扬子东南缘板溪群层控型钨锑金矿床

（一）地层、岩相、岩石与成矿物质的富集趋势

板溪群中的层控型或沉积改造型钨、锑、金矿床之分布，在三维空间上是有一定规律的，钨＋锑＋金或金＋钨，金＋锑等复合型矿床都赋存于马底驿组（黄狮洞组）之内，如沃溪钨锑金矿床、符竹溪金锑矿床及一大批锑金矿点。在地理位置上则位于湘中—湘西并呈近东西向展布，单金矿床或单金矿点如漠滨金矿、淘金冲金矿则赋存于五强溪组中下部，地理位置主要在湘西南，单一锑矿床则赋存于板溪晚期沉积多益塘组之内，如板溪锑矿，且有从湘西南→湘西→湘中变化，其矿种组合有由金→钨、锑、金→钨金→锑金→锑规律变化，与岩相、岩性的变化密切相关。一般而言，浅海-半深海碎屑岩中的金含量比海陆交互相碎屑岩中的高，火山碎屑岩中的金含量高于陆源浊积岩，近源浊岩积中的金含量高于远源相浊积岩，黑色岩层中的金含量比绿色岩中的高，黏土岩中的金含量比砂岩高。漠滨金矿、淘金冲金矿之围岩恰是半深海相火山碎屑岩，而沃溪金矿、西安溪钨金矿床之围岩是黏土岩、碳酸盐岩。黏土岩的吸附能力使金、锑含量增高，碳酸盐岩控制了钨矿化富集，至湘中板溪群中碳酸盐岩基本尖灭，钨的矿化也就微弱，变成以金、锑为主，单锑矿床目前只发现于板溪群最上部多益塘组灰色含火山灰岩层中。

（二）含金建造中金的分布

板溪群所赋有的金、钨、锑矿床其成矿物质来源并非全来自板溪群，而是多种来源的，但作为层控矿床，基底矿源与同位矿源则是最主要的。

1.基底矿源

作为板溪群层控金属矿床的基底矿源当然是雪峰隆起的基底，大面积出露于九岭-幕阜山-雪峰山脉的冷家溪群，它具有典型深水浊积岩的一切特征，其浊积杂砂岩与世界典型浊积杂砂岩类似，岩石化学组成富A12O3、FeO＋Fe2O3、FeO＞Fe2O3、MgO＞CaO，石英含量在15%～65%之间，论其环境属活动大陆边缘。冷家溪群中平均Au含量在湘东、湘西略有变化，湘东Au平均值3.7×10-9，湘西Au均值为4.573×10-9，为大陆壳平均含量1.8×10-9的2～2.5倍，同时板岩中金含量＞粉砂质板岩含金量＞杂砂岩含金量。Sb的平均含量为1.09×10-9，为上部大陆壳平均值的5.5倍，显示了冷家溪群中Sb高背景。与Au相反，Sb在杂砂岩中含量最高，次为泥质板岩，W的平均含量5.0×10-9，为上地壳的2.1～3.4倍，表明冷家溪群是富W建造，W在各岩性中含量变化与Sb变化一致。As的平均含量在（38～40）×10-9之间，低于大陆壳平均含量，但杂砂岩中平均含量达70×10-9，其次是板岩46×10-9，As含量非常高，平均17.2×10-9，高出大陆壳均值的11.5倍，在岩石中与Au的分布规律较一致，反映Au、As关系密切，这充分显示了冷家溪群富Au、As、Sb、W等元素，从而构成了基底Au-As-Sb-W建造。这个建造中尚具有较高的Au/Ag比值，且其比值从杂砂岩—粉砂质板岩—泥质板岩依次增高，Au/As比值也随Au/Ag比值升高而升高，指示了成矿作用中Au、As、Ag之习性，对其板溪群内钨、锑、金矿床成矿物质之供给和矿物组合亦显其影响。

2.同位矿源

成矿物质主要来源于赋矿层位之岩石，即同位矿源。地层成矿元素系统研究表明，层控矿床总是产于成矿元素丰度较高的岩层中，同位（层）矿源又往往以巨型沉积旋回的底部成矿物质最丰富，特别是与层控型金、锑、钨矿床存在密切的空间和成因联系，这类矿床矿化范围广大、稳定并与同位矿源层形影相随，但成矿温度相对低，矿物组合很简单。

板溪群沉积厚度数千米，基底冷家溪群含金建造为板溪群提供了沉积物源，也就造成了金、锑、钨矿物质机械的、化学的再沉积，加之板溪期扬子陆块边缘的拉张裂解，地热、岩浆、断裂活动强烈，而来自岩石圈不同层次的岩浆、热液也带来不少的成矿物质，而一旦进入沉积盆地，由于其物理、化学环境的变化而沉淀，以致板溪期沉积岩中Sb、W浓度高而成为衍生同位含矿建造。经研究，板溪群各地层的平均Au含量如表5-3所示。反映出板溪群下部地层Au平均含量最高，分别是上陆壳Au平均含量的3.2倍和2.3倍，其他组段都低于平均含量（Au1.8×10-9）。同时组内极差大，表明Au在地层中分布也极不均一，这可能与岩性组合有关。

表5-3　板溪群各地层Au的平均含量

湘西一带的马底驿组Au平均达4.6×10-9，矿区背景值可达9.05×10-9，且W、Sb平均含量也随之增高。与其相反的是湘西南五强溪组Au平均含量比湘中低，仅0.7×10-9，比陆壳平均Au含量低了1.1×10-9，比湘中五强溪组低了3.5倍，显然是明显的亏损，如沉凝灰岩（Au0.52×10-9）、石英砂岩（Au0.6×10-9）、砂质板岩（Au0.6×10-9）、凝灰质板岩（Au0.7×10-9）偏低。但该区五强溪组黑色碳质板岩的Au平均含量为4.4×10-9，含星点状黄铁矿的碳质板岩Au平均含量可达10×10-9，并含较高的Fe、S、As。说明碳质在吸附Fe、S、As的同时对Au的吸附能力亦强，尤其是赋存于黄铁矿、碳泥质中的Au在地质作用过程中极易活化转移，属活化金，所以能富集成矿。然而不论是马底驿组还是五强溪组，与典型的矿源层相比，差距颇大。但将板溪群整体视为矿源岩系则不为过。

3.盖源矿层

按常规，盖层不应该为下伏岩层中层控矿床提供成矿物质，但研究区板溪群内的钨、锑、金矿却有所不同，这类矿床具多源、多期的特点，成矿活动可延至燕山期。如沃溪金矿所采自与辉锑矿共生的石英流体包裹体年龄为144.8±51.7Ma（史明魁等，1992），属燕山期，此时研究区板内的俯冲碰撞处于高峰时期，雪峰山前缘的基底滑移，推覆，构造甚为发育和复杂。块中有片（推覆岩片），片中有块。该构造带之浅部构造与深部构造相互连接成喇叭口状，这意味着有大量的老地层被推覆在盖层之上，构造同生的大量岩浆、变质热水活化了围岩（包括盖层）中的成矿物质，沿构造通道上升至良好的屏蔽层（如马底驿组泥质板岩类）停积，自然为板溪群层控型矿床提供了成矿物质。据研究，湖南南华纪、震旦纪地层Au的平均含量都是陆壳平均值的1～6.8倍（表5-4）。尤其是具有黄铁矿、碳泥质、硅质、铁锰质沉积岩的组合，Au的平均含量均可与板溪群之Au丰度相比，所以它是另一个十分重要的含金建造。近年来对古台山金矿、铲子坪金矿的成矿规律研究也充分说明了这一点。在特定构造条件下，南华纪、震旦纪盖层也可以成为板溪群层控矿床的成矿物源。

表5-4　南华纪、震旦纪地层Au的平均含量

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（三）成矿流体特征

板溪群内层控型钨、锑、金矿床的稳定同位素组成均大同小异。

沃溪金矿区：含矿围岩（灰紫色板岩）δ34S为-4.0‰～＋2.2‰之间，矿层δ34S-5.1‰～＋4.3‰，围岩与矿层一致，表明硫来自围岩，且是富轻硫型，变化范围窄，组成稳定。石英、黑钨矿、白钨矿包裹体δD H2 O-64.7‰～-58.35‰，δ18OH2 O＋3.38‰～＋110.82‰（韩仲文等，1991），在δDH2Oδ18OH2 O图中（图5-8），落入建造水、变质水及变质水＋岩浆水等范围，显示变质水岩浆水相混合，而铅同位素投影点主要落在地壳铅演化线上，表明矿石中的铅主要来自于地壳。

西安溪钨金矿区：矿层δ18S＋3.5‰～＋15.5‰，平均为＋6.1‰，偏离陨石硫较远，富集重硫，极差较大，但仍是变质岩　沉积岩硫同位素组成范围，δ18OH2 O变化在＋4.9‰～＋11.2‰之间，均值＋7.34‰，低于近矿围岩（灰色板岩）的δ18OH2 O值，也低于沃溪矿区，属较典型变质水类型，据5个白钨矿、石英包体流体测定，其中Na＋＞K＋＞Ca2＋＞Mg 2＋，Na＋/K＋＝3，盐度NaCl为4.1%。

漠滨矿区：矿物中δ34S极小值＋6.0‰，极大值＋9.2‰，均值＋7.9‰，富集重硫，硫同位素组成范围窄，较稳定，属变质岩硫源，其氢氧同位素组成在δD H2O δ18O图中都落入建造水与变质水交界区，从成矿流体特征反映出其主要来自围岩的建造水与变质水。

图5-8　沃溪、漠滨金矿床氢氧同位素图解

（实心圈为沃溪，空心圈为漠滨）

（四）含金地层的丰度变化模式及其与金的成矿关系

板溪群马底驿组（黄狮洞组）、五强溪组都已有层控型钨、锑、金矿床赋存其间，且作为广义的含金建造或矿源岩系似无大异议。然而，事实表明，上述层位金的丰度在不同区域变化较大，在同一成矿区亦极不一致，这主要是在成矿流体作用下造成Au的贫化与富集所致。漠滨金矿研究表明，矿区五强溪组从远矿区域至近矿体围岩，其含Au含量呈不连续但有规律变化的一个模式图（图5-9），由一个背景区段、两个亏损区段和两个富集区段构成一共轭体系，图中Ⅰ区段距矿区5km以上，Au平均含量1.0×10-9，变异系数50%，代表未受成矿作用影响的背景区，该区段之成矿元素组合为Au-As-Sb，与板溪群在湘西南区的Au和Au-As-Sb组合相一致，表明具层控特征。Ⅱ区段距矿带5～3km，是一个位于矿区外围颇为宽广（2～5km）的Au亏损区，平均丰度为0.5×10-9，远远低于大陆壳及五强溪组的平均含量和背景含量，表明经成矿流体作用，使岩石中的Au被活化并大量带出。随着活化Au的迁出，致使残存在岩石中的Au与As、Sb等元素间相关性明显弱化，而与不活泼的亲石元素Ti、V、Ba等极显相关。Ⅲ区段距矿带0.5～1.5km，Au的丰度2.2×10-9，为本区背景值的2倍多，这很可能是它接受了从Ⅱ区段中迁移出来的部分活化Au，而使本段丰度骤然升高，变异系数变化极大，反映了Au分布的不均匀性，其元素组合为Au-As-Sb-Pb-Hg-W，其中出现了Pb-Hg-W，显然它们是随成矿流体而带入的新组分。Ⅳ区段离矿带仅50～500m，空间范围较小，Au的平均含量0.6×10-9，是该区的又一亏损区，微量元素特别简单，仅与Au-Ag相关。V区段为矿化带，距主矿脉10～15m，平均Au含量达15.1×10-9，它是Ⅱ、Ⅳ两区两次Au迁出转移作用叠加富集的结果，区内元素组合是Au-As -Sb-Co-Cu，但由于Au的显著富集，与其他元素的相关系数变小。该模式特点是Ⅱ、Ⅳ亏损区，有明显的对称性，但Au的变异系数Ⅱ区为36%，Ⅳ区为50%，前者的迁出较均匀和普遍，在规模上Ⅱ区远远大于Ⅳ区，Ⅲ区Au的初始浓集是以Ⅱ区的亏损为基础，V区则是在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区上再作用的结果，该区Au的两次活化、迁移作用也说明了Au的两期成矿作用。Au的活化、迁移作用在近矿体围岩中同样明显，对代表性穿脉剖面所作的试金分析也是识别成矿源是否来自围岩的重要手段。分析结果表明，离矿脉一定范围内，存在着金的低值带（图5-10），其Au含量不仅低于矿带围岩平均值（2.2×10-9），甚至还低于矿区外围岩石Au的背景值，同时低值带的宽度与矿脉的矿化强度有关，矿化增强时，两侧围岩低值带就宽，反之则变窄，从而再一次证实了围岩中Au的丰度变化与Au的成矿作用之密切关系。

图5-9　板溪群五强溪组金丰度变化模式图

Ⅰ.背景区；Ⅱ、Ⅳ.亏损区；Ⅲ.初始浓集区；Ⅴ.矿化富集区

图5-10　漠滨金矿穿脉金含量变化曲线