云南广南县格乍金矿矿特征及成因分析

苏泰民，吕 佳，徐兴业

(1.云南省地质科学研究所，云南 昆明 650051；2.云南省地质矿产勘查院，云南 昆明 650051)

云南省广南县格乍金矿地处华南加里东褶皱系西南缘，滇东南褶皱带，文山-富宁褶皱束之漕竹山拱褶内，马关-西畴断层北侧。属越北古陆坳陷带。地壳活动经历了由地槽(加里东期)到地台(华力西)，再到地槽(印支期)的复杂演化过程。上寒武统为一套海相碳酸盐建造，砂泥质建造，代表准地槽沉积；泥盆系为一套砂泥质、碳酸盐岩建造；石炭、二叠为一套厚度不大的碳酸盐岩建造，表现出典型的地台型建造特征；三叠系为一套碳酸盐建造、砂泥质建造。缺失中上奥陶统、志留及侏罗、白垩、第三系等地层。

矿区位于区域构造线方向由北东逐渐转为近东西向的转折部位，为环绕越北古陆呈同心环状展布的弧形构造，北西向构造穿插其间，构成了本区的构造格架。弧形构造由一系列弧形弯曲的断裂和线状褶皱组成，弧顶向北突出，呈半环状展布，其展布格局受文山弧形构造控制，构造形变主要为晚印支运动产物。

1 矿区地质

1.1 地层

广南县格乍金矿区地层主要出露下奥陶系红花园组(O1hn)、下泥盆系坡松冲组(D1ps)、下泥盆系坡脚组(D1p)和第四系(Q)。其中，坡松冲组(D1ps)是矿区主要的赋矿层位。现将各地层由新到老叙述如下(图1)：

(1)第四系(Q)：主要分布于矿区河流两侧河床及阶地，为浅红、褐黄色坡积、残积、冲洪积淤泥质粘土、粉砂质粘土、砂、卵砾石组成。厚度5m～20m。

(2)下泥盆统坡脚组(D1p)：岩性灰黄褐色至深灰色薄至中厚层状水云母粘土岩和含粉砂质泥岩，岩石劈理发育，含“东京动物群”腕足类化石。厚267m。该组岩性稳定、单一，从下往上岩石颜色逐渐变深，成层变薄，上部多为叶片状泥岩，至顶部常形成厚15m～25m叶片状钙质泥岩夹生物砾块状灰岩。

(3)下泥盆统坡松冲组(D1ps)：可分为是、下两段，并且该组不整合于下奥陶统红花园组(O1hn)白云质灰岩之上(图1)。

坡松冲组上段(D1ps2)：岩性为灰、浅黄、浅褐黄、紫红色薄至中层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩，沿构造破碎带具轻微硅化、高岭土化、褐铁矿化，是矿区主要的赋矿层位，含矿部位原生岩石中黄铁矿化普遍，地表氧化为褐铁矿，可见五角十二面体的黄铁矿和针柱状毒砂等矿物残晶。为矿区内主要含矿层厚大于178m。

坡松冲组下段(D1ps1)：岩性灰、灰白、褐黄、紫红色薄层状粉砂质泥岩夹薄层状泥质粉砂岩或不等厚互层，局部地段底部为砾岩。该段普遍硅化，具不均匀褐铁矿化。从岩性层序组合上，石英颗粒下粗上细，具有典型的曲流河相沉积特征。下部沉积构造有楔状交错层理，上部多为平行层理；从上向下，成层变厚，上部多为薄至中层状，下部多为厚层至块状。厚200m～500m。

(4)下奥陶系红花园组(O1hn)：岩性灰色中至厚层状泥质灰岩、白云质灰岩、泥质条带灰岩，含古杯海绵生物化石。厚300～600m不等。

1.2 构造

矿区内构造分为褶皱构造和断裂构造，褶皱构造主要为格乍复式向斜、丫腮坡背斜。断裂构造发育，按构造线展布方向可将矿区的断裂构造分为北西向组、北东向组、近东西向组。矿区总体为一倾向南西，倾角15°～28°的比较对称的小型复式向斜构造。由于受F2、F3两条断裂的拉伸，挤压作用，含矿层小型柔性褶曲、层间构造破碎带都比较发育，加之上下的泥质岩层透气，透水性差，构成良好的屏敞层，为含矿热液的蓄聚提供了良好的空间场所，得以形成较为稳定的格乍金矿床(体)。

图1 云南省广南县格乍金矿地质简图

1.3 变质作用及围岩蚀变

1.3.1 变质作用

区内变质作用不强，为轻微变质—浅变质，变质程度较低，表现为砂、泥质岩经微的千枚岩化。主要为构造动力变质作用，岩性为构造角砾岩、碎裂状蚀变粉砂岩、碎裂状泥岩，局部见断层泥；节理、裂隙发育地段局部具接触热变质作用。

1.3.2 围岩蚀变

矿区矿化围岩蚀变类型属中低温热水溶液蚀变，矿化蚀变作用大致可分为两期

(1)早期矿化蚀变：早期富SiO2热水溶液沿加里东期不整合面和北西向断裂构造充填交代坡松冲组下段砂岩，形成强的硅化石英岩，与此次蚀变相伴的金属硫化物有：细粒状黄铁矿和辉锑矿组合，此次蚀变金矿化甚微；

(2)晚期热水溶液蚀变：主要作用于坡松冲组上段的泥质粉砂岩岩层中，硅化强度减弱，以岩层中较多的石英脉、团块状形式表现，并伴以褐铁矿化(系硫化物氧化产物)，较新鲜矿石中则见有五角十二面体黄铁矿和针、柱状毒砂晶体分布于矿、岩石中，该期蚀变与本区金矿形成关系极为密切。

矿区内与金矿相关的主要围岩蚀变有硅化、褐铁矿化、毒砂化、黄铁矿化、臭葱石化，偶见磁铁矿化及黄铜矿化。主要沿节理、裂隙构造产出，发育于粉砂岩、泥质粉砂岩中。其中，前四种蚀变与矿区内的金矿化关系密切，且多种蚀变叠加时，金矿化越强。

2 矿床地质

2.1 矿体特征

矿区内共圈出主要矿体2条，即V1、V2。现将主矿体特征分述如下征分述如下。

(1)V1金矿体：分布于矿区矿体带中部，矿体呈似层状、脉状、透镜状赋存于下泥盆系坡松冲组上段(D1ps2)褐铁矿化泥质粉砂岩层间构造破碎带中，矿体呈北西-南东向展布，矿体倾向北东，倾角17°～31°，平均26°。单工程矿体厚度0.78m～29.29m，平均厚度9.17m，厚度变化系数为112.55%，属厚度较稳定矿体。矿体Au单样品位0.14～11.7 g/t，单工程矿体Au品位 0.52～3.42 g/t，矿体Au平均品位1.44g/t，品位变化系数为93.65%，属有用组分分布均匀矿体，矿体沿走向及倾向连续分布，矿体中无夹石。

(2)V2金矿体：分布于V1矿体南东侧，矿体呈似层状产于下泥盆系坡松冲组上段(D1ps2)褐铁矿化泥质粉砂岩层间构造破碎带中，矿体呈北西-南东向展布，总体走向320°，矿体倾向北东，倾角17°～30°，平均26°。单工程矿体厚度8.26m～14.31m，平均厚度11.79m，厚度变化系数为24.67%，属厚度稳定矿体，矿体连续、完整，沿矿体走向往两侧整体变薄，矿体尖灭。矿体单样Au品位0.50～3.42g/t，单工程矿体Au品位 1.46～1.80 g/t，矿体Au平均品位1.56g/t，品位变化系数为40.59%，属有用组分分布均匀矿体，矿体沿走向及倾向连续分布，矿体中无夹石。

2.2 矿石类型

根矿石类型主要为上部为氧化矿，下部为氧化矿和混合矿相互交织；少量低品位氧化矿和混合矿，主要矿化蚀变为硅化-褐铁矿化组合，局部见毒砂化、臭葱石化。

2.3 矿石质量

2.3.1 矿石结构、构造

矿区内矿石矿物以细粒—微粒结构为主，根据矿物的结晶形态及相互关系，主要矿石结构为微细粒结构、碎裂(压碎)结构、变余结构、晶粒结构(包括自形晶结构、半自形晶结构、它形晶结构及星状连晶结构等)、风化残余结构、鳞片变晶结构、泥晶结构，局部见纤柱状变晶结构、胶状结构等。

矿石构造由稀疏浸染状构造、蜂巢状构造、脉状、断续脉状构造、斑点状构造、条带状构造、角砾状构造、残余构造及土状构造等，其中尤以稀疏浸染状构造和蜂窝状构造最为发育。

2.3.2 矿石中金的赋存状态

金的赋存状态为：裸露与半裸露自然金(游离微细金)，碳酸盐包裹金，铜、铅、锌、硫化矿包裹金，褐铁矿包裹金，黄铁矿包裹金及石英和硅酸盐包裹金。其中，金元素一是呈自然金的单矿物赋存(游离微细金)，二是呈质点状(包裹金)机械混入物混入于黄铁矿、毒砂、石英等载金矿物之中，三是呈质点状机械混入物混入于褐铁矿中。

3 矿床成因

3.1 成矿控制因素

(1)地层因素：矿区内的金矿体主要赋存于下泥盆统坡松冲组上段(D1ps2)中的泥岩及泥质粉砂岩、粉砂岩中，岩石脆柔在构造作用下易发生破碎变形，节理裂隙发育，构造破碎带上、下盘的泥岩类岩石本身是良好的屏蔽层，当含矿热液沿构造裂隙带发生充填交代形成矿体时，由于上、下盘岩石具有较好的屏蔽作用，使含矿热液在裂隙带内得以富集成矿。

(2)构造因素：矿体均受矿区内F1、F3两条北西向近平行分布的构造破碎带夹持、控制，在次级层间构造裂隙带中，形成一组北西向不等间距平行展布的矿体群。构造破碎带的形成，有利于含矿热液的运移与分配，为矿区主要导矿构造和配矿构造，破碎带内北西向次级断裂的形成，为矿液提供了通道及富集场所，是矿区主要容矿构造，控制着矿体的形态、产状、规模及金等有益元素的富集。

3.2 找矿标志

(1)成矿地质背景标志：有加里东构造面的存在，成矿前期和成矿期断裂、褶皱发育，且作用于加里东不整合面上的地段。

(2)具有上述地质背景条件地区，有金的地球化学异常和锑矿化显示地段。当出现As-Sb-Hg-Au组合较好的化探异常时，特别是这四种元素异常叠合，往往有金矿体存在。大比例尺土壤地球化学异常，能指示出金矿(化)体的产出部位。该标志是矿区内寻找微细粒型金矿的间接标志。

(3)硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、毒砂化等中低温热浪蚀变预示金可能赋存的空间位置。①硅化带：多沿构造破碎带呈面状、脉状、团块状分布，部分呈小脉状穿插于岩层中，石英呈离散状分布，颗粒呈糖粒状时，且伴有黄铁矿化、毒砂(臭葱石)化等蚀变时，直接找到金矿体的可能性大；当石英脉破碎且与褐铁矿体相伴生时，也可能找到金矿体；如单一硅化，岩石完整时，找到金矿体的可能性小，是矿区内寻找金矿的直接标志；②黄(褐)铁矿化带：当黄(褐)铁矿化带与硅化带叠加，呈细脉状分布，且晶体为细小五角十二面、四角八面体时就可能找到金矿(化)体；③毒砂(臭葱石)化：多与硅化、黄(褐)铁矿化相伴产出，由于毒砂与金矿化关系最密切，找到毒砂就找到了金矿体。是矿区内寻找金矿的直接标志。

3.3 矿床成因分析

格乍金矿矿体主要赋存于加里东构造面上覆地层，下泥盆系坡松冲组泥质粉砂岩、细砂岩中，呈似层状、透镜状产出，矿体受北西向的F1、F2、F3断裂构造较为明显，与成矿有关的围岩蚀变有硅化、石英脉化、褐铁矿化、黄铁矿化、毒砂化及锑矿化，局部见臭葱石化，金以微细粒形式赋存于岩石或载金的硫化物、石英脉中。

推测主要成矿机理：成矿期，深部隐伏岩体中富含矿质及活性组份的汽水热液沿构造通道运移，在构造运动及热液的作用下，不断萃取初始矿源层中的成矿物质，与围岩不断进行物质交换，形成硅化、绿泥石化、黝帘石化等蚀变，使有用组分进一步富集，随着温度、压力的降低，中、低温含金热液在封闭的空间位置进行充填、冷凝沉淀，形成构造破碎蚀变岩型金矿体。

综上所述，格乍金矿属中-低温热液或热水溶液充填-交代微细粒浸染型金矿床。