桂东大瑶山成矿带鸡笼顶金矿地质特征及找矿前景

梁徐文，林冰霞

(1.广西壮族自治区二七二地质队，广西 南宁 530031；2.中国-东盟地学合作中心(南宁)，广西 南宁 530023 )

0 引言

大瑶山成矿带北接桂北拗陷，南与云开隆起和钦防海西地槽毗邻，区域性NEE向凭祥—大黎深大断裂沿隆起区轴线通过，是广西重要的金、银、铜等多金属成矿区之一[1]。前人先后对该区金矿进行了基础地质、矿产地质、成岩成矿时代、斑岩体形成机制及分布规律、成矿动力学背景、找矿标志和成矿预测等方面的研究，认为该区域金矿的成因主要有岩浆热液成因[2]、变质热液—岩浆热液叠加改造成矿[3]、变质热液成因[1]、斑岩型金矿床等[4]。目前已经发现数十个铁、铜、金、钴多金属矿床(点)，其中金矿最具工业价值。目前，该区取得较好探矿成果的有大黎铜钼矿、桃花金矿、古袍金矿、社垌钨钼多金属矿、圆珠顶铜钼矿等一系列典型金、铜、钼矿床。本文以鸡笼顶金矿为研究对象，在总结矿床地质特征、成矿规律的基础上，梳理找矿标志，为该区下一步寻找同类型金矿提供参考。

1 区域地质背景

矿区位于华南褶皱带的西部、大瑶山隆起中段南缘、NE向凭祥—大黎深大断裂与SN向武林—理达深断裂交汇处南西侧(图1)。区内主要发育寒武系浅变质含炭碎屑岩建造，边缘由泥盆系砂岩围绕，构成本区两个基本构造层位[5]。区域主要出露的地层由老至新有震旦系(Z)、寒武系(∈)、奥陶系(O)、泥盆系(D)、白垩系(K)。震旦系岩性为灰绿色厚层状长石石英杂砂岩夹粉砂岩、页岩、硅质岩。寒武系(∈)为一套细碎屑岩及碳质岩建造，岩性主要为长石石英砂岩、中厚层细砂岩、粉砂质页岩、页岩夹炭质页岩。泥盆系(D)白垩系(K)地层仅在矿区外南部局部零星分布。

区域构造作用—岩浆活动强烈，金矿成矿作用显著，先后经历了加里东期、印支一燕山期等多期构造运动相互叠加，形成了SN向和近EW向相互交错的格子状构造格局。EW向压扭性断裂带区域上控制铁、铜、金、钴多金属成矿带延伸，区内数十个矿床(点)呈NW向密集分布[6]，表明NW向断裂具有重要的控矿作用。本区域出露志留纪、二叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪中—酸性岩浆岩。

2 矿床地质

2.1 地层

矿区地层简单，岩层呈单斜产出，出露地层有寒武系黄洞口组第一段(∈h1)和第二段(∈h2)。黄洞口组第一段总体倾向NE，倾角一般为10°～55°，局部达60°；底部为灰白、灰绿色中厚层状含砾粉砂岩，中上部为灰白、灰黑、浅绿色中厚层状粗砂岩、不等粒砂岩、细砂岩、石英砂岩、泥岩、页岩。黄洞口组第二段总体倾向NE，局部倾向NEE，倾角一般为20°～50°，下部岩性为灰绿色不等粒石英砂岩夹页岩，中部为黄绿色中粒砂岩与页岩互层，灰绿色粉砂岩与页岩互层，炭质页岩、石英细砂岩夹页岩，上部为灰绿色石英砂岩与页岩互层。该段滑塌浊积岩比较发育，反映其沉积期构造地质事件较多，有利于含金重矿物在浊流中沉积，形成高含金层位[7]。寒武系黄洞口组具典型的浊流沉积特征，可见千姿百态的浊流特征构造，呈现出大小不等的沉积韵律及明显的鲍玛序列特征，为该区金矿主要赋存层位[7]。

2.2 构造

桂东大瑶山成矿带位于加里东构造层范围内，褶皱主要为一近EW向的复式背斜构造，呈紧密线状分布，鸡笼顶金矿区位于该复式背斜的南翼，为一单斜构造。断裂由近SN向(F1、F3)、NW向(F2、F4、F5)、近EW向(F6)三组组成。其中近SN向的断裂规模最大，切割了近EW向(F6)断裂，纵贯整个矿区。矿体主要呈脉状、透镜状，产出于近SN向(F1、F3)、NW向(F2)断裂破碎带内，与断裂产状总体保持一致，但产出位置各异。其中，部分矿体产于断裂破碎带的顶部和断裂破碎带中间，部分矿体形成于次一级张扭性断裂中，以细脉状产出。

2.3 矿体特征及氧化带

2.3.1 矿体特征

本区金矿体产于寒武系黄洞口组的含金断裂蚀变带内，呈脉状、透镜体状，为破碎—蚀变岩型金矿床，主要为氧化矿、原生矿两种自然矿石类型。矿区内划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号金矿带(表1)。其中，Ⅰ、Ⅱ号金矿带规模最大，呈近乎平行产出，主要赋存于黄洞口组第二段含金断裂蚀变带中，受F1，F3断裂控制，呈脉状、透镜体。矿体倾向NE、SE，倾角较陡，单矿体长40～700 m，厚1.33～22.95 m，Au品位为0.42×10-6～16.28×10-6，矿带内各矿体具有大致平行产出特征，分布高程76.4～193.5 m，氧化矿、原生矿均有揭露(图2)。此外，Ⅲ号矿带位于六扁冲东侧一带，呈脉状产出于黄洞口组第一段的F2断裂破碎带中，矿体整体呈NW—SE向展布，产状与F3断裂破碎带产状一致，单工程矿体厚度为0.12～8.29 m，平均厚度为2.91 m，主要揭露氧化矿。

表1 鸡笼顶金矿区矿体特征Table 1 Orebody characteristics in Jilongding mining area

2.3.2 氧化带特征

矿区地处亚热带气候，温湿多雨，化学风化作用强烈，加之矿区地形较陡，有利于地下水的运移，矿区金矿体氧化带发育[8]。氧化矿石呈黄灰色、褐黄色和褐红色，矿石矿物主要为褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿，少量赤铜矿等，金属硫化物主要为少量的黄铁矿、黄铜矿。脉石矿物主要为石英、长石，少量绢云母、绿泥石、黏土矿物、碳酸盐矿物及锆石等。氧化深度与地下水的活动关系密切，一般山坡地带氧化深度较浅，其氧化界线的高程与矿体出露高程基本总体上呈同步升降关系[9]。据已施工钻探、坑探工程揭露砂泥岩及矿体的氧化深度为4.0～41.4 m，平均20.02 m(图3)，从氧化带到原生金矿体，金含量总体呈现出高→最低→低的变化特征。

图3 Ⅰ-1号金矿体氧化-原生矿分布纵剖面图Fig.3 Longitudinal distribution profile of oxidation-primary ores of gold orebody No.I-1

2.4 矿石物质组分及结构构造

按矿石的氧化程度，可将区内矿石划分为氧化矿石、原生矿石两种自然类型。根据光薄片鉴定，本区原生金矿石的主要矿物较简单，金属矿物主要有自然金、黄铁矿，少量黄铜矿、磁铁矿；脉石矿物主要为长石、石英，次要矿物为绢云母、白云母、碳酸盐矿物等。黄铁矿是最普遍的金属硫化物，占矿石矿物相对含量的1%～10%，主要以两种类型产出，一是早期晶出的黄铁矿，其磨光度较差，颗粒表面比较碎裂，局部可见有细小的黄铜矿被包裹其中，多以碎裂结构产出；二是晶出时间较晚、磨度较好的黄铁矿，这部分黄铁矿含量少，主要呈独立状态或少量与其他金属矿物连生嵌布在脉石裂隙中。黄铁矿与金矿物的关系极为密切，往往黄铁矿发育的区域，其矿化程度亦较好。黄铜矿在矿石中含量较少，主要为成矿早期嵌布于黄铁矿中和嵌布于脉石裂隙或脉石粒间的黄铜矿，后者与金矿物的关系比较密切，常见有金矿物与黄铜矿呈紧密连晶状态嵌布。原生金矿石主要以变余细—粗粒砂状结构变余粉砂结构、变余显微鳞片结构和后期动力作用形成的碎裂结构、角砾及碎粒结构为主。矿石构造主要为块状构造、脉状构造、浸染状构造。

本区氧化金矿石的主要矿物较简单，主要金属氧化物为褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿，少量赤铜矿等。其中褐铁矿在氧化矿石中分布普遍，为黄铁矿受氧化作用次生演变转化而来，镜下仅见极少量黄铁矿呈交代残余结构，主要嵌布在脉石裂隙或脉石粒间，少量褐铁矿呈细脉状沿脉石裂隙分布。褐铁矿与其他金属矿物关系不密切，与金矿物有一定关系[10]。氧化金矿石主要以他形晶粒状结构、交代残余结构、包含结构为主。矿石构造主要以脉状构造、块状构造、浸染状构造为主。

2.5 金的赋存状态

经过显微镜及X荧光半定量分析测定(表2)，矿区内金矿物主要以自然金单体形态的形式存在，极细粒(<0.1 μm)单体金形式被胶体吸附于黄铁矿或由黄铁矿、菱铁矿氧化而来褐铁矿等载金矿物的裂隙或表面，多呈不规则状，他形粒状，占总含金量的59.73%～82.45%。载金矿物主要有铅锌铜硫化矿物、碳酸盐矿物、褐铁矿、黄铁矿、石英和硅酸盐矿物，占整个矿石含金量的14.01%～39.29%，其中铅锌铜硫化矿物包裹金占总含金量的6.15%～20.12%，显示出金与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等金属硫化矿物关系较为密切。

表2 金的赋存状态分析结果Table 2 The analysis result of gold occurrence state

2.6 围岩蚀变

该区围岩蚀变较为强烈，主要发育在断裂构造带与围岩接触带位置以及断裂构造带内，蚀变与矿化密切相关，主要的围岩蚀变类型有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化和碳酸盐化，其中硅化、黄铁矿化与金矿化关系最为密切。在石英脉旁和断裂带内均发育不同程度的硅化、黄铁矿化，且与金矿化带的分布具有密切的正相关性。矿区范围内的各种围岩蚀变叠加在一起，蚀变作用的发育强度与断裂对围岩的破坏程度具有密切的联系[11]，蚀变时空关系上，表现为由断裂构造带中心向两侧依次减弱，呈现出破碎→蚀变→矿化的空间分布特征，从而形成蚀变和成矿过程的多期性及复杂性，即同一种蚀变作用也具多世代现象。

3 成矿条件及找矿前景分析

3.1 成矿条件分析

1)区域环境：本区位于华南褶皱带的西部，大瑶山隆起中段南缘，NE向凭祥—大黎深大断裂与SN向武林—理达深断裂交汇处南西侧，区内构造活动强烈，有花岗斑岩脉沿构造破碎带侵入，矿床受地层、构造、岩浆岩等因素控制，是广西重要的金、银、铜等多金属成矿区，具有较好的成矿地质背景。

2)赋矿层位：矿区范围内地层主要为寒武系黄洞口组具典型的浊流沉积特征，微粒状、比重大、物化性质稳定的金颗粒易沉积、掩埋速度快，与碎屑成熟度低的浊流沉积岩一起沉淀成岩，形成金背景值初始矿源层，为该区成矿提供必不可少的金物质基础。根据前人资料，寒武纪浅变质岩系中金的丰度比其克拉克值通常高出一个数量级，经统计赋存于寒武纪浅变质岩系的金矿储量占桂东大瑶山成矿带已知储量的86.77%[7]。

3)控矿构造：近SN向(F1、F3)和NW向(F2)断裂构造严格控制着本区矿体的产出特征，为主要的容矿、控矿构造。其中，F1断裂为压扭性断裂构造，是矿区内规模最大、构造变形程度最激烈的控矿构造，切割寒武系黄洞口组第一段、第二段，在平面上呈宽缓的“S”形弯曲，沿走向膨胀收缩现象十分明显，沿倾向倾角变化大。经槽探、钻探工程揭露，F1断裂构造带内的Ⅰ号金矿带规模最大。笔者认为在浊流沉积的作用下形成了寒武系矿源层或早期的金矿(化)体，经过区域上多期构造运动相互叠加，形成本区错综复杂的构造体系，长期的构造活动对早期形成的矿源层进行活化、迁移、改造、富集、沉淀，为形成富、厚金矿体提供了有利的构造背景。断裂构造发育的规模及动力变形程度与金矿化强度呈现出明显的正相关关系，即断裂构造越发育，构造动力变形越强烈，金矿化强度越高[12]。

4)岩浆作用：区内岩浆活动强烈，根据前期研究成果[1，12-14]，桂东大瑶山成矿带金丰度值较高的寒武系，遭受了多期构造运动相互叠加、岩浆侵入的热力变质以及岩浆后期产生的热液作用，使金活化迁移到构造裂隙中充填交代富集成矿，显示出该区金矿的形成与岩浆岩存在着时间、空间、成因上的密切联系。笔者认为在未来找矿攻坚过程中应加强对该区岩浆岩特征的研究。

5)蚀变作用：矿区内的蚀变作用主要受断裂构造的影响，往往构造变形对围岩作用越强烈，蚀变作用越发育。硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化和碳酸盐化往往发育于石英脉旁和断裂带内，且与金矿化的分布具有密切的正相关性。根据热液蚀变地球化学分类[15]，酸性和强酸性蚀变常位于矿床的上部，深部以中性蚀变、碱性蚀变为主，按照该规律本矿区矿体下部倾向方向下延，仍然具备形成一定规模的富厚金矿体的成矿条件。

3.2 找矿前景探讨

1)研究表明桂东大瑶山成矿带金矿体的产出均受一定的地层约束，成矿物质主要来源于一定的层位之中[11]，鸡笼顶金矿主要产出于寒武系黄洞口组，金的丰度值较高，可为金矿床的形成提供丰富的物质来源；矿区内断裂发育，且目前控制的矿体均产出于断裂构造带内，产出特征与断裂总体上保持一致；区内岩浆活动强烈，对寒武系中金矿源层起到活化作用，使围岩中的成矿物质沿一定方向活化迁移，并叠加于早期形成的矿源层或矿(化)体之上，对矿体的形成具有明显的间接控制作用。在多种地质作用、多种成矿物质来源、多期(多阶段)的改造、叠加作用下，形成了有利的成矿地质条件，矿区具有良好的找矿前景。

2)受勘查工作投入的影响，金矿规模最大的Ⅰ号金矿带走向延伸方向的北侧、南侧尚存在较大的找矿空间，特别是北侧控制Ⅰ-1号金矿体的ZK0901、ZK0902钻孔，主要揭露氧化矿，厚度为10.73～22.95 m，ZK0902钻孔仅控制到金矿体的氧化/原生矿界线，在倾向及走向方向的矿体尚未完全控制，未来在F1断裂构造带延伸方向依然存在较大的找矿空间。

4 结论

1)本区金矿体主要赋存于寒武系黄洞口组第一段(∈h1)和第二段(∈h2)，矿区内两个主要的金矿化带，主要产于近SN向F1、F3断裂构造带内，金矿化带严格受断裂控制，断裂既是本区控矿构造又是容矿构造。

2)通过桂东大瑶山成矿带鸡笼顶金矿区地质特征、金的赋存状态、围岩蚀变特征的分析，认为鸡笼顶矿区在多种地质作用、多种成矿物质来源、多期(多阶段)的改造、叠加作用下，形成了有利的成矿地质条件，矿区具有良好的找矿前景。矿区内含金断裂蚀变带发育，已有民隆、地表工程、深部钻探工程对金矿体进行了初步控制，并具有一定的规模，但已有工程对矿区范围内的金矿体控制程度仍然不足，尤其是Ⅰ号金矿带在走向、倾向上有待进一步研究，这将为今后进一步开展矿产勘查工作提供有利的勘查区域，为矿区扩大资源量提供依据。

注释：

① 西壮族自治区二七二地质队. 广西平南县鸡笼顶矿区金矿详查报告[R]. 2016.