湖南前寒武系金矿特征及成矿规律

湖南前寒武系金矿特征及成矿规律_追寻地质梦湖

刘升友1，鲍振襄2，鲍珏敏2

（1.湖南辰州矿业股份有限公司地质探矿中心，湖南 沅陵 419607；[1]

2.湘西矿产资源综合研究发展中心，湖南 吉首 416007）

摘 要：湖南前寒武系金矿主要分布于湘西NE—NEE向雪峰弧形构造带、湘东北NE向幕阜山九岭隆起构造带和湘中EW向构造岩浆岩带内。按其控矿构造和载矿岩石类型，可划分为石英脉型和破碎带蚀变岩型两个主要类型。本文在对不同类型金矿地质特征进行述评的基础上，归纳了研究区内金矿成矿控制因素与成矿规律。指出区内地层、岩浆岩、矿产分布严格受到深断裂控制，矿床的成矿具有显著的层控效应，沿倾斜发育较深与侧伏成矿和柱状富集规律，以及垂直分带现象，这对于找矿实践具有十分重要的意义。矿床成因类型主要为变质热液型，部分矿床受岩浆热（动）力作用或后期叠加成矿作用影响使其富化。此外，尚可能存在斑岩型或含金斑岩型矿床。本文提出湖南前寒武系金矿主要找矿类型为破碎带蚀变岩型，次为石英脉型，同时还应对含金斑岩或斑岩型金矿作深层次的找矿研究。

关键词：前寒武系金矿；控矿因素；成矿规律；找矿；湖南

纵观世界金矿床在时间和空间上的分布，约70%的金储量集中在前寒武系，我国也有56.4%的金储量分布在前寒武系①，可见产于前寒武系中的金矿占有重要地位。

华南地区自20世纪80年代以来，在江南隆起元古宙火山 陆源碎屑岩沉积含金建造组成的变质基底的金矿找矿获得了重大突破，相继在江西、广东、湖南、浙江等省找到了一批大型—特大型金矿床，显示华南前寒武系变质基底找金的潜力和良好前景。就湖南而言，全省已知金矿产地有303处产于前寒武系中，其中产于中—新元古界冷家溪群和板溪群及震旦系长安组的金矿床、矿点分别为56处、148处和25处，分别占全省金矿床（点）的18.5%、48.8%和8.3%，合计75.6%；探明金储量分别占全省金储量的14.1%、40.7%和4.7%，合计59.5%；表明全省金矿的三分之二产地和一半以上的金储量产自前寒武系。因此研究和探讨前寒武系金矿特征与成矿规律，具有重要的理论和实践意义。前人对湖南前寒武系金矿虽然作过较多的研究，但侧重于成矿作用、成矿物质来源、矿床形成时代、成因等[1-4]。本文基于矿床地质特征、成矿规律，主要从找矿勘查角度结合湖南前寒武系金矿类型及成矿规律进行探讨，并提出了找矿方向。

1 湖南省前寒武系地质构造背景

湖南前寒武系，是指位于寒武系之下的一套巨厚的浅变质及未变质的岩系，通常认为它的时限为600～1400Ma左右。

区域出露最老地层为中元古界冷家溪群，与蓟县系相当，岩石组合为细粉砂、黏土质含火山碎屑物质的浊积岩沉积，厚8000～13000m。其上的板溪群与青白口系相当，由马底驿组和五强溪组构成的一套区域浅变质的陆源碎屑-火山岩、火山碎屑岩系，厚3000～4000m，最厚可达7000～8000m，与下伏地层冷家溪群为不整合接触。震旦系为假整合于板溪群之上的一套陆海交互相（含冰水沉积）碎屑岩和浅海台地相碳酸盐岩[5]。

湖南的前寒武系存在两次构造运动，即武陵运动和雪峰运动。武陵运动形成冷家溪群与板溪群之间的不整合接触；雪峰运动在湖南不同地区反映的强弱和性质不同，雪峰山以北广大地区隆起为陆，雪峰山以南接受了厚度巨大的融冻泥石流沉积，盆地进入震旦纪演化阶段。

湖南前寒武系金矿主要集中分布于雪峰弧形构造带北段及东段的沅陵—益阳一带[6]和中段芷江、洪江、溆浦洞口等地区[7]，以及西南段会同—靖州一带[8]；湘东北幕阜山 -九岭隆起带[9]，湘中白马山-龙山 醴陵EW向构造 岩浆岩带[10]（图1），后者展布空间与区域重力负异常的延伸方向一致。区域主要容矿层位为新元古界板溪群，次为中元古界冷家溪群和震旦系长安组。

图1 湖南前寒武系钨锑金矿床分布图图

矿床编号：1.黄金洞金矿；2.万古；3.雁林寺砷金；4.洪源；5.西冲金锑矿；6.符竹溪锑金；7.沧浪平金矿；8.沃溪钨锑金矿；

9.黄土店金矿；10.柳林叉金矿；11.西安（金）钨矿；12.邓石桥金矿；13.金坑冲金矿；14.龙山锑金矿；15.合心桥金锑矿；

16.冷家溪；17.龙王江锑金矿；18.桃金坪砷金矿；19.王家村锑金矿；20.羊皮帽金锑矿；21.板溪小三港金锑矿；

22.唐浒坪金（钨）矿；23.花岩冲金矿；24.漠滨金矿；25.米贝金矿；26.淘金坪；27.平茶锑金矿；28.杏枫山砷金矿；

29.古台锑金矿；30.青京寨金矿；31.大坪金矿；32.铲子坪金矿；33.青山洞金矿；34.半边山金矿；35.跑马坪；36.首溪

区域矿化集中区的金矿，总体呈NE向带状延伸，矿床则呈NWW向分布，形成NE成行、NW成列的行列式分布格局，这是受EW向基底隐伏构造带和NNE—NE向深断裂带双重控制的结果。

位于雪峰隆起带和幕阜山-九岭隆起带的金矿，常成群、成带集中产出，大多数矿床远离岩浆岩体，与岩浆岩关系不甚明显，但部分矿（区）内成群、成带出现的，与控矿构造方向一致的中酸性长英质脉岩与成矿有一定的时空关系。而产于湘中EW向构造 岩浆岩带内的金矿，则多见于花岗岩、花岗闪长岩体外接触带或隐伏岩体上方，与岩浆岩关系比较密切。总的来看，随着岩浆成矿作用由SE向NW方向逐渐减弱，湖南中西部地区的构造，特别是深大断裂及地层层位控岩（岩性）与控矿作用愈益明显和重要。

湖南前寒武系金矿是具有多种金属组分构成的矿床。综合其成矿作用从早到晚依次为：（Ⅰ）早期石英-碳酸盐阶段；（Ⅱ）石英-白钨矿（黑钨矿）阶段；（Ⅲ）石英-硫化物-自然金阶段，即锑金矿化阶段；（Ⅳ）晚期石英-碳酸盐阶段[11]。Ⅲ阶段包括两个亚阶段：（Ⅲ1）石英 黄铁矿（毒砂）自然金阶段，为金的主要成矿阶段；（Ⅲ2）石英-辉锑矿（或硫化物）-自然金阶段，系锑的主要成矿阶段。从早期到晚期，矿化在空间分布上依次为钨矿化、金矿化和锑金矿化、锑矿化②。依据成矿物质来源，热液来源与性质以及与构造岩浆岩关系，总体可将湖南前寒武系金矿成因归于变质热液矿床类型。

2 金矿主要类型及地质特征

湖南前寒武系金矿类型，按其构造控矿特点及载矿岩石类型，可划分为石英脉型、破碎带蚀变岩型2个主要类型，其中石英脉型可细分为层间型（顺层型）和切层型2个亚类。

2.1 石英脉型

2.1.1 顺层型（层间脉型）

该类型以最负盛名的沃溪大型钨锑金矿床最为典型[12，13]。该矿床位于雪峰弧形构造带由NE向EW向转折并向NW凸出部位，古佛山倒转背斜北翼，赋存于板溪群马底驿组紫红色钙质—泥质板岩中，产于近EW向沃溪低角度拆离断层（F1）下盘沿层发育的层间剪切滑动断裂带内[14]。石英脉顺层产出，脉一般厚0.2～0.5m，最厚可达1m。成矿主要受低序次横向波状起伏的褶皱轴部之剥离构造或虚脱空间控制。已发现7条顺层矿脉，空间上平行分布叠置产出（图2）。

图2 沃溪钨锑金矿4勘探线剖面图

1.白垩系；2.板溪群五强溪组；3.板溪群马底驿组；4.矿脉及编号；5.断层；6.钻孔

矿体一般长80～250m，延深360～1500m，最大延深达2500m，其倾向延深是其走向延长的3～7倍，最大12倍（十六棚公），系国内外罕见的走向长仅200m，而延深超过2500m的板柱状矿体。矿体平均厚度0.47～0.52m，品位WO30.22%～0.75%，Sb2.58%～5.55%，Au5.45×10-6～10.33× 10-6，钨锑金3种金属元素均可单独作为矿床开采，共同组成国内外绝无仅有的钨锑金共生的大型金矿典型矿例。矿石种类以钨锑金共生矿石为主，其次是锑金矿石、钨矿石，未见单一的锑矿石。金以次显微金和显微金为主，经光片观察和高倍电镜鉴定，有86.78%的金赋存于辉锑矿、黄铁矿为主的硫化矿物中[15]。

2.1.2 切层型

以杏枫山矿床为例③。位于湘中EW向构造 岩浆岩带中段，区域NE向金山背斜北西翼近轴部地段，赋存于板溪群马底驿组上段黑色碳质岩系中。容矿岩性主要为绢英千枚岩，次为变质砂岩。矿区三面被白马山花岗岩体所围。矿区内所见石英脉有NW向、NE向交错型及NE向顺层脉3组，其中产于与背斜轴向近于正交的一组密集的NW向高角度的剪切断裂裂隙带中的石英脉带是其主要含Au破碎带，石英细脉单脉脉幅一般0.5～1.5cm，含脉率一般为5～10条/m，厚度含脉率10%左右。地表出露长380～500m，宽50～75m。1个矿体往往就是1个含脉率较高或矿化较强的石英脉组，其形态、产状、空间位置与脉带一致。矿体一般长50～100m，最长300～400m，平均水平厚1.14～5.33m，已控制垂深180～250m。矿石由绢英千枚岩及石英细脉组成，其含Au性有随含脉率的增高而增强的趋势。矿石自然类型为石英-毒砂-自然金-千枚岩型矿石。自然金主要为赋存于毒砂中的“不可见金”[16]。单矿物分析，毒砂含Au121.15×10-6，据选矿试验资料④，毒砂中所含“不可见金”占总金量的93.10%。

2.2 破碎带蚀变岩型

以龙山锑金矿床为例[17—19]⑤。该矿床位于湘中EW向构造 岩浆岩带与祁阳弧北翼截接复合部位的龙山穹隆构造中部。出露地层主要为下震旦统长安组一套含砾砂质板岩夹粉砂质板岩，含大量陆源碎屑，具重力流沉积特征。锑金矿脉主要产于穹隆构造核部的1组NWW向张剪性断裂构造中，呈高角度交错脉状产出（图3）。脉带长1396m，矿脉长80～300m，最长880m，控制延深（垂深）480～670m，矿体长40～190m，最长302m，较普遍地具有向NWW侧伏延伸的特点，其延伸深度是其走向长度的2～4倍，最大13.6倍。矿体厚0.30～3.61m，平均0.86～1.22m，含Sb 0.04%～61.07%，平均4.90%～22.79%，锑品位变化系数102%～732%，Au品位0.25×10-6～21.06×10-6，平均3.89×10-6～6.42×10-6，金品位变化系数43%～99%。此外，尚含As 0.33%～0.57%。矿体具有膨大、缩小、尖灭、侧现等现象，主要受扭张性断裂控制。矿体中Sb、As、Au三者之间的空间关系是：有Sb必有Au，有Au不一定有Sb，但有Au处As含量一定增高。Sb、As、Au三者之间的相关性及Sb与Au之间若即若离的成矿关系，反映了矿化峰期的特征以及Sb、As、Au三者之间地球化学的相似性与差异性。矿石自然类型以石英-辉锑矿-黄铁矿（毒砂）-自然金型为主。自然金主要以次显微金形式赋存于以辉锑矿为主，次为黄铁矿、毒砂的载金矿物之中，其Au的配分率分别为38.1%、15.1%、5.7%⑥。

图3 龙山锑金矿床地质剖面图

1.下震旦统长安组；2.砂质板岩；3.蚀变带；4.矿体

湖南前寒武系金矿床除上述两类主要矿床类型外，近年来随着找矿研究和勘查工作的不断深入，发现了“斑岩型金矿”[20—22]。该类金矿主要分布在雪峰弧形构造带东段的桃江、安化、益阳等县境，如桃江半边山、水满冲、修山，安化符竹溪、益阳杨泗庙等，以半边山金矿为例简介如下。

半边山斑岩型金矿，赋存于桃江花岗闪长岩体外接触带的冷家溪群长英质脉岩中，已发现12条，其中9条为含金石英斑岩，3条为花岗斑岩（弱金矿化），呈NNE向延伸，成组成带分布，平行产出，主要充填于NNE向陡倾斜断裂带内，总体倾向围岩或围岩的劈理方向，倾角60°～75°。一般长1800～3500m，最长（V5）5400m，宽7～11m。斑岩体与围岩接触界面清晰、平直，少部分呈“弧形”或波状面犬牙交错状产出，局部探硐还见有隐伏相连的小岩枝及呈不规则脉状、枝状穿插于围岩中的石英斑岩脉。

据镜下观察，石英斑岩具斑状结构，由斑晶（石英、长石）和基质（主要为微晶斜长石）组成。岩石的化学成分属于酸过饱和或铝过饱和的钙碱性岩石，这与湘西钨锑砷金矿床出露的石英（花岗）斑岩的岩石化学成分一致。

根据野外调查和民采矿硐观察，结合数百件样品的化学分析，半边山斑岩型金矿化，可划分为3种类型，即斑岩金矿化、斑岩中的石英脉型金矿化和接触破碎带金矿化。60件人工重砂鉴定资料表明金主要为自然金，晶体多为不规则粒状，少数树枝状。粒径＜0.1mm，占86.3%～100%。围岩蚀变主要有硅化、钾化、黄铁矿化、黏土化及铁（锰）矿化等。

经近年来对半边山斑岩型金矿V1、V2脉勘查表明，深部见矿较好，矿石品位较高，Au品位在5× 10-6以上，厚2m左右。初步估算的金资源量2000～3000kg，预测资源量在5000kg以上[23]，矿山规模达中型。

3 控矿因素分析

3.1 构造控矿

湖南前寒武系金矿主要产于上地幔隆起区的边缘，即幔隆与幔凹的过渡部位[24]，诸如常德幔隆南侧的沃溪、西冲、冷家溪、符竹溪、邓石桥等矿床；麻阳幔隆东缘的泥潭冲、古台山、铲子坪等矿床；南侧的漠滨、平茶、淘金冲等矿床；湘潭幔隆北东侧的黄金洞、万古等矿床；东侧的洪源、雁林寺等矿床。这些地带之所以对金矿成矿有利，主要是因该地区常常有深断裂通过之故。如雪峰弧形构造带，它是华南两大地块的对接带，长达1000余千米，深切上地幔，结构复杂，因而其成矿条件也最好。基本上控制了省内大多数前寒武系金矿的生成与展布。所以说这条规模巨大的雪峰弧形构造带，也是一条规模巨大的金矿成矿带。

从湖南前寒武系分布区的区域构造格局来看，宏观上NNE—NE向构造格局最为显著，但近EW向构造同样占有重要位置，它是贯穿湘西、湘东北及湘中地区的基底隐伏断裂带。正是这两组深断裂的存在，才造就了区域金矿床（化）集中区（带）按EW向构造定位、又依NNE—NE向构造成带的分布格局。其整体成矿作用过程与构造运动、岩浆活动及其他地质作用密切相关，特别是深断裂控制了成矿区（带）的定位和展布，不同方向深断裂的交会地带控制了矿床（化）集中区（带）的产出；更次级的区域及矿区断裂构造则逐级、逐次地控制了矿区、矿床的定位，以致于矿体的贫富变化也无不受到局部构造因素的制约；并具有明显的方向性、侧伏性和近似的等距性[10]。这种逐级、逐次控制成矿作用，实际上也就是逐级、逐次的构造成矿作用，实质上就是构造成矿。

3.2 地层层位和岩石建造控矿

湖南前寒武系金矿空间分布的一个明显特点是受一定的地层层位和岩石建造控制，具有显著的层控效应。容矿层位主要是板溪群，其次为冷家溪群和震旦系长安组。层位控矿的原因可能与这些层位的岩石物质组分（包括化学成分、微量元素和Au丰度等）和建造类型等因素有关[6]。据研究有四类沉积建造对金起着明显的控制作用：①含基性火山碎屑物质的变质火山沉积岩系，具浊流沉积的复理石建造，主要发育于冷家溪群第二岩性段，邓石桥金矿等即主要受该建造控制；②钙质 泥砂质类复理石建造发育于板溪群马底驿组第二岩性段，沅陵—常德—益阳一带金矿床（化）集中区的沃溪、冷家溪、西冲、符竹溪等金矿即主要受该沉积建造控制；③火山 沉积砂泥质复理石和类复理石建造，发育于板溪群五强溪组上段，湘西泥潭冲、江东湾，湘西南的漠滨、淘金冲等金矿床主要受该沉积建造控制；④含砾砂质板岩或富含陆源火山碎屑物质的含砾砂质板岩，具重力流沉积特征的下震旦统长安组中下部，湘中铲子坪、龙山、古台山等矿床即受该沉积建造控制。

上述四类岩石共同特点是，富含黏土质矿物，高价铁氧化物及钙质等，黏土矿物和Fe（OH）3胶体对Au有着明显的吸附作用，其初始沉积建造中可能有较高的Au丰度。而火山 沉积砂泥质复理石建造富含火山凝灰质，形成于弧间盆地，推测其初始沉积建造中，Au丰度可能较高，如长安组Au丰度1.93×10-9。此外，含砾砂质板岩建造，具有厚层块状特点，在构造应力作用下，发育断裂破碎带或密集的节理裂隙带，易于形成破碎带蚀变岩型金矿床。所以说含Au建造决定了区域潜在的含Au性，是形成金矿床（化）集中区的必要前提。

依据湘东北地区黄金洞、万古、团山背金矿床和湘西沃溪钨锑金矿床含Au石英流体包裹体87Sr/86Sr的研究[25—27]，显示成矿流体富集放射性成因锶，且明显高于现代海水热液和古代海水的锶同位素组成，放射成因87Sr的潜在来源为火成硫酸盐矿物或Rb/Sr值较高的碎屑岩[28]。结合湖南前寒武系金矿主要产于中—新元古界冷家溪群和板溪群两套浅变质岩系组成的区内变质褶皱基底的地质事实，推测该地区金矿的物质来源最有可能来自古老碎屑岩基底或深部地壳。

3.3 中酸性侵入岩控矿

雪峰弧形构造带内的前寒武系金矿，大多远离岩浆岩体，岩体侵入作用与成矿的关系不明显。但部分矿床（区）内成群、成带出现的长英质脉岩等，在空间上与金矿化关系密切，在时间上与金矿化期接近[29]。这类脉岩常侵入于矿床（区）的成矿构造中，甚至成为直接的容矿围岩，金矿化与之相伴产出（图4）。矿床往往在长英质脉岩上、下盘紧靠脉岩产出，或赋存于脉岩中间或穿插脉岩，有的矿床中富Sb的金矿体直接产在长英质脉岩两侧或其中，且愈贴近脉岩金矿化愈强烈；有的脉岩地表未出露，但向矿床深部见到隐伏脉岩与矿脉紧密相连等。种种迹象表明，金矿化与长英质脉岩形影相随，且愈向矿床深部二者的成矿关系亦愈密切，并预示其深部可能有隐伏岩体存在。所以，成群、成带出现，与控矿构造方向一致的长英质脉岩带，可以作为湖南前寒武系金矿床（区）成矿的重要标志之一。

图4 符竹溪锑金矿床地质剖面图

1.板溪群马底驿组中段；2.板溪群马底驿组上段；3.板溪群五强溪组；4.砂岩；5.砂质板岩；6.板岩；7.花岗斑岩；8.蚀变带；9.矿脉

受湘中EW向构造带控制的金矿床，常产于花岗岩、花岗闪长岩的接触带或隐伏岩体上方。是前寒武系沉积岩中Au等在花岗岩化过程中进入岩浆热液或变质热液，进而在岩浆上侵时的热力驱动下，由岩浆中心高能部位向岩体外围低能封闭空间迁移富集的结果[30]，其所形成的金矿床都出现在岩体的外接触带或隐伏岩体的上方。

3.4 变质作用控矿

湖南产于前寒武系地层中的金矿类型基本上属于变质热液型，这类矿床是在富金的前寒武系火山 沉积建造，于变质作用过程中因矿物和岩石的去挥发分作用所形成的变质液体（热液），通过水 岩反应，使Au活化、迁移、沉淀富集而形成的金矿。矿区（床）附近常有显生宙岩浆岩，可有不同程度的岩浆热液蚀变及矿化[31]，但矿床主要产于变质岩区且以变质热液成矿作用为主，故矿床成因类型归于变质热液矿床，包括含金石英脉型和破碎带蚀变岩型金矿。

本区变质热液型金矿，主要产于加里东期区域动 压力变质作用形成的次绿片岩相变质带内。在区域变质过程中，Au有明显的活化、迁移和再聚集趋势。发生于动力变形带的动力变质作用，由于升温升压、矿物破碎和水化学等而析出Si O2和Au等，并定向迁移至扩容空间或破碎空间，而Si O2组分的析出预示着Au元素等迁移的定位先导。

由变质热液所形成的含金石英脉型金矿，主要为含金的变质热液充填的产物，围岩常为板岩、钙质板岩、粉砂质板岩等，多数赋存于区域缓倾斜拆离断层下盘之剥离构造带内，矿体与围岩多呈整合接触，并有同步褶皱等塑性变形。

受韧 脆性断裂构造控制的破碎带蚀变岩型金矿，主要是在区域性构造变形过程中，大规模深层次的韧性剪切变形，促使前寒武系含金建造中的Au活化、迁移，连同Si O2、K、Na等活性组分和岩石中H2O一起，形成含Au动力变质热液参与成矿[32]。

该类矿床主要产在区域陡倾斜的韧性剪切带上盘之大角度相交的张性—张扭性脆性断裂中。成矿作用以交代和充填作用为主。成矿期断裂普遍发生了热液蚀变，其中与金密切相关的硅化主要发生在构造角砾岩和碎裂岩分布的弥散空间，其产物是交代石英岩和硅化围岩。这类交代变质岩是在变质过程中由于脱水反应、构造热液等富集的变质热液形成的。

上述两类金矿类型，尽管在其附近有酸性岩浆岩出露，但岩体并未发生碎裂、变形和热液交代变质现象，亦未见到与围岩接触带附近明显的热液接触变质晕或角岩化、矽卡岩化，加之岩体Au含量低（2×10-9～3.2×10-9），所以岩体本身不足以为成矿提供大量的物源。由此可见，区域变质和动力变质成矿作用，是湖南前寒武系浅变质岩中Au元素聚集定位而形成矿床的重要地质因素。

3.5 围岩蚀变控矿

研究表明，区内热液蚀变是在同一空间多次构造活动，造成含矿热液多次充填交代连续演化的结果，蚀变带通常沿控矿断裂带展布。其中，NNE—NE向断裂系统主要是Al3+、K+等大半径离子的相对集中，表现为绢云母化，局部硅化，金矿化普遍较弱。NW—NWW向断裂破碎带具有多种蚀变作用，与Au的富集成矿密切相关。硅化主要发生在构造角砾岩和碎裂岩分布的弥散空间，其典型产物是交代石英岩和硅化围岩。绢云母化是矿脉围岩的绿泥石被绢云母交代，宏观上表现为灰绿色围岩褪色为灰黄色、灰白色，它是一种去铁作用的结果，进而形成绢英岩化。黄铁矿化、毒砂化叠加在硅化和绢云母化区，特别是绢英岩化部位，二者共生，构成破碎带蚀变岩型金矿典型的热液蚀变序列。

大量探采资料表明，金矿化与硅化密切相关，自然金与硫化物共生，蚀变强硅化和硫化物集中发育部位，强烈的热液蚀变引起了强烈的金矿化。可以认为，湖南省前寒武系金矿“无金不硅，无硅不碱交代，没有碱交代和石英充填就没有热液金矿床”[32]，其原因是Au元素通过碱交代从岩石中浸出进入溶液后，立即被热液中酸性阴离子CO32-（配位体）络合为络阴离子进行迁移之故。矿液主要成分为K2 [Au（As S3）]+H2CO3及K2[Au（Sb S3）]+H2CO3+H2O。这两种矿液由于Si O2在富K、Na热液中溶解度最大，同时伴随硅迁移。可见Si O2在金的热液矿床中普遍存在。

研究表明，硅化与金矿密切相关的原因，在于Si O2在热液中常呈硅胶出现，而硅胶是Au的天然吸附剂和载体。据高温、高压下热液中硅化与金矿化实验[33]，Si O2在热液中呈圆球状的硅溶胶出现，这些硅溶液吸附Au，二者沉淀条件相似，这就是金的成矿作用与硅化作用密切相关的缘由。

3.6 区域地球化学特征对成矿的控制

湖南前寒武系金矿床具有一组相同的元素地球化学组合，即W、Sb、As、Au，说明其有共同的含金建造。据湘西地区冷家溪群和板溪群（主要是马底驿组）元素背景含量（89件）统计，平均含W4.8× 10-6、Sb2.4×10-6、As5.12×10-6、Au3.5×10-9，分别为上部大陆地壳平均值的2.4倍、12倍、4.4倍、1.9倍；湘东地区W5.2×10-6、Sb0.89×10-6、As22.2×10-6、Au4.7×10-9，也都高于上部陆壳许多倍。另据沃溪、符竹溪、邓石桥、龙山等矿床元素相关性分析，Au-Sb、Au-As、Sb-As均有不同程度的相关性，尤其是Au-As为线性相关，表明这些矿床承袭了区域前寒武系地层中成矿元素的组合特点[6]。

探采资料表明，湖南前寒武系金矿床中，W常见，但与Au并不经常共生，Sb、As（尤其是As）与Au成矿关系密切。矿区（床）Au矿化的特点是，As元素的异常大于Au、Sb元素的异常，三者重合性好。Au的矿化大于Sb的矿化，矿区（床）内有Sb必有Au，有Au不一定有Sb，但其As含量一定增高。这表明Sb与Au既可“影随其形”，又“若即若离”，是Au与Sb“共生分离”成矿效应的反映[34]；而Au与As的成矿关系是，Au的富集是随As而富集的。从成矿的物理化学条件分析，可以看出，金矿床中含Au矿物主要是毒砂，在毒砂（Fe As S）的分子式里，As是在S少的情况下作为阴离子参加矿物晶格，只起对硫（S2-2）的作用，如使硫发生S-→S2-的变化，只有S-接纳了Au才能活化转移，而硫化物的存在，对Au的活化运移和沉淀更易进行。

从元素的地球化学性质来看，黄铁矿（Fe S2）中的八面体共价半径为1.23Å，毒砂（Fe As S）中As的共价半径为1.29Å，均与Au的八面体共价半径1.40Å相近；Fe S2与Au2Sb同构，Au与S也可结合，因此，Au可以替代Fe S2中的Fe和Fe As S中的As。据龙王江砷金矿床矿石化学分析统计资料，Au/As值较稳定，一般为3.6～4.5，并有同步增长趋势。当样品中As量达到0.27×10-2时，Au一般可达1.5×10-6左右。由于Au与As有一定的数量关系，表明As和Au以保持不变的相对含量，通过沉积成岩作用即可进入含铁矿物和岩石中，形成Au的初始富集。可以认为，在湖南前寒武系金矿中，没有硫化物作还原障，Au是不可能富集成矿的[35]。以亲S作媒介，As和Au常共生，由于As、Au有共同的亲硫性和多价性，以及As能助Au发生还原作用等特征，这是Au常与砷矿物或含砷矿物的地质体密切相关的地球化学因素。

4 空间分布规律

湖南前寒武系金矿，主要沿着与其展布一致的雪峰弧形构造带分布，包括大部分石英脉型金矿和破碎带蚀变岩型金矿。其中石英脉型主要产于区域开阔平缓背（向）斜翼部和主干断裂旁侧的次级层间滑动剪切断裂系统，具多层性，呈层带状，平行或斜列产出，与围岩产状近于一致。破碎带蚀变型金矿，主要分布于NE向高角度大断裂一侧的配套或派生的NW向横向扭张性断裂中，矿脉往往是相互平行的多条，呈雁行状排列。其构造空间为负压状态，是含矿热液集中和沉淀的良好容矿构造，发生了强烈的热液蚀变和金矿化，富集形成金矿床。

湘东北地区的金矿主要分布于幕阜山-九岭隆起带倾伏端之倒转背斜翼部和NWW—EW向断裂构造中，矿床成群成组出现，集中分布。容矿地层主要为冷家溪群第四岩组第一段及第二段浅变质碎屑岩，岩性为板岩、砂质板岩间或有凝灰质砂岩等。主要矿脉赋存于近EW向断裂中，个别矿床的矿脉还见于NE向劈理化带中。矿体大多有石英细脉、网脉和含金蚀变板岩组成。矿体形态多为不规则脉状、透镜状，产状和断裂产状一致。区域岩浆岩较发育，对成矿有一定的影响。

横亘于湖南中部地区的湘中EW向构造 岩浆岩带的破碎带蚀变岩型金矿，主要产于呈“一”字形分布的白马山 龙山 醴陵EW向构造 岩浆岩带内[36]，矿床分布于EW向串珠状出现的穹隆构造核部之NE向倾伏背斜或岩体的外接触带及隐伏岩体上方，成矿受地层层位（岩性）、构造和岩浆作用控制。这类矿床多呈陡倾斜交错脉状产出，位于区域变质（变形）作用强烈地段的倒转背斜、倾状背斜、主干断裂旁侧的张剪性复合断裂带，强片（劈）理化带，强硅化岩带等构造、蚀变岩地段，矿脉成群成组出现，具有近似等距性、侧伏成矿和强烈的方向性等构造特点。主要矿床多呈近EW向延展。

5 结论

（1）湖南前寒武系金矿按其成矿地质特点和控矿因素可划分为石英脉型及破碎带蚀变型两个主要类型，矿床均产于深大断裂和区域性大断裂的附近及其中新元古界冷家溪群、板溪群和下震旦统浅变质岩系组成的变质基底。石英脉型金矿点多面广，几乎遍布于中新元古界板溪群（尤其是马底驿组）和冷家溪群地层分布区。除少数矿床达到大中型规模外，多数矿床为小型规模或矿点，且矿化很不均匀。破碎带蚀变岩型金矿，主要分布于雪峰弧形构造带中段与湘中EW向构造 岩浆岩带交会部位，以及湘中EW向构造 岩浆岩带东延部位。

（2）按大地构造单元和金矿床的空间分布，湖南前寒武系金矿归于“一弧两带”。深大断裂控制了成矿带的展布，不同方位的深大断裂的交会部位控制了矿化集中区的产出。其中雪峰弧形构造带，既是大型韧性剪切带，又是大型金矿成矿带，它集中了湖南前寒武系大多数石英脉型、破碎带蚀变岩型金矿。幕阜山 九岭隆起带，随着找矿研究工作的不断深入，近年来相继发生了多处石英脉型和蚀变岩型金矿；湘中EW向构造 岩浆岩带，在其与雪峰弧形构造带复合部位，发现了一大批大型破碎带蚀变岩型锑金矿。上述矿床的不断被发现充分显示了湖南前寒武系金矿的巨大潜力。

成文过程中，审稿专家认真细致地审阅了本文，并提出了诸多宝贵的修改意见，谨表谢忱。

注 释

①吴美德.世界金矿床，1986.

②鲍肖，陈放.湘西钨锑金矿床成矿特征及其找矿意义.湖南黄金，1995.

③基建工程兵00535部队.湖南省隆回县杏枫山金矿普查地质报告，1983.

④冶金部长沙矿冶研究所.隆回金矿杏枫山矿区矿石选矿试验报告，1987.

⑤基建工程兵00535部队.湖南省新邵县龙山金锑矿区1、2号脉勘探地质报告，1983.

⑥湖南冶金研究所.新邵县龙山金锑矿区矿石选矿试验报告，1983.

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[1]文章来源：《华南地质与矿产》，2013年第1期。作者简介：刘升友（1963—），男，湖南浏阳人，工程师，主要从事矿山地质管理工作。