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user: 4. 成矿模式与找矿预测模型 4.1. 成矿地质体 根据野外地质调查和矿床勘查有关资料，确定成矿地质体为各期次侵入的花岗岩体。 1) 加里东期花岗岩主要为板杉铺岩体，岩性以黑云母花岗闪长岩为主，主要造岩矿物由钾长石、斜长石、黑云母、石英、角闪石等组成。具高SiO 2 、Al 2 O 3 、K 2 O、Sr和低Y、Yb含量，高Mg和Sr/Y、La/Yb比值。REE表现为轻稀土显著富集的右倾型，富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba、Th、U等)，亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti等)，Eu极弱负异常(Eu/Eu * = 0.75~0.91)。可能是板块俯冲引起的玄武岩浆底侵，使下地壳发生部分熔融，并与其进行物质交换所形成的 [ 12 ]。加里东板衫铺岩体演化过程中为金预富集提供了矿源、热源、水源及动力。 2) 印支期花岗岩(257~165 Ma)在本区出露很少，岩性主要为中细粒黑云母花岗闪长岩，主要矿物由斜长石、钾长石、石英和黑云母组成。具高K低Na和Mg特征，属于高钾钙碱性系列。Sr含量高，Y和Yb含量低，因而有高Sr/Y和La/Yb比值。富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba等)，亏损高场强元素(Nb、Ta等)，Eu弱负异常，REE发生了明显分馏。本文认为其可能是加厚的陆壳(>50 km)底部下地壳基性岩部分熔融的产物，热可能主要来自地慢(热)流的上升 [ 12 ]。印支期隐伏岩体在岩体演化过程中为早期金成矿提供了矿源、热源、水源及动力，为花岗斑岩脉高位侵入提供了物质基础和动力源。 从区域构造环境分析，印支期以陆内俯冲为主，使湘D-T地层在一系列A型俯冲面之上推覆挤压，形成“侏罗山式”褶皱，并伴有一系列由东向西的叠瓦式冲断构成的“薄皮构造”，由于沿A型俯冲带上升地幔物质引起地壳重溶，形成印支期的壳幔混合型花岗长质岩石，这与区内印支期花岗岩体多沿较大的陆内逆冲构造带分布和岩石地球化学所反映的构造环境相一致。 3) 湘东北燕山期岩浆活动最为强烈，燕山早期(160~140 Ma)和燕山晚期(137~128 Ma) 2个主要侵人期。以燕山早期花岗岩分布最为广泛，该区成矿地质体主要为望湘岩体、蕉溪岭岩体。岩性以二云母二长花岗岩为主，主要矿物成分为石英、斜长石、钾长石、黑云母和白云母等。REE配分模式为富集LREE的右倾型，基本无负Eu异常。富集LILE (Cs、Rb、Ba、Th、U等)、亏损HFSE (Nb、Ta、Ti等)、无明显Sr异常，岩浆演化过程中受到中上地壳的混染作用 [ 12 ]。望湘岩体、蕉溪岭岩体为横江冲金矿成主成矿期矿提供了矿源、热源、水源及动力，为细粒花岗岩脉高位侵入提供了物质基础和动力源。 4.2. 成矿构造和成矿结构面 结合前人的认识和构造系统划分为三级构造，区域深大断裂、矿田构造、矿床构造。断裂构造是控矿的主要因素，构造运动产生的成矿裂隙使应力消失，Au定向地从分散状态向断裂构造的有利部位聚积成矿 [ 14 ]。 1) 长沙–平江断裂带是一条长期活动的复合断裂，该断裂带的东侧主要是上元古界冷家溪群变质岩系和中生代连云山花岗岩体(U~Pb年龄166 Ma)及蕉溪蛉花岗岩体(U~Pb年龄164 Ma)构成的变质核杂岩；元古代的地层中有拉班玄武岩，英安岩等喷发岩分布并且在断裂带附近的板溪群之徽量元素特征与湘中和湘西区同一层位对比明显不同，说明长沙–平江斯裂带可能自太古代末期就已有活动 [ 12 ]。 长沙–平江区域性深大断裂是沟通深部岩浆房与地壳浅部次级断裂的主干通道，EW向的复合断裂，控制着岩浆带的分布，控制着韧性剪切带的形成、发育、发展，控制了NE向、NW向、近SN向断裂的发育，根据断裂交切关系分析，三组断裂的先后顺是NE-NW-SN向，NE向断裂是区内主要控岩–控矿构造，断裂交叉处一般是岩体与矿体就位部位 [ 12 ]。 2) 韧性剪切带为区域二级构造，卷入该剪切带的地层主要为冷家溪群黄浒洞组，岩性为塑性变形的变质砂岩和板岩。总体上表现为强烈的面理化带以及韧性变形的特征。韧性剪切带中心部位为流劈理带，两侧为劈理化带、构造透镜体带或相间产出。在变质砂岩、板岩中还发育强烈的线理构造，石英具有一定程度的拉长，显示出塑性流动变形特征。石英脉特征表明该剪切带为右行剪切。在矿区表现为导矿和容矿构造，控制着花岗斑岩型金矿体的产出。 3) 矿区内断裂构造按走向分为近EW、NE、NW三组，控制着不同类型的金矿体。 ① 近EW向断裂带组 以F 2 为代表的EW向断裂带，是在区域性EW向剪切构造带基础上形成的次级韧性剪切断裂带。区内走向长3.1 km，倾向N或NW，倾角40˚~65˚不等，断裂构造带宽2~25 m，以一组大体平行裂隙发育为特征，带内石英脉发育，褐铁矿化发育。围岩中板劈理、次级牵引小褶曲、揉皱等次级构造发育。该断裂带具多期次继承性活动特征，切割了NW向构造，为导矿构造。 ② NE向断裂带组 以F 1 、F 4 断裂带组为代表，为韧性剪切断裂，延伸长、规模较大，属区域性NE向主干断裂带的一部分。既是导矿构造也是容矿构造。是花岗斑岩脉型金矿体的赋存空间。 F 1 ：NE段倾向NW，SE段倾向SE，倾角50˚~90˚，是区内的导矿构造。断裂带宽一般4~23 m，角砾呈次棱角－次圆状，略具定向排列，砾径2~5 mm，片理发育，并见多期石英脉穿插，且褐铁矿化发育。断裂两盘岩石中板劈理、牵引褶皱、揉皱等小构造比较发育。该断裂具多期次继承性活动特征，F 1 断裂地表出露不连续，南段有分支断裂F 6 。 F 4 ：位于矿区北部丁家湾矿段以东、芭蕉坡矿段以北地段，呈北北东走向，长约1900 m，断层产状：107˚~135˚∠39˚~55˚，破碎带宽1.0~8.6 m，断裂带内发育有构造角砾岩、碎裂岩等脆性构造岩和劈理化发育的糜棱岩。 ③ NW向断裂带组 以F 3 为代表的NW向断裂带组既是导矿构造也是容矿构造。分布在矿区西南部杨柳坡矿段，为张性–剪性–压扭性断裂带。地表出露近千米，断裂带宽1 m~几十米不等，倾向NNE，倾角40˚~64˚不等，靠近地表近直立。断裂带内有角砾岩、糜棱岩。角砾成分主要为蚀变细粒花岗岩、砂质板岩，胶结物主要为硅质、铁质，含金石英脉充填于裂隙之中，黄铁矿化、方铅矿化、毒砂化、褐铁矿化发育。控制了I号金矿化带的展布，是细粒花岗岩脉型金矿体的赋存空间。 ④ 层间破碎带：区内其它次级构造较为发育，规模不等，主要为小型断裂带或小型层间破碎带，走向多数与岩层走向相一致，主要由构造角砾岩、板岩碎块、花岗岩及花岗斑岩碎块夹多期次石英脉，以及铁质、硅质、粘土质等组成。两侧围岩普遍发育绢云母化、硅化等，这种物化性质变化的结构面是石英脉型金矿的容矿空间。 4.3. 成矿作用特征标志 1) 杨柳坡矿段是本矿区矿化较集中的地段。矿体由南西往北东呈一近似长“厚舌”形，沿矿体走向基本上有工程控制，矿体倾向延伸较大，4线上倾向延深达1237 m。矿层从浅部到深部呈波状起伏，总体产状变化不大。根据物探成果资料和区域地质成矿条件及矿区地质特征分析推测，与成矿关系密切的花岗岩脉属矿区北部隐伏岩体向南往浅部侵入，当深部花岗岩脉产状变陡或接近隐伏岩体浅部尖灭地段，金矿化有增强趋势。往北深部继续钻孔控制显示有进一步扩大矿床规模的可能。根据6个钻孔资料分析，发现岩脉中普遍存在金矿化，有钻孔岩芯中发现大颗粒明金，从已往民采调查中该矿床矿体中也有明金矿包存在，推测地下深部局部地段可能存在等距分布的厚大富矿囊。 2) 矿石结构构造：矿石中有用矿物为自然金，矿物结构、构造单一，结合矿物共生组合及脉石矿物种类将矿石划分为石英–自然金，石英–硫化物–自然金，石英–绢云母–硫化物–自然金，石英–绢云母–自然金4种矿石类型。矿区内矿石矿物组成比较简单，矿石物质成分以脉石矿物为主，次为金属矿物。金的容矿岩石以绢英岩为主，少量蚀变花岗岩及蚀变板岩等。原矿金品位较低，金以裸露及半裸露和硫化物的形式存在于矿石中。直接浮选可得品位为96.90 g/t的金精矿，回收率达87.95%，属易选矿石 [ 15 ]。 3) 矿化阶段：矿区内矿化可划分为五个阶段。 ① 石英–黄铁矿阶段，主要由高温块状的乳白色石英及少量粗粒、自形晶较好的黄铁矿组成，含金量极少。 ② 石英–贫硫化物–自然金阶段，主要由浅灰色、烟灰色等杂色石英，绢云母与少量黄铁矿和自然金等矿物组成。 ③ 石英–硫化物–自然金阶段，主要由中低温灰色、烟灰色等杂色石英，与黄铁矿、毒砂和自然金等矿物组成。 ④ 石英–碳酸盐阶段，主要由石英、方解石等矿物组成，对早期矿体有一定破坏作用。 ⑤ 白色块状石英脉，矿后期脉，主要由白色石英组成，不含矿。 金成矿主要为第②和第③阶段。 4) 蚀变类型 硅化、黄铁矿化、云英岩化、毒砂化是横江冲金矿围岩蚀变的主要特征。在深部钻孔资料中发现该区深部钾长石化较发育，预示着深部金矿化有金矿体形成的充分条件。在以后勘查过程中要关注钾长石化的蚀变强度和蚀变范围。 5) 矿床形成时代 区内金矿源层为中元古界冷家溪群。早期断裂切穿含金地层，形成劈理构造和层间小破碎带，加上区域变质作用，萃取地层中部分金，形成金初始富集；然后加里东期小的花岗闪长斑岩脉和印支期花岗斑岩脉相继侵入，使矿液活化和迁移，并进一步萃取金，于局部有利空间富集成矿；再后来是一系列主要是北西向构造活动，加上燕山期细粒黑云母花岗岩脉和花岗斑脉多次侵入，矿液沿断裂通道上升迁移，在物理、化学条件和成矿空间合适时，含金流体进一步富集成金矿体；晚期的近东西构造切割了岩脉和含金地层，控制了岩脉及金矿体展布；蚀变的黑云母花岗岩脉、花岗斑岩脉及其内外接触带附近的劈理化密集带和层间破碎带是区内的主要控矿、容矿构造，这些特征与周边金矿床相似。区内金成矿具多期次特征，从雪峰期、加里东期到印支期、到燕山期均有活化富集。燕山期矿区内岩浆活动最广泛、最强烈，矿区内金成矿期应以燕山期成矿为主 [ 16 ]。 6) 找矿特征标志 ① 地层标志 冷家溪群小木坪组(Pt 2 x)为矿区内主要含金地层及赋矿层位。 ② 岩浆岩构造标志 区内金矿体主要赋存在细粒花岗岩、花岗斑岩脉及其内外接触带附近的片理化带、密集劈理、裂隙带中，有石英脉、石英细脉发育的部位，其次为韧性剪切断裂带的糜棱岩中。二者为区内找矿的标志部位。 ③ 蚀变标志 金矿化最直接标志是热液作用和多种蚀变叠加形成的褪色化带，近矿蚀变以黄铁矿化、毒砂化为主。黄铁矿化、毒砂化、磁黄铁矿化、硅化、云英岩化、绢英岩化，空间上分带明显。 矿区围岩蚀变主要发生在花岗岩或花岗斑岩形成后。金矿(化)体主要赋存在岩脉内外接触带附近围岩中，近岩脉两侧围岩金矿化呈不对称带状分布。相对而言，花岗岩脉及其接触带与花岗斑岩脉及其接触带二者蚀变种类、强度均不尽相同；一般花岗岩脉上盘蚀变较强，而花岗斑岩脉上下盘均较发育，其蚀变带宽度亦出现相应的变化，带宽一般2~5 m不等。矿区含金石英脉或含金断层破碎带及其上、下盘围岩中，蚀变强烈，与围岩呈渐变过渡关系，向围岩方向逐渐减弱。蚀变种类主要有硅化、褪色化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、黄铁矿化、毒砂化等。围岩蚀变空间分带规律较明显，矿化中心部位主要发育毒砂化、黄铁矿化，稍外围发育云英岩化、绿泥石化、硅化，绢云母化在区内岩石中普遍发育，一般较远离含金石英脉，褪色化及碳酸盐化(尤其是方解石化)则更远离含金石英脉。黄铜矿化则只有局部地段近矿围岩中发育。 ④ 矿物组合标志 已控制的金矿脉中，金矿化与细粒或粉末状黄铁矿及毒砂关系密切。局部矿石中见到铜、铅、锌等矿化时，金品位较高。 ⑤ 物化探异常标志 矿区内目前已发现的金矿体都位于土壤地球化学金及相关元素综合异常区内，Au、As、Sb元素的综合异常与金矿化有密切的内在联系；磁法及激电测深能反映一定深度内地质体的物性差异及电性差异，间接判断隐伏构造、隐伏岩体、隐伏矿体。 ⑥ 民采点标志 民采老硐、民采场(坑)提供近地表及浅部直接找矿信息。 4.4. “三位一体”成矿模式 中元古界冷家溪群为区内金成矿提供丰富物质来源。武陵运动后，湘东北地区在SN向挤压应力作用下，冷家溪群形成NW向紧闭线性褶皱。加里东期运动形成一系列EW向褶皱、韧性剪切带，同时伴随强烈岩浆活动，形成了以板杉铺岩体、张坊岩体为代表中酸性岩体，为区内金成矿重要时期 [ 17 ]。印支期造山作用形成了一系列NE向构造带，区内形成了以NE向断裂为主导，NW褶皱以及EW向(近EW向)韧性剪切带发育基本构造格局 [ 18 ]。燕山期区内构造运动以伸展–拉伸为主和大规模岩浆活动，典型有连云山岩体、望湘岩体、金井岩体等中酸性岩体，为区内主要金成矿期 [ 15 ]。矿区从基性辉绿岩脉、煌斑岩至中酸性花岗闪长岩、花岗岩、花岗斑岩均有发育，反映矿区岩浆活动频繁强烈，为金成矿提供大量热动力和热流体，通过活化、萃取矿源层(冷家溪群)金元素，在花岗岩脉、花岗斑岩脉接触带附近及岩体内裂隙发育部位等成矿有利部位富集成矿，亦反映矿区可能存在多期成矿。依据综合分析结果，建立横江冲金矿“三位一体”成矿模式(见图10)。 图10. 横江冲横江冲金矿“三位一体”成矿模式示意图