湖南醴陵市正沖金礦圍巖蝕變特征及找礦意義

謝海英，徐 昊，文 亭,2

（1.湖南省有色地質(zhì)勘查局二一四隊，湖南 株洲 412007；2.中南大學 地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410083）

湖南省醴陵市正沖金礦是近年來醴陵金礦田內(nèi)探明的資源儲量接近大型的獨立內(nèi)生金礦床。其礦床成因類型為中-低溫巖漿熱液型金礦床，礦石工業(yè)類型為構(gòu)造蝕變破碎巖型及石英細脈帶型，其中構(gòu)造蝕變巖型礦體為礦區(qū)內(nèi)主要的工業(yè)礦體[1，2]。因此，研究分析礦區(qū)圍巖蝕變形成過程和類型特征，以及蝕變對金礦富集的規(guī)律，對礦山今后的找礦意義重大。

1 圍巖蝕變含義及形成過程

1.1 圍巖蝕變概念

圍巖蝕變，又稱圍巖交代蝕變、主巖交代蝕變，是指容礦圍巖在流體（氣相、汽相、液相）的作用下所發(fā)生的化學變化和物理變化，從而引起圍巖化學成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化。蝕變巖即是在圍巖交代蝕變過程中，在一定的物理化學條件下，處于相對平衡狀態(tài)的礦物共生組合所構(gòu)成的巖石。

其實質(zhì)是：在不同的溫度和壓力環(huán)境下，不同性質(zhì)（酸堿度、氧逸度等）的成礦流體與圍巖必然會處于不平衡狀態(tài)。為了使兩者之間趨向于達到化學與物理的平衡狀態(tài)，必定要發(fā)生物質(zhì)與能量的交換。這就會導致圍巖中與流體不平衡的礦物要發(fā)生溶解，析出一些元素進入流體中，而另一些化學組分則沉淀下來，形成新的礦物。對于圍巖而言，必然會涉及到物質(zhì)的帶入帶出[3]。

1.2 圍巖蝕變形成過程

圍巖蝕變形成的交代蝕變巖可以完全由新生礦物所組成，同一平衡礦物組合內(nèi)各種新生礦物沒有交代蝕變現(xiàn)象，幾乎是同時形成的，它們具有變晶結(jié)構(gòu)，如矽卡巖。如果原巖沒有被完全交代，仍然有原生礦物殘留，則具變余結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)，則可稱為“化”，如矽卡巖化。

流體與圍巖的交代蝕變方式有：擴散交代、滲濾交代和兩者兼有的交代三種方式。

圍巖蝕變可發(fā)生在成礦流體運移途中（頭暈蝕變，通道蝕變，成礦前蝕變），也可發(fā)生在礦質(zhì)沉淀期間（礦暈蝕變，成礦期蝕變），還可以發(fā)生在礦質(zhì)卸載之后（尾暈蝕變，成礦后蝕變）。

由于成礦物質(zhì)淀積的溫壓條件不同，其伴隨的圍巖交代蝕變也不同。對特定的蝕變礦物而言，它既可以是高溫成礦期蝕變，也可以是中溫成礦期的礦前蝕變或通道蝕變，更可以是成礦后的蝕變。因此，就具體的蝕變礦物而言，對于不同的礦床類型和礦種，其找礦的指示意義可能截然不同。這需要具體情況具體分析。

圍巖交代蝕變的強度與范圍，既取決于流體的物理化學性質(zhì)，如活度、逸度、pH、Eh、溫度、壓力等，也取決于圍巖的物理化學性質(zhì)，如孔隙度，滲透性、裂隙的發(fā)育程度，順層還是切層，與流體的遠近，與流體化學性質(zhì)的差異。流體與圍巖的化學性質(zhì)差異越大，圍巖交代蝕變越強烈。

圍巖蝕變可以呈面型、體型分布，也可為線型分布。其分布范圍變化很大，有的在礦脈的兩側(cè)為毫米級、厘米級寬，有的圍繞著礦體則可分布達數(shù)十米寬，其蝕變范圍一般遠大于礦體[4]。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 礦區(qū)地層

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為中元古界冷家溪群黃滸洞組與第四系。黃滸洞組（Pt2h）地層為一套淺變質(zhì)巖系。巖性主要為灰色、深灰色中～中厚層狀板巖、粉砂質(zhì)板巖間夾薄層狀變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)粉砂巖，及少量的硅化（質(zhì)）板巖。與下伏巖層呈整合接觸。根據(jù)巖性組合，以淺色濁積層為標志，其中黃滸洞組第二巖性組第二巖性段第一巖性層為礦區(qū)最主要的賦礦地層[5]。

圖1 正沖金礦區(qū)地質(zhì)簡圖（據(jù)徐昊等，2016，修改）

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)主體構(gòu)造為一個同斜倒轉(zhuǎn)背斜，傾向北西，傾角26°～60°，南東翼為倒轉(zhuǎn)翼，北西翼為正常翼。礦區(qū)位于正常翼，以發(fā)育平行褶皺軸面的劈理化帶、與巖層近似平行的層間破碎帶和NW向韌性剪切帶為特征，NE向和近EW向斷裂構(gòu)造發(fā)育（圖1）。

2.3 礦區(qū)巖漿活動

礦區(qū)巖漿活動頻繁且具有多期次特征[6]。石牛田礦段出露花崗巖體6處，大都為蝕變花崗巖體，個別為蝕變云英巖，面積150m2～3000m2不等，大多呈不規(guī)則小巖株或巖脈出露；在亥子沖、正沖礦段主要出露雪峰期片麻狀石英納長正長石花崗巖脈。礦區(qū)勘查工作中揭露到深部大量花崗巖脈，表明礦區(qū)存在著較大的隱伏巖體，且?guī)r體附近幾米至幾十米范圍內(nèi)圍巖蝕變強烈，蝕變巖內(nèi)金礦品位平均達3g/t左右，說明巖漿巖對礦區(qū)金礦成礦提供成礦熱能及熱流體起到了重要作用。

2.4 礦體圍巖與夾石

礦體的圍巖均為濁積巖變質(zhì)成淺變質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖和板巖，靠近巖體時局部變質(zhì)程度較高，形成接觸千枚巖，其主要成份為石英、絹云母、白云母、白云石及少量綠泥石和火山凝灰物質(zhì)，普遍具強度不等的黃鐵礦、硅化、絹云母化和毒砂礦化，靠近巖體時見碳酸巖化，靠近礦體蝕變較強，局部可見片理化，以富含CaO、MgO為特征。

礦體夾石較少，主要分布于北西向構(gòu)造蝕變巖型透鏡狀礦體中，其規(guī)模很小，一般厚度小于2米，形態(tài)不規(guī)則，主要由蝕變板巖及石英脈組成，具綠泥石化，絹云母化，見較強黃鐵礦化。

3 圍巖蝕變及與金礦化的關(guān)系

3.1 圍巖蝕變類型及主要特征

礦區(qū)與金礦化有關(guān)的圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化（褪色化）、綠泥石化、黃鐵礦化、毒砂礦化，其次為鐵白云石化、方鉛礦化以及褐鐵礦化等，云英巖化主要發(fā)育于花崗巖體中，與Au礦化關(guān)系不大。下圖2中為礦區(qū)幾種典型的圍巖蝕變現(xiàn)象。

圖2中各蝕變特征如下：

（1）黃鐵礦化：蝕變圍巖位于礦體邊部，靠近巖體附近，主要由黑色碳質(zhì)板巖及石英脈組成。碳質(zhì)板巖具變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造，板理發(fā)育；石英脈，乳白色，油脂光澤，呈不規(guī)則大脈狀、團塊狀、細脈狀及微細脈狀產(chǎn)出。細粒黃鐵礦化，粒徑2mm～3mm，晶形呈立方體，硅化弱。

從當前的實際情況來看，現(xiàn)有的鄉(xiāng)村生態(tài)旅游經(jīng)營形式還比較單一，鄉(xiāng)村生態(tài)旅游產(chǎn)品還存在同質(zhì)化的特征。這種服務(wù)形式，也是無法滿足消費者的個性化需求的。因此，在實際情況中，鄉(xiāng)村生態(tài)旅游經(jīng)營者就應(yīng)該積極地創(chuàng)新服務(wù)形式，突出當?shù)氐奶厣?，積極地創(chuàng)建一些體驗價值高的鄉(xiāng)村生態(tài)旅游產(chǎn)品。另外，鄉(xiāng)村生態(tài)旅游者也可以積極地采取各種有效措施去深入地挖掘社會中各個旅游群體的實際需求，從而為他們提供具有針對性、個性化的服務(wù)。

（2）硅化、黃鐵礦化：位于V80-3號礦體內(nèi)，Au品位1.8g/t。主要由板巖夾石英脈組成，石英脈，乳白色，油脂光澤，致密塊狀。主要蝕變?yōu)閺姽杌?、黃鐵礦化、偶見毒砂礦化，在石英脈與圍巖接觸面上及石英脈裂隙中發(fā)育有綠泥石及暗色礦物等。毒砂，短柱狀，單晶體長約0.5-2mm。黃鐵礦，主要呈星點狀分布，單晶體晶形呈立方體，具自形-半自形結(jié)構(gòu)。

（3）綠泥石化、絹云母化：蝕變巖屬于V80-3號礦體中的夾石。主要由板巖夾石英脈組成。普遍見綠泥石化、絹云母化、強硅化等。見大量微細粒黃鐵礦成團塊、結(jié)核及條帶狀產(chǎn)出。

（4）褪色化：蝕變巖屬V80-3號礦體以東的V80-6號礦體，Au品位0.8g/t～1.3g/t。板巖夾石英脈。板巖具明顯褪色化，硅化中等，見少量黃鐵礦發(fā)育，晶形完整，呈立方體。單晶粒徑0.5mm～2mm。在V80-3號礦體至V80-6號礦體之間的蝕變巖石，石英脈發(fā)育，普遍見褪色化，整體硅化較弱。

據(jù)全國獨立內(nèi)生金礦床圍巖蝕變的不完全統(tǒng)計，與金礦有關(guān)的圍巖蝕變共有27種，其中最重要的圍巖蝕變?yōu)楣杌?、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化和綠泥石化等五種[7]。正沖金礦區(qū)的蝕變圍巖類型具備，有時呈組合式出現(xiàn)，是找金礦的重要指示。

3.2 蝕變與金礦化關(guān)系

不同的圍巖蝕變及組合反映了含金熱液成分、物化性質(zhì)、成礦環(huán)境之間的差異，因此具有不同的礦化類型。從正沖金礦區(qū)整個金礦化特征來看，黃鐵礦化、毒砂礦化、硅化及方鉛礦化是尋找金的良好標志。當少量細粒狀黃鐵礦化出現(xiàn)在板巖與石英脈接觸部位或石英脈中時，往往金礦化較好。毒砂礦化僅與北東向具條帶狀構(gòu)造石英細脈帶型金礦體關(guān)系較密切，在北東向石英細脈帶中，當圍巖中短柱狀(晶體長度小于2mm)毒砂礦化較發(fā)育時，金品位均較好，針狀（晶體長度大于2mm）毒砂礦化較發(fā)育時，金品位均一般。而在北西向構(gòu)造蝕變巖型金礦體中，毒砂礦化極少發(fā)育，常見有方鉛礦化，且方鉛礦化與金礦化的關(guān)系密切，當?shù)V體中見方鉛礦時，金品位較高；另外在部分工程揭露的花崗巖脈中，毒砂礦化雖普遍發(fā)育，但其金品位普遍為礦化，很少達到工業(yè)要求。

上表（表1）列出了本區(qū)不同礦化類型的圍巖蝕變組合、蝕變類型與金礦化的關(guān)系密切程度。

圖2 正沖金礦主要圍巖蝕變現(xiàn)象圖

表1 圍巖蝕變組合與金礦化類型關(guān)系

4 圍巖蝕變的找礦意義

正沖金礦區(qū)圍巖蝕變與金的成礦關(guān)系密切，因此，根據(jù)蝕變的變化特點尋找同類型金礦，或在礦區(qū)今后的生產(chǎn)找礦中，有可能收到實際效果。茲將圍巖蝕變與金礦化的關(guān)系總結(jié)如下，以提供更多的礦化信息和找礦標志，為礦區(qū)擴大找礦成果服務(wù)。

（2）黃鐵礦與金礦的生成關(guān)系密切，黃鐵礦中普遍含金，其中細粒狀黃鐵礦化出現(xiàn)在板巖與石英脈接觸部位或石英脈中時，往往金礦化較好；當黃鐵礦晶形較好，顆粒較粗時，一般不含金或金礦化較差。

（3）條帶狀石英細脈帶型金礦體以具絹云母化、浸染狀毒砂礦化和黃鐵礦化為特征；構(gòu)造蝕變巖型金礦體以具有星點狀細粒黃鐵礦化，局部方鉛礦化、閃鋅礦化為特征（極少見毒砂礦化）。

（4）當?shù)V石中見銅、鉛、鋅礦化時，其金品位一般較高。

（5）礦脈類滅端之蝕變巖中有時見泥線，它的出現(xiàn)多預示著距其不遠有新的金礦體存在。因此，斷裂中如有泥線出現(xiàn)時應(yīng)加強金礦脈的尋找。

[1]湖南省有色地質(zhì)勘查局二一四隊.2013.湖南省醴陵市正沖礦區(qū)石牛田礦段金礦詳查報告.

[2]湖南省有色地質(zhì)勘查局二一四隊.2016.湖南省醴陵市正沖礦區(qū)正沖礦段金礦詳查報告.

[3]胡受奚.交代蝕變巖石學[R].北京：地質(zhì)出版社，1980.

[4]陳亨亮.蝕變圍巖及其找礦意義[J].福建地質(zhì)，2008，27（2）：137-141.

[5]徐昊，文亭.醴陵市正沖金礦區(qū)成礦地質(zhì)特征及找礦新突破[J].國土資源導刊.2016，13（3）：8-13.

[6]黃誠，樊光明，姜高磊，羅亮，徐增連.湘東北雁林寺金礦構(gòu)造控礦特征及金成礦ERS測年.大地構(gòu)造與成礦學,2012,36（1）：76-84.

[7]陳淳福，梁有彬.內(nèi)生金礦床圍巖蝕變及其找礦意義.地質(zhì)找礦叢論，1990，5（3）：63-70.