黄金洞金矿深部找矿方向研究

刘智振，谷新建，黄友金，罗　健

(1.湖南科技大学 能源与安全工程学院，　湖南 湘潭市　411201；2.湖南黄金洞矿业有限责任公司，　湖南 岳阳市　414507)



黄金洞金矿深部找矿方向研究

刘智振1，谷新建1，黄友金1，罗健2

(1.湖南科技大学 能源与安全工程学院，湖南 湘潭市411201；2.湖南黄金洞矿业有限责任公司，湖南 岳阳市414507)

黄金洞金矿因长期采掘，面临资源接替问题。根据矿区地质概况、成矿机制、成矿规律、成矿模式等内容，对黄金洞金矿深部成矿规律进行了分析研究，得出本矿区金矿的成矿规律属于区域变质热液型，并对黄金洞金矿的找矿进行了预测，在矿区内确定了3个级别共11个找矿靶区，为黄金洞金矿的找矿问题指明了方向，为解决矿山资源接替带来了新的希望。

区域地质；成矿规律；预测找矿

0　引　言

黄金洞金矿具有悠久的开采历史[1]。矿区包括金塘、杨山庄、田心里、深坳里、金枚5个矿段。先后有冶金235队、省地质局407队、403队、404队、武警黄金16支队等单位对该矿区的地质情况进行过不同程度的勘探。但因长期的采掘，如今该矿山资源保有储量较少，矿山面临资源接替危机。研究表明，开采历史较长的矿山在其深部以及外围存在巨大的找矿潜力，这对于解决矿山资源危机问题具有重要意义，并对于矿山实际生产与找矿工作具有指导性意义[2￣4]。

1　矿区地质概况

从大地构造上来说，黄金洞金矿在区域上位于江南古岛弧带中段，九岭次级隆起西南端[5￣6]。区域内出露地层从老到新依次为中元古界冷家溪群板岩、杂砂岩，震旦系硅质岩、炭质板岩，古生界灰岩、泥灰岩、粉砂岩以及中生界砂砾岩[5￣9]。而黄金洞金矿床地层主要是中元古界冷家溪群第四岩组(ptln4)，按岩性分为第一岩性段(ptln4-1)和第二岩性段(ptln4-2)[5￣9]。由于受南北向挤压应力作用，矿区内褶皱构造较发育，属于枫门岭-胆坑的近EW向或NWW向的复式向斜构造北翼，由一系列近似平行的次级同向倒转背、向斜构成紧密型褶皱群。区内断裂构造可分为EW-NWW向断裂组、NE-NNE向断裂组、NW向断裂组、SN向断裂组[7]。区内节理构造主要以剪节理为主，张节理次之。矿区内的褶皱构造、断裂构造、节理构造构成了本区复杂的地质构造[9]。

2　矿床成因

矿区内矿脉主要分布于中元古界冷家溪群第四岩组区域浅变质岩系中。冷家溪群岩组岩层厚，又经历了多次构造运动和变质作用，使得其中丰富度高的Au、Sb等元素活化、迁移、富集。矿石蚀变主要是硅化、绢云母化、白云石化、绿泥石化、黄铁矿化以及毒砂化，该蚀变与赋矿岩石蚀变非常相似，说明成矿期金主要来源于冷家溪群岩组。通过对矿物组合、矿化特征及矿物穿插关系等资料进行分析，可将黄金洞金矿床分为4个成矿(矿化)阶段，即石英-白云石期、石英-黄铁矿期、石英-多金属硫化物期、厚层状-块状石英期，与金矿富集关系密切的是第二和第三阶段。

3　成矿机制、规律及其模式

3.1成矿机制

黄金洞金矿床赋存于中元古界冷家溪群第四岩组地层中，岩性为浅变质泥岩、砂质碎屑岩[5￣9]。通过研究发现，第四岩组岩石中含金度高，为本区金矿床的形成提供了较丰富的物质来源。同时，根据金矿同位素资料可以证明金元素来源与第四组岩石关系密切。因此可以认为本区金矿床的成矿物质主要来自冷家溪群组第四岩组泥、砂质碎屑岩层。对杨山庄和金塘两矿段矿体中的黄铁矿、毒砂及蚀变板岩中的黄铁矿分别做了硫同位素测定，测定结果见表1。

表1　黄金洞金矿区硫同位素测定结果

表1数据表明，矿床中的硫同位素属轻型硫，毒砂中的硫同位素区间离差为8.8×10-3，既具有分散性又具有集中性；硫来自地层，受到热液蚀变改造而具有聚集性和统一性。

通过对矿床中的石英、黄铁矿和毒砂矿物用爆裂法进行测温，证实矿石中与金矿物共生的石英温度为240℃，石英、黄铁矿、毒砂的爆裂温度在155℃～265℃之间。温度测试结果见表2。

表2　黄金洞金矿矿物爆裂温度测试结果

成矿理论认为，一个矿床的形成，从构造的角度而言，必定有它特定的构造环境[5]。就本矿区而言，武陵-雪峰运动控制了湘东北地区成矿带的分布。湘东北地区因受从武陵-雪峰运动到加里东末期地质构造活动的影响，使褶皱基底的中元古界冷家溪群强烈变形，造成湘东北地区三个近东西向的挤压剪切带，并控制了各具特色的三个成矿区[5￣8]。黄金洞金矿产于冷家溪群第四岩组浅变质岩系的地层中，工业矿体受NWW或EW向的一组韧-脆性剪切断裂带控制明显，且具有多期构造活动的特点，在多期构造活动和多期成矿(矿化)阶段中，形成了含金的破碎板岩以及多期次的含金石英脉。

3.2成矿规律

通过研究发现，本区金矿体直接受韧-脆性剪切断裂构造破碎带控制，为金矿成矿时的导矿和储矿提供了良好通道和空间，对本区金矿床的定位起着主导地位和作用[7,10]。因此本矿区矿脉及矿体均分布于近东西走向的一组韧性挤压剪切断裂破碎带内，其形成于加里东期，之后由于受到印支-燕山期的影响，使得矿体规模和品味均增高[7]。矿区围岩蚀变主要受区域浅变质作用和热液热动力变质作用形成。蚀变岩石分布广泛，与矿床关系密切，是矿床成矿作用中的产物，与矿床作用同时发生和演化。由于区域变质作用使得包括Au在内的各种成矿元素从流体中沉淀、聚集而形成金矿床。

3.3成矿模式

构成本区褶皱构造基底的冷家溪群第四岩组地层，是本区金矿床的赋矿地层。该地层分布面积广，厚度大，含Au、As、S等微量元素值高，为本区金矿的形成提供了较丰富的物质来源。同时本地区经历了多次构造运动和变质作用，使其分散的Au、S、As等元素产生活化、迁移、聚集。矿区的金矿化和金矿体均储存在NWW-EW向韧-脆性挤压剪切断裂破碎带内，矿床的蚀变主要为硅化、绢云母化、金矿化、黄铁矿化和毒砂矿化及少量黄铜矿化、辉锑矿化、白钨矿化等[5]。这些现象反映了本区金矿成矿条件和成矿过程。

综上所述，黄金洞金矿的成矿过程大致经历了沉积成岩-区域变质构造-热液作用三大阶段。其中沉积成岩是矿源层形成的重要前提，区域变质是促使矿质活化、迁移、聚集形成的初始富集，而构造热液作用(蚀变)则是使成矿物质进一步接受改造、叠加、富集最终形成工业矿床。

4　找矿方向

构造和成矿属于同一应力作用的结果，它们之间有密切的内在联系[11]。根据矿区地层构造和矿化富集关系、矿山开采实际资料、矿区地质勘探和矿山地质资料、矿脉的分布和成矿富集规律，在矿区内确定了11个找矿靶区，分为I、II、III级。其中主要矿脉中深部I级定位预测区5个，矿床边部II级远景找矿区3个，矿区近外围具有找矿远景的构造区III级预测区3个。

4.1I级定位预测区

1号矿脉深部预测区分布于金塘矿段南部，矿体连续性好，从-110 m向下，有较大的矿化延伸，具有非常好的找矿前景，是理想的预测段；3号矿脉深部预测区分布于金塘矿段北部，根据穿脉资料研究分析，矿脉东段所见矿体厚度较大且具典型的矿体膨大特征，深部钻孔控制段见矿较好，开采资料和钻孔资料证明该矿脉深部仍有较大矿体延伸，具较好的找矿前景，是理想的预测地段；202号脉深部预测区分布于杨山庄矿段北部，经开采和钻孔资料证实，在160～56 m标高地段，矿体厚度、品位有增厚变富的趋势，据此预测，在此地段有较好的工业矿体存在，是理想的预测地段；301号矿脉深部预测区位于田心里矿段内，具探采资料证明该矿体从地表至+80 m中段厚度有增大趋势，矿化增强，据此预测该矿体找矿前景较好，是理想的预测段；501号矿脉深部预测区分布于南部的小桥洞至桥洞口，该脉未做系统地质评价工作，但开采资料预示该矿体具一定规模，矿化稳定，金品位较高，黄铁矿和毒砂等矿化较强，矿石中常见明金，沿走向及深部发展空间大，具较好的找矿前景，列为找矿预测区。

4.2II级远景找矿区

II-1找矿预测区位于凤形窝至狮形湾一带，该地段地表构造蚀变破碎带明显，据岩石地球化学勘查及实地勘查证实，该地段有一定的矿化蚀变且蚀变宽度大，说明本区是一个较好的找矿远景区。II-2找矿预测区位于庙背洞至张家沟，是3号脉东段延伸部分，地表沿矿脉带有多处断续可见金痕迹，其地表岩性、构造及围岩蚀变现象与具工业矿体段基本相同，地表有构造蚀变破碎带存在，具较好找矿远景区。II-3找矿预测区位于田心里至庙背洞一带，地表有断裂构造带，是202号脉工业矿体的延伸部分，地表浅部有少量钻孔揭露控制并见工业矿体，沿断裂破碎带有蚀变存在，局部地段蚀变矿化较强，具较好找矿远景区。

4.3III级构造找矿预测区

III-1找矿预测区为金溪南预测区，从泥湾断裂至水库之西，此处以倒转背斜为主，东西向断裂较密，挤压剪切破碎带发育密度较大，脉金在围岩条件相同情况下的成矿条件由于倒转向斜，故此区找矿资源潜力较大。III-2找矿预测区为金盆架区，位于矿区田心里和大屋村一带，此区断裂现象明显，且具有含金断裂多种标志，是一个有望找到矿的区域。III-3找矿预测区位于矿区东南部，坑上断裂以东，麻湾里以南，此区未进行过金矿找矿工作，但根据相关影像资料中得知此区有两个近东西向的线性影像断裂带，其特征与矿区内含矿断裂带的影像特征相似，该区应有较好找矿前景。

5　结　语

本文通过对矿山以往的地质资料和资源开采状况进行综合分析与研究，总结得出矿区内金矿的成矿机制和赋存规律，并据此预测了新的找矿靶区。在矿区内确定了三个级别的找矿靶区，其中主要矿脉中深部I级定位预测区5个，矿床边部II级远景找矿区3个，矿区近外围具有找矿远景的构造区III级预测区3个。这说明该矿区深部找矿前景良好，可以为黄金洞金矿寻找丰富的接替资源、缓减矿山资源紧缺问题、延长矿山服务年限带来新的希望。

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2016￣06￣28)

刘智振(1991-)，男，陕西延安人，硕士研究生，现从事矿山开采与灾害控制方面的研究，Email：yaxtlzz@163.com。