湖南雪峰金矿田桐溪金矿地质特征、控矿规律及矿床成因浅析

2022-09-08周琪森陈正义吕书君

世界有色金属 2022年12期

湖南雪峰金矿田位于扬子板块与华南板块的过渡带，即江南造山带湖南段西部，是雪峰金锑成矿带的重要组成部分

。近年来，该区发现了一批中-大型金矿床，如响溪、桐溪、大坪、横碧洞、铲子坪等金矿床，找矿前景良好。该矿区位于湘西北洪江市城南东约25公里，湖南省地勘局四〇七队对其进行了多年来的勘查工作，圈定金矿体4个，该矿赋存于新元古界高涧群砖墙湾组中下部灰黄、灰白色厚层块状变质中细粒岩屑长石石英杂砂岩、变质长石砂岩透镜体中

。前人研究认为NE向构造为该金矿的主要导矿构造

，但岩石学、矿物学等方面的研究仍较为缺乏，矿床成因分析不够深入。本文在野外地质调查的基础上，结合近年来临区金矿床的研究成果，对桐溪金矿的矿床地质特征、控矿规律及矿床成因进行深入分析，以期为本区同类型矿床的找矿工作提供有益的参考。

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1 区域地质概况

桐溪金矿床位于雪峰弧形构造带南西段雪峰金矿田内，区内出露地层主要为新元古界高涧群砖墙湾组、架枧田组、岩门寨组，南华系长安组，金矿主要赋存于高涧群砖墙湾组中，该组岩性以灰黑、灰绿色中厚层状条带状粉砂质板岩、绢云母板岩、灰白色厚层块状变质中细粒长石石英杂砂岩、变质长石砂岩透镜体为主

。

虽然当前乡镇中心幼儿园教师的教学水平相对于城市幼儿园存在较明显的差异，但要扭转这一局面就要为教师提供更广阔的学习与发展平台。幼儿园及上级管理部门要不遗余力地为乡镇中心幼儿园教师提供提升业务素养的学习条件，定期开展整体幼儿园、幼儿园与幼儿园、区域幼儿园之间的沟通学习，引进先进教育理念定期开展教育培训，打造学习型教师团队。同时，充分利用网络技术的强大功能，建立教师教学资源共享平台，分享幼儿园教育的工作经验与方法，实现整体幼儿园教师进队伍教学水平的全面进步。另外，乡镇中心幼儿园要积极鼓励教师的教学工作，对于业务素养高、家长反馈好的教师要给予积极的鼓励，比如设置教育奖励基金等，激发教师的工作热情。

区内构造运动强烈，NE向、NW向断裂及劈理、片理化带广泛分布，NE向断裂为韧脆性剪切带；NW向构造主要由铲子坪、大坪-响溪和青山洞-淘金坑3个NW向断裂密集带组成（图1）。区内构造格架是NE、NW向构造，NE向深大断裂是矿田的主要导岩、导矿构造，NW向张扭性断裂是主要容矿构造。

区内岩浆岩发育，主要有白马山、中华山等花岗岩体，在岩体内部局部有煌斑岩脉分布。

如图2所示，触发脉冲编号表示触发的换流阀编号。在一个周期内，换流阀以锁相环过零点时刻所对应的电角度为基础滞后触发指令角α，每隔60°发出触发脉冲信号，由于不对称情况下锁相环无法跟踪实际的同步初相位，产生触发脉冲时换流阀两极电压可能为负，换流阀滞后导通。以ca换相为例，详细分析换流阀延迟导通及关断的情况，vca和分别表示锁相环输出的同步电压和实际换相线电压，σca为不对称情况下滞后于vca的电角度，φab0、φbc0、φca0为各换相线电压过零时刻对应的电角度。

2 矿床地质特征

2.1 赋矿围岩

这是矿床最普遍最强烈的围岩蚀变。宏观上表现为岩石硅质成分大量增加，颜色变浅，硬度增大，性脆，石英脉发育。微观上表现为砂屑有大量硅质交代和充填，石英颗粒次生加大，石英细脉、网脉纵横交错。砂岩中破裂构造越发育，硅化亦强，且硅化强的部位，往往金矿化亦强。显示硅化与金矿化关系十分密切，呈正相关。

2.2 矿体特征

矿区内砖墙湾组中下部共发现和圈定规模大小不等矿化砂岩体23个，其中有4个已见工业金矿体，集中于蒿菜坪-毛垄田背斜轴部南北长约6900m，东西宽约2200m的狭长地带内，大致呈平行或雁列排列，似层状或透镜状产出，走向20°左右，倾向NW或SE，倾角50°～87°，一般70°左右。单个砂岩体走向长260m～5820m，宽4m～200m，组成砂岩体的主要岩性有：变质中细粒长石石英杂砂岩、变质长石石英砂岩、绢云母板岩夹层等。

2.3 矿石特征

金矿体皆赋存于规模较大的蚀变砂岩透镜体内，而这些赋矿砂岩体不是由单一的厚度较巨大的砂岩层组成，而是由数层厚度较小砂岩层与薄层（厚度一般数厘米至数十厘米）板岩相间组成。因为前者不易于形成断层或破碎带、裂隙等容矿构造，而后者有利于沿砂岩与板岩接触部位产生一组NE向压扭性断层或破碎带、与之发育的次一级裂隙及与之配套的NW向张扭性断层或破碎带、裂隙等赋矿构造，且构造附近砂岩易破碎、碎裂，有利于深部含矿热液上升、运移、容存、活动和萃取矿质，易发生强烈的围岩蚀变和富集成矿。

毒砂：锡白色，自形-半自形晶粒状、菱面体粒状、板柱状，集合体团块状、脉状、斑点状。粒径一般为0.074mm～0.2mm，粗大颗粒可达1.5 mm。常与其它金属硫化物相伴生，毒砂单矿物含金量可达209.98×10

。

将混凝土试件分为5组，每组3个试件，共计15个试件。参照1.3.1节和1.3.2节的试验步骤，以15次硫酸盐干湿循环和20次混凝土冻融循环为1次交替试验，本试验一共进行交替试验5次。

黄铁矿：浅黄铜色，表面常具锖色。自形-它形晶，立方体粒状、不规则粒状、少数为五角十二面体。集合体为斑杂状、脉状、团块状。颗粒大小不等，一般为0.04mm～0.2mm，粗大者大于1mm。与毒砂相比，粒径相对较小。砂岩中黄铁矿多呈等粒星散状分布，石英脉中的黄铁矿则呈细脉浸染状和斑点状分布。早期形成的黄铁矿因受热液熔蚀，晶面多不完整，黄铁矿与毒砂密切共生，相互交嵌或包裹。黄铁矿单矿物含金量为192.96×10

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2.4.4 黄铜矿化

工业金矿体一般分布在断层发育、硅化强烈的砂岩体中，并靠近砂岩与板岩接触带断续分布。矿体长数米至数十米，厚0.8m～2.87m，金品位1.05-36.40×10

，最高者达数百克吨，甚至上千克吨。矿体形态以柱状为主，次为透镜状，倾向延长往往大于走向延长。矿体产状有二组，一组是矿体产状与矿化砂岩体近一致，并按砂岩体中的NE向断裂面分布，走向0°～20°，倾向NW，局部反倾SE，倾角60°～80°，另一组矿体产状与NW向断层破碎带或节理一致，走向300°左右，以倾向SW为主，倾角陡（80°以上）。矿体常受NE、NW向两组断裂联合控制，使其形态呈“T”型。矿体主要由矿化砂岩蚀变破碎带以及石英细脉和网脉带组成。

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金主要以裂隙金和粒间金形式镶嵌在黄铁矿、毒砂、石英等矿物的裂隙和颗粒间，其次有少量金呈包裹体形式产于金属硫化物中，裂隙金约占50%，粒间金占30%，包裹金约占20%。矿石氧化后，金的赋存状态发生明显变化，自然金从原载金矿物中转移到新生的铁的氧化矿物、石英、粘土等矿物中，而新生的这些矿物成为主要载金矿物，且多以附生金形式存在。

在本次选取的样本当中，二维超声共出现6例漏诊案例，三维超声出现1例漏诊案例，三维超声诊断的符合率也要高于二维超声。

2.4 围岩蚀变

矿区内的围岩蚀变与金矿化关系密切，尤其是硅化、黄铁矿化、毒砂矿化。

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2.4.1 硅化

金在矿石中以自然金独立形式产出，未发现金银系列产物。金的颗粒微细，大部为显微金，金粒度为0.074～0.01mm，占总量81.73%，大于0.074mm占10.83%，小于0.01mm占7.44%。局部可见巨、粗粒明金，最大为5mm。自然金表面干净明亮，一般无污染和杂质，成色93.84%～94.34%。金粒形态多种，主要为不规则粒状、线状，其次有雏状、树枝状、片状、乳滴状及麦粒状等。

砖墙湾组是主要含矿层位，厚676.7m，岩性以灰黑、灰绿色中厚层状条带状粉砂质板岩、绢云母板岩、灰白色厚层块状变质中细粒长石石英杂砂岩、变质长石砂岩透镜体为主。砂岩透镜体呈NE向大致平行展布，长260m～5820m，宽4m～200m。一般规模较大的砂岩透镜体内部由数个更小的砂岩体与板岩互层组成。砂岩体内NE向劈理密集分布，均遭受不同程度硅化、毒砂化、黄铁矿化和金矿化，且局部地段石英细脉发育，是矿区含金矿化体。

2.4.2 绢云母化

高品位金矿体主要分布于矿化蚀变砂岩透镜体内部的硅化强烈、石英细脉、网脉发育及有大量毒砂、黄铁矿等硫化矿物出现的地段。这说明在砂岩体硅化强烈部位，金矿化强，当多种蚀变叠加时，尤其是在形成稠密浸染状或细脉毒砂、黄铁矿等硫化矿物时，金矿化更强。

研究区位于都兰县察汗乌苏河中上游地区，区内地层由老到新有早元古代金水口岩群白沙河岩组、晚石炭世缔傲苏组、晚三叠世鄂拉山组及新生代地层[2](图1)。

2.4.3 毒砂、黄铁矿化

是本矿床常见的两种重要蚀变类型。表现为金矿围岩中或矿体中有大量毒砂和黄铁矿存在。两者密切共生，呈稠密浸染状、细脉或网脉状产出，分布不均匀。与交代石英和绢云母同期形成，密切共生，均为热液活动期蚀变产物，是主要载金矿物，是金矿化及富金矿体最直接的标志。

矿石具变余砂状结构、交代溶蚀结构，交代残余结构，半自形-它形晶粒结构；矿石构造主要为致密块状、细脉、网脉状构造、胶状构造、块状、土状、碎屑状构造等。

设小正方形的边长为x(即为原题设条件中所折无盖长方体形盒子的高h)，则盒底的边长为a-2x，所折无盖长方体形盒子的高也为x，因此，无盖方盒的容积为：

仅局部可见，星点状，与黄铁矿、毒砂密切共生，是主要载金矿物之一，也是金矿化及富金矿体最直接的标志。

2.4.5 绿泥石化

蚀变砂岩中出现绿泥石团块、斑点或细脉，岩石颜色呈灰绿色，蚀变强时，金矿化变好。

其三，从演进脉络来看，武术文化研究从武术非物质文化遗产保护、武术文化国际化传播等主题展开，进入中期阶段后，研究重点集中在了武术文化冲突、民间武术文化传承等方面。直至近年来，武术文化研究主题更加多样化，包括武术精神、武术段位制、武术赛事等主题。

3 控矿规律

3.1 地层及岩性控矿

金矿化形成范围仅限于新元古界高涧群砖墙湾组中下部的变质长石石英杂砂岩、变质长石砂岩透镜体内，金矿脉一般不穿透砂岩层，离开砂岩层进入顶、底板围岩中金矿化即消失。

3.2 砂岩厚度、规模控矿

矿石金属矿物自然金、毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿等。脉石矿物主要为石英、长石、伊利石、绿泥石等。其中毒砂、黄铁矿是主要的载金矿物。

3.3 构造控矿

目前所圈的金矿体皆形成于蚀变砂岩体内NE、NW向断层或断层破碎带及其次一级裂隙发育部位，且多受两组构造联合控制，并不是所有蚀变的砂岩地段皆有金矿体存在。说明在砂岩体内仅发生简单的蚀变矿化，而没有后期构造成矿作用叠加，不会形成工业矿体，只有存在NE、NW向断层或破碎带并伴随有含矿热液的再次叠加，金矿化进一步富集才能形成工业矿体。而且在两组构造交汇部位的矿化最富，矿体厚度也增大。NE向断层显压扭性，呈“S”形延伸，表现为断层面附近挤压片理极为发育。NW向显张扭性，规模不大，在砂岩体内走向延长数米至数十米即尖灭。前者形成略早于后者。

3.4 蚀变（硅化、毒砂、黄铁矿化）控矿

主要出现于矿化砂岩体中的板岩夹层及含泥质较高的砂岩中，表现为原岩中泥质基质和矿物被绢云母交代。伴随少量微晶石英的形成，使岩石颜色退色变浅。它是金矿化的重要标志。

4 矿床成因浅析

据相邻铲子坪、大坪等金矿床的研究成果

，桐溪金矿的成矿类型与之接近，为造山型金矿。研究区处于雪峰中段NNE向规模巨大多期活动深切地壳的区域性溆浦-武阳深大断裂带上

，也即NNE向规模巨大多期（从加里东期至印支—燕山期）活动的岩浆岩带上的黄茅园杂岩体和中华山岩体的中间位置，据重磁异常推测，两岩体的根部是相连的，同时在矿区深部还存在隐伏的中酸性岩体。由于构造强烈挤压和剪切作用，在矿区砖墙湾组脆性砂岩内产生NE向密集的破劈理带和一系列NE向压扭性断层或破碎带、次一级与之平行的裂隙及与之配套的NW向张扭性断层或破碎带、裂隙，使砂岩体普遍碎裂、破碎，而两侧的板岩致密，韧性强、不易破碎，裂隙不发育，对热液流动起屏挡作用，因此，有利于深部岩浆热水热液和其它地下热水热液在砂岩内上升、运移、活动中不易流散，充分萃取砂岩中金，并以金硫络合物等形式进入热液。然后在高热应力驱动下，沿着砂岩内发育的NE向劈理带、断层、破碎带、裂隙及与之配套的NW向断层、破碎带、裂隙流动、容存，充填、交代围岩。同时，含金热液从高能向低能流动和贮藏过程中，由于环境的变化，造成热力学体系平衡被破坏，使含金热液中CO

、H

S等气体逸出，络合物分解，金随石英和硫化物结晶而沉淀，形成石英，硫化物密切共生的自然金，而在NE、NW向构造交汇部位更有利于金富集。由于矿区处于规模巨大的多期活动的南北向溆浦—武阳深大断裂带（即岩浆岩带）上，有利于矿区砂岩多期次碎裂、破碎，并被多期次地下成矿热液充填、交代、活化、萃取金矿质，然后在多期活动的构造部位叠加、富集成矿。

5 找矿标志

5.1 地层标志

新元古界高涧群砖墙湾组中下部变质长石石英杂砂岩、变质长石砂岩在强烈构造挤压和剪切作用下，发生碎裂、破碎并形成密集的破劈理带，是该区重要的含金层位之一。

5.2 构造标志

溆浦—武阳和溆浦—陇城等深大断裂带是区域性导矿构造，通过矿区东西两侧F14、F16等断层为矿液运移提供了良好通道。茶山坪背斜之核部倾伏端遭受强烈的挤压构造运动，形成了纵横交错的构造裂隙或破碎带，是有利的容矿空间。

5.3 岩浆活动标志

矿区位于黄茅园杂岩体和中华山岩体的中间位置，两岩体外接触带边缘。据重磁异常推测，两岩体的根部是相连的，同时在矿区深部还存在隐伏的中酸性岩体。而这些中酸性岩体具有多期次、多种类的岩浆活动特点，它们所产生的多期次、多种类热能、热液给矿区含金砂岩层金素的重新活化、迁移提供了条件，并在有利的成矿空间富集成矿。

5.4 热液蚀变标志

本矿床及邻区金矿化的最直接的找矿标志是热液作用引起的硅化、绢云母化、毒砂、黄铁矿化等中低温围岩蚀变现象。

5.5 地球化学标志

蚀变带Au—As—Pb—Cu—Sb—Cd—Ag的异常组合，是原生晕找矿指示元素。在次生晕标志方面，是Au—As—Sb—Pb—Cu异常组合。水系沉积物测量圈定出含金4.5 PPb以上异常区具有找矿指示意义。本矿区正好位于As金异常的含金量为9-18PPb等值图中，异常沿蚀变砂岩体分布，并有明显浓集中心。