摘 要 湘東北地區(qū)位于江南造山帶中段，是雪峰-九嶺巨型弧形金成礦帶的重要組成部分。本文在綜合前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合本單位多年來在本地區(qū)的勘查工作，認(rèn)為本地區(qū)薊縣系坪原組為金的礦源層;近東西向的韌性剪切帶為成礦前構(gòu)造，北東向長平深大斷裂為導(dǎo)礦構(gòu)造，北西(西)、近東西向斷裂為容礦構(gòu)造;北東向次級構(gòu)造為成礦后構(gòu)造;燕山期巖漿巖為湘東北金礦的成礦作用提供了部分成礦流體和成礦物質(zhì)，并提供了能量;本區(qū)金礦體向深部延伸穩(wěn)定，據(jù)此，本文認(rèn)為萬古金礦床和黃金洞金礦床的深部具有較好的找礦前景。

　　關(guān)鍵詞 江南造山帶;湘東北;金礦;成礦規(guī)律;找礦方向

　　推薦閱讀：礦業(yè)類的雜志

　　1 引言

　　湘東北地區(qū)位于江南造山帶中段，東連江西九嶺隆起，西接雪峰弧形構(gòu)造帶，是雪峰-九嶺巨型弧形金銻鎢多金屬成礦帶的重要組成部分(圖1)。區(qū)內(nèi)已探明的金資源儲量已超過150噸，鑒于良好的成礦地質(zhì)背景和金資源潛力，前人在本區(qū)進(jìn)行了大量的研究。然而，本區(qū)金礦床的成因仍存在分歧，主要有兩種觀點(diǎn)：一種認(rèn)為，中元古界地層為礦源層，中生代大規(guī)模的流體運(yùn)移使地層中的金活化、遷移，并富集成礦，即沉積-(變質(zhì))改造型[17，14，18，15];另一種認(rèn)為，成礦元素來源于因中生代以來大規(guī)模巖漿侵位而導(dǎo)致的巖漿熱液，部分成礦物質(zhì)來源于地殼深部或地幔[16]，進(jìn)而結(jié)合中生代區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化特點(diǎn)，認(rèn)為江南造山帶金礦為“陸內(nèi)活化”型礦床[21]。本文在總結(jié)前人研究基礎(chǔ)上，結(jié)合本單位在該區(qū)多年的勘查工作，對本區(qū)金成礦規(guī)律和找礦方向進(jìn)行初步探討。

　　2 區(qū)域地質(zhì)背景及礦產(chǎn)特征

　　湘東北地區(qū)出露的地層有中元古界、中生界白堊系及新生界第四系(圖2)。中元古界由具復(fù)理式建造特征的淺海變質(zhì)火山-碎屑巖和變質(zhì)粘土巖組成，分布于研究區(qū)的東西兩段，形成區(qū)內(nèi)的構(gòu)造窿起帶，是區(qū)域內(nèi)金礦的主要賦礦圍巖。區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造走向?yàn)楸睎|向，構(gòu)造格架為“二隆三盆”，從北西至南東依次為：汩羅-洞庭凹陷盆地、幕阜山隆起、長沙-平江斷陷盆地、連云山隆起及醴陵拗陷盆地;主要的北東向區(qū)域性深大斷裂有：新寧—灰湯深大斷裂、長沙—平江深大斷裂和瀏陽—醴陵—衡東深大斷裂。本區(qū)域是湖南省內(nèi)巖漿活動最強(qiáng)烈、且活動期次最多的地區(qū)，包括武陵期、雪峰期、加里東期、燕山期巖漿巖。其中又以燕山期巖體最為發(fā)育，主要巖體有望湘、幕阜山、金井、連云山、蕉溪嶺等陸殼改造型花崗巖巖基。

　　區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，目前已發(fā)現(xiàn)主要礦產(chǎn)17種，金、銅、鈷為區(qū)內(nèi)的優(yōu)勢礦種。金礦主要集中在望湘-金井巖體外圍及連云山巖體-黃金洞一帶(圖2)。

　　3 典型金礦床地質(zhì)特征

　　本區(qū)典型的金礦床為萬古金礦床(超大型)和黃金洞金礦床(大型)，兩者分別位于長沙-平江深大斷裂(以下簡稱長平斷裂)的北西側(cè)和南東側(cè)，并具有以下相似地質(zhì)特征：賦礦地層主要為薊縣系坪原組淺變質(zhì)碎屑巖，巖性以砂質(zhì)板巖和絹云母板巖為主;礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為北東向及北西西向，金礦體主要賦存于北西西向斷裂中，北東向斷裂對礦體也有一定的改造作用;礦區(qū)內(nèi)均無巖漿巖體出露，但在大萬礦區(qū)西南10～12 km處有燕山期侵入的金井花崗巖巖基，黃金洞礦區(qū)西南10 km處出露有燕山期的連云山花崗巖。

　　3.1 萬古金礦床

　　萬古金礦床內(nèi)共發(fā)現(xiàn)含金構(gòu)造帶40余條，主要礦脈為20、1、2、8、14號脈，共圈出大小金礦體80個。礦體形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模基本上受北西(西)向斷裂破碎帶控制，傾向北東，整體順層，局部切層。礦體多呈脈狀、似層狀或長透鏡體狀沿構(gòu)造破碎帶充填，其中的石英脈亦呈透鏡狀及細(xì)(網(wǎng))脈狀順構(gòu)造面分布，前者脈寬一般5-20 cm。石英脈較發(fā)育處，往往金品位相對較高，局部可見明金。礦石類型主要為石英脈型和破碎蝕變巖型，次為構(gòu)造角礫巖型。礦石礦物主要為毒砂和黃鐵礦，還有少量方鉛礦、閃鋅礦、輝銻礦、自然金等。脈石礦物主要為石英和方解石，此外，還有少量的綠泥石、絹云母等。礦區(qū)主要蝕變有硅化、黃鐵礦化、毒砂化、絹云母化、退色化、白云石化。金礦化與硅化、黃鐵礦化、毒砂化關(guān)系密切，當(dāng)上述蝕變同時出現(xiàn)時，金也相對富集。

　　3.2 黃金洞金礦床

　　黃金洞已發(fā)現(xiàn)金礦脈帶20余條，主要礦脈為1、3、202、501號脈，走向長200～3300米，礦脈平行成帶展布，走向東西或北西西， 大多傾向北，少數(shù)傾向南(3號脈)，傾角25-75°。礦脈嚴(yán)格受斷裂控制，主要由含金蝕變破碎板巖、含金構(gòu)造角礫巖和含金石英脈組成。共發(fā)現(xiàn)大小金礦體54個，礦體形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模基本上受斷裂破碎帶控制，多呈脈狀、似層狀或長透鏡體狀沿構(gòu)造破碎帶充填。主要礦體厚0.87～3.69米，金品位3.62～5.53克/噸，一般礦脈帶規(guī)模越大，礦體規(guī)模也越大。礦石類型主要為石英脈型和破碎蝕變巖型，還有少量的構(gòu)造角礫巖型，部分含礦石英脈受應(yīng)力作用，形成揉皺。礦石礦物主要為毒砂和黃鐵礦，還有少量輝銻礦、白鎢礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、自然金等。脈石礦物主要為石英和方解石，其次為綠泥石、絹云母、白云石等。礦區(qū)的蝕變類型多樣，主要蝕變類型為硅化，黃鐵礦化，毒砂化。此外還可見少量的絹云母化和綠泥石化。

　　4 成礦物質(zhì)和成礦流體來源

　　硫同位素分析結(jié)果表明，大萬礦區(qū)礦石的硫同位素δ34S值分布于-11.6 ～-8.0‰之間，平均值為-9.6‰;黃金洞礦區(qū)礦石的硫同位素 δ34S 值分布于-12.9‰～ -3.4‰之間[21]。坪原組地層的S同位素δ34S值由虧損(-10～ -12‰)和富集(+13～+24‰)兩個端元組成[21]。可見，大萬金礦床和黃金洞金礦床礦石的硫同位素 δ34S 組成與薊縣系坪原組的虧損端元分布范圍接近，但明顯低于七寶山斑巖型銅多金屬礦床和井沖巖漿熱液交代角礫巖型銅多金屬礦床(圖3)。這說明，坪原組地層可能在湘東北金成礦作用中提供了成礦物質(zhì)。

　　鉛同位素分析結(jié)果[13，1，21]顯示，萬古金礦床的礦石鉛主要落在上地殼的區(qū)域，黃金洞金礦床的礦石鉛主要落在造山帶的區(qū)域，部分落在上地殼的區(qū)域。萬古和黃金洞礦床的礦石鉛同位素組成與斑巖型銅礦(鰲魚山銅礦和七寶山銅礦)和湘東北地區(qū)燕山期花崗巖的鉛同位素組成有著明顯的差異(圖4)。這表明，湘東北地區(qū)金礦中的鉛主要為地殼來源，可能來自于坪原組地層。

　　氫氧同位素分析結(jié)果[21]顯示，大萬礦區(qū)含礦石英脈的δD值分布于-54‰～ -95‰之間，δ18O值分布于2.4‰～12.9‰之間;貧礦石英脈的δD值分布于-92‰～-98‰之間，δ18O分布于1.3‰～2.0‰之間，明顯低于含礦石英脈。黃金洞礦區(qū)含金石英脈的δ18O值位于12.46～18.67%之間，δD值位于-57～-61‰之間。在δD-δ18O圖解(圖5)中可看出，大萬金礦床和黃金洞金礦床的成礦流體主要由變質(zhì)水組成，有部分巖漿水混入。貧礦石英脈較低的氫氧同位素含量表明，成礦晚期可能有大氣降水的混入。

　　氦-氬同位素分析結(jié)果[20]顯示，大萬金礦區(qū)含礦石英脈中黃鐵礦的3He/4He值分布于4.9～13.7×10-6(即3.5～9.8 Ra)，遠(yuǎn)高于地殼的3He/4He值(0.01～0.05 R/Ra)，接近地幔惰性氣體的3He/4He值(6～9 R/Ra);40Ar/36Ar值分布于389～822之間，高于大氣的40Ar/36Ar值(295.5)。這表明，成礦流體中有地幔來源流體的加入。

　　綜上所述，坪原組地層為湘東北地區(qū)金礦床的成礦作用提供了主要成礦物質(zhì);區(qū)內(nèi)金礦床的成礦流體主要為變質(zhì)水和部分巖漿水，兼有地幔來源流體的加入。

　　5 成礦流體特征

　　湘東北地區(qū)金礦床礦石礦物和脈石礦物中的流體包裹體主要為氣液兩相的包裹體，其次為純液相包裹體和富CO2的以氣相為主的包裹體[20]。以往流體包裹體研究表明，湘東北地區(qū)金礦床成礦流體的Eh分布于-0.47～-0.62V之間，pH值為5.13～7.4，鹽度為3.55～12.61wt % NaClequiv，成礦流體主要由H2O+CO2 +Na++K++Ca2+ ± Cl- ± CO ± CH4 ± HCO3-± SO42- ±N2 ±H2組成，流體包裹體均一溫度分布于200～300℃和150 ～180 ℃兩個區(qū)間[11，8，14，15，20，6，1]。因此，湘東北金礦的成礦流體為還原型、弱酸性到中性，中低溫、中低鹽度的流體。

　　在氧化環(huán)境中，金可能以Au+或Au3+兩種形式進(jìn)入溶液中。Au+性質(zhì)與Ag+類似，Au3+性質(zhì)與As3+和Sb3+類似。大萬金礦區(qū)絕大部分硫化物中的Ag/Au值小于0.5，黃金洞金礦絕大部分硫化物中的Ag/Au值小于1。且毒砂和輝銻礦均為大萬金礦床和黃金洞金礦床的載金礦物。這表明，在湘東北金成礦作用中，金主要以AuCl4-絡(luò)合物的形式進(jìn)行運(yùn)移，而不是Au(S2O3)23-或Au(HS)2-的形式。