广东河台金矿“三位一体”找矿预测模型*

彭兆金

（广东省地质局第五地质大队）

广东省高要河台金矿是华南地区最大的金矿，自发现以来就一直备受地质学者们关注，其矿床成因有剪切带型［1］、糜棱岩带蚀变岩型［2-3］、变质热液和重熔岩浆热液型［4］、热动力变质叠加热液循环富集［5］等不同的学术观点。不管是哪种观点都认为河台金矿与韧性剪切带有关，本研究对河台金矿进行以韧性剪切带型金矿的成因建立“三位一体”成矿模式及找矿预测模型。

1 地质背景

河台金矿位于华南褶皱系内，属粤西隆起区的大瑶山隆起［6］，处于罗定至广宁断裂带与吴川至四会断裂带交汇部位［7］，属于粤西—桂东南Sn-Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Fe-Mo-W 成矿带的广宁Au-REE 成矿带［8］，为华南地区著名的金成矿带。

1.1 地层

矿区出露的地层主要为震旦系老虎塘组，为浅海相类复理石碎屑岩建造，岩石大部分已发生变质，形成变质砂岩、片岩、片麻岩以及石英岩等；矿区内混合岩化强烈，形成条带状、条痕状、眼球状等多种混合岩等。原岩主要由砂岩、砂砾岩、长石石英砂岩及砂页岩组成。1∶5 万化探成果表明老虎塘组为粤西地区金的高背景地层。

1.2 岩浆岩

矿区出露的岩体为华力西—印支期的云楼岗岩体和燕山期的伍村岩体。云楼岗岩体主要由中粒、细—中粒混合黑云母花岗闪长岩，部分黑云母斜长花岗岩及黑云母二长花岗岩组成。岩体中主要矿物成分变化大，但是岩石的矿物特征、结构、组合等是一致的。岩体的锆石U-Pb 法同位素年龄为242 Ma。伍村岩体则主要由不等粒的巨斑状黑云母混合花岗岩或二长花岗岩组成。该岩体全岩Rb-Sr 法同位素年龄为210±69 Ma，钾长石年龄为224 Ma。

1.3 构造

矿区构造的发展演变过程经历了由远古代到燕山晚期的多期次组成［9］，区内的含金韧性剪切带（糜棱岩带或者矿体）的展布、延伸、范围和规模等均严格受构造控制。

基础构造主要为加里东运动形成的一系列北东东向的褶皱和区域性断裂。包括雪顶背斜、罗定—广宁断裂、吴川—四会断裂。地层同时发生区域变质及混合岩化。华力西—印支期，区域性断裂重新活动与加强，使加里东期变质岩进一步变质，并引起重熔与交代，生成混合花岗岩，沿北东向构造侵入。

成矿构造主要包括两期：第一期为北东东向的河台韧性剪切带长可达30 km，宽达4.5km 主要由糜棱岩类的构造岩组成，是河台矿区主要成金期构造，韧性剪切带切穿含矿地层及矿区外围混合花岗岩。第二期为断裂，为含金石英脉充填，规模较大者可构成工业矿体。石英脉产状与糜棱岩带有一定的夹角。

成矿后构造主要为一些北东、北西及近南北向的压性、扭性脆性断裂，局部可见沿脉断裂，后者对矿体有一定的破坏作用。

2 成矿模式

2.1 成矿地质体

成矿地质体是指与矿床形成在时间、空间和成因上有密切联系的地质体［10］。

（1）矿床与成矿地质体的形成时间。已有大量年代学数据显示，河台地区的变质作用主要形成于印支晚期到燕山早期，如蔡建新用白云母Ar-Ar定年测得糜棱岩的年龄为187～192 Ma［11］，王成辉在云西矿床中测得黑云母Ar-Ar年龄为161.8±1.2 Ma［12］。

河台金矿矿床成矿年龄分析较多的主要集中在2 个地方：河海矿床和高村矿床。符力奋对河台金矿区双保矿床、太平顶矿床和高村矿床的硫化物进行Pb-Pb 法测年，得到148～174 Ma 年龄；翟伟等［13］用石英全溶法测得河台金矿床高村11号矿体富硫化物含金石英脉流体包裹体Rb-Sr 等时线年龄为172±2 Ma。综合前人资料表明，河台金矿成矿年龄主要集中在170～150 Ma。

（2）矿床空间分布。从空间上看，河台金矿都产于糜棱岩中，区内的金矿石绝大部分为糜棱岩，少部分为石英脉。糜棱岩内的裂隙构造、剪切运动面（Sc）和压性结构面（Ss）构造是韧性剪切带型矿石重要的容矿空间，矿化主要呈浸染状细条纹状沿裂隙面、Sc面、Ss 面产出。另一种是糜棱岩中的小褶皱的核部往往是成为重要的容矿空间。矿床的规模、展布等均严格受韧性剪切带的控制，糜棱岩是韧性剪切带中的主要组成岩石。

综上所述，河台金矿成矿地质体主要是韧性剪切带。

2.2 成矿构造和成矿结构面

结合前人的认识，将河台地区成矿构造系统分为四级构造控矿：

（1）一级控矿构造为广宁—罗定断裂带（图1（a）），分布在吴川—四会断裂的西侧，在河台、广宁一带与吴川—四会断裂相交。总体走向方位55°，长200 km，宽10～15 km，形成于海西—印支期，叠加在加里东期变质结晶基底之上。广宁—罗定断裂带主体是1 条大型韧性剪切带，北起肇庆市广宁县以北，南延伸至云浮罗定市以西的粤桂省界附近。目前，该断裂带范围内已发现金矿床（点）一百多处，包括高村、云西、京村等大中型金矿，这些金矿床（点）严格受剪切带内强变形糜棱岩带控制［14］。过去一些研究者将罗定—广宁断裂当作吴川—四会断裂变质带的次级断裂。但吴川—四会断裂主要表现为脆性剪切的性质，时代可能早于广宁—罗定断裂，从区域上看，该断裂限制了罗定—广宁断裂向东发展。

（2）二级控矿构造为糜棱岩带（图1（b）），在罗定—广宁韧性剪切带内发育有70多条糜棱岩带。其规模大小不等，含矿性差异也较大，其总体展布方位在52°～72°。按照糜棱岩带的排列，可以把河台金矿田不同位置的糜棱岩分成几个糜棱岩带群。如北部糜棱岩带群、中部糜棱岩带群和南部糜棱岩带群。这些糜棱岩带群整体展布方位大致为55°。河台金矿已勘查的矿床主要分布在北部糜棱岩带带里，该糜棱岩带群内包括9、11、12 及13 号糜棱岩。这几条糜棱岩内均发现了金矿体。其中9 号糜棱岩是云西矿床的控矿构造岩，11 号糜棱岩是高村矿床的控矿构造岩，目前河台金矿的主要金储量产于这2条糜棱岩带中。另外13 糜棱岩也是河海矿段的控矿构造岩，而12号糜棱岩是预测的金矿位置。

（3）三级控矿构造主要为糜棱岩内的褶皱、裂隙（图1（c））。从矿区的横剖面看，并不是整个糜棱岩带都全部含矿，而只是其中一部含矿。在糜棱岩中普遍存在的小褶皱核部以及糜棱岩中的裂隙往往是矿区重要的容矿空间。

（4）四级控矿构造为糜棱岩带中Sc-Ss 面理［15］（图1（d））。Sc 面理为剪切运动面，代表了构造剪切运动方向，具剪切结构特征。Ss 面理具压性结构面特征，相当于构造挤压面，由单剪作用下压应力作用形成。糜棱岩中的Sc-Ss 面理组成的微裂隙与在糜棱岩带中普遍发育的微褶皱共同形成众多的天然容矿空间。

2.3 成矿作用特征

（1）矿体特征。高村矿床由多个矿体组成。除51 号矿体产于隐伏石英脉中外，其余矿体均产于ML-11中。

11 号糜棱岩体（ML-11）是矿区内最大的糜棱岩体，走向N70°E，其东西长约1 600 m，南北宽20～50 m，高村矿床96%的金矿储量赋存于该糜棱岩体内。整个糜棱岩体均有不同程度的矿化。但矿体主体产于糜棱岩体内的强韧性变形带中。

矿体产状与糜棱岩体产状基本一致。据矿体在11号糜棱岩体中的位置可将矿体分成4个带：一矿带紧邻糜棱岩体下盘，矿体规模不大，宽1 m 左右，由互不连续的多个矿体组成；二矿带离糜棱岩体下盘与变质围岩的接触带约10 m，是11 号主矿体的赋存场所，矿体厚，规模大；三矿带距下盘接触带20～30 m，矿体厚1～3 m；四矿带紧跟11号糜棱岩体上盘，距三矿带5～8 m，矿体规模较小，上述四带，一、四带沿走向、倾向皆不稳定，矿体尖灭复现现象十分明显。二、三矿带稳定性较好，在二、三矿带之间，是金含量＜0.1×10-9的“无矿走廊”，其特点是韧性变形相对较弱，由糜棱岩化片岩、糜棱岩化混合岩、糜棱岩化伟晶岩或片岩、混合岩、伟晶岩等岩石的粗糜岩组成。

11 号主矿体是高村矿床规模最大的矿体，其直接顶底板均为具金矿化的糜棱岩。矿体分布在47～96线。走向上延伸1 404 m，倾向NNW，近直立（倾角85°～90°）与陡倾（62°～85°）相间出现，无论在走向上还是在倾向上都呈舒缓的“S”形。矿体纵向上延伸300～500 m，厚0.37～15.2 m，平均厚2.55 m，其中厚度大于5 m的部位均位于剖面的中、上部，233线以东位于-30 m 达高以上，23 线以西则位于100 m 标高以上。矿体埋深从-300 m 标高以下至地表，向NE 侧伏。24线以西为露头矿，24线以东为隐伏矿，主要工业储量位于-150 m 以上。沿走向和倾向皆有分技复合现象，矿体Au 品位（1.6～15）×10-6，平均8.43×10-6，高品位矿石分布在矿体的中上部，其亦与矿体厚度膨大部位基本一致。

51 号矿体为高村矿床第二大矿体，其产于ML-11 北部（上盘）的隐伏石英脉中，距主矿体水平距离约40 m。矿体产状与糜棱岩型矿体基本一致，走向53°，倾向NW，倾角65°±，矿体埋深距地表约100 m，平均Au品位10.72×10-6。

云西矿床主要矿体产于ML-9糜棱岩体中，ML-9呈SWW～NEE 舒缓波状延伸，倾向NW，倾角55°～88°，局部直立或倾向SE。ML-9 在地表东西长1 280 m，深部可达1 600 m 以上，水平宽6.7～40 m，平均20～30 m。糜棱岩体由石英糜棱岩、石英千糜岩和长英质糜棱岩以及各种粗糜棱岩和糜棱岩化岩石组成。

9 号矿体为矿床的主矿体。其位于ML-9 中部。矿体有分枝复合、上下摆动现象，沿走向和倾向均呈舒缓波状延伸。矿体出露地表长1 080 m，深部长超过1 300 m，走向与ML-9 基本一致。倾向NW，倾角71°～90°，厚0.58～12.5 m，品位（1.56～37.81）×10-6。

（2）矿石特征。矿石构造包括浸染状构造、条带状构造、脉状构造等。常见的矿石结构有自形一半自形、他形晶粒状结构、变余结构、压碎结构等。

矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿，有少量自然金、闪锌矿、方铅矿、菱铁矿、毒砂和银矿。非金属矿物为石英、长石、绢云母、绿泥石、方解石以及微量电气石、磷钇石、锆石、屑石、独居石等。

（3）成矿阶段。根据矿石中各种矿物的形态特征及相互穿插关系，将河台金矿金矿化划分为3 期5个阶段：动力变质期，热液期，表生期（图2）。其中热液期可分为石英—硫化物矿，金—硫化物，金—硫化物—碳酸盐3个阶段。

动力变质期形成各类糜棱岩，除此之外还形成一些硫化物。在薄片下发现一些变形的破碎硫化物，例如丝状的黄铁矿，磁黄铁矿可能也是在这个时期形成的。另外还见到一些矿物包体，例如被毒砂包裹的黄铁矿也可能是在这个时期形成的。

在石英—硫化物阶段形成毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物，这期硫化物有一个特点是晶型相对较好，为自形—半自形。金—硫化物阶段形成大量硫化物，包括黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等，并且可见到自然金，并且有大量与硫化物共生的绿泥石出现。在金—硫化物—碳酸盐阶段最主要的特点是有大量的与硫化物共生的碳酸岩脉的出现，这期硫化物包括黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿及闪锌矿、方铅矿等，并且都以它形交代前期形成的硫化物。

表生期由于表生氧化，可形成一些褐铁矿，孔雀石，硫磺等矿物。

（4）蚀变类型及分带。通过对河台矿区岩性构造蚀变专项地质填图、钻孔构造岩相—蚀变编录、坑道岩相—蚀变矿物编录等工作，区内主要圈定了强黄铁矿化强硅化带、黄铁矿化绢云母化硅化带、千糜岩化带、糜棱岩化带、碎裂岩化带。矿体分布在糜棱岩带中，其中，硅化、黄铁矿化与金矿化关系最为密切［16］。

（5）成矿流体特征。根据前人研究成果，在河台金矿床中的石英脉、糜棱岩中主要存在气—液相包裹体、流体—熔融包裹体及熔融包裹体［17］。成矿流体富含水，成矿以热液充填为主［18］。

3 找矿预测模型

通过对河台金矿床成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用的特征标志研究，初步构建了河台韧性剪切带型金矿床“三位一体”找矿预测模型（图3）。

4 结论

（1）通过分析河台金矿的成矿地质体、成矿地质构造和成矿结构面、成矿作用特征标志的特征建立了“三位一体”找矿预测模型。

（2）该“三位一体”找矿预测模型的建立，指导了河台整装勘查区内京村金矿、百旁金矿2个中型金矿的探矿工程部署。

（3）“广东河台金金属矿整装勘查区矿产调查与找矿预测”项目提交了2 个新发现矿产地，更是河台金矿“三位一体”找矿预测模型在实际工作中的应用和验证。

致 谢本研究是中国地质调查局《广东河台地区金多金属矿整装勘查区专项填图与技术应用示范》、《广东河台金金属矿整装勘查区矿产调查与找矿预测》项目取得的成果，项目工作中得到了众多同事的帮助，在此表示衷心的感谢。