雪峰弧形构造带金矿分布规律及控矿因素

梁玉明，周厚祥，金小燕，余姝辰，谭华杰，董裕军，唐小玲

摘    要：本文通过对其区域成矿规律和控矿因素进行研究，总结分析了区内金矿的成矿时代、空间分布规律、矿化垂向分带规律、矿床共生组合规律等，根据沉积作用、构造活动和岩浆活动等对金矿成矿就位机制及成矿作用影响分析控矿因素。研究成果提高了该区成矿地质条件和成矿规律等方面研究的深度和广度，为今后该区进一步的矿床研究和区域找矿工作提供依据，进一步拓宽成矿预测的思路。

关键词：雪峰弧形构造带；金矿；分布规律；控矿因素

中图分类号 TD11， P618.51        文献标志码：A          文章编号：1672-5603（2023）03-84-09

Distribution Regularity and Ore-controlling Factors of Gold Deposits in Xuefeng Arc Structural Belt

Liang Yuming1，2，Zhou Houxiang2，Jin Xiaoyan2，Yu Shuchen2，Tan Huajie2，

Dong Yujun1，Tang Xiaoling1

（1.Hunan Institute of Natural Resources Investigation，Changsha Hunan 410007；2.Hunan Affairs Center of Natural Resources，Changsha Hunan 410004）

Abstract： Based on the study of regional metallogenic regularity and ore-controlling factors， this paper summarizes and analyzes the metallogenic age， spatial distribution law， vertical zoning law of mineralization， and law of deposit symbiotic association of the gold deposits in the area， and analyzes the ore-controlling factors according to the influence of sedimentation， tectonic activity and magmatic activity on the ore-forming emplacement mechanism and mineralization.. The research results improve the depth and breadth of the study of metallogenic geological conditions and metallogenic laws in this area， and provide a basis for further ore deposit research and regional prospecting in this area， and further broaden the idea of metallogenic prediction.

Keywords：Xuefeng arc structural belt; gold mines; distribution law; ore-controlling factors

0 引言

雪峰弧形构造带（雪峰山—幕阜山地区）是湖南最重要的金矿成矿区带，带内金矿资源丰富，湖南90%以上的金矿都分布在这一带上，俗称“金腰带”。依据已探明金矿床计算的含矿系数（0.018～0.004）估算，雪峰山—幕阜山地区2 000 m以浅远景资源量可达3 000 t[1]。本文通过对雪峰弧形构造带内金矿分布规律和控矿因素进行总结分析，以期为今后该区进一步的矿床研究和成矿预测工作提供依据。

1 地质概况

湖南“金腰带”是扬子地块—华夏地块碰撞的关键区段，是慈利—保靖断裂（F1），城步—新化断裂（F6）、茶陵—郴州—临武断裂（F9）、常德—安仁断裂所挟持的盆岭相间的弧形构造隆起带[1]（图1），也称“雪峰造山带”。区内地层自新元古代冷家溪群—古近系，发育较齐全。其中，富含火山沉积物的冷家溪群、板溪群以及南华系与区内金矿成矿关系最为密切，且分布广泛。带内岩浆岩以中性—酸性侵入岩为主，以加里东期、印支期为主，燕山期次之，以S型花岗岩为特征，少量I型、A型花岗岩，伴有基性岩脉。火山活动在燕山晚期明显增强。

2 金矿分布规律

2.1 成矿时序规律

雪峰造山带先后经历俯冲—增生造山作用（中新古代雪峰—武陵期）、碰撞造山作用（加里东期）和陆内造山（印支—燕山期）多期多机制造山作用。加里东运动以来，该构造带地区历经碰撞造山作用和陆内造山作用形成了以层滑构造为主要特征的弧形山脈带，具有多期次、多层次的特点。三期强烈的造山作用形成了强烈的构造—岩浆—成矿作用，成矿作用是同期构造—岩浆活动的资源响应。

根据本次研究及其他研究者对包括雪峰弧形带湘东北地区[2-4]、湘中地区[5-6，11，26]、湘西南地区[7-9，22]在内的主要矿床，采用含金石英脉Rb-Sr、Re-Os、Ar-Ar、U-Pb、K-Ar等方法测定同位素年龄结果，成矿年龄均落在70.30±8.65～224±94～462±18 Ma之间，且以224±94～462±18 Ma为主，远晚于区域变质作用（1 000～1 800 Ma）区间，说明武陵—雪峰运动并没有发生金矿成矿作用，而应该发生在加里东早期之后，加里东期和印支期为湖南前寒武系金矿的两个主矿化期（图2），燕山期为次要矿化期。

区内金矿的成矿时代（表1[2-9，11，18，22-23，25-26]），总体而言，自西向东有逐渐由老变新的趋势。铲子坪、渣滓溪、沃溪一线以西，以加里东期及印支期为主，在白马山—龙山EW向构造带内西段铲子坪—漠滨一带存在1 015～819.46 Ma的高龄区（武陵—雪峰期）；古台山—滑板溪—大溶溪—符竹溪一线以东，金矿成矿年龄以印支期为主，并出现燕山期；湘东北地区团山背V2-2号金矿脉产于燕山期侵入的花岗闪长岩内，而且近年来的研究表明湘东北地区金矿出现多个燕山期等时年龄值，显示燕山期岩浆活动对金矿的影响力度。研究显示，愈靠近复式岩体，Au成矿期次愈多，成矿时限愈宽，如铲子坪金矿靠近白马山复式岩体Au成矿年龄为205.6～819 Ma，大万金矿靠近金井、望湘复式岩体Au成矿年龄为70～425 Ma等。

2.2 空间分布规律

2.2.1 矿床区域成带分布规律

（1）长期活动的深（大）断裂控制了金矿带的展布方向。NNE向桃江—城步地壳下岩石圈断裂带和与之大致同向的会同—溆浦逆冲断裂带、通道—安化断裂带、绥宁—桃江仰冲逆冲断裂带等地壳断裂，以及NWW向官庄—板溪地壳断裂等联合控制了NW向常德—安仁转换断裂带SW侧的雪峰弧形成矿构造带，该带自SW向NE，按近SN向→NNE向→近EW向展布和金矿床的矿种组合序列类型由金锑→金→锑金→金锑（钨）→金锑→金的变化趋势。在类型上具有“石英脉型→石英脉型+构造蚀变带型”的变化趋势。常德—安仁转换断裂带NE侧的湘东北地区文家市—双牌、宁乡—汨罗岩石圈断裂和连云山—南岳、安乡—醴陵、华容—文家市等壳断裂带近井字型交汇控制了湘东北地区金矿NE向成带、NW向成行的分布规律。

（2）基底浅层断裂带及大型隆起带控制了金矿的富集区（带）。白马山—龙山—紫云山和安化—宁乡—浏阳等两条EW向构造隆起带是区内金矿成矿的重要区带。其中白马山—龙山—紫云山EW向隆起带分布有大型金矿2处、锑矿1处，锑金矿1处，典型矿床有铲子坪金矿、锡矿山锑矿、龙山金锑矿等。安化—宁乡—浏阳EW向隆起带分布有大型金、锑矿床5处，金锑钨矿及多金属矿各1处，典型矿床有万古金矿、黄金洞金矿、符竹溪金锑矿、板溪锑矿、沃溪金锑钨矿、七宝山多金属矿等。

2.2.2 主要矿床类型的分布规律

王甫仁等[10]发现的韧性剪切带型金矿床主要分布在雪峰成矿带内，其次是湘东成矿带，包括部分石英脉型和蚀变岩型金矿。该类型矿床大都分布于韧性剪切带内应变最强部位，即韧性剪切带中的强带，并有后期脆性变形叠加地段。如铲子坪—大坪金矿集区、龙鼻桥—洞头坪金矿带中的区域NE向片理化带中的强带。铲子坪—大坪金矿集区在NE向片理化强带的基础上，叠加有晚期次NW向剪切带，湘东北地区的雁林寺、黄金洞、大万等矿区，具有与铲子坪—大坪金矿集区同类现象。

与中酸性同熔型岩体有成因联系的金矿主要分布在湘东北地区和白马山—龙山东西向成矿带上的古台山金矿，矿体受岩体外接触带中的强蚀变带控矿，热液蚀变现象明显，铲子坪金矿、符竹溪金锑矿、陈家村金矿等均属此类型。

微细粒浸染型（卡林型金矿）如高家坳金矿、水再冲金矿、廖家坪—太平金矿，它们受特定的层、相位源、障等条件控制，赋矿层位泥盆系跳马涧组、佘田桥组以及奥陶系—志留系，其岩性分别为碎屑岩、碳酸盐岩及浅变质岩系。金矿床多处于构造的窿起部位，具有良好的封闭条件。

2.2.3 矿床的垂直分布规律

雪峰弧形构造带内金锑共生矿床普遍具有明显的矿化垂向分带规律，主要表现为矿床浅部以锑矿化为主，往深部锑矿化减弱，金矿化逐渐增强，并逐渐过度为以金矿化为主，如符竹溪、龙山、龙王山、江溪垄、古台山、大坪、万古、沃溪等矿床均具有同样的矿化垂向分带规律。

（1）不同标高的矿化垂向分布规律

姚振凯等[11]根据钻孔控制符竹溪主要矿体最深达-180 m标高（地表矿体标高最高360 m），控制矿化深度540 m的空间范围的取样分析，综合该矿区自地表到深部成矿特征，有7个分带：①蚀变退色岩带：绢云母化、硅化，通常无Au、Sb矿化，但有As、Sb、Mo等元素的地球化学晕显示。②硅化带：与退色带的区别在于明显增强，但无明显的石英脉产出。③石英细脉带：出露标高280～240 m，当石英细脉带含有细粒黄铁矿，同时伴有上部①、②两个带时，则暗示其深部有锑金矿体存在。④含金锑石英脉破碎带：揭露标高240～-40 m，锑多于金，有大量块状辉锑矿产出，含较多细粒黄铁矿。⑤含锑金石英脉破碎带：揭露标高-40～-160 m，金多于锑，锑矿化明显减弱。⑥含金石英脉破碎带：揭露标高-160～-240 m，锑矿化基本消失，但金矿化强度有加大趋势。⑦含金多金属矿化带：依据区域重磁物探，化探资料理论预测的矿化带。

龙山金锑矿从已揭露的1 100～-300 m标高来看：900 m标高以上以锑为主；900～400 m标高为过渡区带，金锑矿化均较高；400 m标高以下则金矿化越来越强、锑矿化越来越弱。龙王江金锑矿从已揭露的350～-140 m标高看：以0 m标高为界，0 m标高以上以锑为主，0 m标高以下以金为主。江溪垅金锑矿往深部亦有金矿化增强、锑矿化减弱的趋势。沃溪金锑钨矿的鱼儿山矿段0 m标高以上金、锑、钨含量较高且矿化强，0 m标高以下则以金钨矿为主，锑矿化减弱，品位变化较大[12]。

经实地调查，大新、大坪、万古等大中型金矿，于地表及浅部也均具有锑矿化，往深部锑矿化逐渐减弱直至缺失，而金矿化增加。总体而言，雪峰弧形构造带中的金锑钨矿床普遍具有明显的垂向分带规律，从上至下在矿种上具有“锑+金→金→钨+金”的变化规律，符合自浅至深，由低温矿床—中温礦床的成矿序列理论。

（2）金矿类型垂直分布规律

区内石英脉型金矿由浅部的细脉，往深部脉幅加大，再往深部因硅化蚀变强烈而演变为蚀变岩型金矿，即从上至下矿床类型上具有“石英脉型→石英脉型+构造蚀变带型→构造蚀变带型→构造蚀变带型+蚀变靡棱岩型”的变化规律。如万古金矿床-310 m中段矿化类型为石英脉型为主+构造蚀变岩型，至-980 m标高，矿化类型则变为构造蚀变岩型为主+石英脉型，至-1 850 m标高，矿化类型则基本为构造蚀变岩型。另外雪峰金矿田一带金矿类型也存在明显的垂直分布规律，如1 200～1 300 m标高（中山金矿）矿化类型主要为石英脉型为主，至700～800 m标高的铲子坪金矿则矿化类型转化为以构造蚀变岩型为主，再至0～200 m标高的大坪金矿，则矿化类型转化为以构造蚀变岩型+蚀变糜棱岩型为主（图3）。

3 控矿因素

控制雪峰弧形构造带内金矿成矿的主要因素有构造、地层岩性、岩浆活动、围岩蚀变等因素，其中构造因素起主导作用，它既是成矿流体和成矿物质的运移通道，又是成矿物质的储存空间。

3.1 构造因素

3.1.1 构造对金矿的逐级控矿作用

扬子和华夏古陆块碰撞带，尤其是古大陆边缘控制了整个雪峰弧形金矿成矿带；区域性深大断裂、基底构造隆起带控制了金矿成矿区的分布，以及与金矿成矿关系密切的岩浆岩（含隐伏岩体）的空间就位；韧性剪切带、“平行断裂对”所夹持的隆起带、褶皱枢纽转折端等控制了金矿田或矿集区的展布。其中“平行断裂对”中的相向或相背倾斜的正断层所构成的地堑或地垒是典型的伸展构造[13]，如湘东北地区的雁林寺、黄金洞矿带及大万金矿田受断陷盆地边缘正断层或走滑断层所控制，同时亦受剪切带所控制；沃溪金锑钨矿田为剥离断层与变质核杂体所产生的铲形正断层控制。

雪峰构造带的大地构造先后经历了六期构造运动，自老至新为：武陵运动（冷家溪阶段）、雪峰运动（板溪阶段）、加里东期（南华—志留纪阶段），印支期（中泥盆纪—中三叠纪阶段）及燕山期（晚三叠纪—古近纪阶段）、喜马拉雅期（新近纪）。总体上，地质演化由古弧盆系向（武陵运动）被动陆缘-前陆盆地、（加里东运动）陆表海、（印支—燕山运动）叠加陆内造山以及陆内断陷（喜山运动）演化。其中以武陵运动、加里东运动、印支运动、燕山运动最强烈，并伴随有强烈的构造-岩浆作用，因而造就雪峰造山带内构造较为复杂。

构造对金矿的形成具有分级控制作用，裂谷、隆起带、深大断裂带、碰撞带（陆—陆、弧—陆）、古大陆边缘等控制了金矿区（带）的展布；接触带、断裂裂隙带、韧性剪切带、层间破碎带、基底与盖层之间的不整合面、褶皱枢纽转折端等控制了金矿田、矿床的展布[14]。

区域背斜或背斜倾伏端、次级构造（含大型层间破碎带）宏观控制了矿床的定位；背斜中的次级褶皱、断裂、层间破碎带等控制了矿体的分布，尤其是NE－NNE向组、近EW—NW向组等次级断裂是金矿的主要控矿构造，即不同的构造型式控制了矿体或矿（化）层的形态、产状和规模。

雪峰造山带构造比较复杂，NE、NW、EW和SN向构造在隆起带内相互复合，其中NE向和NW向构造带构成区内的主要构造格架。NE向构造带（雪峰弧形剪切带）对本区金矿化影响最大，NW向构造带影响次之。

NE向断裂带发育在新元古界、震旦—寒武系浅变质岩中。NE向断裂带属于雪峰弧形韧性剪切带的组成部分，在平面上断裂呈平行展布，剖面上呈叠瓦状构造[15]。断裂之间，由次级褶皱及次级小断层所衔接。该带早期属中深构造相的韧性剪切带，晚期构造相抬升运功沿早期变形分界面展布，形成一系列浅构造相韧脆性变形[16]。构造年代学表明，沿雪峰山构造带几条深大断裂中的云母Ar-Ar或伊利石Ar-Ar年龄主要存在加里东期年龄与印支晚期年龄，因此NE向断裂由一系列相互平行的加里東期断裂组成，印支期再次活动。NE向断裂发育于韧性剪切带上部的韧-脆性变形带中，为深部含矿流体向上运移的重要通道，在适当的构造部位金富集沉淀成矿。

NW向断裂由一系列NW向断裂破碎带、硅化岩脉带组成，展布于NE向断裂带之间，时代略晚于NE向断裂带及片理化带，是韧性变形晚期或期后的浅构造相产物，具有等距分布的特点，为区内金矿次要的容矿构造。在烟溪地区发育的NW向构造内发育印支晚期基性岩脉；龙山矿区同样可见NNW向含矿构造切NE向构造石英脉。NNE向构造发育最晚，同时斜切NE、NW向构造带。

雪峰造山带金矿构造控矿规律[17-18]研究表明，区内主要存在两大控矿构造域即区域性背斜和叠加脆-韧性构造是有利成矿构造。位于冷家溪群和板溪群等富泥质变质沉积岩区的含矿构造往往呈现出脆-韧性特征，形成蚀变岩型和条带状石英脉型矿石，交代作用明显；强硅化岩石、含砾板岩、花岗岩等脆性岩石形成石英脉型和角砾状矿石，形成羽状矿体，以充填作用为主，交代作用不明显。

3.1.2 同级构造交汇及各级构造叠加控制了金元素和厚富矿体的分布。

雪峰造山带内金锑矿床（点）多产于NE、NW两组断裂的交汇部位或其附近，NE、NW及近SN向断裂交汇带为区内重要的容矿构造。区内容矿构造为复合叠加构造，其内部金矿化具明显分段富集特征，工业矿体在矿化带中往往呈透镜状、扁豆状断续出现。如在铲子坪、大坪、桐溪等地的NW向含金断裂内，矿化富集地段均见NE向次级构造与其交汇，表明容矿构造是规模更小的两组配套构造。大万、黄金洞、雁林寺、洪源[19]等金矿床，均为NNE向含矿断裂及NWW向矿化韧性剪切带与相应褶皱构造叠加成矿作用形成。

3.2 地层岩性因素

区内金矿主要赋存于新元古界青白口纪的冷家溪群、板溪群（高涧群）、南华系，次为早古生界奥陶系和晚古生界泥盆系等地层中。金矿床主要产于含火山物质的浅变质硅铝质碎屑、泥质岩中，具一定的层控性。

冷家溪群是湘东北地区最主要的赋金层位，赋矿围岩主要为浅变质碎屑岩与砂质板岩；据毛景文等[20]的研究，区内冷家溪群中金的含量普遍较高，是地壳克拉值的1～8倍，高出（TayI0γ，1985）上部地壳丰度的2～18倍，为金矿的形成提供了丰富的物质来源；板溪群是雪峰弧形构造带中西段主要的赋金层位，存在多层古海底火山喷发形成的含Au火山－沉积建造，据统计，该层赋矿围岩Au含量平均值3.83×10-9，均远高于上部大陆地壳中Au（1.8×10-9）的平均值，也是一个重要的金矿源层；南华系是雪峰弧形构造带南西段及龙山－白马山东西向构造带的隆起部位的赋金层位，其Au平均含量达5.74×10-9，是上部大陆地壳中Au含量的3～4倍；泥盆系中下统泥质粉砂岩、粉砂岩、泥岩是雪峰弧形构造带南缘金的赋矿层，金丰度值平均2.72×10-9～3.20×10-9。

彭建堂等[21-22]从稀土元素、同位素（Pb、S、Sr）以及微量元素等地球化学特征，也认为雪峰弧形构造带金矿床的成矿物质主要来自赋矿的冷家溪群、板溪群等围岩，即赋矿地层为金的矿源层。

彭渤等[24]分析湖南锑金矿具有区域穿层成矿的特征，区域锑金矿明显受岩性控制而不具有传统的“层控”特征，锑金成矿与印支－燕山期的岩浆活动具有明显的时空藕合关系和成因联系。

综合前人研究成果，本文认为雪峰弧形构造带内赋金元素地层多，并具有穿层特征，赋矿岩石多为含火山碎屑物的浅变质岩系，部分为以含砾碎屑岩、碎屑岩及硅质岩、碳酸盐岩等，成矿物质来源具有多源性，热液来源具有混合性，但主要以基底地层或更老的陆壳基底为主。区内矿源层是构造成矿的基础，除有岩浆源外，有构造而没有矿源层是很难成矿的。与矿源层沟通的构造，是矿液的通道，热液通过矿源层携带金属上升转移，在适宜的地质构造和地球化学的演化条件下形成矿床。

3.3 岩浆活动因素

雪峰弧形构造带内主要发育武陵期、加里东期、印支期和燕山期（主要为晚侏罗世）花岗质侵入岩，其中武陵期花岗岩分布于湘东北平江—浏阳一带，加里东期花岗岩分布于东部醴陵板杉铺和西部白马山，印支期花岗岩分布于通道—溆浦—益阳—醴陵一线以南，燕山期花岗岩分布于靖州—华容一线南东[23]。彭渤等对雪峰弧形构造带内岩浆活动对金矿的控制因素做了充分论述，认为金成矿是富集成矿物质的板缘岩浆源或岩浆库于中生代发生成矿大爆炸的结果[24]。付胜云等[14]认为湖南省大多数金矿床的空间分布与花岗岩类侵入体，尤其与碱性花岗岩密切相关，花岗岩的侵位，既可以从围岩中捕获金、加热含金流体，使金迁移再沉淀，又可以将自身携带的金质在围岩中成矿。

本文认为，雪峰弧形构造带内金矿主要成矿期与构造-岩浆作用在时间上具有一定的耦合性。岩浆侵位过程中，因入侵岩浆的热能和压力会导致围岩的变化或构造体制转换，在外接触带（含早期岩体）内常会发生断裂、褶皱或节理裂隙等构造。而花岗岩源岩中的金、锑等成矿物质也会随着岩浆岩侵入和就位，在岩浆热液中逐渐富集，并流动至合适的构造部位形成金锑矿床。如铲子坪金矿、古台山金矿、杏枫山金矿围绕白马山岩体外接触带的构造裂隙分布，其中铲子坪金矿含金石英脉Rb-Sr等时线年龄为205.6±9.4 Ma[7]，古台山金矿成矿期白云母Ar-Ar坪年龄为223.6±5.3 Ma[26]，两区金矿成矿期均属印支晚期（晚三叠世）。与白马山岩体形成时间197～224 Ma相近，因此推测，铲子坪金矿、古台山金矿的成矿作用与印支期的岩浆作用密切相关。湘东北地区因燕山期的构造—岩浆活动，不仅形成了北东向构造格局和大量的燕山期花岗岩，而且因岩浆热动力作用还进一步活化北西西向韧性变形剪切带或片理化带，而这些剪切片理化带及剪切带都是本区金矿就位场所，如黄金洞、万古等金矿床。

因此，岩浆活动可以为矿床提供热液，并对矿质提供热源，使地层中原来以各种形式存在的矿化元素发生不同程度的活化转移，促使地层中的成矿元素重新聚集，对成矿起到积极作用。

3.4 围岩蚀变因素

雪峰弧形构造带与金成矿有关的主要围岩蚀变为硅化、绢云母化、毒砂矿化、黄铁矿化和绿泥石化等。蚀变发育的强弱与成矿流体的温度和性质有关：当成矿流体为中高温时（比如铲子坪金矿、大坪金矿），各类蚀变均较为发育，蚀变带较为厚大（可达数百米），金矿化也较为强烈；当成矿流体以低温为主时（比如漠滨金矿、阳湾团金矿），围岩蚀变发育较弱，蚀变宽度较窄（一般为数厘米），硅化几乎不发育，金品位也相对较低。

4 结 论

（1）雪峰弧形构造带内金矿成矿时代以加里东期和印支期为两个主矿化期，燕山期为次要矿化期。

（2）区内金锑矿化存在空间演变规律，受各种因素的制约，产于雪峰弧形构造带的金矿在水平上和垂向上都有一定的分布规律。水平上，由西部→中部→东部在矿种上具有“金→金+銻+钨→金”的变化规律，在类型上具有“石英脉型→石英脉型+构造蚀变带型”的变化规律；垂向上，从上→下在矿种上具有“锑+金→金→钨+金”的分带规律，在类型上具有“石英脉型→石英脉型+构造蚀变带型→构造蚀变带型→构造蚀变带型+蚀变靡棱岩型”的分带规律。

（3）湖南金腰带金成矿以构造控矿为主，且在空间上具有逐级控矿特征。

（4）湖南金腰带金成矿对地层岩性有明显的选择性，区内金矿主要赋存于新元古界的冷家溪群、板溪群、南华系，次为早古生界奥陶系和晚古生界泥盆系等地层。

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