湘中罗洪—六都寨一带金矿成矿特征研究

汪 锎，刘 金

（湖南省核工业地质调查院，湖南 长沙 410000）

1 地质背景

研究区位于湖南中西部的新化、隆回、溆浦县境内，属于白马山隆起区，位于扬子准地台江南台隆雪峰复背斜东南翼，与华南褶皱系中的湘中坳陷接壤，处于从扬子准地台向华南褶皱系过渡的边缘部位。白马山花岗岩体主要由黑云母花岗闪长岩-黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩构成, 出露面积约1500 km2。侵入晚元古代、震旦纪、寒武纪、志留纪、泥盆纪和奥陶纪地层中。区内主要发育南北向和北东向两组断裂。

图1 湖南中西部金矿成矿区域划分图

1.1 地层

上元古界板溪群（Pt3b）马底驿组(Pt3m)、五强溪组（Pt3w）：岩性主要为变质长石石英细砂岩、粉砂岩夹绿泥石绢云母千枚岩、变质砂岩夹砂质板岩和含炭千枚岩、砂岩中含结晶黄铁矿，研究区金矿点（化）主要分布于此地层。

震旦系（Z）：岩性主要为含砾砂质板岩、含砾凝灰质板岩、含砾冰碛砂岩。分为下统长安组(Z1c)，下统南沱组(Z1n)，上统的陡山沱组(Z2ds) ，上统留茶坡组(Z2l)。

寒武系（Є）：岩性主要为炭质泥岩、含硅炭质泥岩、含炭硅质泥岩等。分为下统牛蹄塘组(Є1n)，中统污泥塘组（Є2w），上统探溪组下段(Є3t)。

奥陶系（O）：以绢云母状泥岩、含粉砂绢云母板状泥岩为主，偶夹含砾砂质板状泥岩。分为下统白水溪组(O1b) ，下统桥亭子组(O1q)，中（上）统烟溪组(O2y)。

志留系（S）：周家溪群（S1z），其岩性为深灰、青灰至灰绿色厚层板状泥岩、板状砂岩与浅变质细砂岩和粉砂岩互层，偶夹薄层炭质泥岩，砂岩和泥岩常呈韵律出现。

泥盆系：岩性主要为灰色泥岩、砂质泥岩等，分为下统源口组（D2y），中统跳马涧组（D2t），中统棋梓桥组（D2q），上统佘田桥组（D3s），上统锡矿山组（D3x）组。

石炭系（C）：以厚层灰岩为主，夹白云质灰岩、泥质灰岩，主要出路下统马兰边组（C1m），下统天鹅坪组（C1t），下统石凳子组（C1s）。

二叠系（P）：岩性主要为灰黑色中、厚层灰岩、生物碎屑岩、含碎石团块夹杂薄层硅岩、钙质泥岩及炭质泥岩。主要出露栖霞组（P1q），茅口组(P1m)。

第四系（Q）：沿河流分布，以冲积为主，尚有残积、坡积。黄、棕红、深黄色亚粘土、粘土、砂、砾石、碎石。

1.2 构造

褶皱构造：

研究区内褶皱构造，主要是加里东期、燕山期形成的褶皱构造。

古台山-大东山复背斜：轴向近南北，形态为紧闭线形。核部地层为板溪群的马底译组，两翼地层为震旦系至下志留统，东翼被后期断裂构造破坏。

通梅山倒转背斜：轴向中段为70°，往北东逐渐向北偏转为50°。向北西中等倾斜，紧闭线形形态。核部地层为板溪群的五强溪组，两翼地层依次为震旦系、寒武系。为古台山-大东山复背斜的次级背斜。

断裂构造：

研究区内断裂构造十分发育，东部比西部更为发育。

北北东向断裂：方位角20°左右，规模大，延伸远切割深，岩石破碎，有较多硅化强烈的石英脉充填，构造上下盘碎裂花岗岩硅化；向东南方方向，远离岩体，断层硅化现象逐渐减弱，其断层充填物主要为断层泥、构造角砾岩等。均为压扭性断层，形成于燕山晚期。

北东向断裂：发育程度仅次于北北东向断裂，展布方位50°左右，岩石破碎、硅化强烈、西北部的断层中，石英脉充填多，硅化花岗碎裂岩和碎裂花岗岩十分发育，向东南方向，远离岩体，逐渐减弱。

1.3 岩浆岩

岩浆岩以岩基、岩株产出为主，岩墙、岩脉产出为次，且岩墙、岩脉均出露于岩基、岩株之内。为中酸性—酸性岩类。区内岩浆活动频繁，具有多期次性，主要可分为三个侵入期、四次侵入活动。第一侵入期是加里东期的白马山二长花岗岩、花岗闪长岩体。第二侵入期为印支期的天龙山二长花岗岩，高坪花岗闪长岩、二长花岗岩岩体，凉风界二长花岗岩体。第三侵入期为燕山晚期，有两次侵入活动，第一次形成望云山二云母花岗岩体、第二次形成乌鸡山黑云母花岗岩体。

2 金矿成矿特征

2.1 金矿化与岩性的关系

该区域金矿产出有关的地层为板溪群马底驿组，分三个岩性段：第一段为深灰色或灰绿色变质细砂岩、粉砂岩夹板岩或互层；第二段以灰色、灰绿色、灰紫色板岩、砂质板岩为主，夹灰岩、白云岩透镜体或团块，还夹少量的黑色含碳板岩和绿泥绢云板岩；第三段为灰、深灰色绿泥绢云板岩、凝灰质板岩、凝灰岩及少量变质砂岩和凝灰质砂岩。岩石广泛经受了区域变质和热变质作用，呈千枚状构造。岩石中片理、剪解理及线形挤压带发育，显示具韧-脆剪切特征。该地层岩石金背景值高，几乎为克拉克值的数十倍。所以该地层非常有利于金的成矿。

2.2 金矿化与构造的关系

白马山穹窿构造作为整个白马山隆起区，在雪峰褶皱隆起带和白马山—龙山穹状隆起带的联合控制之下，于加里东期形成复式的穹状隆起。金矿床(点)都产于东西两段的背斜复合隆起部位，显示出明显的控制作用。隆起区内断裂较发育，以北北东、北东向为主，具区域性，而它的次级、三级的破碎带及密集解理控制金矿的产出。

2.3 金矿矿石类型特征

区内金矿化主要为石英脉型，破碎蚀变带型，矿体的矿物组合有金锑型矿体、金砷型矿体，不同类型的矿体的矿石特征如下：

金锑型矿体主要由石英脉、块状辉锑矿及旁侧蚀变岩组成。矿化受低级别断裂构造控制明显，含矿脉呈充填式交切岩层。矿体比较连续，呈透镜状、扁豆状或似脉状产出。矿石共生矿物主要为辉锑矿，其它少量的黄铁矿、黄铜矿或白钨矿。金锑型矿石物质组成简单，主要矿物有自然金、辉锑矿和石英，其它有少量的白钨矿、方锑金矿、黄铁矿和粘土矿物及碳酸盐矿物。自然金呈不规则粒片状、树枝状、园滴状等，以中粗粒金为主，一般0.04-0.3mm，最大1.6mm。矿石结构主要为晶质中细粒结构和交代结构，辉锑矿呈细晶粒状分布，有时在自然金边缘有方锑金矿交代现象。常见的构造有块状、浸染状、似角砾状和碎裂状四种。

金砷型多为石英脉产出，顺层或交切层理，成群成组出现。矿体多呈透镜体、扁豆状，在顺层脉中有时呈虚线状、串珠状。矿石中毒砂、黄铁矿含量较高，共生的硫化物普遍含金，其中毒砂含金200-400g/t。自然金的形态多为粒片状，粒径一般小于0.4mm，可见金占10%左右，其余多为微细分散金。金的赋存状态：

（1）蚀变泥质岩与石英脉接触带；

（2）充填在毒砂、黄铁矿组成的条带中或矿物晶格内；

（3）充填于黄铁矿、毒砂的连体内。金砷型金矿石中金属矿物主要有自然金、毒砂、磁黄铁矿、钛铁矿，还有少量黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿，非金属矿物主要有绢云母、白云母、绿泥石等。矿石中有用元素砷可回收。矿石中自然金呈粒片状、树枝状，颗粒微细，粒径0.0065-0.065mm，大者0.2275mm，呈显微金以极细的包裹体赋存于毒砂及其它金属硫化物中。矿石结构复杂，以粒状鳞片变晶结构为主，次为交代假象结构、交代残余结构及他形变晶结构。矿石构造简单，为千枚状、条带状和浸染状构造。

2.4 矿化成因

金的成矿作用与构造、上元古界含金地层、岩浆岩有一定的共性联系。区内多旋回的岩浆活动不仅给金成矿提供了一定的热能和物质来源，活化了含金地层中的金，成矿热液向低能扩容带（断裂破碎带、层间滑脱带）运移时，随地球化学条件的改变而富集成矿，因此白马山岩体控制了金矿床(点)的空间位置，一般金矿床(点)均围绕白马山岩体外接触带分布。

2.5 矿床特征

（1）某金砷矿床处于白马山隆起南端花岗岩外接石桥铺倒转背斜向西突出部位-金山鼻状背斜北西翼。区内出露地层有板溪群马底驿组和震旦系江口组。两者呈低角度不整合接触。金矿化与板溪群有关。主要岩性为一套绢云母千枚岩、变质砂岩、砂质板岩。

成矿特点：含金石英脉带发育于由几条北西向断裂所控制的剪节理带中。矿区有三组大的石英脉带。脉带长380-500m，倾向南西，倾角60°左右。石英脉带由若干条石英细脉、硅化线、裂隙县、绢云母千枚岩组成。脉带中发育有数条具强烈毒砂化和黄铁矿化的主干矿脉。脉带中的石英脉长仅几米到几十米，含脉密度5-10条/米最大大30条/米。矿体产出与含金石英细脉带完全一致。矿体形态复杂，呈似脉状、透镜状、串珠状。

（2）某矿区金矿脉分布于老屋里—天冲及容财里—佘田里两断层之间的破碎带中，围岩为Pt3W含砾板岩、砂岩中。

成矿特点：主要受断裂破碎带控制，矿石矿物主要为自然金，局部见黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿等。脉石矿物为石英。围岩蚀变，常见黄铁矿化、硅化、绿泥石化、绢云母化，石英脉上盘硅化较强，为中低温热液裂隙充填形金矿。

3 金矿成矿远景

研究区内金矿点（化）主要分布于白马山岩体周边较老地层中，本区主要金矿化富集地层即所谓的金源层有板溪群中的马底译组、五强溪组和震旦系江口组等三个层位。褶皱、断裂构造发育，金矿化一般都富存于以泥质碎屑岩—泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂质板岩或砂岩夹板岩、硅质岩组合为主。矿化主要受背斜或受断裂构造控制，许多矿化点深部具有较大的成矿远景。

4 主要认识及结论

金矿化受加里东期形成的背斜翼部或次级背斜、向斜控制，及深大断裂控制。随着距岩体的距离由近及远，金矿成矿温度逐渐降低，共生（伴生）组合也由金砷型向金锑型变化。