湖南省安化地区硅质岩与金成矿地质特征浅析*

李欣文，邓自贤，雷超华，刘峰（.湖南省核工业地质局大队三〇三大队，湖南 长沙 409；.湖南省安化县国土资源局，湖南 安化 43500）



湖南省安化地区硅质岩与金成矿地质特征浅析*

李欣文1*，邓自贤1，雷超华1，刘峰2
（1.湖南省核工业地质局大队三〇三大队，湖南 长沙 410119；2.湖南省安化县国土资源局，湖南 安化 413500）

摘 要安化县地处雪峰弧形成矿带与湘中成矿区的接合部位，钨、锑、金资源丰富，金矿矿点多，分布广。本文通过对以往地质矿产工作所取得成果资料的综合分析，认为区内金成矿受沉积间断面控制，具有热水沉积、同生成矿特征，处于沉积间断面之上的硅质岩是控制金矿床生成主要因素，为一种新的金矿类型，提出了安化县金矿勘查的新思路。

关键词安化县；硅质岩；金矿；地质条件；认识

1 区域地质概况

安化县位于扬子陆块与华南陆块接触带中扬子陆块雪峰弧形构造北段向东偏转撒开的成矿有利部位，南临桂湘早古生代陆缘沉降带邵阳坳槽带。属雪峰弧形成矿带，主要涉及渣滓溪—江口锑金成矿带，往南东涉及伪山—廖家坪钨锑金成矿区。处于北东向安化—黎平深大断裂、桃江—城步深大断裂与东西向安化—浏阳构造带的复合部位。

区内地层主要由中—新元古界基底和三个沉积盖层组成。基底地层广泛发育的是边缘裂陷槽海盆沉积的复理石建造、类复理石建造与类磨拉石建造；中元古界为一套厚度较大的细碎屑岩、泥质岩以及含凝灰质细碎屑岩；新元古界角度不整合于中元古界之上，为碎屑岩、泥质岩、凝灰质粉砂岩（板岩）、凝灰岩及熔岩组合。震旦系盖层为区域浅变质块状杂砾岩和砂泥质—硅质岩；早古生界至早中生界盖层为陆表海盆沉积碳酸盐岩、硅质岩夹碎屑岩；中生界至新生界盖层为零星分布的陆内断陷湖盆沉积细碎屑岩夹煤层。

区内构造形迹十分复杂，轴向北东—北北东的复式背斜及轴向近东西向的背、向斜，构成区内基本构造骨架。

区内发育有海西期、印支期、燕山期岩浆岩，岩浆活动较弱（图1）。

图1　湖南省安化县钨、锑、金矿地质简图Fig.1 Anhua tungsten,antimony,gold geological sketch

2　矿区地质

2.1 地层

区内地层从元古界至新生界均有出露，发育基本齐全。地层倾角较缓或具中等倾角。地层厚度变化大致可分为由厚变薄的两个阶段，闭塞还原及稳定的沉积不补偿环境十分发育。前一阶段自新元古界板溪群开始，至奥陶系下统结束；后一阶段自奥陶系中上统开始至侏罗系下统结束。见有蓟县系至青白口系、中晚奥陶系至早志留系、早二叠系至早侏罗系、晚侏罗系至中白垩系以及晚白垩系至第四系六个较大的沉积间断。地层岩性变化复杂，前者为“灰岩、硅质岩、砂泥岩”组合，后者主要为“砂泥岩、灰岩”组合，偶夹硅质岩，岩石未变质或浅变质。板溪群马底驿组（Ptm）上部的硅质板岩、奥陶系中上统（O2+3）上部的砂质板岩是主要的金矿赋矿层位，震旦系下统及志留系下统也见有零星金矿产出。

2.2 构造

区内近东西向构造变形显著，近东西向背斜常与逆冲断层相伴而生；北东—北东东向褶皱大致平行的斜冲断层较多，北北东向构造形迹在区内不甚发育，未见褶皱。近东西向构造生成早于北东一北东东向构造。近东西向构造的演变历史长期而复杂，经历过多次构造运动。

构造活动与热液活动的关系不密切。但是，区内深大断裂间隙性喷发较为频繁，构造活动形成了有利的储矿空间，并控制着金成矿部位。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩出露面积较小，岩浆活动弱，主要岩体有三个：沩山岩体、芙蓉岩体，大辰山岩体。侵入时代自海西期至燕山晚期。岩性主要为中酸性花岗岩、花岗闪长岩及二长花岗岩（表1）。

表1　安化县岩浆岩划分表Table 1 Partition table of magmatic rocks in Anhua

3　金矿地质特征

3.1 矿床分布

安化县金矿床分布大致以资江为界，可分为南北两个成矿带，四个成矿带区：北部金锑成矿区受羊角塘—三堂街背斜控制，金矿床（点）大致呈东西向展布，以冷家溪金矿床、黄茅溪金矿点、泻油冲金矿床为代表；北东部金锑成矿区以符竹溪金矿床、泗里河锑金矿床为代表，受符竹溪—泗里河近东西向断裂控制。中西部金锑钨成矿区受近东西向构造和北东向构造的联合控制，代表矿床有渣滓溪锑钨矿、大溶溪锑钨矿、滑板溪锑矿、金檀金矿等；东部南金锑成矿区以太平金矿床、廖家坪金锑钨矿床为代表，受近东西向的芙蓉背斜和北北东向大福坪断裂的联合控制。已发现的金矿产地呈矿点多、分布范围广、矿带长、矿体成群出露、矿床规模小的特点。含矿地层北带老，南带新；成生矿种北带单一，南带多样。

3.2 矿体特征

矿体与围岩界线不明显，呈层状或似脉状，形态简单，与围岩产状基本一致，一同褶皱，倾角较缓或具中等倾角（如冷家溪金矿床、金檀金矿点等）；矿体成群出现，单个矿体规模小，但一般有主矿体，主矿体厚度大，如冷家溪金矿床、太平金锑矿床的“王牌脉”；围岩主要为砂质板岩、硅质板岩及硅质泥质粉砂岩；厚度变化系数可达100%以上，矿体含金一般在1～5 g/t，品位变化系数一般为50～80%之间，最高可达200%以上。符竹溪金矿的厚度变化系数达100%，矿体含金一般在3～8 g/t，品位变化系数一般为50～80%之间。

矿石属硅酸盐类型，微细粒浸染状构造。矿石的金属矿物成分主要是自然金、辉锑矿、毒砂及黄铁矿，非金属矿物成分有石英、粘土矿物、有机炭等。

符竹溪金矿自然金主要为显微金和次显微金，粒径一般在2～40μm之间，小于12μm者居多；太平金矿自然金粒径35～140μm之间的占77%，小于35μm的占23%。

3.3 矿化蚀变

区内矿化蚀变不强烈，与金矿化关系密切的蚀变主要有褪色化、硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化。

矿区蚀变由下至上具硅质粗脉—硅质网脉—绢云母—重晶石—碳酸盐的分带性，与金矿化分带对应，重晶石化是矿化结束的标志。

4　硅质岩特征

4.1 岩系特征

区内金矿床含矿岩系均是未变质或浅变质的沉积岩，由砂质板岩、硅质板岩和泥质粉砂岩及泥岩组成，原岩含碳质，SiO2含量一般大于60%，从下到上构成含矿层，下盘是含碳生物碎屑岩，之上是硅质岩，再向上是含碳硅质泥岩和粉砂岩。各大层中夹有其他岩性的小层，或与其他岩性互层，有时见到碎屑流灰岩、滑塌角砾岩或软沉积变形构造，表明岩石生成于隆起坳陷交界带的斜坡或坡脚，或位于同生断裂附近。含矿岩系中未见火山岩，侵入岩也不发育，产状平缓或具中等倾角。

4.2 岩石特征

区内硅质岩的矿物成分、结构构造和化学成分等特征与公认的沉积硅质岩非常相似，是主要含金岩石。

硅质岩的主要特征有：1）宏观上呈层状，与上、下盘围岩整合，与围岩一同褶皱；2）地层层位稳定，区域上延伸远，断续可达几十千米；3）有沉积岩夹层，如灰岩、泥岩、粉砂岩或砂岩等；4）具层状、块状和角砾状构造,少数有微孔构造；5）原始硅质岩矿物颗粒细小，共生组合稳定，成分和结构均一，主要成分是细小的、均匀分布的石英和碳质物，含少量黄铁矿、辉锑矿、粘土矿物、重晶石、碳酸盐、玉髓和不等量的岩石碎屑。按照粒度，石英可以分为4种,即泥晶（小于0.01 mm）、细晶（0.01～0.05 mm）、中晶（0.05～0.3 mm）和粗晶（大于0.3 mm）。主要由泥晶石英组成，热液改造后粒度变大，结构构造也有较大改变；6）与石英混生的粘土矿物具有优选方位，其形体延长方向平行于岩石层理，显微镜下呈现一致的消光位，表明粘土矿物在沉积成岩过程中发生了定向；7）有少量化石残迹。

5　硅质岩与金成矿的关系

5.1 地球化学特征

硅质岩的主要化学成分是SiO2，其次是Al2O3、Fe2O3和FeO，而TiO2、MnO、MgO、Na2O 和K2O很少，K2O高于Na2O。

硅质岩的大部分微量元素含量都低于克拉克值，但As、Sb、Hg和Au丰富。符竹溪金矿的稀土总量低，大部分低于100×10-6；轻稀土高于重稀土，稀土配分曲线为右倾型；Ce有弱的负异常或者没有异常，Eu有中等或弱负异常。黄铁矿δ34S值在-6.9～2.0‰之间，呈现出沉积硫源特征。

符竹溪金矿矿石铅同位素值位于上地壳演化曲线的上方，反映出铅的来源是多源混杂来源。石英中及石英包体中矿石氧同位素属于变质热液及混合岩浆溶液的范畴。综合分析区内主要矿区的岩矿石主要化学成分资料，其Fe/Ti和（Fe+Mn）/Ti值表明马底驿组和奥陶系中上统存在热水事件（表2）。

表2　安化县钨锑金矿床主要化学成分简表Table 2 Main chemical ingredient profile of tungsten,antimony,gold deposits in Anhua

5.2 热水沉积特征

区内热液活动主要表现出热水沉积的特征：1）形成热液脉、网脉和使碳质硅质岩发生蚀变；2）同生热液脉中新生矿物主要是石英和方解石，后生热液脉中出现白钨矿、黄铁矿、辉锑矿、方铅矿、闪锌矿、重晶石、云母和萤石；3）后生脉体穿切硅质岩和层理，呈白色或浅色，含碳质物很少，脉中的矿物粒度较大；4）蚀变作用使碳质岩中原始石英不均匀生长变大，造成大小石英混杂；5）蚀变作用使硅质岩发生褪色（脱碳），使碳质物分布不均匀，减少了粘土矿物，破坏了原始层理、微体化石、粘土矿物的优选方位和原始均匀的结构构造；6）重晶石化是热水沉积结束标志；7）同生热液脉中具有金矿化，后生热液脉体和蚀变作用不造成金矿化。

5.3 同生成矿特征

区内硅质岩显示出同生沉积成因特征：1）硅质岩和金矿体呈层状，与上、下盘围岩整合，一同褶皱，有稳定的地层层位，硅质岩延伸较远；2）硅质岩和金矿石往往有层理构造，层状硅质岩有明显层理，块状硅质岩在肉眼下层理不明显，但宏观上仍旧是层状的，而且有时在显微镜下可以找到层理，角砾状硅质岩的角砾碎块和胶结物中都常见到层理；3）硅质岩中的粘土矿物有优选方位；4）硅质岩中有沉积岩夹层（如灰岩、泥岩、粉砂岩等），有时这些岩石还与硅质岩呈互层；5）以硅质物为胶结物的角砾状硅质岩是同生角砾硅质岩的胶结物与硅质岩角砾十分相似，有时出现层理，角砾聚集成层状或平行于层理定向排列，角砾带中夹有平直的碳质硅质薄层或硫化物薄层，角砾状硅质岩、块状硅质岩和层状硅质岩呈彼此过渡关系；6）含矿硅质岩出现于“灰硅泥组合”之中，受沉积间断面控制；7）硅质岩中有软沉积变形现象；8）硅质岩中的黄铁矿硫同位素具有沉积硫源特征。

5.4 成矿规律

（1）区内金矿体中常有辉锑矿伴生。小包辉锑矿产于金矿体中心，或金锑矿体呈上下关系，上部以粉砂质板岩为围岩，赋存金；下部以碳酸盐岩为围岩，赋存锑和金，二者呈渐变过渡关系。金在垂向上分带的规律是：浅部锑矿化为主，向下锑金共生，向深部延深出现以金矿化为主锑矿化随之减弱的矿体，更深部位逐渐出现金矿体。

（2）区内金成矿对地层岩性具有选择性。金矿体赋存于马底驿组—震旦系以及奥陶系—志留系地层的硅质板岩和砂质板岩中，赋矿岩石硅质含量高，一般SiO2含量大于60% 。

（3）区内金矿床（点）均产于沉积间断面之上的硅质岩之中，含矿岩系中一般见有碎屑流灰岩、滑塌角砾岩或软沉积变形构造，表明闭塞还原及稳定的沉积不补偿环境中硅质成分及金矿物来源于同生断裂，即喷发热流。金矿化产于同生断裂附近，热流喷发口是富大金矿的产出部位。

（4）区内金矿体呈层状或似脉状产出，矿体倾向延伸一般大于走向长度，矿体倾向与同生或后生断层倾向基本一致，断层构造并未破坏和改造矿体，但构造活动形成储矿空间，控制矿体产出部位，并使矿体倾角发生变化，由层状转变为似脉状，使矿体出露地表。

（5）均一法包体测温测得符竹溪金矿成矿温度为207～235℃，属中低温热液成矿；太平金矿的成矿温度为90～110℃，属低温热液成矿，与热流喷发后温度下降趋势吻合；符竹溪金矿铅同位素模式年龄为701～780 Ma，相当于板溪群马底驿组（Ptm）成岩的初始年龄值。

（6）区内金成矿具有“四位一体”的成矿模式，硅质岩是控制金成矿的主要因素：即金矿床和金矿体均产于沉积间断之上的板溪群马底驿组上部地层或奥陶系中下统至志留系上统地层的硅质岩石之中；区域性深大断裂在沉积成岩过程中间歇性喷发，产生热流，带来含金物质，形成硅质岩并同生成矿。

（7）区内岩浆活动微弱，晚于硅质岩的后生热液成矿作用有限；类比同一成矿带（雪峰弧形成矿带）典型金矿床——沃溪金矿，区内金矿床成因属硅质岩成矿，成矿模式如图2。

6　结论

（1）区内金矿床是一种新的金矿类型。热水沉积、同生成矿是区内金矿床的主要成因，金和热水均来源于深大断裂带来的间歇性喷发热流，处于沉积间断之上的硅质岩是金矿化的控制性标志，重晶石化是金矿化结束的标志，褪色化是金矿体定位标志。

（2）金矿应成为安化县金矿找矿突破的主攻方向：渣滓溪钨锑矿深外部、大溶溪钨矿深外部是脉状金矿体赋存的有利部位；冷家溪—黄茅溪一带和将军—白沙溪—金檀之间的马底驿组地层出露地段、江南—谈德溪东面及芙蓉岩体西外部古生界盆地边缘是层状金矿体赋存的有利部位。东西走向的板溪群马底驿组地层以及奥陶系与志留系地层接触地段和现有钨锑矿床深部可能具备更大的金成矿远景。

图2　安化县锑、金矿成矿模式剖面示意图Fig.2 A sectional view of hydrothermal sedimentary gold metallogenic model

参考文献/Reference

[1]陈强春．湘中地区微细粒浸染型金矿的找矿标志．湖南地质，1998.6：17(2)．

[2]张湖，李统锦．微细浸染型金矿床的一种新的亚类—硅质岩型金矿，地学前缘，2004.02．

[3]姚振凯，朱蓉斌．湖南符竹溪金矿床多因复成模式及其找矿意义，大地构造与成矿学，1993.9：17(3)．

[4]王滨清．安化廖家坪金矿床地质特征及成矿规律，湖南地质，2001.9.20(3)．

[5]何谷先．湘西沃溪金矿床地质特征及其找矿前景探讨，黄金地质，1996.6.2(2)．

Geological Characteristics Analysis of Silicolites and Gold Mineralization in Anhua,Hunan

Li Xinwen1,Deng Zixian1,Lei Chaohua1,Liu Feng2
(1.Hunan Bureau of nuclear industry geology 303 Brigade,Changsha Hunan 410119;2.Hunan Anhua Bureau Land and Resources ,Auhua Hunan 413500)

Abstract:Anhua county located in the Xuefeng arc formed ore belt and Hunan areas junction,tungsten,antimony,gold is rich in resources,gold ore,wide distribution.Through the previous work of Geology and mineral resources made a comprehensive analysis of the data,that gold mineralizing by sedimentary discontinuity control,with hot water deposition,with ore formation characteristics and in sedimentary section of siliceous rocks is control of gold Chuang Shengcheng main factors,as a new type of gold deposit,the Anhua County gold mine exploration of new ideas.

Key Words:Anhua;silica rock;gold mine;geological condition;prospecting direction

收稿日期：2016-1-5；改回日期：2016-2-23。

*第一作者简介李欣文，男，1967年生，助理工程师。E-mail:739927869@qq.com

文章编号：1672-5603（2016）01-008-6

中图分类号：P578

文献标识码：A