熊阜松

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二一七隊(duì)，湖南衡陽421001）

湖南常寧仙人巖金礦礦床成因及找礦規(guī)律分析

熊阜松*

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二一七隊(duì)，湖南衡陽421001）

本區(qū)處于水口山構(gòu)造巖漿帶中，即水口山鉛鋅（銅）金銀礦田，通過對仙人巖金礦控礦因素、成礦規(guī)律、找礦方向等進(jìn)行野外調(diào)查和室內(nèi)分析，基本查明了該礦區(qū)礦床成因及找礦規(guī)律，同時(shí)，對該區(qū)或深部尋找鉛鋅多金屬礦進(jìn)行了潛力評價(jià)，提出了下步的找礦方向和建議。

仙人巖金礦；成礦規(guī)律；找礦標(biāo)志；找礦方向

1 金礦床成礦理論及預(yù)測研究現(xiàn)狀及發(fā)展

當(dāng)前，世界級金礦的礦床類型主要有6種，即斑巖型銅金礦、鐵氧化物型銅金礦、沉積噴流型礦床(SEDEX)、淺成低溫?zé)嵋盒徒疸y礦、卡林型金礦及富金火山塊狀硫化物型，其儲(chǔ)量可達(dá)100～1000t[1]。國外學(xué)者Groves et al和Goldfarb提出“造山型金礦”，即以變質(zhì)巖為圍巖的金礦。這些礦床一般形成于會(huì)聚板塊邊緣增生與碰掩造山帶的擠壓至走滑擠壓變形作用中，礦體大多為石英脈型存在于變質(zhì)巖中[2-3]。國內(nèi)學(xué)者趙鵬大、孟憲國等提出的“相類比理論”、“地質(zhì)異常理論”[4-5]，蔡新平等提出“礦床結(jié)構(gòu)模型理論”[6]，陳毓川等提出“礦床系列理論”[7]，層間滑動(dòng)成礦理論[8]，王世稱、王於天提出的“綜合信息預(yù)測理論”及深部流體成礦系統(tǒng)理論等已被廣泛應(yīng)用。成礦是一個(gè)動(dòng)力學(xué)過程，其特征通常通過地質(zhì)、物理及化學(xué)異常等方面變現(xiàn)出來。近些年來，在成礦預(yù)測方面，比較注重將地質(zhì)、物探、化探及遙感等結(jié)合的綜合預(yù)測法，即用地質(zhì)學(xué)的理論分子礦床成因及規(guī)律，確定金礦形成的有利部位，再結(jié)合物探、化探及遙感等手段確定礦區(qū)的具體信息。綜合預(yù)測法的應(yīng)用，大大提高了金礦的預(yù)測能力。

2 礦區(qū)地質(zhì)背景

2.1 區(qū)域成礦背景簡介

水口山鉛鋅金銀礦田位于早古生代株洲—零陵地體縫合線邊部及郴州—邵陽轉(zhuǎn)換斷層北端，古生代耒（陽）—臨（武）南北褶皺帶中段北緣，中生代衡陽裂谷南緣的裂肩部位。在濱太平洋板塊作用下，本區(qū)地殼長期處于高熱流聚集環(huán)境。結(jié)合區(qū)域重力資料，水口山地區(qū)莫霍面具有西抬中緩、北陡南凹的特點(diǎn)。分析遙感影像，結(jié)合航磁、重力異常特征，顯示本區(qū)深部有水口山—臨武（香花嶺）南北向基底斷裂、水口山—江永北東向深大斷裂和祁陽羊角塘—水口山—五峰仙東西向殼斷裂交匯于此，對礦田中的殼、幔混源巖漿及鉛鋅金銀礦床的形成有著重要的控制意義。

2.2 礦區(qū)地層

礦區(qū)范圍內(nèi)地層簡單，由老至新分別為石炭系中上統(tǒng)壺天群、二疊系下統(tǒng)棲霞組、當(dāng)沖組、二疊系上統(tǒng)斗嶺組、長興組及三疊系下統(tǒng)大冶群和第四系。其中二疊系下統(tǒng)當(dāng)沖組（P1d）總厚82m，在與花崗閃長巖體或花崗閃長斑巖體接觸處，蝕變強(qiáng)烈，破碎厲害，往往形成破碎帶，是金礦的主要賦存部位。此外，該組地層由于受巖體及構(gòu)造的影響，往往在巖體周圍和背斜軸部形成一套含鐵錳質(zhì)物較高的含礫黑色粘土層（H.tjl）。在含礫黑色粘土層中，局部地段經(jīng)地表長期風(fēng)化淋濾，可形成鐵帽（Gs）。含礫黑色粘土層也是金礦主要賦存層位。

2.3 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為復(fù)雜，主要由斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造組成。其中，斷裂構(gòu)造是本區(qū)較重要的控礦因素，組成的蝕變破碎角礫巖帶直接控制金礦床的產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造有近南北、東西向和北西向3組，其中以近南北向?yàn)橹?，?條，編號(hào)為F2、F3、F4、F5，其次為東西向1條為F7，北西向1條為F6（詳見圖1）。此外，仙人巖歪斜倒轉(zhuǎn)背斜，貫穿整個(gè)區(qū)段，軸線走向近乎南北或北北東向，起伏不平，軸面歪斜，似波狀，但整體軸面傾向西。由于受區(qū)域F22推覆斷層、導(dǎo)巖F5斷裂及F4層間滑脫構(gòu)造影響，東翼地層局部及深部向東，金礦床產(chǎn)于似為一“S”型波狀倒轉(zhuǎn)背斜上部或頂部，并由F3、F4及F22推覆斷層和主要為花崗閃長斑巖脈（或巖枝群）共同組成的蝕變破碎角礫巖帶中（詳見圖2）。

2.4 區(qū)域巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，較發(fā)育，地表出露大小12處，多以小巖脈或巖枝產(chǎn)出，零星分散，大的巖脈或巖墻集中分布于5～4線間，區(qū)內(nèi)的中上部，出露5處，巖脈或巖枝成長條狀，部分成短柱狀，整體方向?yàn)榻媳毕蚍植肌钠拭妫▓D2）由淺入深看，由于巖漿巖整體入侵為西南向往北東方向，淺部多表現(xiàn)為巖枝（巖枝群），往深部逐漸表現(xiàn)為巖脈或（群）到巖墻相對匯集，產(chǎn)狀西傾，傾角較陡，一般65°～80°間，局部近乎直立，甚至超覆。巖體主要以花崗閃長斑巖為主，對出現(xiàn)少量花崗閃長玢巖、黑云母花崗斑巖、石英閃長玢巖等，從礦物成分、含量、比例看，認(rèn)為是花崗閃長斑巖的交代、混染或結(jié)晶分異作用產(chǎn)物所致。

2.5 區(qū)內(nèi)圍巖蝕變

由于區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，因而在其破碎帶、巖體與圍巖中蝕變種類較多，并相互疊加。主要為硅化、綠泥石、粘土巖化（蒙脫石化、伊利石化）、矽卡巖化、角巖化、絹云母化和大理巖化等，但與礦化密切的主要為硅化、綠泥石化、粘土巖化、褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化等。

3 礦床成礦地質(zhì)特征分析

3.1 礦體地質(zhì)特征

本次在仙人巖礦段，根據(jù)各礦體產(chǎn)出的地質(zhì)條件和空間相互關(guān)系，共圈出主要金礦體8個(gè)，除Ⅷ號(hào)金礦體產(chǎn)于蝕變破碎角礫巖帶西側(cè)的斗嶺組下段第二層（P2dl1-2）與花崗閃長斑巖接觸或裂隙中外，其他7個(gè)（Ⅰ-Ⅶ）號(hào)金礦體均產(chǎn)于蝕變破碎角礫巖帶中；其自上而下、從左至右依次編號(hào)為Ⅰ-Ⅶ號(hào)。小金礦體17個(gè)，其中編號(hào)（1）～（6）為工業(yè)礦體，（7）～（17）為低品位礦體。其中以Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體控制程度較高；Ⅰ號(hào)礦體為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大，長1100m，傾斜延伸長150m，平均厚度4.15m，平均品位3.33×106。Ⅱ號(hào)礦體次之，其它礦體較小。此外，還圈出磁鐵礦體4個(gè)，根據(jù)產(chǎn)出條件和空間關(guān)系，至上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ號(hào)磁鐵礦體，Ⅰ、Ⅱ號(hào)磁鐵礦體產(chǎn)于蝕變破碎角礫巖中并分別與Ⅲ和Ⅳ號(hào)金礦體基本共生；Ⅲ和Ⅳ號(hào)磁鐵礦體則主要產(chǎn)于仙人巖次級倒轉(zhuǎn)背斜由棲霞組地層組成的核部轉(zhuǎn)折端與花崗閃長斑巖體接觸形成的矽卡巖斷塊中。其中Ⅰ、Ⅱ磁鐵礦體分別與Ⅲ、Ⅳ金礦體基本共生，Ⅲ、Ⅳ磁鐵礦體為隱伏獨(dú)立礦體。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦物成分

根據(jù)鏡下結(jié)果，礦石中礦物種類較多，計(jì)有：

自然元素：自然金、自然銀、銀金礦；

硫化物：方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦；

氧化物：赤鐵礦、針鐵礦、土狀褐鐵礦、膠狀褐鐵礦、軟錳礦、硬錳礦、黃鉀鐵礬。

非金屬礦物：石英、玉髓、金紅石、高嶺石、迪開石、水云母、伊利石、綠泥石、蒙脫石。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

結(jié)構(gòu)：壓碎結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)。

構(gòu)造：角礫狀構(gòu)造、膠狀構(gòu)造、皮殼狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造、土狀、粉末狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。

3.2.3 礦石類型

根據(jù)礦石的工業(yè)應(yīng)用及氧化程度，分為2類：原生礦石與氧化礦石。

根據(jù)本區(qū)氧化礦石氧化程度分為3類：一類為松散角礫狀；另一類土狀氧化礦石,局部見鐵帽型礦石（近地表淺部）；上述二類均不同程度共、伴生鉛鋅銅鉬礦體。第三類為硅帽下部產(chǎn)出的網(wǎng)狀石英脈硅質(zhì)礦石、紋層狀角礫狀硅質(zhì)礦石。該3類礦石與鄰區(qū)龍王山金礦礦石類型相似。

原生礦石指礦石中的硫化物基本未被氧化，礦石主要載金礦物為黃鐵礦，而本區(qū)致密塊狀黃鐵礦僅局部見到，并且經(jīng)化驗(yàn)金品位其含量均較低，只有黃鐵礦成粉末狀、氧化成鐵帽等方才達(dá)到金礦品位。因此，本次的金礦體均為氧化型礦石。

4 礦床成因與成礦規(guī)律分析

4.1 礦床成因分析

（1）根據(jù)圍巖蝕變和成礦礦物學(xué)研究，礦床的形成大致經(jīng)歷下列過程，在推覆構(gòu)造—巖漿活動(dòng)所形成的大型破碎帶中，下滲雨水和地層中各種形式的封存水在熱能的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生對流循環(huán)，并沿途從圍巖中浸取出金銀等成礦組分，形成含礦的地下熱液。

（2）含礦的熱液從深部向地表上升過程中，本身靜水壓力不斷降低，并且最終與流體的飽和蒸氣壓相等。由于該區(qū)域構(gòu)造破裂的存在，使得壓力逐步降低。在低壓情況下，造成流體沸騰，進(jìn)而引起CO2、H2S等酸性氣體大量逸失，并造成溫度降低及pH值顯著升高。由于酸性氣體的逸出和pH值的升高，使熱液中所含的鉛、銅、鋅等硫化物及碳酸鹽等發(fā)生沉淀。黃鐵礦和硅酸鹽（綠泥石、鉀長石）等由于溫度降低發(fā)生沉淀。沸騰過程中，沸騰帶以上較冷的巖石裂隙中聚集了大量的H2O、CO2、H2S等氣體，在冷的環(huán)境條件下，這些氣體又重新凝結(jié)，形成氣、液相共存的凝析流體，使淺成的巖石遭受廣泛的酸淋濾，進(jìn)而形成以高嶺石化、絹云母化為主的粘土化蝕變。

（3）由于熱液沸騰，造成大量的賤金屬硫化物發(fā)生沉淀，造成流體中的硫化物急劇較少，進(jìn)而使得金的各種絡(luò)合物分解并形成地?zé)嵯到y(tǒng)較深部位的賤金屬型金礦化，而在淺部酸化過程中則易于形成富含金的銀金礦和自然金，再經(jīng)過次生富集形成金礦體。

據(jù)此，可以初步確定該礦床的成因類型為淺成低溫?zé)嵋焊脑煨徒鸬V床。

4.2 成礦規(guī)律分析

成礦規(guī)律已基本查明，金礦床產(chǎn)出于仙人巖歪斜倒轉(zhuǎn)背斜中由F22推覆斷層、F3、F4、和F5以及花崗閃長斑巖（巖脈或巖枝群）體共同構(gòu)成的蝕變破碎角礫巖帶中，組成賦礦角礫巖石主要為當(dāng)沖組地層含鐵、錳硅質(zhì)巖、泥巖、泥灰?guī)r，部分為棲霞組地層蝕變巖。獨(dú)立的小磁鐵礦體則產(chǎn)出于仙人巖倒轉(zhuǎn)背斜由棲霞組地層組成的核部轉(zhuǎn)折端與花崗閃長斑巖體接觸形成的矽卡巖斷塊中。共、伴生和獨(dú)立的鉛、鋅、銅、鉬小礦體或礦化體的形成，其成礦作用均與巖漿熱液有關(guān)，成礦時(shí)代為燕山中期。

5 仙人巖金礦找礦規(guī)律分析

5.1 找礦標(biāo)志

地表發(fā)育大面積硅帽，地表出現(xiàn)低溫?zé)嵋何g變帶（主要為硅化、泥化），土壤地球化學(xué)測量金、砷、銻元素異常組合好。而Au峰值大于100×10－9的區(qū)域，往往可以找到金礦（化）體。

5.2 礦區(qū)遠(yuǎn)景及找礦

（1）淺部金的找礦。本區(qū)蝕變破碎角礫巖帶與金礦（化）體密切，縱貫本區(qū)段并向南北延伸，規(guī)模較大，其圍巖蝕變特征基本相同，因此，對淺部找金具有一定遠(yuǎn)景。今后在本區(qū)段除對金礦體系數(shù)加密控制，使儲(chǔ)量升級外，往南北延伸的含金蝕變破碎角礫巖帶上勘查，有望使仙人巖礦段金礦床的規(guī)模得到擴(kuò)大。

（2）深部鉛鋅多金屬礦的找礦。根據(jù)本區(qū)控制的構(gòu)造特征，本區(qū)深部存在當(dāng)沖組和棲霞組含礦層，加之有花崗閃長斑巖體，成礦條件十分有利。以往施工的ZK011見到氧化的鉛鋅礦體和本次施工ZK0103見到鋅礦化和ZK0105、ZK0106孔等見到鋅銅鉬礦（化）體以及鉆孔井中物探和鉆孔原生暈測量表現(xiàn)出較好的綜合異常，均為本區(qū)提供較好的找礦信息，因此，今后工作重點(diǎn)放在背斜核部找礦。

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P618.51

A

1004-5716(2015)11-0131-04

2015-08-17

2015-09-02

熊阜松（1983-），男（漢族），云南威信人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)找礦工作。