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湖南白竹坪金矿地质特征及找矿标志



全 文 :GoldScienceandTechnology
李武毅,蓝景周,伦生平
武警黄金第十一支队,湖南 宁乡 410600
湖南白竹坪金矿地质特征及找矿标志
收稿日期:2014-12-15;修订日期:2015-03-27
基金项目:湖南省两权价款项目“湖南省白马山地区金锑多金属矿整装勘查”(编号:201103071)资助
作者简介:李武毅(1978-),男,广西柳州人,工程师,从事矿产勘查及区域地质调查工作。40953619@qq.com
摘 要:白竹坪金矿位于湘中白马山—龙山EW向穹窿构造带西段。矿床赋矿地层主要为高涧群天井组和震
旦系江口群长滩组,目前已发现矿脉 7条,严格受断裂破碎带控制。矿石中Au元素主要以自然金的形式存
在,少量显微金以机械混入物或微包裹体形式赋存在黄铁矿、毒砂和黄铜矿等矿物中。围岩蚀变以硅化和黄
铁矿化为主,其次为毒砂化、黄铜矿化、绿泥石化、绢云母化和粘土化等,常具有一定的分带现象。通过研究
白竹坪金矿地质特征与矿体空间分布变化规律,提出了在白马山地区寻找类似金矿床的综合找矿标志。
关键词:地质特征;矿体赋存规律;找矿标志;白竹坪金矿;湖南省
中图分类号:P618.51文献标志码:A 文章编号:1005-2518(2015)05-0035-06DOI:10.11872/j.issn.1005-2518.2015.05.035
引文格式:LI Wuyi,LAN Jingzhou,LUN Shengping.Geological Characteristics and Prospecting Marks of Baizhuping Gold Deposit
in Hunan Province[J].Gold Science and Technology,2015,23(5):35-40.李武毅,蓝景周,伦生平.湖南白竹坪金矿地质特征及找
矿标志[J].黄金科学技术,2015,23(5):35-40.
湖南省隆回县白竹坪金矿位于湘中白马山—
龙山 EW向隆起带西部,具备较好的成矿地质条
件,该区已发现有锡矿山[1-4]、龙山[5-7]和大新[8-12]等
大—中型金、锑矿床。通过在湘中地区开展 1∶20万及
1∶5万区域地质调查工作[13-15],20世纪 80年代初发
现白竹坪金矿[16-18],2006年以来武警黄金第十一支
队陆续对该矿床开展踏勘、预查及普查工作。本研
究通过整理白竹坪矿床以往勘查资料,并结合近年
来所取得的研究成果,总结矿床找矿标志,希望能
对白马山—龙山地区金矿找矿工作提供参考。
1 成矿地质背景
白竹坪金矿位于华南褶皱系与扬子准地台接
壤地带边缘,湘中白马山—龙山 EW向穹窿构造带
西段[19-20],望云山复式岩体南东侧内湾处(图 1),北
西突出的楔形外接触带前缘,构造较发育,岩浆活
动频繁,区域上已发现金矿点、砂金矿点、锑矿点、
铅锌矿点和白钨矿点多处,是金及金多金属矿的重
要成矿区[21-22]。
区域地层发育较全,出露最古老地层为新元古
界高涧群,高涧群天井组是金矿和铅锌矿的主要赋
存地层,震旦系江口群长滩组是锑矿的主要赋存地
层,泥盆系佘田桥组是钨矿的主要赋存地层[21]。
区域总体构造线为 NE-NNE 向,由一系列呈
NE-NNE向展布的褶皱断裂带、片理化带和挤压破
碎带组成。此外,还有 NNW向断裂及规模较小的
NWW和 NEE向断裂,这 2组断裂常切割 NE-NNE
向断裂和褶皱[23]。
区内岩浆活动较为强烈,主要出露在矿床西部
和北部,为白马山复式岩体南东部分。岩性主要为
细—中粒斑状含角闪石黑云母二长花岗岩—花岗
闪长岩,细—中粒似斑状结构,为二长花岗岩与花
岗闪长岩的过渡类型。
区内发育有 1∶20万水系沉积物组合异常 2处,
异常元素以 Au、Pb、As、Hg、Sn、Ag和 Zn为主,异常
规模大、强度高且吻合性好。经 1∶5万水系沉积物测
量,圈定组合异常 2处,异常元素主要为 As、Pb、Zn、
Cu和 Mo。通过开展系统的土壤地球化学剖面测量,
矿区土壤地球化学特征如下:(1)Au、As、Cu、Sb 元
素满足对数正态分布,说明只存在一个或多个总体
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图 1 白竹坪金矿床区域构造格架图[20]
C-T-石炭—三叠系;D-泥盆系;O-S-奥陶—志留系;Z- -震旦—寒武系;Pt-板溪群;γ35-燕山晚期花岗岩;γ15-印支期花岗岩;
γ3-加里东期花岗岩;1.基底断裂;2.穹窿构造;3.金(锑)矿床(点)
具有相似或相近的分布形式;(2)矿区中 Au元素与
中温元素 As、Sb、Pb 和 Sn 关系较为密切,Au-Sn-
As-Sb-Pb 异常元素组合为土壤地球化学找矿标
志;(3)圈定组合元素异常 6 处,Au 单元素异常 7
处,其中,Hs④号(异常元素为 Au、As、Sb)和 Hs⑤
号(异常元素为 Au、As、Ag)组合异常,Au⑦号、
Au13号单元素异常与矿脉吻合较好,Hs④号和 Hs
⑤号异常元素套合较好,Au异常值较连续,异常强
度中等,但异常衬度较高。
2 矿床地质特征
2.1 矿区地质特征
矿区出露地层主要为新元古界高涧群天井组
第四段、震旦系、寒武系、泥盆系和第四系,岩性主
要为粉砂质板岩、含砾砂质板岩、含砾泥质粉砂岩、
长石石英砂岩、石英细砂岩和紫红色石英粉砂岩、
泥晶灰岩夹深灰色白云质灰岩等。其中,新元古界
高涧群天井组及震旦系江口群长滩组粉砂质板岩
和含砾砂质板岩中金丰度值较高,与金、锑矿成矿
关系密切,是矿区主要的矿源层和储矿层[21]。
矿区断裂发育,SN、NNE及 NW向断裂是主要
的导矿、容矿构造,尤其 NW向与 NNE向断裂交会
部位是金矿富集中心。主要构造形迹为断层,发育
有白竹坪—坳下断层硅化破碎带和白竹坪—颜公
庙断层破碎带等。
矿区西部出露有晚志留世七江序列司门前单
元,为白马山复式岩体的东南部边缘部分,岩性主
要为黑云母花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩。岩体
侵入于前泥盆系中,在区内接触界线较平直,接触面
产状一般倾向围岩,陡缓不一,接触带附近围岩普遍
遭受不同程度的角岩化和硅化。在矿区北西部及南
西部出露有少量花岗细晶岩脉和花岗斑岩脉。
2.2 矿脉特征
白竹坪金矿赋矿层位主要为新元古界高涧群
天井组和震旦系江口群长滩组,已发现 7条矿脉
(图 2),受构造控制明显(图 3),主要为石英脉充填
型及破碎蚀变岩夹石英细(网)脉型,矿化发生在石
英脉的上下盘或石英脉(细脉)体中。其中,①、②号
脉为主要矿脉。①号脉严格受 F1断层控制,走向长
约 1 000 m,矿脉倾向 75°~84°,倾角 21°~85°;矿脉
由厚大石英脉组成,具有黄铁矿化和黄铜矿化,厚
0.30~7.80 m,金品位 0~47.70×10-6。脉矿化体分布不

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图 2 白竹坪金矿综合地质图
Q-第四系;Dq-泥盆系双峰群棋子桥组;Ds-泥盆系双峰群沙河组;Dd-泥盆系跳马润群大屋湾组;S3S-志留系七江序弄司门前单元;Zc3-震旦
系江口群长滩组第三段;Zc2-震旦系江口群长滩组第二段;Zc1-震旦系江口群长滩组第一段;Ptt4-青白口纪高涧群天井组第四段;
1.实测地质界线;2.实测断层;3.矿脉及编号;4.Au元素异常等值线;5.土壤组合异常及编号;6.蚀变带
连续,富集在南北两端断层产状变化处,在构造破
碎带产状变化明显、硅化强烈及石英脉厚大部位存
在 2个矿化富集段。②号脉严格受 F2断层控制,走
向近 SN,长约 400 m,平均倾向 95°,平均倾角 62°;
矿脉由破碎蚀变角砾岩夹石英脉、石英细脉组成,
具黄铁矿化、辉锑矿化、毒砂矿化、方铅矿化和黄铜
矿化,厚 2.45~5.74 m,金品位较低,一般<1.00×10-6。
矿化富集地段埋藏较浅,均在地表以下数十米
范围内,往深部有矿化变弱的趋势。
2.3 矿石特征
矿区矿石矿物主要为自然金、黄铁矿和黄铜
矿,其次为毒砂、方铅矿和辉锑矿化;脉石矿物以石
英为主,其次为绢云母和绿泥石;次生矿物有铜蓝,
图 3 白竹坪金矿床构造控矿剖面示意图
1.平硐;2.断层破碎带;3.石英脉;4.矿脉
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褐铁矿普遍发育。矿石结构主要有自形—半自形粒
状、他形粒状、交代残余和充填等;构造主要有块
状、角砾状、浸染状、浸染条带状、斑点状—斑杂状、
脉状—网脉状、蜂窝状和土状等。
矿石中有用组分主要为 Au、Ag和 Cu,伴生组
分主要为 Pb、Sb和 Fe,在不同的矿石类型中,Au为
主元素,Ag和 Cu为共生元素,或呈伴生组分出现。
Au 元素在金矿石中的赋存状态以细粒自然金为
主,局部可见明金,呈他形细粒状分布于石英脉或
破碎蚀变岩中;少量显微金以机械混入物或微包裹
体形式赋存在黄铁矿、毒砂和黄铜矿等矿物中。
矿区围岩蚀变简单,以硅化和黄铁矿化为主,
其次为毒砂化、黄铜矿化、绿泥石化、绢云母化和粘
土化等。蚀变强度由矿脉中心向两侧依次减弱,可
分为内、中、外 3带,内带主要为硅化、黄铁矿化、毒
砂化和黄铜矿化,中带为硅化、黄铁矿化和绿泥石
化,外带为绿泥石化、绢云母化和粘土化,3个蚀变
带的蚀变矿物常存在叠加现象。与金矿化关系最密
切的蚀变为硅化和黄铁矿化,地表风化较强,表现
为强烈的褐铁矿化和退色化蚀变带,或呈带状展布
的铁帽;黄铁矿化具有两阶段形成的特点,早阶段的
粗粒黄铁矿(粒度>1 mm,呈自形、半自形粒状)与金
矿化关系不密切,而晚阶段黄铁矿粒度较细,常呈浸
染状和他形粒状集合体产出,与金矿化关系密切。
2.4 热液成矿阶段
白竹坪金矿可分为热液期和表生期 2个成矿
期。热液期为矿床主要成矿期,表生期以风化氧化
作用为主,主要富集于矿床近地表氧化环境较好地
段,形成褐铁矿和铜蓝等次生矿物,局部因次生氧
化导致金有不同程度的淋失,产生仅见构造带而金
矿化较弱的现象[13]。
根据含矿破碎蚀变带及矿物穿插关系,热液成
矿期可划分为早期石英—黄铁矿阶段和晚期石
英—黄铁矿阶段。早期石英—黄铁矿阶段:为初始
热液富集阶段,含石英黄铁矿热液沿断裂及围岩裂
隙侵入,形成脉状—网脉状、块状和浸染状矿石,矿
物组合为石英+黄铁矿+毒砂+黄铜矿;该阶段的黄
铁矿呈自形—半自形,晶形较好,脉体多受构造应
力作用,有揉皱、错断和压碎现象。晚期石英—黄铁
矿阶段:为主成矿阶段,含石英黄铁矿热液沿断裂、
围岩及脉体裂隙再次侵入,主要形成角砾状、块状
和斑点—斑杂状矿石;该阶段的黄铁矿化比第一阶
段稍强,黄铁矿呈半自形—他形,颗粒较细小,晶形
较第一阶段差。
2.5 矿化富集规律
白竹坪金矿的矿石矿物主要赋存于石英脉及
石英脉边缘的破碎带中,矿体严格受断裂控制。矿
化富集有一定规律:(1)金矿脉多产于岩体与地层
的外接触带附近,矿化表现为远离岩体矿化变弱的
趋势,围岩蚀变强度也逐渐减小[22]。(2)矿脉对赋矿
围岩有一定的选择性,含砂质成分较高、岩石孔隙
度较高且含金丰度值较高的岩石有利于成矿,而结
构较致密的硅质和泥质板岩不利于成矿。(3)矿脉
(体)严格受断裂控制,矿体在剪切破碎带应力梯度
变化最大部位(即构造破碎带最发育、宽度最大、裂
隙系统发育成熟的地段)最为富集 [22];在平面上矿
化主要富集在构造产状变化部位,在剖面上由地表
至深部矿化有变弱的趋势。(4)矿体工业类型主要
为石英脉型,高品位金矿体常产于厚大石英脉发育
处,为矿化富集地段;细—网脉状破碎、石英脉发育
地段通常矿化较弱。
3 找矿标志
白竹坪金矿产于加里东晚期侵入的白马山复
式花岗岩体外接触带附近,与 Au、Pb、As、Hg、Sn、Ag
和 Zn等元素水系沉积物组合异常有关,赋矿围岩
为青白口纪高涧群天井组及震旦系江口群长滩组
砂质板岩、含砾砂质板岩、石英细砂岩和石英粉砂
岩;矿脉严格受断裂控制,围岩蚀变以硅化和黄铁
矿化为主,其次为毒砂化、黄铜矿化、绿泥石化、绢
云母化和粘土化等。矿床类型为石英脉型,矿石品
位高,易选冶,具有良好的经济效益。湘中白马山地
区该类型金矿床较为普遍,具有较好的找矿前景。
通过对白竹坪金矿地质、地球化学特征及矿
石、围岩蚀变特征的分析研究,总结出在湘中白马
山地区寻找白竹坪式金矿的综合找矿标志(表 1)。
4 结论
通过对白竹坪金矿开展综合研究,对该类型矿
床的地质特征与控矿因素有了初步认识,总结了在
湘中白马山地区寻找类似金矿床的综合找矿标志。
(1)白竹坪金矿产于加里东晚期侵入的白马山
复式花岗岩体外接触带附近;成矿与青白口纪高涧
群天井组和震旦系江口群长滩组等金丰度较高的
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找矿标志分类 特征
地层 青白口纪高涧群天井组、震旦系江口群长滩组,金丰度值较高,与金、锑矿成矿关系密切
含矿母岩 砂质板岩、含砾砂质板岩、石英细砂岩和紫红色石英粉砂岩
岩浆岩 加里东晚期侵入的花岗岩体外接触带附近
构造 区域性 NE、NW向断裂为主要的导矿构造;近 SN和 NNE向次级断裂(带)为主要的容矿构造,断裂产状变化和破碎带
膨大部位常为矿化富集地段
围岩蚀变 以硅化和黄铁矿化为主,其次为毒砂化、黄铜矿化、绿泥石化、绢云母化和粘土化等;黄铁矿主要为晚期(微)细粒浸染
状、他形粒状集合状黄铁矿
地表风化蚀变 强退色化蚀变带,强褐铁矿化或带状风化铁帽
水系沉积物异常 Au、Pb、As、Hg、Sn、Ag和 Zn元素组合异常,多元素套合好,异常规模大
土壤异常 异常元素组合为 Au-Sn-As-Sb-Pb,多元素套合好,异常强度中等,衬度较高
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表 1 湘中白马山地区白竹坪式金矿找矿标志
李武毅等:湖南白竹坪金矿地质特征及找矿标志
地层有关。
(2)白竹坪金矿矿脉严格受断裂破碎带控制,矿
化不均匀,断裂产状变化和破碎带膨大部位常为矿
化富集地段。
(3)围岩蚀变以硅化和黄铁矿化为主,其次为
毒砂化、黄铜矿化、绿泥石化、绢云母化和粘土化
等,常具有蚀变分带现象。
(4)白竹坪金矿床热液成矿期可分为早期石英—
黄铁矿阶段和晚期石英—黄铁矿阶段,其中后一个
阶段为主成矿阶段。矿脉(体)严格受断裂控制,矿
化富集地段通常为破碎带应力梯度变化较大部位
及构造带宽度最大且发育厚大石英脉处。
(5)在湘中白马山地区寻找白竹坪式金矿床,可
从地层、含矿母岩、岩浆岩、构造、蚀变围岩、地表风
化蚀变和化探组合异常等特征出发,成矿标志较为
明显。
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Geological Characteristics and Prospecting Marks of Baizhuping Gold Deposit
in Hunan Province
LI Wuyi,LAN Jingzhou,LUN Shengping
No.11GoldGeological PartyofCAPF,Ningxiang 410600,Hunan,China
Abstract: Baizhuping gold deposit is located in the west of Baimashan-Longshan uplift belt in central Hunan
Province.Ore formation of the deposits are Gaojian Group Tianjing Formation,Sinian Jiangkou Group Changtan
set.7 ore-veins which strictly controlled by the fracture zone has been found in the deposit.Gold elements of gold
ore mainly exists in the form of native gold.A small amount of microscopic gold in the form of machinery
foreign substance or micro-inclusions existed in minerals such as pyrite,arsenopyrite and chalcopyrite.Wall rock
alteration is given priority to with silicification,pyritization,times of arsenopyrite,chalcopyrite,chloritization,
and sericitization,clay and so on.Wall rock alteration has the phenomenon of zoning.Based on the studies of
Baizhuping gold mine geological characteristics,mineralization enrichment regularity of gold deposits,etc.,the
ore-prospecting marks were summarized.
Key words: geological characteristics;ore occurrence law;prospecting marks;Baizhuping gold deposit;Hunan
Province
矿产勘查与资源评价
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金矿初步普查报告[R].娄底:湖南省地质矿产勘查开发
局418队,1983.
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中国地质科学院地质研究所识别出新类型金矿床
在国家自然科学基金和国土资源部行业科研专
项基金的资助下,中国地质科学院地质研究所杨志明
副研究员及其合作者澳大利亚詹姆斯库克大学常兆
山副教授等人在内蒙古识别出一种新的金矿床类
型——岩浆型金矿,并提出了该类型金矿床的成因模
式。该成果刊登在2015年9月22日出版的国际矿床
学权威杂志《经济地质》(EconomicGeology)上。
位于内蒙古的毕力赫金矿床,原被认为是一个
斑岩型金矿床。杨志明等通过5年的详细研究发
现,矿床中的金主要呈自形晶赋存于树枝状的石英
斑晶中。针对载金石英斑晶,大量的阴极发光岩相
学研究发现,这些自形的金颗粒主要分布在石英晶
体的a轴和b轴方向,即形成于石英的生长过程。
熔融包裹体测温、钛石英温度计及晶体模拟进一步
揭示,载金的石英为高温的β石英,形成温度在
850℃以上。因此,本矿床为岩浆型金矿,是一种新
的金矿床类型。
岩浆型金矿床的发现,为追踪岩浆晚期阶段Au
的行为提供了难得的机会。该研究结果揭示,金在相
对还原的岩浆中主要以Au0的形式存在,表现为不
相容元素特征,岩浆的结晶分异会导致金在残余岩
浆中富集。研究还进一步揭示,金在岩浆过程中的预
富集可能是许多岩浆热液金矿床形成的重要前提。
世界范围内已知各种类型金矿床,如斑岩型、浅
成低温、造山型、IOCG及卡林型等,其形成均与热
液过程有关。岩浆型金矿床的发现表明,仅仅依靠
岩浆过程亦可形成高品位的金矿床,这将扩大世界
范围内金矿的找矿潜力。由于岩浆型金矿床的形成
无需经过热液过程,因此,需要一套全新的思路来
勘查此类矿床。
(来源:中国地质科学院地质研究所)
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