雷打嶺金礦床地質特征、控礦因素、礦床成因及找礦方向

羅大富，魏 翔

（湖南省地質礦產勘查開發局四一三隊，湖南 常德 415000）

1 區域地質背景

該區處于Ⅱ級大地構造單元的江南疊臺隆雪峰弧型構造帶北東-近東西向構造轉折端，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 雷打嶺金礦區域地質略圖

區域內與金成礦作用有關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。冷家溪群為區內出露最老的地層,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造特征。巖性主要為青灰色為主色調的淺變質細粒碎屑巖、粘土巖、含凝灰質細粒碎屑巖及含（白云石）粘土巖。板溪群是本區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。

區內經歷了武陵-喜山等多次構造運動,主體構造格架是由北東-近東西向展布的同斜倒轉復式褶皺構成。斷裂極為發育，以韌脆性推覆為重大特征，與金的成礦作用關系十分密切，嚴格控制著區域內金礦床（點）的空間展布。根據構造形跡特征，區域內的斷裂構造主要可分為近東西向、北東向及北西向構造帶。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造格局。

區內巖漿活動不甚強烈，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，區西部太平鋪走馬坪有基性超基性巖產出，區西南部牯牛山有成群的云斜煌斑巖、閃斜煌斑巖出露。

2 礦區地質特征

2.1 地層

區內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）板巖、巖屑雜砂巖、巖屑石英雜砂巖是本區黃滸洞組主要巖性，砂巖一般呈中厚層至塊狀，與板巖、砂質、粉砂質板巖呈夾層狀，夾層比變化較大，局部與粉砂質板巖、砂質板巖互層產出構成韻律，具球-枕狀構造。砂巖為細-中粒結構，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、印模等蝕底構造。發育不完全鮑馬序列AA、AC、ACE、ADE、AE等組合。總而言之，本區黃滸洞組以出現大量的粗屑巖、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 構造

本區位于牯牛山復向斜的北翼，主體構造格架是由北東—近東西向展布的同斜倒轉褶皺構成。區內出露的中元古界冷家溪群地層系揚子地臺褶皺基底，經歷了自武陵運動以來多期次、多形式、多級次的構造運動，地層產狀發生倒轉，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，構造極為復雜。

2.2.1 褶皺

區內總體為一倒轉背斜構造，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。次級褶皺發育，規模較小，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 主要礦體地質特征一覽表

2.2.2 斷裂

區內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。四組斷裂均含工業礦體，以北東向、近東西向斷裂與成礦關系最為密切，近南北向及北西向次之。其中北東向斷裂規模相對較大，是區內最為顯著的構造形跡。

2.3 巖漿巖

區內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 礦體地質特征

區內目前圈定金礦體25個。其中規模較大者產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、含金構造角礫巖及含金蝕變破碎粉砂質板巖與粉砂巖組成；礦體的產出嚴格受構造控制。主要礦體地質特征表（1）。

2.4.1 礦石質量

礦石主要具碎裂結構、鑲嵌結構；角礫狀、塊狀、網脈狀及蜂窩狀構造。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 礦石工業類型

按礦物組構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系

區內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造控制，蝕變類型空間分布與斷裂性質有成因關聯，整體蝕變強度由斷裂帶向外側漸變減弱，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

區內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。異常均位于于黃滸洞組地層中，與地層關系密切，空間展布受構造控制明顯。熱液蝕變強度與異常發育呈正相關關系,異常強度則受含礦性制約。其中，個別異常與礦脈產出部位吻合不一致，發生了位移，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 內 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。規模較大的異常區為Au-Sb、Au-Hg、Au-Ag綜合異常, 具有較大的找礦遠景。位于區內北東部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調查發現了與其走向近于一致的Au礦脈，規模大于前者。綜合分析認為As、Hg、Sb與Au有著較為密切的地球化學聯系，為區內尋找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元素含量數據統計顯示標準離差值為37.70，變異系數為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，本區具備高背景區成礦潛力。

3 礦化富集規律

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

（2）背斜構造近軸部，兩組構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；黃鐵礦細脈的發育程度與金品位呈正比。

（4）當巖石中出現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，脈體本身不能構成礦體，其大量出現往往標志著成礦期的結束。

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。本區金礦體產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板巖、粉至細砂巖中，是成礦重要的有利巖性。

4.2 斷裂構造因素

本區位于雪峰弧形構造帶中心位置，該帶是一條深切上地幔、結構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，區內金礦化蝕變帶、金礦（化）帶受NE與近EW向構造帶控制，EW向與NE向斷裂復合部位,則是礦化集中區的形成空間。二者次級斷裂構造空間則是礦液賦存沉淀、成礦的有利場所。本區金礦的形成、演化、定位受主干構造及其伴生或派生的配套構造聯合控制,具有逐級逐次制約金礦體展布的特征。

4.3 熱液蝕變因素

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

5 礦床成因

5.1 成礦物質及流體來源

區內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。據區域地質資料，通過對涵蓋本區在內的地層巖石微量元素分析結表明，冷家溪群中金的最高背景值為0.12g/t，是區域內其它地層的2～6倍，是地殼豐度的4倍，具備礦源層條件。同時，區域內金礦石鉛、硫同位素分析對比結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來源之一。氫氧同位素資料表明,區域內金礦床的成礦流體主要由變質熱液組成, 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,區域內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金礦床的形成提供了部分成礦物質基礎；區內金礦床的成礦流體主要為變質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；區域礦床地球化學特征表明本區金礦對賦礦地層并非簡單的物質繼承性。筆者認為該區金礦床的成礦物質與流體具多源性，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

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

6 結論及找礦方向探討

6.1 結論

本區金成礦對地層巖性有一定選擇性，構造對礦（床）體的控制作用非常明顯。成礦物質及流體具多源性，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、群脈產于近東西向、北東向構造弱化帶內，受次級近東西向、北東向構造、冷家溪群黃滸洞組及低序次裂隙帶聯合控制。與金礦化關系密切的圍巖蝕變主要為硅化與黃鐵礦化（與上元古界內金礦有一定差異）。本區為含明金的礦床，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。

本區金礦化蝕變帶主要由北東向及近東西向斷裂構造帶控制。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造體系，切割了早期形成的不同構造地質單元，并誘使近東西向構造復活，同時遷就利用并改造了先存的區域性東西向構造，特別是基底地層的褶皺構造，從而形成了由北東東向大型構造復合變形帶。兩組構造的斜接、復合部位既是構造形變劇烈處，也是本區成礦熱液活動最為強烈的地段。因此，北東向和近東西向構造帶的復合部位嚴格的控制了區內金礦化蝕變帶的空間展布。區內再次復活的近東西向構造可能經歷了先壓后張的性質轉變與構造演化,并經多期次熱液流體的成礦作用而形成了重要的容礦構造之一。區內北東向構造切割黃滸洞組有利部位常有金礦化，其構造發育程度及規模直接影響了金礦化的強弱與礦床規模。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造交匯部位常有富礦產出。因此,北東向斷裂應為區內極為重要的控礦構造。區內金礦體的形成經歷可能為:雪峰-加里東期礦化作用的發生-發展，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。據同位素年代資料，區域內金礦的成礦年代在138Ma左右，因此推測區內金礦應為燕山期的最終產物。

6.2 找礦方向

（1）一般認為由兩組及以上構造聯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，本區勘探深度很淺，總體地質評價程度低，且區內礦體具有半隱伏特征，因此，初步預測礦區及周邊深部找礦潛力巨大。

（2）湘西北官莊-黃土店區域性北東（東）向深大斷裂帶兩側的冷家溪群黃滸洞組分布區，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) 巖體發育的地區，均有望實現造山帶型金礦的找礦突破。