湖南省安化地區(qū)硅質巖與金成礦地質特征淺析*

李欣文，鄧自賢，雷超華，劉峰（.湖南省核工業(yè)地質局大隊三〇三大隊，湖南 長沙 409；.湖南省安化縣國土資源局，湖南 安化 43500）

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湖南省安化地區(qū)硅質巖與金成礦地質特征淺析*

李欣文1*，鄧自賢1，雷超華1，劉峰2
（1.湖南省核工業(yè)地質局大隊三〇三大隊，湖南 長沙 410119；2.湖南省安化縣國土資源局，湖南 安化 413500）

摘 要安化縣地處雪峰弧形成礦帶與湘中成礦區(qū)的接合部位，鎢、銻、金資源豐富，金礦礦點多，分布廣。本文通過對以往地質礦產工作所取得成果資料的綜合分析，認為區(qū)內金成礦受沉積間斷面控制，具有熱水沉積、同生成礦特征，處于沉積間斷面之上的硅質巖是控制金礦床生成主要因素，為一種新的金礦類型，提出了安化縣金礦勘查的新思路。

關鍵詞安化縣；硅質巖；金礦；地質條件；認識

1 區(qū)域地質概況

安化縣位于揚子陸塊與華南陸塊接觸帶中揚子陸塊雪峰弧形構造北段向東偏轉撒開的成礦有利部位，南臨桂湘早古生代陸緣沉降帶邵陽坳槽帶。屬雪峰弧形成礦帶，主要涉及渣滓溪—江口銻金成礦帶，往南東涉及偽山—廖家坪鎢銻金成礦區(qū)。處于北東向安化—黎平深大斷裂、桃江—城步深大斷裂與東西向安化—瀏陽構造帶的復合部位。

區(qū)內地層主要由中—新元古界基底和三個沉積蓋層組成。基底地層廣泛發(fā)育的是邊緣裂陷槽海盆沉積的復理石建造、類復理石建造與類磨拉石建造；中元古界為一套厚度較大的細碎屑巖、泥質巖以及含凝灰質細碎屑巖；新元古界角度不整合于中元古界之上，為碎屑巖、泥質巖、凝灰質粉砂巖（板巖）、凝灰?guī)r及熔巖組合。震旦系蓋層為區(qū)域淺變質塊狀雜礫巖和砂泥質—硅質巖；早古生界至早中生界蓋層為陸表海盆沉積碳酸鹽巖、硅質巖夾碎屑巖；中生界至新生界蓋層為零星分布的陸內斷陷湖盆沉積細碎屑巖夾煤層。

區(qū)內構造形跡十分復雜，軸向北東—北北東的復式背斜及軸向近東西向的背、向斜，構成區(qū)內基本構造骨架。

區(qū)內發(fā)育有海西期、印支期、燕山期巖漿巖，巖漿活動較弱（圖1）。

圖1　湖南省安化縣鎢、銻、金礦地質簡圖Fig.1 Anhua tungsten,antimony,gold geological sketch

2　礦區(qū)地質

2.1 地層

區(qū)內地層從元古界至新生界均有出露，發(fā)育基本齊全。地層傾角較緩或具中等傾角。地層厚度變化大致可分為由厚變薄的兩個階段，閉塞還原及穩(wěn)定的沉積不補償環(huán)境十分發(fā)育。前一階段自新元古界板溪群開始，至奧陶系下統(tǒng)結束；后一階段自奧陶系中上統(tǒng)開始至侏羅系下統(tǒng)結束。見有薊縣系至青白口系、中晚奧陶系至早志留系、早二疊系至早侏羅系、晚侏羅系至中白堊系以及晚白堊系至第四系六個較大的沉積間斷。地層巖性變化復雜，前者為“灰?guī)r、硅質巖、砂泥巖”組合，后者主要為“砂泥巖、灰?guī)r”組合，偶夾硅質巖，巖石未變質或淺變質。板溪群馬底驛組（Ptm）上部的硅質板巖、奧陶系中上統(tǒng)（O2+3）上部的砂質板巖是主要的金礦賦礦層位，震旦系下統(tǒng)及志留系下統(tǒng)也見有零星金礦產出。

2.2 構造

區(qū)內近東西向構造變形顯著，近東西向背斜常與逆沖斷層相伴而生；北東—北東東向褶皺大致平行的斜沖斷層較多，北北東向構造形跡在區(qū)內不甚發(fā)育，未見褶皺。近東西向構造生成早于北東一北東東向構造。近東西向構造的演變歷史長期而復雜，經歷過多次構造運動。

構造活動與熱液活動的關系不密切。但是，區(qū)內深大斷裂間隙性噴發(fā)較為頻繁，構造活動形成了有利的儲礦空間，并控制著金成礦部位。

2.3 巖漿巖

區(qū)內巖漿巖出露面積較小，巖漿活動弱，主要巖體有三個：溈山巖體、芙蓉巖體，大辰山巖體。侵入時代自海西期至燕山晚期。巖性主要為中酸性花崗巖、花崗閃長巖及二長花崗巖（表1）。

表1　安化縣巖漿巖劃分表Table 1 Partition table of magmatic rocks in Anhua

3　金礦地質特征

3.1 礦床分布

安化縣金礦床分布大致以資江為界，可分為南北兩個成礦帶，四個成礦帶區(qū)：北部金銻成礦區(qū)受羊角塘—三堂街背斜控制，金礦床（點）大致呈東西向展布，以冷家溪金礦床、黃茅溪金礦點、瀉油沖金礦床為代表；北東部金銻成礦區(qū)以符竹溪金礦床、泗里河銻金礦床為代表，受符竹溪—泗里河近東西向斷裂控制。中西部金銻鎢成礦區(qū)受近東西向構造和北東向構造的聯(lián)合控制，代表礦床有渣滓溪銻鎢礦、大溶溪銻鎢礦、滑板溪銻礦、金檀金礦等；東部南金銻成礦區(qū)以太平金礦床、廖家坪金銻鎢礦床為代表，受近東西向的芙蓉背斜和北北東向大福坪斷裂的聯(lián)合控制。已發(fā)現的金礦產地呈礦點多、分布范圍廣、礦帶長、礦體成群出露、礦床規(guī)模小的特點。含礦地層北帶老，南帶新；成生礦種北帶單一，南帶多樣。

3.2 礦體特征

礦體與圍巖界線不明顯，呈層狀或似脈狀，形態(tài)簡單，與圍巖產狀基本一致，一同褶皺，傾角較緩或具中等傾角（如冷家溪金礦床、金檀金礦點等）；礦體成群出現，單個礦體規(guī)模小，但一般有主礦體，主礦體厚度大，如冷家溪金礦床、太平金銻礦床的“王牌脈”；圍巖主要為砂質板巖、硅質板巖及硅質泥質粉砂巖；厚度變化系數可達100%以上，礦體含金一般在1～5 g/t，品位變化系數一般為50～80%之間，最高可達200%以上。符竹溪金礦的厚度變化系數達100%，礦體含金一般在3～8 g/t，品位變化系數一般為50～80%之間。

礦石屬硅酸鹽類型，微細粒浸染狀構造。礦石的金屬礦物成分主要是自然金、輝銻礦、毒砂及黃鐵礦，非金屬礦物成分有石英、粘土礦物、有機炭等。

符竹溪金礦自然金主要為顯微金和次顯微金，粒徑一般在2～40μm之間，小于12μm者居多；太平金礦自然金粒徑35～140μm之間的占77%，小于35μm的占23%。

3.3 礦化蝕變

區(qū)內礦化蝕變不強烈，與金礦化關系密切的蝕變主要有褪色化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化。

礦區(qū)蝕變由下至上具硅質粗脈—硅質網脈—絹云母—重晶石—碳酸鹽的分帶性，與金礦化分帶對應，重晶石化是礦化結束的標志。

4　硅質巖特征

4.1 巖系特征

區(qū)內金礦床含礦巖系均是未變質或淺變質的沉積巖，由砂質板巖、硅質板巖和泥質粉砂巖及泥巖組成，原巖含碳質，SiO2含量一般大于60%，從下到上構成含礦層，下盤是含碳生物碎屑巖，之上是硅質巖，再向上是含碳硅質泥巖和粉砂巖。各大層中夾有其他巖性的小層，或與其他巖性互層，有時見到碎屑流灰?guī)r、滑塌角礫巖或軟沉積變形構造，表明巖石生成于隆起坳陷交界帶的斜坡或坡腳，或位于同生斷裂附近。含礦巖系中未見火山巖，侵入巖也不發(fā)育，產狀平緩或具中等傾角。

4.2 巖石特征

區(qū)內硅質巖的礦物成分、結構構造和化學成分等特征與公認的沉積硅質巖非常相似，是主要含金巖石。

硅質巖的主要特征有：1）宏觀上呈層狀，與上、下盤圍巖整合，與圍巖一同褶皺；2）地層層位穩(wěn)定，區(qū)域上延伸遠，斷續(xù)可達幾十千米；3）有沉積巖夾層，如灰?guī)r、泥巖、粉砂巖或砂巖等；4）具層狀、塊狀和角礫狀構造,少數有微孔構造；5）原始硅質巖礦物顆粒細小，共生組合穩(wěn)定，成分和結構均一，主要成分是細小的、均勻分布的石英和碳質物，含少量黃鐵礦、輝銻礦、粘土礦物、重晶石、碳酸鹽、玉髓和不等量的巖石碎屑。按照粒度，石英可以分為4種,即泥晶（小于0.01 mm）、細晶（0.01～0.05 mm）、中晶（0.05～0.3 mm）和粗晶（大于0.3 mm）。主要由泥晶石英組成，熱液改造后粒度變大，結構構造也有較大改變；6）與石英混生的粘土礦物具有優(yōu)選方位，其形體延長方向平行于巖石層理，顯微鏡下呈現一致的消光位，表明粘土礦物在沉積成巖過程中發(fā)生了定向；7）有少量化石殘跡。

5　硅質巖與金成礦的關系

5.1 地球化學特征

硅質巖的主要化學成分是SiO2，其次是Al2O3、Fe2O3和FeO，而TiO2、MnO、MgO、Na2O 和K2O很少，K2O高于Na2O。

硅質巖的大部分微量元素含量都低于克拉克值，但As、Sb、Hg和Au豐富。符竹溪金礦的稀土總量低，大部分低于100×10-6；輕稀土高于重稀土，稀土配分曲線為右傾型；Ce有弱的負異常或者沒有異常，Eu有中等或弱負異常。黃鐵礦δ34S值在-6.9～2.0‰之間，呈現出沉積硫源特征。

符竹溪金礦礦石鉛同位素值位于上地殼演化曲線的上方，反映出鉛的來源是多源混雜來源。石英中及石英包體中礦石氧同位素屬于變質熱液及混合巖漿溶液的范疇。綜合分析區(qū)內主要礦區(qū)的巖礦石主要化學成分資料，其Fe/Ti和（Fe+Mn）/Ti值表明馬底驛組和奧陶系中上統(tǒng)存在熱水事件（表2）。

表2　安化縣鎢銻金礦床主要化學成分簡表Table 2 Main chemical ingredient profile of tungsten,antimony,gold deposits in Anhua

5.2 熱水沉積特征

區(qū)內熱液活動主要表現出熱水沉積的特征：1）形成熱液脈、網脈和使碳質硅質巖發(fā)生蝕變；2）同生熱液脈中新生礦物主要是石英和方解石，后生熱液脈中出現白鎢礦、黃鐵礦、輝銻礦、方鉛礦、閃鋅礦、重晶石、云母和螢石；3）后生脈體穿切硅質巖和層理，呈白色或淺色，含碳質物很少，脈中的礦物粒度較大；4）蝕變作用使碳質巖中原始石英不均勻生長變大，造成大小石英混雜；5）蝕變作用使硅質巖發(fā)生褪色（脫碳），使碳質物分布不均勻，減少了粘土礦物，破壞了原始層理、微體化石、粘土礦物的優(yōu)選方位和原始均勻的結構構造；6）重晶石化是熱水沉積結束標志；7）同生熱液脈中具有金礦化，后生熱液脈體和蝕變作用不造成金礦化。

5.3 同生成礦特征

區(qū)內硅質巖顯示出同生沉積成因特征：1）硅質巖和金礦體呈層狀，與上、下盤圍巖整合，一同褶皺，有穩(wěn)定的地層層位，硅質巖延伸較遠；2）硅質巖和金礦石往往有層理構造，層狀硅質巖有明顯層理，塊狀硅質巖在肉眼下層理不明顯，但宏觀上仍舊是層狀的，而且有時在顯微鏡下可以找到層理，角礫狀硅質巖的角礫碎塊和膠結物中都常見到層理；3）硅質巖中的粘土礦物有優(yōu)選方位；4）硅質巖中有沉積巖夾層（如灰?guī)r、泥巖、粉砂巖等），有時這些巖石還與硅質巖呈互層；5）以硅質物為膠結物的角礫狀硅質巖是同生角礫硅質巖的膠結物與硅質巖角礫十分相似，有時出現層理，角礫聚集成層狀或平行于層理定向排列，角礫帶中夾有平直的碳質硅質薄層或硫化物薄層，角礫狀硅質巖、塊狀硅質巖和層狀硅質巖呈彼此過渡關系；6）含礦硅質巖出現于“灰硅泥組合”之中，受沉積間斷面控制；7）硅質巖中有軟沉積變形現象；8）硅質巖中的黃鐵礦硫同位素具有沉積硫源特征。

5.4 成礦規(guī)律

（1）區(qū)內金礦體中常有輝銻礦伴生。小包輝銻礦產于金礦體中心，或金銻礦體呈上下關系，上部以粉砂質板巖為圍巖，賦存金；下部以碳酸鹽巖為圍巖，賦存銻和金，二者呈漸變過渡關系。金在垂向上分帶的規(guī)律是：淺部銻礦化為主，向下銻金共生，向深部延深出現以金礦化為主銻礦化隨之減弱的礦體，更深部位逐漸出現金礦體。

（2）區(qū)內金成礦對地層巖性具有選擇性。金礦體賦存于馬底驛組—震旦系以及奧陶系—志留系地層的硅質板巖和砂質板巖中，賦礦巖石硅質含量高，一般SiO2含量大于60% 。

（3）區(qū)內金礦床（點）均產于沉積間斷面之上的硅質巖之中，含礦巖系中一般見有碎屑流灰?guī)r、滑塌角礫巖或軟沉積變形構造，表明閉塞還原及穩(wěn)定的沉積不補償環(huán)境中硅質成分及金礦物來源于同生斷裂，即噴發(fā)熱流。金礦化產于同生斷裂附近，熱流噴發(fā)口是富大金礦的產出部位。

（4）區(qū)內金礦體呈層狀或似脈狀產出，礦體傾向延伸一般大于走向長度，礦體傾向與同生或后生斷層傾向基本一致，斷層構造并未破壞和改造礦體，但構造活動形成儲礦空間，控制礦體產出部位，并使礦體傾角發(fā)生變化，由層狀轉變?yōu)樗泼}狀，使礦體出露地表。

（5）均一法包體測溫測得符竹溪金礦成礦溫度為207～235℃，屬中低溫熱液成礦；太平金礦的成礦溫度為90～110℃，屬低溫熱液成礦，與熱流噴發(fā)后溫度下降趨勢吻合；符竹溪金礦鉛同位素模式年齡為701～780 Ma，相當于板溪群馬底驛組（Ptm）成巖的初始年齡值。

（6）區(qū)內金成礦具有“四位一體”的成礦模式，硅質巖是控制金成礦的主要因素：即金礦床和金礦體均產于沉積間斷之上的板溪群馬底驛組上部地層或奧陶系中下統(tǒng)至志留系上統(tǒng)地層的硅質巖石之中；區(qū)域性深大斷裂在沉積成巖過程中間歇性噴發(fā)，產生熱流，帶來含金物質，形成硅質巖并同生成礦。

（7）區(qū)內巖漿活動微弱，晚于硅質巖的后生熱液成礦作用有限；類比同一成礦帶（雪峰弧形成礦帶）典型金礦床——沃溪金礦，區(qū)內金礦床成因屬硅質巖成礦，成礦模式如圖2。

6　結論

（1）區(qū)內金礦床是一種新的金礦類型。熱水沉積、同生成礦是區(qū)內金礦床的主要成因，金和熱水均來源于深大斷裂帶來的間歇性噴發(fā)熱流，處于沉積間斷之上的硅質巖是金礦化的控制性標志，重晶石化是金礦化結束的標志，褪色化是金礦體定位標志。

（2）金礦應成為安化縣金礦找礦突破的主攻方向：渣滓溪鎢銻礦深外部、大溶溪鎢礦深外部是脈狀金礦體賦存的有利部位；冷家溪—黃茅溪一帶和將軍—白沙溪—金檀之間的馬底驛組地層出露地段、江南—談德溪東面及芙蓉巖體西外部古生界盆地邊緣是層狀金礦體賦存的有利部位。東西走向的板溪群馬底驛組地層以及奧陶系與志留系地層接觸地段和現有鎢銻礦床深部可能具備更大的金成礦遠景。

圖2　安化縣銻、金礦成礦模式剖面示意圖Fig.2 A sectional view of hydrothermal sedimentary gold metallogenic model

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Geological Characteristics Analysis of Silicolites and Gold Mineralization in Anhua,Hunan

Li Xinwen1,Deng Zixian1,Lei Chaohua1,Liu Feng2
(1.Hunan Bureau of nuclear industry geology 303 Brigade,Changsha Hunan 410119;2.Hunan Anhua Bureau Land and Resources ,Auhua Hunan 413500)

Abstract:Anhua county located in the Xuefeng arc formed ore belt and Hunan areas junction,tungsten,antimony,gold is rich in resources,gold ore,wide distribution.Through the previous work of Geology and mineral resources made a comprehensive analysis of the data,that gold mineralizing by sedimentary discontinuity control,with hot water deposition,with ore formation characteristics and in sedimentary section of siliceous rocks is control of gold Chuang Shengcheng main factors,as a new type of gold deposit,the Anhua County gold mine exploration of new ideas.

Key Words:Anhua;silica rock;gold mine;geological condition;prospecting direction

收稿日期：2016-1-5；改回日期：2016-2-23。

*第一作者簡介李欣文，男，1967年生，助理工程師。E-mail:739927869@qq.com

文章編號：1672-5603（2016）01-008-6

中圖分類號：P578

文獻標識碼：A