湖南雪峰弧形构造带字溪金矿床成因及找矿标志

摘 要：【目的】字溪金矿是湖南雪峰弧形构造带近年来新发现的产于蚀变岩脉中岩的金矿床，探讨其矿床成因，总结找矿标志，对于区内金矿找矿工作有重要指导意义。【方法】通过总结前人的研究成果，综合野外地质特征、岩石地球化学特征观察等方式，探讨了矿床成因，总结了找矿标志。【结果】研究结果表明，区内中基性岩脉岩石类型主要为辉长-闪长岩，其成因与板内大陆裂谷构造环境有密切关系，属于碰撞后伸展活动的产物。矿床形成于雪峰山陆内造山过程中，成矿物质可能主要来源于变质基底。断裂构造、基性岩脉及毒砂化等热液蚀变等是寻找该类型金矿床的重要标志。【结论】研究成果可为区内寻找同类型金矿床提供参考。

关键词：雪峰弧形构造带；字溪金矿；中基性岩浆岩；矿床成因；找矿标志

中图分类号：P6111 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2024）17-0033-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.17.007

Genesis and Prospecting Criteria of Zixi Gold Deposit in Xuefeng

Arc Structure Belt of Hunan Province

SONG WKaew5sO3xIgsOVL9otGmL/+GAtfhujEmMkW1jfPcqNQ=eiguo1 XIAO Dan2 WU Sheng1 ZHANG Hongchao2

（1.Hunan Provincial Land and Resources Planning Institute， Changsha 410007， China; 2.Changsha Natural

Resources Comprehensive Survey Centre， China Geological Survey， Changsha 410600， China）

Abstract： [Purposes] Zixi gold deposit is a newly discovered gold deposit in Xuefeng arc structure belt， Hunan province， which occurs in the altered dikes in recent years. [Methods] By summarizing the previous research results， and combing the field geological characteristics and rock geochemical characteristics， the deposit genesis is discussed and the prospecting criteria are summarized. [Findings] The results show that the intermediate-basic magmatic rocks in the area are mainly gabbro-diorite， which is closely related to the tectonic environment of intraplate continental rift and belongs to the product of post-collision extension. The deposit was formed in the intracontinental orogenic process of the Xuefeng Mountain， and the ore-forming materials may be mainly derived from the metamorphic basement. Fault structure， basic dike and arsenopyrite hydrothermal alteration are important marks for prospecting this type of gold deposit. [Conclusions] The research results can provide reference for the search of the same type of gold deposits in the region.

Keywords： Xuefeng arc structure belt; Zixi gold deposit; intermediate-basic magmatic rocks; deposit genesis; prospecting criteria

0 引言

字溪金矿位于湖南雪峰弧形构造带中段雪峰山金矿集区，是区内近年来在蚀变基性岩脉中新发现的岩金矿床，其揭示了雪峰弧形构造带金矿成矿的多样性和复杂性。本研究根据前期承担的相关科研项目工作，结合矿区近年来找矿结果及前人研究成果，探讨了矿床成因，总结了找矿标志，以期为下一步区内金矿找矿提供依据。

1 区域地质概况

矿床地处溆浦—靖州和安化—通道2条区域性北东向深大断裂夹持的溆浦—黔阳复背斜与白马山—龙山东西向构造带交汇处，区域出露地层主要为新元古界青白口系高涧群，该套地层为一套含碳泥质的陆源碎屑—火山岩沉积构造。

研究区内历经多期次构造，总体形成了以北东向断裂为主导的伴生以紧闭线性褶皱的构造形迹。该区岩浆活动频繁，主要有雪峰期、加里东期、印支期和燕山期，广泛发育中酸性、基性-超基性侵入岩和火山岩。区内白马山、中华山岩体中酸性岩体周围分布有一系列金矿床，如铲子坪金矿床、大坪金矿床。雪峰期基性及中性岩脉呈脉状侵入，对区域内金矿起着重要控制作用，如字溪金矿床。

2 矿区地质

该矿区内出露新元古界青白口系高涧群砖墙湾组、架枧田组、岩门寨组。其中砖墙湾组在区内出露最广，岩性为灰绿色条带状含粉砂质绢云母板岩夹泥质板岩，岩石剪切变形强烈、片理发育，架枧田组和岩门寨组仅于矿区北西角出露，岩性为长石石英砂岩、长石石英杂砂岩、粉砂质板岩、含凝灰质板岩及沉凝灰岩。

该矿区内断裂构造十分发育，主要为北东向断裂。其中F1为矿区主要导矿及容矿断裂，倾向南东，倾角为47°～75°，断层破碎带宽115～310 m，由断层泥，断层角砾岩、岩脉夹片理化粉砂质板岩、石英脉等组成，该断裂具有多期次活动特征。

该矿区内出露中基性岩脉（墙）、酸性岩脉各1条，均产于北东向断裂内。其中，与区内金矿成因密切的为沿区内深大断裂展布的中基性岩脉（墙），岩性主要为辉长岩和闪长岩，走向长约1 650 m，宽53～124 m，倾向南东，倾角53°～85°。另与中基性岩脉（墙）距离75～140 m南西方向平行产出一细晶花岗岩脉，走向长约1 420 m，宽40～96 m，倾向南东，倾角60°～76°。

3 矿床地质

该研究区内共圈定金矿体9个，矿体平均厚度为2.08 m，平均品位为3.26 g/t。其中，Ⅰ—①矿体为矿区主矿体，赋存于辉长闪长岩脉内的破碎蚀变带中，其金金属量占全矿区的92%，已控制走向长约475 m，倾向长约240 m，矿体呈脉状，倾向130°，倾角51°～83°，矿体平均厚度为2.55 m，平均品位为3.42 g/t。矿体倾向上往深部延伸，未尖灭，显示矿区深部还有巨大的找矿潜力。

该矿床矿石类型主要为蚀变岩型。金属矿物主要为自然金、毒砂、黄铁矿、黄铜矿等；脉石矿物主要为钠长石、石英、铁白云石等。矿石为自xiIFtiN3iy5NUYFjGldJbdjzkFavAkeQ+WD9FHiEMUw=形-半自形粒状结构、它形粒状结构、交代结构、包含结构、共结边结构及填隙结构，为浸染状构造、细脉状构造。蚀变主要有钠长石化、硅化、白云石化、毒砂化、黄铁矿化。该矿床主要载金矿物为毒砂和黄铁矿。

4 金矿成因及找矿标志讨论

4.1 中基性岩脉特征及成因

本研究测得矿区中基性岩脉SiO2质量分数为43.08%～53.94%，CaO质量分数为2.52%～6.84%，Na2O质量分数为3.81%～7.78%，K2O质量分数为0.05%～0.13%，Al2O3质量分数为9.63%～17.23%，MgO质量分数为1.73%～6.29%，TFe2O3质量分数为9.18%～13.88%，样品SiO2质量分数大多属于基性岩浆岩（45%%～53%）范畴，少量偏酸性或超基性，考虑区域蚀变影响，应归为中基性岩浆岩，这也与岩矿鉴定结果较为吻合。岩石里特曼指数σ43为2.23～5.52，碱度率AR为1.54～2.52，显示出碱性特征。固结指数SI值较大（8.89～27.04），表明分异程度较低。

基性和中基性岩墙产出的构造环境多种多样，大多数产出在与地幔柱相关的离散型板块边缘，也有一些岩墙与俯冲环境的火山岩建造或者与大洋地幔柱之上的火山建造有关，还可能与大陆碰撞有关［1］。关于雪峰山740～760 Ma基性岩墙的成因，有的学者认为其形成于裂谷环境［2］，有些学者认为它们是弧后拉张环境下的产物［3］，也有学者认为属于地幔柱成因［4］。前人研究表明，扬子地块东南缘在825～810 Ma完成了以岛弧地体拼接为主的增生型造山，形成了江南造山带。之后，造山带进入板内伸展（裂谷）阶段，形成了坳拉槽和边缘断裂，最终导致基性岩墙的侵位。相关学者获得了本区域隘口辉绿岩（831 Ma）、黔阳辉长-辉绿岩（712 Ma、747 Ma）以及通道辉绿岩（772 Ma）等基性岩的侵入年龄［5-6］，表明区域基性岩墙属于造山后板内伸展阶段产物。本研究所测字溪矿区中基性岩样品都落在Zr-Zr/Y及Ta/Hf-Th/Hf构造环境判别图解板内玄武岩区域，如图1所示，与区域基性岩年代学测试的结论基本一致。因此，本研究认为矿区中基性岩墙形成于造山后板内伸展阶段。

4.2 金矿床成因

本研究测得的矿区毒砂样品硫同位素δ34S含量为-5.60‰～0.90‰，属于岩浆硫（-6‰～+6‰）范围，具有深源硫的特征。

该样品中铅同位素组成变化较小（均不超过1%），说明矿区铅同位素组成较均匀。其中矿石硫化物206Pb/204Pb值为18.066～18.608，均大于18.000；207Pb/204Pb值为15.706～15.796，大于15.300，显示铀铅微弱富集；208Pb/204Pb值为38.819～39.695，总体略高于39.000，显示钍铅微弱富集；按照Doe［7］的标准，上地壳铅的μ值大于9.58，上地幔铅的μ值小于9.58，本区μ值远大于9.58，显示其主要来源于上地壳。在Zartman铅同位素构造模式图解及朱炳泉［8］△β-△γ成因分类图解中（图2），样品分布在上地壳铅附近，也进一步说明该区矿石来源于上地壳铅，可能为新元古界变质地层或更老的结晶基底。

黄宽心等［9］测试获得6件石英样品氢氧同位素组成，显示与造山型金矿相似，成矿流体可能来源于变质流体。

根据字溪金矿的成矿构造背景和矿床地质特征，结合岩石地球化学特征、成矿物质来源等方面的研究，本研究认为字溪金矿形成与区内中基性岩脉无直接关系，矿床形成与造山作用有关，证据主要如下。

①该区中基性岩墙成因与板内大陆裂谷构造环境有密切关系，其侵入于760～740 Ma区间，属于碰撞后伸展活动的产物。虽暂未获得字溪金矿成矿年龄数据，但可参照区内铲子坪、大坪等金矿成矿时代，可知本区金矿的成矿期主要为印支期，其形成与印支期雪峰山陆内造山作用有关。显然，金矿形成与中基性岩的侵入处于不同构造环境，且成岩与成矿具有明显的时间差。

②本区矿体特征与典型造山型金矿床相似。矿体产出严格受断裂构造控制，矿体的直接围岩主要为蚀变辉长闪长岩，蚀变主要为硅化、白云石化、绢云母化、绿泥石化等中低温热液蚀变，符合造山型金矿产于绿片岩相变质地体中的基本特征。

③矿石类型主要为蚀变岩型，金属矿物主要为自然金、毒砂、黄铁矿、黄铜矿等，脉石矿物主要为钠长石、石英、铁白云石等，与典型造山型金矿矿石特征基本相似。

④载金矿物毒砂δ34S变化范围较小（-5.60‰～0.90‰），显示深源硫的特征，而铅同位素组成指示铅源来源于上地壳，说明成矿物质可能主要来自变质基底。

4.3 找矿标志

①地层岩性标志。矿体赋存于北东向中基性岩脉内的破碎蚀变带中，蚀变基性岩脉是区内金矿成矿的一个重要标志。

②构造标志。北东向断裂控制了蚀变辉长岩岩脉及金矿体的产出，为本区金矿床控矿及熔矿构造，是区内主要找矿标志。

③蚀变标志。硅化、黄铁矿化、毒砂化是本区主要找矿标志，尤其毒砂化是区内寻找金矿床的直接标志。

④地球化学标志。土壤Au、As等元素综合异常，是寻找金矿床的间接标志。

5 结论

①矿区侵入岩脉（墙）大多属于中基性岩浆岩，岩性主要为辉长岩和闪长岩，其形成于造山后板内伸展阶段。

②字溪金矿床的形成与区内中基性脉（墙）无直接关系，矿床的形成与雪峰山陆内造山作用有关，成矿物质可能主要来自变质基底。

③矿床产于北东向断裂中的蚀变辉长岩岩脉内，断裂构造、基性岩脉及毒砂化等热液蚀变等是寻找该类型金矿床的重要标志。

参考文献：

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收稿日期：2024-07-27

基金项目：湖南省省级财政出资地质勘查项目“湖南雪峰弧形构造带金锑矿找矿靶区优选项目”（20140315）。

作者简介：宋维国（1972—），男，本科，高级工程师，研究方向：固体矿产勘查与研究。

通信作者：肖丹（1989—），女，硕士，高级工程师，研究方向：固体矿产勘查与研究。