環(huán)臺碎屑巖在桂西北地區(qū)金礦成礦中的作用

摘要：桂西北地區(qū)灰?guī)r周邊的環(huán)形斷裂構(gòu)造形成了灰?guī)r臺地，同時也提供了含礦溶液的通道?；?guī)r臺地和環(huán)臺碎屑巖的巖性建造是含礦溶液富集的條件之一，碎屑巖中的蝕變壓碎巖可以起到吸附金礦溶液和容礦的作用，是探尋桂西北地區(qū)金礦成礦的重要標(biāo)志。文章介紹了桂西北地區(qū)金礦床的一般地質(zhì)特征，分析了環(huán)臺碎屑巖在桂西北地區(qū)金礦成礦模式以及找礦標(biāo)志中的作用，從找礦和勘探的角度總結(jié)了環(huán)臺碎屑巖在桂西北地區(qū)金礦成礦中的作用和意義。

關(guān)鍵詞：環(huán)臺碎屑巖；金礦成礦；地質(zhì)特征；找礦標(biāo)志

中圖分類號：P618 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）08-0100-03

我國境內(nèi)涵蓋了世界上已知的全部金礦類型，以破碎帶-石英脈型、卡林型以及火山-次火山熱液型為主。總的來說，我國金礦的礦產(chǎn)類型繁多、空間分布不均勻、金礦的地質(zhì)特征與其所在的地質(zhì)單元關(guān)系密切、金礦體的成礦時代較為特殊、地區(qū)差異明顯、各級金礦成礦的控礦特征顯著、金礦體的元素組合取決于元素的地球化學(xué)區(qū)域。桂西北地區(qū)的金礦成礦屬于桂黔交界金礦帶，除了以上因素之外，其特有的灰?guī)r周邊的環(huán)形斷裂構(gòu)造形成的灰?guī)r臺地也是金礦成礦過程中的一個重要的因素。環(huán)臺碎屑巖是產(chǎn)出于灰?guī)r臺地的細屑巖，是變質(zhì)細屑巖的一種，在桂西北地區(qū)的金礦成礦模式以及找礦標(biāo)志中有著風(fēng)向標(biāo)的作用。在了解桂西北地區(qū)金礦成礦礦床的一般地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，分析環(huán)臺碎屑巖在其金礦成礦模式以及找礦勘探中的作用，是充分開發(fā)桂西北地區(qū)的金礦資源，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展的必要前提。

1 桂西北地區(qū)金礦床的一般地質(zhì)特征

桂西北地區(qū)的金礦床的類型主要有微細粒侵染型金礦床及其伴生的金礦床和變質(zhì)細屑巖型金礦床兩種。在礦體特征、礦石特征以及載金礦物特征上具備以下的特點：桂西北地區(qū)的金礦床的賦礦地層的巖石表現(xiàn)出多層位和多巖性，多在層間或斷裂破碎蝕變帶中發(fā)育；礦體的形狀有層狀、似層狀、板狀、透鏡狀、鍥囊狀等幾種類型，與四周的圍巖沒有明顯的分界線；礦體的范圍以及產(chǎn)出狀態(tài)相似于地層斷裂的產(chǎn)狀，根據(jù)破碎蝕變帶發(fā)育程度的不同或縮小或膨脹、或分枝或復(fù)合。富礦地帶通常位于金礦體膨脹的地段，礦體中間的品位大于底部和邊部的品位。桂西北的金礦成礦中的礦石分為原生礦石和氧化礦石。原生礦石主要包括粘土質(zhì)礦石、硅質(zhì)礦石、黃鐵質(zhì)礦石、毒砂質(zhì)礦石以及碳酸鹽質(zhì)礦石等，在表生淋濾氧化的作用下，礦石的物質(zhì)組分會遷移而重新組合，造成金粒的增大、品位的提高、礦體厚度的加大。氧化礦石的種類有粘土質(zhì)礦石、褐鐵礦質(zhì)礦石以及硅質(zhì)礦石，彼此間呈現(xiàn)過渡漸變關(guān)系。通過對桂西北單礦物的含金量分析，發(fā)現(xiàn)其載金礦物主要是黃鐵礦、磁鐵礦、碳質(zhì)和褐鐵礦以及粘土。此外，鈦鐵礦、石英以及輝銻礦中也含有少量的金元素。不同載金礦物的載金含量的差異明顯，黃鐵礦的載金含量達到45.89克每噸，而輝銻礦的載金含量只有1.32克每噸。此外，金礦物和氧化礦物的金的成色的差別很大，金礦物中97%以上的金的粒度細微可見，不可見的金呈游離態(tài)。氧化礦物的可見金在顯微狀態(tài)下不足種類的4%，其粒度的直徑在0.5～5.8納米的范圍內(nèi)。圖1為桂西北某地區(qū)金礦床的地質(zhì)簡圖：

2 環(huán)臺碎屑巖在桂西北地區(qū)金礦成礦模式中的作用

桂西北地區(qū)的金礦成礦的礦體主要發(fā)育在變質(zhì)細屑巖中，巖石含有一定量的碳，在沉積形式上屬于濁流沉積；礦區(qū)金礦的細屑巖一般變質(zhì)很淺，很少的部分超過了準(zhǔn)綠片巖相變質(zhì)需要的程度；桂西北地區(qū)的金礦床具有層控的性質(zhì)，大部分的礦體沿著后期順層破碎帶分布；金礦體四周的圍巖蝕變的程度不高，主要是中溫和低溫的圍巖蝕變組合，比如弱硅化、絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化以及綠泥鹽化等等。圍巖的物質(zhì)元素的組合與礦石的元素組合差別不大；巖漿活動在一些金礦成礦中有發(fā)現(xiàn)，在另一些的金礦成礦則沒有發(fā)現(xiàn)，可見巖漿活動不是桂西北地區(qū)金礦成礦的必要因素。按照國內(nèi)外的主流觀點，桂西北地區(qū)金礦的成礦模式分為金礦體的沉積階段、區(qū)域變質(zhì)階段和構(gòu)造運動、成礦階段。桂西北地區(qū)金礦的沉積、區(qū)域變質(zhì)以及構(gòu)造運動、成礦有著極大的地質(zhì)時間的差異。環(huán)臺碎屑巖在不同的成礦模式階段中的作用也不一樣。在金礦成礦的沉積階段，活動大陸邊緣以及被動大陸的海相環(huán)境中形成的環(huán)臺碎屑巖的物質(zhì)組成以有機碳為主，巖石中還分散著數(shù)量可觀的黃鐵礦。環(huán)臺細屑巖與灰?guī)r環(huán)境中的含火山物質(zhì)、熱水沉積物的富碳以及硫還原環(huán)境相協(xié)同，一致為金礦體的富集提供了有利的場所。此外，由于環(huán)臺細屑巖的物理結(jié)構(gòu)，增加了此階段貧金的礦源層的載金礦物的量。在金礦成礦的區(qū)域變質(zhì)階段，由于桂西北地區(qū)的金礦礦產(chǎn)的變質(zhì)程度比較輕微，大部分在準(zhǔn)綠片巖相程度以下。富含金礦的熱液的流動不大，同時使金從沉積巖中難于活化、難以釋放的狀態(tài)變?yōu)樽冑|(zhì)巖中易于活化和釋放的狀態(tài)。這個階段環(huán)臺碎屑巖大量形成，促進了金元素被碳質(zhì)或者腐殖酸吸附捕獲、呈膠粒態(tài)的金顆粒被粘土礦化物吸附以及金礦與硫化物形成沉淀。這個階段使大部分的金脫離了碳質(zhì)，與硫化氫以沉淀的形式遷移，環(huán)臺細屑巖和灰?guī)r臺地為這種金礦體的遷移提供了通道，促進了金礦在成礦過程中區(qū)域富集。此外，區(qū)域變質(zhì)階段的高溫、高壓環(huán)境，誘發(fā)了金粒的增大，打破了金與粘土之間的電荷吸引，促使金重新組合配位。環(huán)臺碎屑巖攜帶大量的金礦體進入綠片巖以及準(zhǔn)綠片巖中，沉積巖中含金量不斷減少，有利于后期金礦床的成礦。桂西北金礦成礦階段分為活化帶型和造山帶型兩種，在這個階段大氣降水熱循環(huán)把礦巖系的金礦體甚至早期固結(jié)侵入體中的金礦體帶入金礦床。環(huán)臺細屑巖一方面為后期構(gòu)造運動形成的熱液提供了通道，另一方面促使金元素或者金礦體從變質(zhì)細屑巖中淋出、遷移，并與其他來源的金礦體或金元素匯集，沉淀在金礦礦床區(qū)域內(nèi)。綜上所述，環(huán)臺碎屑巖在金的礦源層的形成過程中，促進了金與含火山物質(zhì)、熱水沉淀形成富碳、硫、金的復(fù)合沉淀，并提供了礦源層富集的通道；在含金細屑巖變質(zhì)的過程中，環(huán)臺細屑巖加快了含金沉積巖的有機質(zhì)的剝離以及粘土礦物的消失，促進了金礦體的定向遷移、集中和初步富集；在金礦礦產(chǎn)的成礦階段提供了含金礦溶液的流通通道，并起到吸附金礦溶液和容礦的作用。

3 環(huán)臺碎屑巖在桂西北地區(qū)金礦找礦中的作用

桂西北地區(qū)的金礦類型以變質(zhì)細屑巖型金礦以及微細粒侵染型金礦床及其伴生的金礦床為主。在了解其成礦模式之后，可以依據(jù)環(huán)臺細屑巖的物理化學(xué)特征和其勘探剖面圖進行桂西北地區(qū)金礦床的找礦工作。圖2為桂西北某地區(qū)金礦19勘探線剖面圖，該類型的金礦床在桂西北地區(qū)有代表性。

在了解我國金礦石的分布規(guī)律及其勘探剖面圖之后，在桂西北地區(qū)劃定可能蘊含金礦石的區(qū)域。按照以下的找礦標(biāo)志進行金礦的勘探工作：

（1）桂西北地區(qū)環(huán)臺碎屑巖中的金礦石一般具有金-銀-砷-銻-鉛-鋅特定元素組合。利用地球化學(xué)的手段，檢測環(huán)臺碎屑巖中這種元素組合的存在與否是判斷區(qū)域內(nèi)是否有金礦體的重要手段。

（2）環(huán)臺碎屑巖一般存在于構(gòu)造蝕變破碎帶、韌性剪切帶中。由于桂西北地區(qū)的金礦成礦均為斷裂發(fā)育的結(jié)果，礦化嚴(yán)格受到斷裂構(gòu)造帶的控制，可以把地表為褐紅色、褐灰色作為金礦的找礦標(biāo)志之一。此外，斷裂構(gòu)造、脈巖產(chǎn)狀復(fù)合與多變的地理區(qū)域是形成金礦的有利地段。

（3）桂西北的一小部分金礦中有過巖漿活動，可以在環(huán)臺碎屑巖中探測中酸性巖石以及富含鈉質(zhì)的石英質(zhì)的侵入巖。高磁性、高堿性指數(shù)的花崗巖也是桂西北地區(qū)金礦成礦的找礦標(biāo)志之一。

（4）探測環(huán)臺碎屑巖的熱液蝕變標(biāo)志，是在桂西北地區(qū)找尋金礦礦床的方法之一。與金礦化伴生存在的蝕變有硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽礦化以及褐鐵礦化，在找礦過程中測定環(huán)臺碎屑巖的熱液蝕變類型有助于發(fā)現(xiàn)金礦礦床。

（5）觀察環(huán)臺碎屑巖中礦石組合類型，也可以發(fā)現(xiàn)桂西北地區(qū)金礦礦床。一般說來，條帶狀礦石、草莓狀礦石金礦化的程度較差，多次斷裂構(gòu)造形成的脈狀-類脈狀、角礫狀、壓碎狀以及交代結(jié)構(gòu)的礦石有利于金礦體的富集，可以作為金礦的找礦標(biāo)志之一。

（6）環(huán)臺碎屑巖的圍巖蝕變的種類也可以作為金礦的找礦標(biāo)志之一，桂西北的金礦體的圍巖蝕變一般為硅化、絹云母化，可以把具備硅化、絹云母化圍巖蝕變的區(qū)域看成金礦的礦床所在地帶。

（7）可以根據(jù)環(huán)臺碎屑巖的礦石的物理化學(xué)特征來找尋桂西北地區(qū)的金礦礦床。五角十二面體且硬度較小、顏色暗淡的黃鐵礦石，粒度較小的毒砂礦石以及具有壓碎構(gòu)造的灰色、暗灰色、油脂光澤的石英都是金礦礦體的找礦標(biāo)志?？傊h(huán)臺碎屑巖的一些地球物理、化學(xué)特征都是桂西北地區(qū)金礦礦床的找礦標(biāo)志。

作者簡介：劉仲林（1964—），男，廣西柳州人，供職于廣西有色和力礦業(yè)有限公司，研究方向：環(huán)臺碎屑巖在桂西北地區(qū)金礦成礦中的作用。

（責(zé)任編輯：吳 濤）