桂西北三叠系超微细粒金矿床成因浅析及找矿方向

黄 涛

（广西壮族自治区第四地质队，广西 南宁 530031）

1 区域地质构造条件

1.1 地层

桂西北是右江盆地的主体部分，右江盆地演化相应经历了泥盆纪～早二叠世被动大陆边缘裂谷盆地阶段、晚二叠世～早三叠世弧后盆地阶段和中三叠世～晚三叠世早期挤压拗陷盆地阶段，晚三叠世后陆内挤压褶皱隆升成陆[1]。本区三叠系地层出露面积占75%，上三叠统局部有分布，主要以下、中三叠统为主，并于桂西北地区形成了以深海盆地深水相的陆源碎屑岩沉积为特征的巨厚砂泥质浊积岩和钙质粘土岩、泥灰岩及少量凝灰岩、灰岩、硅质岩等，沉积厚度2093m～10330m不等，其间散落一些(寒武系-)泥盆系～二叠系孤立碳酸盐岩浅水台地。

1.2 构造

桂西北在区域上位于扬子准地台与华南褶皱系西南缘的结合部位，其大地构造位置处于板块构造的边缘。区内主要发育北西向深大断裂，主要有右江断裂、南丹～昆仑关断裂、田林～巴马断裂和巴马～乐业隐伏断裂等大型区域构造，各区域断裂构造（盆地内以右江断裂为甚）旁侧衍生了多级断裂及褶皱，区域构造控制了右江盆地和金矿带的形成，其旁侧次级构造既可以是导矿构造，也可以是赋矿构造，控制了金矿床的赋存位置[2,3]。区域构造活动主要是长期拉张断陷沉降作用为主，主要表现为盆地的大规模沉降、孤立碳酸盐台地的形成、台地边缘的同构造沉积不整合及构造滑脱变形等。但也存在数个短时期的挤压作用，地层中多个挤压变形层、平行不整合面及沉积期形成的褶皱和挤压变形构造等十挤压作用产物，显示边断陷边沉积边褶皱特征。同时右江盆地同沉积构造活动十分强烈，贯穿整个盆地的演化过程。各构造多期、叠加活动给区域内矿床的形成提供了丰富的矿源和能量（见图1桂西北地层～构造分布简图）。

图1 桂西北地层～构造分布简图

2 金矿床矿体特征及矿物特征

2.1 矿体特征

根据桂西北已发现三叠统金矿床，其赋矿层位主要为中统百逢组（T2bf），次为下统罗楼组（T1l）、中统兰木组（T2l），含矿岩性均为粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩。大多数金矿体呈平缓的似层状、层状、透镜状，矿体厚度大，品位低变化小，矿体与围岩渐变过渡，界限不清；部分呈较陡立脉状产于断层破碎带中，矿体厚度小、品位高、变化大，矿体与围岩界线清晰[4]。矿体及矿石保留较完整的同时期沉积变形结构构造，矿体形态明显受控于构造形态，通常金矿体产状与地层、构造产状基本一致，具有地层与构造双重控制特征。

2.2 矿物特征

区内三叠系金矿床化学类型主要有金～砷～（锑）型和金～锑～黄铁矿型、少量金～汞～（铊）型金矿床，揭示了相同区内的金矿床其成矿流体性质（弱酸性-弱碱性）不尽相同的特点。金矿石常见的金属矿物是黄铁矿、白铁矿、毒砂、辉锑矿、雄黄、雌黄、辰砂，其次为磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等。脉石矿物主要是石英、方解石、白云石、铁白云石、高岭石、伊利石、蒙脱石、水云母、重晶石、石膏、萤石等。金为硫化物包裹金，主要呈超微细粒状吸附于黄铁矿、毒砂晶隙或其残缺晶格中，少量以离子金参与晶格结构中。金矿石具有明显的硅化、黄（褐）铁矿化、毒砂化、弱辉锑矿化等蚀变，多以侵染状、细网脉状分布于岩石中，显示为典型的中低温热液（150℃～250℃）矿物组合特征。

3 金矿床成矿物质来源

3.1 金、硫来源

据对桂西北主要矿床的硫～铅～碳稳定同位素以及围岩蚀变、矿石特征、流体包裹体、岩浆活动和古地热场研究，基本确定了桂西北超微细粒金矿床成矿物质主要来源于右江盆地内地层中的矿质，盆地内存在一套成矿物质相对富集的矿源层。桂西北金矿床的金主要来源于三叠系成岩初期的粘土吸附、生物（主要为藻类）吸附、生物产生的有机质热解后分异而形成金的络合物、成岩中后期的矿物重结晶作用的吸附沉淀[5]。少量为广西主要含金地层的下石炭统（C1）、上二叠统（P1）含Au岩屑及海底含Au岩浆热液喷发，也为金矿床提供了金的来源。据本区典型金矿床硫同位素测定，金矿石中的硫主要来源于同沉积的赋矿围岩，少量来源于岩浆。

3.2 流体

根据本区金矿床标本氢-氧同位素地球化学研究成果，桂西北超微细粒金矿床成矿过程中的水溶液主要是盆地热卤水，表明成矿过程以大气降水为主，其次为地层建造水，另有少量岩浆水和变质溶液，均为含金矿液运移提供了流体介质。

3.3 温度

右江盆地在海西期和印支期沉积最大厚度可超万米(或中、下三叠统地层的最大厚就可达万米)。按照地热增温率为3℃/100m～5℃/100m来计算，右江盆地（三叠系地层）底部的温度可高达300℃～500℃，且发生于印支晚期-燕山早期岩浆-火山活动所产生的地质热，完全可以满足本区金矿床成矿温度（100℃～300℃）作用需要的热动力[6]。

4 含金碎屑沉积建造

桂西北右江盆地处于裂谷环境中，岩浆活动频繁。据同位素年龄测定，本区最重要的两次岩浆活动为海西期的玄武岩浆喷发和晚燕山期的超基性、基性岩浆侵入。其中海西期的玄武岩浆喷发作用，释放出大量成矿物质，造就了区域泥盆系～三叠系的含矿建造。本区含金碎屑岩建造，主要为盆地中的早三叠统罗楼组、中三叠统百逢(板纳)组及中三叠统兰木组中的含钙细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩，各夹层中均见有金矿体产出，矿石结构构造保留原岩沉积特征，不同岩性的物理性质差异也有利于后期含矿热液运移、屏蔽阻隔、沉淀富集形成矿床。桂西北超微细粒各金矿床之间既有自己的特征，但共性也极为明显，即金矿体有比较固定的地层层位，为本区成岩后热液改造型金矿床提供了充足的理论依据。

5 金矿床的基本形成过程

据以上研究证据，桂西北超微细粒金矿床形成过程：泥盆-二叠纪右江盆地下沉，含粘土、有机质于还原环境中吸附超微细粒金（离子）沉积压实成岩，完成了金的预富集。伴随右江盆地下沉-隆起演化过程中的断裂褶皱构造大量发育形成，盆地内热液卤水通过各级断裂通道渗透交代、活化出先存含金富砷黄铁矿中的Au和As，形成弱酸性成矿流体，当成矿流体受热沿断裂上移，遇到富含活性铁的炭钙质泥质粉砂岩时，发生了成矿初期局部酸性淋滤和早期的硅化、去钙化作用，并在重结晶作用形成黄铁矿、毒砂的同时再发生了金的吸附沉淀。大气降水沿断裂、裂隙向下补充，再经地热加热向上运移，由于热液循环系统的多次反复活动，不断从矿源层中淋滤、溶解、搬运成矿元素，在近地表有利空间和环境交代、沉淀、充填、富集形成具工业价值的金矿床。

综上所述，成矿作用主要分为三个阶段：沉积成岩期金预富集→成矿期萃取先期富集成矿物质形成含矿流体上升迁移，在有利的场所卸载成矿并使围岩矿化蚀变→成矿期后受风化和淋滤作用形成氧化矿石。

6 地质找矿方向及标志

桂西北三叠系内超微细粒型金矿床，明显受构造与地层双重控制，主要找矿特征有：

6.1 地层特征

三叠系中含黄（褐）铁矿的细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩地段。

6.2 构造特征

金矿床受控于于右江断裂带为主及其旁侧次级断裂附近或右江盆地内孤立碳酸盐岩台地中及其边缘地带。金矿体通常产于弯隆、短轴背斜近轴部及其翼部、次级挠曲、古侵蚀面、层间断裂、挤压破碎带。三叠系与下伏二叠系碳酸盐台地不整合面或三叠系同沉积断裂构造内可能存在隐伏矿体。

6.3 蚀变特征

金矿（化）体露头一般有明显硅化、黄（褐）铁矿化、少量毒砂化。