黔西南者相二金矿龙潭组沉积特征与金富集规律研究

邓亚梅，何金坪，李应辉，徐良易，何彦南，黄露露，叶 连，李登明

(贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队，贵州 贵阳 550018)

者相二金矿大地构造位置位于扬子准地台西南缘与华南褶皱带之右江褶皱带的接合部位，位于滇黔桂“金三角”的北部(陈发恩 等，2020)。属于水银洞超大型金矿床的东段，是灰家堡背斜向东延伸及倾伏的地段。碳酸盐岩类矿层主要发育于龙潭组一段、龙潭组二段、龙潭组三段，部分存在于夜郎组、大厂层。由于龙潭组作为主要含矿层段，其沉积特征及金矿富集规律，为后期找矿预测提供依据。

1 区域地质概况

灰家堡背斜位于贵州省西南部，东起贞丰者相，西止兴仁大山，东西长 20 km，南北宽6 km(郭振春 等，2006)，埋藏较深，总体为轴向近东西的宽缓短轴背斜，贯穿黔西南州中部东西方向。背斜位置位于国家级南盘江-右江成矿区带北部，是右江褶皱带的西部延伸区(郭振春 等，2006；刘建中，2006)，为一狭长的控矿背斜，面积约120 km2。

区域上出露泥盆系至三叠系地层，但以三叠系广泛分布为特征，其次为二叠系，在少数背斜核部可见泥盆系和石炭系地层(陈发恩 等，2012，2019)。以浅海陆棚局限台地相为沉积特色，地层由老至新，从泥盆系至中二叠统，以碳酸盐岩为主，夹细碎屑岩和硅质岩(齐少烽 等，2015；靳晓野，2017)。区内构造较发育，主要发育有东西向、南北向和北东向三组褶皱断裂构造，其中，东西向的灰家堡背斜控制了整个金矿床的产出，其次为东西向和南北向的断层(张瑜 等，2010；刘建中，2007，2014)。本次研究范围主要是水银洞超大型金矿者相二矿段的龙潭组地层，位于灰家堡背斜东段倾伏端，区域上呈现出自北西向南东延伸的斜歪褶皱(图1)。

2 矿区地质

2.1 地层特征

图1 灰家堡金矿田区域地质矿产图(据陈发恩 等，2019 修改)

2.2 构造特征

研究区是灰家堡背斜向东延伸及倾伏的地段，为水银洞金矿床东段。如图1所示，研究区内地层在早期首先受到南北向的应力挤压形成了东西向的构造，然后又受东西向的应力挤压形成了南北向的构造，后期东西向挤压对早期形成的构造进行复合叠加改造后，形成了北东向构造或使东西向构造发生了转向(陈发恩 等，2019；刘建中，2015，2016)，区内主要以东西向褶皱断裂构造为主，次为南北向和北东向的褶皱断裂构造。其中，研究区主要发育了东西向F101断层和近东西向展布的灰家堡背斜。

(1)断裂

(2)褶皱

纳秧背斜：位于研究区西北部，也表现为一轴向近东西向的宽缓短轴背斜，延伸较短，是从簸箕田2金矿延伸过来的，轴线长约0.2 km，在一定程度上控制了该区矿体的产出。

3 沉积特征

根据本次揭露龙潭组25个钻孔资料统计分析发现，龙潭组地层厚度总体上呈现自西向东、自南向北逐渐增厚，碎屑粒度逐渐变细的趋势。根据岩性特征，划分为四个岩石相组合，分别是灰岩相、砂岩相、粉砂岩相、粘土岩相。根据岩性沉积旋回特征，采用标志层及辅助标志层控制地层的方法，将者相二金矿龙潭组地层自下而上划分为三段：龙潭组一段(P3l1)、龙潭组二段(P3l2)、龙潭组三段(P3l3)。

(1)龙潭组一段(P3l1)：

(2)龙潭组二段(P3l2)：

(3)龙潭组三段(P3l3)：

从以上岩性组合特征，刺穿、砂球、砂枕、负载构造以及波状、小型交错层理等现象，结合生物化石特征(图2)，综合分析得出，者相二金矿龙潭组岩层是由河流碎屑物质供应，一开始属于三角洲前缘亚相的巨厚堆积体，且临近于陆表海局限台地沉积区，该三角洲沉积向海推进，受到潮汐作用的强烈破坏和改造，形成一定的坡度，并在潮控三角洲平原分流河道间出现潟湖和潮间坪沉积，由于事件因素的影响，在重力作用下发生滑塌，在龙潭组形成重力流沉积(廖纪佳，2013；裴羽 等，2015；杨田 等，2020；)，整体上为一套陆表海局限台地沉积区-潮控三角洲-重力流沉积体系。从龙潭组中碎屑岩和灰岩中存在的珊瑚、双壳、腕足、有孔虫、菊石等生物化石，可推断灰岩夹层应该是在重力流沉积发生时，碎屑岩所携带的部分浅海碳酸盐岩沉积形成。由于细碎屑岩中的灰岩夹层孔隙度较大且受构造作用易产生碎裂，有利于成矿流体运移并产生物理化学作用成矿，具有较好的容矿空间。因此，成为本区主要的赋矿岩层。

图2 者相二金矿龙潭组深水细粒重力流沉积特征

4 金富集规律探讨

通过对研究区25个取心钻孔龙潭组地层岩心资料、样品分析化验数据以及608和612勘探线剖面图进行综合分析，得出研究区金矿富集规律受该区岩性组合特征、断裂构造和层间滑动特征、热液蚀变所控制。

4.1 有利的岩性组合

研究区龙潭组的岩性主要有灰色、深灰色灰岩、生物碎屑灰岩，灰色细砂岩，灰色、深灰色粉砂岩、粘土质粉砂岩，深灰色、灰黑色粘土岩、粉砂质粘土岩。

研究区粘土岩多含碳屑，砂岩粒度较细，砂泥交互频繁，含矿的灰岩多表现出岩性不纯，含生物碎屑、方解石等充填物。矿层的含矿性受岩性和孔渗性的控制，从表1可知，灰岩中的金含量最大，粘土岩中的金含量最少，一般来说，岩性颗粒越粗、粘土质含量越低，其矿层的含金量越高。对于灰岩来说，灰岩易于形成溶蚀孔洞，晶间孔、粒间溶孔广泛存在，或者当有生物碎屑充填的时候，易于形成容矿空间，加之灰岩上下有较厚的致密粘土质盖层，当含矿流体途径此处时，容易聚集成矿。

表1 岩性、含矿性对比数据表

4.2 热液蚀变作用

在岩心编录中发现，该层位主要蚀变有黄铁矿化、方解石化，硅化，另外还可见到雄雌黄化，并能见到银色辉锑矿，根据前人大量研究表明，主要蚀变是硅化、白云石化、黄铁矿化、毒砂化的都与金矿化关密切相关。而其成矿的先决条件是硅化和白云石化，最终是否成矿以及其含矿特征(金含量的高低)，主要取决于黄铁矿(热液期)化的强弱，热液蚀变强烈部位往往就是金富集部位(刘建中 等，2017)。没有相应的热液蚀变就没有金矿化的产生，研究区热液蚀变较弱的灰岩段一般含矿性较差，甚至不能成矿。

4.3 构造控矿

研究区龙潭组地层整体上受F101断层的影响较小，而本区是灰家堡背斜向东延伸及倾伏的地段，整体上控制了金矿体的产出，但该层位含矿性受该区隐伏断裂和层间滑动破碎关系更为密切。

通过对研究区勘探线剖面图钻孔横向进行对比，结合地形地质图，在长兴组(P3ch)、龙潭组(P3l)、茅口组(P2m)之间存在隐伏断裂F20(图3、图4)，该断裂走向为北西向，倾向向北东，具逆断层性质，断距不大，北西向延伸相交于Fx断层之上，通过对该断层所钻遇的钻孔进行取样分析化验，发现经过该断层的大部分钻孔见矿效果较好(表2)，并认为该断层是本区主要的含矿构造，是金富集的主要有利场所。

此外，本次钻孔取心，在长兴组(P3ch)、大隆组(P3d)、夜郎组(T1y)之间发现了另一条隐伏断裂Fx(图3、图4)，该断裂走向为北东向，倾向向北西，具逆断层性质，断距不大，北东向延伸相交于F101断层之上，西南方向延伸至簸箕田2金矿龙潭组地层，通过对该断层所钻遇的钻孔进行取样分析化验，发现其含金量均低于边界品位(表3)，由此可推断该断层不利于含矿流体的保存，当含矿流体侧向运移途径此处时，由于断层具有良好通道，将含矿流体向上运输至夜郎组，因无良好的盖层遮挡，使含矿流体流失，认为该断层途经的部位不利于金富集。

表2 F20断层所遇钻孔含矿性对比数据表

图3 者相二金矿612勘探线剖面图

图4 者相二金矿608勘探线剖面图Fig.4 NO.608 Profile of exploration line in Zhexiang2 gold deposit

总之，除了透镜状矿体之外，本区主要为隐伏断裂和层间隐伏断裂控矿，是含金流体聚集的有利场所，应在今后生产勘探和外围勘查工作中加强研究并提高重视。

5 结论

(1)从取心钻孔岩性组合特征，刺穿、砂球、砂枕、负载构造以及波状、小型交错层理等沉积构造以及出现的珊瑚、双壳、腕足、有孔虫、菊石等生物化石现象，分析得出研究区曾受事件沉积因素影响，在重力作用下发生滑塌，形成重力流沉积，整体上为一套陆表海局限台地沉积区-潮控三角洲-重力流沉积体系。碎屑岩发生重力流沉积时所携带的部分灰岩夹层，由于孔隙度较大且受构造作用易产生碎裂，有利于成矿流体运移并产生物理化学作用成矿，具有较好的容矿空间，成为含矿流体有利的富集场所。

表3 Fx断层所遇钻孔含矿性对比数据表

(2)对绘制的剖面图进行横向对比研究，分析认为，在长兴组(P3ch)、大隆组(P3d)、夜郎组(T1y)之间存在一条隐伏断裂Fx，走向为北东向，倾向向北西的逆断层，北东向延伸相交于F101断层之上，西南向延伸至簸箕田2金矿龙潭组地层。在长兴组(P3ch)、龙潭组(P3l)、茅口组(P2m)之间存在隐伏断裂F20，该断裂走向为北西向，倾向向北东，具逆断层性质，北西向延伸相交于Fx断层之上，在龙潭组一段(P3l1)、龙潭组二段(P3l2)、龙潭组三段(P3l3)均出现了不同程度的层间滑动。