淺析湖南金礦地質(zhì)特征及其控礦因素

(茂名市自然資源局(不動產(chǎn)登記中心) 廣東 茂名 525000)

引言

湖南是我國生產(chǎn)黃金歷史悠久、產(chǎn)量大的一個省，在區(qū)域上可劃分為4個成礦礦化集中區(qū)：湘西南礦化集中區(qū)、湘西北礦化集中區(qū)、湘中凹陷礦化集中區(qū)、湘東北礦化集中區(qū)。湘西北位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺，而湘東南為擠壓褶皺帶，花崗巖漿作用明顯，其過渡區(qū)為寬闊的湘中凹陷區(qū)。前人通過對湖南前寒武系金礦床的研究，認(rèn)為金礦床主要為石英脈型和破碎帶蝕變巖型兩個種類，還有少量的斑巖型(劉升友，2013)。從區(qū)域總體分布規(guī)律看，由西往東，金礦類型由石英脈型→破碎蝕變巖型→伴生金型，受地層-構(gòu)造聯(lián)合控制(鄒天平，2013)。前人對湖南金礦的研究做了大量的工作，但重點在研究成礦作用、成礦物質(zhì)來源、礦床形成時代、成因等，本文側(cè)重探討湖南金礦的地質(zhì)特征，并分析了地層、構(gòu)造、巖漿巖等對金礦的控制作用，對湖南下一步找礦具有重大意義。

一、地質(zhì)構(gòu)造背景

湖南省位于揚(yáng)子地臺與華南褶皺帶的接壤處，地質(zhì)構(gòu)造背景具有明顯的過渡性。湘西北位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺，而湘東南為擠壓褶皺帶，花崗巖漿作用明顯，其過渡區(qū)為寬闊的湘中凹陷區(qū)(周順菊，2009)。

湖南地區(qū)至少經(jīng)歷了地槽、地臺以及活化構(gòu)造三個大地構(gòu)造發(fā)展階段。在地槽演化階段(Pt1-Pt2)，區(qū)域內(nèi)沉積了一套厚度極大、巖性為陸源淺海相的碎屑巖，形成了區(qū)內(nèi)的泥質(zhì)碎屑巖含金建造，是為其后形成金銻鎢礦床的礦源層。雪峰運(yùn)動(0.8Ga)導(dǎo)致區(qū)內(nèi)地層普遍發(fā)生褶皺、斷裂和區(qū)域變質(zhì)；在地臺階段(Z-T2)，雪峰地穹緩慢上隆并長期遭受風(fēng)化剝蝕，致使礦區(qū)內(nèi)少有地槽構(gòu)造層分布；活化構(gòu)造階段(T3-Q)雪峰地穹再度隆起，各塊斷運(yùn)動加劇，形成明顯的地貌反差，于礦區(qū)內(nèi)堆積了一套巨厚狀紅色砂礫巖建造；伴隨上述構(gòu)造演化，礦區(qū)內(nèi)巖漿活動微弱(陳愛清，2012)。

(一)地層

湖南區(qū)域地層歷經(jīng)元古界到第四系，但與金礦密切相關(guān)的地層為前寒武系，主要由元古界冷家溪群和板溪群地層組成，其巖系具有厚度大、淺變質(zhì)或未變質(zhì)的特點，通常認(rèn)為它的時限為600～1400Ma，并夾海底中基性火山噴發(fā)的細(xì)碧角斑巖和火山凝灰?guī)r，是湖南金礦床(點)的礦源層。

湖南地區(qū)出露最老地層為中元古界冷家溪群，主要由一套細(xì)粉砂、粘土質(zhì)含火山碎屑物質(zhì)的濁積巖沉積巖石組成，厚8000～13000m。其上層覆蓋的地層為板溪群，主要由一套區(qū)域淺變質(zhì)的陸緣碎屑-火山巖、火山碎屑巖系組成，厚3～4km，最厚可達(dá)7～8km，與下伏的中元古界冷家溪群為不整合接觸關(guān)系。(劉升友，2013)。

(二)構(gòu)造

湖南區(qū)域構(gòu)造發(fā)育，具強(qiáng)烈的多旋回性，構(gòu)造活動由早到晚經(jīng)歷了武陵、加里東、海西、印支、燕山、喜山等期次，從而形成了斷裂、褶皺及巖漿侵入具有多期次的特征，多期次構(gòu)造活動相互交織、疊加、改造，形成了復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。

雪峰弧形隆起帶的南部為湘中凹陷，西北為沅麻盆地，北部為洞庭凹陷，中部益陽-長沙一帶為洞庭凹陷所隔，向東從岳陽一帶延伸到江西省境內(nèi)。

(三)巖漿巖

湖南區(qū)域內(nèi)花崗巖漿作用明顯，從武陵期到燕山期巖漿活動持續(xù)且有逐步增強(qiáng)的趨勢。區(qū)域范圍內(nèi)出露的巖基大小不一，從大面積花崗巖巖基到超小型次火山巖漿侵入均有出露，巖性主要包括酸性-超酸性殼源型(重熔型)和中酸性殼?；煸葱?同熔型)兩個成因系列。燕山期巖漿活動最為強(qiáng)烈，影響范圍也最廣泛，對前期形成的構(gòu)造進(jìn)行了疊加、改造，導(dǎo)致前期槽-臺演化歷史基本結(jié)束，從而進(jìn)入一個嶄新的階段(周順菊，2009)。

湖南雪峰弧形構(gòu)造帶中巖漿巖在東段較為發(fā)育，中段有所減弱，西南段基本未見有火成巖體出露。東段巖漿巖活動主要發(fā)生在燕山期，其次為雪峰期以及加里東期的酸性-中酸性巖，巖體產(chǎn)狀主要為巖基、巖株和巖脈。中段較大巖體主要為大神山、桃江、巖壩橋和滄水鋪巖體，集中分布在安化以南及益陽、桃江一帶，巖性主要為酸性花崗巖、花崗閃長巖。而在沅陵沃溪一帶未見有巖體出現(xiàn)。

二、金礦地質(zhì)特征

湖南金礦主要分布于雪峰弧形構(gòu)造隆起的金成礦帶中，該金成礦帶中分布的礦床在局部區(qū)域具有成群聚集的分布特征，在區(qū)域上形成了4個成礦礦化集中區(qū)：湘西南區(qū)、湘西北區(qū)、湘中凹陷區(qū)、湘東北區(qū)(如圖1所示)。

圖1 湖南雪峰弧形構(gòu)造隆帶及金礦礦礦化集中區(qū)分布圖

1-元古界冷家溪群、板溪群 2-震旦系 3-震旦系至志留系 4-白堊系至第三系 5-雪峰期花崗巖 6-加里東期花崗巖或花崗閃長巖 7-印支-燕山期花崗巖 8-斷裂 9-省界 10-礦床位置

湖南區(qū)域金礦顯示出明顯的層控性，金礦化主要受前寒武系地層制約，如元古界板溪群與冷家溪群淺變質(zhì)巖系、震旦系江口組砂質(zhì)板巖中。綜合分析雪峰弧形構(gòu)造隆起帶巖漿巖分布情況與金礦床的賦存位置，可以看出大部分金礦床位置與巖漿巖體距離較大，與巖漿巖作用關(guān)系不明顯；不過也存在部分金礦床集中出現(xiàn)，這些礦床成礦作用與構(gòu)造方向一致的中酸性長英質(zhì)脈巖具有一定的時空關(guān)系。對于湘中凹陷區(qū)金礦，東西向構(gòu)造-巖漿巖帶金礦分布與巖漿巖關(guān)系較為密切，距離較近，大部分位于巖漿巖外接觸帶或隱伏巖體上方(劉升友，2013)?？傮w來說，由SE向NW方向，巖漿活動與金成礦作用逐漸減弱；湘中西部地區(qū)的深大斷裂構(gòu)造及地層層位與控礦作用非常明顯，對金富集成礦具有重要影響。

(一)湘西南礦化集中區(qū)

湘西南礦化集中區(qū)位于雪峰弧形構(gòu)造隆起區(qū)，即新華夏構(gòu)造體系第三隆起帶。元古界板溪群及震旦系江口組為區(qū)內(nèi)出露主要地層，少量白堊系至第三系出露，該礦化集中區(qū)絕大部分金礦床分布在元古界冷家溪群、板溪群變質(zhì)巖系中，其他地層極少分布有金礦，層控作用明顯。構(gòu)造主要為北北東向的雪峰山褶皺帶，元古界冷家溪群、板溪群變質(zhì)巖系中發(fā)育的斷層構(gòu)造作為湘西南礦化集中區(qū)主要控礦構(gòu)造。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動不發(fā)育，僅在該礦化集中區(qū)西北處溆浦一帶出露花崗閃長巖體，與巖體接觸帶處分布著金礦床(點)，并發(fā)育著北東向斷層，為金成礦作用提供了良好的環(huán)境；廣泛出露的元古界板溪群淺變質(zhì)板巖中有少量基性巖脈出露。

湘西南礦化集中區(qū)金礦床類型主要有兩種：石英脈型、蝕變巖型，其形成主要受巖漿巖、巖性及構(gòu)造因素控制。經(jīng)統(tǒng)計，湘西南礦化集中區(qū)金礦絕大部分(90%以上)產(chǎn)于板溪群中，其中包括漠濱、白巖坳、淘金沖、陽灣團(tuán)、平茶、肖家等兩百余個石英脈型金礦床(點)(鄒天平等，2013；唐衛(wèi)國，2009)。

(二)湘西北礦化集中區(qū)

湘西北礦化集中區(qū)位于雪峰弧形構(gòu)造韌性剪切帶的中段，基本由北東向褶皺帶及斷層構(gòu)成。出露主要地層為元古界冷家溪群、板溪群，該礦化集中區(qū)幾乎全部金礦床產(chǎn)出于元古界冷家溪群、板溪群變質(zhì)巖系中，層控作用明顯。湘西北礦化集中區(qū)構(gòu)造主要為北東向斷層，多期次逆沖-推覆構(gòu)造相互疊加改造，對區(qū)內(nèi)金礦床的空間分布具有重要影響(鄧國幸，2010)。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動較弱，但金礦床的產(chǎn)出位置與巖漿巖在空間距離較近，處于兩者的接觸帶上，巖漿活動與金成礦作用關(guān)系密切，巖漿巖主要以巖珠形式產(chǎn)出。

(三)湘中凹陷礦化集中區(qū)

湘中凹陷礦化集中區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動較為發(fā)育，具多期次特點，經(jīng)歷了雪峰、印支、燕山等構(gòu)造活動，形成了特殊的構(gòu)造格局：以龍山穹窿為主體，并伴隨NE、NNE、NW、NWW等不同方向斷裂。其中以NWW向斷裂最為發(fā)育，規(guī)模大，形成時間也早，作為區(qū)域內(nèi)的主要控礦斷裂構(gòu)造(李安輝，2019；李惠純，2016)。

區(qū)域內(nèi)出露的巖體主要為印支-燕山期花崗巖，與巖體接觸帶處的前寒武系淺變質(zhì)巖中分布著金礦床(點)，與成礦作用較為明顯。賦礦地層主要為元古界冷家溪群、板溪群及震旦系江口組的淺變質(zhì)碎屑巖、含礫砂質(zhì)板巖，如新邵縣大新金礦、龍山金礦等；也有部分呈似層狀賦存于二疊系的棲霞組、當(dāng)沖組硅化質(zhì)礫巖，如康家灣鉛鋅金礦(林清茶，2014；曹瓊，2014；董富權(quán)，2014；婁亞利，2013；唐朝暉，2012)。

(四)湘東北礦化集中區(qū)

湘東北礦化集中區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺南緣、江南地軸中部，揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊碰撞帶上。出露主要地層為元古界冷家溪群、板溪群，該礦化集中區(qū)幾乎全部金礦床產(chǎn)出于元古界冷家溪群、板溪群變質(zhì)巖系中，層控作用非常明顯(駱珊，2014；李太兵，2012；彭澤華，2012；黃強(qiáng)太，2010；許躍初，2010)。

區(qū)內(nèi)金礦床(點)呈“東西成帶南北成行”的規(guī)律，分布十分廣泛，其中包括瀏陽斗華嶺金礦、曲溪金礦、醴陵市正沖金礦、黃金洞金礦、肖家山金礦、袁家山金鎢礦、萬古金礦等。區(qū)域內(nèi)巖漿活動較為發(fā)育，出露的巖體主要為印支-燕山期花崗巖，還有少量的雪峰期花崗巖和加里東期花崗巖或花崗閃長巖，主要以巖珠形式產(chǎn)出，金礦床的產(chǎn)出空間與巖漿巖距離普遍較遠(yuǎn)，巖漿活動與金成礦作用無直接關(guān)系。

金礦以石英脈型為主，其次為石英脈和破碎板巖混合型、構(gòu)造角礫巖型、蝕變破碎板巖型破碎型。

三、控礦因素

湖南區(qū)內(nèi)金礦床的形成受巖性、構(gòu)造、巖漿巖三大因素控制，其中以巖性和構(gòu)造為主。

(一)巖性與金礦化

湖南金礦化主要與新元古界板溪群、中元古界冷家溪群、震旦系江口組淺變質(zhì)碎屑巖有關(guān)。脈金礦床絕大部分產(chǎn)于板溪群五強(qiáng)溪組、馬底驛組和震旦系江口組中，其中區(qū)內(nèi)的板溪群、冷家溪群是金礦化非常重要的源巖。巖性與金礦化主要表現(xiàn)形式如下三個方面：

①在空間上，石英脈型金礦床與蝕變巖型金礦床幾乎都產(chǎn)于五強(qiáng)溪組、馬底驛組、江口組的淺變質(zhì)碎屑巖。

②金的背景值高。經(jīng)前人研究，區(qū)內(nèi)賦金地層的金背景值比地殼金平均值與湖南巖石金平均值都明顯要高，說明金的高背景值地層很可能為該地區(qū)金礦化提供了重要的物質(zhì)來源。

③金易于活化富集，區(qū)內(nèi)新元古界板溪群、中元古界冷家溪群、震旦系江口組淺變質(zhì)碎屑巖中裂隙發(fā)育，巖石滲透性好，有利于金在變質(zhì)熱液作用下活化遷移，最終在構(gòu)造應(yīng)力作用下富集成礦。

(二)構(gòu)造與金礦化

湖南地區(qū)具有特殊的構(gòu)造環(huán)境，這與金元素的富集密不可分。區(qū)內(nèi)金礦床均產(chǎn)于含金地層的斷裂破碎帶、斷層、裂隙等構(gòu)造有利部位，兩者關(guān)系極為密切。構(gòu)造對區(qū)內(nèi)金礦化具有極其重要的作用，構(gòu)造既是含礦熱液運(yùn)移的通道，又是容礦的空間場所。構(gòu)造控礦有以下基本形式：

①斷裂破碎帶控礦，它是區(qū)內(nèi)重要的控礦形式，形成石英脈型和蝕變巖型金礦，礦體嚴(yán)格受斷裂破碎帶控制，成礦規(guī)模一般較大，如鏟子坪金礦床。

②層間破碎帶控礦，這是區(qū)內(nèi)最常見的控礦形式，屬斷裂破碎帶的一種特殊形式，常形成石英脈型金礦床(漆煒博，2019；王振興，2019)。礦體賦存于巖層層間剝離空間、背斜翼部(如湘西金礦)或轉(zhuǎn)折端(如陽灣團(tuán)金礦)。層間剝離空間為礦液運(yùn)移、沉淀、富集提供了有利條件，背斜頂部巖層對成礦起屏蔽作用。

③裂隙控礦，這是斷裂破碎帶控礦的另一種形式，常沿破碎帶旁側(cè)的裂隙產(chǎn)出。礦體沿走向和傾向延伸不大，規(guī)模一般較小，在幾組裂隙交叉部位品位較富，如湘西金礦礦層間礦脈旁側(cè)的網(wǎng)狀礦體。

(三)巖漿巖與金礦化

湖南金礦化部分產(chǎn)于遠(yuǎn)離巖漿巖體的區(qū)域變質(zhì)巖中，為遠(yuǎn)離巖漿的變質(zhì)熱液礦床。有關(guān)本區(qū)金礦床成因已取得共識，即含金變質(zhì)熱液在構(gòu)造動力的作用下，運(yùn)移到破碎帶、斷層、裂隙等低壓有利成礦部位，產(chǎn)生充填、交代作用，使含金熱液中的成礦物質(zhì)沉淀析出而形成金礦床，并經(jīng)歷了后期構(gòu)造運(yùn)動的改造，最終形成湖南金礦床的現(xiàn)今格架。含金地層變質(zhì)熱液疊加后期的巖漿熱液對湖南金礦化發(fā)揮著至關(guān)重要的作用(常亮，2019；呂書君，2019；陳明輝，2018；高順，2017；鞠培姣，2016)。

四、結(jié)語

湖南以其獨特的地質(zhì)背景、構(gòu)造-巖漿發(fā)展演化過程、大量的礦產(chǎn)資源，已然成為國內(nèi)地質(zhì)學(xué)界研究的重點。湖南金礦按其成礦地質(zhì)特點和控礦因素可劃分為石英脈型和破碎帶蝕變型兩個主要類型，礦床均產(chǎn)于深大斷裂和區(qū)域性大斷裂的附近及其中新元古界冷家溪群、板溪群和震旦系淺變質(zhì)巖系組成的變質(zhì)基底。按大地構(gòu)造單元和金礦床的空間分布，湖南金礦主要分布在雪峰弧形隆起構(gòu)造帶，既是大型韌性剪切帶，又是大型金礦成礦帶，它集中了湖南大多數(shù)石英脈型、破碎帶蝕變巖型金礦。本文對湖南金礦床的地質(zhì)特征進(jìn)行綜述，并簡要概括了地層、構(gòu)造、巖漿巖等對金礦的控制作用，這對我們在湖南地區(qū)進(jìn)行下一步找礦具有一定的參考價值。