金小燕 ,金妮 ,黃始琪 ,孫立吉 ,劉湘勤
(1.湖南省自然資源事務中心,湖南 長沙 410000;2.中國地質科學院,北京 100037)
雪峰弧形構造帶是華南最重要的金成礦區帶之一,俗稱湖南“金腰帶”,該構造帶西南段已發現金礦床(點)94處,累計探明金資源量120余t(據2021年國情調查),其中沃溪金礦達到大型規模,鏟子坪、淘金沖、漠濱等達到中型以上規模。前人對該區金礦進行了大量的研究,包括:對礦床地質特征進行概括和總結[1-2];對成礦溫度進行測試[3-6];對成礦時代進行年代學研究[6-9];對礦床物質和流體來源進行示蹤和分析[10-12];對成礦規律進行分析和總結[13-15]等。盡管目前在成礦時代、礦床成因等方面獲得了一些共性認識,但該區構造與成礦關系還缺乏系統研究,本文在總結前人研究成果基礎上,結合最新課題資料,剖析了雪峰弧形控礦構造及成礦規律,在此基礎上提出了綜合找礦模型,為該區下一步金礦找礦勘查指明方向。
本區新老地層發育,從新元古界到第四紀地層均有出露。其中以青白口系冷家溪群、板溪群/高澗群,南華系、震旦系最發育,分布最廣,出露面積占比達82%。新元古界青白口系冷家溪群(Pt3l)為省內出露最老的地層,由沉積韻律特別發育的一套巨厚的碎屑巖、泥質巖和凝灰質巖為主的巖石組成,普遍淺變質。青白口系板溪群(Pt3b)/高澗群(Pt3g),以芷江—溆浦—雙峰一線為界,以北為沅陵—安化地層小區,以南為黔陽—雙峰地層小區。北區板溪群稱為“紅板溪”,從下至上劃分為:寶林沖組、橫路沖組、馬底驛組、通塔灣組、五強溪組、多益塘組、百合垅組及牛牯坪組;南區稱為高澗群(“黑板溪或綠板溪”),自下而上劃分為:石橋鋪組、黃獅洞組、磚墻灣組、架枧田組及巖門寨組。板溪群與高澗群地層對比見表1。區內南華系分布廣泛,發育齊全,主要為一套含礫砂質板巖夾泥質碳酸鹽建造,偶見基性火山巖。區域上賦礦層位具有“北老南新”規律。從北向南礦床產出的地層呈現由老變新規律。在北部沅陵以板溪群馬底驛組為主,到中部辰溪、溆浦以五強溪組為主,再向南部洪江、靖州、通道以南華系長安組為多。區內噴出巖較少見,基性—超基性侵入巖不很發育,絕大多數呈巖脈、巖墻或巖床產出,中性—酸性侵入巖較發育,產狀以巖基和巖株為主,分布于雪峰山東南側廣大地區內,如白馬山巖體、中華山-瓦屋塘巖體等。

表1 研究區板溪群/高澗群地層對比Table 1 Stratigraphic correspondence of Banxi Group/Gaojian Group in the study area
研究區一級大地構造單元隸屬于揚子板塊與南華板塊過渡地帶之江南造山帶南西段,位于二大板塊拼接地帶,主要由北部冷家溪隆起、中部的雪峰加里東褶皺帶和南部的湘桂隆起構成。總體構造格局表現為由一系列褶皺和近于平行的逆沖斷裂及壓扭性斷裂,總體構造線方向為NE—SW向,其西南端(靖州、通道)走向NNE(25~35°),東北端(沅陵、安化)走向NEE(50~60°),在雪峰山脈呈“S”形隆起,俗稱“雪峰弧形構造隆起帶”。地球物理資料研究表明,江南造山帶為高溫高速高阻剛性地幔塊體,是長期隆升地區。當華南褶皺帶向揚子陸塊俯沖時,殼下巖石圈就會受到雪峰塊體的阻擋,低密度的上殼薄片則沿殼內韌性滑脫面向剛性塊體逆沖,形成一系列的逆沖推覆構造[16-18],成為區內重要的控礦構造。本區經歷了武陵、雪峰、加里東、印支、燕山、喜山等六次大的地殼運動[12]。形成了各種規模的斷裂、褶皺、韌性剪切帶和深部構造等,其中主干斷裂顯著控制著本區的成巖及成礦作用。區內發育多條深大斷裂,其中沅陵—懷化—新晃、溆浦—洪江—靖州、安化—溆浦—通道、新化—武陽—城步四條深大斷裂,均顯示出逆沖推覆斷層的特征,并且對金礦具有明顯的控礦作用。
據Groves 等[19]首先提出的“造山型”金礦床概念,是指以變質巖為圍巖的礦床,在時間和空間上與增生構造有關,形成于地體與地體或地體與大陸之間垂直碰撞或轉換擠壓碰撞的會聚邊緣;陳衍景等[16]認為“在時間和空間上與增生造山作用有關的,于變質地體中受構造控制的脈狀后生金礦床,均可歸為造山型金礦,包括常見的石英脈型、韌性剪切帶型、構造蝕變巖型以及一些網脈狀金礦床”,并認為造山型金礦在地殼中存在連續成礦模式。近年來,諸多學者們都認為造山型金礦是指產于擠壓環境中的不同時代的脈型金礦床系列,包括脈型金礦、中溫或中深金礦、前寒武紀金礦、濁積巖中的脈型金礦、板巖帶中的脈型金礦、綠巖帶中的金礦和剪切帶中的金礦等,都被歸屬于“造山型”金礦。基于上述相關理論和認識,對比本區金礦幾方面主要特征:包括所處揚子板塊與南華板塊拼接地帶(地體擠壓碰撞帶)大地構造位置,賦存于前寒武紀地層及以板巖、凝灰質砂質板巖為主的圍巖中、以石英脈型和破碎帶蝕變巖為主的成礦類型等特征,與前述造山型金礦有極大的相似性,因而本文將本區金礦首次全部劃為“雪峰造山型”金礦這一大類,依據導礦和容礦構造性質、礦體組構特征和礦石類型的顯著差異,又劃分出石英脈型和蝕變巖型二個亞類,再根據其容礦構造性質及其與圍巖的產狀關系、賦礦層位不同和主體礦石自然類型的不同,進一步劃分出幾個小類(表2)。經統計,全區94個礦床(點)中屬石英脈型金礦床有78個,蝕變巖型16個。

表2 雪峰弧形構造帶西南段金礦床分類Table 2 Classification of gold deposits in the southwest section of Xuefeng arcuate structural belt
研究認為,區域構造控礦總體特點是雪峰弧形構造帶控制本區金成礦帶的展布,NE向區域切層深大斷裂(逆沖斷層)和區域復式背斜聯合控制著礦集區(金礦田)的分布;NNE向次級斷裂、韌脆性剪切帶、層間滑動破碎帶或NW向次級斷層控制金礦床的產出。統計顯示,區內已有的94處金礦床(點),全部分布于雪峰弧形隆起構造帶中,而隆起帶以外區域尚未發現原生金礦點,證明雪峰弧形構造帶主體控制本區金礦成礦帶的展布。
(1)沅陵—懷化--新晃逆沖推覆深大斷裂
該斷裂帶規模大、活動時間長,是區內的主干斷裂,具逆沖兼左行走滑性質,屬雪峰山推覆體前峰斷裂,見冷家溪群逆沖于板溪群上,及板溪群逆沖于白堊系紅層之上。部分地段切割地殼基底,芷江艾頭坪、大洪山沿斷裂帶附近有成群的輝綠巖脈及煌斑巖脈產出。該斷裂破碎帶寬幾十至上百米,部分地段發育韌性剪切帶,糜棱巖化帶自數米至十余米。強烈的糜棱巖化帶內,巖石被研磨成灰黑色粉末狀,片理化現象很普遍。常有形態不規則的石英脈沿破裂面充填。該斷裂兩側分布有冷家溪、沃溪、官莊、柳林汊、大洪山、米貝等20余個金礦,形成了沅陵官莊—柳林汊礦集區(圖1)。該斷裂NE段處于沃溪—官莊一帶,其中次級NEE走向的沃溪逆沖斷裂控制著沃溪金銻鎢礦產出(圖2),該礦床7條順層礦脈(V1--V7)賦存于沃溪逆沖大斷裂的下盤的更次級NE向破碎帶中,顯現了從主干斷裂到其派生的次級斷層,形成逐級逐次地控制礦區、礦床、礦體定位的格局(圖3)。孫玉珍等[20]研究認為,沃溪大斷層的形成與成礦期處在同一時間階段,并參與了容礦裂隙的形成以及對礦體的改造。探礦實踐證明軸部礦體的富集、節理礦體的產生,特別是北部厚大網脈狀礦體的存在、深部V7、V8盲礦體的發現,說明沃溪大斷層參與了容礦裂隙的形成以及對礦體后期的改造。深部探邊掃盲探礦工程揭示,礦體分布嚴格受區域構造的控制,礦床成因與區域構造密切相關。

圖1 雪峰弧形構造帶西南段深大斷裂展布與金礦分布空間關系Fig.1 Figure of deep and large faults distribution in the southwest section of Xuefeng arcuate structural belt and spatial distribution relationship of gold deposits

圖2 沃溪金銻鎢礦床地質簡圖(據顧雪祥等[21]修改)Fig.2 Geological diagram of the Woxi Au-Sb-W deposit(modified from Gu et al., 2005)

圖3 沃溪金銻鎢礦4勘探線剖面(據劉升友等[2]修改)Fig.3 Profile of exploration line 4 of the Woxi Au-Sb-W deposit(modified from Liu et al., 2013)
(2)溆浦—洪江—靖州逆沖推覆深大斷裂
該斷裂長達340 km,寬5~10 km,由多條平行逆沖斷層組成,單條寬10~50 m,為一切穿地殼并深達上地幔的大斷裂,莫霍面落差1 km[22]。普遍發育角礫巖、糜棱巖、構造透鏡體及擠壓片理化帶。加里東運動時期發生向西的韌性逆沖,形成向北西逆沖的斷裂-褶皺構造組合,西側的韌性逆沖方向與中生代逆沖推覆方向一致,形成一系列多級疊瓦式逆沖斷層組合型式。在洪江等地,見板溪群和震旦系逆沖于石炭系或白堊系之上(圖4)。深部地球物理資料表明其為巖石圈斷裂,產于該斷裂帶兩側一定范圍內的金礦有溆浦青山沱,辰溪黃溪口、清水塘,洪江深溪,會同淘金沖、大葉塘等30余處,形成了溆浦龍王江—辰溪黃溪口、會同淘金沖—漠濱二個礦集區。

圖4 雪峰造山帶中段懷化-洋溪構造剖面(據柏道遠等[17]修改)Fig.4 Huaihua-Yangxi tectonic section in the middle segment of Xuefeng orogen(modified from Bai et al., 2014)
(3)安化—溆浦—通道逆沖推覆深大斷裂
該斷裂為數條平行呈多級疊瓦式逆沖斷層組合而成的斷裂帶,寬度達數百米。總體走向NE 20~60°,切割地殼基底。在通道隴城一帶有大量基性、超基性巖脈、巖墻產出。斷裂多具韌性—脆韌性變形特征,斷裂帶內巖石強烈片理化和糜棱巖化或發育典型的糜棱巖及S-C組構及微型拉伸線理,石英、長石等礦物出現波狀消光、變形紋、壓力影等典型韌性變形特征。該斷裂逆沖活動主要發生于加里東期和印支期[17],為長期活動深斷裂。產于該斷裂帶兩側的金礦有溆浦中都、淘金坪、南江坪、江溪垅、龍王江,洪江鏟子坪、大坪、青山洞,通道茶溪、金坑、黃垢、盜坪等金礦30余處,受該斷裂控制,形成了溆浦龍王江—辰溪黃溪口、洪江雪峰山兩個礦集區。
(4)新化—武陽—城步逆沖推覆深大斷裂
區內長450 km。為高角度沖斷層。該斷裂帶表現為巖石圈低阻低速帶的殼幔韌性剪切帶。沿斷裂走向巖石圈底界西高東低,落差達97~140 km[23]。該剪切帶在地幔層次向NWW陡傾,向上與殼幔邊界滑脫層及中地殼韌性滑脫層相連,從而控制地殼層次的滑脫-沖斷及相關的褶皺變形。因此,該斷裂的匯聚俯沖很可能為雪峰構造帶變形的動力來源。沿該斷裂自北向南有白馬山、黃茅園、中華山、瓦屋塘、崇陽坪等5個巖體分布。武陵運動后進入區域裂谷發展階段,斷裂西側為揚子陸緣造山帶—江南造山帶,東側為華南殘留洋盆[17]。沿該斷裂中段分布有隆回杏楓山、新化月光、溆浦中都、王排,洪江響溪、中山、斷坑等金礦10余處,該斷裂與安化—溆浦—通道逆沖推覆大斷裂共同夾持控制著溆浦龍王江—辰溪黃溪口、洪江雪峰山兩礦集區。
區內容礦構造復雜多樣,包括NE向小規模斷層(層間)破碎帶,NW向張裂構造、區域復背斜與軸部斷層迭加構造、脆-韌性剪切帶等。
(1) NE向次級斷裂及伴生褶皺-斷裂系統
研究區內區域性斷裂的派生斷裂發育,這些派生的斷裂控制著礦床或礦體的產出,成為重要的容礦構造之一。
經統計分析,全區已知94處金礦中有75處賦存于新元古界板溪群(高澗群)地層中,而這其中以NE走向破碎帶為容礦構造的有62處(表3),占新元古界地層中礦床點總數的82.6%,說明NE走向斷裂是本區,特別是板溪群(高澗群)地層中的金礦極為重要的容礦構造。區域主干大斷裂附近的NE走向(含NEE向)次級斷層破碎帶在本區的容礦現象很普遍,常見礦脈、礦體產出于此類次級同向的斷層破碎帶、小背斜核部斷層、尤其是層間破碎帶及伴生的節理中。

表3 雪峰弧形構造帶西南段金礦床(點)產出層位與容礦構造關系統計Table 3 Statistical of the relationship between the occurrence horizon of gold deposits (points) and the ore-hosting structure in the southwest section of Xuefeng arcuate structural belt
次級NE向-NNE褶皺及其層間剪切滑動斷裂系統則控制著順層石英脈型金礦體的產出。沅陵一帶礦區勘查發現,冷家溪群與板溪群兩大構造層不整合界面附近的層滑剪切帶,是十分重要的容礦構造,是礦體有利的賦存場所。在成層巖石褶皺變形過程中派生的層間滑動及再次應力場作用下產生的層間剝離帶、層間破碎帶、層間斷層、層內裂隙系統,走向、傾向撓曲、橫跨褶皺、同軸褶皺、各種節理和劈理、裂隙等,都是控制礦床、礦體的重要構造。如沃溪鎢銻金礦的板柱狀礦體受橫跨褶皺、層間剝離帶控制。網脈狀、帶狀、樹根狀、楔狀等礦體受層間破碎帶、層內張性、剪性、張扭性等節理控制。漠濱金礦的層間脈,似層狀、透鏡狀礦體受層間剝離帶、同軸褶皺、走向傾向撓曲控制,南傾脈帶等礦體受層內裂隙系統控制。角礫狀礦體受層間破碎帶或層間斷層控制。
(2)NW向斷裂
統計結果顯示,本區金礦以NW走向斷裂為容礦構造的有20處,南華系長安組(原江口組)地層中有11處(占總數的55%),青白口系高澗群中有9處,這些礦床中的礦脈、礦體都是充填于NW走向的斷層破碎帶或韌-脆性剪切帶中,表明NW走向構造既是南華系長安組(含原江口組)金礦的重要容礦構造,同時也是少數青白口系高澗群中金礦容礦構造。
NW(含NWW向)斷裂,因分布不很廣泛,早期未引起人們的注意,但近十幾年來的地質找礦工作中發現不少礦床、礦體呈北西向分布,斷裂與找礦關系密切,本文對此進行了一定的研究,其容礦特征在不同層位具不同特點。
南華系中NW向容礦張性斷裂:研究表明,在構造體系的各種結構面中,以張性、張扭性結構面張開程度最大,最有利于熱液充填型礦床形成。產于南華系長安組中金礦主要是NW或NWW走向張性斷裂或破碎帶容礦。典型礦床如:洪江鏟子坪金礦,礦區容礦構造主要為三條NW向張扭性斷裂帶,礦脈帶都是經蝕變而愈合的構造破碎帶,每條礦脈帶由一系列大小規模不等或平行排列或首尾相接的30余個礦化透鏡體組成。靖州平茶金礦和通道茶溪金礦均屬產于南華系長安組北西西走向張性斷裂構造中典型性礦床。
高澗群中NW向容礦剪切帶:會同朗江斷層發育一系列走向NW 290~300°的壓扭性斷裂,這一NWW向斷裂群形跡鮮明,斷面傾向北東,傾角25~40°,斷裂兩側巖層強烈擠壓,見幾米至三十米的硅化破碎帶或糜棱巖帶,并見有北西330°和北東60°兩組扭裂。淘金沖石英脈帶型金礦,就容礦于NWW朗江斷層礦帶附近的NW向橫斷裂及次一級張性斷裂,含金石英脈沿NW向構造裂隙充填形成礦脈帶。這些裂隙充填的礦脈有單脈、復脈、網狀脈等多種,形成具有工業意義的礦床。
(3) 區域復背斜與軸部斷層聯合部位
在本區各種向上隆起的大中型構造,如古隆起、地背斜、復背斜等,都是向上發展的空間構造,其中低壓擴容空間比較發育且圈閉條件較好,是成礦熱液充填、交代的有利場所。沅陵、溆浦一帶脈型金礦多產于與主構造平行的低序次的斷裂中或背斜核部,如沅陵柳林汊合仁坪金礦;其他礦區也常見復式背斜的兩翼次級褶皺核部、大型NE--NEE-近EW逆沖斷裂旁側次級或更低級別斷裂,背斜軸部尤其是傾伏端多富集較好的金礦體。張俊嶺總結其容礦構造為“背斜加一刀”,即合仁坪復背加軸部縱向斷層部位容礦構造[24]。
(4)脆-韌性剪切帶
已有研究表明[11,25],韌性剪切帶形成于一定深度(10 km以下)和較高溫壓條件下,在此環境下地質體發生韌性變形,但相關成礦溫度測試結果表明,本區大多數金礦床成礦深度屬于近地表范圍,基本不超過4 km深度。因此,后期構造活動將早期形成的韌性剪切帶抬升,并疊加脆性變形,才可能產生淺成中低溫礦床的有利成礦構造環境。如鏟子坪金礦區位于NE向脆-韌性剪切帶附近,但礦脈主要產于與剪切帶近于正交的NW向斷裂中,這些含礦斷裂長達數公里,切割深度較大,有規律地斜列,具有與脆-韌性剪切帶明顯不同的力學性質,為晚于剪切帶的后期構造活動的產物[5]。
(5) 剪切裂隙、劈(片)理化帶
典型礦床鏟子坪、柳林汊、大坪等金礦地質特征顯示,礦化蝕變巖均分布在NE向片理化帶中。
洪江大坪礦區,劈理化帶發育,整個礦區在1600 m寬度范圍內發育15條NW向構造劈理(片理)化帶,單條帶寬10~20 m。由含礦熱液充填交代形成15條NW向礦化蝕變帶。巖石構造變形極其強烈、面目全非,原始層理已被劈理置換,巖石中礦物定向、拉長,石英波狀消光、扭折,局部出現亞顆粒結構,具糜棱巖化特征。黃鐵礦壓力影構造發育,具較強的絹云母化、硅化,硫化物呈稀疏浸染狀分布,片理化蝕變帶中金礦化普遍可達1×10-6,后期被脆性斷裂變形疊加,巖石中沿裂隙充填大量石英脈。單脈體長250~850 m,厚0.5~4 m。
沅陵柳林汊金礦區,桃埡坡—桐樹面壓扭性斷裂F8,位于柳林汊復式背斜北西緣,呈70°方向展布,斷裂擠壓破碎帶具有兩端寬、中間窄、膨大縮小的特點,一般為5~80 m,最寬可達300余m。帶內碎裂巖、片理、節理、劈理密集帶及角礫巖十分發育,此外,見有構造透鏡體、小揉皺、含礦石英脈、斷層泥,局部還見有初糜棱巖,劈理密集帶控制著含硅質團塊的蝕變巖金礦體,從微細石英脈充填和圍巖蝕變特征看,劈理帶可能形成于成礦期前,在成礦期也有改造,它為金成礦提供了良好通道和礦體定位場所。
(1)區域構造控制礦床成帶成區分布
受特定的地層、構造等因素控制,本區金礦床在時間空間呈現一定的分布規律。現已發現的金礦床(點)都是分布在雪峰弧形隆起構造帶內,形成省內一級金礦成礦帶。經統計全區94處金礦床點,有73%分布在以下四個礦集區,其中:沅陵官莊—柳林汊金礦礦集區(18處),溆浦龍王江—辰溪黃溪口金礦礦集區(18處),洪江雪峰山金礦礦集區(17處)和會同淘金沖—漠濱金礦礦集區(16處)。
(2)構造運動多旋迴迭加形成“三期二向”構造迭加部位富集成礦
本區經歷了六次大的構造運動,其中,加里東、印支、燕山三次大的構造運動對金礦的形成都產生了顯著迭加富集效應。本區金礦基本都產于前寒武紀老地層中,且都是造山作用產物,大地構造多旋回遞進發展,形成了多旋回造山,風化、剝蝕、搬運、沉積、成巖、區域變質、巖漿活動及表生再造,使成礦物質在這些循環往復的地質作用中,先是形成原始礦源層或沉積礦床,在后期構造活動過程,Au多次活化、遷移、富集成礦和疊加與再造成礦,形成復成金礦床。三期構造旋回(加里東期、印支期及燕山期)和殼-幔相互作用引發的巨量金元素活化、遷移和富集,構建了研究區金礦的成礦動力學背景。
“三期二向”構造迭加部位富集:本區大量典型礦床成礦年齡如沃溪(423~144 Ma;孫玉珍等[20])、柳林汊
(412 Ma;張俊嶺等[24])、漠濱(404 Ma;顧雪祥等[21])、淘金沖(400 Ma;彭建堂等[26])、鏟子坪(244~205 Ma;李華芹等[27])、大坪(205 Ma;李華芹等[27])等均以加里東和印支期--燕山為主成礦期。從成礦年齡數據看,本區金礦主成礦期有三期,即加里東、印支-燕山期。加里東期NEE向與印支期NW向兩組斷裂構造交匯部位,為礦化富集十分有利部位,富礦體及厚大礦體往往產于這兩組斷裂的交匯處。雪峰金礦田的NE向構造和NW向構造交匯部位,往往形成規模較大的金礦床(圖5),如:鏟子坪金礦就是產于一組NE向(F2、F3、、F9)與NW向破碎帶交匯部位,大坪金礦也是如此。

圖5 洪江鏟子坪金礦礦田構造Fig.5 Structural of the Chaziping gold mine field in Hongjiang
(3)脆-韌性構造系統控制礦體垂向分布
受脆韌性剪切變形控制,一方面礦化表現為垂向分段富集,地表貧化、淺中部富集。作者在上世紀90年代對區內近100個金礦民采點走訪調查發現,一般在地表0~30 m,是金礦貧化帶,30~150 m為礦化富集帶。大部分礦區在200 m以下出現第二貧化帶,相隔一定深度又會出現第二富集帶。如大坪、桐溪、漠濱、肖家、大葉塘、炮團,官莊、杜家坪、金家村,黃溪口、清水塘、江溪垅、王排等礦區。另一方面,在縱剖面上,礦化類型在垂直深度上呈現接替變化,兩種類型金礦互為伴生或呈過渡關系,上部以石英脈型為主,下部逐漸過渡到蝕變巖型。沃溪、柳林汊、大坪、淘金沖等礦區都呈現了這一規律,兩種具有銜接連續成礦的規律,印證了脆-韌性構造系統連續成礦模式。
(4)特定構造部位富集成礦
韌性脆性過渡地帶富集。強礦化常發生在韌性變形向脆性變形過渡的斷裂帶中,如鏟子坪、大坪、桐溪等金礦。
容礦斷裂產狀劇變部位富集。容礦斷層或裂隙產狀由陡變緩處及破碎帶膨大部位,是金礦化富集地段。背斜核部虛脫空間(“背斜加一刀”)富集。背斜或復背斜軸部巖層被斷層所切割,為礦體產出部位。局部巖層被牽引而出現虛脫空間,層間裂隙或次級裂隙大量發育,為礦液充填和沉淀成礦提供了最有利場所,是金礦富集有利部位,如柳林汊、小桃源金礦等。
主脈旁側垂向細脈更富集。構造旁側的次級垂直節理密集帶常充填富礦體。如漠濱金礦南傾節理脈(俗稱“吊線脈”),礦化極富,常見明金。
根據典型金礦床(沃溪、漠濱、鏟子坪、大坪、淘金沖、枊林汊、沈家埡等)主要控礦要素(包括控礦構造、產出層位、成礦物質來源、成礦溫度及成礦年代等)研究成果[3-11],基于前文對區內成礦地質背景、構造控礦作用和成礦規律的分析總結,本區金礦的控礦地質條件可概括為“3+1”模式,即地層、構造、區域變質加巖漿巖,這四大因素中構造起到關鍵作用;據彭勃[28]等對大量前寒武系脈型金礦床的S、Pb同位素地球化學研究結果,表明前寒武系脈型金礦床成礦物質來源主要由其賦礦圍巖提供。筆者認為,金礦空間定位本質上決定于構造定位,本區域性逆沖推覆深大斷裂,是本區最主要的導礦構造。它的形成過程不僅能產生巨大構造動力熱源,還能派生出成礦所需一系列通道和容礦定位空間。尤其是逆沖推覆構造的特殊作用,因為巨大地質體逆沖上推過程,產生的熱能相比正斷層或平移走滑斷層要大得多,加至深度大,規模大,變形產生的應變能迭加地下深部(包括成礦期巖漿活動等)帶出的熱源,均為成礦作用增加了新的熱動力來源,更有利于老地層中的成礦物質活化、遷移。當礦液運移到層間剪切帶、韌脆性剪切帶、背斜軸部虛脫部位等低壓擴容空間,容易導致含礦熱液的物化條件平衡遭到破壞,促使其中的成礦元素析出、沉淀和富集。從雪峰造山帶代表性地質剖面看,板溪群逆沖在南華-震旦系之上,南華系逆沖在奧陶系-石炭系之上,說明本區在加里東期、印支期形成的斷裂以逆沖性質為主。這也進一步證明成礦期構造性質是逆沖斷裂為主的構造,表明二者關系密切。多旋迴造山運動伴隨的區域變質作用,為成礦提供了“內在驅動力”,當有巖漿巖活動迭加時成礦條件更為有利,以鏟子坪金礦和為例,巖漿活動可提供熱源和礦源作用,其他礦床,主要是之前海底火山噴發,豐富了青白口系板溪群/高澗群、南華系地層中的金等成礦物質含量,起到間接提供礦源作用[29]。據此,筆者建立了本區“造山型”金礦成礦模式如下(圖6)。

圖6 雪峰弧形構造帶“造山型”金礦成礦模式Fig.6 Metallogenic model of "orogenic type" gold deposit in Xuefeng arcuate structural belt
該模式反映的成礦機理為:新元古宇冷家溪群、青白口系(板溪群/高澗群)巨厚的海相含火山碎屑巖的復理石、類復理石建造(金元素及其他成礦物質豐富),在武陵、雪峰等構造運動中,受同時來自NW和SE擠壓力作用,大規模造山而形成一系列背向斜褶皺[30-32]。在不同地塊結合部位等特定地帶產生深大斷裂或逆沖推覆體,并伴隨巖漿活動,局部發生海底火山噴發,攜帶大量金屬元素和氣成熱液與凝灰質火山物質分散在斷裂附近地層中,在后期加里東、印支、燕山等造山運動中,發生區域變質,在大型區域逆沖推覆構造帶影響范圍內,產生大量低溫熱液,受物理化學場溫壓差或構造應力驅使,熱液沿著區域大斷裂和次級斷層經一定距離運移,萃取大面積圍巖中硅質和金及其他成礦元素,在局部形成富含成礦物質的熱液。當成礦熱液遷移至低壓擴容且屏蔽性良好、圍巖物質成分有利的空間時,如板巖與砂質板巖為主的背斜核部虛脫空間或中深部脆-韌性剪切帶、淺部逆沖斷層下盤內低序級張扭性構造破碎帶和層間破碎帶等,成礦熱液的溫壓平衡遭到破壞,熱液與圍巖中部分礦物發生交代反應,促使其中的成礦元素析出、沉淀、富集。在冷家溪群、青白口系(板溪群/高澗群)中,則形成上部石英細脈型和下部韌脆性蝕變巖型復合型金礦。在淺部存在南華系厚層狀含礫砂質板巖條件下,當加里東期NE向導礦構造與印支期NW容礦構造同時發育時,則會形成上部破碎帶蝕變巖型與下部韌脆性蝕變巖型復合型金礦。
3.3.1 地層巖性標志
1、層位標志:新元古界青白口系板溪群、高澗群和南華系是找金的主體層位,深部冷家溪群也應重視。
2、巖性標志:
(1)板溪群馬底驛組紫紅色板巖、粉砂質板巖、凝灰質砂質條帶狀板巖、鈣質板巖、絹云母板巖組合;
(2)板溪群五強溪組(多益塘、百合壟組)條帶狀粉砂質板巖-變質砂巖、凝灰質砂質板巖、馬尾絲狀層理變余沉凝灰巖等巖石組合;
(3)高澗群(磚墻灣組、架枧田組)灰色粉砂質板巖、灰黑色條帶狀含炭質絹云母板巖,凝灰質條帶狀粉砂質板巖、粉砂巖、細砂巖、長石石英砂巖組合;
(4)南華系長安組(江口組)厚層狀含礫砂質板巖,含礫砂巖、粉砂質板巖,長石石英砂巖、雜砂巖組合。
3.3.2 構造標志
1、導礦構造:區域大型逆掩推覆深大斷裂帶;北東向區域大斷裂;近東西向區域斷裂;區域韌性剪切帶。
2、容礦構造:加里東期次級北東向層間破碎帶;印支燕山期北西向張性斷層;區域復背斜與軸部斷層迭加構造;背斜核部虛脫空間,脆、韌性剪切帶過渡部位,劈理、片理化帶。
3.3.3 巖漿巖標志
1、印支—燕山期中酸性侵入巖(體)外圍范圍及其他隱伏巖體上部;
2、基性、超基性巖脈、煌斑巖脈兩側一定距離范圍。
3.3.4 物化探異常標志
1、地球化學異常:Au、As、Sb及Bi、Hg等元素組合異常規模大,強度高,各元素異常重疊性好,并依附于控礦、控巖構造作有規律地套合分布時,是金礦存在或找金的重要標志。
2、重砂異常:Cu-Pb-Zn-Hg-As-Sb 重砂異常范圍,與金礦關系較密切。
3、重力異常:重力異常值在 5 ~ 20 mGal 和30 ~ 55 mGal 對本區金礦找礦具有一定的指導意義。
4、航磁異常:區域1∶40萬航磁ΔT等值線在-60.0 ~ 0.0 nT 之間的范圍與區域斷裂重合度較好時,指示成礦條件良好。
3.3.5 礦物及圍巖蝕變標志
1、金屬礦物和礦物組合標志:細粒黃鐵礦集合體、細粒黝銅礦、車輪礦、星點狀細粒毒砂、閃鋅礦、方鉛礦等及其組合與金礦化關系密切,金屬硫化物粒度愈細,種類愈多指示愈強,礦脈中硫化物細脈或呈浸染狀集合體大量出現時指示金富礦存在;
2、硅化、絹云母化、綠泥石化、退色化蝕變帶即是熱液活動改造帶,當迭加金屬硫化物時,預示金礦化帶的存在。圍巖中密布有頭發絲狀細小石英脈并伴有金屬硫化物礦化蝕變時,則圍巖很可能是金礦體。
(1)雪峰弧形構造帶西南段金的成礦過程中構造起著關鍵性控礦作用,沅陵—懷化—新晃、溆浦—洪江—靖州、安化—溆浦—通道、新化-武陽-城步四條推覆型深大斷裂為主要導礦構造,控制著礦集區分布。NE向次級斷裂及伴生的褶皺-沖斷系統、NW向斷裂、區域復背斜與軸部斷層聯合部位、脆-韌性剪切帶和剪切裂隙及劈(片)理化帶是主要容礦構造,控制著礦體最終空間定位。
(2)研究區構造控礦規律明顯,包括區域構造控制礦床成帶成區分布、構造運動多旋迴迭加形成“三期二向”構造迭加部位富集成礦、脆-韌性構造系統控制礦體垂向分布以及特定構造部位富集成礦。在此基礎上建立了復合型金礦成礦模式。