-宣扬地学成果，传播勘查技术方法-
点击上方“覆盖区找矿”，关注更精彩！
桐柏—大别造山带老湾金矿造山型成因及找矿前景
第一作者：陈建立，副总工程师，教授级高级工程师。
安徽霍山金矿化带与河南老湾金矿带对比研究
张振，张怀东，曾建强，王佳媛
第一作者：张振，工程师，从事矿产勘查与研究工作。
通讯作者：张怀东，正高级工程师，从事地质矿产勘查工作。
秦岭-大别-苏鲁中央造山带是我国重要的贵金属、多金属成矿带。带内河南老湾金矿因位于桐柏县淮源镇老湾村而得名。近年来找矿取得了重大突破，2011~2019年，老湾金矿整装勘查区已完工钻孔166个，完成进尺11.58万米，见矿率达94%，提交金资源量208吨，成为河南省历史上最大的独立金矿床。区内找矿潜力还很大，预测金资源量有望超过500吨，桐柏地区金资源量具有了冲击1000吨的潜力（资源导刊，2022），仅次于小秦岭成矿带，成为河南省第二大金矿带。河南省桐柏老湾金矿带金矿分布图（郭鹏等，2022）
当前老湾金矿带找矿工作多集中在1000m以浅，局部控深度达到1500m，深部工作程度和研究程度均较低，为进一步揭示老湾金矿成因，实现深部找矿的更大突破，河南省地矿局第一地勘院陈建立等对老湾金矿的成因进行探讨，对深部找矿前景进行了预测。郭鹏等开展了老湾金矿带原生晕地球化学特征和深部找矿研究。老湾金矿带位于桐柏-大别金成矿带西段，西部为著名的东秦岭和小秦岭金矿带，东段为北淮阳构造带，同属秦岭-大别中央造山带，北淮阳构造带是否也能发现大型-超大型金矿带？特别是控制老湾金矿的构造带能否一直向东延伸至大别山地区安徽境内，最受关注！这是一个重要的科学问题，亟需科学家们开展深入研究，对比不同地区的成矿作用相同和不同之处，总结出各自地区的成矿作用特征，这对指导北淮阳构造带找矿具有实际意义。为此，安徽省地矿局313队张振等为了大别山地区找矿再突破，率先开展了对比研究，并发现大别山地区霍山金矿和桐柏地区老湾金矿有诸多类似之处。第一部分：老湾金矿地质特征、成矿作用与找矿前景
第二部分：大别地区霍山金矿化带与桐柏地区老湾金矿带对比---------------
老湾金矿位于中央造山带中部桐柏—大别山金属成矿带南部，挟持于西部泌阳凹陷和东部吴城盆地之间，东西长30km，南北宽0.8~1.3km，呈NWW—SEE向狭长带状展布，北部为桐柏—大别造山带中生代缝合带商丹断裂的一部分桐柏段松扒断裂，南部为老湾断裂，控制了赋矿地层龟山岩组和老湾金矿带的分布（图1）。区域岩浆活动长期而频繁，加里东期一般形成超基性—基性岩，印支期到燕山期主要为酸性岩。加里东晚期桃园岩体、燕山期粱湾岩体分布在矿区北部约12km处，燕山期老湾岩体早期自南向北侵入龟山岩组，后期沿老湾断裂推覆于地层之上。区内发育各期次各类型的岩脉。图1 老湾金矿区域地质特征
区域构造为一系列近于平行的NWW向深大断裂构造，中部的商丹（松扒）断裂为南北秦岭地体的缝合线。区内挤压推覆构造长期活动，形成了一系列以走滑运动为主的韧性剪切带，构造线呈NWW向。该造山带是印支期华北大陆板块与扬子大陆板块及其间岛弧地体通过汇聚、拼贴、俯冲、碰撞和斜滑等各种形式的多期作用而形成的复杂造山带，岩浆活动和成矿作用极其强烈（图1）。中元古界龟山岩组是金矿的赋矿地层，北以松扒断裂与古元古界秦岭岩群雁岭沟组等呈断层接触，南以老湾断裂与老湾花岗岩体呈断层接触。龟山岩组主要岩性为二云石英片岩、斜长角闪片岩、绢云石英片岩，夹大理岩透镜体等。区内陆层成260°~275°方向展布，以中部老虎洞为界（产状陡立），上上河段北倾，倾角50°~72°，老湾以东南倾，倾角45°~72°。老湾金矿带的边界深大断裂即控岩断裂为北部松扒断裂和南部的老湾断裂，是岩浆运移和侵位的重要通道和场所，且断裂带中岩浆岩性质也在一定程度上反映了断裂切割深度，北部的松扒花岗斑岩带和南部的NWW向板状老湾岩体是松扒、老湾两大壳型断裂存在的重要标志，共同控制了成矿地质体龟山岩组的展布。由于SN向的碰撞俯冲造山以及长期多阶段构造演化，造就了与右型走滑有关的脆韧性成矿构造系统叠加，呈NWW向带状展布的构造格局。与赋矿地层如影随形的老湾花岗岩体为中粗粒二长花岗岩，分布于矿带南部，与成矿关系极为密切；含矿地层龟山岩组内部发育各种岩脉，如辉长岩脉、云煌岩脉、钠长斑岩脉等，其中花岗岩脉、花岗斑岩脉、石英脉与成矿关系密切。老湾金矿带内分布着众多矿床或矿点，矿体呈SN向等间距分布、NW向斜列展布，中部以老虎洞为界，西侧上上河、东侧老湾，中部相连，金矿床规模巨大、最为典型，向矿带两端矿化变弱(图2)。金矿体多达上百条，均赋存于龟山岩组中，沿走向和倾向均呈舒缓波状弯曲，有时具有分支、复合、尖灭再现及膨缩现象。矿体走向290°~310°，上上河矿段北倾，倾角60°~85°，老虎洞一带矿体陡立，其他南倾42°~72°。图2 老湾金矿带上上河-老湾矿体分布示意
与中央造山带自西向东，西秦岭、小秦岭到苏鲁造山带的胶东金矿相似，桐柏老湾金矿的矿床地质特征具有造山型金矿的特征和属性。矿床均分布于商丹深大断裂带的北侧，由韧性剪切带及其次级断裂控矿，岩石类型为蚀变岩型(图3)。图3 老湾金矿床矿石类型
造山型金矿有其鲜明的特征，从老湾金矿矿物组合来看，与西秦岭造山型金矿和胶东金矿类似，反映出桐柏老湾金矿造山型金矿的特征。金属硫化物矿物浅部主要为黄铁矿、黄铜矿、（银）黝铜矿，少量银金矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂等；在-350m标高以下逐渐出现碲铋矿、碲银矿、碲金银矿等碲化物，矿物特征如下：（1）黄铁矿。自形—半自形粒状结构，以立方体及五角十二面体晶体为主，局部被黄铜矿及（银）黝铜矿等交代，常见尖角状、细脉—网脉状及包含结构等交代结构，粒径为0.002-1.200mm。（2）黄铜矿。不规则粒状分布于石英及绢云母等透明矿物中，呈填隙结构，局部可见黄铜矿呈珠滴状分布于（银）黝铜矿中，或被（银）黝铜矿及方铅矿等交代，呈尖角状或包含结构，交代黄铁矿，可见银金矿分布于黄铜矿中，粒径为0.002~1.000mm。（3）黝铜矿。不规则粒状分布于石英及绢云母等透明矿物中，呈填隙结构，局部与黄铜矿共生。（4）方铅矿。不规则粒状结构，交代黄铜矿及（银）黝铜矿等，呈尖角状结构，粒径为0.002~0.040mm。（5）银金矿。不规则粒状结构或细脉状结构分布于黄铜矿及（银）黝铜矿中，呈包裹金或晶隙金，石英颗粒裂隙中可见分布有少量微细粒的银金矿颗粒，粒径为0.002~0.06mm。（6）碲铋矿。不规则粒状结构或细脉状结构分布于黄铁矿及黄铜矿中，局部与黄铜矿共生。（7）碲银矿。不规则粒状结构或细脉状结构分布于黄铜矿及黄铁矿中，局部与自然金共生。（8）碲金银矿。不规则粒状结构或细脉状结构分布于黄铜矿及黄铁矿中，局部与碲银矿共生。脉石矿物主要为石英、绢云母、白云母，少量绿帘石及锆石等（图4），矿物特征如下：图4 老湾金矿矿石矿物组成及相互关系
Py—黄铁矿；Cep—黄铜矿；Gn—方铅矿；G1—自然金；Sp—闪锌矿；Apy—电气石；Po~钙榴石
（1）石英。不规则粒状，表面光滑，波状消光，部分与绢云母、白云母等共生，构成黄铁绢英岩角砾，多为晚期石英脉，穿插胶结黄铁矿绢英岩等，金属矿物多分布于二者接触部位或石英裂隙中，粒径为0.01~3.00mm。（2）绢云母。鳞片状，分布于早期石英等颗粒间隙中，长轴略具定向，粒径为0.01~0.10mm。（3）白云母。片状、鳞片状，解理发育，与早期石英及绢云母等共生，局部发生弯曲变形，粒径为0.01~0.60mm。（4）绿帘石。自形—半自形粒状，含量极少，粒径为0.01~0.10mm。（5）锆石。自形—半自形粒柱状结构，含量极少，粒径为0.01~0.05mm。老湾金矿的矿石结构构造和围岩蚀变特征与小秦岭金矿和胶东金矿具有相似性，与典型的造山型金矿特征一致。（1）网状结构。主要为半自形—他形黄铁矿被压碎呈网状，可见脉石矿物和黄铜矿充填黄铁矿被压碎呈网状(图5(a))。（2）交代港湾状结构。黄铜矿交代方铅矿，方铅矿边缘呈参差不齐的港湾状(图5(b))。（3）他形粒状结构。黄铁矿呈他形粒状分布于黝铜矿中(图5(d))。（4）半自形—他形粒状结构。黄铁矿呈自形—半自形粒状不均匀分布在石英中，粒度一般为1~2mm(图5(i))。（5）晶洞状结构。黄铁矿等金属矿物呈他形、自形—半自形晶存在于脉石的晶洞中，均为后期热液蚀变所形成。图5 老湾金矿矿石矿物组成
Py一黄铁矿；Cp—黄铜矿；Gn—方铅矿；Tet—黝铜矿；Elc—银金矿；Qtz~石英；Sei一绢云母；Ms—白云母；Ep~褐帘石矿石构造主要为块状构造、网脉状构造、细脉浸染状构造和斑杂状构造。①块状构造：多金属硫化物较均匀地分布在矿石中呈块状构造；②网脉状构造：后期石英细脉和黄铁矿、银金矿、黄铜矿等呈网脉状、细脉状充填于先期石英脉中，富集成矿；③细脉浸染状构造：黄铜矿、黄铁矿等金属矿物沿裂隙呈细脉状、薄膜状分布于脉石中；④斑杂状构造：黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等杂乱无章地分布于脉石中，定向性、规律性不明显。围岩岩性为二云石英片岩、白云石英片岩、斜长角闪片岩。围岩蚀变主要以硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化强烈，其中硅化与金成矿富集最为密切，硅化强则金含矿性强，硅化弱则含矿性差；围岩蚀变与矿化呈渐变过渡关系，界线不明确，为多种蚀变叠加，如硅化、绢云母化和黄铁矿化等叠加形成黄铁绢英岩，呈现出黄铁绢英岩化特征。围岩蚀变主要类型有：硅化伴随整个成矿过程，早期硅化形成乳白色石英脉，中期硅化形成中—粗粒黄铁矿—石英脉，晚期硅化主要发生于多金属硫化物沉淀时期。由硅化生成的含金属硫化物石英脉与金矿化的关系最为密切，往往形成金矿体，Au品位一般较高，为1~10g/t，个别达到100g/t以上。绢云母化由白云母蚀变而来，代表着热液改造后的结果，往往与金矿化关系密切。绿帘石化常常伴随有硅化以及绢云母化。碳酸盐化多发生在成矿晚期，标志着热液成矿作用的结束。碳酸盐化分两期，早期碳酸盐化为方解石脉、不含金；晚期呈脆性断裂碳酸盐粉末，含金较弱，但分布广泛，标志着成矿热液的活动，也是找矿的良好标志。根据野外地质调查与镜下鉴定显示的矿物穿插关系及共生组合结果，本研究将老湾金矿划分为4个成矿阶段（表1和图6）。
表1 老湾金矿矿物生成顺序及成矿阶段划分
图6 老湾金矿成矿阶段特征标志
（1）石英-粗粒自形黄铁矿阶段。对应于早期金成矿作用，以乳白色贫金石英脉及粗粒自形黄铁矿为主要特征，多为不规则状、顺层或切层，均有产出且分布较为分散。镜下观察主要矿物组合较为简单，主要为黄铁矿与少量黄铜矿及极少量银金矿，黄铁矿最大粒径可达500μm，并且在黄铁矿中发现固溶体金，粒径约为2μm。故该阶段为整个老湾金矿金开始沉淀的标志。（2）石英-中细粒黄铁矿阶段。对应于金的主成矿期，富金石英脉规模较大且走向规则，石英脉呈烟灰色、团块状、透镜状产出。大量黄铁矿形成于此阶段，并呈浸染状、细脉状产于石英脉中。矿物组合为黄铁矿、黄铜矿及少量银金矿，而银金矿主要赋存于黄铁矿中。（3）石英-多金属硫化物阶段。是主成矿阶段，大量硫化物沉淀，金属矿物共生组合为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂及少量银金矿。镜下显示黄铁矿呈自形—半自形粒状结构，以立方体及五角十二面体为主，常见尖角状、细脉—网脉状及包含结构等交代结构，粒径为0.002~1.200mm。银金矿分布于黄铜矿中，粒径为0.002~1.000mm。方铅矿与闪锌矿则呈不规则粒状结构交代于黄铁矿中，粒径为0.002~0.040mm。该阶段矿物生成顺序为黄铁矿→黄铜矿→银金矿→方铅矿→闪锌矿→毒砂。（4）石英-碳酸盐阶段。为晚阶段，石英脉规模中等，大部分表面已碳酸盐化，肉眼可见石英与方解石相互胶结，在镜下可观察到极少量的黄铁矿。老湾金矿普遍有自然金，一般充填在裂隙中，整个老湾金矿带自西向东均有明金存在，而明金的存在可能是造山带金矿的一个重要特征。选取老湾金矿坑道中金矿石样品在扫描电镜下发现有Au-Ag-Te、Ag-Bi-Te、Ag-Te等矿物，通过扫描电镜微区分析揭示的主要矿物及赋存特征为：碲金银矿(图7)，自然金(Au95.48%+Ag0.92%+Bi1.01%，图8)，银金矿(Ag50.24%+Au37.42%+Fe0.92%)，碲铋银矿(Te53.49%+Bi24.90%+Ag21.61%)，银碲矿(Ag60.42%+Te39.58%)，金银矿(Au84.89%+Ag5.86%+Hg1.77%，图9)，碲铋矿(Te51.35%+Bi41.64%+Fe5.63%+S1.68%，图10)。图7 老湾金矿LWB1-4-1号样品磅金银矿微区分析结果
图8 老湾金矿-450m自然金环境扫描能谱图
图9 老湾金矿-450m金银矿环境扫描能谱图
老湾金矿具备造山型金矿的典型特征，即金成矿过程中幔源物质的加入、成矿流体富含CO2、成矿流体以深源为主混合有大气水等。老湾金矿床矿石硫由深源岩浆与龟山岩组地层共同提供，并且随着成矿作用的进行，地层所提供的硫源逐渐增加。老湾金矿第Ⅱ成矿阶段黄铁矿硫同位素δ34s为1.7‰~4.7‰，均值为3.1‰。第Ⅲ成矿阶段黄铁矿δ34S分布较为集中，具有明显的塔式效应，为4.3‰~5.5%，均值为5.1‰。矿石中3件黄铜矿δ34S值平均为4.9‰，3件闪锌矿样品δ34S值平均为3.3‰，方铅矿13件样品δ34S值平均为2.43‰。全岩分析结果显示，老湾岩体δ34S值为3.7‰，而7件龟山岩组地层δ34S值平均为3.54‰。老湾金矿Ⅱ、Ⅲ成矿阶段硫化物基本满足δ34s（黄铁矿）＞δ34s（闪锌矿）＞δ34s（方铅矿），表明在成矿流体中各个矿物达到了硫同位素平衡，因此黄铁矿中的硫同位素组成可以近似代表着成矿流体中的硫同位素组成。根据测试结果及前人资料，典型的深源岩浆理论硫同位素值应为‰左右，岩浆作用发生时可能混染了地层中的硫，可导致两者具有相似的硫同位素组成，矿区坑道中均可见到花岗岩体与斜长角闪岩强烈混染作用并伴随大量钾长石化，可能也佐证了此观点。矿石中黄铁矿硫同位素值范围为1.7‰~5.5‰，与地层、岩体变化范围相一致，表明矿石中的硫主要共同继承了岩浆岩与龟山岩组地层的硫。值得指出的是，成矿Ⅱ阶段至成矿Ⅲ阶段硫同位素组成增加，是由于混染后岩体硫同位素组成为0‰~3.7‰，成矿Ⅱ阶段中硫同位素组成（1.7‰~4.7‰）更接近于岩浆硫，而至成矿Ⅲ阶段后，地层硫（2.5‰~4.3‰）所提供的硫源比例增大，从而使得硫同位素值范围为4.3‰~5.5‰（图11）。图11 老湾金矿矿石与岩石硫同位素对比
硫同位素特征显示老湾金矿床以富重硫为特点，具有深源岩浆硫的特征，均一化程度比较高，表明成矿物质主要为岩浆来源，有少量壳源物质。将老湾金矿床成矿流体的氢、氧同位素投影至δ18O-δD关系图中，结果如图12显示。分析该图可知：第I阶段样品的氢、氧同位素投点落在原生岩浆水内；第Ⅱ阶段样品的氢、氧同位素投点均落在原生岩浆水和雨水线之间，且靠近原生岩浆水；第Ⅲ阶段样品的氢、氧同位素投点同样落在原生岩浆水和雨水线之间，但靠近雨水线，表明第Ⅱ、Ⅲ阶段成矿流体为岩浆热液与大气降水的混合热液，且后期大气降水含量逐渐增加。图12 老湾金矿成矿流体氢、氧同位素组成
▲—第Ⅰ阶段；□—第Ⅱ阶段；●一第Ⅲ阶段
谢巧勤等对老湾金矿床的氢、氧同位素进行了研究，结果表明：石英δ18O为-1.37‰~4.94‰，δD为-72‰~-67‰，从成矿Ⅱ至Ⅳ阶段δ18O是减小的，δD则具有增加趋势，从矿床地质和氢氧同位素组成的数值变化看，老湾金矿床成矿流体主要来源于岩浆热液，后期逐渐向大气降水方向演化。胶东金矿流体起源于地幔的深源流体，混有少量的大气降水，小秦岭金矿则起源于中上地壳的变质流体、混有少量的大气降水，因此，老湾金矿与胶东金矿更为接近。铅同位素组成显示，老湾金矿物质来源有地幔和地壳（秦岭岩群或龟山岩组地层）两种成因。本研究进行了铅同位素分析，在构造模式图解中（图13），发现老湾金矿矿石Pb样品主要落入地幔与下地壳之间，并且有样品位于造山带演化曲线上，显示出造山带Pb源特点，总体上暗示着矿石Pb为双重来源特征，壳源与幔源均是成矿物质不可或缺的来源。图13 老湾金矿铅构造模式图解
▲一成矿II阶段；□一成矿ID阶段
矿区内矿石铅与区域内有关地质体共同投图（图14）发现：矿石铅总体呈线性分布，表现为单阶段的正常铅，与矿区北部的秦岭岩群地层具有基本一致的铅同位素组成范围，并且有较好的正相关关系，这些特征表明秦岭岩群地层对矿床形成有一定的物源贡献；加里东晚期岩浆岩放射性铅同位素总体略低于矿石铅，但两者铅同位素在相似的变化范围内呈正相关，表明加里东晚期岩浆岩活动提供了部分成矿物质；龟山岩组地层铅同位素组成与矿石铅具有较大差异，似乎与成矿无关。但考虑到龟山岩组地层作为赋矿层位，具有较高的成矿元素背景值且硫同位素组成与矿石硫近乎一致，因此不能排除龟山岩组地层对成矿物质的贡献。图14 区域主要地质体铅同位素投影对比
♦一矿石；■一桃园岩体；▲—秦岭岩群；X-桐柏杂岩；
*一龟山岩组；●一梁湾岩体；+—老湾岩体
陈良等对老湾金矿床流体包裹体和氢、氧、硫、铅同位素的研究结果表明，该金矿床的成矿流体为中低温、低盐度的富C02的K+—Na+—Cl-—SO42-体系。氧、氢同位素分析显示，成矿流体δ18O值为-5.25‰~+5.37‰，δD为-67‰~-76‰，表明成矿流体主要来源于岩浆水和大气降水；硫化物的δ18O值为-0.1‰~+5.3‰，平均值为+3.98‰，显示深源硫的特征；Pb同位素组成显示铅主要来源于地幔，有少量地壳铅加入。铅同位素特征反映铅主要来源于与造山作用有关的深源。由于造山作用本身有地壳物质的混染，可以认为铅主要来源于地幔，有少量壳源铅加入。老湾金矿上上河-250m、-350m金矿石包裹体岩相学和测温结果显示：第I阶段可见含CO2包裹体和纯CO2包裹体共存或含CO2包裹体和液相包裹体共存；第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段流体包裹体类型主要为液相包裹体，有时仍可见液相包裹体和含CO2包裹体共存，含CO2包裹体在此阶段含量明显减少。老湾金矿早期成矿流体主要为岩浆热液，为中温（303~379°C）、低盐度（4.07%~9.59%（NaCl.eq）<10%（Na-Cl.eq）、富C02的NaCl—CO2—H20体系。成矿早期NaCl—CO2—H2O流体发生不混溶形成CO2流体和NaCl—H2O流体，到成矿中期有少量大气降水加入NaCl—H2O流体在运移过程中随着温度、盐度逐渐降低（均一温度为181~308°C，盐度为3.06%~6.59%（NaCl.eq））。成矿晚期大气降水含量明显增加，最终中温、低盐度、富CO2的NaCl—CO2—H2O流体演化为低温（138~195°C）、低盐度（1.06%~4.49%（NaCl.eq））的NaCl—H2O流体。典型的造山型金矿胶东金矿和小秦岭金矿的流体包裹体以富CO2为特征，成矿流体早期中低盐度（4.15%~5.23%（NaCl.eq））、主成矿期（1.02%~15.15%（NaCl.eq））和成矿期后的流体盐度、温度及CO2均降低，老湾金矿与两者具有相似特征。老湾金矿位于东秦岭造山带的桐柏—大别段。晚海西—印支期板块构造最后俯冲碰撞造山的基本构造格架为扬子、秦岭、华北三板块沿商丹、勉略二缝合带依次由南向北、自东向西斜向穿时俯冲碰撞，弧后盆地则是双向自西而东斜向穿时俯冲碰撞，总体构成三板块沿商丹和勉略缝合带依次向北俯冲、向南逆冲推覆叠置的碰撞造山的构造格架。东秦岭在晚古生代已结束洋—陆相互作用阶段，南、北秦岭已经发生拼合并转入陆—陆相互作用阶段，南秦岭晚古生代由于方向向北的陆内俯冲作用滑脱俯冲并叠置于北秦岭块体之下，老湾金矿即位于商丹断裂南侧约1.5km的龟山岩组范围内（图1），形成了与胶东金矿类似俯冲（增生）环境下发育的造山型金矿。本研究对老湾金矿含金石英脉57个测点进行了分析，测试由中国地质大学(武汉)陈守余等完成，获得了52个谐和度较高的U-Pb年龄，52个U-Pb年龄范围分布于(325±4.19)Ma~(458±11.4)Ma区间，共产生了4组年龄位于谐和曲线上。依据锆石微量元素特征，认为加权平均年龄分别为(364.6±0.98)Ma与(406.3±1.3)Ma，均为热液锆石年龄(图15)，代表了老湾金矿两次矿化事件，依据如下：（1）两组锆石包裹有自然金、自然银等成矿矿物且具有十分相似的元素地球化学特征而被确认为热液锆石，即其U-Pb年龄代表着矿化时间。（2）区域上相邻矿床有类似的成矿年龄，矿区北部的围山城前人取得的较为可靠的成矿年龄主要有：①银洞坡金矿含金石英脉绢云母Ar-Ar坪年龄为(373.8±3.2)Ma；②银洞岭银矿床矿化蚀变岩中绢云母Ar-Ar坪年龄为(377.4±2.6)Ma。这两个矿床成矿年龄接近于较年轻一组的热液锆石年龄，应属于加里东晚期—印支期同一期成矿作用。(1)桐柏山系在漫长的地质演化过程中经历了多次强烈的构造—岩浆活动和不同性质、不同形式的深层次强烈变形变质作用。中生代以来经历了造山期间SN向的挤压、构造体制转换及岩石圈拆沉，由此导致了多组韧脆性断裂系统。依据最新的锆石年龄分期、相应的岩石组合和变形特征等，秦岭造山带岩浆活动和岩浆作用主要可以分为新元古代(979~711Ma)、古生代(507~400Ma)、早中生代(250~185Ma)和晚中生代(160~100Ma)。(2)老湾金矿床在加里东晚期—印支期((325±4.19)Ma~(458±11.4)Ma)形成，属于与造山型矿床的成矿模式近乎一致的俯冲(增生)造山型金矿，形成于古特提斯洋向北俯冲过程与全面碰撞后伸展阶段。但燕山中期至晚期的岩浆活动必然会对前期的矿床进行叠加和改造，金矿石的4个成矿期次和构造体系的演化是其岩浆活动的表现。造山型金矿形成的温度和压力变化范围较大，深度可达25km以上，浅至近地表，多数大型矿床产在5~15km的深度。前人通过对碰撞造山环境成矿作用的研究明确肯定了碰撞造山带环境巨大的成矿潜力。桐柏幅1：50000区域地质调查报告利用矿物温度压力计求得的变质温度为540~610℃，压力为0.5~0.53GPa，其早前所处地壳最大深度为16~18km，后期由于剥蚀和抬升作用逐渐进入地壳浅层。依据预测成果，在老湾金矿中部施工了钻孔ZK2052对靶区进行了验证，在-1298.41m标高(垂深1534.64m)钻遇金矿体，金矿体品位5.46g/t，厚度1.06m(图16)。结合老湾金矿找矿实践，多数工业矿体在该深度未封闭、矿化作用较强，金矿化富集程度较高，局部地段金矿品位可达到300g/t以上，是金矿化集中产出和富集的地段，并在深部仍有盲矿体发现。与老湾金矿相似的胶东金矿目前控制深度已大于3000m，而老湾金矿控制深度仅1600m，该区深部及外围普查已提交金金属量208t，预测3000m深度以内金金属量可达500t，揭示出老湾金矿深部具有良好的找矿前景。图16 老湾金矿床205号勘探线剖面（位置见图17）老湾金矿形成的热液锆石u-Pb年龄分别为(364.6±0.98)Ma与(406.3±1.3)Ma，为加里东一印支期，代表了老湾金矿两次矿化事件。老湾金矿床结构构造、岩石矿物组合、金矿物组成和赋存形式符合造山型金矿特征。老湾金矿是形成于古特提斯洋向北俯冲过程与全面碰撞后伸展阶段的俯冲(增生)环境下发育的造山型金矿。老湾金矿成矿深度可达3000m，深部具有良好的找矿前景。2021年郭鹏等报道了老湾金矿带原生晕地球化学特征及深部找矿研究成果。研究方法是：对老湾金矿带W1勘探线（参见图17）施工了3个钻孔（ZKW101、ZKW102、ZKW103），由浅到深系统采集岩石地球化学样品，不同岩性分别取样，样品基本间距为10m，对矿化蚀变加密取样，取样位置见图18，共采集样品212件。该剖面存在多个金矿体，其中H-2号矿体规模最大，原生晕特征主要受其影响，对成矿成晕元素浓度分带等进行了研究（图19）。图17 老湾金矿带上上河—老湾矿体分布
图19 W1 勘探线成矿成晕元素浓度分带参组图
（1）老湾金矿带原生晕轴向分带序列为Ag-Mo-Hg-As-W-Sb-Zn-Sn-Au-Cu-Bi-Pb，高、中、低温热液元素排列无序，反映出原生晕是由多期矿化叠加形成的。各元素浓度分带清晰，而且Au、Bi、Pb、Zn、Mo元素浓度分带未闭合，表明深部仍有金矿化延深。（2）相关性分析、聚类分析表明Au与Bi、Cu相关性较高，其中Au与Bi关系最为密切，暗示二者在成矿热液中共同迁移、富集，说明Bi、Cu元素可作为找金的指示元素。（3）因子分析表明老湾金矿带经历复杂的、多期次的地质改造过程，主因子F2(Au-Bi)代表了促使金富集的地质作用。此外，F2因子得分的空间分布特征显示深部具有较好的找矿潜力（图20），由此预测-650m标高以下仍属于金富集区。通过钻探工程验证，在深部探测到了多层金矿化体，说明采用该方法进行深部成矿预测较为可靠。大别地区霍山金矿化带与桐柏地区老湾金矿带对比
（说明：本部分内容与第一部分内容为相互独立，都是独立的学术论文，二者存在学术观点差异也属正常，望读者理解）北淮阳构造带位于昆仑-秦岭-大别-苏鲁造山带中部，属桐柏-大别造山带北麓，南部以桐柏-桐城断裂为界，北部以信阳-防虎山断裂（六安断裂）为界，西接南阳盆地，东部被郯庐深断裂带所截切，是拥有沙坪沟、汤家坪、肖畈等大型-超大型钼矿及众多铅锌矿、金矿的多金属成矿带。图1 北淮阳构造带地质简图
1.中、新生界；2.古生界二郎坪群；3.下古生界信阳群；4.下古生界佛子岭群；5.上元古界苏家河群、庐镇关群；6.下元古-上太古界大别变质杂岩；7.上太古界红安岩群；8.石炭系；9.白垩纪火山岩；10.燕山期花岗岩；11.晋宁期花岗岩；12.榴辉岩；13.实测、推测断裂；14.地质界线；15.矿床位置；16.研究区；F1.六安-明港断裂；F2.信阳-防虎山断裂；F3.桐柏-桐城断裂；F4.随县-浠水断裂；F5.郯城-庐江断裂；F6.商城-麻城断裂；F7.大悟-罗山断裂；F8.襄樊-广济断裂；I.华北地块；Ⅱ.桐柏-大别构造带；Ⅱ1.北淮阳构造带；Ⅱ2.大别地块；Ⅲ.扬子地块北缘
老湾金矿带位于河南省桐柏县，位于北淮阳构造带西段，西侧为泌阳凹陷，东为吴城盆地。金矿带分布于桐柏-桐城断裂北侧，呈东西30km，南北0.8~1.3km的北北西向狭长带状；矿床多位于北部松扒断裂、南部老湾断裂之间。老湾金矿带分布着夏老庄、关爷岭、彭家老庄、上上河、老湾、北杨庄、粉坊庄、下肖湾、歇马岭、大冲等众多金矿（床）点（图2），累计查明金金属量超200t。
图 2 老湾金矿带地质简图（郭鹏等，2022）
霍山金矿化带位于安徽省霍山县，位于北淮阳构造带东段，金矿床（点）多位于中生代晓天-磨子潭火山岩盆地内，东西长24km，南北宽0.5~2km，呈北西向带状展布；其南部为桐柏-桐城断裂（晓天-磨子潭断裂），其次级扫帚河-童家河断裂控制区内金矿的分布。霍山金矿带分布着单龙寺、汪家老屋、隆兴、汪家冲、莲花地、戴家河、郎岭湾、东溪和南关岭等金矿（床）点（图3），累计查明金金属量近6t。图3 霍山火山岩地区地质化探简图
1.凌家冲杂岩体：花岗闪长岩；2.查湾单元：二长花岗岩；3.毛坦厂组：安山质火山岩；4.佛子岭岩群：白云、二云石英片岩夹石英岩；5.新元古代片麻岩；6.早元古代大别杂岩；7.闪长玢岩；8.正长斑岩；9.金矿床（点）；10.明矾石矿点；11.铜矿点；12.金异常三级分布带；13.构造破碎带
老湾金矿带成矿基底为下古生界龟山岩组，主要为一套碎屑岩组合，夹少量火山岩及碳酸盐岩，属绿片岩、角闪岩相，中级变质岩，特征变质矿物主要有黑（白）云母、石榴石及蓝晶石。该组下部常见有不稳定的大理岩和碳质夹层，上部有较稳定的斜长角闪片岩（变基性火山岩）。矿区龟山岩组上部为二云石英片岩夹斜长角闪片岩，中部为灰绿色斜长角闪片岩，下部为淡黄色二云石英片岩。众多学者研究认为龟山岩组形成于中-新元古代（920Ma左右），经历了志留纪、石炭纪、白垩纪三期变质作用，原岩应为海底火山喷发的中-基性熔岩夹少量凝灰岩的变质细碧角斑岩建造，普遍含Au0.08g/t，是地壳平均值的2~3倍；在老湾矿区，白云石英片岩平均含Au为0.38g/t，近矿围岩平均含Au可达2.62g/t，是老湾矿带金的矿源。霍山金矿化带分布于晓天-磨子潭火山岩盆地，出露毛坦厂组一套安山质火山岩组合，呈面型似层状分布，为该区赋矿地层（盖层）。基底为新元古代庐镇关群、早古生代佛子岭岩群，盆地南侧（及更深部）为早元古代大别群杂岩。区域上火山岩盖层之下发育庐镇关群变质岩，原岩为中基性火山岩，以斜长角闪岩等为主，经过多期的混合岩化作用其含金丰度高出克拉克值数倍［（8~12）x10-9］至数十倍［（80~205）x10-9］。该岩群中的金元素多次活化、迁移和富集，形成原生矿源层。佛子岭岩群广泛出露于矿带以北，为一套中浅变质岩系，原岩为类复理石建造，为一套砂-砂泥-泥质沉积，属大陆边缘半深海-深海槽盆相类复理石建造。研究表明，佛子岭岩群岩石建造含金丰度（0.5~15）x10-9，平均为2.4X10-9，其中潘家岭组平均含金（7~11）x10-9，也是区内有一定意义的含金建造之一。老湾金矿带龟山组成分复杂，其原岩恢复既有火山岩，也有中性泥质岩、砂岩等沉积岩，时间跨度为中元古代—晚古生代，成岩时代、岩性组合特征与霍山金矿庐镇关岩群、佛子岭岩群相对应，是北淮阳构造带具有金成矿“矿源”的含金建造。老湾金矿带主要控矿构造为老湾韧-脆性剪切带，矿带北侧为松扒断裂，南侧为老湾断裂，两条主断裂和区域韧性剪切带的走向一致，约300°，位于桐柏-桐城断裂北侧。以往资料显示上部脆性断层区为石英脉型金矿控矿构造体系，下部韧性变形区为似层状蚀变岩型金矿控矿构造体系。韧性构造控矿体系为中生代早期板块之间斜向碰撞作用形成的构造块体间平行于造山带的韧性剪切带，脆性控矿构造体系为中生代晚期造山带浅层变形形成。霍山金矿以南为桐柏-桐城断裂东段（晓天-磨子潭断裂），走向300°~315°，为大型韧-脆性剪切带，也是区内主要的金矿控矿构造。该构造带在燕山中晚期火山断陷盆地形成之后继续活动，表现为叠加在火山岩盆地之上的多条与之近乎平行展布的次级破碎带，其中对火山岩盆地内金矿成矿影响最大的是扫帚河-童家河构造破碎带。该破碎带长约20km，宽500~1500m，走向300°~315°，由构造角砾岩、碎裂岩以及裂隙带组成，是区内石英脉型金矿主要控矿构造体系。以往东溪-南关岭勘查工作显示，南关岭深部5号似层状蚀变岩型金矿体为断裂带燕山晚期伸展滑脱作用造成深部北东倾向的韧性变形而形成的。老湾金矿带与霍山金矿同处桐柏-桐城断裂带北侧，桐柏-桐城断裂是北淮阳构造带与大别地块的分界线，控制着北淮阳断褶和大别山隆起的差异发展，对区内的成岩成矿作用和岩浆构造活动都具有十分重要的控制作用。老湾金矿与霍山金矿控矿构造均为与桐柏-桐城断裂带相关的韧-脆性构造体系。老湾金矿带内岩浆的活动发育，其中燕山期岩浆活动最为强烈，南部的老湾花岗岩体（132.5Ma）附和松扒花岗斑岩脉带（138.9Ma）又是其中最具代表性的地方；另外，后期石英钠长斑岩呈不规则状穿插，广泛发育，局部见煌斑岩脉。南部老湾板状深成花岗岩体（形成深度12km，700~800℃）无矿化异常和矿化现象，而以松扒断裂浅成岩浆活动为中心发育众多多金属矿化，形成铜钼-银铅锌-金等多金属套合的岩浆热液体分带性矿化系统，金矿化相对远离岩浆活动中心，符合与侵入岩有关的岩浆热液体系金属元素分带规律。杨梅珍通过松扒花岗斑岩同位素年龄与前人获得的石英脉晶洞充填的淡绿色白云母39Ar/40Ar年龄（138Ma），认为老湾金矿带金多金属热液成矿作用与桐柏-大别造山带巨量岩浆活动之前的浅成高位岩浆活动密切相关。霍山金矿处于东西向火山岩盆地，燕山期晚侏罗世—早白垩世火山岩发育。众多研究证明火山岩盖层为金矿围岩，而早白垩世中晚期岩浆岩活动强烈，与金成矿关系密切。矿带西部凌家冲杂岩体年龄集中在134~127Ma；矿带东部东溪金矿的安山岩为130Ma。其中凌家冲杂岩体包括闪长岩、花岗闪长岩、云斜煌斑岩、二长花岗岩、石英二长岩，大部分为高钾钙碱性，与岛弧地区的火成岩具有相似的特征，形成于伸展构造环境，其源区物质以元古代的基底物质为主。隆兴及凌家冲金矿化多位于闪长岩侵入方向上盘，并具强烈的黄铁矿化、黄铜矿化，故前人推断凌家冲杂岩体为区内金矿床的热源。矿带东段分布有一系列晚期的碱性岩脉，包括正长闪长岩、角闪正长岩、正长岩、石英正长岩，而矿脉中石英的δ18OSMOW=3.23‰～6.70‰，亦反映深源特点，且东侧晓天地区分布铜钼-银铅锌-砷锑多金属异常分带区，亦符合与侵入岩有关的岩浆热液体系金属元素分带规律。晓天火山盆地为上叠式盆地，推测其下部为一浅成岩浆房，东溪-南关岭金矿是与燕山晚期碱性侵入岩相关的浅成热液矿床。老湾金矿带以上上河、老湾金矿床最为典型，其中上上河金矿为脉状金矿，剖面上矿脉呈斜列式展布，矿脉多为单脉，陡立、平直，局部波状弯曲，沿韧-脆性断裂构造带分布。老湾金矿床位于上上河矿段的东部，上部石英型矿脉按5~70m不等间距分布，与上上河特征相似，下部蚀变岩型矿体呈层状、似层状，近平行展布。矿脉走向290°~310°，与区域主构造方向一致。金属矿物以黄铁矿、自然金为主。围岩蚀变以硅化、黄铁矿化、绢云母化为主，其次是绿泥石化、碳酸盐化。常在矿体顶底板形成2~6m的蚀变带，矿体与蚀变带界限清楚，蚀变带与围岩渐变过渡。上上河金矿与老湾金矿脉状矿体赋存空间具有局限性，往往距地表较近，矿脉比高小于60m，矿脉向下逐渐尖灭。而深部蚀变岩型矿体以层状、似层状向下延伸（图4）。图4 老湾E6线（上）、南关岭1线剖面（下）
1.老湾岩体：花岗岩；2.龟山岩组：二云石英片岩、斜长角闪片岩等；3.碎裂岩、糜棱岩；4.金矿体；5.钻孔；6.地质界线；7.毛坦厂组：安山质火山岩；8.基底：片麻岩、片岩；9.碎裂岩；10.金矿（化）体
霍山金矿以东溪、南关岭金矿床最为典型。东溪金矿体产于含金石英脉内，而含金石英脉的平面展布，严格受北西向断裂构造的控制，呈狭长带状分布。南关岭矿区位于东溪金矿东侧，上部石英脉型金矿分布于几个较大的含矿破碎带内，呈平行式或斜列式分布，深部5号主矿体则呈缓倾斜似层状，长230m，平均厚5.4m，最大延深215m。与成矿作用有关的围岩蚀变主要分布在含矿破碎带内以及石英脉两侧，蚀变类型主要有青盘岩化、碳酸盐化，次为硅化、绢云母化、赤铁矿化、黄铁矿化、冰长石化等。东溪、南关岭金矿脉状矿体多陡倾状，与区域断裂方向一致，含矿石英脉向下呈楔形尖灭，延深较小，一般为20~30m，最大达70m。南关岭5号似层状矿体位于脉状矿体以下，向深部有延伸趋势，且以往钻探显示深部碎裂岩（ZK5033、ZK613）、糜棱岩化二长花岗岩（ZK120）均有金矿化。
由表1可知，两金矿体均为“上脉下层”状，脉状矿体赋存标高有限，蚀变岩型层状矿向深部延伸，矿化蚀变类型相似。老湾金矿深部蚀变岩型金矿为主矿体，资源量可观；而霍山金矿现阶段主矿体为地表石英脉型，资源量少，但以往勘查钻孔内可见蚀变岩型金矿，说明其深部具蚀变岩型金矿找矿潜力。老湾金矿带上上河矿段、老湾矿段流体包裹体为早期成矿流体捕获了低盐度、富CO2的流体包裹体，温度、盐度相对高，中期、后期逐渐降低，由中温、低盐度、富CO2的NaCl-CO2-H2O流体演化为低温、低盐度的NaCl-H2O流体。成矿流体为中低温、低盐度的富碳质流体体系，矿体形成于中低温、弱酸性和弱还原环境中。霍山、东溪金矿流体包裹体、气液包裹体几乎全部为H2O包裹体，为中低温、低盐度的流体，流体体系为NaCl-H2O流体。二者流体包裹体都为中低温、低盐度的流体，老湾金矿带流体包裹体前中期为富CO2的NaCl-CO-H2O流体体系，而东溪金矿流体包裹体未见H2O以外的气体（表2）。说明老湾金矿前中期中温热液活动强烈，而霍山金矿则为低温热液活动。表2 流体包裹参数
分别统计老湾金矿带上上河、老湾矿段及霍山、东溪金矿成矿流体的氢、氧同位素值（表3），并投影至δ18O-δD关系图（图5）中。表3 氢、氧同位素特征
图5 老湾、霍山金矿带成矿流体氢氧同位素组成
1.上上河金矿；2.老湾金矿；3.东溪金矿
上上河矿段部分样品的氢、氧同位素投点落在原生岩浆水内，上上河矿段大部分样品及老湾矿段样品均落在原生岩浆水和雨水线之间，且靠近原生岩浆水。表明老湾金矿带早期的成矿流体主要为岩浆热液，中期阶段为岩浆热液与大气降水的混合热液，后期大气降水影响较强。东溪金矿矿化石英脉中的氢、氧同位素投点落在原生岩浆水和雨水线之间，相对靠近降水线，表明了东溪金矿在矿化过程中大气降水为主要作用，岩浆流体辅助并少量参与成矿过程，属低硫型浅成低温热液流体包裹体及H-0同位素特征的差异说明霍山金矿岩浆热液活动相对不发育，但这种差异可能与样品采集相关。霍山金矿采样局限于东溪金矿地表处，样品为石英脉型矿，钻孔及南关岭深部蚀变岩型金矿暂无研究，可能造成此差异。老湾金矿成矿类型一直存在争论，陈建立等认为老湾金矿两次矿化事件为加里东-印支期（364Ma、406Ma），并根据上上河、老湾矿床包裹体富CO2的特征，认为老湾金矿是形成于古特提斯洋向北俯冲过程与全面碰撞后伸展阶段俯冲（增生）环境下发育的造山型金矿。而杨梅珍等通过松扒花岗斑岩同位素年龄与前人获得的石英脉晶洞充填的淡绿色白云母39Ar/40Ar年龄（138Ma），认为老湾金矿是与燕山期岩浆活动有关的浅成热液型矿床。霍山金矿赋矿地层为毛坦厂组安山质火山岩（130Ma），成矿时代明显晚于毛坦厂组，推测为早白垩世晚期，与北淮阳东段多金属矿成矿时代一致。倪培、张定源等根据流体包裹体和氢氧同位素分析结果及其含典型蚀变矿物“冰长石”的特征，认为东溪-南关岭金矿是与区内早白垩世晚期岩浆岩脉（隐伏岩体）相关的浅成低温热液型金矿床。纵观桐柏-大别多金属成矿带，区内典型斑岩型矿床与早白垩世中晚期中酸性小斑岩体具有紧密关系，且成矿年龄自西向东从129Ma(千鹅冲)到110Ma(沙坪沟)逐渐变新，多分布于桐柏-桐城断裂带北侧，成矿多受北北东或近南北向早白垩世晚期小岩体(具A型花岗岩特征)影响。且同处中央造山带的山东胶东金矿成矿年龄段为123.0~110.6Ma，大多数金矿床形成于(120±5)Ma，也与早白垩世中晚期花岗岩关系密切。推测老湾与霍山金矿带同是与早白垩世中晚期花岗岩有关的浅成低温热液型矿床。（1）中元古代—早古生代原岩为海底火山喷发的中-基性熔岩夹少量凝灰岩的变质细碧角斑岩建造，该建造中庐镇关岩群-佛子岭岩群(龟山组)的形成为金矿提供物质来源。（2）中生代早期即早二叠世(255Ma)，华北和扬子陆块的碰撞及陆块俯冲，形成一系列走滑断裂系统，包括早期的桐柏-桐城断裂。印支-燕山中期经历强烈的韧性剪切变形变质作用，使深部基底发生广泛的变质变形，并形成切割较深的剪切带，为金的运移提供了通道。（3）燕山期，即早白垩世早期—中晚期(136~110Ma)，岩石圈拆沉和软流圈上涌导致下地壳重熔和广泛的岩浆活动，沿桐柏-桐城断裂带广泛发育大规模的花岗岩浆活动，花岗质岩浆侵入为北淮阳地区老湾、霍山金矿带金多金属矿化提供了热量、流体、S、Au和Mo多金属成矿元素。早期的剪切带为金矿的赋存提供了空间，成矿物质及载矿流体源于基底剪切带的韧性域，燕山晚期岩浆热液活动造成成矿流体运移至成矿带内的韧-脆性域，形成“上脉下层”状金矿。（1）同处北淮阳构造带，成矿基底地层一致，桐柏-桐城断裂同为两矿带的导矿构造，矿带内主要的成矿构造多与桐柏-桐城断裂方位一致。（2）区内中生代岩浆岩发育，位于矿带边缘部位，晚期斑岩(脉)可能为金矿提供部分来源。矿体呈“上脉下层状”，脉状矿体赋存标高有限，蚀变岩型层状矿向深部延伸，矿化蚀变类型相似。（3）流体包裹体都为中低温、低盐度的流体，成矿物质来源于岩浆水与大气降水，成矿类型为浅成低温热液型金矿床。（4）霍山金矿勘查工作程度较低，含矿脉体群之间有空白区，尤其是深部没有控制，深部及外围具有较好的找矿潜力。原文来源1：陈建立,陈英男,陈金铎,郭鹏. 桐柏—大别造山带老湾金矿造山型成因及找矿前景. 金属矿山. 总第536期. 2021年第2期.
原文来源2：张振,张怀东,曾建强,王佳媛. 安徽霍山金矿化带与河南老湾金矿带对比研究.安徽地质.第32卷第2期. 2022年6月.
原文来源3：郭鹏,陈建立,陈英男,魏从玲,薛艳. 《河南老湾金矿带原生晕地球化学特征及深部找矿》 金属矿山. 总第547期. 2022年第1期.
原文来源4：周强,郭纬航,王浩源. 桐柏县老湾金矿找矿实现新突破-金资源量有望超过500吨. 资源导刊. 2022-09-08.
导读评论和排版整理等：《覆盖区找矿》公众号.
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
