萬古金礦成礦作用特征及成礦模式淺析

段陽杰

摘要：采用研究成礦地質(zhì)作用確定成礦地質(zhì)體、研究成礦構(gòu)造分析礦體空間分布特征、研究成礦流體確定找礦方向的“三位一體”研究方法，確定平江縣萬古金礦的成礦模式，認(rèn)為礦區(qū)成礦地質(zhì)體為隱伏花崗巖體；成礦構(gòu)造為北西西向斷裂構(gòu)造；成礦結(jié)構(gòu)面主要為北西西向的次級(jí)斷裂面；成礦作用特征標(biāo)志為薊縣系地層+北西西向斷裂構(gòu)造+硅化、毒砂礦化、黃鐵礦化蝕變。

關(guān)鍵詞：金礦；三位一體找礦模型；萬古

引言：萬古金礦位于揚(yáng)子地塊東南緣，江南古陸湖南段東北部，礦區(qū)位于江南造山帶中段幕阜山一望湘斷隆帶，出露地層簡(jiǎn)單，主要為中元古界薊縣系坪原組，次為白堊系戴家坪組及第四系。該地區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，構(gòu)造發(fā)育，分布較為廣泛的中元古界薊縣系地層，經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)變質(zhì)，蘊(yùn)藏著較為豐富的金礦產(chǎn)資源，萬古金礦是湘東北地區(qū)重要的大型金礦之一。

1.礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1礦脈地質(zhì)特征

礦區(qū)經(jīng)過近20年的勘探與開采，已發(fā)現(xiàn)規(guī)模不一的含金礦脈帶40條。礦脈帶受北西向斷裂破碎帶控制，大多數(shù)走向北西或近東西，傾向北東，傾角一般在32°～65°。礦脈帶長(zhǎng)200m～3280m不等，厚1.00m～3.00m。各礦脈呈平行帶狀分布在薊縣系坪原組地層中，圍巖多為蝕變（含）粉砂質(zhì)板巖。含金礦脈帶組成及蝕變特征大同小異，構(gòu)造巖為角礫巖、破碎（含）粉砂質(zhì)板巖、石英透鏡體及細(xì)脈，部分礦脈帶中能見斷層泥（糜棱巖），普遍具有硅化。

1.2成礦期次劃分

第一個(gè)成礦期次為石英期，該階段沒有明顯的礦化現(xiàn)象，石英顆粒較大，顏色純白。第二個(gè)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(guān)系，石英呈煙灰色，礦物顆粒較小。第三個(gè)成礦期次為石英+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，黃銅礦和自然金等。第四個(gè)成礦期次為石英+方解石期，有較多方解石，金屬礦物較少，有的石英呈肉紅色。第五個(gè)成礦期次為方解石期，大量方解石出現(xiàn)，成脈狀或團(tuán)簇狀。

1.3礦床成因

礦脈的類型主要為石英脈型金礦和蝕變巖型金礦。金屬礦物主要為毒砂和黃鐵礦，還有少量的自然金，非金屬礦物主要為石英和方解石。礦石的硫化物含量較低，硫、鉛同位素和sr同位素特征表明成礦物質(zhì)來源于殼源薊縣系地層，H-O同位素特征暗示成礦流體性質(zhì)為變質(zhì)流體+巖漿流體，晚期有大氣降水加入，He-Ar同位素表明地幔物質(zhì)可能也參與了金礦化。綜上所述，筆者認(rèn)為萬古金礦為巖漿期后遠(yuǎn)成中低溫?zé)嵋盒徒鸬V。

2.成礦地質(zhì)作用分析

2.1成礦地質(zhì)體

萬古金礦產(chǎn)于中元古界薊縣系地層中，礦體呈脈狀、似層狀或長(zhǎng)透鏡體狀沿構(gòu)造破碎帶充填，形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模受北西（西）斷裂破碎帶控制。由此萬古金礦定義為與侵入巖漿地質(zhì)作用有關(guān)的巖漿期后遠(yuǎn)成中低溫?zé)嵋盒徒鸬V。

萬古金礦區(qū)—金井巖體一帶的深部可能存在一較大的隱伏巖體，該巖體可以為成礦流體的遷移提供能量。因此，推測(cè)萬古金礦的成礦地質(zhì)體為隱伏的巖體。

2.2成礦構(gòu)造及成礦結(jié)構(gòu)面

萬古金礦為巖漿期后遠(yuǎn)成熱液脈狀金礦，其成礦構(gòu)造系統(tǒng)為斷裂構(gòu)造系統(tǒng)。該區(qū)的金礦主要賦存于北西西向的次級(jí)斷裂之中，礦體沿著控礦斷裂側(cè)伏，在淺部和較深的部位都有分布。因此，萬古金礦的成礦結(jié)構(gòu)面為構(gòu)造界面，而不是地質(zhì)體界面和物理化學(xué)界面。

成礦結(jié)構(gòu)面為北西西向的次級(jí)斷裂面，這些斷裂規(guī)模較小，大致呈平行排列，與地層產(chǎn)狀基本一致或局部斜交，傾向NNE，傾角30°～65°不等?？氐V的北西西向次級(jí)斷裂和緊閉褶皺為應(yīng)力釋放區(qū)，上升的成礦流體在此處聚集，是成礦的有利部位。

2.3成礦作用特征標(biāo)志

據(jù)萬古金礦硫同位素分析結(jié)果，萬古金礦的黃鐵礦和毒砂樣品顯示相對(duì)均一的、較低的S比值。坪原組地層的S同位素組成有兩個(gè)端元組分：一個(gè)具有較低的S值（～-10到一12%），而另一個(gè)具有高的s值（～+13到+24%）。萬古金礦硫化物的硫同位素值組成與較低的一個(gè)端元的S同位素值相近，且明顯低于湘東北地區(qū)的斑巖型七寶山礦床的硫同位素比值，說明金礦的成礦流體可能來源于坪原組地層。

通過與湘東北地區(qū)的七寶山及鰲魚山斑巖型礦床和燕山期花崗巖的Ph同位素組成對(duì)比可知，萬古金礦的含金毒砂和黃鐵礦的Ph同位素值變化較大，總體上反映了上地殼的物質(zhì)來源，也就是其來源主要為變質(zhì)沉積來源。同時(shí)，斑巖型礦床的Ph同位素與燕山期巖體十分相似，但二者與金礦的Ph同位素組成顯著不同，因此，該成礦物質(zhì)來源于坪原組地層（圖2）。

通過鏡下觀察得知，方解石在成礦期和成礦晚期都有出現(xiàn)，其中成礦期的方解石與石英，毒砂和黃鐵礦生長(zhǎng)在一起，而成礦晚期的方解石只與石英共生，少見礦化。兩期方解石sr同位素值均較高，指示地殼來源。

通過對(duì)萬古金礦的含礦石英脈進(jìn)行了氫氧同位素測(cè)試，結(jié)果顯示，成礦期的流體的H-O同位素主要為變質(zhì)來源，并可能有巖漿來源流體的參與，但成礦后期較低的H-O同位素組成則指示晚期有大氣降水混入。

綜合S-Pb-H-O-Sr-He-Ar同位素分析結(jié)果，萬古金礦的成礦流體和成礦物質(zhì)主要來源于薊縣系地層，但可能有地幔和巖漿物質(zhì)的加入。

3.成礦模式分析

3.1成礦要素特征

根據(jù)礦床的成礦地質(zhì)作用、礦床成因與礦化特征等，歸納總結(jié)本礦床的主要成礦要素，并根據(jù)重要性程度將成礦要素劃分為必要、重要、次要三類。

3.2成礦模式

雪峰期以來的多次構(gòu)造巖漿活動(dòng)和變質(zhì)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(gòu)造巖漿形成湘東北地區(qū)占主導(dǎo)地位的北東向深大斷裂和本區(qū)最廣泛的S型花崗巖?；◢徺|(zhì)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(yùn)移，流體在運(yùn)移過程中萃取圍巖中的Au、As、s和H₂0等物質(zhì)。淺部NWW向次級(jí)斷裂是應(yīng)力釋放區(qū)，為成礦的有利構(gòu)造部位。向上運(yùn)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(fā)生貧礦化的碳酸鹽化。

4.結(jié)論

（1）萬古金礦的成礦地質(zhì)體為隱伏巖體，成礦構(gòu)造為斷裂構(gòu)造，成礦結(jié)構(gòu)面為北西西向斷裂構(gòu)造面；其成礦作用特征標(biāo)志為薊縣系地層、北西西向斷裂及硅化、毒砂礦化、黃鐵礦化蝕變。

（2）萬古金礦的主要成礦要素為薊縣系坪原組地層、金井巖體及隱伏巖體、北西西向斷裂構(gòu)造；其成礦模式為燕山期花崗質(zhì)巖漿上涌，使深部含礦流體沿北東向深大斷裂向上運(yùn)移，同時(shí)萃取富含Au等成礦元素的薊縣系圍巖中的Au、As、s和H₂0等物質(zhì)，最后聚集于淺部的北西西向次級(jí)斷裂中，沉淀成礦。endprint