雷打岭金矿床地质特征、控矿因素、矿床成因及找矿方向

罗大富，魏 翔

（湖南省地质矿产勘查开发局四一三队，湖南 常德 415000）

1 区域地质背景

该区处于Ⅱ级大地构造单元的江南叠台隆雪峰弧型构造带北东-近东西向构造转折端，整体位于沅陵至益阳成矿带中部，北邻两湖中断陷,南邻华南褶皱系。该构造带上已知有柳林汊、沃溪、沈家垭、冷家溪、黄土店等金矿床分布；该区金矿（化）点星罗棋布,具有成群成组、成带分布的特征（图1）。

图1 雷打岭金矿区域地质略图

区域内与金成矿作用有关的主要地层是元古界板溪群(Ptbn)和元古界冷家溪群 (Ptln) ，二者均具高背景高离差特征。冷家溪群为区内出露最老的地层,系由裂陷槽沉积的一套古火山--泥岩、碎屑岩组成的复理石建造，并具有较为典型的浊积岩沉积构造特征。岩性主要为青灰色为主色调的浅变质细粒碎屑岩、粘土岩、含凝灰质细粒碎屑岩及含（白云石）粘土岩。板溪群是本区扬子地台的第一盖层,它以（高）角度不整合于冷家溪群之上,受西北高东南低海底古地貌的控制,为一套陆棚—浅海相沉积的火山碎屑岩建造。

区内经历了武陵-喜山等多次构造运动,主体构造格架是由北东-近东西向展布的同斜倒转复式褶皱构成。断裂极为发育，以韧脆性推覆为重大特征，与金的成矿作用关系十分密切，严格控制着区域内金矿床（点）的空间展布。根据构造形迹特征，区域内的断裂构造主要可分为近东西向、北东向及北西向构造带。它们彼此限制改造、迁就与利用，后期多期次运动复活，使之演变成一幅十分复杂的构造格局。

区内岩浆活动不甚强烈，主要零星见武陵、加里东、印支—燕山期多期次侵入岩脉。在区北部的水库冲、恒溪冲、郭家冲等地有成群成带的煌斑岩分布，区西部太平铺走马坪有基性超基性岩产出，区西南部牯牛山有成群的云斜煌斑岩、闪斜煌斑岩出露。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露地层主要为中元古界冷家溪群黄浒洞组（Pt2h），可划分三个岩性段。

青灰-灰绿色（粉砂质）板岩、岩屑杂砂岩、岩屑石英杂砂岩是本区黄浒洞组主要岩性，砂岩一般呈中厚层至块状，与板岩、砂质、粉砂质板岩呈夹层状，夹层比变化较大，局部与粉砂质板岩、砂质板岩互层产出构成韵律，具球-枕状构造。砂岩为细-中粒结构，杂基支撑，成熟度较低。其间多可见小型砂纹层理、平行层理及粒序递变层理等，底面常见沟模、槽模、印模等蚀底构造。发育不完全鲍马序列AA、AC、ACE、ADE、AE等组合。总而言之，本区黄浒洞组以出现大量的粗屑岩、岩屑杂砂岩，并具有较为典型的浊积岩沉积构造和明显的复理石建造特征为首要标志，也是本组主要岩相标志之一。

2.2 构造

本区位于牯牛山复向斜的北翼，主体构造格架是由北东—近东西向展布的同斜倒转褶皱构成。区内出露的中元古界冷家溪群地层系扬子地台褶皱基底，经历了自武陵运动以来多期次、多形式、多级次的构造运动，地层产状发生倒转，复杂多变，扭曲变形、揉皱、褶曲常见。多期形成的褶皱、断裂相互叠加，构造极为复杂。

2.2.1 褶皱

区内总体为一倒转背斜构造，轴向近东西，轴面倾向北，倾角28°～43°，背斜轴长约1.70km，枢纽略弯曲，随地形有起伏，有向东倾伏趋势。次级褶皱发育，规模较小，主要为派生的NW向邻断牵引褶曲及伴生的NE、EW向挤压褶皱。后期北东向、北西向等褶皱的叠加及断裂的改造与破坏而使其进一步复杂化。

表1 主要矿体地质特征一览表

2.2.2 断裂

区内断裂按其展布方向主要可分为近东西向、北东向、近南北向及北西向。四组断裂均含工业矿体，以北东向、近东西向断裂与成矿关系最为密切，近南北向及北西向次之。其中北东向断裂规模相对较大，是区内最为显著的构造形迹。

2.3 岩浆岩

区内地表岩浆岩出露较少，仅零星见斜闪煌斑岩脉及辉绿岩脉。

2.4 矿体地质特征

区内目前圈定金矿体25个。其中规模较大者产于近东西向及北东向蚀变矿化带中，矿体主要由含金石英脉、含金构造角砾岩及含金蚀变破碎粉砂质板岩与粉砂岩组成；矿体的产出严格受构造控制。主要矿体地质特征表（1）。

2.4.1 矿石质量

矿石主要具碎裂结构、镶嵌结构；角砾状、块状、网脉状及蜂窝状构造。矿石光薄片显示，矿物成分主要由交代石英、绿泥石、绢云母及黄铁矿、磁黄铁矿及少量硫锰矿、方铅矿、闪锌矿、自然金等组成。

2.4.2 矿石工业类型

按矿物组构大致可分为含黄铁矿石英脉型和含黄铁矿石英蚀变岩型，以脉型为主，但二者常相互混杂，人为很难分开。在同一断裂中，单个矿体在构造不同部位的矿石类型存有差异。

2.5 围岩蚀变及与金矿化关系

区内围岩蚀变主要见硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化等，地表矿脉带中具较强的褐铁矿化，其中硅化、黄铁矿化与金矿化关系最为密切，对金矿体的形成与富集起着主导作用。蚀变带严格受断裂构造控制，蚀变类型空间分布与断裂性质有成因关联，整体蚀变强度由断裂带向外侧渐变减弱，与围岩无明显界限,不存在分带性。不同类型的围岩蚀变在空间上叠加，多种类型的蚀变叠加部位，金矿化相对增强。

2.6 地球化学特征

2.6.1 主成矿元素次生晕异常特征

区内Au元素异常分布范围较广，为主成矿元素。共圈定了Au异常9个，异常浓度值（ωb/10-9）为8.04～181.12，异常规模200×40～1000×300，总体3级浓度分带特征不太明显，暗示隐伏性质。异常均位于于黄浒洞组地层中，与地层关系密切，空间展布受构造控制明显。热液蚀变强度与异常发育呈正相关关系,异常强度则受含矿性制约。其中，个别异常与矿脉产出部位吻合不一致，发生了位移，可能是受地形、风氧化程度差异等所致。

2.6.2 土壤次生晕综合异常特征

区 内 大 致 圈 出 Au-Sb、Au-Hg、Au-Ag、Au-Pb、Au-As、Hg-Cu综合异常7个。除Au外其它各元素浓积度较差，综合异常元素水平分带不太明显。规模较大的异常区为Au-Sb、Au-Hg、Au-Ag综合异常, 具有较大的找矿远景。位于区内北东部Hg-Cu综合异常二者套合良好，但未圈出Au异常。在其南部边缘通过路线地质调查发现了与其走向近于一致的Au矿脉，规模大于前者。综合分析认为As、Hg、Sb与Au有着较为密切的地球化学联系，为区内寻找Au的重要指示元素。其中As、Hg异常分布于外带，可作为良好的浅部（半隐伏）矿体的找矿标志。

2.6.3 岩石剖面Au元素特征

本区采集了54件岩石光谱样，Au元素背景值为5.6×10-9，是地壳丰度值（据黎彤等3.5×10-9）的1.6倍，提示黄浒洞组地层是成矿（Au）元素的潜在来源之一。Au元素含量数据统计显示标准离差值为37.70，变异系数为3.03。同时从矿床地球化学观点来看，较大元素特征值更利于成矿，本区具备高背景区成矿潜力。

3 矿化富集规律

（1）本区金的矿化与成矿严格受地层岩性、褶皱和断裂构造所控制。含金石英（细）脉赋存于冷家溪群黄浒洞组青灰色粉砂质板岩及粉砂岩的构造带中。

（2）背斜构造近轴部，两组构造交汇处常有富矿体存在。

（3）共生矿物中硫化物、特别是细粒黄铁矿增多时金品位明显增高；黄铁矿细脉的发育程度与金品位呈正比。

（4）当岩石中出现弱硅化同时有少量石英细脉分布时，预示着有弱的金矿化；反之，当硅化、糜棱岩化、角砾岩化强烈，浸染状石英细脉密集分布，并且有黄铁矿等多种硫化物叠加在一起时，则意味着有很强的金矿化。当出现较强的碳酸盐化时，金的品位迅速下降。碳酸盐矿物载金能力很低，脉体本身不能构成矿体，其大量出现往往标志着成矿期的结束。

4 控矿因素

4.1 地层岩性因素

在整个雪峰古陆金成矿带, 矿床空间分布最显著的特点是受一定地层层位控制。本区金矿体产于元古界冷家溪群黄浒洞组，几乎所有金矿体直接赋存于粉砂质板岩、粉至细砂岩中，是成矿重要的有利岩性。

4.2 断裂构造因素

本区位于雪峰弧形构造带中心位置，该带是一条深切上地幔、结构复杂的大型韧性剪切断裂带，也是一大型金矿成矿带，总体上控制着湘西北地区金矿带的形成与展布。深大断裂的存在有利于深部热液的上升运移，区内金矿化蚀变带、金矿（化）带受NE与近EW向构造带控制，EW向与NE向断裂复合部位,则是矿化集中区的形成空间。二者次级断裂构造空间则是矿液赋存沉淀、成矿的有利场所。本区金矿的形成、演化、定位受主干构造及其伴生或派生的配套构造联合控制,具有逐级逐次制约金矿体展布的特征。

4.3 热液蚀变因素

本区金矿形成于中低温热液理化环境,伴随中低温围岩蚀变,其是含矿热液通过多次构造活动而在同一空间多次充填交代连续演化的结果。一般情况下金矿体均沿构造蚀变带分布,其矿化的强弱与蚀变的强弱密切相关。

5 矿床成因

5.1 成矿物质及流体来源

区内出露地层主要为中元古界冷家溪群黄浒洞组，是我省金矿的重要赋存层位。据区域地质资料，通过对涵盖本区在内的地层岩石微量元素分析结表明，冷家溪群中金的最高背景值为0.12g/t，是区域内其它地层的2～6倍，是地壳丰度的4倍，具备矿源层条件。同时，区域内金矿石铅、硫同位素分析对比结果进一步间接暗示了冷家溪群地层在湘西北金成矿作用中可能为成矿物质来源之一。氢氧同位素资料表明,区域内金矿床的成矿流体主要由变质热液组成, 并有部分岩浆热液混入，成矿晚期可能有大气降水的参与。氦-氩同位素资料表明,区域内金成矿流体中有地幔来源的可能。

因此，冷家溪群黄浒洞组地层为本区金矿床的形成提供了部分成矿物质基础；区内金矿床的成矿流体主要为变质热液和部分岩浆热液,兼有地幔来源流体与后期大气降水的混合；区域矿床地球化学特征表明本区金矿对赋矿地层并非简单的物质继承性。笔者认为该区金矿床的成矿物质与流体具多源性，幔源、壳源和幔壳混合物都可能参与了成矿作用。

5.2 矿床成因机制初步分析

区内金矿体赋存于中元古界冷家溪群黄浒洞组地层，是古老的褶皱变质基底,厚度巨大，是区域金元素异常高背景区，为区域变质等综合作用的结果。自中元古代末武陵运动以来，经历了多次构造运动，在多期次构造活动与变质作用下，深部成矿流体沿北东—东西向大断裂向上运移，与围岩发生广泛的接触交代变质作用，使Au元素不断活化、迁移，同时最终萃取地质体中富含Au、As、S、Hg等成矿元素在构造有利部位富集成矿。本区金矿成矿过程可能大致经历了沉积成岩→区域变质→构造热液作用三个阶段，其中沉积成岩是金矿来源形成的重要前提之一，区域变质是促使矿质溶解、迁移、富集成矿的先决条件，而构造热液作用则是矿床遭受改造、叠加、富集的最终结果。流体包裹体研究表明, 区域内金矿床的均一温度在320～100℃之间变化, 绝大多数在160～220℃范围, 因此推测本区金矿为填隙-交代型中低温热液矿床。

6 结论及找矿方向探讨

6.1 结论

本区金成矿对地层岩性有一定选择性，构造对矿（床）体的控制作用非常明显。成矿物质及流体具多源性，Au成矿作用具有不同热流来源的多期次多阶段热液蚀变叠加特点。金矿（体）脉主要呈单脉、群脉产于近东西向、北东向构造弱化带内，受次级近东西向、北东向构造、冷家溪群黄浒洞组及低序次裂隙带联合控制。与金矿化关系密切的围岩蚀变主要为硅化与黄铁矿化（与上元古界内金矿有一定差异）。本区为含明金的矿床，石英、黏土矿物及以黄铁矿为代表的硫化物为金的主要载体。

本区金矿化蚀变带主要由北东向及近东西向断裂构造带控制。其中近东西向断裂可能在加里东期初具模型，最终定形于早印支期。早侏罗世燕山期强烈的造山运动形成了以北东向深大断裂为主的构造体系，切割了早期形成的不同构造地质单元，并诱使近东西向构造复活，同时迁就利用并改造了先存的区域性东西向构造，特别是基底地层的褶皱构造，从而形成了由北东东向大型构造复合变形带。两组构造的斜接、复合部位既是构造形变剧烈处，也是本区成矿热液活动最为强烈的地段。因此，北东向和近东西向构造带的复合部位严格的控制了区内金矿化蚀变带的空间展布。区内再次复活的近东西向构造可能经历了先压后张的性质转变与构造演化,并经多期次热液流体的成矿作用而形成了重要的容矿构造之一。区内北东向构造切割黄浒洞组有利部位常有金矿化，其构造发育程度及规模直接影响了金矿化的强弱与矿床规模。在与近东西向（次级层间剥离带为主）及其它低序次的不同方向的构造交汇部位常有富矿产出。因此,北东向断裂应为区内极为重要的控矿构造。区内金矿体的形成经历可能为:雪峰-加里东期矿化作用的发生-发展，后期印支-燕山期成矿作用的改造与迭加而进一步富集成矿。据同位素年代资料，区域内金矿的成矿年代在138Ma左右，因此推测区内金矿应为燕山期的最终产物。

6.2 找矿方向

（1）一般认为由两组及以上构造联合所控制的矿体其倾斜延伸远大于走向长度，往往会形成很富的筒柱状矿体，本区勘探深度很浅，总体地质评价程度低，且区内矿体具有半隐伏特征，因此，初步预测矿区及周边深部找矿潜力巨大。

（2）湘西北官庄-黄土店区域性北东（东）向深大断裂带两侧的冷家溪群黄浒洞组分布区，尤其是由两组大断裂所挟持地段，同时存有As、Sb、Hg等元素地球化学异常及北东向（次级）与近东西向（次级）断裂和 (隐伏) 岩体发育的地区，均有望实现造山带型金矿的找矿突破。