贵州大观金矿床地质特征及控矿因素分析

2016-10-12李建全孙保平杜建松张杰何旭麒何仕达

西部探矿工程 2016年10期

关键词：右江大观褶皱

李建全，孙保平，杜建松，张杰，何旭麒，何仕达

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院，河南郑州450001）

贵州大观金矿床地质特征及控矿因素分析

李建全*，孙保平，杜建松，张杰，何旭麒，何仕达

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院，河南郑州450001）

贵州大观金矿是滇黔桂“金三角”典型的“类卡林型金矿”，具有岩性和断控的双重特点。大地构造背景条件和含矿建造条件是金矿成矿的充要有利条件，控制着区域金矿的形成条件。断裂控矿条件是金矿体具体产出位置、大小、形态等的决定条件，控制着矿体的分布。

类卡林型金矿床；地质特征；控矿因素；贵州

1　概述

贵州大观金矿床位于贵州省西南部（简称黔西南）的望谟县大观乡，20世纪70～80年代先后进行1∶5万地质调查、河流重砂测量以及通过异常查证发现的，自20世纪90年代开采以来，累计查明浅部（200m以浅）的资源储量大于10t，是滇黔桂“金三角”典型的“类卡林型”中型矿床之一。

滇黔桂“金三角”“类卡林型”金矿，按产状大致可以分为层控、断控和混合双重控制3类。层控矿床最典型的如贵州水银洞金矿，矿体顺层分布。虽然在背斜核部也存在一些切层断层，但规模小，含矿性差，不足以形成工业矿体［1］。断控矿床最典型的如贵州烂泥沟金矿，矿体赋存于高角度断层破碎带中，无顺层矿体出现［2-3］。层控和断控的双重典型矿床为广西乐业林旺金矿［4］，含矿地层为槽盆相中三叠统百逢组中，且矿床位于同生断裂附近褶皱和断裂构造最为发育的地方。大观金矿则具有典型断控特点，矿体赋存于高角度断层破碎带和褶皱核部，空间关系复杂多变。因此，对大观金矿床地质特征和控矿因素的研究，类比滇黔桂“金三角”“类卡林型”金矿成矿特征，为矿床的进一步勘查和开采提供依据。

2　区域地质背景

图1　滇黔桂大地构造位置略图

滇黔桂“金三角”所处的构造位置在晚古生代属于右江盆地的范畴。属扬子陆块西南缘与华南褶皱系西段的交接部位（图1）。右江盆地是一个较特殊的大地构造单元，最初被称为“右江再生地槽”［5-6］。右江盆地在晚二叠世，随着印支板块的俯冲，裂谷盆地转换为弧后盆地，但此时的弧后盆地仍然是扩张的环境。中三叠世，随着印支板块和古太平洋板块联合对扬子板块（或华南板块）的挤压，盆地应力状态由扩张转为挤压，弧后盆地相应地转换为弧后前陆盆地，沉积巨厚的陆源碎屑浊积岩，并向北西超覆淹没孤立碳酸盐台地［7-8］。盆地南东于中三叠世末期开始碰撞造山，造山过程由南向北推进；挤压造山末期，仅盆地西北部出现磨拉石堆积。侏罗纪和白垩纪造山后的伸展，出现断陷盆地和少量的酸性—超基性岩脉侵位。

右江盆地的发生发展为“类卡林型”金矿的形成提供了重要条件，主要表现在：

（1）裂谷盆地边缘的基底断裂既控制了盆地的边界，也控制了“类卡林型”金矿分布范围。所有的“类卡林型”金矿均位于由边界基底断裂控制的右江盆地内。

（2）右江盆地内不同的古地理格局控制了不同的地层层序；而不同地层序列的岩性组合和物理化学差异导致了矿床的容矿岩石和赋矿构造均有差异。

（3）右江盆地的次级大地构造单元控制了浅层地壳的构造样式，进而控制了不同的矿床亚类。形成于燕山期且叠加于造山期构造之上的黔西南坡坪大型多层次席状逆冲推覆构造是右江盆地内一条划分性的构造［9-10］，其西北部属于扬子被动大陆边缘，造山期断裂规模小，发育开阔平缓的简单大型褶皱，“类卡林型”金矿主要发育于大型背斜的核部，矿体顺层产出（如贵州戈塘、紫木凼和水银洞金矿）；其南东部属于典型的右江裂谷区，发育造山型紧闭线状复式褶皱，“类卡林型”金矿主要沿孤立碳酸盐岩边缘分布，但就位于盆地陆缘碎屑岩一侧，矿体受断层控制（如贵州烂泥沟、板其、丫他金矿，广西的金牙、高龙、明山金矿等）。

3　矿床地质特征

3.1地层特征

大观金矿范围内，主要分布着早三叠世奥伦期，中三叠世安尼期、拉丁期的一套台地边缘斜坡至渗水槽盆环境之类复理石建造—钙屑重力流沉积于深水陆源碎屑浊积岩，地层层序包括三叠系下统罗康组（T1lk）、中统许满组（T2xm）、呢罗组（T2nl）和边阳组（T2b），二叠系上统吴家坪组（P3wj）生物灰岩、礁灰岩仅在矿区背斜核部及东侧零星出露（图2）。矿区内赋矿层位主要为吴家坪组顶部、罗康组和许满组底部。

吴家坪组（P3wj）：为一套台地边缘礁滩相为主的沉积。岩性为浅灰色、灰色厚层块状细至中粒亮晶生物碎屑灰岩，常见方解石团块和细脉充填于灰岩裂隙中，含有少量重晶石。顶部以生物礁灰岩为主。该组顶部为金矿的主要赋存层位，容矿岩性为灰色块状亮晶灰岩，生物碎屑排列杂乱，钙质胶结，杂基支撑，受断层影响硅化蚀变强烈。

罗康组（T1lk）：为闭塞台地陆棚浅海相。岩性上部为灰至深灰中厚层状泥灰岩或夹薄层粘土岩。下部为薄层粘土岩夹凝灰质粘土岩、砂质粘土岩、薄至中厚层泥灰岩。局部可见大量硅化角砾，砾经3～5cm，排列杂乱，多呈棱角状，杂基支撑，钙质胶结。硅化蚀变强烈，局部可见方解石脉状充填。是金矿赋存的主要部位。

图2　大观金矿地质略图

许满组（T2xm）：为陆棚边缘—滨海相。岩性为灰色、深灰色中厚层绢云母砂岩、细至粉砂岩、粘土岩组成，相间重复而有一定的沉积韵律，岩层的韵律厚度为几米至十余米，厚度80～140m。下部20m左右，偶夹凝灰质粘土岩，局部硅化蚀变强，是金矿赋存的次要部位。

3.2构造特征

大观金矿北部和南西部为原地的孤立碳酸盐台地［11］，在碳酸岩台地之间则为一系列近EW向褶皱和NNE向冲断的斜坡相陆源碎屑浊积岩组成，在大观金矿北部靠近台地边缘的同生断层附近，近EW向的褶皱十分发育，远离台地边缘的矿区南部，变形程度减弱。整个矿区的构造格架由一系列的NNE向逆冲断层、错断该方向的NW、NEE向后期断裂和轴向为EW、SN向的褶皱组成。

断层：矿区受古构造及表层区域性构造制约，NNE向构造占主导地位，由西向东分别发育有F1、F2、F3等数条大致平行展布的高角度挤压逆冲断裂，挤压断裂破碎带走向长1500～2100m，倾向NWW，倾角43°～70°，断裂蚀变带宽数米至100m左右，为矿区内重要的控矿断裂构造。NNE向断裂的特点是规模大，延伸稳定，与近SN向褶皱一起控制了矿床的总体构造格架。在断层破碎带中，岩石硅化蚀变强，局部地段见透镜状金矿体（如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号）产出。

晚期发育NEE向断裂F5和NW向F8、F9，F5、F8断裂产状较陡，为一走滑性质正断层，造成地层较大面积移位，该性质断层的特点为规模较小，延伸有限（小于1000m）。F9为成矿期后的正断层，位于矿区北东部，走向长1600m，倾向南东，倾角70°，F9错断F5和F3，经钻孔验证，该断层不含矿。

褶皱：在矿区北部，以近SN向宽缓复式背向斜为主，晚期叠加EW向的横跨褶皱。在矿区南部则以宽缓背斜为主，背斜西翼遭F1、F2、F3等断裂破坏，且F1断裂蚀变带内，发育有局部紧闭不对称褶皱，东翼缓，西翼发展为倒转褶皱，说明构造发生时由东向西发生挤压。近EW向褶皱规模小，为复式背向斜，翼宽20m，叠加近SN向大型褶皱之上，使SN向褶皱枢纽呈舒缓波状延伸。

3.3岩浆岩

矿区范围内无岩浆岩出露，在矿区南西方向约12km处乐康、打郎一带仅有偏碱性辉绿岩组合沿背斜翼部顺层侵入灰岩中，零星分布，岩浆作用与成矿作用关系尚不明确。

3.4矿体地质特征

大观金已开采或正在开采的矿位于近SN向断裂蚀变带内，长约1600m，西部由8个呈豆荚状、透镜状的矿体组成，且断续出现，东部由5个断续相连的矿体组成，从矿体分布特点看，西部不同方向断裂交汇处，矿体规模较大，且品位较富，东部矿体分布基本沿F3断裂蚀变带及其旁侧的次一级层间破碎带分布，无其它方向的断裂交汇，矿体规模较小，矿体连续性较差，具典型断裂蚀变带控制特征。

矿体的分布特征与褶皱和断层的构造组合有直接的空间分布联系。整个矿区的赋矿层位大致受南北向褶皱影响，具体矿体的产出位置又受断裂的分布规律控制。可见，矿体的分布规律主要受褶皱的影响和断层的逐级控制，二者是同一构造体制下的产物。

3.5矿石特征

赋矿岩石为吴家坪组顶部至许满组底部的黑色炭质泥岩、泥灰岩、含黄铁矿细砂岩、粉砂岩、含黄铁矿钙质粉砂岩、泥岩、含黄铁矿微晶白云岩、硅化角砾岩、碎裂岩。矿体整体赋存特点为在隔水层（炭质泥岩，又称大观黑层）的下部，围岩突出特点：一是富含炭质和原生沉积黄铁矿及毒砂，含矿建造富含Au、As、Sb、Hg等微量元素及有机质。二是存在碎裂或角砾岩，具硅化、碳酸盐化。表明矿床的形成是在受构造断裂条件的影响下，含矿热液沿断裂上升，在还原条件下与富含Au、As、Sb、Hg微量元素和炭质、黄铁矿及毒砂的砂泥质及碳酸质岩系富集成矿。

矿石按氧化程度可划分为氧化矿和原生矿，氧化矿主要分布在地表至深50m范围内，目前基本开采完毕，原生矿呈深灰色、灰色，碳酸盐化成细网脉状分布，矿石矿物含少量黄铁矿，呈微细浸染状。矿石结构有自形、半自形粒状结构、他形粒状结构以及针状和环带结构。

矿石构造主要有浸染状构造，如黄铁矿、毒砂呈星点状、星云状浸染矿石，形成各种浸染构造；次有细脉状、条带状构造及角砾状构造，黄铁矿、雄黄、辰砂等沿节理、裂隙充填形成细脉状构造；局部黄铁矿沿层密布而成条带状构造；局部黄铁矿、辰砂、雄黄等经动力破碎形成角砾状构造。

3.6矿化蚀变特征

该金矿床及围岩矿化蚀变多沿断裂蚀变带呈带状分布，以交代和充填方式为主。交代作用有去钙化以及硅化、粘土矿化和硫化作用。硅化一般分2期，早期硅化石英粒度细，晶体污浊，常包裹有硫化物质点；晚期硅化石英多呈细网脉状，是主成矿期的产物。充填作用包括早期的方解石、石英、As、Sb、Hg的硫化物等，以及晚期的方解石。晚期方解石常与辰砂、雄黄伴生。主要蚀变类型有硅化、黄铁矿化、毒砂化、碳酸盐化、粘土化等。其中普遍见到的是硅化、黄铁矿化和粘土化。

4　控矿因素分析

4.1大地构造背景条件

大观金矿位于右江造山带边缘，与扬子陆块相邻［12］，右江造山带自泥盆纪以来为盖层沉积，早三叠世主要是被动大陆边缘沉积，中三叠世为陆源碎屑复理石沉积，为一套深水盆地序列，构造样式表现为变形强烈的褶皱带［13］。该金矿床位于北部和西南部的孤立碳酸盐岩台地边缘，就位于北北东向断裂蚀变带通过的的盆地陆源碎屑岩内，属含钙陆源碎屑岩型，受断层和褶皱控制。

4.2含矿建造条件

大观金矿矿体集中分布在碎屑岩建造、浊积岩建造、粉砂岩、泥质碳酸盐岩建造中，金矿的围岩主要是粉砂岩、杂砂岩、碳酸盐质岩石。含矿岩石孔隙度较高、渗透性较好，构成良好的容矿场所。同时金矿体多赋存于炭质、泥质岩层（大观黑层）的下部，泥质岩层塑变性较大，孔隙度小，对成矿流体起隔挡屏蔽作用。不同岩性组合共同构成了良好的矿液运移—储聚—封闭体系。

该特殊建造条件属典型的Si/Ca界面［14］，该界面的岩性、岩石能干性、岩石成分、岩石渗透率等物理变化，以及氧化还原电位、酸碱环境等化学变化能积极反映外界条件的改变，是一重要的成矿岩性组合界面。

4.3断裂控矿条件

与褶皱形成过程的同一构造体制下，在褶皱轴部和翼部，多发育的以压扭性为主的逆冲断裂构造，常表现为不同级次的切层或层间断裂挤压破碎带。逆冲断层破坏了岩石的完整性，产生各种纵横交错的裂隙，层间破碎同层间裂隙、层间虚脱等共同形成一定的低压扩容地带。多种断裂构造条件为含矿热液的上升、运移和渗透提供了通道，最后金矿液在合适的物理化学条件下沉淀富集（图3）。但成矿后期的断裂使金矿体产生变形、错断，甚至破坏。