湖南省主要成矿作用与矿床成矿系列.pdf

2 0 1 5年 1 2月 De c e mb e r ，2 0 1 5 矿床地质 M I NERAL DEP OS I TS 第 3 4卷第 6 期 3 4( 6 ) ：1 2 5 5 1 2 6 9 文章编号：0 2 5 8 7 1 0 6( 2 0 1 5 ) 0 6 1 2 5 5 1 5 D o i：1 0 1 6 1 1 1 j 0 2 5 8 7 1 0 6 2 0 1 5 0 6 0 1 2 湖 南省 主要成矿作用 与矿床成矿 系列 唐分配， 安江华， 李大江， 邓 蕾， 付胜云 ( 湖南省地质 调查院，湖南 长沙4 1 0 1 1 6 ) 摘要 湖南 省地处扬子 与华夏 陆块结合部 ， 构造 活动强烈 ， 矿产 资源丰 富。主 要成矿作用 有沉积 、 岩浆热 液 与热卤水3种类型。省内地层分布广泛， 从中元古界至第四系均有出露， 沉积类型较多样， 伴随着沉积作用形成了丰 富的铁、 锰、 铜、 镍、 钼、 钒、 石膏、 芒硝、 石盐、 煤等沉积型矿床。全省构造运动复杂， 岩浆活动强烈， 有色金属矿床大都 与中性 酸性侵入岩及浅成斑岩有关， 且同时代不同地区、 同地区不同时代、 同地区同时代不同岩石类型和不同岩石 特征的岩体其成矿作用不同。与热卤水有关的成矿作用主要分布于雪峰隆起区及两侧， 矿化 以锑、 金为主， 另有铅 锌、 汞等。笔者在深入分析成矿作用与矿产特征的基础上， 依据陈毓川等( 2 0 0 6 ) 划分的“ 全国矿床成矿系列” ， 将全省 矿产资源划分为 1 0个矿床成矿系列， 2 0个亚系列， 并归并为 3个系列组。其中， 与沉积作用有关的矿床成矿系列组 合划 分了 5个成矿 系列， 1 3个亚系列 ； 与岩浆作用有 关的 ， 划 分了 3个成矿 系列， 4个亚 系列； 与热 卤水作用有关 ， 划 分了 2个 成矿 系列， 3个亚系列 。该划分方案基本涵盖 了省 内 目前 已发现 的主要金 属与非金 属矿产 ， 可 为地质找 矿 “ 按 图索骥 ” 提供依据， 将对全省找矿部署起着十 分积 极的指导作用 。 关键 词地质学； 矿床成矿系 列； 沉积成矿作用 ； 岩浆成矿 作用 ； 热 卤水成矿作 用； 湖南省 中图分类号：P 6 1 2 文献标志码 ： A M in e r a l iz a t io n a nd M in e r o g e n e t ic s e r ie s o f o r e d e po s it s in Hu na n Pr o v in c e T ANG F e n P e i，AN J ia n g Hu a ，LI Da J ia n g ，DE NG Le i a n d FU S h e n g Yu n ( Hu n a n I n s t i t u t e o f G e o l o g i c a l S u r v e y ， C h a n g s h a 4 1 0 1 1 6 ， Hu n a n ，C h i n a ) Abs t r a c t L o c a t e d in t h e j u n c t io n z o n e b e t we e n t h e Ya n g t z e a n d C a t h a y s ia n b l o c k s ， Hu n a n i s c h a r a c t e r iz e d b y in t e n s e t e c t o n ic mo v e me n t s a n d r ic h min e r a l r e s o u r c e s i n t h e r e g i o n a l g e o l o g ic a l e v o l u t io n a r y h i s t o r y Th r e e t y p e s o f mi n e r a l iz a t i o n a r e r e c o g n i z e d a s b e i n g p r e d o min a n t ，r e l a t e d t o s e d ime n t a t i o n，ma g ma t is m a n d h o t b r i n e r e s p e c t iv e l y Fr o m mid Pr o t e r o zoic t o Qu a t e r n a r y ，t h e y we r e we l l d e v e l o p e d a n d wid e l y d is t r i b u t e d Ab u n d a n t s e d i me n t a r y o r e d e p o s it s we r e f o u n d f r o m d if f e r e n t a g e s o f s t r a t a ，s u c h a s s e d i me n t a r y d e p o s it s o f ir o n ，c o p p e r ， ma n g a n e s e ， n i c k e l ， mo l y b d e n u m， v a n a d iu m， g y p s u m， mir a b il it e ， h a l it e a n d c o a 1 I n a d d it io n， ma g ma t i c a c t iv it ie s ，e s p e c ia l l y mid d l e a c i d ic in t r u s i o n s ，we r e v e r y s t r o n g No n f e r r o u s me t a l min e r a l i z a t i o n s a r e r e l a t e d t o mid d l e - a c id ic i n t r u s i o n a n d h y p a b y s s a l po r p h y r y Of c o u r s e ，t h e r e a r e c o n s id e r a b l e d iv e r s i t ie s in t h e s t y l e s o f me t a l l c lg e n i c c h a r a c t e r i s t ic s f r o m d if f e r e n t in t r u s i v e s ，i n c l u d in g a g e s ，b e l t s ，a n d i n t r u s iv e t y p e s a n d c h a r a c t e r is t ic s Go l d a n d a n t imo n y d e p o s i t s r e l a t e d t o h o t b r in e o c c u r o n b o t h s i d e s o f Xu e f e n g b l o c k ，so d o 1 c a d，z in c a n d me r c u r y d e p o s i t s Ac c o r d in g t o t h e a c a d e mic t h o u g h t o f min e r o g e n e t ic s e r i e s i n r e g i o n a l me t a l l o g e n y( C h e n e t a 1 ， 2 0 0 6 ) ，1 0 min e r o g e n e t ic s e r i e s a n d 2 0 mi n e r o g e n e t i c s u b s e r i e s a r e r e c o g n i z e d h e r e F u r t h e r mo r e ，t h e y a r e 本文得到“ 中国矿产地质与区域成矿规律综合研究( 中国矿产地质志) ( 编号： 1 2 1 2 0 1 1 2 2 0 3 6 9 ) ” 及“ 湖南省矿产资源调查成果综合集成 与服务产品开发( 编号： 1 2 1 2 0 1 1 4 0 7 4 9 0 1 ) 联 合资助 第一作者简介唐分配， 男，1 9 6 4 年生， 高级工程师， 从事成矿规律研究与成矿预测工作。 E m a i l ： 3 4 8 2 5 1 0 1 9 q q c o r n 收稿 日期2 0 1 5 0 7 0 6 ；改回日期2 0 1 5 1 0 1 0 。张绮玲编辑。 1 2 5 6 矿 床 地 质 2 0 1 5焦 c l a s s if ie d i n t o 3 s e r i e s g r o u p s S p e c i f i c a l l y，5 s e r ie s a n d 1 3 s u b s e r ie s a r e d e t e r min e d f o r o r e d e p o s i t s r e l a t e d t o s e d i me n t a t io n ，3 s e r ie s a n d 4 s u b s e r ie s a r e d e t e rm i n e d f o r o r e d e p o s i t s r e l a t e d t o ma g ma t i s m ，a n d 2 s e r ie s a n d 3 s u b s e r i e s a r e d e t e r mi n e d f o r o r e d e p o s it s r e l a t e d t o h o t b r in e Al mo s t a l 1 o f t h e me t a l l i c a n d n o n me t a l l ic o r e d e po s it s a r e in c l u d e d in s u c h a d iv is i o n o f min e r o g e n e t ic s e r ie s Th e a u t h o r s are i n t h e h o p e t h a t t h e d iv is i o n c a n b e c o me a r u l e wh ic h wi l l g u id e t h e g e o l o g ic a l p r o s p e c t i n g d i r e c t i o n a n d a r r a n g e me n t in t h e f u t u r e Ke y wo r d s ：g eol o g y ，min e r o g e n e t ic s e r ie s ，s e d ime n t a r y min e r a l iz a t io n ，ma g ma t is m mi n e r a l iz a t io n ，h o t b r i n e min e r a l iz a t i o n，Hu n a n Pr o v in c e 自程裕淇、 陈毓川等发表“ 三论 ” 矿床成矿系列 以来( 程裕淇 等， 1 9 7 9 ； 1 9 8 3 ； 陈毓川等， 2 0 0 6 ) ， 矿 床 成矿系列 的概 念 引起 了广 大地质 工作者 的广泛 关 注。湖南省地质 同仁也对全省矿床成矿系列进行 了 较多的研 究工 作， 提 出 了多种划 分方 案 ( 崔彬 等， 2 0 0 2 ； 何建泽， 1 9 9 4 ； 1 9 9 5 ； 李庆生， 2 0 0 1 ， 徐 惠长等， 2 0 0 3 ； 曾昭健， 1 9 9 3 ) ， 对全省地勘工作部署起到了一 定的指导作用 ， 但其研究大多局限于某一特定地区， 范围相对较小， 或者只是针对某一类矿产， 代表性 尚 有欠缺。随着成矿年代学 的发展， 测年数据不断增 多( 王登红等， 2 0 1 4 ) ， 测试精度越来越高， 对成矿 时 代的认识也有改变， 矿床成矿 系列也就有 了重新厘 定的必要 。 在刚完成 的湖南省矿产资源潜力评价工作 中， 虽然对全省钨锡等 2 1 个矿种 开展了成矿规律研究， 并在陈毓川等( 2 0 0 7 ) 和蒋中和等( 2 0 0 1 ) 前人工作基 础上， 将全省划分为 1 0个矿床成矿系列与 1 3个成 矿亚系列， 但该划分方案拘泥于与全 国成矿系列的 归并、 套合， 空间命 名与省 内结合不够， 影响了其在 省 内的实际应用。 2 0 1 3年以来， 启动了矿产地质志的研编工作， 成 矿规律是其中非常重要 的研究 内容。本次研究从成 矿作用入手 ， 依据成矿作用发生的地质背景、 作用范 围及形成的矿床组合， 涵盖全矿种， 同时， 参考 了 中 国成矿体系与区域成矿评价 书 中的划分方法， 充分 考虑了华南或者更大范围的构造背景， 将湖南省矿 床成矿系列划分为 1 0个成矿系列， 2 0个亚系列。这 一 划分方案 ， 基本 反映了全省矿产 资源 的时空分布 规律， 为地质找矿“ 按图索骥” 提供 了依据 ， 对全省找 矿部署 ， 特别是开展成矿系列理论指导下 的“ 缺位找 矿 ” 有着积极的指导意义。 1 主要成矿作用与矿产分布特征 1 1 沉积作用与矿产特征 湖南省地层广泛出露， 发育较全， 从 中元 古界至 第四系均有 。大部分地层层序完整、 出露 良好、 化石 丰富， 加之在古生代扬子和华南两个海域的交界处， 横向变化明显， 沉积类型多样 ， 沉积矿产丰富并在各 时代地层中都有分布( 表 1 ) 。其中， 青 白口系中已知 有锰、 铁、 磷 、 铜、 水云母黏土 等矿产 ， 但 目前只发现 少量铜矿床 ； 南华纪、 震旦纪沉积类型较为齐全， 蕴 藏有铁 、 锰、 磷等重要矿产 ， 储量丰 富； 早古生代沉积 的主要矿产有重晶石、 钒 、 铀。镍、 钼、 石煤、 锰 等， 尤 以早寒武世含有多种成矿元素的黑色页岩建造最为 重要 ； 晚古生代 沉积 有多种重要矿产 ， 煤 、 石灰岩 、 表 1 湖南省主要沉积矿产分布特征 Ta b l e 1 Dis t r ib u t io n c h a r a c t e r is t ic s o f s e d ime n t a r y d e p o s it s in Hu n a n P r o v in c e 沉积旋迥 时代 沉积建造 主要矿产 第 3 4卷第 6期 唐分配等：湖南省主要成矿作用与矿床成矿系列 1 2 5 7 白云岩 、 石膏、 硅石、 海泡土 、 铝土矿、 耐火黏土等非 金属矿产价值最大 ， 铁、 锰、 硫 、 磷等矿产也具有一定 的工业价值。中生代煤矿的工业价值仅次于晚古生 代， 探 明储量可占全省煤矿总储量的 1 2 6 ， 但矿床 规模 多为小型； 石膏矿探明储量虽然仅 占全省石膏 总储量的 8 6 ， 但被广泛开采利用； 白垩系上统的 砂岩铜矿虽然规模不大( 占全省铜储量 的 1 1 5 1 ) ， 但有特色， 主要分布于沅麻盆地 东部及衡 阳盆地 中 南部。古近纪是湖南省最重要 的盐类矿产成矿 期， 在衡阳和澧县盆地 蒸发岩膏盐建造 中赋存有岩 盐、 芒硝、 石膏等矿产； 第四纪表生作用在沅 江流域与洞 庭湖区形成砂金矿 、 金刚石砂矿、 独居石砂矿 等； 在 湘南则有砂锡矿、 堆积型锰矿及离子吸 附型稀土元 素矿等。 1 2 岩浆作用与矿产特征 湖南省构造运 动复杂， 岩 浆活动强烈， 中性一 酸 性侵入岩及浅成斑岩出露面积大、 分布广 ， 岩石类型 多， 随侵入时代的不同， 矿化强度、 矿产种类 等均不 尽相同。其 中： ( 1 )晚三叠世花岗岩类岩体有少量 的 W、 s n矿 化 ， 如沩 山岩体 。中侏罗世花 岗岩类及浅成中性一 酸 性斑岩是湖南特 别是湘南地 区重要的成矿岩体 ， 有 以 W 为主包 括 S n 、 B i 、 Mo 、 Nb 、 Ta和 C u 、 Mo 、 P b 、 rZ n 、 A u 、 A g等 2个成矿组合 。晚侏罗世花 岗岩类及 中性 酸性斑岩也是湘南地 区重要成矿岩浆岩， 成矿 以 S n为主， 包括 W、 Mo 、 Nb 、 Ta 、 R b及 R E E等成矿 作用， 稀有、 稀土元素矿化 以岩体矿化为主。早 白垩 世花 岗岩 类岩体主要 有 S n 、 Nb 、 T a 、 B e 、 L i 等矿化 ， 以岩体型矿化为主， 晚 白垩世的上堡花 岗岩体有稀 有金属、 硫铁矿化； 界牌岭地区酸性斑岩有 P b 、 Z n矿 化 ， 深部有含铍条纹岩及锡矿化等。 ( 2 )与成矿作用有关 的中性一 酸性侵入岩体及浅 成斑岩多属半 隐伏一 隐伏状态 ， 顶面 多凹 凸不平， 产 状倾角较缓。 ( 3 )成矿岩体形成于造 山晚期或造 山期后拉张 阶段， 均属被动就位方式， 岩体界线绝大多数横切或 斜切沉积( 变质 ) 地层和褶皱、 断层线。 ( 4 )与成矿有关的花 岗岩体及中一 酸性斑岩 以侵 入钙一 镁质 围岩 中者， 矿化类型更多、 规模更大 。 ( 5 )与铅、 锌、 铜、 金、 银等矿产有关的中性一 酸性 侵入岩及浅成斑岩多为同熔型， 物质成分大部分来 源于地幔， 如宝 山、 水 口山、 铜 山岭等岩体 ， 岩性 以花 岗闪长岩 为主。与锡( 钨、 钼、 铋 ) 有 关的中性一 酸性 侵入岩及浅成斑岩以“ A” 型为主， 有部分幔源或下地 壳物质加入 ， 为壳幔物质混合而 成， 如骑 田岭、 千里 山等岩体。与钨、 铌、 钽、 稀有金属等矿有关 的中性 酸性侵入岩及浅成斑岩则 以 S型为主， 为重熔型， 物 质成分主要来源于上地壳 ， 如瑶 岗仙、 川 口等岩体。 1 3热卤水作用与矿产特征 湖南省 内雪峰古陆为江南隆起西南段， 是扬子、 华夏 板块 在 湖 南 境 内的 深 部 结合 带 ( 饶 家 荣 等， 2 0 1 2 ) ， 可能存在一个巨大 的地热异常区。在地热驱 动下 ， 区内的天水 、 深部岩层 水与部分岩浆水混 合， 循环萃 取岩层 中的矿物质， 形成含矿热 卤水并沿深 大断裂运移 ， 形成了省内独具特色的金 、 锑、 钨、 铅锌 矿床， 并常常发育矿化分带。 ( 1 )矿床 受一定的层位 控制， 一般产于海 侵海 退层位之 间， 主要岩性为碳酸盐类岩石 。含矿层位 及岩石类型主要有： 元古界变质岩， 上震旦统 陡山沱 组底部 白云岩， 下 寒武统清虚洞 组一下奥陶统底 部 灰岩、 白云岩， 中泥盆统棋梓桥 组灰岩、 白云岩及上 泥盆统余 田桥组硅化灰岩等 。 ( 2 )古老 的武 陵一 雪峰隆起 区 内主要有金 、 锑矿 床及钨矿床， 西北侧是产于震旦系、 寒武系碳酸盐岩 地层中的铅、 锌、 汞矿床 ， 东南侧上古生界碳 酸盐岩 中则发育锑、 铅锌矿。 ( 3 )热 卤水型矿床主要受长期活动 的大断裂带 控制 ， 赋矿岩层内往往发育着比较复杂的断裂构造。 2 成矿系列划分 矿床成矿系列是在一定地质构造单元和一定地 质构造阶段 内， 与一定地质、 成矿作用有关， 在 不同 成矿阶段( 期) 和不 同地质 构造部位形 成的不 同矿 种， 不同类 型， 并具有成 因联系的矿床 组合( 陈毓川 等， 2 0 0 6 ) 。湖南省矿产资源可划分为 1 0个 矿床成 矿系列， 2 0个亚系列 ， 并归并为 3个矿床成矿系列组 合( 表 2 ) 。 2 1 与沉积作用有关的矿床成矿 系列组合 2 1 1 与第 四纪表生地质作用有关的 Mn ( F e ) 、 砂 金、 金 刚石 、 独 居石、 离子吸 附型 R EE、 高岭 土、 砖瓦黏土、 砂石矿成矿系列 第四纪地壳不均匀升 降， 风化、 剥蚀、 搬运、 沉积 作用强烈， 形成 的矿产 资源较为丰 富， 但零 散分布。 可归为 3个亚系列( 图 1 ) ： ( 1 ) 湘南地区花岗岩风化壳中的离子吸附型R E E 1 2 5 8 霹 辑 艘 矿 床 地 质 目 H ， W E ( 2 0 1 5焦 繇 目 斗 餐 袋 蜘 黠 罢 譬 悄 懈 娶繁 ， 鹫茸长， ， 直 罢 嫩 ， 彝 ， ， 目 叫 ， 证 ll 鬟 爿 毯 餐 ， 墨 露 旺 叫蠼 昧斟怔 舞 罢 乎溪 田静 刮 嫩 踩 褥峰 如 矗 手 田舻 镁 耍 u 忙 旺 躁 世 罢 谩 举 ， ， u g 旺 嚣 繁 柰v 扭 怔 长姐簧 蜷蜃 避 避 躐 雕 麟景 懈爨滋兽 斟 餐 g 碌霾 凶 要 葶 + !；i- ， 呈 f， 与 慨 刹 牲 赋偕 啡 墼廿 ， ， 昌 ， Z ， ， 举 ， 咯 g 怔 跳剖僖 畔 般襞 镁 辐 ， 娅 ， 咯 ， ) d 盘 ， 重， o W ， IN ， ， 替， g 怔 翳霉嫩 星 ， 赋饭 姐舞 ， 籍 ， 埋 靼 蟮 副 赠 再 I 餐 蜷田 ， 丌 1 ， 趔 椒 何水曝 ， 镁 皿 ， ， 鹾 蛊岳 传票 胡 醛 嫩碌翎 ；，i P- ， 蜷整韫 ， 目 蛾 蜉 嫩 燕 ， L J ， 斡皱 士 千 蟾 嘹 镁 5 f耋 谣 ， 皿 ， ， 鼍 v怔 ， 搭 ， u - 嚣导 枯 罂蜓封 畔鼯长怔 ， 磐 ， 爨 ； 且 田 剥 嫩 喇 黠 ， 骷 ， 茸 镊 ， 田 卅 撑垛 ， 螬 ， 窿 ， 鹾 ， ， T 、 ， 罩i 蛊 忙旺 喇 怔抖 帐 餐 姐链谨， 耦 ， ， 舰 ， 槔 ， ， U ， _【 S 暖 忸磐 怔 辕 蜉罂坦 昧喇 峰 醛 念 举， 嘲 垛 镁 g 怔 ， 蜒诂 畔掣喇 霉 ， 锻鲁 副 罂龊 皿 皿 饔晏薰囊糈蚕 黥 窿 E ， 誓 ， 爨 剥 罂龊 忸 ， 皿 ， 椽 忸 垛 皿 茸绦 镁 醒批 ， 散 蛊 媾越 糕 坦 扣 皿鲁 囊 辱 医 憔 餐 ， ， 器 ， 恤 g 忙 罂 坦赋 扣掣喇簦 瓣搽 卜 ， I 器 ， 萎拳 副 碧 庭 ， ， 霹辑臻 ， 氍窭 照臣缺 幡 曜 瞿 f 嚣， 瑟 ， 鳞曝器越辱 目 ， ， 罢 糕蔫 区 臣躲 蝽罢长 0 乓g 忙 旺 熄蒜 医 凶舞噩堪_ l 专长。 区眙 茸髀嘏 副龄菸 匿 圜掭 抠 酋 踩 j撼 目端摄 窖惺 ， 瑚 菠 艘窖* 匿 理攥 嗣怔褰 帐括镫 ， 叫 褥 鼙， 州窖 担 =j I剁莲 避 ， 呈 f 惹 ， 罨 ， ， 一 目 g 忙 旺 峰舞划 职 臣拣 露 忙暖 媾 戳州 圜餐 售 媒 喽粤 姐 哦州 曦 餐 镁 餐 暑 量 H H ll 皆 州 p | A 弓 s a a s u 譬置咎 看州 昌 0 I I I a I I LL 一 I 夏 2 I f 姐怔罴 第 3 4卷第 6期 耋 唐分配等 ：湖南省主要成矿作用 与矿床 成矿 系列 嚣 州 1 2 5 9 墓 ， 磨 删 ， 阻垛 ， 爨 目 ， 困 ， 熊舞规 ， 避卅 怂 晨喇*坦亲 踩吾糕 皿 ， 星 皑 懈 舞 ， I ， 蜷 镁 嚆删 ， 糨 ， s v ， 昌 H、 u N ， q d盆 雉 绸程崔 鳗球 帐叫辇 凶舞 般票 器 N 皿 ， 蜷 ， 强 惺 ， r r I ， 繇 ， 茸 酬 。 恹 喇 堰霰 饕 幕 镒*坦霉 踩r I1 撼 哩诂 ， 葫 i器 娟 唧 峰 怔 蟋I ， 蚤 坦， 茸 ， 丌 1 餐 茅 ， I I 暑 ， u Z， q d g 僖精温 峰 ， 捌 器睬 扣靼翟爨踩似 赡证 要 镁 咯删 ， 牺 ， N ， 墨1 J 生 稚 靼孵姐 ， ， 坫 ， ， ， 辱 椒 根量 涮 坦幕 懵 堰霰 躁 司糠 舔 长叫 嚣 辎， 噻诂 峰 旗 ， 枯 佥 ， 黏， ， 辱 褪 奄餐 ， j 窨 星 枯 最峰 凶 船 r r I 删 帮 舞怔日 链 廿 皿 ， 一 U ， ， 皇， I I ， r 密 忙 删 长酬器 凶舞 遥 欺 僖 q g 暖 坦瘴 K ， 辍 ， 耀 副骅 簪 ， 耐 牛 ， 剥 累似 I| 遐挺 ， 遐 遐樱蹂 畔镁 醛 ， 会 ， 襟 机 辐 曙 谣 镊 盘 u j， ， q N g 忙 妪攥 躁似 岳 凶冒怔 罴 链 糨 ， 基 ， N ， ， 乓 ， ， n v， u s ， 亭 ， ， 声 z窨 忙 媒 躁似 【 b 坦忸怔I 磐遁婚 ， 惫 隳 ， 磐蟛 ， 茸州 ， 嚣霉 到 揆 霰 踩茸撼 退挂 臻 遐撄 矧 呔 扣 嚣 ， 念 ， 张 蟋 昧 扭 臻 帐 Q ， 篮 ， u I ， 日 0 N ， q H u ， g 忙 抠 茸糍胛凶舞菩长器 帐 黼 ， q d ， q N ， 0 ， ， 锄 雹， 吮 ， 事 g 忙 退撄 蹂r r I 傣 辑 怔日 量 ， K ， 鲁$ ， 茸 ， 霹 ， f l 口 甍 野根 亲 樊霰 ， 副 牛 窭兀 1 糕 ， 弧 退 ， 臻 遐撄 州 溢 昧 恤嚣 茸口 镁 皂 ， 参 ， j u ， u Z ， q d g 怔 眍 踩日能 凶 毒 单 与晤 目 牒 廿 ， 是 ， 髫艟 ， ， 阱舆 ， 撰 ， 餐 整 ， 器睡粘 ， 椒 ， 嬖睬 ， 留霹 ， 警 ， 窜 ， 田壤 ， 簧颦皿 ， 圜 擐 剐 艇 藏 副野 矮幂 ， 副 ， 副 球 踩r r l 撩 退 ， 退 ， 强 ， 退 ， 程撄 站 辎 峰 ， ， 永 礤峰 山 N铽永崾 皓罂嫩 箱 器器 嫩餐昧 忸蟹 皿 ， 窭 ， 槭 ， 窖 挂 ， 圜 挺 镁 p 辑 ， 鼬， ； u = ， o ， I l H ， ， 衄m U ， 一 r I ， 时 ， Z ， j ， 、 n u 、 u N ， q d， l I ， 鲁 忙 遐撑 备 i I v恨踩与糠 凶 怔器 帐 噬 ， 睡 窖 退 镁等 5 哥踩玎 1 撩 怔 帐 餐 蛊 忙吸 州 函镁 窖 餐 舞括扣 州 茸 镁 姬 奄餐 第 3 4卷第 6期 唐分配等：湖南省主要成矿 作用 与矿 床成矿系列 1 2 6 1 f r o m Cr e t a c e o u s t o Pa l e o g e n e in He ng y a ng Do n g t in Riv e r B a s in ：1 6 一 S u b - r n i ne r o g e n t ic s e r ie s o f c o p p e r o r e d e p o s it s r e l a t e d t o riv e r a n d d e l t a s e d ime n t a t io n in Cr e t a c e o u s i n Yu a n ma a n d He n g y a n g Ba s i n；1 7 一 S u b min e r o g e n e t ie s e r ie s o f c o a l o r e d e p o s it s r e l a t e d t o c l a s t ic a n d p e l it i c s e d ime n t a r y f o r ma - t i o n f r o m L a t e Tr i a s s i c t o E a r ly J u r a s s i c ：1 8 - S u b - mi n e r o g e n e t i c s e r i e s o f a l l u v i a l g o ld ，d i a m o n d and mo n a z i t e o r e d e pos i t s i n Y u a n j i a n g D o n g t i n g Ri v e r B a s i n：1 9 一 S u b min e mg e n e t ic s e r ies o f8 1q e s e( ir o n)o r e d e po s it s r e la t e d t o we a t h e r in g l eac h ing p r o c e s s es in Sh a o y a n g Yo n gz h o u - Gu i y a n g a r ea； 2 0 - S u b - min e r o g e n e t ic s e r ie s o f io n - a b s o r b e d r a r e e a r t h e l e me nt s and k a o l in o r e d e p o s it s r e l a t e d t o g r a n it e we a t h e r ing p r oc e s s e s in s o u t h e rn Hu n a n Pr o v in c eTh e s y mb o l s a t t h e r i gh t c ome r o n t h e bo t t o m s h o w t h e s i z e o f t h e d e po s it ，b e ing s u p e r l a r g e - s iz e d o r e d e p o s it ，l a r g e - s i z e d o r e d e p o s it ， me d iu m- s iz e d o r e d e po s it a n d s ma l 1 s i ze d o r e d e pos it in t u r n 高岭土矿床成矿亚系列 湘南地区燕 山期花 岗岩 出露广泛 ， 原岩稀土元 素含量较高 ， 经风化淋滤， 在风化壳中形成离子吸附 型稀土元素矿床 ， 如姑婆 山稀 土元 素矿 等。部分风 化形成高岭土矿床 ， 如界牌高岭土矿 。 ( 2 )邵 阳一 永州一 桂 阳地 区与风化 淋滤作用有关 的 Mn ( F e ) 矿床矿亚系列 邵阳、 永州、 桂阳等地， 二叠系含 锰建造分布广 泛 ， 形成风化淋滤型与堆积型 Mn ( F e ) 矿床 ， 如东湘 桥锰矿。在蓝山县等地， 中泥盆统棋梓桥组含有 F e 、 Mn 、 P b 、 Z n元素， 当风化淋滤速率与地 壳上升速度 一 致时， 形成黑土型( P b Z n ) Mn ( F e ) 矿床， 如毛俊、 太 坪铁锰矿 。 ( 3 )沅江一 洞庭湖流域砂金、 金刚石、 独居石矿床 成矿亚系列 该亚系列矿床受物源 、 构造、 地貌 共同控制， 分 布于水流速度变缓 的地段 。独居石矿床分布于桃花 山、 望湘 、 幕阜 山岩体附近， 主要矿床有三 朗堰独居 石矿 、 新墙河独居石矿等。砂金矿主要分布于资江、 汨罗江下游汇入洞庭湖的地区， 如桃源金矿 、 谢林港 金矿、 泪罗江金矿 。金刚石砂矿 主要 分布于沅江下 游， 主要有丁家港金刚石矿 。砂矿特别是砂金、 独居 石矿床在其他地区也有分布， 如河路 口独 居石矿， 溆 浦砂金矿 ， 本次只圈定主要分布范围。 2 1 2 与 晚三叠世一 古近 纪 陆相沉 积有关 的煤、 铜、 石膏、 芒硝 、 石盐、 石灰岩矿床成矿系列 中三叠世 印支运动之后， 全 省进 入 中新生代暴 露剥蚀与 陆相沉积为主的新阶段 ， 在 山间湖泊 中形 成 了煤、 铜、 石膏、 芒硝 、 石盐 、 石灰岩等一系列矿床。 包括 3个亚系列： ( 1 )衡阳一 洞庭湖盆地白垩纪一古近纪 陆相蒸发 沉积的石膏、 芒硝一 石盐矿床成矿亚系列 晚 白垩世， 芒硝和纤维状石膏在长一 平、 株洲、 湘 潭、 醴一 攸、 茶一 永等断陷盆地均有分布， 为较局 限半咸 水浅水湖泊沉积 。古新世， 咸水湖硫酸盐沉积 以湘 中邵东和澧 县伍家 峪最发育 ， 形成石膏矿床。咸水 湖复合硫酸盐氯化物沉积分布在衡阳茶 山坳和澧县 盐井， 形成石膏、 钙 芒硝、 岩 盐矿 床。衡 阳茶 山拗一 带湖泊沉积 ， 纵 向上可分下硫酸盐带、 氯化物硫酸盐 混合带、 上硫酸盐带 。 ( 2 ) 沅 麻、 衡 阳盆地 白垩 纪河湖三 角洲 沉积 的 C u矿床成矿亚系列 晚白垩世早期， 沅麻、 衡阳盆地的河湖三角洲局 部形成砂岩型铜矿 ， 推测铜 的来源分别与相邻 的马 底驿组含 铜建造与大 义 山多金 属矿 的风化 剥蚀有 关。另外， 衡阳盆地还有沉积铀矿。 ( 3 )与晚三 叠世一早侏 罗世碎屑岩、 泥质岩有 关的煤矿床成矿亚系列 晚三叠世 晚期 ， 在 资兴三都至茶 陵、 沅陵一 怀化 等地， 沉积有煤层， 含煤地层为泻湖沼泽及湖泊沼泽 相沉积产物。早侏 罗世煤系地层主要分布于浏 阳一 祁东、 沅陵一 怀化等山间盆地， 属湖泊偶间沼泽环境， 煤层呈透镜状。 2 1 3 下扬子及华南与晚古生代沉积作用有关 的 F e 、 Mn 、 C u 、 P b 、 Z n 、 V、 硫铁矿、 石膏、 煤 、 黏 土、 碳酸盐岩矿床成矿系列 泥盆纪一 中三叠世， 全省再次沉 降进入陆表海 盆地演化阶段 ， 直至 中三叠世末一晚三叠世初 的印 支运动褶皱回返而结束海相沉积历史。陆表海盆在 发展过程中经历 了较复杂的扩张 收缩或沉 降 抬升 交替过程。全省广泛发育碳酸盐岩和滨海陆源碎屑 岩 ， 相带明显 ， 并形成较丰富的煤 、 F e 、 Mn等沉积矿 产 。包括 3个亚系列( 图 2 ) ： ( 1 ) 华南与二叠纪沉积作用有关的 Mn 、 A1 、 煤、 硫铁矿、 耐火黏土、 海泡石、 菊花石、 石灰石 矿床成矿亚系列 中二叠世早期， 海侵逐渐扩大 ， 雪峰古陆沉沦为 浅水碳酸盐台地 ， 湘西北与湘西地区， 早时期为滨海 沼泽环境， 沉积 了陆源碎屑物和煤 以及局部剥蚀面 上的铝土矿 ； 后因海侵继续扩大， 于浅海 陆棚环境下 形成灰岩。中二叠世 中晚期， 在浏阳、 湘潭一带黏土 沉积岩 中赋存有海泡石矿 ； 在邵 阳、 永州一 桂 阳为硅 第 3 4卷第 6期 唐分配等：湖南省主要成矿作用与矿床成矿系列 1 2 6 3 泥质半深水陆棚盆地 ， 局部形成锰( 铁一 锰 ) 矿。晚二 叠世早期 ， 邵 阳、 耒 阳一带 与新化、 浏阳一带为滨岸 泻湖一 沼泽环境； 沉积了多个成煤旋迥。 ( 2 )华南东部早石炭世海相碳酸盐岩和碎屑岩 中的 Mn 、 磷 、 石膏( 钙芒硝 ) 、 煤、 白云岩、 耐 火黏土矿床成矿亚系列 早石炭世早期， 湘 中南一带 的海域 主要为开阔 至半局限碳酸盐岩台地。在江华涛圩一带 ， 海 水动 荡， 沉积 了胶状、 鲕状、 角砾状胶磷矿 ； 在道县、 零陵 一 带由于处于滨海沼泽， 形成劣质煤。早石炭 世中 期， 海水相对退缩， 形成一套含煤碎 屑沉积岩( 测水 组) 。涟源金竹 山、 武 冈、 攸县、 永兴、 郴县 为沉 降中 心， 含煤最好。在湘 中半封闭泻湖 中， 局部沉积 了硬 石膏 石膏矿床， 赋矿 层位为梓 门桥 组， 矿床有 邵东 黄陂桥石膏矿与邵阳常乐石膏矿等。晚石炭世海侵 范围明显扩大， 全省海域一般 为极 浅的局 限台地环 境 ， 沉积了一套厚层一 巨厚层 白云岩。 ( 3 )泥盆纪海相碳酸盐岩和碎屑岩 中的 F e 、 硫、 石灰岩、 白云岩矿床成矿亚系列 自北往南， 全省泥盆纪地理格局 总体 为扬 子极 浅海、 雪峰古陆、 湘桂赣粤浅海， 两海之 间常 以海 峡 相通。跳 马涧组的石英砾石、 砂砾、 砂等 陆源碎屑沉 积物， 可作为玻璃用砂材料。棋梓桥组灰岩是极好 的水泥用灰岩， 而且分布广泛 。在 台地边缘， 佘 田桥 组中有黄铁矿 ， 如城步县铺头硫 铁矿 。此亚系列最 重要的矿产是“ 宁乡式” 赤铁矿， 由北西往南东， 赋矿 层位逐渐抬升。花垣、 大庸、 慈利、 临澧一带， 浅水 开 阔潮坪环境沉积 了黄家磴组砂岩夹粉砂岩和页岩， 其中夹 1 2层鲕粒赤铁矿 ； 洞 口、 涟源、 双峰、 株洲 一 线以北， 滨岸潮坪相沉积 了锡矿 山组石英砂岩、 粉 砂岩等， 下部夹不稳定鲕状赤铁矿 1 3层。洞 口、 涟源 、 双峰、 株洲一线与新化、 邵东、 汝城一线之间为 局限台地 ， 沉积具多层 同心纹层的鲕状赤铁矿 。 2 1 4 扬 子地 台与寒武纪海 相沉积 有关 的石煤、 磷 、 V、 Ni 、 Mo 、 Mn 、 U、 R E E、 P G E、 重 晶石、 石膏、 石盐矿床成矿系列 该系列在湖南境 内主要发育于北纬 2 7 。 以北 的 湘北、 湘中地区， 沉积成矿与黑色岩系关系密切。包 括 2个亚系列( 图 3 ) ： ( 1 )湘 西北 与早寒武 世 黑色页岩 有关 的重 晶 石 、 磷 、 V、 Ni 、 Mo 、 P G E、 U、 石 煤矿 床成 矿亚 系列 湘西北区缓坡陆棚区， 在强还原、 滞流及海盆缓 慢沉降条件下， 含大量藻类、 细菌的腐泥在较广 阔海 域 内堆积， 后转化成石煤或碳质板岩 ， 俗称牛塘组底 黑色岩 系 ” ， 普 遍 富含 Ni 、 P t 、 V、 C u 、 U、 C d 、 B a 、 B e 、 RE E( Y为主 ) 、 触 、 P d 、 A u 、 S e 、 Hg等 4 0余种元 素 ， 前 6种元素与石煤等可成为矿床 ， 其他可综合利 用 。主要矿床 有新晃县贡溪重 晶石矿、 张家界天 门 山、 后坪 ， 慈利县大浒钼镍钒矿 ( 彭军等， 1 9 9 9 ；贺令 邦等， 2 0 1 1 ) 等。 ( 2 ) 湘 中地区与奥陶系黑色岩系有关 的 Mn矿 成矿亚系列 在湘中晚奥 陶陆棚盆地后缘缓坡 区， 沉 积有灰 黑色黏土质页岩夹 含锰灰岩 及灰质 白云岩或碳 酸 锰， 主要矿床为桃江县响涛源锰矿， 在衡阳与邵东交 界处， 近年也有此类矿床发现。 2 1 5 扬子地台东南缘与新元古代 ( 热水 ) 沉积作 用有关 的 C u 、 F e 、 Mn 、 磷块岩矿床成矿系列 在新元古代 ， 湖 南经过了活动大陆边缘盆地一 南华纪裂谷盆地一被动大陆边缘盆地转化 阶段( 柏 道远等， 2 0 1 1 ) ， 并伴有海底火山喷溢； 期间又经过了 雪球时代( 南华纪 ) ， 形成了与( 热水 ) 沉积作用有关 的 C u 、 F e 、 Mn 、 磷块岩矿床组合。包括 2个亚系列： ( 1 )湘西地 区马底驿期与沉积作用有关 的 C u 、 陶土矿床成矿亚系列 铜矿赋存层位于板溪群 马底驿组 中， 为含铜钙 质黏土岩建造 ； 已知铜矿产地 5 0余处， 成 因为沉积 变质型， 常称 为板岩铜矿 。主要分布于保靖、 古丈、 沅陵、 泸溪、 麻阳、 芷江一带， 有小型铜矿 床， 如沅 陵 县寺田坪铜矿。另外， 在湘潭等地 的板溪群 多益塘 组中赋存有水云母黏土， 曾开采作陶土用 。 ( 2 ) 湘 中一 湘西地区与南华纪一 震旦纪沉积作用 有关 的 F e 、 Mn 、 磷块岩矿床成矿亚系列 南华纪含铁建造的赋矿 层位为富禄组， 属在温 暖、 炎热气候条件和氧化环境下形成的产物， 主要分 布于北纬 2 6 2 7 。 之 间， 西起通 道、 洞 口经 新宁、 祁 东， 东止于安仁一带， 呈东西 向展布， 属高硅铁质建 造 ， 以条带状赤铁一 磁铁石英岩为主。 大塘坡组中的含锰建造是全省最重要 的锰矿赋 存层位 ， 湘潭锰矿、 民乐锰矿是其主要矿床； 分布在 北纬 2 7 -2 8 。 之间， 位于南华纪早期含铁建造分布区 以北， 两者大致平行排列 ； 属 间冰期温暖气候条件下 沉积 形成 。 震旦纪含磷建造主要分布在浏 阳、 湘潭、 靖县一 线以北地区， 属浅海碳酸盐台地相沉积建造； 由南往 第 3 4卷第 6期 唐分配等 ：湖南省主要成矿作用与矿床成矿系列 北， 厚度增大， 磷含量增高； 石门东 山峰、 浏阳永和为 主要磷矿床 。 2 2与岩浆作用有关的矿床成矿系列组合 2 2 1 南岭与燕山期中浅成花岗岩类有关 的 R E E、 稀有、 有色金属及 U矿床成矿系列 湘南地区是全 省有色金属矿 产集 中分布 区， 亦 是南岭成矿带的重要组成部分， 按照成矿岩浆的不 同， 在省内可分为 2个亚系列 ( 图 4 ) ， 其成矿特征是 以与成矿有关的花岗岩体( 群) 为核心， 不 同类型( 或 规模) 的矿床 围绕 该岩体 分布， 显示 出空间分带特 点。近年来 ， 该系列 中的黄沙坪、 宝 山、 祥霖铺等铅 锌矿床深部均发现 了钨锡钼矿床， 即是成矿系列理 论指导下“ 缺位找矿 ” 的成功实例。 ( 1 ) 湘南地区与燕 山期壳( 幔 ) 源花 岗岩类 有 关的 W、 S n 、 P b 、 Z n 、 C u 、 A g 、 Au 、 Nb 、 Ta 、 Li C s 、 E、 Ga I n 、 B e Mo Cu Fe B， S b 、 萤石及 U矿床成矿亚系列 在 印支坳陷区 ， 含矿地层为 DP浅海相碳酸盐 岩与滨海相碎屑岩， 成矿岩石组合为黑云母花 岗岩 、 二长花 岗岩 、 斑状花岗岩， 主要矿床有柿竹 园钨矿 、 白腊水锡矿、 新 田岭钨矿 、 金船塘铋锡矿、 香花 岭锡 矿、 河路 口钨矿、 界牌岭钨矿、 黄沙坪铅锌矿等。 在加里东隆起 区， 含矿地层为 Z _ _ 变质杂 砂 岩、 石英砂岩 、 砂质板岩， 成矿岩石组合 为黑云母 花 岗岩、 二长花 岗岩 、 钾长花 岗岩、 花 岗斑岩 ， 主要矿床 有砖头坳钨矿、 将 军寨钨矿 、 枞树板铅锌矿、 红旗 岭 锡矿、 正冲锡矿、 牛头寨锑矿等。 ( 2 )水 口山一 铜 山岭地区与燕山期幔源花 岗岩类 有关的 P b 、 Z n 、 C u 、 Au 、 舷 、 W、 Mo矿床成矿 亚系列 该亚系列矿床 主要发育 于湘 南坳 陷区， 成矿 岩 体为中性一 酸性侵入岩及浅成斑岩， 物质成分大部分 来源于地幔。岩石