0 引言

湘东北地区是湖南重要的以金为主的多金属矿产区之一（符巩固等，2002；韩凤彬等，2010）。而湘东北醴陵北地区目前发现的矿床有团山背、正冲、雁林寺、肖家山、金宏等中型以上的金矿床，还有半边山、小横江、王家湾、胡家坳、荷川岭等中小型金矿床。金宏金矿床位于湖南省醴陵市李田镇，其地理坐标为东经 113°36'37″～113°37'47″，北纬 27°50'55″～27°52'02″。1990—2007年，金宏金矿床相继进行了普查、详查、勘探等工作，初步探获金 （控制+推断）资源量达 5 t以上（湖南省有色地质勘查局二一四队，2005^①）。

前人对湘东北地区地球化学特征（易慧和陈运华，2006；徐昊和文亭，2016；徐昊等，2017；刘守林等，2021）、含矿流通来源（罗献林，1988；董国军等， 2008）及矿床成因进行过较多研究（罗献林，1990； 柳德荣和吴延之，1993；贺转利等，2004；陶诗龙等， 2015；刘守林等，2016；刘鹤群，2017；郑涛等， 2021），但对以原生叠加晕特征来进行深部找矿预测的研究相对较少。因此，本文通过对金宏金矿床 V8号金矿体原生晕分析研究，得出其原生叠加晕特征，并进行了深部找矿预测，以期对湘东北地区金矿异常分析以及深部找矿预测提供借鉴。

1 区域地质背景

区域内主要出露中元古界冷家溪群、晚古生界泥盆系及石炭系，地层总体走向北东或北北东，倾向北西或北西西；其中中元古界冷家溪群是湘东北重要的赋矿地层，可为金成矿提供丰富的物质来源 （董国军等，2008）。研究区处于浏阳—衡东新华夏系隆起带中段与北西西向的萍乡—长沙大断裂带的复合部位，褶皱和断裂构造均较为发育。区域岩浆岩发育，距金宏金矿床南西 30 km 左右发育有加里东期的板杉铺及宏夏桥岩体，岩浆活动和构造运动联系紧密，为湘东地区金多金属矿床提供了能量和成矿流体来源（贺转利等，2004）。湘东北区域地质构造及金矿床（点）分布情况见图1。

2 矿床地质

金宏金矿床出露地层较简单，主要为中元古界冷家溪群雷神庙组及第四系，其中中元古界冷家溪群雷神庙组地层为一套区域浅变质复理石浊流沉积—深海相黏土沉积。

研究区构造较发育，主要表现为褶皱及断层。研究区内褶皱总体表现为一个单斜构造，岩层倾向南西西，倾角 35º～60º，平均倾角 45º。研究区断层主要为韧性断层，有北北东向及北西西向两组，均为压扭性断裂构造，与区域的近东西剪切带是属于同一构造作用体制下的产物（王淑军，2015），常以韧性剪切带方式呈现，以构造破碎带为主，在成矿机制作用下，主要由（含矿）热液充填形成石英细脉或石英脉，成群成带分布（图2），严格控制矿床矿体的产出，是研究区重要的容矿构造。研究区还发育以F4断层为主的张性断裂构造，对北西西向韧性剪切带有一定的破坏作用，但对其中矿体的破坏程度较小，属成矿后构造。

3 矿体地质特征

研究区内发现含金矿体（脉）2 组共 27 条，其中走向北北东，倾向北西西矿体共6条，以V102、V103 及V21号矿体（脉）为主；走向北西西，倾向南南西矿体共 21条，以 V1、V2、V3、V6及 V8号矿体（脉）为主 （图3）。走向北北东矿体（脉）主要赋存于 200～-200 m标高，主要由蚀变板岩夹石英脉及石英大脉组成，呈脉状及透镜状产出，局部膨大呈透镜体产出，矿体厚度大，局部可达14.96 m，品位均匀，但倾向延深较小；走向北西西组矿体（脉）主要赋存于 200～-400 m标高，倾向延深较长，主要由蚀变板岩夹石英细脉及石英脉组成，以含金石英细脉为主。

1 —白垩系—新近系；2—上三叠统—侏罗系；3—震旦系—志留系；4—中元古界冷家溪群；5—加里东中期花岗岩；6— 加里东中期花岗闪长岩；7—燕山早期花岗斑岩；8—燕山早期二长花岗岩；9—燕山中期花岗岩；10—燕山中期二长花岗岩；11—燕山晚期二长花岗岩；12—背斜； 13—向斜；14—倒转背斜；15—区域性断裂；16—性质不明断裂；17—压扭性断裂；18—韧性推覆剪切带；19—不整合接触界线；20—金矿床 （点）；21—铅锌矿床（点）；22—研究区范围

1 —第四系；2—中元古界冷家溪群雷神庙组；3—矿体及编号；4—勘探线及编号；5—地质界线；6—矿权范围

4 样品采集及分析

本研究选取金宏金矿床 V8 号金矿体作为原生晕研究对象，采样位置为-40 m 中段、-80 m 中段、-130 m中段及钻孔KZ013，采样对象为V8矿体及其近矿围岩。0线采样位置如图3所示，采样方法为打块法，采取连续打块取样组合成一个样品，样品质量不小于 300 g。共测试 Au、As、Hg、Sb、Ag、Cu、Zn、 Pb、Mo、W、Bi、Sn共12个元素，测试工作由湖南省有色地质勘查研究院完成，测试仪器为原子吸收分光光度计、原子荧光光度计、光栅光谱仪。实验室按照DZ/T0011技术要求插入4%的一级岩石标准样进行质量监控，分析元素报出率均为 100%。仪器的检出限、精密度、准确度均能满足于测试元素的检出要求，分析结果可靠，分析质量达到规范要求。

原生晕样品进行测试分析后，结合国内外金矿原生晕研究法处理相关测试数据，分析金宏金矿床元素含量特征、元素组合特征以及原生晕的垂直分带特征等，并预测分析金星矿段深部找矿潜力和找矿靶区。坑道采集岩石样品18件、钻孔采集岩石样品3件，共计21件，其元素分析结果见表1。

1 —板岩；2—粉砂质板岩；3—中段及编号；4—金矿体及编号；5—金矿化脉及编号6—钻孔编号及孔深；7—采样位置

5 元素统计学特征

为了研究金宏金矿床岩石地球化学测量样品的元素含量特征，分别对各元素分析结果进行算术平均值（$\stackrel{-}{X}$）、标准离差（S₀）、最大值（Xmax）、最小值 （Xmin）、变异系数（C_V）等地化参数统计，统计结果见表2。

由表2 可知，Au 含量均值显著大于中位数，说明分析数据中存在着高值或特高值等一些极端值影响到了均值的计算，也说明了坑道中存在金矿化体。同时 As、Hg的均值显著或明显大于中位数（表2），说明这些元素也具备较强的矿化活动能力。

从变异系数统计结果分析，变异系数＞1 的有 Au、As、Ag、Hg。其中 Au 变异系数最大，岩石受到 Au的矿化作用最强。虽然As、Ag、Hg也有着较大的变异系数，也具有较强矿化作用，但是这些元素最可能是 Au 矿化紧密相关的指示元素。Sb、W、Pb、 Bi、Sn、Zn、Cu、Mo 的变异系数均＜1，反映出这些元素与Au矿化关联性较小，其Sn变异系数最小，说明 Sn与Au矿化关系不紧密。

6 元素垂直分带特征

原生晕的垂直分带序列，可通过勘探线剖面图上各元素地球化学异常含量浓集中心在空间上出现的相对位置的对比加以确定，再通过一定的定量计算才能确定。本研究通过原生晕测试数据进行定量计算，而不同的学者往往采用不同的方法进行原生晕垂直分带序列定量计算，目前比较常用的有 E. M 克维雅特科夫斯基及C. B 格里戈良的计算方法 （阮天健和朱有光，1985）。本研究采用C. B. 格里戈良方法来确定金宏金矿床原生晕垂直分带序列。

根据野外实地调查研究，V8金矿体在 0线的连续性更好，厚度相对更稳定，金品位变化系数也相对较小，品位更均匀，因此选取0线原生晕数据进行标准化处理，使数据处于同一数量级。Au、Sn、Mo、 Sb具有最大的同一量值，标准化系数定为1，而其余元素标准化系数等于Au或Sn与该元素最大的最级只差，即Ag、Bi的标准化系数为10，W、Cu、Pb为0.1， As、Hg、Zn的标准化系数为0. 01，处理结果见表3。

再根据标准化数据按 C. B. 格里戈良方法计算分带指数。此处分带指数指某元素经过标准化处理后的数值与该元素所在标高各元素标准化数值之和（金属总量）的比值，分带指数结果见表4。按分带指数计算结果，可以确定这样一个序列（由上至下）：（Au，Ag，W，Sb）→（As，Pb）→（Sn，Bi）→（Mo， Hg，Cu）

注：测试室内温度20ºC，湿度65%；含量单位：Hg为10^-9，其他元素为10^-6。

注：含量单位：Hg为10^-9，其他元素为10^-6；区域背景值为中国东部板岩元素丰度据迟清华和鄢明才，2007。

当同一截面（标高）同时出现两个以上元素分带指数最大值时，其在分带序列中的确切位置，需用分带指数的变化指数及变化指数梯度的差值来进一步确定。其中当两个以上元素的分带指数最大值同时位于剖面的最上截面或最下截面时，用变化指数来进一步确定它们相对位置。变化指数处于最上截面时，值大者在前，小者在后，由表5可知， Au在 Sb前，Sb在 Ag前，Ag在 W 元素前面。而处于最下截面时，与上述相反，值大者在后，小者在前，从表5可知，Au在Sb前，Sb在Ag前，Ag在W前。Cu 在Mo前，Mo在H前。

当多个元素分带指数最大值位于中部截面时，用变化指数梯度差来确定相对位置，变化指数梯度差大者在后，小者在前，值大者在前，小者在后，由表5可知，Pb在As前，Bi在Sn前，Sn在Zn前。

注：下划线数值为该元素的最大分带指数值。

注：最上与最下两个截面为变化指数值，中间两个截面为变化指数梯度差。

综上所述，Au 变化指数最大，其向上迁移的能力最大，根据各元素变化指数和变化指数梯度差的相对大小可知，金宏金矿床各元素垂直分带序列为 Au-Sb-Ag-W-Pb-As-Bi-Sn-Zn-Cu-Mo-Hg。

7 深部找矿预测

根据中国典型金矿床原生晕垂直分带序列（李惠等，1999）及金宏金矿床西部相同矿床成因的雁林寺金矿原生晕垂直分带序列成果综合分析可知，醴陵北地区含金石英脉型金矿床原生晕垂直分带序列从上到下为：①前缘晕（分布在矿体前缘及上部）：Sb、As、Hg；②近矿晕（分布在矿体中部）：Au、 Ag、Pb、Zn、Cu；③尾晕（分布在矿体下部及尾部）： W、Bi、Sn、Mo（图4）。

本研究发现，金宏金矿床各元素垂直分带序列为 Au-Sb-Ag-W-Pb-As-Bi-Sn-Zn-Cu-Mo-Hg，与醴陵北含金石英脉型金矿床原生晕垂直分带序列不同，具有明显的“反常、反分带”现象。其前缘晕元素 Hg 处于序列的下部，尾晕元素 W 出现在序列上部，这说明金宏金矿床原生晕不是单期次单成因的单一矿体成晕，明显具有原生叠加晕的特征，这进一步佐证了金宏金矿床具有多成因多期次成矿的特征（王淑军，2015），也与热液金矿床原生晕大多是多期多阶段成矿成晕叠加的观点一致（李惠， 1993）。而根据原生叠加晕理论，原生晕垂直分带序列中出现的“反常、反分带”现象是多次叠加成矿成晕的结果，且将反分带、前尾晕共存作为预测盲矿体的重要找矿标志（李惠，1993；李惠等，2016）。

金宏金矿床原生晕是多期次成矿成晕形成的原生叠加晕，在富集带前缘往往出现前缘晕与近矿晕、前缘晕与尾晕相叠加的特征，其单一矿体的前缘晕-近矿晕-尾晕的正常序列已不明显。因此根据金宏金矿床表现出的原生叠加晕特征发现，前缘晕元素出现在下部，可以推测在 0线-300 m 深部存在隐伏金矿体，是矿山未来找矿的远景区。

8 结论

（1）根据元素含量统计，金矿体中元素变异系数＞1的有Au、As、Ag、Hg，Sn变异系数最小，表明金宏金矿床 As、Ag、Hg 与 Au 成矿最密切，Sn 与 Au 成矿关系不密切。

（2）通过原生晕垂直分带特征分析可知，金宏金矿床具有原生叠加晕特征，是多期次成矿成晕的结果。

（3）醴陵北地区含金石英脉型金矿床原生晕垂直分带序列从上到下为Sb、As、Hg→Au、Ag、Pb、Zn、 Cu→W、Bi、Sn、Mo，金宏金矿床垂直分带序列从上到下为 Au-Sb-Ag-W-Pb-As-Bi-Sn-Zn-Cu-Mo-Hg。

（4）从金宏金矿床垂直分带序列与典型石英脉元素垂直分带特征对比可知，0线-300 m以下可能存在隐伏金矿体，是矿山未来找矿远景区。

注释

① 湖南省有色地质勘查局二一四队.2005. 雁林寺金矿区原生晕地球化学异常特征及分带评价[R].

参考文献