黔西南微细粒浸染型金矿成矿要素及地质特征分析

舒 适

（贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队，贵州贵阳500018）

1 工程概况

贵州西部峨眉山玄武岩型金矿主要有“红土型”氧化金矿和“凝灰岩型”金矿。盘县架底金矿是在峨眉山玄武岩中新发现的原生微细粒浸染型金矿，矿体普遍埋藏于地表0～400m范围内，金矿体多呈透镜状、似层状产出。其品位好、规模大，具有重要的经济价值。水银洞金矿是在20 世纪80 年代在黔西南地区发现的一种主要产于晚二叠世龙潭组碳酸盐岩中的微细粒浸染型金矿，因其特征与美国的卡林型金矿类似，诸多学者将其称为卡林型金矿。

2 成矿要素分析

2.1 成矿物质

牛树银[1]在研究地幔柱成矿作用时，提到刘英俊（1991）计算金、银在地球各圈层分布时，99%金在地核中富集，地壳与地幔中的金不足1%，地幔中的金甚至比地壳的丰度值还低。黔西南大面积分布着峨眉山玄武岩，且大量研究显示峨眉山玄武岩具有较高的Au背景值，说明微细粒浸染型金矿与峨眉山玄武岩有成因联系。根据地幔柱理论认为最初的金矿源层来自地核，地幔柱在核幔边界形成，向上到达上地幔底界，在其界面上演化成多个地幔亚热柱，亚热柱在上升至岩石圈底界时，逐渐拆离扩散沿岩石裂隙上升成为幔枝构造。研究区广泛分布着大量隐伏的花岗岩体，从包裹体测年等手段，发现成矿年龄在白垩世时期135Ma～145Ma 之间。该时期广泛的燕山运动导致板块向地壳俯冲形成大量的岩浆热液。从目前已发现的金矿体及矿化点来看其分布都在花岗岩附近。因此推断深部的花岗岩体可能为卡林型金矿的矿源层。区内深大断裂发育，含Au成矿热液可沿通道上升至P2m与P3l 或P3β之间的岩溶不整合面上，SBT 为区域构造热液蚀变作用形成的综合产物，具备矿源层的特征。而水银洞金矿龙潭组地层中的灰岩以及架底金矿玄武岩二段地层中的火山角砾岩虽然不具备矿源层的特征，但经过后期强烈的地质作用，热液的反复多期次改造，也能将岩石中的金萃取出来，高度浓集而形成矿床。黔西南微细粒浸染型金矿地球化学特征多呈Au-As-Sb-Hg-Tl 伴生产出，这样的元素组合通常来自热液的带入，另外含金黄铁矿的内核不含金，而外层环状条带含金的事实也表明了其是矿化热液活动作用的结果。

2.2 成矿流体

早期碳—氧同位素显示成矿流体主要来源于海相碳酸盐岩。刘建中通过对SBT 中碳—氧同位素的研究，发现其中有一个点落入花岗岩区域后作出了成矿流体可能“来源于花岗岩”的解释[2]。夏勇在对水银洞金矿中200 个与成矿流体相关的次生石英流体包裹体测温得出，金矿主成矿期流体包裹体的均一温度为200℃～220℃±，盐度5%～6%NaCl，成矿流体具低温度低盐度的特点；压力计算表明，成矿流体压力（1.6±0.4kbars），显示了超压流体的性质。单个流体包裹体成分激光Raman显示，其成分比较复杂，金矿成矿流体主要为NaCl-H2O-CO2-CH4-N2体系。流体氢氧同位素δ18OV-SMOW 值为22.8‰，说明成矿流体可能是深部流体与大气降水混合所致[2]。深部流体可能为构造活动形成的岩浆沿深大断裂上涌，大气降水则沿张性断裂、脆性剪切带、逆冲断层带等渗入到地下，在构造作用下，地层中的沉积水、孔隙水、裂隙水也可能释放出来。

2.3 成矿能量

黔西南微细粒浸染型金矿处于扬子古陆与华夏陆块的拼接处，在燕山期区域构造的影响下，太平洋板块向西俯冲，构造活动强烈。特殊的大地构造及板块运动为成矿提供了巨大的能量。一般来说古陆边缘与褶皱活动强烈的地带常是地壳薄弱地带，常伴随着岩浆的活动，深大断裂发育。燕山期构造运动和深大断裂的活化活动提供的热动力为成矿提供了能量。

2.4 成矿空间

黔西南微细粒浸染型金矿成矿空间主要为背斜核部及揉皱带。如灰家堡背斜两翼300～1500m范围、莲花山背斜南东侧揉皱带、泥堡背斜等。其次为区域构造引起的滑脱面，如构造SBT，矿体沿SBT 分布。再次为断裂构造控矿，多为高角度逆冲断层，矿体沿断层破碎带分布。另外，像架底峨眉山玄武岩中的破碎角砾岩带，龙潭组中不纯灰岩地带，也是金矿良好的就位场所。成矿空间的结构特征制约了矿体形态、产状，决定了矿床形成的规模。

2.5 成矿时间

在成矿作用中，成矿时间是及其漫长的，成矿过程也是相当复杂的。根据大量学者研究，黔西南微细粒浸染型金矿的成矿时间为燕山期。通过对架底金矿矿石薄片镜下分析，不同特征的黄铁矿分布、石英相互穿插表明成矿过程都是多期次热液活动的产物，水银洞金矿黄铁矿单矿物电镜分析显示黄铁矿具有三层式结构：沉积型的内核、表生黄铁矿、外层含砷黄铁矿环带。其中含金黄铁矿多分布自含砷黄铁矿环带上，沉积内核及表生黄铁矿均不含矿。表明普遍受后期热液活动影响。汤庆艳[3]采用水银洞断层上盘广泛发育的碳酸盐脉或雄黄(雌黄)—辉锑矿—碳酸盐脉。因为雄（雌）黄与矿化有关，暗示含Au热液与含铁碳酸盐岩地层发生过去碳酸盐化过程，对其钐—钕同位素年龄测试，水银洞可靠的成矿为年龄135Ma～145Ma（早白垩世）。另外，矿床的多成因性、多阶段性，成矿流体性质，矿床形成之后所受到的构造改变等因素都增加了成矿时间的复杂性及不确定性。

3 矿床地质特征

黔西南微细粒浸染型金矿矿床具有沿深大断裂呈带状分布的特点。架底金矿分布在弥勒—师宗断裂南东侧，水银洞金矿分布在水城—紫云断裂南西侧。成矿作用受深大断裂控制，其成矿范围大，规模大小不等。矿床地质特征主要有以下几个方面。

3.1 矿体特征

矿体一般呈不规则的透镜状、似层状、V 字型产出，矿体与围岩界线不清，只能通过化验分析了解[4-5]。在黔西南地区主要有三种矿床类型：一是龙潭组不纯碳酸盐岩中的层控矿体，另一种是断裂构造带中的脉状矿体，还有一种是岩石受构造强烈挤压形成的破碎带中的网脉状、微细粒浸染状矿体。

3.2 围岩蚀变

微细粒浸染型矿床的围岩蚀变有硅化、硫化物化、泥化、去碳酸盐化。硅化和去碳酸盐化与金矿化的时间大体一致，中等硅化及去碳酸盐化作用的晚期矿化形成最为强烈。去碳酸盐化是区内广泛分布的热液蚀变，常见大量热液溶蚀孔洞，它是以将白云石和方解石完全溶蚀掉为特征，因此，成矿前的热液大多为酸性的。在去碳酸盐化周围常可见大量的方解石细脉杂乱分布。硅化多呈网脉状或呈石英斑块交代原岩，它通常是金矿化是否发生的重要指标之一。泥化主要为高岭石化、蒙脱石化、绢云母化、伊利石化等特征。

3.3 矿石特征

黔西南金矿常见矿石矿物有毒砂、黄铁矿、辉锑矿、辰砂、雄（雌）黄，脉石矿物主要以方解石、石英为主，其次为高岭石、蒙脱石、绿泥石、绢云母、伊利石。辉锑矿和方解石常形成于成矿晚期阶段。Au、As、Sb、Hg、Tl元素的组合对于寻找微细粒浸染型金矿具有重要的意义。金的赋存状态为微细粒浸染型，普遍呈显微、亚显微状态，大小多在1～5μm。金常以固溶体形式呈内质同象进入黄铁矿或毒砂对的晶格中。As普遍呈毒砂、含砷黄铁矿、辰砂、雄（雌）黄的形态出现，其中与金形成密切相关的是含砷黄铁矿，其余的雄、雌黄、辰砂、辉锑矿形成时期都晚于金矿化。黔西南微细粒浸染型金矿矿石中的金主要被包裹于黄铁矿、毒砂、粘土矿物及炭质物中。

3.4 成矿物理化学条件

微细粒浸染型金主要呈羟基二硫络合物的形式存在。据流体包裹体研究：其成矿流体是大气降水与岩浆水的混合流体，具低盐度（1～8wt%NaCl）特征，富H2S、CO2。H2S 富集有助于硫化作用和含金黄铁矿的沉淀，CO2的富集意味着微细粒浸染型金矿形成于地下较深的深度，成矿流体的压力数据相当于地下6.4±1.6km的深度，成矿温度为190℃～230℃。

3.5 矿床成因

关于黔西南微细粒浸染型金矿的矿床成因，历来争论不休。岩浆成因观点者认为主要是浅成侵入岩体提供成矿物质和能量。沉积成因观点着认为矿源主要来自地层，热液以大气降水和沉积建造水有关，热源与中生代的火山—侵入活动有关。但不可否认的是两者都认为微细粒浸染型金矿属于低温热液矿床。通过前面大量的对比研究，作者认为黔西南微细粒浸染型金矿成因是：由峨眉山玄武岩结晶分异形成的花岗岩，在燕山期，板块构造运动下形成的岩浆使花岗岩体中的含Au物质活化。岩浆水与大气降水、沉积建造水组成成矿流体，沿深大断裂上涌，在合适的地方就位形成金矿床。其本质还是属于火山成因类型的矿床。

4 总结

扬子古陆边缘陆缘拉分盆地之三级沉积盆地的潮坪—泻湖相、局限海潮坪—台地相是微细粒浸染型金矿成矿的有利地段；峨眉地幔热柱的活动为金矿的形成提供了物质来源和热能来源；区域深大断裂为岩浆上涌提供了通道；成矿系统多因素的耦合为含矿热液的形成和活动创造了前提条件；燕山期水平挤压板块运动及岩浆活动使得黔西南微细粒浸染型金矿得以形成。总之，黔西南微细粒浸染型金矿属于火山成因矿床。