湘中紫云山隆起北部地区金矿找矿潜力分析

石 坚

（1.中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410012；2.湖南省有色地质勘查局二总队，湖南 湘潭 411102）

湖南是我国金矿资源较丰富的省份之一，已知单独金矿床大多沿雪峰弧型构造带和白马山～龙山～醴陵东西向穹断带分布，典型矿床有沃溪金锑钨矿、古台山金矿、龙山金锑矿、黄金洞金矿等。金矿床的形成大多与构造、岩浆热液活动有关，由于构造——岩浆活动的多期、多阶段性，金矿床的形成时代也具有多期次特点（罗献林，1989，1991；黎盛斯，1994；张景荣等，1989；毛景文等，1997）。湖南省内金矿大多赋存于前寒武纪浅变质岩地层中（罗献林，1989），矿体受一定的层位和岩性控制（彭建堂等，1998；蒋金凤等）。矿床工业类型主要为破碎带蚀变岩型和石英脉型，金矿床与石英脉的关系密切，载金矿物主要是黄铁矿等（罗献林，1990）。

1 大地构造位置

白马山～龙山～醴陵东西向穹断带是湖南省内重要的金矿控矿构造，为雪峰运动形成的零星古构造形迹（罗献林，1991），该带岩浆活动强烈，在白马山、紫云山、醴陵等地区见岩浆岩出露，大乘山穹隆、龙山穹隆则存在隐伏岩体（李汉光等，2007；吴继承等，2007），各岩体呈东西向串珠状展布，显示东西向的基底构造形迹。北东向宁乡—新宁、涟源—黄亭、桃江—城步、双峰—湘乡、祁阳—株洲断裂等和东西向隆起带相切（图1），组成了该金矿带的构造格架（蒋金凤等；康如华，2002）。紫云山隆起即位于该穹断带与常德—安仁转换断层的相交部位，区内构造与岩浆活动频繁，已知金矿点较多。

2 隆起区地质概况

紫云山隆起的核部是印支—燕山期复式岩体和中元古代浅变质岩组成的变质核杂岩体，向外依次为古生代—新生代地层组成的穹隆（戚学祥，1998），核部核杂岩体至少经历四期构造变动：雪峰运动、加里东运动、印支运动、燕山运动。前两次以褶皱断裂为主，后两期有广泛的岩浆活动，紫云山岩体即形成于印支期—燕山早期。紫云山复式岩体由两种岩石类型组成，即早期的中粒花岗闪长岩和晚期侵入的中粒黑云母花岗岩，后者侵入前者的中央部位，据高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为222.5Ma±1 Ma和222.3Ma±1.8 Ma，都为印支晚期的产物（刘凯等，2014）。此外，在岩体外接触带还出露花岗斑岩、花岗闪长斑岩等后期侵入的岩株和岩脉。

隆起核部由内往外，依次为古生代——新生代地层，除志留系和下泥盆统地层外，从中元古界冷家溪群到第三系均有出露，其中由浅变质含钙质粉砂质板岩、钙质板岩、含钙质条带状板岩组成的中元古界板溪群马底驿组地层与区内金矿化关系密切，区内已知金矿点大多沿该层位分布，为区内金矿的主要赋矿层位。

本区金矿床主要分布于岩体外接触带内，与燕山期花岗斑岩脉关系密切，如紫云山岩体北倾伏端的包金山矿区出露的花岗斑岩脉本身就具一定的金矿化，据以往样品分析，显示含金量为0～0.34×10-6，远远高于世界同类岩石的平均丰度值(3.8×10-9)（戚学祥，1998）。

由于紫云山复式岩体的侵入作用，在隆起区的外围产生一系列的环形剥离断层（戚学祥，1998），该组断裂构造走向与紫云山岩体轮廓近似平行，控制了区内金矿床的展布，如北倾伏端的包金山—铃山矿区，剥离断层呈近东西走向；在岩体西侧马鞍—南冲一带，剥离断层呈南北走向，但两者在紫云山岩体北西倾伏端处交汇。

3 典型矿床地质特征

紫云山隆起北部已知包金山、铃山金矿床受近东西向的F9（CF5）断层（剥离断层）控制（图2），该断层走向265°～296°，倾向北，倾角45°～67°，上陡下缓，斜交切割了地层。断层往西延至岩体舌状突起部位与西部近南北向的剥离断层交汇，往东断层走向由近东西向转为南东向，延伸至秋旺冲一带。

受F9（CF5）断层影响，在断层上、下盘发育一宽约20m～100m不等的破碎蚀变带，金矿体即赋存于该破碎蚀变带及F9（CF5）断层上下盘北西向、北东东向次级断裂构造中，赋矿围岩主要为板溪群马底驿组的变质含钙质粉砂质板岩、钙质板岩、含钙质条带状板岩等。

区内断裂极为发育，除近东西向主控矿构造外，还有北北东向、层间破碎带和北西向断层等三组，其中层间破碎带和北西向断层是区内重要的赋矿构造，北北东向断裂是矿区的主要破矿构造（图2）。

区内金矿石按岩石组合类型可分为：石英脉型、破碎蚀变岩型和破碎蚀变岩石英脉型等，其中石英脉型金矿体主要分布于浅部，受北西向断裂控制；往深部，出现受北东东向断裂构造控制的破碎蚀变岩型金矿体，在北西向断裂和北东东向断裂的相交部位，发育破碎蚀变岩石英脉型金矿体，为区内主要金矿石类型。

矿区围岩蚀变存在分带现象，断裂附近以强硅化、褪色化、绢云母化为主，见大量的磁黄铁矿发育，往外硅化、褪色化、绢云母化减弱，磁黄铁矿减少，黄铁矿增多，开始出现绿泥石化，并逐渐以绿泥石化为主，具弱硅化、褪色化，在成矿作用的尾部逐渐出现碳酸盐化。

金矿石矿物成分比较简单，除自然金外，局部可见白钨矿、辉锑矿，金属硫化物主要有黄铁矿、磁黄铁矿，其次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂等，脉石矿物主要为石英、方解石为主。

4 成矿物质来源分析

4.1 硫同位素组成

据鲍振襄（1994）对铃山金矿床硫同位素研究，发现含金石英脉硫化物δ34S（‰）值为-0.65～-0.11，均值为-0.41（3件）；花岗岩体中硫化物δ34S（‰）值为-5.26～-1.54，均值为-0.34（2件），二者均以轻硫为主。而板溪群地层中硫化物δ34S（‰）值为-4.8～+16.2，平均值为5.61（马东升等，2003），说明成矿硫源主要来自同位素组成相近的岩浆岩。

4.2 铅同位素组成

罗献林（1990）、戚学祥（1998）通过对铃山金矿石同位素分析，208Pb/204Pb为38.188～38.453，207Pb/204Pb为15.319～15.443，206Pb/204Pb为17.928～18.139，其μ值 变化范围为8.96～9.18，均值为9.07；另据陶诗龙等（2015）对相邻包金山矿区铅同位素的研究成果，208Pb/204Pb为38.433～38.582，207Pb/204Pb为15.590～15.673，206Pb/204Pb为18.121～18.244，标准差均小于0.063，其μ值变化范围为9.48～9.64，均值为9.57。

根据以往铃山、包金山矿区铅同位素研究成果，显示μ值接近，介于原始地幔（μ0=7.80）与地壳（μc=9.81）之间，显示矿石中的铅非单一来源，以壳源铅为主，但有少量幔源铅混入的特征。

4.3 流体包裹体特征

据鞠培姣等（2015）对包金山矿石中石英流体包裹体研究表明，主成矿期包裹体均一温度集中于250°～380°，盐度分布范围较广（2.31%～15.42%），多集中于3%～11%，属于富CO2、低盐度的Ca2+（Na+，Mg2+）-SO42-（Cl-，F-）-H2O-CO2体系，成矿热液可能来源于酸性岩浆热液，在成矿过程中成矿流体发生不混溶相分离作用，并在后期混入低盐度的外来流体。

综上，表明本区金矿成矿物质主要来源燕山期的岩浆活动。

5 找矿潜力分析

（1）据本区地质勘查资料，显示紫云山岩体整体往北西倾伏，在紫云山隆起北部出露大范围的板溪群马底驿组地层，呈单斜构造往北倾，在已知控矿断层F9（CF5）以北，发育多条剥离断层（图2），地表见金异常，推测金矿体埋藏较深，地表金矿化蚀变较弱，往深部具有一定的找矿空间。

（2）根据现有矿山坑道揭露，显示深部开始出现受断裂控制的破碎蚀变岩型金矿体，矿体走向延伸长度变大，且各个矿体有相连接的趋势，推测深部，尤其是靠近岩体倾伏端，存在受F9断层控制的具有一定规模的破碎蚀变岩型金矿体。

（3）本区断裂构造发育，且大多与深部岩体相连，地表矿化蚀变异常较好，类比相邻龙山隆起区，推测本区具有探寻大型以上规模金锑矿床的潜力。

综上所述，本区含金热液主要来源于燕山期岩浆活动，于板溪群马底驿组地层中富集成矿，成矿温度为250°～380°，已知金矿体受剥离断层及派生的次级断裂控制。推测深部具有探寻大型规模以上破碎蚀变岩型金矿床的潜力，建议加大该地区深部金矿找矿力度。