湖南炎陵县双爪垄金铅矿点地质特征及成矿预测

林碧海 张锦煦 朱继华 陈剑锋

摘  要  湖南炎陵县双爪垄金铅矿点位于茶陵—郴州深大断裂带南东盘，万洋山复式岩体西部与奥陶系天马山组接触部位。已发现2条金铅矿体，均产于强蚀变的构造角砾岩带中;金铅矿与黄铁矿伴生，均随硅质热液沿裂隙充填交代;具中低温热液裂隙充填交代的硫化物型金铅矿床特征。在地表异常较好且构造发育区域是寻找破碎带蚀变岩型的金铅矿的有利地段;边深部亦是寻找破碎带蚀变岩型和蚀变花岗岩型金铅矿的有利部位。

关键词  金铅矿;构造破碎带;花岗岩;万洋山岩体;天马山组

中图分类号：P618.51                          文獻标志码：A

Geological Characteristics and Metallogenic Prognosis of

Shuangzhualong Gold-Lead Ore Spot in Yanling County， Hunan

Lin Bihai ， Zhang Jingxu ， Zhu Jihua， Chen Jianfeng

（Hunan Institute of Geological Survey， Changsha Hunan 410116）

Abstract： Shuangzhualong gold-lead ore spot in Yanling County， Hunan is located in the southern east plate of the Chaling—Chenzhou deep fault zone. It is located in the contact area between the western side of Wanyangshan complex rock mass and the Ordovician Tianmashan Formation. Two gold-lead ore bodies were discovered， both of which occurred in strongly altered structural breccia belts. The gold lead ore is associated with pyrite and both are filling metasomatic with siliceous hydrothermal fissure along the fissures. It is characterized as medium-low temperature hydrothermal fissure filling metasomatic sulfide-type gold-lead deposits. The surface with good anomalies and the structurally developed area is a favorable area for exploring fracture zone altered rock type gold-lead deposits. The edge-depth is also a favorable location for exploring fracture zone altered rock type and altered granite type gold lead deposits.

Keywords： gold-lead ore spot; tectonic fracture zone; granites; Wanyangshan rock mass; Tianmashan Formation

双爪垄金铅矿点是开展湖南浣溪地区1：5万地质矿产综合调查时新发现的矿点[1]。矿点位于万洋山复式岩体西部与奥陶系天马山组接触部位。通过分析该矿点的矿区地质特征、地球化学异常特征、矿体特征，对其展开成因、成矿模式和成矿预测等方面的探讨和研究，为该区的找矿工作提供理论认识与指导方向。

1  区域地质概况

双爪垄金铅矿点位于钦—杭结合带湖南段北东端，茶陵—郴州深大断裂带南东盘;南岭成矿带北部东侧，湘东南有色多金属矿集区北缘[2]。

区内主要出露有寒武、奥陶、泥盆、石炭、白垩和古近系。褶皱主要分为加里东期北西向褶皱和印支期北东向褶皱两期[3]。断裂构造主要形成于印支期和燕山期，少量形成于加里东期;主要分为NWW-NW向，NNE-NE向2个主要系列。岩浆活动频繁，主要有万洋山岩体;形成时期主要为加里东期，岩性主要为花岗岩。区内金铅铜矿主要受（F2）控制，产于万洋山岩体与奥陶系天马山组接触带附近的次级构造中（图1）。

2  矿区地质

矿区内出露地层奥陶系天马山组上段，岩浆岩为万洋山岩体，构造发育（图2）。

2.1  地层

矿区范围内出露地层主要为奥陶系天马山组上段（O3t3），岩性主要为厚层-巨厚层状中细粒石英杂砂岩、长石石英杂砂岩夹粉砂质绢云母板岩。属水体变浅过程中的浊积扇之中扇-内扇夹水道沉积。

2.2  构造

矿区位于加里东期豪山—江口褶皱带东南部的大塘村倒转背斜与印支期三河向斜的交汇处（图1）。大塘村倒转背斜走向北北西，倾向北东东，背斜枢纽向北北西倾伏。核部地层为桥亭子组，两翼为烟溪组和天马山组。背斜北东翼为正常翼，南西翼倒转翼;矿区位于其北东翼，多发育小型褶皱。三河向斜斜轴迹呈北～北北东向展布，两翼分布为前泥盆系基底，核部为泥盆系，矿区位于其核部的前泥盆系基底中，总体受其褶皱的影响较弱。

睦村—炎陵—塘田圩断裂（F2）通过矿区，矿区范围内发育其次级断裂：牛膝垄断裂（F15）和双爪垄断裂（F16），三者走向近平行（图2）。（F2）呈南北—北东向分布，倾向南东，断裂切割奥陶系等地层及万洋山花岗岩体，破碎带宽40～60m，为压扭性逆冲断裂。（F15）走向北东，倾向南东，倾角65°～80°，破碎带宽1～6m。（F16）走向北东，倾向北西，倾角65°～80°，破碎带宽2～10m。

2.3  岩浆岩

矿区位于万洋山复式岩体西部与奥陶系天马山组接触部位，区内主要出露早志留世第三侵入次粗粒斑状黑云母二长花岗岩（ηγS1c）。岩石具粗中粒似斑状花岗结构，块状构造，暗色微粒包体较发育。斑晶成分主要为长石、石英和少量黑云母集合体。基质主要由长石、石英、黑云母等组成。岩体属形成于碰撞造山向非造山转化的后造山环境的“S”型花岗岩[4]。

2.4  围岩蚀变

矿区内变质作用主要为与构造有关的动力变质作用和岩浆岩侵入有关的接触热变质作用。主要为硅化、黄铁矿化、毒砂矿化、褐铁矿化、方解石化、萤石矿化、钠长石化、绿泥石化、绢云母化等蚀变，与金铅矿化关系密切。

3  地球化学异常

特征

3.1  水系沉积物异常特征

矿区位处湖南浣溪地区1∶5万水系沉积物测量AS19综合异常中，AS19异常值分类为乙2类，异常面积约9km2（图3）。

该异常呈圆形，元素组合具有典型的金矿元素特征，主要元素为Au、As、Ag，次要元素有Pb、Sb、Y等。异常面积较大，浓集中心明显。Au、As、Ag最高含量分别为12.6×10-9、175×10-6、0.36×10-6，Au、Mo、Ni平均含量分别为2.45×10-9、32.73×10-6、0.12×10-6。主要成矿元素与双爪垄金铅矿点吻合极好，为金矿矿致异常。

3.2  土壤剖面异常特征

区内共布置3条土壤剖面测线，共分析Mo、F、Cu、Pb、Zn、Au、As、Ag、Sb共9种元素（图2）。其中0线9～15测点异常较为显著，存在一个较为显著的异常高峰值，具较好的Au、As、Pb异常，且与已知含矿断裂位置及金铅矿体位置吻合，为矿致异常;1线1～3测点Au异常较为显著，存在一个极为显著的异常高峰值，与已知含矿断裂位置相吻合，表明此范围内可能存在金铅矿（化）体。

4    矿体特征

4.1  矿体规模、形态及产状

双爪垄金铅矿主要产于奥陶系天马山组中，受（F15）、（F16）及其次级构造控制。本次工作共发现两条金矿體，分别为I、II号金矿体（图4）。

I号矿体产于（F16）的强蚀变构造角砾岩带中，呈脉状、似层状产出，总体走向为NE45°，倾向NW315°，倾角73～80°，真厚度0.34～1.64m，控制长度约350m。矿体具硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、方解石化、萤石矿化;发育网脉状石英或石英团块，局部可见长石、方解石。石英脉与围岩接触部位及石英脉中发育黄铁矿，并见少量方铅矿、毒砂，偶见星点状铜蓝、黄铜矿、闪锌矿及萤石等。黄铁矿多呈星点状分布，局部富集呈透镜状集合体，集合体大小2～5cm，个别长达15cm;矿体表面部分黄铁矿已风化成褐铁矿。方铅矿呈自形立方体状，一般大小0.5～2mm，少量晶形较大，大小0.5～1cm，在石英脉中呈脉状或星点状产出，目估含量<1%。矿体顶底板均为断层角砾岩。刻槽样分析矿体品位为：Au 1.20～14.52g/t、Pb 0.31%～1.44%;矿体平均真厚度为1.64m，矿体平均品位为：Au 7.60g/t、Pb 0.69%。

II号矿体产于（F15）的强蚀变构造角砾岩带中，呈脉状产出，总体走向为北东57°，倾向南东147°，倾角76°，真厚度约1.18m，延长未知。矿体具硅化、黄铁矿化、绿泥石化;石英脉呈穿插状分布，其中发育有黄铁矿，见有少量方铅矿、毒砂，偶见星点状铜蓝、黄铜矿。黄铁矿多呈星点状分布，局部富集呈透镜状黄铁矿集合体，集合体大小3～5cm，大者达20cm。方铅矿为浅灰色、具金属光泽，呈自形半自形立方体状，大小0.1～2mm，呈星点状分布，目估含量<1%。矿体顶板为天马山组砂质板岩，底板为断层角砾岩。刻槽样分析矿体品位为：Au 0.84g/t、Pb 0.70%;矿体平均真厚度为1.18m。

4.2  矿石特征

4.2.1  矿物成分

金属矿物主要为黄铁矿，少量褐铁矿、闪锌矿，方铅矿，极少量黄铜矿、毒砂及铜蓝;金呈微细粒状自然金产于矿物裂隙中，次呈包裹金产于黄铁矿中。非金属矿物主要为石英，包括热液石英和围岩内碎屑石英，少量长石、方解石、黏土矿物、萤石、绢云母、绿泥石等（图5）。

4.2.2    矿石结构、构造

矿石结构：自形-半自形晶结构、压碎结构、交代溶蚀结构、交代残余结构、定向乳浊状结构、筛孔状交代结构。

矿石构造：负角砾状构造、细脉-浸染状构造、不规则脉状构造。

4.2.3    伴生有益组分

矿石中伴生有益组分为Cu、Zn、Ag。Cu以黄铜矿和铜蓝的形式存在，其最高品位可达0.1%。Zn以闪锌矿的形式存在，其最高品位达0.41%。Ag的存在形式上不明确，其最高品位可达21.27g/t。Cu、Zn、Ag品位均达到伴生有用组分评价指标。

4.2.4  矿石工业类型

本区金铅矿石主要赋存于强蚀变的构造破碎带中，工业类型属破碎带蚀变岩型金铅矿。根据氧化程度可将区内的金铅矿石划分为原生矿石、氧化矿石及混合矿石等三种自然类型矿石。

5  成矿预测

5.1  成因探讨

区内已发现的金铅矿体均产于强蚀变的构造角砾岩带中，根据矿石构造、矿石结构及矿物组合特征，Au主要呈微细粒状自然金产于矿物裂隙中，次呈包裹金产于黄铁矿中;Pb主要为方铅矿，沿孔隙、裂隙溶蚀交代黄铁矿及闪锌矿，偶见沿石英脉体内晶体粒间及显微裂隙充填。金铅硫化物矿石系热液成矿作用产物，可划分为早晚两个矿化阶段。

早阶段，富硅质、铁质硫化物成矿热液受构造活动从深部迁移至天马山组浅变质碎屑岩中，发生充填交代作用。此阶段成矿热液充足，但成矿元素较单一，主要形成了大量的石英和黄铁矿，只有少量包裹金产于黄铁矿中。

晚阶段，受构造阶段性活动影响，早期已固结或半固结的构造蚀变带再次发生碎裂作用，早期石英、黄铁矿等矿物多发生破碎，形成大量次级裂隙和微裂隙。后期成矿热液沿构造通道迁移至这些新裂隙中，再次充填交代。此阶段大部分硅质、铁质硫化物热液已在早期成矿作用中消耗，含量降低，但其他成矿元素更加丰富;依次形成了石英、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、铜蓝、裂隙金。

此外，矿石局部经历了表生期氧化作用，形成褐铁矿，部分铜蓝也可能是表生期弱氧化环境黄铜矿氧化过渡产物。

区内矿体的形态、产状、规模，严格受断裂构造的控制，金铅矿与黄铁矿伴生，均随硅质热液沿裂隙充填交代，组成硫化物型金铅矿床。因此，初步认为双爪垄金铅矿成因类型属中低温热液裂隙充填交代的硫化物型金铅矿床。

5.2  成矿模式

（F2）为区内主要控矿、导矿构造，沿断裂两侧发育石下小型金矿床、四亩段小型金矿床、葛田金矿点、双爪垄金铅矿点、洞里铜矿点等[1]。

加里东期，本区形成了一系列的北西向复式褶皱，致使地层倒转，层间破碎，为成矿元素的迁移创造了良好的条件;印支期由于长期受NW-SE向挤压作用，发生剪切变形，形成为数众多的构造软弱层，深度几十米或几百米，（F2）则切穿基底及岩体，为矿液流动准备了良好的通道，（F15）、（F16）则成为成矿物质沉淀的场所。剪切构造带产生的强大的热动力条件，不仅使奥陶系地层中的成矿元素Au、Pb、Zn、Cu、Ag、As等在應力集中地段产生活化、迁移，而且使东部万洋山岩体中的成矿物质沿剪切构造带渗透、迁移，在构造有利部位进一步富集成矿（图6）。

5.3  找矿预测

5.3.1  预测地表找矿方向

区内已发现两条金铅矿体，但矿体走向上的延伸规模尚未控制。1线土壤剖面存在一个极为显著的Au异常高峰值，与已知含矿断裂（F16）位置相吻合，表明I号矿体在地表可能延伸至此处或存在新的金铅矿（化）体。区内Au、As、Ag异常明显，在其异常较好且构造发育地段可能还存在新的矿脉，亦是寻找破碎带蚀变岩型的金铅矿的有利地段。

5.3.2  预测边深部找矿方向

矿区东南边与深部临近万洋山岩体。万洋山岩体具有多期次侵入特征，且区内构造运动强烈，致使岩体内断裂破碎带发育，成矿热液充足，成矿元素丰富[5]，是寻找破碎带蚀变岩型和蚀变花岗岩型金铅矿的有利部位。

6  总结

双爪垄金铅矿点已发现两条金铅矿体，均产于强蚀变的构造角砾岩带中，沿构造蚀变带发育有强烈的硅化、黄铁矿化、毒砂矿化等，与金铅矿化关系密切。

金铅矿与黄铁矿伴生，均随硅质热液沿裂隙充填交代，组成硫化物型金铅矿床;指示双爪垄金铅矿为中低温热液裂隙充填交代的硫化物型金铅矿床。

综合矿区地质、地球化学异常特征。预测地表在异常较好且构造发育区域是寻找破碎带蚀变岩型的金铅矿的有利地段;边深部亦是寻找破碎带蚀变岩型和蚀变花岗岩型金铅矿的有利部位;区内具有较好的找矿远景。

参考文献/References

[1] 朱继华，林碧海，等.湖南浣溪地区1：5万地质矿产综合调查[R].2018：2.

[2] 湖南省地质调查院.中国区域地质志（湖南志）[M].地质出版社，2017：7.

[3] 柏道远，贾宝华，等.湘东南印支运动变形特征研究[R].地质评论，2012，58（1）：19—29.

[4] 谭陈诚，向轲，等.南岭万洋山加里东期花岗岩地球化学特征、成因与构造意义[J].华南地质与矿产，2020.7，36（2）：138-146.

[5] 盛丹，张锦煦，等.浅谈湖南省加里东期花岗岩地球化学特征及其成矿作用[J].国土资源导刊，2020.9，17（3）：18-24.