黔東南同古金礦床地質(zhì)特征再認(rèn)識

金廷福，潘佩榮，李 其，肖榮洋，蒙宇樂

（1.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059；2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局101地質(zhì)大隊(duì)，貴州 凱里 556000）

0 引言

同古金礦位于貴州省黔東南錦屏縣城南同古鄉(xiāng)，民采歷史可追溯到隋、唐、五代時(shí)期［1］。20世紀(jì)70—80年代，貴州省地礦局117隊(duì)、103隊(duì)和101地質(zhì)隊(duì)相繼對同古金礦區(qū)展開地質(zhì)普查和詳查工作，圈定了1.35t的黃金地質(zhì)儲量，規(guī)模為?。行徒鸬V床［2－3］，認(rèn)為礦床含金極不均勻、礦化分散、品位低，礦體小，厚度變化較大，礦體圈連困難，埋深較大，針對該礦區(qū)開采條件差的實(shí)際，其金礦遠(yuǎn)景不大。至90年代后期，同古金礦區(qū)實(shí)際累計(jì)采金量為5～10t，大大超出原來的儲量規(guī)模，使人們開始重新審視該礦床的成礦規(guī)律和找礦遠(yuǎn)景，余大龍［4］、吳攀等［5－6］研究團(tuán)隊(duì)對同古金礦進(jìn)行了構(gòu)造控礦規(guī)律以及地球化學(xué)方面的詳細(xì)研究，研究深度為自地表以下300m的淺部，研究認(rèn)為，在適當(dāng)?shù)臉?gòu)造部位和石英脈體交匯附近具有較大的找礦前景。針對先前“儲量低、前景差”的認(rèn)識、儲量與開采量的巨大反差［5，7－15］，筆者在對礦床進(jìn)行再認(rèn)識的過程中，注意研究了兩個(gè)方面的問題：①黔東南地區(qū)金礦與同古金礦成礦要素的對比分析；②結(jié)合區(qū)域金礦化（加里東期大量蝕變熱液、礦化所處階段、花橋金礦鉆孔礦化的啟示），對比分析同古金礦自地表300m以下空間的找礦前景。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1 構(gòu)造

黔東南及其鄰區(qū)位于揚(yáng)子陸塊與南華活動帶的過渡區(qū)，其在大地構(gòu)造位置上跨越上揚(yáng)子地塊和江南地塊。

同古金礦區(qū)位于山洞背斜的南西段，山洞背斜為一疊加于加里東期同古向斜之上的燕山期次級褶曲，為礦區(qū)的主要控礦構(gòu)造，與成礦有密切關(guān)系的層間裂隙蝕變帶、褶皺轉(zhuǎn)折端的鞍狀石英脈和背斜陡翼轉(zhuǎn)折端斷層破碎帶中的石英脈則是礦區(qū)的主要容礦構(gòu)造。背斜陡翼轉(zhuǎn)折端發(fā)育一組逆斷層，習(xí)慣稱為“背斜加一刀”［5，7］，地層在淺部表現(xiàn)為規(guī)則的背斜構(gòu)造，隨著深度的增加而演化為復(fù)式背斜。礦區(qū)主要發(fā)育NE向組、NW向組以及1條SN向斷裂，NE向組斷裂是礦區(qū)的主要斷裂（圖1）。其中F3斷裂為逆斷層，位于山洞背斜北西翼并與背斜軸大致平行，金礦化較強(qiáng)，M3含金脈帶是充填于F3上盤層間、似層間裂隙破碎帶中的復(fù)雜石英脈帶（圖1，圖4）。礦區(qū)中長期活動的F1（Fx）高角度陡立斷裂面及背斜轉(zhuǎn)折端中夾雜的蝕變帶（最有利的礦化溫度為300～320℃）具有可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是該礦區(qū)今后找礦的一個(gè)重要方向［16］。

1.2 地層

圖1 黔東南同古花橋金礦地質(zhì)簡圖［17－18］Fig.1 Sketch showing geology of Guhuaqiao gold deposit in southeast Guizhou

礦區(qū)內(nèi)地層，主要是板溪群隆里組一、二段，其中隆里組第二段下部至第一段地層未出露地表，是以鉆孔資料進(jìn)行對比和劃分的。石炭統(tǒng)黃龍組和第四系地表有零星出露。賦礦地層的基本特征見表1。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 含金石英脈特征

同古金礦區(qū)有6個(gè)含金脈帶，分別產(chǎn)于不同的層位中。石英脈中見金礦化，須滿足以下2個(gè)條件：①產(chǎn)于層間裂隙蝕變帶、褶皺轉(zhuǎn)折端的鞍狀石英脈和背斜陡翼轉(zhuǎn)折端斷層破碎帶中的石英脈中；②石英顏色為乳白色或煙灰色、硫化物種類和數(shù)量突然增多、脈體細(xì)小、黃鐵礦顆粒細(xì)小而密集的石英脈。

該區(qū)礦化類型，按含金石英脈體形態(tài)、脈體的產(chǎn)狀、金的顆粒大小及礦物類型分類如下：

（1）按石英脈形成先后順序，可分為4個(gè)階段：①白色石英階段；②黃鐵礦－石英－自然金階段；③閃鋅礦－方鉛礦－自然金階段；④方解石－石英階段。金主要形成于黃鐵礦－石英－自然金階段和閃鋅礦－方鉛礦－自然金階段。

（2）按含金石英脈的形態(tài)，可分為單脈型、復(fù)脈型及網(wǎng)脈型（圖2a）。

（3）按含金石英脈的產(chǎn)狀，可分為整合型和交錯(cuò)型（圖2b）。

（4）金的顆粒大?。唇鸬目梢娦裕┛煞譃槊鹘鹦秃臀⒘＝鹦停▓D2c，圖2d）。

2.2 金的賦存狀態(tài)

金的形態(tài)以粒狀為主，少部分成薄片狀、鱗片狀及砂狀，最大晶粒者呈囊粒狀。在不同的含金脈帶中，金顆粒的賦存狀態(tài)各有不同：①分布在石英脈的小裂隙和孔隙中；②分布在石英脈內(nèi)的黃鐵礦中；③分布在石英脈頂?shù)装鍑鷰r的黃鐵礦細(xì)脈中；④分布在黃鐵礦脈的黃鐵礦晶間構(gòu)成嵌晶、包含于黃鐵礦晶粒中、石英晶粒間且兩壁緊鄰黃鐵礦。

2.3 礦物組合

金礦石的礦物組合可分為：①含粗－中粒金的脈石英礦石；②含微粒金的石英礦石；③含硫化物－金的石英礦石；④含氧化物－金的石英礦石；⑤含微粒金的變質(zhì)砂巖、砂礫巖型礦石。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)的圍巖蝕變主要有硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化，以及高嶺土化、綠泥石化和絹云母化；與金礦化有關(guān)的為硅化、碳酸鹽化和黃鐵礦化。

表1 同古金礦賦礦地層及相應(yīng)含礦石英脈分布概況Table 1 Outline of the ore－bearing strata and their ore－bearing quartz vein distribution

圖2 同古金礦床含金石英脈特征Fig.2 Features of auriferous quartz vein of Tonggu gold deposit

2.5 礦床類型及成礦作用

對黔東南金礦的礦床類型、成礦作用和成礦期研究，前人進(jìn)行了廣泛的研究［8，11，19－28］。人 們 多 認(rèn)為該地區(qū)金礦的礦床類型為石英脈型或構(gòu)造蝕變巖型；但對金礦的成礦時(shí)代認(rèn)識上則存在分歧，大致有3種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為是武陵－雪峰期（1 000～800Ma）成礦；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為是加里東期（370～450Ma）成礦；第三種觀點(diǎn)則認(rèn)為是加里東期和印支－燕山期疊加成礦。本文認(rèn)為同古金礦為加里東期和燕山期疊加成礦。

黔東南產(chǎn)于下江群（或稱板溪群）中的金礦，成礦深度主要為300～1 000m，局部達(dá)2 000～3 000 m甚至更深。礦物的共生組合為一個(gè)成礦期（4個(gè)成礦階段）特征：①石英－氧化物－貧金階段，溫度在＞500℃；②石英－簡單硫化物－較多金階段，溫度為300～200℃；③石英－多金屬硫化物－富金階段，中－低溫；④石英－黃鐵礦－碳酸鹽－貧金階段，溫度為200～50℃。黔東南地區(qū)金礦的平均品位為1.18×10－6～3.5×10－6，個(gè)別礦床較高（5.43×10－6），金礦脈厚度為0.2～0.9m。同古金礦的賦礦圍巖為板溪群（下江群）隆里組，原巖為濱岸－淺海斜坡相濁流沉積砂－頁巖偶夾凝灰?guī)r，加里東期經(jīng)區(qū)域變質(zhì)形成淺變質(zhì)巖，區(qū)域變質(zhì)熱液的規(guī)模大、范圍廣，變質(zhì)碎屑巖中的金質(zhì)在150～300℃的溫度條件下富集成礦（圖3）。

圖3 黔東南地區(qū)造山運(yùn)動、形變、變質(zhì)作用與金礦化之關(guān)系（據(jù)盧煥章等，2005修改）Fig.3 The relationship among oroneny，deformation，metamorphism and gold mineralizalion in southeast Guizhou

3 礦床成因

黔東南同古金礦的熱源、熱液類型和物質(zhì)來源都具有多樣化和疊加性的特點(diǎn)：

（1）成礦物質(zhì)來源［9，14－15，20，29－34］。① 金來源于凝灰質(zhì)濁積巖（礦區(qū)雪峰期凝灰質(zhì)濁積巖的w（Au）＝36.95×10－9）；②幔源或殼幔混合源（加里東期）；③源于基底地層；④金質(zhì)來源于圍巖；⑤金來自變質(zhì)水和地表水的不均勻混合物；⑥深部來源。

（2）成礦熱液類型。①變質(zhì)熱液；②大氣降水；③巖漿熱液；④深部建造水；⑥地層水。

（3）熱源。由雪峰運(yùn)動產(chǎn)生，可分為：①巖漿作用；②變質(zhì)作用；③構(gòu)造動力作用；④深部地?zé)帷?/p>

綜上，同古金礦床的形成大致經(jīng)歷了以下過程（圖4）［17，20，32］：①雪峰運(yùn)動所噴發(fā)火山凝灰質(zhì)物質(zhì)形成的凝灰質(zhì)濁積巖為同古金礦床提供成礦物質(zhì)來源，形成金的高豐度巖層（礦源層），為后期的成礦奠定了基礎(chǔ)；②強(qiáng)烈的加里東運(yùn)動使深部流體（變質(zhì)熱液）與大氣降水形成混合流體，萃取、活化地層中的金質(zhì)，與深部流體中所攜帶的金質(zhì)一并溶解于混合流體中，沿著斷裂遷移，由于溫度和壓力降低，物理和化學(xué)環(huán)境變化，含金流體在脆、韌性斷裂（帶）中和地層中的虛脫部位、裂隙發(fā)育部位富集沉淀，形成金礦體；由于強(qiáng)烈的水巖交換作用，形成石英脈型和蝕變巖型金礦床；③燕山運(yùn)動對已成的金礦（化）體進(jìn)行疊加改造，使其貧化或富集，并在褶皺軸端陡翼的虛脫部位沉淀成礦。

圖4 同古金礦勘探線剖面圖及成礦模式（據(jù)張杰，1998；修改）Fig.4 Mineralize model and geological sections in Tonggu gold deposit

4 結(jié)論

（1）同古金礦的礦床類型為石英脈型＋構(gòu)造蝕變巖型，以石英脈型為主。黔東南地區(qū)產(chǎn)于板溪群（下江群）中的金礦，賦存深度為300～1 000m，甚至更深，同古金礦目前的勘探深度為地表以下300m，深部有較大勘探空間。

（2）礦區(qū)的金礦化形成于中－低溫的石英－多金屬硫化物階段，是自然金形成的最主要階段；金礦體產(chǎn)于石英脈中，尤其集中在石英顏色為乳白色或煙灰色、硫化物種類和數(shù)量突然增多、脈體細(xì)小、黃鐵礦顆粒細(xì)小而密集的石英脈段。

（3）同古金礦的成礦經(jīng)過了礦源層形成→金礦成礦→改造疊加的過程。

（4）同古金礦在300m深度依然有礦化存在，并繼續(xù)向下延伸；金礦的成礦溫度為110～350℃，主要為150～300℃，而變質(zhì)碎屑巖型金礦的成礦主溫度區(qū)為300～320℃；礦石的礦物組合為石英－黃鐵礦－碳酸鹽，缺乏多金屬硫化物，是貧金的礦物組合，多位于金礦垂直分帶的頂部；上述信息表示，成礦溫度較高、富金的礦物組合和垂直分帶的中部主礦體還應(yīng)該在更深的部位，即300m深度以下的深部隱伏礦體是今后探礦的主要方向。

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