雷打嶺金礦床地質(zhì)特征、控礦因素、礦床成因及找礦方向

羅大富，魏 翔

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一三隊，湖南 常德 415000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)處于Ⅱ級大地構(gòu)造單元的江南疊臺隆雪峰弧型構(gòu)造帶北東-近東西向構(gòu)造轉(zhuǎn)折端，整體位于沅陵至益陽成礦帶中部，北鄰兩湖中斷陷,南鄰華南褶皺系。該構(gòu)造帶上已知有柳林汊、沃溪、沈家埡、冷家溪、黃土店等金礦床分布；該區(qū)金礦（化）點星羅棋布,具有成群成組、成帶分布的特征（圖1）。

圖1 雷打嶺金礦區(qū)域地質(zhì)略圖

區(qū)域內(nèi)與金成礦作用有關(guān)的主要地層是元古界板溪群(Ptbn)和元古界冷家溪群 (Ptln) ，二者均具高背景高離差特征。冷家溪群為區(qū)內(nèi)出露最老的地層,系由裂陷槽沉積的一套古火山--泥巖、碎屑巖組成的復理石建造，并具有較為典型的濁積巖沉積構(gòu)造特征。巖性主要為青灰色為主色調(diào)的淺變質(zhì)細粒碎屑巖、粘土巖、含凝灰質(zhì)細粒碎屑巖及含（白云石）粘土巖。板溪群是本區(qū)揚子地臺的第一蓋層,它以（高）角度不整合于冷家溪群之上,受西北高東南低海底古地貌的控制,為一套陸棚—淺海相沉積的火山碎屑巖建造。

區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了武陵-喜山等多次構(gòu)造運動,主體構(gòu)造格架是由北東-近東西向展布的同斜倒轉(zhuǎn)復式褶皺構(gòu)成。斷裂極為發(fā)育，以韌脆性推覆為重大特征，與金的成礦作用關(guān)系十分密切，嚴格控制著區(qū)域內(nèi)金礦床（點）的空間展布。根據(jù)構(gòu)造形跡特征，區(qū)域內(nèi)的斷裂構(gòu)造主要可分為近東西向、北東向及北西向構(gòu)造帶。它們彼此限制改造、遷就與利用，后期多期次運動復活，使之演變成一幅十分復雜的構(gòu)造格局。

區(qū)內(nèi)巖漿活動不甚強烈，主要零星見武陵、加里東、印支—燕山期多期次侵入巖脈。在區(qū)北部的水庫沖、恒溪沖、郭家沖等地有成群成帶的煌斑巖分布，區(qū)西部太平鋪走馬坪有基性超基性巖產(chǎn)出，區(qū)西南部牯牛山有成群的云斜煌斑巖、閃斜煌斑巖出露。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為中元古界冷家溪群黃滸洞組（Pt2h），可劃分三個巖性段。

青灰-灰綠色（粉砂質(zhì)）板巖、巖屑雜砂巖、巖屑石英雜砂巖是本區(qū)黃滸洞組主要巖性，砂巖一般呈中厚層至塊狀，與板巖、砂質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖呈夾層狀，夾層比變化較大，局部與粉砂質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖互層產(chǎn)出構(gòu)成韻律，具球-枕狀構(gòu)造。砂巖為細-中粒結(jié)構(gòu)，雜基支撐，成熟度較低。其間多可見小型砂紋層理、平行層理及粒序遞變層理等，底面常見溝模、槽模、印模等蝕底構(gòu)造。發(fā)育不完全鮑馬序列AA、AC、ACE、ADE、AE等組合。總而言之，本區(qū)黃滸洞組以出現(xiàn)大量的粗屑巖、巖屑雜砂巖，并具有較為典型的濁積巖沉積構(gòu)造和明顯的復理石建造特征為首要標志，也是本組主要巖相標志之一。

2.2 構(gòu)造

本區(qū)位于牯牛山復向斜的北翼，主體構(gòu)造格架是由北東—近東西向展布的同斜倒轉(zhuǎn)褶皺構(gòu)成。區(qū)內(nèi)出露的中元古界冷家溪群地層系揚子地臺褶皺基底，經(jīng)歷了自武陵運動以來多期次、多形式、多級次的構(gòu)造運動，地層產(chǎn)狀發(fā)生倒轉(zhuǎn)，復雜多變，扭曲變形、揉皺、褶曲常見。多期形成的褶皺、斷裂相互疊加，構(gòu)造極為復雜。

2.2.1 褶皺

區(qū)內(nèi)總體為一倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造，軸向近東西，軸面傾向北，傾角28°～43°，背斜軸長約1.70km，樞紐略彎曲，隨地形有起伏，有向東傾伏趨勢。次級褶皺發(fā)育，規(guī)模較小，主要為派生的NW向鄰斷牽引褶曲及伴生的NE、EW向擠壓褶皺。后期北東向、北西向等褶皺的疊加及斷裂的改造與破壞而使其進一步復雜化。

表1 主要礦體地質(zhì)特征一覽表

2.2.2 斷裂

區(qū)內(nèi)斷裂按其展布方向主要可分為近東西向、北東向、近南北向及北西向。四組斷裂均含工業(yè)礦體，以北東向、近東西向斷裂與成礦關(guān)系最為密切，近南北向及北西向次之。其中北東向斷裂規(guī)模相對較大，是區(qū)內(nèi)最為顯著的構(gòu)造形跡。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)地表巖漿巖出露較少，僅零星見斜閃煌斑巖脈及輝綠巖脈。

2.4 礦體地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)目前圈定金礦體25個。其中規(guī)模較大者產(chǎn)于近東西向及北東向蝕變礦化帶中，礦體主要由含金石英脈、含金構(gòu)造角礫巖及含金蝕變破碎粉砂質(zhì)板巖與粉砂巖組成；礦體的產(chǎn)出嚴格受構(gòu)造控制。主要礦體地質(zhì)特征表（1）。

2.4.1 礦石質(zhì)量

礦石主要具碎裂結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)；角礫狀、塊狀、網(wǎng)脈狀及蜂窩狀構(gòu)造。礦石光薄片顯示，礦物成分主要由交代石英、綠泥石、絹云母及黃鐵礦、磁黃鐵礦及少量硫錳礦、方鉛礦、閃鋅礦、自然金等組成。

2.4.2 礦石工業(yè)類型

按礦物組構(gòu)大致可分為含黃鐵礦石英脈型和含黃鐵礦石英蝕變巖型，以脈型為主，但二者常相互混雜，人為很難分開。在同一斷裂中，單個礦體在構(gòu)造不同部位的礦石類型存有差異。

2.5 圍巖蝕變及與金礦化關(guān)系

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要見硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化等，地表礦脈帶中具較強的褐鐵礦化，其中硅化、黃鐵礦化與金礦化關(guān)系最為密切，對金礦體的形成與富集起著主導作用。蝕變帶嚴格受斷裂構(gòu)造控制，蝕變類型空間分布與斷裂性質(zhì)有成因關(guān)聯(lián)，整體蝕變強度由斷裂帶向外側(cè)漸變減弱，與圍巖無明顯界限,不存在分帶性。不同類型的圍巖蝕變在空間上疊加，多種類型的蝕變疊加部位，金礦化相對增強。

2.6 地球化學特征

2.6.1 主成礦元素次生暈異常特征

區(qū)內(nèi)Au元素異常分布范圍較廣，為主成礦元素。共圈定了Au異常9個，異常濃度值（ωb/10-9）為8.04～181.12，異常規(guī)模200×40～1000×300，總體3級濃度分帶特征不太明顯，暗示隱伏性質(zhì)。異常均位于于黃滸洞組地層中，與地層關(guān)系密切，空間展布受構(gòu)造控制明顯。熱液蝕變強度與異常發(fā)育呈正相關(guān)關(guān)系,異常強度則受含礦性制約。其中，個別異常與礦脈產(chǎn)出部位吻合不一致，發(fā)生了位移，可能是受地形、風氧化程度差異等所致。

2.6.2 土壤次生暈綜合異常特征

區(qū) 內(nèi) 大 致 圈 出 Au-Sb、Au-Hg、Au-Ag、Au-Pb、Au-As、Hg-Cu綜合異常7個。除Au外其它各元素濃積度較差，綜合異常元素水平分帶不太明顯。規(guī)模較大的異常區(qū)為Au-Sb、Au-Hg、Au-Ag綜合異常, 具有較大的找礦遠景。位于區(qū)內(nèi)北東部Hg-Cu綜合異常二者套合良好，但未圈出Au異常。在其南部邊緣通過路線地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)了與其走向近于一致的Au礦脈，規(guī)模大于前者。綜合分析認為As、Hg、Sb與Au有著較為密切的地球化學聯(lián)系，為區(qū)內(nèi)尋找Au的重要指示元素。其中As、Hg異常分布于外帶，可作為良好的淺部（半隱伏）礦體的找礦標志。

2.6.3 巖石剖面Au元素特征

本區(qū)采集了54件巖石光譜樣，Au元素背景值為5.6×10-9，是地殼豐度值（據(jù)黎彤等3.5×10-9）的1.6倍，提示黃滸洞組地層是成礦（Au）元素的潛在來源之一。Au元素含量數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示標準離差值為37.70，變異系數(shù)為3.03。同時從礦床地球化學觀點來看，較大元素特征值更利于成礦，本區(qū)具備高背景區(qū)成礦潛力。

3 礦化富集規(guī)律

（1）本區(qū)金的礦化與成礦嚴格受地層巖性、褶皺和斷裂構(gòu)造所控制。含金石英（細）脈賦存于冷家溪群黃滸洞組青灰色粉砂質(zhì)板巖及粉砂巖的構(gòu)造帶中。

（2）背斜構(gòu)造近軸部，兩組構(gòu)造交匯處常有富礦體存在。

（3）共生礦物中硫化物、特別是細粒黃鐵礦增多時金品位明顯增高；黃鐵礦細脈的發(fā)育程度與金品位呈正比。

（4）當巖石中出現(xiàn)弱硅化同時有少量石英細脈分布時，預示著有弱的金礦化；反之，當硅化、糜棱巖化、角礫巖化強烈，浸染狀石英細脈密集分布，并且有黃鐵礦等多種硫化物疊加在一起時，則意味著有很強的金礦化。當出現(xiàn)較強的碳酸鹽化時，金的品位迅速下降。碳酸鹽礦物載金能力很低，脈體本身不能構(gòu)成礦體，其大量出現(xiàn)往往標志著成礦期的結(jié)束。

4 控礦因素

4.1 地層巖性因素

在整個雪峰古陸金成礦帶, 礦床空間分布最顯著的特點是受一定地層層位控制。本區(qū)金礦體產(chǎn)于元古界冷家溪群黃滸洞組，幾乎所有金礦體直接賦存于粉砂質(zhì)板巖、粉至細砂巖中，是成礦重要的有利巖性。

4.2 斷裂構(gòu)造因素

本區(qū)位于雪峰弧形構(gòu)造帶中心位置，該帶是一條深切上地幔、結(jié)構(gòu)復雜的大型韌性剪切斷裂帶，也是一大型金礦成礦帶，總體上控制著湘西北地區(qū)金礦帶的形成與展布。深大斷裂的存在有利于深部熱液的上升運移，區(qū)內(nèi)金礦化蝕變帶、金礦（化）帶受NE與近EW向構(gòu)造帶控制，EW向與NE向斷裂復合部位,則是礦化集中區(qū)的形成空間。二者次級斷裂構(gòu)造空間則是礦液賦存沉淀、成礦的有利場所。本區(qū)金礦的形成、演化、定位受主干構(gòu)造及其伴生或派生的配套構(gòu)造聯(lián)合控制,具有逐級逐次制約金礦體展布的特征。

4.3 熱液蝕變因素

本區(qū)金礦形成于中低溫熱液理化環(huán)境,伴隨中低溫圍巖蝕變,其是含礦熱液通過多次構(gòu)造活動而在同一空間多次充填交代連續(xù)演化的結(jié)果。一般情況下金礦體均沿構(gòu)造蝕變帶分布,其礦化的強弱與蝕變的強弱密切相關(guān)。

5 礦床成因

5.1 成礦物質(zhì)及流體來源

區(qū)內(nèi)出露地層主要為中元古界冷家溪群黃滸洞組，是我省金礦的重要賦存層位。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，通過對涵蓋本區(qū)在內(nèi)的地層巖石微量元素分析結(jié)表明，冷家溪群中金的最高背景值為0.12g/t，是區(qū)域內(nèi)其它地層的2～6倍，是地殼豐度的4倍，具備礦源層條件。同時，區(qū)域內(nèi)金礦石鉛、硫同位素分析對比結(jié)果進一步間接暗示了冷家溪群地層在湘西北金成礦作用中可能為成礦物質(zhì)來源之一。氫氧同位素資料表明,區(qū)域內(nèi)金礦床的成礦流體主要由變質(zhì)熱液組成, 并有部分巖漿熱液混入，成礦晚期可能有大氣降水的參與。氦-氬同位素資料表明,區(qū)域內(nèi)金成礦流體中有地幔來源的可能。

因此，冷家溪群黃滸洞組地層為本區(qū)金礦床的形成提供了部分成礦物質(zhì)基礎(chǔ)；區(qū)內(nèi)金礦床的成礦流體主要為變質(zhì)熱液和部分巖漿熱液,兼有地幔來源流體與后期大氣降水的混合；區(qū)域礦床地球化學特征表明本區(qū)金礦對賦礦地層并非簡單的物質(zhì)繼承性。筆者認為該區(qū)金礦床的成礦物質(zhì)與流體具多源性，幔源、殼源和幔殼混合物都可能參與了成礦作用。

5.2 礦床成因機制初步分析

區(qū)內(nèi)金礦體賦存于中元古界冷家溪群黃滸洞組地層，是古老的褶皺變質(zhì)基底,厚度巨大，是區(qū)域金元素異常高背景區(qū)，為區(qū)域變質(zhì)等綜合作用的結(jié)果。自中元古代末武陵運動以來，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運動，在多期次構(gòu)造活動與變質(zhì)作用下，深部成礦流體沿北東—東西向大斷裂向上運移，與圍巖發(fā)生廣泛的接觸交代變質(zhì)作用，使Au元素不斷活化、遷移，同時最終萃取地質(zhì)體中富含Au、As、S、Hg等成礦元素在構(gòu)造有利部位富集成礦。本區(qū)金礦成礦過程可能大致經(jīng)歷了沉積成巖→區(qū)域變質(zhì)→構(gòu)造熱液作用三個階段，其中沉積成巖是金礦來源形成的重要前提之一，區(qū)域變質(zhì)是促使礦質(zhì)溶解、遷移、富集成礦的先決條件，而構(gòu)造熱液作用則是礦床遭受改造、疊加、富集的最終結(jié)果。流體包裹體研究表明, 區(qū)域內(nèi)金礦床的均一溫度在320～100℃之間變化, 絕大多數(shù)在160～220℃范圍, 因此推測本區(qū)金礦為填隙-交代型中低溫熱液礦床。

6 結(jié)論及找礦方向探討

6.1 結(jié)論

本區(qū)金成礦對地層巖性有一定選擇性，構(gòu)造對礦（床）體的控制作用非常明顯。成礦物質(zhì)及流體具多源性，Au成礦作用具有不同熱流來源的多期次多階段熱液蝕變疊加特點。金礦（體）脈主要呈單脈、群脈產(chǎn)于近東西向、北東向構(gòu)造弱化帶內(nèi)，受次級近東西向、北東向構(gòu)造、冷家溪群黃滸洞組及低序次裂隙帶聯(lián)合控制。與金礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變主要為硅化與黃鐵礦化（與上元古界內(nèi)金礦有一定差異）。本區(qū)為含明金的礦床，石英、黏土礦物及以黃鐵礦為代表的硫化物為金的主要載體。

本區(qū)金礦化蝕變帶主要由北東向及近東西向斷裂構(gòu)造帶控制。其中近東西向斷裂可能在加里東期初具模型，最終定形于早印支期。早侏羅世燕山期強烈的造山運動形成了以北東向深大斷裂為主的構(gòu)造體系，切割了早期形成的不同構(gòu)造地質(zhì)單元，并誘使近東西向構(gòu)造復活，同時遷就利用并改造了先存的區(qū)域性東西向構(gòu)造，特別是基底地層的褶皺構(gòu)造，從而形成了由北東東向大型構(gòu)造復合變形帶。兩組構(gòu)造的斜接、復合部位既是構(gòu)造形變劇烈處，也是本區(qū)成礦熱液活動最為強烈的地段。因此，北東向和近東西向構(gòu)造帶的復合部位嚴格的控制了區(qū)內(nèi)金礦化蝕變帶的空間展布。區(qū)內(nèi)再次復活的近東西向構(gòu)造可能經(jīng)歷了先壓后張的性質(zhì)轉(zhuǎn)變與構(gòu)造演化,并經(jīng)多期次熱液流體的成礦作用而形成了重要的容礦構(gòu)造之一。區(qū)內(nèi)北東向構(gòu)造切割黃滸洞組有利部位常有金礦化，其構(gòu)造發(fā)育程度及規(guī)模直接影響了金礦化的強弱與礦床規(guī)模。在與近東西向（次級層間剝離帶為主）及其它低序次的不同方向的構(gòu)造交匯部位常有富礦產(chǎn)出。因此,北東向斷裂應為區(qū)內(nèi)極為重要的控礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)金礦體的形成經(jīng)歷可能為:雪峰-加里東期礦化作用的發(fā)生-發(fā)展，后期印支-燕山期成礦作用的改造與迭加而進一步富集成礦。據(jù)同位素年代資料，區(qū)域內(nèi)金礦的成礦年代在138Ma左右，因此推測區(qū)內(nèi)金礦應為燕山期的最終產(chǎn)物。

6.2 找礦方向

（1）一般認為由兩組及以上構(gòu)造聯(lián)合所控制的礦體其傾斜延伸遠大于走向長度，往往會形成很富的筒柱狀礦體，本區(qū)勘探深度很淺，總體地質(zhì)評價程度低，且區(qū)內(nèi)礦體具有半隱伏特征，因此，初步預測礦區(qū)及周邊深部找礦潛力巨大。

（2）湘西北官莊-黃土店區(qū)域性北東（東）向深大斷裂帶兩側(cè)的冷家溪群黃滸洞組分布區(qū)，尤其是由兩組大斷裂所挾持地段，同時存有As、Sb、Hg等元素地球化學異常及北東向（次級）與近東西向（次級）斷裂和 (隱伏) 巖體發(fā)育的地區(qū)，均有望實現(xiàn)造山帶型金礦的找礦突破。