艾國棟1，戴塔根1，陳明輝1，鮑振襄2，鮑玨敏2

（1.中南大學(xué)地學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖南 長沙 410083；[1]

2.湘西礦產(chǎn)資源綜合研究發(fā)展中心，湖南 吉首 416007）

摘 要：龍王江銻金礦位于湘西雪峰山NE向弧形剪切構(gòu)造帶與湘中白馬山龍山EW向構(gòu)造巖漿巖帶的復(fù)合部位，為賦存于前寒武系淺變質(zhì)巖系中的剪切帶型銻金礦。在分析湘西龍王江銻金礦地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，通過對礦區(qū)及外圍280km2進(jìn)行1∶50000水系沉積物測量，發(fā)現(xiàn)所圈定的10余處具有一定規(guī)模的Au-Sb-As元素綜合異常，除有與已知礦床（點）相吻合的異常外，還有多處具進(jìn)一步找礦潛力的新異常。其中，南江坪綜合異常經(jīng)控制性鉆探驗證，見礦情況與化探推斷意見完全一致，預(yù)測該異常金資源量達(dá)5t以上，表明礦區(qū)及外圍類似的綜合異常找礦前景良好。因此，該區(qū)及類似地區(qū)在化探工作中關(guān)注Au元素異常的同時，加強(qiáng)對Au-Sb-As綜合異常的研究將有助于尋找金礦或銻金礦。

關(guān)鍵詞：龍王江銻金礦；剪切帶型金礦；化探綜合異常；應(yīng)用效果；找礦意義；湘西地區(qū)

0 引言

龍王江金礦位于湖南省溆浦縣境內(nèi)，地處華南著名的湘西鎢銻金成礦帶上，于雪峰山NE向弧形韌性剪切構(gòu)造帶中段與湘中白馬山 龍山EW向構(gòu)造巖漿巖帶的復(fù)合部位[1]。湘西鎢銻金成礦帶自北向南還分布著南江坪、桃坳、椒坪、江溪壟、江東灣、泥潭沖、白竹坪和雁鵝界等銻金礦床（點）。本文擬通過對龍王江金礦礦區(qū)及外圍進(jìn)行水系沉積物測量，對圈定的Au-Sb-As元素綜合異常進(jìn)行分析與控制性鉆探驗證，以期對本區(qū)及類似地區(qū)用化探尋找金礦或銻金礦提供了一定的借鑒。

1 區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)概況

區(qū)域地層主要出露新元古界板溪群五強(qiáng)溪組上段（Ptw2），系區(qū)域銻金礦主要容礦層位。巖性主要為灰綠色含粉砂質(zhì)板巖，次為粉砂質(zhì)板巖，少量板巖、粉砂巖、細(xì)砂巖等，厚度大于1935m。其上為震旦系江口組（Zj）、洪江組（Zh）等，各地層之間呈假整合或微角度不整合接觸。

區(qū)域構(gòu)造以NE向淘金坪 龍鼻橋復(fù)背斜為主，軸部出露地層為板溪群五強(qiáng)溪組。在復(fù)背斜軸部形成寬數(shù)十米至百余米的陡傾斜劈（片）理化帶。區(qū)內(nèi)各礦床（點）均產(chǎn)于洞坪（F1）和黑土坡（F2）2條NE向的區(qū)域斷裂所夾持的Au-Sb-As成礦域內(nèi)（圖1）。

礦區(qū)內(nèi)未見巖漿巖。但在礦區(qū)東南約25km處出露大面積的以加里東期為主的白馬山二長花崗巖、花崗閃長巖，在其內(nèi)、外接觸帶見有金、白鎢礦、鉛鋅礦床（點）分布。另據(jù)區(qū)域物探資料，在礦區(qū)西南約20km的小橫壟有隱伏巖株存在，該巖株受大神山 中華山深斷裂控制，通過洞坪斷裂（F1）與礦區(qū)溝通，其與成礦的關(guān)系尚不清楚。區(qū)內(nèi)金礦床（點）系不同礦物組合的銻砷金礦床系列[2]，產(chǎn)于韌 脆性剪切構(gòu)造帶中，為同一成礦地質(zhì)背景、同一應(yīng)力場和同一成礦作用形成的成因相似的礦床組合，賦存于NE向、近EW向兩組不同方向的脆韌性剪切斷裂帶中，以NE向剪切帶控制的礦床（點）分布最廣。

圖1 龍王江銻金礦區(qū)域構(gòu)造與礦床分布略圖

1.震旦系洪江組；2.震旦系江口組；3.板溪群五強(qiáng)溪組；

4.斷裂及編號；5.礦脈及編號；6.復(fù)式背斜軸；

7.陡傾斜劈里化帶；8.緩傾斜劈理化帶；9.不整合界線

礦石礦物成分簡單。金屬礦物主要為輝銻礦、毒砂、黃鐵礦及自然金，少量或微量黝銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦等；非金屬礦物以石英為主，次為絹云母、少量白云石、方解石、綠泥石、黏土礦物等。金主要為次顯微金，少量顯微金，明金少見。主要載金礦物為毒砂，次為黃鐵礦、輝銻礦。近礦圍巖蝕變有絹云母化、硅化、毒砂（黃鐵礦）化、碳酸鹽化等。其中硅化、毒砂（黃鐵礦）化與成礦關(guān)系最為密切。

2 水系沉積物異常特征及評價

礦區(qū)及外圍水系沉積物測量面積280km2。比例尺1∶50000，采樣點5.2點/km2，共采集樣品1595件[3]。由桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院定量分析樣品中的Au（化學(xué)光譜法）和Sb、As（原子熒光法）。

2.1 數(shù)據(jù)處理及圖件編制

某元素的背景值、異常下限的確定方法為：測取該元素所有分析數(shù)據(jù)，均勻抽取1/4進(jìn)行統(tǒng)計計算，求出其算術(shù)平均值x和均方值σ后，多次循環(huán)剔除x≥x+3σ值，再求得其算術(shù)平均值為該元素背景值，以x+2σ值稍做取舍后確定為該元素的異常下限；元素的濃度分帶是以異常下限值的2的冪次方倍逐級劃分，然后圈定濃度帶（表1）。

表1 元素背景值、異常下限及濃度分帶值表（×10-6）

測區(qū)水系沉積物測量元素數(shù)據(jù)圖比例尺1∶50000。圖件先行編制單元素異常圖，單個異常圖圈定至少具備2個異常點，但單個特高異常點（＞4倍異常下限值）也圈定異常。測區(qū)綜合異常圖是在礦區(qū)地質(zhì)圖的基礎(chǔ)上，加上多元素異常圖綜合而成。

測區(qū)基礎(chǔ)圖件編制完成后，再對元素異常濃度進(jìn)行異常踏勘和礦點檢查。根據(jù)野外踏勘檢查的實際情況及測區(qū)以往地質(zhì)、地化資料，對測區(qū)元素異常作出解釋評價。

2.2 異常特征及解釋評價

測區(qū)基礎(chǔ)圖件編制完成后，再對元素異常濃度進(jìn)行異常踏勘和礦點檢查。根據(jù)野外踏勘檢查的實際情況及測區(qū)以往地質(zhì)、地化資料，對測區(qū)元素異常作出解釋評價。測區(qū)水系沉積物測量共圈定Au元素異常16處，Sb、As元素異常各12處。

異常排序原則：測區(qū)水系沉積物中Au、Sb元素異常分別對金、銻礦具有直接指示作用，而As元素異常對金、銻尤其是金礦具有良好的間接指示作用。因此，異常排序直接用異常的規(guī)模來衡量，即用異常的面積與異常的平均值面積的大小來排序（計算異常的平均值時，元素特高值的處理是以該元素下限的16倍值替代）。雖然這種方法較單一，但對指導(dǎo)該區(qū)域找礦具有較好的指示意義。

測區(qū)異常分類原則：從各方面分析都認(rèn)為最有希望，且已初步證實有礦體存在的異常為Ⅰ級異常；各方面條件均好，推斷見礦的可能性較大，但仍待證實的異常為Ⅱ級異常；對異常遠(yuǎn)景難以確定，但也不能輕易否定的異常為Ⅲ級異常；基本上不具備找礦意義的異常為Ⅳ級異常。

測區(qū)圈定的16處Au元素異常中有8處屬Ⅰ級異常，12處Sb、As元素異常中有7處屬Ⅰ級異常。測區(qū)Au、Sb、As元素異常吻合較好，且與礦區(qū)內(nèi)礦床（點）關(guān)系密切。依據(jù)元素異常的分布特征、元素組合特征、異常的產(chǎn)出特征及地質(zhì)背景，可劃分出11處綜合異常，其中Ⅰ級異常7處。主要異常特征：綜合異常面積5～7.5km2，最大18km2；元素組合Au-Sb-As齊全，異常均值分別為0.0126×10-6～0.0264×10-6、11.7×10-6～21.5×10-6、56.4×10-6～174.8×10-6；異常極值分別為0.377×10-6～1.1806×10-6、55.75×10-6～1159.0×10-6、1019.4×10-6～2197.4×10-6，各元素具多級濃度分帶。異常形態(tài)主要為NE向條帶狀和不規(guī)則條帶狀，個別為近EW向不規(guī)則條帶狀及不規(guī)則狀。異常主要處于陶金坪 龍鼻橋復(fù)背斜核部及近軸部，異常走向與礦區(qū)主要控礦構(gòu)造走向（NE向）一致。出露地層大部分為新元古界板溪群五強(qiáng)溪組，少數(shù)為震旦系及寒武系，成礦背景條件十分有利。多處異常中有民采銻、金礦點分布，屬Ⅰ級異常，其找礦前景良好。

3 驗證效果

前述礦區(qū)及外圍Au-Sb-As綜合異常經(jīng)2009年深部鉆探工程驗證，找礦效果非常顯著?，F(xiàn)以南江坪Au-Sb-AsⅠ級綜合異常找礦鉆探驗證結(jié)果為例，說明礦區(qū)及外圍水系沉積物異常的驗證效果。

南江坪Au-Sb-AsⅠ級綜合異常面積約7km2。北起梅家溪，經(jīng)南江坪、楠竹，南到湖里，長7500m，寬520～1100m，走向NE，呈帶狀，Au-Sb-As元素組合齊全，各元素具有多級濃度分帶（圖2）。異常位于淘金坪 龍鼻橋復(fù)背斜北段傾伏部位之陡傾斜劈理化帶內(nèi)，經(jīng)探槽揭露，發(fā)現(xiàn)黃鐵礦化、毒砂化、硅化蝕變帶2條（V1、V2），分布于圈定出的Au-Sb-As綜合異常帶內(nèi)。異常帶走向與礦區(qū)NE向控礦斷裂走向一致，出露地層為板溪群五強(qiáng)溪組上段。成礦的背景條件極為有利。

該異常經(jīng)中深部位控制性鉆探工程驗證，見礦效果非常理想。3個見礦鉆孔中，ZK003鉆孔發(fā)現(xiàn)4層礦體和2層礦化（表外礦體）。礦體賦存于NE向張剪復(fù)合構(gòu)造帶內(nèi)，容礦巖石為厚達(dá)80余米的黃鐵礦化、毒砂化、硅化砂質(zhì)板巖，單層礦體厚0.88～2.93m，總厚5.49m；ω（Au）=2.6×10-6～3.83× 10-6，平均3.25×10-6；估算的334資源量703kg，為龍王江金礦深部鉆探工程的最佳見礦鉆孔。鉆探驗證結(jié)果與化探推斷結(jié)果完全一致。

該異?，F(xiàn)由湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊進(jìn)行補(bǔ)充地質(zhì)普查工作，預(yù)測金資源量5t以上。這與《湖南溆浦龍王江金銻礦田中金的賦存狀態(tài)、富集規(guī)律、礦床成因及遠(yuǎn)景研究》報告中的龍王江銻砷金礦區(qū)遠(yuǎn)景預(yù)測意見一致[3]。類似南江坪Au-Sb-As綜合異常帶還有多處，預(yù)測礦區(qū)及外圍金資源量15～20t，銻資源量10×104t以上。

圖2 南江坪礦段水系沉積物綜合異常圖

1.震旦系洪江組；2.板溪群五強(qiáng)溪組上段；3.區(qū)域斷裂；

4.Au異常等值線（×10-9）；5.Sb異常等值線（×10-6）；

6.As異常等值線（×10-6）；7.銻金礦化點

4 找礦意義

通過對龍王江銻金礦區(qū)及外圍280km2的1∶50000水系沉積物測量，共圈出Au-Sb-As元素組合異常11處，其中7處為Ⅰ級異常，且異常規(guī)模大，強(qiáng)度高，套合好，Au-Sb-As元素組合異常濃度集中心一般就是金礦、金銻礦的富集段，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多處金、銻礦產(chǎn)出，表明礦區(qū)及外圍具有極好的金、銻礦的找礦前景。

資料表明，在本區(qū)及類似地區(qū)幾乎所有金礦床（包括不同礦物或元素組合的鎢銻砷金礦床）周圍都有As異常顯示，因此As成為區(qū)域找金的重要指示元素。但As在地殼、巖石中的分布特點一是豐度很低（1.5×10-9；據(jù)Taylos等，1985），二是分布極不均勻。當(dāng)含砷的硫（砷）化物在表生帶遭到氧化破壞時，原來固定的硫（砷）礦物中的As相應(yīng)處于活動狀態(tài)，如毒砂（Fe As S）等在地表有氧化劑存在時，所產(chǎn)生中等強(qiáng)度的砷酸（H3As O4）可溶于水[4]，并在水體中保持相當(dāng)高的活動性，As可在水中遷移很長的距離，所以在富As的地質(zhì)體周圍形成大范圍的As異常，并且異常襯度很大，尤其與As有關(guān)的剪切帶型金礦往往出現(xiàn)與As相關(guān)的異常。

區(qū)域成礦的地球化學(xué)研究表明，由于元素的地球化學(xué)性質(zhì)相似，或元素遷移形式、途徑一致，或沉淀條件類似，在變質(zhì)作用過程中Au總是追隨Fe、S、As、Sb，尤其是As，從而使Au與多種組分共（伴）生，形成不同元素組合的金礦床。龍王江金礦容礦地層為板溪群五強(qiáng)溪組Au-Sb-As組合的含金建造，礦床主要地球化學(xué)類型為Au-As型，次為Au-Sb-As型。按其次一級特征的共（伴）生元素，可劃分為Au-As、Au-Sb-As等亞類。根據(jù)本區(qū)載金礦物含金性的研究及金的分配計算結(jié)果[5]，龍王江金礦金的主要載體礦物為毒砂，有79.26%～94.05%的Au賦存于毒砂中，有0.1%的毒砂含量變化可引起3%～6%的金分配率的變化[2]。相關(guān)的分析表明，Au、As呈顯著正相關(guān)（r=0.863），說明Au是隨As的富集而富集，Au含量變化嚴(yán)格受As含量的制約。由于礦石中Au與As的比值較穩(wěn)定，一般為3.6～4.5，故樣品中ω（As）=0.27%時，則ω（Au）約為1.5×10-6[6]。由于Au與As密切的地球化學(xué)關(guān)系，在Au、As富集過程中可使Au與As保持相對不變的含量，通過沉積成巖及區(qū)域變質(zhì)熱液作用，同時進(jìn)入載金礦物和巖石中。在某種意義上來講，Au礦化與圍巖具有同時性，其特點以成礦物質(zhì)的再沉淀為主。

5 結(jié)論

基于上述Au與As的地球化學(xué)相關(guān)性可以認(rèn)為，在某些區(qū)域成礦背景下，除Au可以作為找金礦的直接指示元素外，如果化探異常同時出現(xiàn)Au-As、Au-Sb-As組合異常，那么該區(qū)肯定存在金的礦化，或者說該區(qū)存在Au-As型、Au-Sb-As型金礦。因此，在本區(qū)及類似地區(qū)，利用Au-As、Au-Sb-As元素組合（重合）異常尋找金礦，并進(jìn)行綜合解釋，將會取得良好的地質(zhì)找礦效果。淘金坪金礦的發(fā)現(xiàn)[7]已經(jīng)得到啟示，本區(qū)新近發(fā)現(xiàn)的南江坪金礦也是以水系沉積物中Au-As、Au-Sb-As組合（重合）異常為導(dǎo)向，經(jīng)過探槽揭露和中深部坑道、鉆探工程驗證所發(fā)現(xiàn)的。

參考文獻(xiàn)

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[3]桂祁零，余小艷，伍先中.湖南省溆浦縣陶金坪礦區(qū)金、銻礦預(yù)查報告.2005[R].長沙：湖南省有色地質(zhì)勘查研究院，2005.

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[5]中國有色金屬工業(yè)總公司礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊.湖南溆浦龍王江金銻礦田中金的賦存狀態(tài)、富集規(guī)律、礦床成因及遠(yuǎn)景研究[R].吉首：湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊，1990.

[6]鮑振襄.湘西龍王江銻 砷 金礦床自然金和載金礦物毒砂的研究[J].黃金，1986（3）：4-7.

[7]鮑振襄，覃志平，田榮煜.淘金坪金礦發(fā)現(xiàn)的啟示[J].物探與化探，1993，17（4）：315-317.

[1]文章來源：《地質(zhì)找礦論叢》，2012年第2期。作者簡介：艾國棟（1972—），男，湖南常德人，博士研究生，主要從事礦產(chǎn)勘查與研究工作。