湘东北万古金矿区变形序列及其对控矿构造属性的约束

湘东北万古-黄金洞地区是湖南重要的金矿产区之一。前人关于区内控矿断裂形成时代的研究相对薄弱,对区内不同时代构造类型的总结也不全面。鉴于此,通过地表露头构造观测、解析,结合已有区域构造研究成果,厘定了万古金矿区的构造变形序列及其时代背景,探讨了成矿时代,确定了矿区控矿构造的类型和形成时代。主要认识:(1)研究区从早至晚经历了7期主要变形事件:①新元古代中期受NNE向挤压,形成NWW向板劈理、顺层剪切逆断裂和褶皱;②志留纪晚期受SN向挤压,形成EW向板劈理和逆断裂;③中三叠世晚期受NW向挤压,形成NWW向右行走滑断裂、NE向逆冲剪切破裂和断裂;④晚三叠世受SN向挤压,形成NW-NNW向右行剪切破裂、NE向左行走滑断裂、NEE向左行逆冲剪切破裂等;⑤中侏罗世晚期受NWW向挤压,形成NNE向逆断裂、EW向右行走滑断裂;⑥白垩纪区域NW-SE向伸展,形成NE向正断裂和断陷盆地;⑦古近纪中晚期受NE向挤压,形成EW向左行走滑断裂。(2)志留纪晚期构造活化导致矿质初步富集,燕山期花岗质岩浆活动导致金矿床形成。(3)区内容矿构造主要为新元古代中期形成的NWW向北倾顺层剪切逆断裂;导矿构造为中三叠世晚期形成的NE向逆断裂;古近纪EW向左行走滑断裂为破矿构造,志留纪、中三叠世晚期和晚三叠世形成的逆断裂和走滑断裂也可能切错或限制NWW向矿脉发育。

湘东北地区金矿成矿时代研究

产于中元古界冷家溪群浅变质碎屑岩中的一系列金矿床是湘东北地区主要金矿床类型。早期研究者认为该类金矿床的成矿时代属加里东期或燕山期,但均没有高质量的测年数据支持。笔者对湘东北地区黄金洞、万古、团山背3个典型金矿床开展了石英流体包裹体Rb-Sr同位素测年工作,获得黄金洞、万古和团山背3个金矿床Rb-Sr等时线年龄,分别为(462±18)Ma(MSWD=1.6)、(425±33)Ma(MSWD=0.14)和(222.4±9.4)Ma(MSWD=2.6),87Sr/86Sr初始值分别为(0.7589±0.0005)、(0.7517±0.0004)和(0.7335±0.0009)。测年结果表明,湘东北地区金成矿主要发生在加里东期,并存在印支期金成矿作用。此外,湘东北地区与湘西地区金矿床成矿时代具有一致性,均集中于加里东期和印支期,是江南古陆上金矿床成矿的两个主要时期。

湘东北万古金矿床控矿构造特征与控矿规律研究

湘东北位于江南造山带中部,呈典型的盆岭构造格局。该盆岭省由北东向深大走滑断裂、花岗岩山岭和红层盆地组成,其中产有大型–超大型规模的万古金矿。该矿床赋存在新元古界冷家溪群层间破碎带内,矿石类型主要为含矿石英脉型和蚀变岩型,其次为构造角砾岩型。万古矿区发育北西(西)向和北东向两组断裂,其中北西(西)向断裂为赋矿构造。通过分析华南板块的构造演化,认为万古金矿区的北东向断裂与燕山期古太平洋板块俯冲与后撤有关,而北西(西)向断裂可能形成于加里东–印支期,但在燕山期重新活化并成为容矿构造。区域航磁异常、CSAMT法地球物理探测和深部钻探工作进一步显示,低阻的北西(西)向含矿断裂可能延伸至万古矿区外围深部的黄浒洞组,且沿该断裂带赋存的矿体具侧伏规律,说明万古金矿区深部仍有找矿潜力。万古金矿区–金井一带有较大的航磁正异常和稳定的低重力场,其深部的黄浒洞组地层中有局部强磁异常,推测该区深部可能存在较大的隐伏岩体,该岩体侵位时的热量可为含矿流体的迁移提供能量。

湖南万古金矿床地幔流体成矿的氦同位素证据

从湖南万古金矿区采集4件石英样品进行了氦同位素测定,获得了~3He/~4He值231×10^(-6)—1460×10^(-6)的数据。该数据反映了在万古金矿床形成时富~3He流体参与了成矿作用。而这种富~3He流体可能是受构造活动影响,由地幔岩石减压部分脱气造成动力学分馏而形成。

湘东北万古地区金矿床成矿构造特征的初步研究

万古地区金矿床的成矿作用受到区域构造成矿的控制,矿区的断裂构造已经成为燕山中晚期金矿的定位构造。矿区北西西向断裂大部分是控矿、容矿构造,北东向断裂构造对矿脉的破坏作用有一定的影响,属成矿期后断裂构造。勘探线剖面图揭示了万古地区金矿床构造成矿具有金矿体侧伏特征、金矿体等距产出特征、金矿构造成矿作用多期性特征。冷家溪群是金的矿源层,万古金矿区的构造成矿作用是主要成矿作用,金矿化是剪切带长期活动的结果。从万古金矿、鲁源洞金矿、大洞金矿矿脉在走向和倾向的产出形态可以看出,富矿体都产出在构造张性扩容空间内。控矿层间破碎带中不同类型构造重叠部位是最有利的赋矿构造。

平江万古金矿床地球化学研究

平江万古金矿床，成矿物质来源于容矿地层中元古界冷家溪群坪原组，矿床继承了容矿地层富Ａｓ、Ｓｂ、Ｗ等微量元素的特点，成矿流体为与区域浅变质作用有关的ＨＣＯ＿３－－Ｃｌ－－Ｎａ￣＋－Ｃａ￣（２＋）型建造水热液，成矿过程中Ａｕ主要以ＡｕＡｓＳ＿２、ＡｕＡｓＳ＿３￣（２－）络合物形式迁移，矿床形成于中一低温，弱碱性、还原环境。

江南造山带万古金矿床含金硫化物组构与金沉淀机制

万古金矿床位于江南造山带中部,赋存于新元古界冷家溪群浅变质岩系中,受NNE-NE向长沙-平江断裂带和近EW向九岭-清水韧性剪切带联合控制,金资源量约85t。其主要矿石类型为毒砂-黄铁绢英岩型和石英-硫化物脉型,其次为构造角砾岩型。毒砂和黄铁矿为该矿床主要的载金矿物,分布广泛。金成矿作用可分为四个阶段,I为乳白色石英-绢云母-白钨矿阶段;Ⅱ为烟灰色石英-绢云母-毒砂-黄铁矿-金阶段;Ⅲ为烟灰色石英-绢云母-黄铁矿-毒砂-多金属硫化物-金阶段;IV为乳白色石英-方解石阶段。其中,Ⅱ、Ⅲ为成矿主阶段。根据成矿主阶段毒砂电子探针分析结果,Ⅱ阶段毒砂中As的含量在42.19%~44.84%之间,均值为43.42%(n=56),Ⅲ阶段毒砂中As的含量在40.08%~43.36%之间,均值为42.08%(n=19)。通过毒砂温度计相图估算出Ⅱ、Ⅲ阶段的形成温度和硫逸度分别为364±21℃、319±22℃和10^(-9.7)~10^(-7)、10^(-11.5)~10_(-8.6)。电子探针数据揭示的载金毒砂和黄铁矿中不可见金含量分别为0.01%~0.66%和0.01%~0.11%。黄铁矿Au-As元素投点分布于金溶解度曲线两侧,说明其内金主要以纳米级颗粒和固溶体金或晶格金的形式赋存;其中Ⅱ阶段黄铁矿纳米级金颗粒占比为73.33%,多于Ⅲ阶段黄铁矿(67.80%)。以上数据说明在水岩反应过程中,围岩中的含铁矿物与成矿流体中的H;S发生反应,生成毒砂和黄铁矿。伴随着强烈的水岩反应,成矿温度和硫逸度降低,成矿Ⅱ阶段至Ⅲ阶段主要载金硫化物由毒砂转变为黄铁矿,强烈的硫化作用导致金-硫络合物失稳并释放金,金以置换的方式进入硫化物晶格或以显微-超显微金颗粒的形式沉淀,形成含金硫化物;即硫化作用是导致万古矿床不可见金沉淀的主导机制。

万古金矿中碳质物的成因及其与金成矿的关系

万古金矿位于江南造山带中部,是该成矿带最具代表性的金矿床之一。万古金矿的赋矿围岩和矿石中可见大量碳质物(CM),然而碳质物的类型、成因及其与金成矿的关系仍不明确。通过进行系统的岩相学和激光拉曼光谱分析,发现万古金矿有3种类型的碳质物(CM1、CM2和CM3)。其中,CM1(T=507~613℃)呈粒状,分布在石英和云母中;CM2(T=390~470℃)呈层状,分布在黄铁矿和毒砂等矿物中;CM3(T=240~355℃)与石英和黄铁矿等热液矿物共生,且其形成温度与成矿温度相近。由此推断,CM1和CM2可能是变质成因,而CM3可能是热液成因。通过硫化物LA-ICP-MS分析,认为与CM2相关的黄铁矿更富Au和As。结合前人研究,认为万古金矿成矿前形成的层状CM2可作为还原剂,与含矿热液中金的络合物发生反应,致使金沉淀;CM3与黄铁矿共同沉淀,也有利于金成矿作用。

湘东北黄金洞—万古地区金矿体构造定位机制浅析

湘东北近年来已相继勘探出多个金矿床,如黄金洞、万古、七宝山矿床等,其中黄金洞和万古金矿床均达到大型规模。该地区主要金矿床均赋存于中元古界冷家溪群地层中,是典型的受韧性剪切带控制的矿床。本文试图根据该地区已有的研究基础,结合近年来湖南省核工业地质局311大队在黄金洞—万古地区金矿地质工作取得的一些成果,从构造成矿学角度探讨本地区金矿的成矿机理和构造定位机制。

湘东北万古金矿的流体包裹体特征

万古金矿位于位于平江县城西南。金矿（化）体产于中元古宙蓟县系变质岩中,严格受NWW向构造破碎带控制。金矿体呈似层状、透镜状。矿脉由含金石英脉和（或）含金破碎蚀带组成。流体包裹体研究表明,成矿流体温度较低（220~260℃）,具有多源性,并以深源流体为主。

湘东北万古金矿床不同期次黄铁矿微量元素特征及其对金成矿机制的启示

万古金矿是江南造山带中金(多金属)成矿带的代表性矿床,目前对该矿床硫化物中的元素特征和金的富集机制研究相对较少。为了进一步探讨万古金矿中硫化物的微量元素特征,依据黄铁矿晶型及其他共生矿物特征,将其中的黄铁矿划分为3期(Py1、Py2和Py3),并对3期黄铁矿分别进行LA-ICP-MS分析。研究表明:Py1平行于地层层理,为不含金的原生黄铁矿;Py2与菱铁矿共生,是富CO_(2)流体与围岩发生水岩反应所致,且对Py1具有继承性;Py3与烟灰色石英和毒砂共生,金含量较高。Py2表面孔隙发育,表明该期黄铁矿通过溶解—沉淀形成Py3。富金的Py3存在Au-As耦合现象,Au浓度明显低于金饱和曲线,推测Au以Au^(1+)的形式赋于黄铁矿的晶格中。结合以往研究,推断硫化作用是万古金矿主要的金沉淀机制,富含Py2与菱铁矿的围岩是金沉淀理想的化学圈闭。

烃汞叠加晕法在湖南万古金矿区及其外围深部找矿中的应用

为进一步验证烃汞叠加晕法在深部找矿预测中是否具有普适性,在雪峰弧形带北东段万古金矿区及其外围开展烃汞叠加晕深部找矿试验。通过分析已知矿区不同地质体、不同标高烃汞组分演化规律和矿体上部土壤烃汞综合异常结构、叠加特点及空间对应关系,指导万古金矿区外围江东矿段的深部找矿工作。研究表明:(1)万古矿区及其外围江东矿段土壤地球化学场同样存在同生叠加场和深源叠加场,同生叠加异常由于成矿物质来源于地层,Au与烃类组分相关性较差,烃汞异常呈分散状态,异常强度相对较低。(2)深源叠加异常是由于成矿物质来源于深源流体(岩浆或幔源)带来成矿物质的叠加,Au与烃汞相关性较好,烃汞异常中心突出,异常强度较强,烃类异常模式以多峰模式和对偶双峰异常模式为主。(3)烃类异常呈多峰模式出现,说明深部存在多条平行盲脉,而对偶双峰异常模式只出现头部异常峰,尾部异常峰尚未出现,说明矿体往深部延伸良好,深部找矿潜力较好。经工程验证,在江东矿段红层覆盖区取得了良好的预测效果,证实该方法具有较好的普适性。

湖南万古金矿地质地球化学特征及其成因探讨

万古金矿位于江南古陆金成矿带中段的湘东北金成矿区。地质地球化学研究表明,万古金矿的成矿作用受区域构造控制,NE向断裂断为主要控矿构造,含矿构造是低序次的NWW向扩容断裂构造;成矿物质具有多源性,成矿流体具有岩浆水与变质水的混合水特征。结合区域大地构造背景的分析,认为在中生代中国东部受太平洋板块向西俯冲的影响,形成一系列NE向大断裂,万古金矿的形成与NE向长平大断裂密切相关,携带成矿物质的深部流体沿该断裂上升与浅部残余变质热液混合,并通过淋滤抽提地层中的成矿物质,使流体系统中的成矿物质不断富集,最终在适宜的温压条件下于剪切扩容空间中沉淀成矿。

万古矿区大南金矿成矿理论研究及找矿标志

本文通过收集前人资料并结合万古矿区其它金矿床最新研究成果,对万古矿区大南金矿区域地质背景、矿(脉)体地质特征进行概述,并系统归纳矿区找矿标志,为外围及深部找矿提供依据。

湖南平江万古金矿Ⅷ号矿脉地质特征及找矿前景研究

万古金矿位于扬子准地台南缘之江南地轴中部,赋存在新元古界冷家溪群中,受北西西向构造控制.Ⅷ号矿脉是万古金矿的主矿脉之一,在总结万古金矿Ⅷ号矿脉地质特征、矿石特征的基础上,分析了其成矿富集规律,并指出找矿方向.