湘西符竹溪金矿地质特征及成矿作用分析

湘西符竹溪金矿地质特征及成矿作用分析_追寻地质梦湖

潘灿军1，2，鲍振襄3，鲍珏敏3

（1.湖南省有色地质勘查局二四五队，湖南 吉首 416007；[1]

2.湖南新龙矿业有限公司，湖南 新邵 422900；

3.湘西矿产资源综合研究发展中心；湖南 乾州 416007）

摘 要：符竹溪金矿赋存于新元古界板溪群马底驿组紫红色板岩内，成矿受区域性EW向符竹溪断裂及其派生的NNW—NW向断裂控制，矿床属于受断裂构造控制的中—低温热液脉状充填型金矿。矿床具有显著的层控特点，成矿物质主要来自地壳深部；矿脉具有沿倾向延伸较大、侧伏成矿及柱状富集的特点；主要脉带中的矿体在深部逐渐靠近，有合并成为厚大矿体的趋向；中酸性脉岩与锑金成矿在时空和成因上的关系密切，可作为锑金的找矿标志；锑金矿化具有明显的垂直分带性；成矿受隐伏中酸性岩体的热（动）力的控制，深部可能存在与上部不同的矿化类型或不同的矿种。研究认为，符竹溪金矿向深部仍有较大的成矿空间，边部V1、V2等脉带向SE向延伸部位和花岗斑岩脉带找矿前景良好，推测存在斑岩型金锑矿化。

关键词：符竹溪金矿特征；柱状富集；垂直分带；成矿作用；深边部找矿；湘西地区

0 引言

符竹溪金矿位于湖南省安化县羊角塘镇竹田村。矿床自1890年发现开采以来，至今仍在边采边探。20世纪60年代，湖南冶金地质二三七队首次对该矿区进行了普查评价；70年代末，黄金00536部队进行了初步勘探，并取得一定的找矿效果①；90年代初，核工业230研究所完成了“湖南省安化县符竹溪金矿成矿规律及深部边部找矿研究”项目②，初步总结了矿床成矿规律，建立了成矿模式，并找到了新的隐伏矿体。本文在前人工作基础上，结合近年的探采实践，对矿床成矿特征、矿化富集特点、垂直分带性、成矿作用等问题进行探讨，并对矿床深边部资源潜力做出了概略述评。

1 成矿地质背景

符竹溪金矿所在区域处于扬子地台东南缘江南地轴的西南段，雪峰弧形构造成矿带的东段。矿区位于冷家溪 九岭构造带的南侧，羊角塘EW向构造与黄土坡NE向构造交会部位，合心桥 符竹溪锑金矿带南端。

区域主要出露中元古界冷家溪群、新元古界板溪群，局部有震旦系、下古生界和白垩系分布。板溪群为区域钨锑金矿的主要赋存层位，次为冷家溪群。板溪群分为马底驿组和五强溪组。马底驿组厚524～890m，分为3个岩性段：下段为灰绿色巨厚层浅变质砂岩、砂砾岩和砂质板岩，厚70～250m；中段为紫红色绢云母板岩、粉砂质板岩、钙质板岩夹结核状或薄层状灰岩，厚400～520m，为符竹溪金矿的主要容矿层位；上段为深灰色、灰绿色板岩与浅变质砂岩互层，局部夹紫红色砂质条带状板岩，厚54～120m。五强溪组仅出露于矿区南部竹叶山向斜核部，岩性为灰—灰白色厚层—巨厚层中粗粒石英砂岩，夹灰绿色砂质板岩、硅质板岩和纹层状浅变质细砂岩，厚450～590m。

中元古代武陵运动产生的近EW向紧闭型褶皱构成区域的基底构造。新元古界的雪峰运动则使基底岩系形成了向NW凸出的NE向联合弧形构造[1]。矿区及外围的褶皱构造不甚发育，主要为竹叶山向斜，轴向NW，轴部出露板溪群五强溪组，产状平缓，倾角25°～45°，两翼为板溪群马底驿组，产状较陡，倾角55°～85°。向斜东段扬起，向W倾伏，符竹溪金矿位于竹叶山向斜的北翼。区内断裂构造发育，主要为EW向的符竹溪逆冲断裂带，区域延长达40km，宽50～70m，向S倾斜，倾角80°。断裂带中心部位多被覆盖，仅在断裂边部见强烈的片理化带，岩层产状陡立，并有钠长辉绿岩脉、花岗斑岩脉沿断裂带分布，发育有大量含锑金石英脉或破碎带，田庄（竹田）、杨家冲和松柏湾锑金矿点均产于该断裂带中。该断裂是矿区重要的控岩、控矿断裂。在EW向断裂带的东南部，有一组派生的、与EW向断裂带呈“入”字形交接关系的NNW—NW向断裂，该断裂走向约320°，倾向SW，倾角75°～85°，长约2km，并有花岗斑岩脉及含锑金石英破碎带分布，符竹溪金矿的V1、V2矿脉即赋于其中。

矿区内岩浆岩比较发育，主要为断裂带侵入的花岗斑岩脉和钠长辉绿岩脉，多呈NW向、近EW向和NE向，成群成带分布（图1）。岩脉一般长数百米，宽1～2m，规模最大者长2400m，脉宽2～10m，倾向SW，倾角75°～85°，V2矿脉即受该岩脉的控制，岩脉与围岩的接触面清晰。据岩石化学分析和计算①，岩脉属于铝过饱和岩石。经K-Ar法测定，花岗斑岩的同位素年龄为209.94±3.58Ma[2]，系印支晚期的产物。

图1 符竹溪矿区花岗斑岩脉与锑金矿脉分布图

1.冷家溪群；2.板溪群马底驿组；3.板溪群五强溪组；4.辉绿岩；5.花岗斑岩；6.锑金矿脉及编号

根据重力资料推断符竹溪金矿以北5km处的羊角塘地区深部存在隐伏岩体[3]，岩体位于邵阳—郴州NW向构造 岩浆岩成矿带中段，具有一定规模，隐伏岩体可以为成矿提供良好的物质来源与热源条件。地球化学方面，在羊角塘隐伏岩体的周边地区存在一系列Pb、Zn、As、Ag、Au、Ba、Hg、Cu、F等元素的地球化学异常和磁异常。重磁异常与地球化学异常区内构造复杂，成矿条件有利，表明该区具有金属矿产勘查的地球物理与地球化学条件。

2 成矿地质特征

2.1 矿体特征

符竹溪金矿现有矿脉10条，共圈出10个矿体（表1）③，其中V1、V2、V3、V5、V7、V9为主要矿体，按产状可划分为NNW向和近NS向2组。NNW向的V1、V2、V3为主矿体；近NS向矿体为NNW向矿体之间的羽状脉或梯状脉（图2）。

表1 符竹溪金矿主要矿体特征

图2 符竹溪金锑矿区地质简图

1.板溪群五强溪组；2.板溪群马底驿组上段；3.板溪群马底驿组中段；4.花岗斑岩脉；5.含金石英脉及编号；6.蚀变带

矿脉均产于板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩中。矿脉在地表为硅化破碎带或蚀变带，仅局部地段呈石英脉产出。主要矿脉走向NNW，倾向SW，近于直立（80°～85°），矿体形态和产状总体较简单和稳定，主要呈柱状或板柱状，向NW侧伏，其次呈脉状、长透镜体状，沿走向和倾向也常出现分支复合、尖灭再现和膨大缩小等变化。单个矿体规模较小，沿矿体走向最长为260m，但沿倾向延深可达500m以上，大于其走向延长。

V1矿体的浅部以金为主，ω（Au）=6.2×10-6，ω（Sb）=0.24%，矿石中金、锑矿化不均匀，变化大，金主要呈微粒状、次显微粒状赋存于黄铁矿、辉锑矿中，富集程度与硫化物含量、粒度大小有关，一般细粒（0.05～0.2mm）的黄铁矿、辉锑矿中金的含量较高，金与硫呈正相关，相关系数为0.59，锑在局部有所富集；V1矿体的深部以锑为主，ω（Sb）=2.08%，ω（Au）=3.19×10-6。V2矿体以金为主，锑在局部富集成富矿体，V2矿体的南部盲矿体以锑为主。V3矿体以锑为主，但矿化很不均匀，ω（Sb）最低0.02%，最高22.84%。V7矿体以金为主，偶有锑矿化。V9矿体在浅部未见到，在-164m标高处见到厚度为0.23m的矿体，ω（Au）=11×10-6；在-159m标高见到厚度为1.15m的矿体，ω（Au）=6.32× 10-6；深部以锑为主，ω（Sb）=2.08%，ω（Au）=3.19×10-6。

2.2 矿石特征

2.2.1 矿物成分

矿石物质成分简单，主要金属矿物为自然金、辉锑矿、黄铁矿和微量毒砂，非金属矿物主要为石英，其次为白云石、方解石、绢云母和绿泥石等。

自然金。金黄色，以显微金、次显微金为主，呈不规则粒状、片状、树枝状分布于石英、黄铁矿和辉锑矿的裂隙中，或呈包裹体赋存在于石英中，粒径2～40μm，以＜12μm居多。自然金成色高达998× 10-3。金主要赋存于黄铁矿中，辉锑矿含金较少（表2）。

表2 单矿物分析结果表（%）

分析单位：湖南冶金地质二三七队化验室（1981）；金的测定采用火试金法。

辉锑矿。铅灰 黑灰色，呈纤维状、柱状、粒状或半自形、他形、不规则粒状、显微粒状集合体，花岗变晶结构，粒径0.14～2.3mm，有时可见聚片双晶，应力作用使双晶多呈弯曲状；辉锑矿常交代石英和黄铁矿，形成不规则港湾状边缘。

黄铁矿。深黄色，多呈微粒状，粒径0.05～0.4mm，常呈脉状、浸染状或不规则团块状分布。硫化物 石英阶段形成的黄铁矿呈星散状立方体，在石英中成为自形包体，颗粒可达0.4mm以上；自然金硫化物 石英阶段形成的黄铁矿常呈微脉状、结核状；在辉锑矿中黄铁矿多被溶蚀，有时可见黄铁矿重结晶的加大边。

毒砂。铅灰色，一般呈自形菱面体或长粒状集合体。浸染状分布于石英脉中。硫化物 石英阶段形成的毒砂呈菱面晶体分散状，自然金 硫化物 石英阶段是毒砂的主要生成阶段，常与黄铁矿共生呈微脉状；毒砂在矿床中很少见及。

2.2.2 矿石结构构造

矿石结构主要有自形晶粒结构、半自形晶粒结构、他形晶粒结构、残余结构、花岗变晶结构、揉皱结构、压碎结构等；矿石构造主要有块状、浸染状、角砾状、网格状等。矿石组构特征反映出矿床的热液成矿的属性。

2.2.3 矿石类型

符竹溪金矿床属贫硫化物含金石英脉型金矿床，根据矿石的空间分布及矿物组合，可划分为4种矿石类型。

（1）石英细脉带型。单脉厚度小，多为1～5cm，少数达10～20cm，细脉成群成组出现，构成细脉带，厚度多为20～50cm，有时可达1～2m；当细脉带含有细粒黄铁矿并伴有蚀变褪色带和硅化带时，常表明其深部有金（锑）矿化存在。

（2）含金锑矿化石英破碎带型。含有大量块状辉锑矿，可能还有方锑金矿，亦有自然金的石英破碎带；ω（Au）=1.33×10-6～14.33×10-6，ω（Sb）=0.22%～4.00%；石英呈角砾状，并多含细粒黄铁矿；矿化分为2个阶段，先是金的矿化，后为以锑为主的矿化叠加充填含金石英破碎带。矿区中含金锑矿化石英破碎带型矿石的工业意义最大、经济效益最好。

（3）含锑金石英破碎带型。锑矿化明显减弱，ω（Au）=2.11×10-6～9.13×10-6，ω（Sb）=0.16%～0.31%。

（4）含金石英破碎带型。是以金矿化为主的石英破碎带，锑矿化基本消失，ω（Au）=2.00×10-6～44.78×10-6，ω（Sb）=0.004%～0.11%。

2.2.4 成矿阶段划分

按矿物共生组合，矿石结构、构造和矿物生成先后顺序，矿床可划分为3个成矿阶段。

（1）石英 硫化物阶段。形成少量黄铁矿、辉锑矿、毒砂、自然金；非金属矿物有石英、长石、绢云母。

（2）石英 自然金 硫化物阶段。此为自然金、辉锑矿的主要成矿阶段；金属矿物有自然金、辉锑矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、白钨矿；非金属矿物有石英、长石、绢云母、碳酸盐矿物。

（3）石英 碳酸盐阶段。主要生成矿物有石英、白云母、方解石、长石、绢云母等。

2.2.5 围岩蚀变

围岩蚀变主要有褪色化、硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化等。与金（锑）矿成矿有关的蚀变主要为褪色化、硅化、黄铁矿化。

（1）褪色化。褪色是多种热液蚀变（硅化、黏土化、绢云母化、伊利石化）叠加的反映，是矿区最常见的蚀变类型，是锑金矿化赋存的标志。一般发育于矿脉和断裂破碎带的两侧，褪色带与紫红色绢云母板岩呈过渡关系，即靠近矿脉为灰白色、黄白色，向外逐渐减弱为淡红色、紫灰色，最后过渡为原岩石的紫红色；紫红色板岩的褪色化程度通常比灰绿色板岩强；含锑金的石英脉均产于褪色蚀变带中，若石英脉两侧无褪色化蚀变时，一般不含矿。通常褪色化产生的化学成分变化是Si O2、Al2O3、Fe O含量增高，而Ca O、Fe2O3含量减少。

（2）硅化。主要出现于含矿破碎带的近矿围岩中，常与褪色化、黄铁矿化紧密伴生，也常与碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化等相互穿插交错成细网脉状；不规则粒状石英交代绢云母和黏土矿物，呈不等粒状变晶结构，硅化与锑金矿化关系密切。

（3）黄铁矿化。产于矿脉及两侧破碎板岩褪色蚀变带内，常与硅化叠加出现；黄铁矿多呈浸染状产出，粒径细小，以0.05～0.5mm居多；晶形较好，多呈立方体，少数呈五角十二面体或立方体与八面体的聚形；黄铁矿是主要的载金矿物，ω（Au）=32.00×10-6～973.30×10-6。

矿区的围岩蚀变均属中—低温热液蚀变，含矿石英脉的两侧均有褪色蚀变。矿体一般出现于褪色化、硅化、黄铁矿化三者叠加的地段，且蚀变宽度大、蚀变程度高、细粒黄铁矿十分发育的地段，往往出现富厚的金矿体。

3 成矿作用分析

3.1 地层控矿效应

地层对湘西钨锑金成矿带上金（锑）矿产的分布具有明显的控制作用，金（锑）矿床主要赋存于板溪群马底驿组紫红色绢云母板岩、含钙板岩中[1]，表明金（锑）的成矿与地层岩性关系密切。区域上板溪群富集Au、Sb、Hg，As元素，其中马底驿组紫红色板岩中ω（Au）=14.33×10-9[4]，为上部陆壳平均值[ω（Au）=1.8×10-9]的7.9倍，它们可在中温、富硫的成矿流体中富集成矿。由此认为马底驿组含金建造既是区域锑金矿的矿源层，又是矿区锑金矿的容矿层位，并决定了区域潜在的含金性[5]。

3.2 构造控矿作用

区内发育1条区域性EW向的符竹溪断裂带，是本区主要控岩控矿构造带，控制着符竹溪金矿的产出。断裂下部可能与基底和隐伏岩体相连，是岩浆热液与大气降水循环的通道，是连接成矿源区与容矿部位的导矿构造。受其影响发育不同级次的断裂构造，其中与之呈“入”字形相交的NNW向断裂是符竹溪金矿最重要的容矿构造，控制了区内主矿体V1、V2、V3的形成与空间展布；NNW向断裂派生的近NS向羽状断裂或梯状断裂控制着区内次要矿脉的展布。构造控矿主要表现在断裂构造对金的导矿性和容矿性两个方面。

3.3 矿体的柱状富集

符竹溪金矿矿体呈现出沿倾斜方向的延伸大于其走向的长度。矿体沿走向长50～180m，最长260m；沿倾斜延伸280～350m，最深＞500m，为其延长的1.7～3.4倍。在剖面上主要矿体呈NW向侧伏，侧伏角75°～80°，形成近于直立的板柱状矿体（图3）。金锑矿体侧伏和柱状富集规律的控制因素还有待深入研究。

图3 符竹溪锑金矿V2脉柱状矿体纵投影图

1.断裂；2.中段及编号；3.采空区；4.预测矿体

3.4 锑金矿化的垂直分带

金属矿床的分带性普遍存在，它往往反映了矿体共（伴）生矿物元素组合、物质组分、矿化强度、成矿物理化学环境等在空间上的变化规律，特别是符竹溪这样的百年老矿，深入研究矿床的分带规律对寻找深边部的隐伏矿体颇为有益。

符竹溪金矿的矿化在地表多呈硅化破碎带或褪色带的形式产出，仅局部地段呈石英脉伴有少量金或锑金矿化。在水平方向上未显示出矿物（元素）的分带，但在垂向上成矿组分、矿石类型、矿化强度显示出分带特点。从地表至已知矿化的最深部，自上而下可划分出6个带[6]：①褪色带；②硅化带；③石英细脉带；④含金 锑石英破碎带，锑多于金，是锑的主要成矿带；⑤含锑 金石英破碎带，金多于锑，锑矿化明显减弱；⑥含金石英破碎带，锑矿化基本消失，金矿化增强，细粒黄铁矿明显增多。

砷和硫的含量在垂向上也显示出一定的变化规律。在一定成矿深度内，如V1矿体的0m标高以上，V3矿体的-200m标高以上，砷和硫的含量随深度的加大而增高。据2条剖面的计算，随深度的增大，V1矿体的砷、硫、金的平均递增率（×10-6/m）分别为1.3、60和0.012；V3矿体分别为0.09、9和0.0028。且自上而下含矿破碎带的脉体构造由硅化破碎带→石英细脉带→石英交替脉带→石英脉带：ω（As）由18.5×10-6→505×10-6→526×10-6→543×10-6；ω（S）由2×10-6→4.2×10-6→6.5×10-6→7.20×10-6。这与湘西锑金矿中金与砷，金与硫呈正相关关系的特点是一致的[7]。

3.5 花岗斑岩脉与金锑矿化

符竹溪金矿区内花岗斑岩脉成群成带分布，并与金锑矿化有着密切的时空关系（图4），这是在湘西钨锑金矿带中的其他矿床中未曾见及的。

符竹溪金矿及其近外围，从西部的杨家冲，经符竹溪、莫家坪到东南部的滑石滩，多处出露花岗斑岩等脉岩（图1），其锑、金含量比容矿地层富。符竹溪金矿区出露的1条主要花岗斑岩脉的ω（Au）平均值为0.025×10-6，ω（Sb）平均为0.013%，明显高于上部陆壳平均值[ω（Au）1.8×10-9，ω（Sb）0.2× 10-6]，表明花岗斑岩脉的侵入可以提供成矿物质和成矿流体。资料表明，除符竹溪金矿已知的V2北矿体呈柱状产于花岗斑岩脉下盘，在115m中段产于花岗斑岩中或插入花岗斑岩脉的上盘外，近年来矿山探采工作新发现的富锑金矿体均产于花岗斑岩脉的上、下盘或其中；V4矿体在-20m中段表现为蚀变破碎带（褪色带），在-20m中段以下见到花岗岩脉，且矿化增强。这表明浅部为含矿蚀变带，深部则出现与矿化有关的花岗斑岩脉。花岗斑岩脉与锑金矿化有着确切的空间关系；时间上锑金矿化与花岗斑岩基本同时或稍晚[8]。由于花岗斑岩多借助已有的断裂裂隙进行上侵与充填，岩脉两侧易产生破碎，为成矿流体提供良好的环境和空间；花岗斑岩脉含锑、金较高，可直接为成矿提供物源。在花岗斑岩形成过程中，成矿物质逐步向花岗岩浆转移、浓集并富集成矿。所以说花岗斑岩脉的侵入是矿区锑金成矿的重要成矿条件[9]，并可作为深部锑金找矿的重要标志。

3.6 成矿演化分析

中新元古代的构造运动形成了湘西地区的区域不整合面，产生了一系列褶皱及断裂。中新元古代是地球深层物质（包括金）外迁的重要时期。在区域变质过程中，地层中的金有明显活化、迁移和再聚集的趋势[6]；动力变质使成矿物质沿断裂带重新组合，变质热液中的Au元素沿退变质带积淀形成金的初始富集带。

武陵期，区域性近NS向挤压应力使冷家溪群褶皱，形成近EW向的符竹溪构造带，符竹溪金矿位于其南侧；板溪群不整合于冷家溪群之上。

图4 符竹溪锑金矿床地质剖面图

Pt3bmm2、Pt3bnm3.板溪群马底驿组中、上段；

Pt3bnm.板溪群五强溪组；1.石英砂岩；

2.砂质板岩；3.板岩；4.花岗斑岩；5.蚀变带；6.矿脉

雪峰期，区域应力场转为SN向左行扭动力偶[10]，并派生出NW-SE向的挤压应力和NE-SW向的剪切应力。NE-SW向的剪切形成左行压扭性逆断裂，导致区域锑金矿床（点）呈NE向带状分布的构造格局。经过武陵 雪峰运动，区域成为长期隆起的地区。本区锑金矿化均产于基底岩系之中，基底构造对中生代的构造和岩浆侵入具有重要的控制作用，而区内的锑金矿化则是继承基底中金的高丰度基础上继续演化的[11]。

印支晚期，本区经历了造山期的挤压到伸展期的转变，形成适合岩浆侵位的构造环境[12]，并为含矿流体上升提供了通道和空间[9]；中酸性岩浆岩的上侵，形成了高地热异常，有利于含矿建造中成矿物质的再次活化迁移，锑金矿化与花岗斑岩脉紧密相伴，显示出矿区的锑金矿化可能与深部隐伏的酸性岩体具有成因联系。

4 结语

（1）符竹溪金矿赋存于新元古界板溪群马底驿组砂泥质、含钙质的类复理石建造中，该层位是湘西钨锑金成矿带锑金矿床最重要的容矿层位，是金的矿源层和容矿地层。金矿化受基底岩系控制，且有明显的层位效应。

（2）符竹溪金矿严格受断裂控制。矿床位于羊角塘EW向构造带的南侧，符竹断裂带的下盘。EW向断裂是矿区主要的控矿断裂。沿断裂有花岗斑岩脉带和钠长辉绿岩脉的侵入，还发育有含锑金石英脉。EW向断裂长期活动，印支晚期又有强烈的活动。与EW向断裂斜交的NNW向断裂是矿区主要矿体的赋存构造，而次级近NS向羽状断裂或梯状断裂则控制着次要矿体的展布。

（3）矿体有沿倾向延伸大、侧伏成矿及柱状富集的特点，其沿倾向的延深往往是走向长度的数倍，这也是湘西钨锑金脉状矿床的普遍规律[13]，因此深部矿化可延至-360m标高（目前探采标高-100m）④，这对扩大矿床储量具有极其重要的经济意义[14]。

（4）区内锑金矿化具有垂直分带规律，锑矿化多集中于上部矿体，向深部金矿化增强而锑矿化减弱；矿石中砷和硫的含量也是随着深度的加大而增高，垂直分带规律对隐伏矿预测和矿床深部勘探具有重要意义。

（5）区域变质地层中分散的Au元素活化迁移，形成沿退变质带集中分布的金的初始富集带（层）；印支晚期侵入的花岗斑岩脉与金矿化关系密切，对早期形成的金的矿源层叠加、改造，使金进一步富集成矿。因而矿床属于受断裂控制的中—低温热液型金矿床。

注 释

①黄金00536部队.湖南省安化县符竹溪金矿区初步勘探报告书.长沙：黄金00536部队，1981.

②姚振凯，朱蓉斌.湖南安化符竹溪金矿成矿规律及深部边部找矿研究.长沙：核工业203研究所，1992.

③中国冶金地质勘查工程总局中南局.湖南省安化县符竹溪矿区符竹溪金矿保有资源储量核实报告.武汉：中国冶金地质总局中南局，2005.

④湖南省有色地质勘查局二四五队.湖南省安化县符竹溪金矿边深部找矿设计.长沙：湖南省有色地质勘查局，2011.

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[1]文章来源：《地质找矿论丛》，2015年第1期。作者简介：潘灿军（1969—），男，湖南冷水江人，地质工程师，主要从事矿山生产技术管理工作。