湖南雪峰弧形構(gòu)造帶字溪金礦床成因及找礦標(biāo)志

摘 要：【目的】字溪金礦是湖南雪峰弧形構(gòu)造帶近年來新發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)于蝕變巖脈中巖的金礦床，探討其礦床成因，總結(jié)找礦標(biāo)志，對于區(qū)內(nèi)金礦找礦工作有重要指導(dǎo)意義。【方法】通過總結(jié)前人的研究成果，綜合野外地質(zhì)特征、巖石地球化學(xué)特征觀察等方式，探討了礦床成因，總結(jié)了找礦標(biāo)志。【結(jié)果】研究結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)中基性巖脈巖石類型主要為輝長-閃長巖，其成因與板內(nèi)大陸裂谷構(gòu)造環(huán)境有密切關(guān)系，屬于碰撞后伸展活動(dòng)的產(chǎn)物。礦床形成于雪峰山陸內(nèi)造山過程中，成礦物質(zhì)可能主要來源于變質(zhì)基底。斷裂構(gòu)造、基性巖脈及毒砂化等熱液蝕變等是尋找該類型金礦床的重要標(biāo)志。【結(jié)論】研究成果可為區(qū)內(nèi)尋找同類型金礦床提供參考。

關(guān)鍵詞：雪峰弧形構(gòu)造帶；字溪金礦；中基性巖漿巖；礦床成因；找礦標(biāo)志

中圖分類號：P6111 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1003-5168（2024）17-0033-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.17.007

Genesis and Prospecting Criteria of Zixi Gold Deposit in Xuefeng

Arc Structure Belt of Hunan Province

SONG WKaew5sO3xIgsOVL9otGmL/+GAtfhujEmMkW1jfPcqNQ=eiguo1 XIAO Dan2 WU Sheng1 ZHANG Hongchao2

（1.Hunan Provincial Land and Resources Planning Institute， Changsha 410007， China; 2.Changsha Natural

Resources Comprehensive Survey Centre， China Geological Survey， Changsha 410600， China）

Abstract： [Purposes] Zixi gold deposit is a newly discovered gold deposit in Xuefeng arc structure belt， Hunan province， which occurs in the altered dikes in recent years. [Methods] By summarizing the previous research results， and combing the field geological characteristics and rock geochemical characteristics， the deposit genesis is discussed and the prospecting criteria are summarized. [Findings] The results show that the intermediate-basic magmatic rocks in the area are mainly gabbro-diorite， which is closely related to the tectonic environment of intraplate continental rift and belongs to the product of post-collision extension. The deposit was formed in the intracontinental orogenic process of the Xuefeng Mountain， and the ore-forming materials may be mainly derived from the metamorphic basement. Fault structure， basic dike and arsenopyrite hydrothermal alteration are important marks for prospecting this type of gold deposit. [Conclusions] The research results can provide reference for the search of the same type of gold deposits in the region.

Keywords： Xuefeng arc structure belt; Zixi gold deposit; intermediate-basic magmatic rocks; deposit genesis; prospecting criteria

0 引言

字溪金礦位于湖南雪峰弧形構(gòu)造帶中段雪峰山金礦集區(qū)，是區(qū)內(nèi)近年來在蝕變基性巖脈中新發(fā)現(xiàn)的巖金礦床，其揭示了雪峰弧形構(gòu)造帶金礦成礦的多樣性和復(fù)雜性。本研究根據(jù)前期承擔(dān)的相關(guān)科研項(xiàng)目工作，結(jié)合礦區(qū)近年來找礦結(jié)果及前人研究成果，探討了礦床成因，總結(jié)了找礦標(biāo)志，以期為下一步區(qū)內(nèi)金礦找礦提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦床地處溆浦—靖州和安化—通道2條區(qū)域性北東向深大斷裂夾持的溆浦—黔陽復(fù)背斜與白馬山—龍山東西向構(gòu)造帶交匯處，區(qū)域出露地層主要為新元古界青白口系高澗群，該套地層為一套含碳泥質(zhì)的陸源碎屑—火山巖沉積構(gòu)造。

研究區(qū)內(nèi)歷經(jīng)多期次構(gòu)造，總體形成了以北東向斷裂為主導(dǎo)的伴生以緊閉線性褶皺的構(gòu)造形跡。該區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，主要有雪峰期、加里東期、印支期和燕山期，廣泛發(fā)育中酸性、基性-超基性侵入巖和火山巖。區(qū)內(nèi)白馬山、中華山巖體中酸性巖體周圍分布有一系列金礦床，如鏟子坪金礦床、大坪金礦床。雪峰期基性及中性巖脈呈脈狀侵入，對區(qū)域內(nèi)金礦起著重要控制作用，如字溪金礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)

該礦區(qū)內(nèi)出露新元古界青白口系高澗群磚墻灣組、架枧田組、巖門寨組。其中磚墻灣組在區(qū)內(nèi)出露最廣，巖性為灰綠色條帶狀含粉砂質(zhì)絹云母板巖夾泥質(zhì)板巖，巖石剪切變形強(qiáng)烈、片理發(fā)育，架枧田組和巖門寨組僅于礦區(qū)北西角出露，巖性為長石石英砂巖、長石石英雜砂巖、粉砂質(zhì)板巖、含凝灰質(zhì)板巖及沉凝灰?guī)r。

該礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，主要為北東向斷裂。其中F1為礦區(qū)主要導(dǎo)礦及容礦斷裂，傾向南東，傾角為47°～75°，斷層破碎帶寬115～310 m，由斷層泥，斷層角礫巖、巖脈夾片理化粉砂質(zhì)板巖、石英脈等組成，該斷裂具有多期次活動(dòng)特征。

該礦區(qū)內(nèi)出露中基性巖脈（墻）、酸性巖脈各1條，均產(chǎn)于北東向斷裂內(nèi)。其中，與區(qū)內(nèi)金礦成因密切的為沿區(qū)內(nèi)深大斷裂展布的中基性巖脈（墻），巖性主要為輝長巖和閃長巖，走向長約1 650 m，寬53～124 m，傾向南東，傾角53°～85°。另與中基性巖脈（墻）距離75～140 m南西方向平行產(chǎn)出一細(xì)晶花崗巖脈，走向長約1 420 m，寬40～96 m，傾向南東，傾角60°～76°。

3 礦床地質(zhì)

該研究區(qū)內(nèi)共圈定金礦體9個(gè)，礦體平均厚度為2.08 m，平均品位為3.26 g/t。其中，Ⅰ—①礦體為礦區(qū)主礦體，賦存于輝長閃長巖脈內(nèi)的破碎蝕變帶中，其金金屬量占全礦區(qū)的92%，已控制走向長約475 m，傾向長約240 m，礦體呈脈狀，傾向130°，傾角51°～83°，礦體平均厚度為2.55 m，平均品位為3.42 g/t。礦體傾向上往深部延伸，未尖滅，顯示礦區(qū)深部還有巨大的找礦潛力。

該礦床礦石類型主要為蝕變巖型。金屬礦物主要為自然金、毒砂、黃鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物主要為鈉長石、石英、鐵白云石等。礦石為自xiIFtiN3iy5NUYFjGldJbdjzkFavAkeQ+WD9FHiEMUw=形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、共結(jié)邊結(jié)構(gòu)及填隙結(jié)構(gòu)，為浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造。蝕變主要有鈉長石化、硅化、白云石化、毒砂化、黃鐵礦化。該礦床主要載金礦物為毒砂和黃鐵礦。

4 金礦成因及找礦標(biāo)志討論

4.1 中基性巖脈特征及成因

本研究測得礦區(qū)中基性巖脈SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.08%～53.94%，CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.52%～6.84%，Na2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.81%～7.78%，K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%～0.13%，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.63%～17.23%，MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.73%～6.29%，TFe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.18%～13.88%，樣品SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)大多屬于基性巖漿巖（45%%～53%）范疇，少量偏酸性或超基性，考慮區(qū)域蝕變影響，應(yīng)歸為中基性巖漿巖，這也與巖礦鑒定結(jié)果較為吻合。巖石里特曼指數(shù)σ43為2.23～5.52，堿度率AR為1.54～2.52，顯示出堿性特征。固結(jié)指數(shù)SI值較大（8.89～27.04），表明分異程度較低。

基性和中基性巖墻產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境多種多樣，大多數(shù)產(chǎn)出在與地幔柱相關(guān)的離散型板塊邊緣，也有一些巖墻與俯沖環(huán)境的火山巖建造或者與大洋地幔柱之上的火山建造有關(guān)，還可能與大陸碰撞有關(guān)［1］。關(guān)于雪峰山740～760 Ma基性巖墻的成因，有的學(xué)者認(rèn)為其形成于裂谷環(huán)境［2］，有些學(xué)者認(rèn)為它們是弧后拉張環(huán)境下的產(chǎn)物［3］，也有學(xué)者認(rèn)為屬于地幔柱成因［4］。前人研究表明，揚(yáng)子地塊東南緣在825～810 Ma完成了以島弧地體拼接為主的增生型造山，形成了江南造山帶。之后，造山帶進(jìn)入板內(nèi)伸展（裂谷）階段，形成了坳拉槽和邊緣斷裂，最終導(dǎo)致基性巖墻的侵位。相關(guān)學(xué)者獲得了本區(qū)域隘口輝綠巖（831 Ma）、黔陽輝長-輝綠巖（712 Ma、747 Ma）以及通道輝綠巖（772 Ma）等基性巖的侵入年齡［5-6］，表明區(qū)域基性巖墻屬于造山后板內(nèi)伸展階段產(chǎn)物。本研究所測字溪礦區(qū)中基性巖樣品都落在Zr-Zr/Y及Ta/Hf-Th/Hf構(gòu)造環(huán)境判別圖解板內(nèi)玄武巖區(qū)域，如圖1所示，與區(qū)域基性巖年代學(xué)測試的結(jié)論基本一致。因此，本研究認(rèn)為礦區(qū)中基性巖墻形成于造山后板內(nèi)伸展階段。

4.2 金礦床成因

本研究測得的礦區(qū)毒砂樣品硫同位素δ34S含量為-5.60‰～0.90‰，屬于巖漿硫（-6‰～+6‰）范圍，具有深源硫的特征。

該樣品中鉛同位素組成變化較小（均不超過1%），說明礦區(qū)鉛同位素組成較均勻。其中礦石硫化物206Pb/204Pb值為18.066～18.608，均大于18.000；207Pb/204Pb值為15.706～15.796，大于15.300，顯示鈾鉛微弱富集；208Pb/204Pb值為38.819～39.695，總體略高于39.000，顯示釷鉛微弱富集；按照Doe［7］的標(biāo)準(zhǔn)，上地殼鉛的μ值大于9.58，上地幔鉛的μ值小于9.58，本區(qū)μ值遠(yuǎn)大于9.58，顯示其主要來源于上地殼。在Zartman鉛同位素構(gòu)造模式圖解及朱炳泉［8］△β-△γ成因分類圖解中（圖2），樣品分布在上地殼鉛附近，也進(jìn)一步說明該區(qū)礦石來源于上地殼鉛，可能為新元古界變質(zhì)地層或更老的結(jié)晶基底。

黃寬心等［9］測試獲得6件石英樣品氫氧同位素組成，顯示與造山型金礦相似，成礦流體可能來源于變質(zhì)流體。

根據(jù)字溪金礦的成礦構(gòu)造背景和礦床地質(zhì)特征，結(jié)合巖石地球化學(xué)特征、成礦物質(zhì)來源等方面的研究，本研究認(rèn)為字溪金礦形成與區(qū)內(nèi)中基性巖脈無直接關(guān)系，礦床形成與造山作用有關(guān)，證據(jù)主要如下。

①該區(qū)中基性巖墻成因與板內(nèi)大陸裂谷構(gòu)造環(huán)境有密切關(guān)系，其侵入于760～740 Ma區(qū)間，屬于碰撞后伸展活動(dòng)的產(chǎn)物。雖暫未獲得字溪金礦成礦年齡數(shù)據(jù)，但可參照區(qū)內(nèi)鏟子坪、大坪等金礦成礦時(shí)代，可知本區(qū)金礦的成礦期主要為印支期，其形成與印支期雪峰山陸內(nèi)造山作用有關(guān)。顯然，金礦形成與中基性巖的侵入處于不同構(gòu)造環(huán)境，且成巖與成礦具有明顯的時(shí)間差。

②本區(qū)礦體特征與典型造山型金礦床相似。礦體產(chǎn)出嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，礦體的直接圍巖主要為蝕變輝長閃長巖，蝕變主要為硅化、白云石化、絹云母化、綠泥石化等中低溫?zé)嵋何g變，符合造山型金礦產(chǎn)于綠片巖相變質(zhì)地體中的基本特征。

③礦石類型主要為蝕變巖型，金屬礦物主要為自然金、毒砂、黃鐵礦、黃銅礦等，脈石礦物主要為鈉長石、石英、鐵白云石等，與典型造山型金礦礦石特征基本相似。

④載金礦物毒砂δ34S變化范圍較小（-5.60‰～0.90‰），顯示深源硫的特征，而鉛同位素組成指示鉛源來源于上地殼，說明成礦物質(zhì)可能主要來自變質(zhì)基底。

4.3 找礦標(biāo)志

①地層巖性標(biāo)志。礦體賦存于北東向中基性巖脈內(nèi)的破碎蝕變帶中，蝕變基性巖脈是區(qū)內(nèi)金礦成礦的一個(gè)重要標(biāo)志。

②構(gòu)造標(biāo)志。北東向斷裂控制了蝕變輝長巖巖脈及金礦體的產(chǎn)出，為本區(qū)金礦床控礦及熔礦構(gòu)造，是區(qū)內(nèi)主要找礦標(biāo)志。

③蝕變標(biāo)志。硅化、黃鐵礦化、毒砂化是本區(qū)主要找礦標(biāo)志，尤其毒砂化是區(qū)內(nèi)尋找金礦床的直接標(biāo)志。

④地球化學(xué)標(biāo)志。土壤Au、As等元素綜合異常，是尋找金礦床的間接標(biāo)志。

5 結(jié)論

①礦區(qū)侵入巖脈（墻）大多屬于中基性巖漿巖，巖性主要為輝長巖和閃長巖，其形成于造山后板內(nèi)伸展階段。

②字溪金礦床的形成與區(qū)內(nèi)中基性脈（墻）無直接關(guān)系，礦床的形成與雪峰山陸內(nèi)造山作用有關(guān)，成礦物質(zhì)可能主要來自變質(zhì)基底。

③礦床產(chǎn)于北東向斷裂中的蝕變輝長巖巖脈內(nèi)，斷裂構(gòu)造、基性巖脈及毒砂化等熱液蝕變等是尋找該類型金礦床的重要標(biāo)志。

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收稿日期：2024-07-27

基金項(xiàng)目：湖南省省級財(cái)政出資地質(zhì)勘查項(xiàng)目“湖南雪峰弧形構(gòu)造帶金銻礦找礦靶區(qū)優(yōu)選項(xiàng)目”（20140315）。

作者簡介：宋維國（1972—），男，本科，高級工程師，研究方向：固體礦產(chǎn)勘查與研究。

通信作者：肖丹（1989—），女，碩士，高級工程師，研究方向：固體礦產(chǎn)勘查與研究。