湖南常宁仙人岩金矿矿床成因及找矿规律分析

熊阜松

（湖南省有色地质勘查局二一七队，湖南衡阳421001）

湖南常宁仙人岩金矿矿床成因及找矿规律分析

熊阜松*

（湖南省有色地质勘查局二一七队，湖南衡阳421001）

本区处于水口山构造岩浆带中，即水口山铅锌（铜）金银矿田，通过对仙人岩金矿控矿因素、成矿规律、找矿方向等进行野外调查和室内分析，基本查明了该矿区矿床成因及找矿规律，同时，对该区或深部寻找铅锌多金属矿进行了潜力评价，提出了下步的找矿方向和建议。

仙人岩金矿；成矿规律；找矿标志；找矿方向

1 金矿床成矿理论及预测研究现状及发展

当前，世界级金矿的矿床类型主要有6种，即斑岩型铜金矿、铁氧化物型铜金矿、沉积喷流型矿床(SEDEX)、浅成低温热液型金银矿、卡林型金矿及富金火山块状硫化物型，其储量可达100～1000t[1]。国外学者Groves et al和Goldfarb提出“造山型金矿”，即以变质岩为围岩的金矿。这些矿床一般形成于会聚板块边缘增生与碰掩造山带的挤压至走滑挤压变形作用中，矿体大多为石英脉型存在于变质岩中[2-3]。国内学者赵鹏大、孟宪国等提出的“相类比理论”、“地质异常理论”[4-5]，蔡新平等提出“矿床结构模型理论”[6]，陈毓川等提出“矿床系列理论”[7]，层间滑动成矿理论[8]，王世称、王於天提出的“综合信息预测理论”及深部流体成矿系统理论等已被广泛应用。成矿是一个动力学过程，其特征通常通过地质、物理及化学异常等方面变现出来。近些年来，在成矿预测方面，比较注重将地质、物探、化探及遥感等结合的综合预测法，即用地质学的理论分子矿床成因及规律，确定金矿形成的有利部位，再结合物探、化探及遥感等手段确定矿区的具体信息。综合预测法的应用，大大提高了金矿的预测能力。

2 矿区地质背景

2.1 区域成矿背景简介

水口山铅锌金银矿田位于早古生代株洲—零陵地体缝合线边部及郴州—邵阳转换断层北端，古生代耒（阳）—临（武）南北褶皱带中段北缘，中生代衡阳裂谷南缘的裂肩部位。在滨太平洋板块作用下，本区地壳长期处于高热流聚集环境。结合区域重力资料，水口山地区莫霍面具有西抬中缓、北陡南凹的特点。分析遥感影像，结合航磁、重力异常特征，显示本区深部有水口山—临武（香花岭）南北向基底断裂、水口山—江永北东向深大断裂和祁阳羊角塘—水口山—五峰仙东西向壳断裂交汇于此，对矿田中的壳、幔混源岩浆及铅锌金银矿床的形成有着重要的控制意义。

2.2 矿区地层

矿区范围内地层简单，由老至新分别为石炭系中上统壶天群、二叠系下统栖霞组、当冲组、二叠系上统斗岭组、长兴组及三叠系下统大冶群和第四系。其中二叠系下统当冲组（P1d）总厚82m，在与花岗闪长岩体或花岗闪长斑岩体接触处，蚀变强烈，破碎厉害，往往形成破碎带，是金矿的主要赋存部位。此外，该组地层由于受岩体及构造的影响，往往在岩体周围和背斜轴部形成一套含铁锰质物较高的含砾黑色粘土层（H.tjl）。在含砾黑色粘土层中，局部地段经地表长期风化淋滤，可形成铁帽（Gs）。含砾黑色粘土层也是金矿主要赋存层位。

2.3 矿区构造

矿区内构造较为复杂，主要由断裂构造和褶皱构造组成。其中，断裂构造是本区较重要的控矿因素，组成的蚀变破碎角砾岩带直接控制金矿床的产出。区内断裂构造有近南北、东西向和北西向3组，其中以近南北向为主，有4条，编号为F2、F3、F4、F5，其次为东西向1条为F7，北西向1条为F6（详见图1）。此外，仙人岩歪斜倒转背斜，贯穿整个区段，轴线走向近乎南北或北北东向，起伏不平，轴面歪斜，似波状，但整体轴面倾向西。由于受区域F22推覆断层、导岩F5断裂及F4层间滑脱构造影响，东翼地层局部及深部向东，金矿床产于似为一“S”型波状倒转背斜上部或顶部，并由F3、F4及F22推覆断层和主要为花岗闪长斑岩脉（或岩枝群）共同组成的蚀变破碎角砾岩带中（详见图2）。

2.4 区域岩浆岩

区内岩浆活动频繁，较发育，地表出露大小12处，多以小岩脉或岩枝产出，零星分散，大的岩脉或岩墙集中分布于5～4线间，区内的中上部，出露5处，岩脉或岩枝成长条状，部分成短柱状，整体方向为近南北向分布。从剖面（图2）由浅入深看，由于岩浆岩整体入侵为西南向往北东方向，浅部多表现为岩枝（岩枝群），往深部逐渐表现为岩脉或（群）到岩墙相对汇集，产状西倾，倾角较陡，一般65°～80°间，局部近乎直立，甚至超覆。岩体主要以花岗闪长斑岩为主，对出现少量花岗闪长玢岩、黑云母花岗斑岩、石英闪长玢岩等，从矿物成分、含量、比例看，认为是花岗闪长斑岩的交代、混染或结晶分异作用产物所致。

2.5 区内围岩蚀变

由于区内岩浆活动，构造运动强烈，因而在其破碎带、岩体与围岩中蚀变种类较多，并相互叠加。主要为硅化、绿泥石、粘土岩化（蒙脱石化、伊利石化）、矽卡岩化、角岩化、绢云母化和大理岩化等，但与矿化密切的主要为硅化、绿泥石化、粘土岩化、褐铁矿化、黄钾铁矾化等。

3 矿床成矿地质特征分析

3.1 矿体地质特征

本次在仙人岩矿段，根据各矿体产出的地质条件和空间相互关系，共圈出主要金矿体8个，除Ⅷ号金矿体产于蚀变破碎角砾岩带西侧的斗岭组下段第二层（P2dl1-2）与花岗闪长斑岩接触或裂隙中外，其他7个（Ⅰ-Ⅶ）号金矿体均产于蚀变破碎角砾岩带中；其自上而下、从左至右依次编号为Ⅰ-Ⅶ号。小金矿体17个，其中编号（1）～（6）为工业矿体，（7）～（17）为低品位矿体。其中以Ⅰ、Ⅱ号矿体控制程度较高；Ⅰ号矿体为区内规模最大，长1100m，倾斜延伸长150m，平均厚度4.15m，平均品位3.33×106。Ⅱ号矿体次之，其它矿体较小。此外，还圈出磁铁矿体4个，根据产出条件和空间关系，至上而下分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ号磁铁矿体，Ⅰ、Ⅱ号磁铁矿体产于蚀变破碎角砾岩中并分别与Ⅲ和Ⅳ号金矿体基本共生；Ⅲ和Ⅳ号磁铁矿体则主要产于仙人岩次级倒转背斜由栖霞组地层组成的核部转折端与花岗闪长斑岩体接触形成的矽卡岩断块中。其中Ⅰ、Ⅱ磁铁矿体分别与Ⅲ、Ⅳ金矿体基本共生，Ⅲ、Ⅳ磁铁矿体为隐伏独立矿体。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿物成分

根据镜下结果，矿石中矿物种类较多，计有：

自然元素：自然金、自然银、银金矿；

硫化物：方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿；

氧化物：赤铁矿、针铁矿、土状褐铁矿、胶状褐铁矿、软锰矿、硬锰矿、黄钾铁矾。

非金属矿物：石英、玉髓、金红石、高岭石、迪开石、水云母、伊利石、绿泥石、蒙脱石。

3.2.2 矿石结构构造

结构：压碎结构、粒状结构、残余结构。

构造：角砾状构造、胶状构造、皮壳状构造、蜂窝状构造、土状、粉末状构造、网脉状构造、晶洞构造和块状构造。

3.2.3 矿石类型

根据矿石的工业应用及氧化程度，分为2类：原生矿石与氧化矿石。

根据本区氧化矿石氧化程度分为3类：一类为松散角砾状；另一类土状氧化矿石,局部见铁帽型矿石（近地表浅部）；上述二类均不同程度共、伴生铅锌铜钼矿体。第三类为硅帽下部产出的网状石英脉硅质矿石、纹层状角砾状硅质矿石。该3类矿石与邻区龙王山金矿矿石类型相似。

原生矿石指矿石中的硫化物基本未被氧化，矿石主要载金矿物为黄铁矿，而本区致密块状黄铁矿仅局部见到，并且经化验金品位其含量均较低，只有黄铁矿成粉末状、氧化成铁帽等方才达到金矿品位。因此，本次的金矿体均为氧化型矿石。

4 矿床成因与成矿规律分析

4.1 矿床成因分析

（1）根据围岩蚀变和成矿矿物学研究，矿床的形成大致经历下列过程，在推覆构造—岩浆活动所形成的大型破碎带中，下渗雨水和地层中各种形式的封存水在热能的驱动下发生对流循环，并沿途从围岩中浸取出金银等成矿组分，形成含矿的地下热液。

（2）含矿的热液从深部向地表上升过程中，本身静水压力不断降低，并且最终与流体的饱和蒸气压相等。由于该区域构造破裂的存在，使得压力逐步降低。在低压情况下，造成流体沸腾，进而引起CO2、H2S等酸性气体大量逸失，并造成温度降低及pH值显著升高。由于酸性气体的逸出和pH值的升高，使热液中所含的铅、铜、锌等硫化物及碳酸盐等发生沉淀。黄铁矿和硅酸盐（绿泥石、钾长石）等由于温度降低发生沉淀。沸腾过程中，沸腾带以上较冷的岩石裂隙中聚集了大量的H2O、CO2、H2S等气体，在冷的环境条件下，这些气体又重新凝结，形成气、液相共存的凝析流体，使浅成的岩石遭受广泛的酸淋滤，进而形成以高岭石化、绢云母化为主的粘土化蚀变。

（3）由于热液沸腾，造成大量的贱金属硫化物发生沉淀，造成流体中的硫化物急剧较少，进而使得金的各种络合物分解并形成地热系统较深部位的贱金属型金矿化，而在浅部酸化过程中则易于形成富含金的银金矿和自然金，再经过次生富集形成金矿体。

据此，可以初步确定该矿床的成因类型为浅成低温热液改造型金矿床。

4.2 成矿规律分析

成矿规律已基本查明，金矿床产出于仙人岩歪斜倒转背斜中由F22推覆断层、F3、F4、和F5以及花岗闪长斑岩（岩脉或岩枝群）体共同构成的蚀变破碎角砾岩带中，组成赋矿角砾岩石主要为当冲组地层含铁、锰硅质岩、泥岩、泥灰岩，部分为栖霞组地层蚀变岩。独立的小磁铁矿体则产出于仙人岩倒转背斜由栖霞组地层组成的核部转折端与花岗闪长斑岩体接触形成的矽卡岩断块中。共、伴生和独立的铅、锌、铜、钼小矿体或矿化体的形成，其成矿作用均与岩浆热液有关，成矿时代为燕山中期。

5 仙人岩金矿找矿规律分析

5.1 找矿标志

地表发育大面积硅帽，地表出现低温热液蚀变带（主要为硅化、泥化），土壤地球化学测量金、砷、锑元素异常组合好。而Au峰值大于100×10－9的区域，往往可以找到金矿（化）体。

5.2 矿区远景及找矿

（1）浅部金的找矿。本区蚀变破碎角砾岩带与金矿（化）体密切，纵贯本区段并向南北延伸，规模较大，其围岩蚀变特征基本相同，因此，对浅部找金具有一定远景。今后在本区段除对金矿体系数加密控制，使储量升级外，往南北延伸的含金蚀变破碎角砾岩带上勘查，有望使仙人岩矿段金矿床的规模得到扩大。

（2）深部铅锌多金属矿的找矿。根据本区控制的构造特征，本区深部存在当冲组和栖霞组含矿层，加之有花岗闪长斑岩体，成矿条件十分有利。以往施工的ZK011见到氧化的铅锌矿体和本次施工ZK0103见到锌矿化和ZK0105、ZK0106孔等见到锌铜钼矿（化）体以及钻孔井中物探和钻孔原生晕测量表现出较好的综合异常，均为本区提供较好的找矿信息，因此，今后工作重点放在背斜核部找矿。

[1]Kerrich Robert,Goldfarb Richard,Groves David.et al.The Characetristies,Origins and Geodnymaic Settings of Supergiant Gold Metallogenic Provinces[J].Science in China(Series D), 2000,43(Supplement):1-68.

[2]Groves.D I,Goldfarb R J,Gebre-Mariam H,Hagemann S G, Robert F.Orogcnic Gold Deposits-a Proposed Classification in the Context of Their Crustal Distribution and Relationship to Other Gold Deposit Type[J].Ore Geology Reviews,1998（13）: 7-27.

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[5]赵鹏大，王景贵，饶明辉，等.中国地质异常[J].地球科学·中国地质大学学报，1995,20(2):117-127.

[6]蔡新平，张宝林.矿床结构模型与某些类型金矿床定位预测[J].地球科学，1998,33(3):239-336.

[7]陈毓川，裴荣富，宋天锐，等.中国矿床成矿系列初论[M].北京:地质出版社,1998：1-104.

[8]王世称，王於天.综合信息解译原理与矿产预测编阁方法[M].长春：吉林大学出版社，1989：1-21.

P618.51

A

1004-5716(2015)11-0131-04

2015-08-17

2015-09-02

熊阜松（1983-），男（汉族），云南威信人，工程师，现从事地质找矿工作。