產(chǎn)于蝕變破碎角礫巖帶中；其自上而下、從左至右依次編號為Ⅰ-Ⅶ號。小金礦體17個，其中編號（1）～（6）為工業(yè)礦體，（7）～（17）為低品位礦體。其中以Ⅰ、Ⅱ號礦體控制程度較高；Ⅰ號礦體為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大，長1100m，傾斜延伸長150m，平均厚度4.15m，平均品位3.33×106。Ⅱ號礦體次之，其它礦體較小。此外，還圈出磁鐵礦體4個，根據(jù)產(chǎn)出條件和空間關(guān)系，至上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ號磁鐵礦體，Ⅰ、Ⅱ號磁鐵礦體產(chǎn)于蝕變破碎角礫巖中并分別與Ⅲ和Ⅳ號金礦體基本共生；Ⅲ和Ⅳ號磁鐵礦體則主要產(chǎn)于仙人巖次級倒轉(zhuǎn)背斜由棲霞組地層組成的核部轉(zhuǎn)折端與花崗閃長斑巖體接觸形成的矽卡巖斷塊中。其中Ⅰ、Ⅱ磁鐵礦體分別與Ⅲ、Ⅳ金礦體基本共生，Ⅲ、Ⅳ磁鐵礦體為隱伏獨立礦體。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦物成分

根據(jù)鏡下結(jié)果，礦石中礦物種類較多，計有：

自然元素：自然金、自然銀、銀金礦；

硫化物：方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦；

氧化物：赤鐵礦、針鐵礦、土狀褐鐵礦、膠狀褐鐵礦、軟錳礦、硬錳礦、黃鉀鐵礬。

非金屬礦物：石英、玉髓、金紅石、高嶺石、迪開石、水云母、伊利石、綠泥石、蒙脫石。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

結(jié)構(gòu)：壓碎結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)。

構(gòu)造：角礫狀構(gòu)造、膠狀構(gòu)造、皮殼狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造、土狀、粉末狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。

3.2.3 礦石類型

根據(jù)礦石的工業(yè)應(yīng)用及氧化程度，分為2類：原生礦石與氧化礦石。

根據(jù)本區(qū)氧化礦石氧化程度分為3類：一類為松散角礫狀；另一類土狀氧化礦石,局部見鐵帽型礦石（近地表淺部）；上述二類均不同程度共、伴生鉛鋅銅鉬礦體。第三類為硅帽下部產(chǎn)出的網(wǎng)狀石英脈硅質(zhì)礦石、紋層狀角礫狀硅質(zhì)礦石。該3類礦石與鄰區(qū)龍王山金礦礦石類型相似。

原生礦石指礦石中的硫化物基本未被氧化，礦石主要載金礦物為黃鐵礦，而本區(qū)致密塊狀黃鐵礦僅局部見到，并且經(jīng)化驗金品位其含量均較低，只有黃鐵礦成粉末狀、氧化成鐵帽等方才達到金礦品位。因此，本次的金礦體均為氧化型礦石。

4 礦床成因與成礦規(guī)律分析

4.1 礦床成因分析

（1）根據(jù)圍巖蝕變和成礦礦物學(xué)研究，礦床的形成大致經(jīng)歷下列過程，在推覆構(gòu)造—巖漿活動所形成的大型破碎帶中，下滲雨水和地層中各種形式的封存水在熱能的驅(qū)動下發(fā)生對流循環(huán)，并沿途從圍巖中浸取出金銀等成礦組分，形成含礦的地下熱液。

（2）含礦的熱液從深部向地表上升過程中，本身靜水壓力不斷降低，并且最終與流體的飽和蒸氣壓相等。由于該區(qū)域構(gòu)造破裂的存在，使得壓力逐步降低。在低壓情況下，造成流體沸騰，進而引起CO2、H2S等酸性氣體大量逸失，并造成溫度降低及pH值顯著升高。由于酸性氣體的逸出和pH值的升高，使熱液中所含的鉛、銅、鋅等硫化物及碳酸鹽等發(fā)生沉淀。黃鐵礦和硅酸鹽（綠泥石、鉀長石）等由于溫度降低發(fā)生沉淀。沸騰過程中，沸騰帶以上較冷的巖石裂隙中聚集了大量的H2O、CO2、H2S等氣體，在冷的環(huán)境條件下，這些氣體又重新凝結(jié)，形成氣、液相共存的凝析流體，使淺成的巖石遭受廣泛的酸淋濾，進而形成以高嶺石化、絹云母化為主的粘土化蝕變。

（3）由于熱液沸騰，造成大量的賤金屬硫化物發(fā)生沉淀，造成流體中的硫化物急劇較少，進而使得金的各種絡(luò)合物分解并形成地?zé)嵯到y(tǒng)較深部位的賤金屬型金礦化，而在淺部酸化過程中則易于形成富含金的銀金礦和自然金，再經(jīng)過次生富集形成金礦體。

據(jù)此，可以初步確定該礦床的成因類型為淺成低溫?zé)嵋焊脑煨徒鸬V床。

4.2 成礦規(guī)律分析

成礦規(guī)律已基本查明，金礦床產(chǎn)出于仙人巖歪斜倒轉(zhuǎn)背斜中由F22推覆斷層、F3、F4、和F5以及花崗閃長斑巖（巖脈或巖枝群）體共同構(gòu)成的蝕變破碎角礫巖帶中，組成賦礦角礫巖石主要為當(dāng)沖組地層含鐵、錳硅質(zhì)巖、泥巖、泥灰?guī)r，部分為棲霞組地層蝕變巖。獨立的小磁鐵礦體則產(chǎn)出于仙人巖倒轉(zhuǎn)背斜由棲霞組地層組成的核部轉(zhuǎn)折端與花崗閃長斑巖體接觸形成的矽卡巖斷塊中。共、伴生和獨立的鉛、鋅、銅、鉬小礦體或礦化體的形成，其成礦作用均與巖漿熱液有關(guān)，成礦時代為燕山中期。

5 仙人巖金礦找礦規(guī)律分析

5.1 找礦標(biāo)志

地表發(fā)育大面積硅帽，地表出現(xiàn)低溫?zé)嵋何g變帶（主要為硅化、泥化），土壤地球化學(xué)測量金、砷、銻元素異常組合好。而Au峰值大于100×10－9的區(qū)域，往往可以找到金礦（化）體。

5.2 礦區(qū)遠景及找礦

（1）淺部金的找礦。本區(qū)蝕變破碎角礫巖帶與金礦（化）體密切，縱貫本區(qū)段并向南北延伸，規(guī)模較大，其圍巖蝕變特征基本相同，因此，對淺部找金具有一定遠景。今后在本區(qū)段除對金礦體系數(shù)加密控制，使儲量升級外，往南北延伸的含金蝕變破碎角礫巖帶上勘查，有望使仙人巖礦段金礦床的規(guī)模得到擴大。

（2）深部鉛鋅多金屬礦的找礦。根據(jù)本區(qū)控制的構(gòu)造特征，本區(qū)深部存在當(dāng)沖組和棲霞組含礦層，加之有花崗閃長斑巖體，成礦條件十分有利。以往施工的ZK011見到氧化的鉛鋅礦體和本次施工ZK0103見到鋅礦化和ZK0105、ZK0106孔等見到鋅銅鉬礦（化）體以及鉆孔井中物探和鉆孔原生暈測量表現(xiàn)出較好的綜合異常，均為本區(qū)提供較好的找礦信息，因此，今后工作重點放在背斜核部找礦。

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P618.51

A

1004-5716(2015)11-0131-04

2015-08-17

2015-09-02

熊阜松（1983-），男（漢族），云南威信人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)找礦工作。