湖南醴陵市正冲金矿围岩蚀变特征及找矿意义

谢海英，徐 昊，文 亭,2

（1.湖南省有色地质勘查局二一四队，湖南 株洲 412007；2.中南大学 地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410083）

湖南省醴陵市正冲金矿是近年来醴陵金矿田内探明的资源储量接近大型的独立内生金矿床。其矿床成因类型为中-低温岩浆热液型金矿床，矿石工业类型为构造蚀变破碎岩型及石英细脉带型，其中构造蚀变岩型矿体为矿区内主要的工业矿体[1，2]。因此，研究分析矿区围岩蚀变形成过程和类型特征，以及蚀变对金矿富集的规律，对矿山今后的找矿意义重大。

1 围岩蚀变含义及形成过程

1.1 围岩蚀变概念

围岩蚀变，又称围岩交代蚀变、主岩交代蚀变，是指容矿围岩在流体（气相、汽相、液相）的作用下所发生的化学变化和物理变化，从而引起围岩化学成分和结构构造的变化。蚀变岩即是在围岩交代蚀变过程中，在一定的物理化学条件下，处于相对平衡状态的矿物共生组合所构成的岩石。

其实质是：在不同的温度和压力环境下，不同性质（酸碱度、氧逸度等）的成矿流体与围岩必然会处于不平衡状态。为了使两者之间趋向于达到化学与物理的平衡状态，必定要发生物质与能量的交换。这就会导致围岩中与流体不平衡的矿物要发生溶解，析出一些元素进入流体中，而另一些化学组分则沉淀下来，形成新的矿物。对于围岩而言，必然会涉及到物质的带入带出[3]。

1.2 围岩蚀变形成过程

围岩蚀变形成的交代蚀变岩可以完全由新生矿物所组成，同一平衡矿物组合内各种新生矿物没有交代蚀变现象，几乎是同时形成的，它们具有变晶结构，如矽卡岩。如果原岩没有被完全交代，仍然有原生矿物残留，则具变余结构、残余结构，则可称为“化”，如矽卡岩化。

流体与围岩的交代蚀变方式有：扩散交代、渗滤交代和两者兼有的交代三种方式。

围岩蚀变可发生在成矿流体运移途中（头晕蚀变，通道蚀变，成矿前蚀变），也可发生在矿质沉淀期间（矿晕蚀变，成矿期蚀变），还可以发生在矿质卸载之后（尾晕蚀变，成矿后蚀变）。

由于成矿物质淀积的温压条件不同，其伴随的围岩交代蚀变也不同。对特定的蚀变矿物而言，它既可以是高温成矿期蚀变，也可以是中温成矿期的矿前蚀变或通道蚀变，更可以是成矿后的蚀变。因此，就具体的蚀变矿物而言，对于不同的矿床类型和矿种，其找矿的指示意义可能截然不同。这需要具体情况具体分析。

围岩交代蚀变的强度与范围，既取决于流体的物理化学性质，如活度、逸度、pH、Eh、温度、压力等，也取决于围岩的物理化学性质，如孔隙度，渗透性、裂隙的发育程度，顺层还是切层，与流体的远近，与流体化学性质的差异。流体与围岩的化学性质差异越大，围岩交代蚀变越强烈。

围岩蚀变可以呈面型、体型分布，也可为线型分布。其分布范围变化很大，有的在矿脉的两侧为毫米级、厘米级宽，有的围绕着矿体则可分布达数十米宽，其蚀变范围一般远大于矿体[4]。

2 矿区地质概况

2.1 矿区地层

区内出露的地层主要为中元古界冷家溪群黄浒洞组与第四系。黄浒洞组（Pt2h）地层为一套浅变质岩系。岩性主要为灰色、深灰色中～中厚层状板岩、粉砂质板岩间夹薄层状变质泥质粉砂岩、砂质粉砂岩，及少量的硅化（质）板岩。与下伏岩层呈整合接触。根据岩性组合，以浅色浊积层为标志，其中黄浒洞组第二岩性组第二岩性段第一岩性层为矿区最主要的赋矿地层[5]。

图1 正冲金矿区地质简图（据徐昊等，2016，修改）

2.2 矿区构造

矿区主体构造为一个同斜倒转背斜，倾向北西，倾角26°～60°，南东翼为倒转翼，北西翼为正常翼。矿区位于正常翼，以发育平行褶皱轴面的劈理化带、与岩层近似平行的层间破碎带和NW向韧性剪切带为特征，NE向和近EW向断裂构造发育（图1）。

2.3 矿区岩浆活动

矿区岩浆活动频繁且具有多期次特征[6]。石牛田矿段出露花岗岩体6处，大都为蚀变花岗岩体，个别为蚀变云英岩，面积150m2～3000m2不等，大多呈不规则小岩株或岩脉出露；在亥子冲、正冲矿段主要出露雪峰期片麻状石英纳长正长石花岗岩脉。矿区勘查工作中揭露到深部大量花岗岩脉，表明矿区存在着较大的隐伏岩体，且岩体附近几米至几十米范围内围岩蚀变强烈，蚀变岩内金矿品位平均达3g/t左右，说明岩浆岩对矿区金矿成矿提供成矿热能及热流体起到了重要作用。

2.4 矿体围岩与夹石

矿体的围岩均为浊积岩变质成浅变质砂岩、粉砂质板岩和板岩，靠近岩体时局部变质程度较高，形成接触千枚岩，其主要成份为石英、绢云母、白云母、白云石及少量绿泥石和火山凝灰物质，普遍具强度不等的黄铁矿、硅化、绢云母化和毒砂矿化，靠近岩体时见碳酸岩化，靠近矿体蚀变较强，局部可见片理化，以富含CaO、MgO为特征。

矿体夹石较少，主要分布于北西向构造蚀变岩型透镜状矿体中，其规模很小，一般厚度小于2米，形态不规则，主要由蚀变板岩及石英脉组成，具绿泥石化，绢云母化，见较强黄铁矿化。

3 围岩蚀变及与金矿化的关系

3.1 围岩蚀变类型及主要特征

矿区与金矿化有关的围岩蚀变主要为硅化、绢云母化（褪色化）、绿泥石化、黄铁矿化、毒砂矿化，其次为铁白云石化、方铅矿化以及褐铁矿化等，云英岩化主要发育于花岗岩体中，与Au矿化关系不大。下图2中为矿区几种典型的围岩蚀变现象。

图2中各蚀变特征如下：

（1）黄铁矿化：蚀变围岩位于矿体边部，靠近岩体附近，主要由黑色碳质板岩及石英脉组成。碳质板岩具变余泥质结构，板状构造，板理发育；石英脉，乳白色，油脂光泽，呈不规则大脉状、团块状、细脉状及微细脉状产出。细粒黄铁矿化，粒径2mm～3mm，晶形呈立方体，硅化弱。

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（2）硅化、黄铁矿化：位于V80-3号矿体内，Au品位1.8g/t。主要由板岩夹石英脉组成，石英脉，乳白色，油脂光泽，致密块状。主要蚀变为强硅化、黄铁矿化、偶见毒砂矿化，在石英脉与围岩接触面上及石英脉裂隙中发育有绿泥石及暗色矿物等。毒砂，短柱状，单晶体长约0.5-2mm。黄铁矿，主要呈星点状分布，单晶体晶形呈立方体，具自形-半自形结构。

（3）绿泥石化、绢云母化：蚀变岩属于V80-3号矿体中的夹石。主要由板岩夹石英脉组成。普遍见绿泥石化、绢云母化、强硅化等。见大量微细粒黄铁矿成团块、结核及条带状产出。

（4）褪色化：蚀变岩属V80-3号矿体以东的V80-6号矿体，Au品位0.8g/t～1.3g/t。板岩夹石英脉。板岩具明显褪色化，硅化中等，见少量黄铁矿发育，晶形完整，呈立方体。单晶粒径0.5mm～2mm。在V80-3号矿体至V80-6号矿体之间的蚀变岩石，石英脉发育，普遍见褪色化，整体硅化较弱。

据全国独立内生金矿床围岩蚀变的不完全统计，与金矿有关的围岩蚀变共有27种，其中最重要的围岩蚀变为硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化和绿泥石化等五种[7]。正冲金矿区的蚀变围岩类型具备，有时呈组合式出现，是找金矿的重要指示。

3.2 蚀变与金矿化关系

不同的围岩蚀变及组合反映了含金热液成分、物化性质、成矿环境之间的差异，因此具有不同的矿化类型。从正冲金矿区整个金矿化特征来看，黄铁矿化、毒砂矿化、硅化及方铅矿化是寻找金的良好标志。当少量细粒状黄铁矿化出现在板岩与石英脉接触部位或石英脉中时，往往金矿化较好。毒砂矿化仅与北东向具条带状构造石英细脉带型金矿体关系较密切，在北东向石英细脉带中，当围岩中短柱状(晶体长度小于2mm)毒砂矿化较发育时，金品位均较好，针状（晶体长度大于2mm）毒砂矿化较发育时，金品位均一般。而在北西向构造蚀变岩型金矿体中，毒砂矿化极少发育，常见有方铅矿化，且方铅矿化与金矿化的关系密切，当矿体中见方铅矿时，金品位较高；另外在部分工程揭露的花岗岩脉中，毒砂矿化虽普遍发育，但其金品位普遍为矿化，很少达到工业要求。

上表（表1）列出了本区不同矿化类型的围岩蚀变组合、蚀变类型与金矿化的关系密切程度。

图2 正冲金矿主要围岩蚀变现象图

表1 围岩蚀变组合与金矿化类型关系

4 围岩蚀变的找矿意义

正冲金矿区围岩蚀变与金的成矿关系密切，因此，根据蚀变的变化特点寻找同类型金矿，或在矿区今后的生产找矿中，有可能收到实际效果。兹将围岩蚀变与金矿化的关系总结如下，以提供更多的矿化信息和找矿标志，为矿区扩大找矿成果服务。

（2）黄铁矿与金矿的生成关系密切，黄铁矿中普遍含金，其中细粒状黄铁矿化出现在板岩与石英脉接触部位或石英脉中时，往往金矿化较好；当黄铁矿晶形较好，颗粒较粗时，一般不含金或金矿化较差。

（3）条带状石英细脉带型金矿体以具绢云母化、浸染状毒砂矿化和黄铁矿化为特征；构造蚀变岩型金矿体以具有星点状细粒黄铁矿化，局部方铅矿化、闪锌矿化为特征（极少见毒砂矿化）。

（4）当矿石中见铜、铅、锌矿化时，其金品位一般较高。

（5）矿脉类灭端之蚀变岩中有时见泥线，它的出现多预示着距其不远有新的金矿体存在。因此，断裂中如有泥线出现时应加强金矿脉的寻找。

[1]湖南省有色地质勘查局二一四队.2013.湖南省醴陵市正冲矿区石牛田矿段金矿详查报告.

[2]湖南省有色地质勘查局二一四队.2016.湖南省醴陵市正冲矿区正冲矿段金矿详查报告.

[3]胡受奚.交代蚀变岩石学[R].北京：地质出版社，1980.

[4]陈亨亮.蚀变围岩及其找矿意义[J].福建地质，2008，27（2）：137-141.

[5]徐昊，文亭.醴陵市正冲金矿区成矿地质特征及找矿新突破[J].国土资源导刊.2016，13（3）：8-13.

[6]黄诚，樊光明，姜高磊，罗亮，徐增连.湘东北雁林寺金矿构造控矿特征及金成矿ERS测年.大地构造与成矿学,2012,36（1）：76-84.

[7]陈淳福，梁有彬.内生金矿床围岩蚀变及其找矿意义.地质找矿丛论，1990，5（3）：63-70.