湘西浅变质岩系中钨锑金矿床成矿系列

鲍振襄，万溶江，鲍珏敏

（湖南省有色地质勘查局二四五队，湖南 吉首 416007）[1]

摘 要：湖南西部钨锑金矿床主要集中分布于雪峰弧形构造带内，赋存于元古宇浅变质岩系中，严格受断裂构造控制。矿种组合为一组具有成因联系的W-Sb-Au、Sb-Au、W-Au和Au、Sb等矿床成矿系列。各矿床具有相似的区域构造—地球化学环境、形成规律及成因机制。在元古宇浅变质岩系中控矿构造系统发育的区（带）是金矿有利的远景区（带）。

关键词：钨锑金矿；成矿系列；形成规律；找矿意义；湖南

1 区域地质构造背景

横亘于湖南西北部的雪峰隆起，位于江南地轴西段，为隶属于扬子板块东南缘的弧形构造带，其对本区的构造演化、地层发育和沉积建造以及矿产分布起着重要的控制作用。

区内出露的最老地层为中元古界冷家溪群。盖层包括新元古界板溪群、震旦系和下古生界。发生于中、新元古代之间的武陵运动在武陵山、雪峰山北部冷家溪群和板溪群之间形成角度不整合，反映了武陵 雪峰地体与扬子板块东南缘相互碰撞的拼接构造效应[1]。其后的雪峰运动属冰缘气候带陆源斜坡的超覆不整合，属造陆性质运动。早古生代末的加里东运动，使板溪群—志留系全部褶皱。经加里东运动，呈不对称状的雪峰复式背斜构造带已经成形，并首次成陆于扬子板块东南缘。区内中生代的印支—燕山运动，是由雪峰山东南向西北逐渐迁移的，在雪峰山区具有明显的连续递进演变的特点，基本上属于继承性和叠加性的构造运动，并使雪峰弧形构造的轮廓更趋完整。

总之，湘西雪峰弧形构造带，实际是扬子和华南两大板块的拼接带，长千余千米，深切上地幔，历史悠久，结构复杂。这一巨大的、深切上地幔的断裂系统，严格控制了湘西钨锑金矿带（床）的成生与展布。表明了深层次构造的存在对金矿床形成的重要作用。

湘西钨锑金矿床主要集中分布于雪峰隆起的西北侧，即向NW突出的雪峰弧形构造带内。赋矿围岩主要为板溪群紫红（灰）色砂泥质板岩。

2 成矿系列

在湘西钨锑金成矿系列中，W、Sb、Au成矿元素既可呈共（伴）生矿床（体），又可呈独立矿床（体），它们在时空及成因上有着密切的联系。但也有其较为独特的地域性的形成规律。

2.1 矿源层的控矿作用

湘西钨锑金矿床主要赋存于中新元古界冷家溪群和板溪群。冷家溪群为一套厚约8000m的碎屑岩夹海底火山熔岩组成的浅变质岩系，属于活动大陆边缘构造环境下的一套浊积岩建造。板溪群则为一套厚约5000m的陆内裂谷（陷）海盆内的正常陆源 火山碎屑岩沉积。统计表明，湘西前寒武纪金矿产于板溪群中的占82%，产于冷家溪群的占7%。尤其在沅陵—常德—益阳的金矿化集中区内产于板溪群中的40余处金矿床（点）有80%是赋存于其下部马底驿组，另有20%赋存于上部五强溪组。由此可见，区内金矿床空间分布的一个显著特点是受地层层位的控制。

纵观湘西钨锑金矿床，它们都是出现在富金的基底范围内，富金的古老基底为其成矿提供了物质来源。这些受基底控制的矿床基本特征是同源，为一与前寒武纪浅变质岩系有关的钨锑金矿床成矿系列。

对湘西中新元古界的系统地球化学研究表明，冷家溪群和板溪群富含W、Sb、Au成矿元素，构成特征的W-Sb-Au组合型的含金建造。据分析（化学 光谱法），区内中新元古界正常岩石的初始丰度平均值为W3.4×10-6～74.5×10-6、Sb1.1×10-6～1.9×10-6、Au2.5×10-6～3.7×10-6，分别高于上部大陆地壳平均值（Tayloreta1，1985）的1.7～2.2倍、5.9～9.5倍和1.4～2.1倍。特别是含金建造中的Au大部分呈易溶状态（吸附形式等）存在，而成为矿物质的主要来源，也是形成矿化集中区的必要前提。

在湘西钨锑金矿床分布区有三类沉积建造对金起着明显的控制作用。它们是：①含基性火山碎屑物的变质火山 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，益阳邓石桥金矿等受该建造控制；②钙质砂泥质类复理石建造，发育于板溪群马底驿组第二岩性段，沅陵、常德一带金矿受该建造控制，这是区内最重要的控矿建造类型；③火山 沉积砂泥质复理石和类复理石建造，发育于五强溪组上段，安化西南部金锑矿床（点）受该建造控制。

2.2 构造控矿作用

成矿主要受古老隆起构造及其发育的韧性剪切带控制。据湖南深部物探资料，湘西钨锑金矿床位于近EW向常德幔隆与湘中幔凹的过渡带。NE向安化 溆浦 靖州深断裂南北延长千余千米，深切上地幔，对湖南西部广大地区金矿的形成和分布起着重要的控制作用。

从区域构造来看，湘西钨锑金矿床主要产于前寒武系隆起带即雪峰弧形构造带的转折部位，并成群成带出现，构成金矿化集中区。这种区域性矿床分布格局，是不同级次的控矿地质因素，尤其是构造因素不均衡作用的结果，也是本区钨锑金矿床成矿系列性的表现。从产出构造部位来看，湘西钨锑金矿床均产于古老隆起构造带及其边缘。其中金矿化集中区主要位于雪峰弧形构造带的中央及其东段，亦即构造线方向由NE向近EW向转折的部位，当然也是雪峰隆起构造元古宇出露最大的区域。因此，无论是矿质来源和元素活化迁移的动（热）能，还是提供矿质运移通道及沉积场所的导矿（导热）和储矿构造，都是雪峰弧形构造带的最佳构造部位，因而成矿条件也最好。

湘西雪峰弧形构造带总体呈30°～60°方向延伸，西南端入黔、桂边境，东北端至洞庭湖，省内长约200km，影响宽度30～70km，主要由3条（F1、F2、F3）与山脉走向一致的剪切带组成（图1），这3条向NW突出的韧性剪切带自形成以来经历了多期构造演化，控制了省内绝大部分金矿的产出。据统计，全省大约有67%的金产地，85%以上的金矿床和54%的金储量都集中分布在该构造带内。

图1 雪峰山韧性剪切带地质略图（据贾宝华，1994）

1.加里东期花岗岩；2.印支、燕山期花岗岩；3.基性岩；

4.武陵褶皱层（Pt2）及壁理；5.加里东褶皱层（Pt3—S）及壁理；

6.印支褶皱层（D2—T1）及褶皱轴；7.中新生代断陷盆地；

8.韧性剪切带及逆冲断层

本区已往所称的石英脉型金矿，很多都是受韧性剪切带直接或间接控制的含金石英脉，正如M博纳梅宗所称：“含金石英脉是含金剪切带的一种特殊情况”。诸如沃溪钨锑金矿床受长达20余千米呈EW向延伸的沃溪断裂控制，这是一条倾角20°左右的低角度推覆断裂，矿床赋存于马底驿组顶部靠近沃溪断裂下部层间滑动断裂（剥离构造）中，矿脉彼此平行，在剖面上呈叠瓦状，基本上“顺层”（沿剪切带边界和变形面理）或小角度切层产出。研究表明，这些层间断裂系统是由剪切作用产生的[2]，它们具有明显的韧性变形特征。符竹溪锑金矿区有一条长达40km呈EW向延伸的韧 脆性剪切断裂带通过，矿床（体）产于其派生的次级韧 脆性剪切带中。邓石桥金矿3个矿段都产在浅变质基性火山岩与细碎屑岩接触带附近的片理化带中，尤其是强片理化带，而整个片理化带可视为剪切带。再如岩坝桥岩体外接触带诸破碎蚀变（碎裂）岩型金矿，都是产于地壳浅层次或表壳岩系中的脆性剪切断裂系统中的矿床等。

综上所述，区内金矿大多产于韧性剪切带内的强应变部位，金成矿与变形带的规模和变形强度密切相关。成矿大多发生在韧性剪切变形之后的脆性变形阶段，或由深部韧性变形向浅部脆性变形的过渡地带[3]。一些受叠加于韧性剪切带之上的晚期脆性断裂控制的矿床，无论是石英脉型，还是破碎带蚀变岩型，矿脉既可平行片理（劈理）分布，也可与其斜交，无论矿脉怎样变化，它们均无一例外地分布于韧性剪切带展布范围内。从这个意义上讲，湘西钨锑金矿床是在区域变形 变质基础上由动力作用形成的，总体上属于与韧性剪切带有关的金矿床。

2.3 金的负异常及其找矿意义

区域地球化学研究表明，在矿床（点）密集的沃溪—西冲一带存在着区域性Au亏损；同时，与Au密切相关的Ag、Hg及成矿元素W的含量也相应下降（表1），并与Au一起构成亏损带[4]。其成矿元素含量的区域性亏损带与矿化围岩和矿床构成了一个较大的成矿元素贫化 富集共轭地球化学体系，侧分泌作用可能是元素发生富集的主要原因。它表明了地层中的Au元素发生活化转移并参与了成矿作用，而沉积建造中的初始元素丰度则是形成异常的基础。

表1 沃溪地区Au亏损带的微量元素特征

区域负异常（Au亏损带）的形成可以看作是湘西钨锑金矿床一种重要而特殊的地质现象，它可以作为矿床的普查及预测和评价的标志。一般来说，在已知矿的周围分布着成矿元素和指示元素的正负异常模型，如湘西南的漠滨金矿，矿床的负异常与正异常系同一成矿成晕过程中形成的。因此，和正异常一样，负异常不仅能够对出露的矿床有指示意义，而且对隐伏矿床同样有指示意义。在通常的情况下，负异常组分含量的降低场方向可以指示矿床（体）存在的方向。

此外在某些情况下，可在矿体周围形成成矿元素的升高场，而提供一个地球化学找矿标志。如沃溪矿床近矿围岩蚀变褪色带，其Au、Sb、As和W以及Sr、Ba等含量均较赋矿地层（围岩）明显增高。其中，Sb（As）、Au含量增高主要与硫化物含量及围岩的片理化和破碎程度有关，W和Sr含量的增高与围岩的钙质成分有关，而Ba的高含量则显示成矿作用过程中热卤水活跃，对形成大型金矿有利。经研究，该类褪色板岩实际上是绢云母化板岩，而绢云母化是湘西金矿最常见的发育最普遍的一种近矿围岩蚀变现象，一般只出现在矿床周围和矿体上下盘，且其蚀变强度和宽度与矿化强度及围岩裂隙发育程度一致。而无绢云母化的围岩蚀变，一般没有金矿化。故绢云母化（或褪色带）是湘西金矿床特征的地质地球化学找矿标志。

2.4 含金建造与矿化关系

根据本区含金建造中金的主要来源，可分为原始和衍生含金建造。前者金的来源主要与上地幔有关，并通过地壳演化早期优地槽火山沉积作用或海底热泉（喷溢）作用在建造中形成初始的含金层位，如冷家溪群亦即区域基底地层；后者为地台的第一盖层，金来自地壳本身，成因上应与冷家溪群含金建造的再沉积有关，如板溪群。总体来说，它们都是湘西金矿的赋矿层位，但矿床主要分布在板溪群，其原因可能与大地构造背景有关。冷家溪群为地槽期沉积，时代偏老（1556～1157Ma），而板溪群则为陆内裂谷（陷）海盆沉积，时代较新（950～800Ma），其构造条件对金矿成矿有利。

通过对区域赋矿地层和矿床的地球化学研究表明，处在雪峰弧形构造带中央的沃溪地区以及边缘地带的渣滓溪地区，在Sb、Au等的含量及其分布特征上均存在明显差异（表2）。主要表现在：①渣滓溪地区的马底驿组和五强溪组下段（非矿化地层段）与沃溪地区相同层位相比，具有较高的Au含量，但后者马底驿组的Au以高离散、双峰态分布为特征，而前者Au则相对集中和稳定，在对数频率直方图中呈单峰态分布[5]；②沃溪地区五强溪组Sb含量与渣滓溪地区五强溪组上段（锑矿层位）接近，并均以高离散、双峰态分布为特征，但前者马底驿组的Sb含量高于后者的相同层位。

表2 湘西元古宇赋矿地层微量元素特征

注：①据牛贺才，1991；②据何江等，1996；③据Tayloretal，1985；④为地壳平均值；¯X为元素平均含量；F为富集度，是元素平均含量/上部大陆地壳平均值；Cv为变异系数；ω（Au、Ag）/×10-9，其余单位为×10-6。

与上述含量及分布特征相对应，沃溪地区发育强Sb、Au组合矿化，而渣滓溪地区仅发育强Sb矿化。但各区矿化强度及类型与赋矿地层中成矿元素含量的高低具有明显的不一致性，表明赋矿地层中成矿元素含量的高低不是决定矿化与否的唯一因素。由此可见，区内矿化强度及其类型与成矿元素的高离散、双（多）峰态的分布可能是湘西钨锑金矿床矿化的地质地球化学标志。

此外，由于区内金矿床中Au、As相关关系密切，故在形成金矿的地区，二者都以高离散为特征。沃溪地区马底驿组Au、As都以变异系数大为特征，因此成金的可能性很大（与矿床的实际情况相符），而五强溪组虽然As的离散度大，但Au的变异系数小，其成金的可能性不大。同理，渣滓溪地区的马底驿组，As离散度大，但Au的变化系数很小，因此成金的可能性也很小。该地区五强溪组下段Au， As离散度虽均较大，但与沃溪地区同层位Au，As变异系数相比则偏低许多，因此成金的可能性也不大，但五强溪组上段Au、As离散度均大，因此成金的可能性也较大。事实上，在渣滓溪矿带西南端的羊皮帽、茶叶冲等锑（砷、金）矿床（点）已在该组发现金矿化[6]，南邻的龙王江锑砷金矿也是产在五强溪组上段[7]，其进一步找金的前景是存在的。

2.5 成矿作用与矿床成因

上述成矿条件造就了本区长达200km、分布近百处钨锑金矿床（点）的沅陵 益阳钨锑金矿带及其矿化集中区。从元古宇富含火山碎屑、凝灰质、硅质、碳质等碎屑物表明，成矿物质的初始来源可能与中新元古代海底火山（热泉）喷流沉积作用有关。

中元古代末期武陵运动形成本区西北高东南低的古地势，使板溪期沉积相作有序分布。早古生代末的加里东运动，使雪峰隆起成形，板溪群—志留系全部褶皱，并产生广泛的区域变形 变质作用，形成具有一定温度、压力和挥发分及易溶物质的流体 变质热液，从而使元古宙浅变质岩系中的多元素含金建造中的以独立形式（吸附或纳米金形式）存在的Au被活化迁移出来，沿着剪切带发生成矿作用。

研究表明，湘西钨锑金矿床的成矿流体为中等偏低盐度和中等密度的中低温热液，成矿是在弱碱性、弱还原性的介质和低压环境中进行的。流体包裹体成分及其特征值表明，成矿热液源于以深部变质水为主兼有建造水的混合热液。在这种地球化学环境中Au主要以[Au（HS）2]-配离子形式迁移。

在成矿热液中，不同元素亲氧和亲硫性是不同的，其沉淀的总规律是在高温时有利于硅酸盐和氧化物的形成，而在中低温时主要形成金属硫化物。湘西钨锑金矿床亦不例外。在本区早期白钨矿 石英阶段，形成温度范围为37～353℃，中期硫化物-自然金-石英阶段为160～228℃，晚期石英-碳酸盐阶段为118～160℃。模拟湘西钨锑金矿床形成机制试验（何江等，1996）表明，成矿流体的相对高温、富硫特征是构成本区Sb、Au组合矿化的主导因素；相对低温、贫硫的热流体控制了Sb矿化。这与湘西钨锑金矿床成矿温度较高（165～325℃）、总S量（即包裹体成分中SO2-4所反映的HS-含量）较高（0.22～1.5mol/L），而单一锑矿床成矿温度相对较低（156～220℃）、总S量较低（0.04～0.29mol/L）相吻合。由于成矿热液的化学组分、温压条件和赋矿地层成矿元素的初始富集程度与类型及分布型式的差异，其成矿的水/岩反应的产物也不尽相同，这样就分别形成了湘西地区不同矿物组合的矿床，构成具有地域特色的钨锑金矿床成矿系列。矿床成因属于变质热液金矿床范畴，成矿的动（热）力主要源于早古生代末的加里东运动[7][2]。而中生代的印支、燕山运动则对成矿起了叠加富集作用，这与区域地质构造的论据是一致的。

3 找矿意义

（1）湘西地区自武陵运动以来，经历了多次构造运动影响，使以中新元古界冷家溪群和板溪群多元素含金建造为围岩，形成不同矿种组合的矿床在空间上密切共生，构成了具有地域特征的钨锑金矿床成矿系列。元古宇初始和衍生含金建造的发育，决定了金矿化集中区的展布，可作为金的宏观预测评价的前提。而赋矿地层中成矿元素较高的丰度值、高离散、双（多）峰态分布，这些特征则是该区金矿找矿的有利地球化学标志。

区域地球化学研究揭示了在矿化集中区的元古宇赋矿地层存在着区域性Au亏损带（负异常），它与矿化围岩和矿脉一起构成了成矿元素Au的贫化 富集的地球化学共轭体系，是湘西钨锑金矿床成矿的地质地球化学标志。

（2）构造因素对湘西钨锑金矿床的形成至关重要，尤其是金矿的空间分布，构造更是起着主导作用。从区域来看，区内金矿床大多分布于上地幔次级隆起区的边缘，即幔隆与幔凹的过渡带，构成沿雪峰弧形构造带展布的著名的湘西钨锑金成矿带。从构造的成矿作用来看，区内矿床都是受含金剪切带控制，并具有沿倾向成矿深度大和侧伏延深的特点。而对湘西含金剪切带金矿成矿系列的建立，表明雪峰隆起内发育的韧性剪切带，尤其是沿NE向韧性剪切带旁侧发育的近EW向断裂带，可以作为矿床的重要勘查目标。所以，对构造条件的分析是区内金矿床找矿评价和成矿预测以及扩大矿山远景的重要途径。近年来，沃溪矿床深部找矿就是通过构造分析，发现成矿构造于深部发生了明显变化，由层间断裂构造系统和倾伏背斜控矿，改变为向斜构造控矿，且成矿构造方向也由NE向变为近EW向，进而在香田湾复向斜轴部找到了大而富的矿体。另外，在矿体类型上也可能会有新的突破。

（3）就区域找矿而言，湘西雪峰弧形构造带内的石英脉、含金石英脉和含金硅化带，以及长英质脉岩发育良好，是金矿找矿的重要地质标志，也是韧性剪切带成矿作用和特征的地质标志。同时，省内最具找矿指示意义的Au的化探异常也主要分布在雪峰弧形构造带上，因此其找矿潜力很大。就矿床深部找矿而言，W、Sb矿化在地表或浅部较强，向深部有减弱趋势（尤其是W），而Au矿化地表或强或弱，但向深部一般都呈现增强趋势，在垂向（倾向）上成矿深度较大且稳定，有的矿床出现沿倾向发育深度很大的板柱状富矿体。这是区内金矿床成矿规律具有普遍性的重要特征，对指导地质勘查具有现实意义。

此外，结合湘西钨锑金矿床成矿地质地球化学特征，载金矿物（黄铁矿、辉锑矿）的某些标型特征及其含金性，Sb、As、Au元素的相关性以及富集32S等特征，也都是有效的地质地球化学找矿依据和评价标志。还可利用矿床成矿系列的观点，开展“锑（钨、砷）中找金”工作，符竹溪金矿床的勘查，就是在老的锑矿点基础上发现锑金共生，尔后扩展为中型金矿床的。

参考文献

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[2]鲍振襄，何谷先.湘西沃溪钨锑金矿床地质地球化学特征[J].湖南地质，1991，10（3）：207-216.

[3]王甫仁，权正钰，等.湖南省岩金矿床成矿条件及分布富集规律[J].湖南地质，1993，12（3）：163-170.

[4]刘英俊，马东升，等.湖南益阳—常德—沅陵一带金矿床的成矿作用地球化学[J].地球化学，1994（1）：1-12.

[5]何江，马东升，等.江南古陆边缘渣滓溪锑矿带成矿作用地球化学研究[J].矿床地质，1996，15（1）：41-52.

[6]鲍振襄，鲍钰敏.渣滓溪锑矿带地质特征及成矿条件探讨[J].湖南地质，1991，10（1）：25-32.

[7]鲍振襄.湖南龙王江锑砷金矿田地质特征及控矿因素[J].黄金地质，1996，2（4）：21-27.

[1]文章来源：《黄金地质》，1999年第3期。作者简介：鲍振襄（1933—），男，湖北襄阳人，高级工程师，从事金属矿床找矿勘探、综合研究。

[2] 鲍振襄.湖南西部金矿床类型与成矿规律探讨.黄金地质科技，1989（4）.