湘東北洪源金礦區成礦控礦規律及成礦預測

摘? ?要：湘東北洪源金礦區地處湖南省醴陵市北東部，經過 30 多年開采，礦山資源已接近枯竭。研? ?究結果表明：該金礦區的控礦構造主要是北西西向壓扭性剪切斷裂帶;其次是北北東向壓扭性剪切斷裂帶;再次是北東向壓扭性剪切斷裂帶;2組或3組壓扭性剪切斷裂構造交匯部位是金礦富集最有利部位，很容易形成品位較高、厚度較大的礦床。通過對該金礦區成礦控礦規律及成礦預測的研究，該礦區深部找礦取得新突破， 該金礦礦床遠景規模可達大型。這對本地區和同類礦區深部找礦預測都具有重要的實踐意義。

關鍵詞：洪源金礦區;控礦因素;成礦控礦規律;找礦標志;深部預測

中圖分類號： P612? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1672-5603（2022）01-60-08

Metallogenic and Ore-controlling Regularity and Metallogenic Prediction of Hongyuan Gold Deposit in Northeast Hunan

WANG Shujun

（Hunan Institute of hydrogeological and Environmental Geological Survey and monitoring，

Changsha Hunan? 410129）

Abstract： Hongyuan Gold Deposit， northeast of Hunan， lies in the east of Liling， Hunan Province.After more than 30 years of mining， mine resources are nearly exhausted. In view of the controversial issues of ore-controlling factors， metallogenic regularity and prospecting direction of the gold deposit，field geological survey and indoor comprehensive research were carried out.The results show that： the ore-controlling structure of the gold deposit is mainly Nw-w compressive-torsional shear fault zone. The next is the NNE compressive-torsional shear fault zone， and the third is the north-east direction compression-torsion Shear fracture zone. The intersection of these two or three groups of compressive-torsional Shear faults is the most favorable place for gold enrichment. It is easy to form a deposit of higher grade and greater thickness. Through the study on the metallogenic and ore-controlling regularity and metallogenic prognosis of the gold deposit， A new breakthrough has been made in the deep prospecting of the mining area. The prospective scale of the gold deposit in the area can be large. This is of great practical significance to the deep prospecting and prediction in this area or similar mining areas.

Keywords： Hongyuan gold mining area; ore controlling factors; law of ore-forming and ore-controlling; prospecting sign; deep prediction

2013年，在洪源礦區金宏金礦深部開展普查，找礦思路開始從傳統以找北北東組脈為主，轉向以北西西組脈為主，并取得重大突破。2017—2018年，筆者在洪源礦區金宏金礦深部金礦開展詳查，提交了《湖南省醴陵市洪源礦區金宏金礦深部金礦詳查報告》[1]，控制北西西組礦體共23個，共探獲總計探獲金礦資源/儲量（332+332低+333+333低）礦石量×××kt，金金屬量××××kg。2020年提交了《湖南省醴陵市洪源礦區金礦礦產資源國情調查報告》[2]，截至2019年12月底，洪源金礦區累計探明資源量金礦石量××××kt，金金屬量××××kg;湘東北洪源金礦區規模達到中型。本文著重研究該金礦區控礦因素特征，總結其成礦控礦規律，預測其深部成礦。該礦區礦床遠景規模可達大型，這對本地區或同類礦區找礦預測都具有重要的實踐意義。

1 區域地質背景特征

區域內地層主要出露賦金礦床（點）的中元古界冷家溪群綠片巖相的變質巖系，其次是晚古生代和中生代地層。大地構造位置位于下揚子地塊與華夏地塊的結合部位。區域位置位于欽杭成礦帶中（湖南）段的湘東北亞段呈反“S”形的舒緩狀弧形凹部位。研究區還處于新華夏系衡東—瀏陽隆起帶中段與北西向的長沙—萍鄉大斷裂帶的復合部位，斷裂構造是本區導礦構造[3]，區域內發育多期次的中酸性侵入巖，并發育超基性巖、基性巖巖漿巖出露。主要是燕山早期，其次是印支期、武陵—雪峰期和加里東期。燕山期花崗巖是湘東北地區活動最為強烈、分布最廣、與金成礦關系最密切的巖漿活動[3-4]。

多年來，湘東北地區發現Au，Cu，Co，Ag，Pb和Zn等礦床（點），特別是金礦床（點）占絕大部分，是湖南金礦最集中、最多地區之一，據統計，僅金礦床（點）就有130多處[3]。具有代表性的金礦有洪源、王家灣、正沖、肖家山、雁林寺、黃金洞、萬古—大洞金礦等。

2 礦區地質概述

中元古界冷家溪群雷神廟組（Pt2l）是該礦區主要出露地層，為淺變質巖類，且為金礦區賦礦層位。該礦區金礦脈（體）由3組成礦期北西西向（SZ1、SZ2、SZ3、SZ4）、北北東向或近南北向（SZ5、SZ6）、北東向SZ7韌性剪切帶內的剪切斷裂構造聯合控制[1，5]。

區內共發現金礦脈（體）59條（圖1）。其中北西西向32條;北北東向或近南北向26條;北東向1條。

2.1 走向北北東向、傾向北西西金礦脈（體）

SZ5韌性剪切帶內剪切斷裂構造控制該組金礦脈（體），金宏礦段有V101，V102，V103和V18號金礦脈（體），金明礦段有V1，V2，V4，V5，V6，V7，V8，V9和V10號礦脈（體），單條長度為50～600 m，走向北北東，傾向250°～310°，傾角24°～68°，大致平行產出，產狀與地層產狀不一致，交角較大，厚度0.20～5.80 m;金品位（0.80～61.11）×10。金宏礦段V102最低控制標高-40 m，金明礦段V4號金礦脈（體）最低控制標高-34 m，其他各金礦脈（體）最低控制標高為0 m左右。

金星礦段SZ6韌性剪切帶內有V1，V2，V4，V5，V6，V7，V9，V10，V12和V16號金礦脈（體），大致平行產出，地表出露長70～200 m，走向北北東，傾向120°～170°，傾角27°～76°，產狀與地層產狀不一致，交角較大，金礦脈（體）厚度0.63～4.59 m。金品位（2.10～61.11）×10，V4號金礦脈（體）控制最低標高-40 m;其他各金礦脈（體）最低控制標高為0 m左右。

2.2 走向北西西、傾向南南西金礦脈（體）

金宏礦段SZ3韌性剪切帶內有走向北西西，傾向南南西V1，V2，V3，V6，V8，V11，V11-1，V10，V10-1，V12，V14，V15，V16，V13和V14-1號金礦脈（體）;單條長度50～530 m不等，傾向250°～310°，傾角24°～68°，大致平行產出，產狀與地層產狀不一致，交角較大，厚度0.40～4.19 m;金品位（0.03～60.98）×10。V1最低控制標高-260 m，其他各金礦脈（體）最低控制標高為49～242 m。

金宏礦段及王家灣金礦SZ4韌性剪切帶內有走向北西西，傾向南南西V25，V26，Ⅷ-1，Ⅷ-2，Ⅷ-3，Ⅷ-4，Ⅷ-5，Ⅷ-6和Ⅷ-7號金礦脈（體），單條長度50～700 m，傾向180°～220°，傾角44°～46°，產狀與地層產狀基本一致，交角較小，厚度0.50～3.95 m;金品位（0.68～50.67）×10。金礦脈（體）最低控制標高依次為135，125，-252，-320，-225，-270，-210，-280和-325 m。

SZ1韌性剪切帶內，金星礦段有走向北西西，傾向南南西V8，V11，V13，V14，V17和V18號金礦脈（體），金明礦段有V11金礦脈（體），金礦脈（體）大致平行產出，走向長50～150 m，傾向南南西，傾角36°～65°，產狀與地層產狀一致，交角較大，礦脈厚度0.50～5.00 m。金品位（0.70～65.38）×10，金星礦段V17號金礦脈（體）控制最低標高-60 m，該礦段其他各金礦脈（體）最低控制標高為0 m左右;金明礦段V11金礦脈（體）控制最低標高-22 m。

2.3 走向北東、傾向西西北金礦脈（體）

金宏礦段SZ7韌性剪切帶內有V110，V111，V112和V113號金礦脈（體），單條長度50～200 m不等，傾向310°～320°，傾角50°～55°，產狀與地層產狀不一致，交角較大，厚度0.30～4.95 m;金品位（0.89～56.68）×10。其中V110、V111、V112、V113號金礦脈（體）最低控制標高依次為-40，-134，-138和-142 m。

3 礦區成礦控礦規律特征

該金礦區的形成受地層巖性、構造、巖漿活動3個因素的控制。筆者總結前人對該礦區的研究成果，分析該金礦區3個控礦因素與成礦關系特征。

3.1 地層巖性與成礦關系

湘東北77.8%的湘東金礦化集中區，金礦床（點）都賦存于中元古界冷家溪群淺變質巖中，主要巖性以金質量分數高出上部地殼金豐度值6.44倍為特征，地層中金質量分數與硫質量分數呈正相關關系[6]。專家學者一致認為本區域內冷家溪群巖石是本區域金礦化的礦源層。洪源金礦區金礦（脈）體賦存于巖性為砂質質量分數高的冷家溪群雷神廟組（Pt2l）淺變質巖地層中，該組地層可以認為是本區金礦成礦的礦源層[3，6]。

3.2 礦區構造與成礦的關系

該礦區在區域上處于構造復合部位，各種構造活動強烈，能為成礦提供理想的運移通道和容礦空間。該礦區的成礦作用受到近東西向區域一級構造安化—瀏陽韌性推覆剪切帶（株洲—瀏陽段）構造成礦作用的控制;基底構造長期活動，二級構造已經成為印支晚期金礦的定位構造[3]。燕山中晚期，在洪源金礦區北北東向左行走滑剪切作用下形成左行北北東向R型韌性剪切帶，北西西向右型韌性剪切帶是北北東向左行走滑剪切作用下所伴生的R走滑[3]。這2組韌性剪切帶及所伴生的R走滑成為燕山中晚期金礦的定位構造[3]。

在礦區韌性剪切帶的空間關系上，該礦區成礦期韌性剪切帶有3組：走向北西西SZ1，SZ2，SZ3，SZ4和走向北北東或近南北SZ5，SZ6及走向北東SZ7。SZ5切割SZ1，SZ2，SZ3，SZ4;SZ6切割SZ1，SZ2;SZ7切割SZ3，SZ4。詳見圖1。

在礦區斷裂構造的空間關系上，該礦區斷裂構造具有多期性，有成礦期剪切斷裂構造和成礦后期斷裂構造兩種。

成礦期剪切斷裂構造，有走向北西西、北北東及北東3組。金明礦段0 m中段走向北北東（V1-1號金礦脈〈體〉）剪切斷裂構造切割走向北西西（V11號金礦脈〈體〉）剪切斷裂構造（圖2）;金宏礦段-40米中段走向北北東（V102號金礦脈〈體〉），剪切斷裂構造切割走向北西西（V8、V6、V3、V2、V1號金礦脈〈體〉等）剪切斷裂構造;走向北西西（V1號礦脈〈體〉）斷裂構造切割走向北東東（V110號金礦脈〈體〉）斷裂構造（圖3）;沿各組剪切斷裂構造均有石英脈充填成礦。

成礦后期斷裂構造，有走向北北東及北西西兩組，但規模一般較小。金宏礦段后期走向北西西斷裂構造切割走向北北東剪切斷裂構造（V102號金礦脈〈體〉），后期北北東向斷裂構造切割北西西向剪切斷裂構造（V4號金礦脈〈體〉）（圖4）。成礦后期斷裂構造中常有石英脈充填，但均不含金。

總之，礦區內斷裂構造復雜，總體看來是走向北北東剪切斷裂構造切割走向北西西剪切斷裂構造，而成礦后期斷裂構造兩組方向均有，對金礦脈（體）的破壞性不大，斷距一般在1～5 m。

該礦區成礦過程中構造對成礦控制特征可以概括為以下幾個方面。

1）礦區韌性剪切帶與成礦特征。大型韌性剪切帶型金礦一般就位于剪切帶的脆—韌性轉換位置，剪切帶既是成礦流體的通道，又是金的沉淀場所[7]。該礦區嚴格受東西向株洲—瀏陽韌性推覆剪切帶控制。該礦區的三級定位構造是剪切作用下形成的韌性和脆性變形，韌性剪切帶構造變形具多期性，多期次熱液蝕變作用導致該礦區成礦作用多次發生。該礦區內北北東向或近南北向SZ5和SZ6，北西西向SZ1，SZ2，SZ3和SZ4，北東向SZ7等韌性剪切帶，以近水平右行剪切為特點，具有壓扭性韌性剪切變形特征，控制了該礦區金礦脈（體）帶形態、產狀和規模。

2）礦區斷裂構造與成礦特征。該礦區成礦受北西西向、北北東向和北東向的壓扭性剪切斷裂構造聯合控制，總體看來是北北東向和北東向壓扭性剪切斷裂構造切割剪切北西西向壓扭性剪切斷裂構造[7]。由多種構造通過疊加、剪切等復成因方式形成，常以韌性剪切帶及構造破碎帶這兩種方式混雜呈現。這兩組壓扭性剪切斷裂構造共同特征為：淺部以構造破碎帶為主，局部以脆性剪切帶為輔的特點;淺中部以脆性剪切帶為主，以脆—韌性剪切帶、構造破碎帶為輔的特點;中部以脆—韌性剪切帶為主，以脆性剪切帶、構造破碎帶為輔特點;中深部以脆—韌性剪切帶為主，以韌性剪切帶、構造破碎帶為輔的特點;深部以韌性剪切帶為主，以脆—韌性剪切帶為輔的特點。該礦區金礦脈（體）賦存于北西西向、北北東向和北東向的壓扭性剪切斷裂構造中。壓扭性剪切斷裂構造控制了該礦區金礦脈（體）形態、產狀和規模。

3）礦區的含金礦脈（體）構造樣式。該礦區含金礦脈（體）構造不僅控制著金礦脈（體）的定位，還控制著礦體形態和礦石構造等。根據該礦區的礦體的斷裂構造形態特征和成因，可將該礦區的含金礦脈（體）構造樣式分為剪切帶中央單脈型、剪切帶中央斜列脈型、剪切揉皺小脈型、脆性剪切單脈型和逆沖剪切脈及派生張裂細脈帶型等5種基本類型[8]。

3.3 礦區金礦體（化）富集規律

1）從礦區構造體系部位看，礦區斷裂旁側次級破裂構造、巖性界面以及成礦斷裂與早期斷裂的疊加（切割）部位、斷裂破碎強度大的部位、分枝復合部位及產狀變化變緩部位、斷裂的轉彎處斷裂面張開等部位，是低應力區或張應力區部位，易形成較大金礦脈（體），往往是金礦化及金礦脈（體）富集部位。

2）該礦區石英大脈型金礦脈（體）受控于北西西向、北北東向和北東東向的壓扭性剪切帶，產于剪切裂隙R中，容易形成厚度較大、高品位的礦床，是金礦富集最有利部位[3]。

該礦區金礦脈（體）受箭桿山帚狀構造型式的控制，成礦期韌性剪切帶、剪切斷裂構造較發育。壓扭性旋扭階段控制了浸染狀金礦脈（體）的產出，張扭性旋扭階段疊加了脈型金礦脈（體）[9]。

3）該礦區金礦體（化）與壓扭性剪切變形存在密切的時空關系。

（1）該礦區礦石中金的賦存與剪切變形存在密切關系，金的賦存主要呈2種狀態，以微細分散的不可見狀態賦存于毒砂等硫化物中和以可見的自然金狀態存在。在石英脈中賦金的毒砂等硫化物多沿脈中的圍巖隔板或兩側的次級裂隙分布的圍巖隔板面，實際上就是剪切面裂隙金也多沿剪切微裂隙分布。

（2）該礦區富金的條帶狀礦脈是在多次破裂—愈合作用形成的，破裂是因剪切作用而產生，愈合則是因熱液礦物沉淀結晶而形成剪切破裂，熱液礦物的沉淀結晶是交替進行的。

（3）該礦區壓扭性剪切作用產生礦化的變形石英脈、破碎巖、蝕變碎裂巖石。筆者曾對金宏金礦3種不同類型石英礦脈野外取樣，分別為強變形密集條帶（>6條/cm）狀特富金>120×10石英脈、弱變形條帶（1條/cm）含金（5～8）×10石英脈和宏觀上沒有明顯變形的塊狀（<1×10）。送中南大學測試中心測試對其的石英脈的石英晶體進行X衍射測定其晶胞參數。結果表明，沒有發生變形的含金品位極低，貧金的石英脈偏離小，發生弱變形的含金品位較高的石英脈偏離不大，發生強變形的含金品位極高，富金石英脈的石英偏離大[8]。

從礦石化學成分分析，Au與Ag，W，Zn，Cu等元素顯著正相關，與Mn，Ba，Cr，V等元素顯著負相關。礦石中出現銅、鉛、鋅礦化時，金品位明顯變高，易形成中高品位礦石。

3.4 巖漿活動與成礦關系特征

該礦區0 m標高左右多處坑道發現絹云母化強碳酸鹽化云煌巖巖脈，且西南8 km外范圍內有253 km2板杉鋪巖體等出露，表明礦區深部可能有隱伏巖體存在，燕山期巖體的侵位與北東向深大斷裂空間位置上密切相關，但從區域上及前人研究成果來看[10～13]，巖漿巖對提供成礦熱能及熱流體很可能起著重要作用，與本區金成礦關系密切。

3.5 變質作用與成礦關系

該礦區內濁積巖普遍具低綠片巖相區域淺變質作用。石英脈中見有金礦化、黃鐵礦化、褐鐵礦化，偶見黃銅礦化、毒砂礦化、閃鋅礦化及方鉛礦化，其兩側圍巖蝕變普遍見絹云母化、硅化等。其中硅化、黃鐵礦化、毒砂化、褪色化與金礦化關系密切。

3.6 化探異常

區域1∶20萬水系沉積物測量資料反映，區內具Au，As，Sb和Hg等，套合較好，元素綜合異常呈南北向、北北西向展布，其中Au，As異常與已知礦床（點）吻合。

礦區內1∶5萬分散流異常呈現北北東和近東西方向展布，異常峰值高，高峰值主異常要分布在區內2條小溪交匯處，可能為流動異常，但其東部的異常范圍較大，與礦化關系密切，為礦致異常。具體詳見圖1。

4 找礦標志

總結前人對該礦區工作成果，歸納總結出以下找礦標志[3，8]：

地層標志：冷家溪群雷神廟組（Pt2l），巖性以砂質質量分數高的淺變質巖為特征。

構造標志：金礦脈（體）主要受北西西向大致順層壓扭性剪切斷裂控制;次要受北北東向的切層壓扭性剪切斷裂控制;再次受北東的切層壓扭性剪切斷裂控制;兩組或以上控礦斷裂的交匯部位，斷裂破碎強度大的部位、分枝復合部位及產狀變化部位，往往是金礦找礦的有利部位。

巖漿巖標志：礦區發現云煌巖巖脈，表明深部可能有隱伏巖體存在。

蝕變標志：金礦化的重要蝕變體現為黃鐵礦化、硅化、毒砂化、黃銅礦化、方鉛礦化。

地球化學標志：體現為土壤Au，Sb和As元素綜合異常，水系沉積物Au，Sb，As和W元素綜合異常及土壤中氣汞異常。

石英脈標志：剪切帶內或巖石片理化地段產出的石英脈，對金礦的成礦有利。

5 洪源金礦區成礦預測

根據礦區地層與成礦、構造與成礦、巖漿活動與成礦的關系特征等地質方面研究，總結該金礦成礦控礦規律、找礦標志。對其深部進行成礦預測，共圈定7處成礦預測靶區：

靶區1：本礦區北北東向SZ5韌性剪切帶內及其西部靶區內。為北北東向SZ5韌性剪切帶分別深切割北西西向SZ1、SZ2、SZ3韌性剪切帶，其交匯處為富礦有利部位。北北東向、傾向西西北金礦脈（體），金宏礦段有V101、V102、V103號;金明礦段有V1、V2、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10號金礦脈（體）。V102、V4號金礦脈（體）最低控制標高-40m，其他各金礦脈（體）最低控制標高為0 m左右。該組金礦脈（體）標高-40 m至-600 m范圍，是下一步深部找礦重要靶區。

靶區2：在本區金宏礦段15號至8號勘探線及102號至121號勘探線之間北西西向SZ3韌性剪切帶靶區內。為北北東向SZ5韌性剪切帶深切割北西西向SZ3韌性剪切帶，其交匯處為富礦最有利部位。本礦段有北西西向、傾向南西的V1、V2、V3、V6、V8、V11、V11-1號主金礦脈（體），該組金礦脈（體）最低控制標高為-260 m;其次有V10、V10-1、V12、V14、V15、V16、V13、V14-1號盲金礦脈（體）等，該組金礦脈（體）最低控制標高為-124 m。對各（盲）金礦脈（體）現已最低控制標高至-800 m標高進行勘查，是下一步深部找礦最重要靶區。

靶區3：金宏礦段區8號至32號勘探線之間北西西向、傾向南西的V1、V2、V3、V6、V8、V11、V11-1等主金礦脈（體）控制程度較低，往東南方向還沒有封邊，在地表至-800米標高以上往東南方向是淺部及深部找礦重要靶區。

靶區4：在本區金宏礦段與王家灣金礦交界處的走向西西北、傾向南南西SZ4韌性剪切帶南南西部靶區。為北北東向SZ5韌性剪切帶深切割北西西向SZ4韌性剪切帶，其交匯處為富礦最有利部位。V25、V26、Ⅷ-1、Ⅷ-2、Ⅷ-3、Ⅷ-4、Ⅷ-5、Ⅷ-6、Ⅷ-7號走向北北東、傾向西西北向金礦脈（體），該組金礦脈（體）最低控制標高-325 m。對該組金礦脈（體）現已最低控制標高至-800 m標高進行勘查，是下一步邊深部找礦最重要靶區。

靶區5：在本區金星礦段走向北西西向、傾向南南西SZ1、SZ2韌性剪切帶南南西部靶區內。為北北東向SZ6韌性剪切帶深切割北西西向SZ1、SZ2韌性剪切帶，其交匯處為富礦有利部位，共賦存6條走向北西西，傾向南南西V8、V11、V13、V14、V17、V18號等金礦脈（體），其中V17、V18等金礦脈（體）最低控制標高-40 m。這組金礦脈（體）-40至-800 m進入金宏礦段深部，是下一步深部找礦重要靶區。

靶區6：在本區金明礦段走向北北東、傾向西西北SZ5韌性剪切帶靶區內，為北北東向SZ5韌性剪切帶深切割北西西向SZ1、SZ2韌性剪切帶，其交匯處為富礦有利部位，SZ5韌性剪切帶內共賦存10條金礦脈（體），其中走向北北東、傾向西西北V1、V2等金礦脈（體）最低控制標高-40 m。這組金礦脈（體）-40至-600 m是今后深部找礦較重要靶區。

靶區7：在本區金宏礦段及王家灣金礦北邊部北東向SZ7韌性剪切帶靶區內，為北東向SZ7韌性剪切帶深切割北西西向SZ3、SZ4韌性剪切帶，其交匯處為富礦有利部位，賦存走向北東、傾向西北V111、V112、V113、V114等4條盲金礦脈（體），為富金礦體，其中V113最低控制標高-140 m。這組金礦脈（體）-40 m至淺部，-40至-600 m是今后淺部、深部找礦較重要靶區。

6 結論

中元古界冷家溪雷神廟組（Pt2l）為湘東北洪源金區礦源層。金礦（脈）體主要受北西西向壓扭性剪切斷裂帶控制;次要受北北東向的切層壓扭性剪切斷裂帶控制;再次受北東向的切層壓扭性剪切斷裂帶控制，2組或3組壓扭性剪切斷裂構造交匯部位是金礦富集最有利部位，很容易形成品位較高、厚度較大的礦床。該礦區礦床遠景規模可達大型。

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