黔西南泥堡金矿床容矿火山岩系中“粉砂岩”夹层的岩石类型归属研究

祁连素

(贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院，贵州 贵阳 550018)

1 引言

以前认为泥堡金矿床容矿火山岩系中间有一套“粉砂岩夹层”，该层上覆是火山角砾岩，下伏是凝灰岩，火山岩系中间出现了“粉砂岩夹层”是极不协调现象。本文针对这套特殊的“粉砂岩夹层”开展专题研究，在中心剖面系统采集岩矿石样品，从微观组构特征及元素地球化学角度恢复强蚀变“粉砂岩夹层”原岩类别，系统总结地质前辈们对泥堡金矿床地质特征相关研究等(王砚耕 等，1995；2003；韩至钧 等，1999；陶平，2005；刘平，2006；)，建立完整火山旋回形成的火山岩系岩相组合作对比研究，探讨该地区金矿成矿作用与峨眉山玄武岩火山旋回末期喷发残余岩浆活动的相关性，试图揭示火山岩及其伴生热液与成矿作用的关系，进而拓展对这种类型矿床的找矿思路。

笔者在最近《贵州普安泥堡地区峨眉火山活动与金成矿关系研究》中发现，泥堡金矿床火山岩系中出现的 “粉砂岩夹层”具有典型的火山碎屑岩的成分与结构构造及局部出现大量生物化石碎片特征，原先认为是火山岩系中的这套“沉积岩”夹层不存在，只是火山喷发旋回中的短暂喷发间隙，总体为同一个火山旋回产物，恢复原岩应为蚀变凝灰岩。

2 矿区地质概述

2.1 矿区地质

泥堡金矿床位于潘家庄断裂成矿带西段之中部，潘家庄断裂成矿带是滇黔桂“金三角”金矿集中区重要组成部分。区内构造变形较为强烈，构造形迹展布以北东东向为主体，北西向次之，构造样式以褶皱、断层为主。主要褶皱构造为北东东轴向的二龙抢宝背斜，断裂构造为北东向与北西向两组为代表(图1)。前期勘探成果表明，北东向断裂主要发育有F1、F2、F3、F4等，该组断裂大至平行展布，基本与地层、金矿化带走向及背斜轴向一致(贵州地矿局105地质大队，2013； 2019；祁连素，2014)。泥堡金矿床广泛分布的赋金地质体主要为F1断裂破碎带、峨眉山玄武岩组二段(P3β2)、一段(P3β1)，容矿岩石主要为火山角砾岩、凝灰岩、蚀变凝灰岩。

由图1所示，据泥堡金矿床前期勘查成果，在矿区西段8540-9660勘探线间赋存了全区厚度最大与品位最富的金矿体，在该地段也是火山碎屑岩分布范围最广，厚度最大的位置。

图1 泥堡金矿床地质略图(祁连素，2019年修编)

2.2 矿体特征

泥堡原生金矿体主要有：切层分布的“断裂型”与基本顺层产出“层控型”。

无论是 “断裂型”还是“层控型”都以火山角砾岩中金品位最高(金最高品位32.5×10-6，金平均品位为4.02×10-6)，凝灰岩次之(最高品位15.09×10-6，平均品位为2.49×10-6)(贵州地矿局105地质大队，2013； 2019)。蚀变凝灰岩矿石含金性较差，且不连续，矿体规模较小(平均品位为1.5×10-6)。含金矿石由高到低依次为：火山角砾岩、凝灰岩、蚀变凝灰岩、灰岩、粉砂岩、粘土岩，其中粘土岩、粉砂岩、灰岩、粉砂岩往往含矿较差(祁连素，2016，2019；郑禄林 等，2014)。

3 蚀变凝灰岩特征

3.1 蚀变凝灰岩分布特点

图2 泥堡金矿区地层柱状图

3.2 岩石微观组构特征

蚀变凝灰岩岩石组分较为复杂，主要为半塑性—塑性玄武质岩屑、局部为石英晶屑(图3照片a、e)，具压扁、拉长变形、半定向等特点，形态不一，呈撕裂状、不规则状、长条状等(图3照片C、d)；为火山口抛到空中的熔浆团，落地后变形凝固而成。由于内部及表面冷却温度的不同，其内部和表面形成了不同的结构。内部结晶温度相对较高，斜长石结晶程度偏好；表面结晶温度相对较低，斜长石结晶程度偏次。半塑性—塑性玄武质岩屑内部呈粒玄结构、拉斑玄武结构、间隐结构、玻基结构，多杏仁构造、杏仁状构造；样品具白云石化、黄铁矿化、硅化现象(图3照片b)。部份样品中富含生物屑(图3照片f)。

4 化学元素组分特征

采集蚀变凝灰岩矿石样品32件。进行主量、微量与稀土元素含量分析，测试工作在澳实分析检测(广州)有限公司完成，样品中的Au含量采用Au-ICP21火试金电感耦合等离子体发射光谱法测定，微量和稀土元素含量采用M61-MS81电感耦合等离子体质谱测定，主量采用ME-XRF26d X射线荧光光谱仪熔融法测定。

4.1 常量元素地球化学特征

4.2 微量元素地球化学特征

上述数据表明，含矿岩石样品中Co、Ni、V、Ti、Cr、Cu、Zn、W元素含量远远高于其它岩石(灰岩、粘土岩、粉砂岩)类型的样品。

由表2可知，蚀变凝灰岩矿石中As、Sb、Ag、Tl、W、Cu、V、Ni、Co等元素明显富集，而且 Au与As、Ag、Mo、W、Co元素呈较好的正相关，为含矿岩系中的主要伴生元素。

图3 泥堡金矿蚀变凝灰岩样品显微镜照片

表1 泥堡金矿蚀变凝灰岩矿石化学成分表 单位：×10-2

4.3 稀土元素地球化学特征

在火山岩旋回的早期，稀土元素总量与含金品位相关性不太明显，但旋回晚期，稀土元素总量最高的样品也是含金最高的样品，金矿成矿作用强度逐渐增强，火山岩容矿岩石均表现高稀土含量特征，为目前黔西南地区稀土含量最高的岩石类型，远远大于地壳的165.35×10-6(黎彤，1976)。说明峨眉山玄武岩火山旋回的最后残余岩浆活动，对金与稀土元素起到明显的富集或成矿作用(祁连素，2019)。泥堡金矿床是滇黔桂金成矿区中与火山作用成矿关系密切的大型金矿床。

图4 泥堡金矿床蚀变凝灰岩稀土元素配分图

5 火山活动与金矿成矿作用关系的探讨

表2 泥堡金矿蚀变凝灰岩及其它岩矿石中金及微量元素含量

区内主要的赋金地质体与金地球化学异常均沿规模较大的北东向潘家庄断裂带分布，根据黔西南地区玄武岩的分布特征，该断裂带势必为岩浆乃至岩浆后期火山气液活动提供了有利条件(贵州省区域地质志，2014)，潘家庄断裂带探制了金矿体与金地球化学异常的产出，认为岩浆在上升过程中以及在岩浆房内，有较长时间的分异及与陆壳同化混染条件，同时岩浆分异作用是在稳定陆块内部进行的，造成的结果是碱质和挥发组分在岩浆房顶部大量聚集，并携带丰富的矿质(贵州省区域地质志，2014)。因此、北东向潘家庄断裂带与晚二叠世吴家坪阶火山热液活动是泥堡金矿床的重要成矿背景。

6 结论

原定泥堡金矿床火山岩系的“粉砂岩夹层”并不存在，只是短暂的火山喷发间隙，整个容矿火山岩系形成从偏基性火山碎屑岩到中基性火山角砾岩的晚二叠世火山喷发旋回。矿体的厚度和品位变化与火山岩厚度大致显示出较好的对应关系，火山岩分布范围厚度大，其含矿品位高，矿体厚度大。泥堡金矿床是滇黔桂金成矿区中与火山作用成矿关系密切的大型金矿床。

致谢：项目在实施与论文撰写过程中得到中国地质科学院地质研究所邱小平研究员技术指导与帮助，再此深表感谢！

论文在立项、撰写与审稿过程中，得到贵州省地矿局周琦研究员、王砚耕教授级高工、贵州省地质调查院王敏研究员技术指导，并得到地化所吴承泉博士的帮助，再此深表感谢！

项目在野外调查与采样过程中得到贵州亚太矿业有限公司宋照荣、潘伟；广西有色金属集团资源勘查有限公司刘锦石、黄胜海同志们的大力支持与帮助，再此深表感谢！