湘西龙王江锑金矿地质特征及水系沉积物异常找矿

艾国栋1，戴塔根1，陈明辉1，鲍振襄2，鲍珏敏2

（1.中南大学地学与环境工程学院，湖南 长沙 410083；[1]

2.湘西矿产资源综合研究发展中心，湖南 吉首 416007）

摘 要：龙王江锑金矿位于湘西雪峰山NE向弧形剪切构造带与湘中白马山龙山EW向构造岩浆岩带的复合部位，为赋存于前寒武系浅变质岩系中的剪切带型锑金矿。在分析湘西龙王江锑金矿地质特征的基础上，通过对矿区及外围280km2进行1∶50000水系沉积物测量，发现所圈定的10余处具有一定规模的Au-Sb-As元素综合异常，除有与已知矿床（点）相吻合的异常外，还有多处具进一步找矿潜力的新异常。其中，南江坪综合异常经控制性钻探验证，见矿情况与化探推断意见完全一致，预测该异常金资源量达5t以上，表明矿区及外围类似的综合异常找矿前景良好。因此，该区及类似地区在化探工作中关注Au元素异常的同时，加强对Au-Sb-As综合异常的研究将有助于寻找金矿或锑金矿。

关键词：龙王江锑金矿；剪切带型金矿；化探综合异常；应用效果；找矿意义；湘西地区

0 引言

龙王江金矿位于湖南省溆浦县境内，地处华南著名的湘西钨锑金成矿带上，于雪峰山NE向弧形韧性剪切构造带中段与湘中白马山 龙山EW向构造岩浆岩带的复合部位[1]。湘西钨锑金成矿带自北向南还分布着南江坪、桃坳、椒坪、江溪垄、江东湾、泥潭冲、白竹坪和雁鹅界等锑金矿床（点）。本文拟通过对龙王江金矿矿区及外围进行水系沉积物测量，对圈定的Au-Sb-As元素综合异常进行分析与控制性钻探验证，以期对本区及类似地区用化探寻找金矿或锑金矿提供了一定的借鉴。

1 区域及矿区地质概况

区域地层主要出露新元古界板溪群五强溪组上段（Ptw2），系区域锑金矿主要容矿层位。岩性主要为灰绿色含粉砂质板岩，次为粉砂质板岩，少量板岩、粉砂岩、细砂岩等，厚度大于1935m。其上为震旦系江口组（Zj）、洪江组（Zh）等，各地层之间呈假整合或微角度不整合接触。

区域构造以NE向淘金坪 龙鼻桥复背斜为主，轴部出露地层为板溪群五强溪组。在复背斜轴部形成宽数十米至百余米的陡倾斜劈（片）理化带。区内各矿床（点）均产于洞坪（F1）和黑土坡（F2）2条NE向的区域断裂所夹持的Au-Sb-As成矿域内（图1）。

矿区内未见岩浆岩。但在矿区东南约25km处出露大面积的以加里东期为主的白马山二长花岗岩、花岗闪长岩，在其内、外接触带见有金、白钨矿、铅锌矿床（点）分布。另据区域物探资料，在矿区西南约20km的小横垄有隐伏岩株存在，该岩株受大神山 中华山深断裂控制，通过洞坪断裂（F1）与矿区沟通，其与成矿的关系尚不清楚。区内金矿床（点）系不同矿物组合的锑砷金矿床系列[2]，产于韧 脆性剪切构造带中，为同一成矿地质背景、同一应力场和同一成矿作用形成的成因相似的矿床组合，赋存于NE向、近EW向两组不同方向的脆韧性剪切断裂带中，以NE向剪切带控制的矿床（点）分布最广。

图1 龙王江锑金矿区域构造与矿床分布略图

1.震旦系洪江组；2.震旦系江口组；3.板溪群五强溪组；

4.断裂及编号；5.矿脉及编号；6.复式背斜轴；

7.陡倾斜劈里化带；8.缓倾斜劈理化带；9.不整合界线

矿石矿物成分简单。金属矿物主要为辉锑矿、毒砂、黄铁矿及自然金，少量或微量黝铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿等；非金属矿物以石英为主，次为绢云母、少量白云石、方解石、绿泥石、黏土矿物等。金主要为次显微金，少量显微金，明金少见。主要载金矿物为毒砂，次为黄铁矿、辉锑矿。近矿围岩蚀变有绢云母化、硅化、毒砂（黄铁矿）化、碳酸盐化等。其中硅化、毒砂（黄铁矿）化与成矿关系最为密切。

2 水系沉积物异常特征及评价

矿区及外围水系沉积物测量面积280km2。比例尺1∶50000，采样点5.2点/km2，共采集样品1595件[3]。由桂林矿产地质研究院定量分析样品中的Au（化学光谱法）和Sb、As（原子荧光法）。

2.1 数据处理及图件编制

某元素的背景值、异常下限的确定方法为：测取该元素所有分析数据，均匀抽取1/4进行统计计算，求出其算术平均值x和均方值σ后，多次循环剔除x≥x+3σ值，再求得其算术平均值为该元素背景值，以x+2σ值稍做取舍后确定为该元素的异常下限；元素的浓度分带是以异常下限值的2的幂次方倍逐级划分，然后圈定浓度带（表1）。

表1 元素背景值、异常下限及浓度分带值表（×10-6）

测区水系沉积物测量元素数据图比例尺1∶50000。图件先行编制单元素异常图，单个异常图圈定至少具备2个异常点，但单个特高异常点（＞4倍异常下限值）也圈定异常。测区综合异常图是在矿区地质图的基础上，加上多元素异常图综合而成。

测区基础图件编制完成后，再对元素异常浓度进行异常踏勘和矿点检查。根据野外踏勘检查的实际情况及测区以往地质、地化资料，对测区元素异常作出解释评价。

2.2 异常特征及解释评价

测区基础图件编制完成后，再对元素异常浓度进行异常踏勘和矿点检查。根据野外踏勘检查的实际情况及测区以往地质、地化资料，对测区元素异常作出解释评价。测区水系沉积物测量共圈定Au元素异常16处，Sb、As元素异常各12处。

异常排序原则：测区水系沉积物中Au、Sb元素异常分别对金、锑矿具有直接指示作用，而As元素异常对金、锑尤其是金矿具有良好的间接指示作用。因此，异常排序直接用异常的规模来衡量，即用异常的面积与异常的平均值面积的大小来排序（计算异常的平均值时，元素特高值的处理是以该元素下限的16倍值替代）。虽然这种方法较单一，但对指导该区域找矿具有较好的指示意义。

测区异常分类原则：从各方面分析都认为最有希望，且已初步证实有矿体存在的异常为Ⅰ级异常；各方面条件均好，推断见矿的可能性较大，但仍待证实的异常为Ⅱ级异常；对异常远景难以确定，但也不能轻易否定的异常为Ⅲ级异常；基本上不具备找矿意义的异常为Ⅳ级异常。

测区圈定的16处Au元素异常中有8处属Ⅰ级异常，12处Sb、As元素异常中有7处属Ⅰ级异常。测区Au、Sb、As元素异常吻合较好，且与矿区内矿床（点）关系密切。依据元素异常的分布特征、元素组合特征、异常的产出特征及地质背景，可划分出11处综合异常，其中Ⅰ级异常7处。主要异常特征：综合异常面积5～7.5km2，最大18km2；元素组合Au-Sb-As齐全，异常均值分别为0.0126×10-6～0.0264×10-6、11.7×10-6～21.5×10-6、56.4×10-6～174.8×10-6；异常极值分别为0.377×10-6～1.1806×10-6、55.75×10-6～1159.0×10-6、1019.4×10-6～2197.4×10-6，各元素具多级浓度分带。异常形态主要为NE向条带状和不规则条带状，个别为近EW向不规则条带状及不规则状。异常主要处于陶金坪 龙鼻桥复背斜核部及近轴部，异常走向与矿区主要控矿构造走向（NE向）一致。出露地层大部分为新元古界板溪群五强溪组，少数为震旦系及寒武系，成矿背景条件十分有利。多处异常中有民采锑、金矿点分布，属Ⅰ级异常，其找矿前景良好。

3 验证效果

前述矿区及外围Au-Sb-As综合异常经2009年深部钻探工程验证，找矿效果非常显著。现以南江坪Au-Sb-AsⅠ级综合异常找矿钻探验证结果为例，说明矿区及外围水系沉积物异常的验证效果。

南江坪Au-Sb-AsⅠ级综合异常面积约7km2。北起梅家溪，经南江坪、楠竹，南到湖里，长7500m，宽520～1100m，走向NE，呈带状，Au-Sb-As元素组合齐全，各元素具有多级浓度分带（图2）。异常位于淘金坪 龙鼻桥复背斜北段倾伏部位之陡倾斜劈理化带内，经探槽揭露，发现黄铁矿化、毒砂化、硅化蚀变带2条（V1、V2），分布于圈定出的Au-Sb-As综合异常带内。异常带走向与矿区NE向控矿断裂走向一致，出露地层为板溪群五强溪组上段。成矿的背景条件极为有利。

该异常经中深部位控制性钻探工程验证，见矿效果非常理想。3个见矿钻孔中，ZK003钻孔发现4层矿体和2层矿化（表外矿体）。矿体赋存于NE向张剪复合构造带内，容矿岩石为厚达80余米的黄铁矿化、毒砂化、硅化砂质板岩，单层矿体厚0.88～2.93m，总厚5.49m；ω（Au）=2.6×10-6～3.83× 10-6，平均3.25×10-6；估算的334资源量703kg，为龙王江金矿深部钻探工程的最佳见矿钻孔。钻探验证结果与化探推断结果完全一致。

该异常现由湖南省有色地质勘查局二四五队进行补充地质普查工作，预测金资源量5t以上。这与《湖南溆浦龙王江金锑矿田中金的赋存状态、富集规律、矿床成因及远景研究》报告中的龙王江锑砷金矿区远景预测意见一致[3]。类似南江坪Au-Sb-As综合异常带还有多处，预测矿区及外围金资源量15～20t，锑资源量10×104t以上。

图2 南江坪矿段水系沉积物综合异常图

1.震旦系洪江组；2.板溪群五强溪组上段；3.区域断裂；

4.Au异常等值线（×10-9）；5.Sb异常等值线（×10-6）；

6.As异常等值线（×10-6）；7.锑金矿化点

4 找矿意义

通过对龙王江锑金矿区及外围280km2的1∶50000水系沉积物测量，共圈出Au-Sb-As元素组合异常11处，其中7处为Ⅰ级异常，且异常规模大，强度高，套合好，Au-Sb-As元素组合异常浓度集中心一般就是金矿、金锑矿的富集段，现已发现多处金、锑矿产出，表明矿区及外围具有极好的金、锑矿的找矿前景。

资料表明，在本区及类似地区几乎所有金矿床（包括不同矿物或元素组合的钨锑砷金矿床）周围都有As异常显示，因此As成为区域找金的重要指示元素。但As在地壳、岩石中的分布特点一是丰度很低（1.5×10-9；据Taylos等，1985），二是分布极不均匀。当含砷的硫（砷）化物在表生带遭到氧化破坏时，原来固定的硫（砷）矿物中的As相应处于活动状态，如毒砂（Fe As S）等在地表有氧化剂存在时，所产生中等强度的砷酸（H3As O4）可溶于水[4]，并在水体中保持相当高的活动性，As可在水中迁移很长的距离，所以在富As的地质体周围形成大范围的As异常，并且异常衬度很大，尤其与As有关的剪切带型金矿往往出现与As相关的异常。

区域成矿的地球化学研究表明，由于元素的地球化学性质相似，或元素迁移形式、途径一致，或沉淀条件类似，在变质作用过程中Au总是追随Fe、S、As、Sb，尤其是As，从而使Au与多种组分共（伴）生，形成不同元素组合的金矿床。龙王江金矿容矿地层为板溪群五强溪组Au-Sb-As组合的含金建造，矿床主要地球化学类型为Au-As型，次为Au-Sb-As型。按其次一级特征的共（伴）生元素，可划分为Au-As、Au-Sb-As等亚类。根据本区载金矿物含金性的研究及金的分配计算结果[5]，龙王江金矿金的主要载体矿物为毒砂，有79.26%～94.05%的Au赋存于毒砂中，有0.1%的毒砂含量变化可引起3%～6%的金分配率的变化[2]。相关的分析表明，Au、As呈显著正相关（r=0.863），说明Au是随As的富集而富集，Au含量变化严格受As含量的制约。由于矿石中Au与As的比值较稳定，一般为3.6～4.5，故样品中ω（As）=0.27%时，则ω（Au）约为1.5×10-6[6]。由于Au与As密切的地球化学关系，在Au、As富集过程中可使Au与As保持相对不变的含量，通过沉积成岩及区域变质热液作用，同时进入载金矿物和岩石中。在某种意义上来讲，Au矿化与围岩具有同时性，其特点以成矿物质的再沉淀为主。

5 结论

基于上述Au与As的地球化学相关性可以认为，在某些区域成矿背景下，除Au可以作为找金矿的直接指示元素外，如果化探异常同时出现Au-As、Au-Sb-As组合异常，那么该区肯定存在金的矿化，或者说该区存在Au-As型、Au-Sb-As型金矿。因此，在本区及类似地区，利用Au-As、Au-Sb-As元素组合（重合）异常寻找金矿，并进行综合解释，将会取得良好的地质找矿效果。淘金坪金矿的发现[7]已经得到启示，本区新近发现的南江坪金矿也是以水系沉积物中Au-As、Au-Sb-As组合（重合）异常为导向，经过探槽揭露和中深部坑道、钻探工程验证所发现的。

参考文献

[1]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）：21-26.

[2]鲍振襄，万溶江，鲍珏敏.湘西浅变质岩系中的钨锑金矿床系列[J].黄金地质，1996，5（3）：41-45.

[3]桂祁零，余小艳，伍先中.湖南省溆浦县陶金坪矿区金、锑矿预查报告.2005[R].长沙：湖南省有色地质勘查研究院，2005.

[4]孙宝田.砷的地球化学异常在寻找金矿中的应用[J].黄金，1992，13（2）：1-5.

[5]中国有色金属工业总公司矿产地质研究院，湖南省有色地质勘查局二四五队.湖南溆浦龙王江金锑矿田中金的赋存状态、富集规律、矿床成因及远景研究[R].吉首：湖南省有色地质勘查局二四五队，1990.

[6]鲍振襄.湘西龙王江锑 砷 金矿床自然金和载金矿物毒砂的研究[J].黄金，1986（3）：4-7.

[7]鲍振襄，覃志平，田荣煜.淘金坪金矿发现的启示[J].物探与化探，1993，17（4）：315-317.

[1]文章来源：《地质找矿论丛》，2012年第2期。作者简介：艾国栋（1972—），男，湖南常德人，博士研究生，主要从事矿产勘查与研究工作。