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4.3 贵州海相玄武岩影响区典型矿床
所属图书:《贵州峨眉山玄武岩差异性成矿研究》 出版日期:2014-11-01

4.3 贵州海相玄武岩影响区典型矿床

4.3.1 贞丰水银洞超大型卡林型金矿床

黔西南地区的金矿床是我国金矿的一个重要组成部分,也是滇黔桂“金三角”中产金最丰富的区域。黔西南矿集区分布在扬子陆块与右江造山带分界线两侧,赫章-水城-盘县-罗平与紫云-垭都两条深大断裂所夹的三角区域内,其北西为峨眉山玄武岩。黔西南金矿可以分为卡林型和红色黏土型两大类型,卡林型金矿按照容矿岩石的不同又可进一步分为不纯碳酸盐岩型、凝灰岩型和陆源硅质碎屑岩型(王砚耕 等,1995)。下面以贞丰水银洞超大型卡林型金矿床作为典型矿床代表,阐述其地质特征及其成因模式。

贞丰水银洞金矿床位于黔西南卡林型金矿矿集区中部灰家堡矿田东段,区域上金矿床沿灰家堡背斜轴部及近轴部走向断裂带断续分布,水银洞、紫木凼、太平洞、烂泥沟、泥堡等金矿床组成了黔西南金矿矿集区。在大地构造上,贞丰水银洞金矿床位于扬子地台西南缘与华南褶皱带西延的交接部位,并受区域深断裂控制的三角形地带,属峨眉地幔热柱超大型矿集区(王砚耕,1994;聂爱国 等,2006)。

矿区出露地层主要有中二叠统茅口组灰岩,上二叠统龙潭组砂质黏土岩、炭质泥岩、砂岩夹灰岩、燧石灰岩,上二叠统长兴组至大隆组泥晶灰岩、泥灰岩,下三叠统夜郎组灰岩、白云岩、粉砂岩、黏土岩等。灰家堡矿田内断裂构造发育,主要发育有东西向、北东向、近南北向3组构造。灰家堡背斜为一近东西向,两翼基本对称的宽缓短轴背斜,其背斜东段、轴部和北部次级东西向褶皱发育。东西向断层发育于背斜轴部,多为低角度逆断层,是主要的控矿构造。近南北向的构造则为成矿期后构造,错断早期的东西向断层并破坏矿体。叠加的北东向构造则控制了汞铊矿的产出(图4-9)。

图4-9 贵州灰家堡矿田地质图(刘建中 等,2006)

(注: 1.永宁镇组 2.夜郎组 3.长兴组至大隆组 4.龙潭组 5.地质界线 6.实测及推测正断层及编号 7.实测及推测逆断层及编号 8.性质不明断层 9.背斜轴 10.向斜轴 11.金矿床 12.金矿点 13.汞矿床 14.汞矿点 15.铊矿点)

矿床主要赋存于上二叠统龙潭组,主要岩石类型为钙质细碎屑岩及不纯灰岩等,矿体围岩主要为凝灰质生物碎屑灰岩。矿体主要是以层状矿体为主、断裂型矿体为辅的复合型隐伏矿床,产出于灰家堡背斜轴部两侧近300m范围内,受层间破碎带的控制(图4-10)(刘建中 等,2005)。矿体呈层状、似层状产出,产状与岩层产状一致,走向上具波状起伏向东倾没,主要矿体走向长大于300m,最长约900m,宽200~600m,厚度多为1~5m,最厚达7m。在空间上具有多个矿体上下重叠的特点。矿体厚度薄、品位富(刘建中 等,2005)。

图4-10 贞丰水银洞金矿7-7勘查线剖面图(刘建中 等,2005)

(注: 1.夜郎组第一段第一亚段 2.大隆组 3.长兴组 4.龙潭组第三段 5.龙潭组第二段 6.龙潭组第一段 7.构造蚀变体 8.茅口组 9.断层及编号 10.矿体及编号)

矿石矿物主要为自然金、黄铁矿和毒砂,赤铁矿、辉锑矿、磁铁矿、辰砂、黄铜矿、雄黄等偶见。脉石矿物有石英、方解石、白云石、水云母、沸石、黏土矿物、有机碳。

矿石的结构主要有草莓状结构、自形晶结构、半自形结构、胶状结构、假象结构、交代结构、球状结构等。矿石的构造主要有星散浸染状构造、网脉状构造、晶洞状构造、角砾状构造、条纹状构造、生物假象构造等。

矿区内主要的热液蚀变类型有黄铁矿化、硅化、白云石化,其次为毒砂化、雄(雌)黄化、萤石化、方解石化、辉锑矿化、辰砂化等。其中黄铁矿化、硅化、白云石化与金矿关系极为密切(刘建中,2003)。

晚二叠世早期峨眉山玄武岩浆强烈喷发,提供了含金的大量成矿物质,而后成矿物质随火山气液经热水沉积作用直接沉淀,或者由玄武岩及火山碎屑岩发生海解作用析出大量金等成矿物质沉积于黔西南沉积盆地,形成初始赋金矿源层。由于峨眉地幔热柱活动造成区域热异常,大气降水、海水、地下水及岩浆水等深渗循环,不断从峨眉山玄武岩、大厂层、煤系地层、陆源硅质碎屑岩等初始赋金矿源层中萃取大量的金等成矿物质,形成以金的络合物形式迁移的含矿热卤水。燕山期,由于峨眉地幔热柱再次活动,区内构造强烈,深渗循环的平衡状态被打破,含矿热液则往构造应力释放区迁移,最终矿质在有利的物理和化学障地带沉淀,形成矿体(聂爱国,2007)。

4.3.2 贞丰烂泥沟卡林型金矿床

贞丰烂泥沟金矿床属于陆源硅质碎屑岩类卡林型金矿床。矿床位于扬子陆块西南缘与右江造山型褶皱带北侧的衔接带上,右江造山带一侧。受北西向板昌逆冲断层、近南北向落帆断层及赖子山背斜、册亨东西向构造带所围限,构成一个应变相对较小的构造三角带,矿区则位于这一三角带北端赖子山背斜东翼北段的鼻状凸起外侧,区内构造变形以紧密复式褶皱伴生挤压逆冲断层及北东向、北西向剪切断裂为主要特征。

矿区内出露地层以中三叠统许满组、尼罗组、边阳组为主,其次为上二叠统吴家坪组。赋矿地层主要为边阳组第一段及许满组第四段之厚层块状细砂岩、粉砂岩夹少许薄层黏土岩。

受古构造及表层区域性构造制约,矿区内以强大的北西向构造占主导地位。北西向褶皱主要有烂泥沟向斜及其北侧的林坛背斜,两者呈近南北向的反“多”字形排列,其间发育有F3、F5、F14等数条大致平行展布的高角度挤压逆冲断层,挤压断裂破碎带走向长2000~5000m,宽数米至四十余米,倾向北东,倾角45°~85°,此为本区最重要的控矿断裂构造。矿区西部近南北向断层包括F1、F7、F9等,东倾,倾角35°~80°,走向长1~10km甚至更大,为控矿构造,有小规模金矿体赋存其中。矿区中部有北东向断裂如F2、F10等,规模甚小,走向长400~1000m,倾向多变,该组断裂若单独出现时只有弱矿化,若与北西向断裂交切时,在断裂交汇部位常有富厚矿柱产出。其矿床地质特征,如图4-11所示。

图4-11 贞丰烂泥沟金矿床地质简图(任大银 等,2001)

(注: 1.边阳组 2.尼罗组 3.许满组第四段 4.许满组第三段 5.罗楼组 6.吴家坪组第二段 7.吴家坪组第一段 8.茅口组 9.栖霞组 10.礁灰岩 11.黄龙-马坪组 12.背斜 13.向斜 14.逆断层及编号 15.剪切断层及编号 16.性质不明断层及编号 17.金矿体或矿化)

矿体主要以不同规模的似板状、透镜状、豆荚状、脉状产出,其产状与控矿构造相一致,受切层断裂构造控制者倾角一般大于50°,多数在65°~85°,受层间破碎带、褶皱剥离构造控制者倾角较缓。以碎屑岩类矿石为主,矿物组合有黄铁矿、自然金、毒砂、雄黄、辰砂、石英、黏土矿物等。

矿石结构主要是黄铁矿呈自形、半自形、它形粒状从均匀到不均匀地分布于岩石中构成粒状结构、莓粒结构、胶状结构,其次是毒砂呈自形、半自形针矛状、楔形分布于岩石中构成针矛状结构、楔状结构,部分微细粒它形黄铁矿、毒砂被黏土、石英等包裹形成包含结构。先成黄铁矿表面生长含砷黄铁矿的外壳构成环边(带)结构。沉积黄铁矿质点在后期热液作用过程中产生次生加大或重结晶而形成重结晶结构和次生加大结构。

矿石构造主要是黄铁矿、毒砂、辰砂等矿物或其集合体呈星散状分布于矿石中构成各种浸染状构造;黄铁矿、毒砂、辰砂、辉锑矿、雌黄、雄黄沿岩石的节理、裂隙充填形成粗脉、细脉的细网脉构造;或黄铁矿顺层理分布形成条带状构造、纹层状构造;黄铁矿与其集合体经后期构造作用,压、碾搓碎或角砾化而形成碎粒状构造、角砾状构造等。

矿石矿物为黄铁矿、白铁矿、毒砂、辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄、闪锌矿、方铅矿、自然金、自然银等。脉石矿物为石英、玉髓、蛋白石、黏土矿物、方解石、白云石、铁白云石、重晶石等。

围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、毒砂化、铁白云石化等,特征如下:

硅化:整个热液期的硅化蚀变作用有4期:第一期为面状硅化,常较弱,主要为它形粒状石英及玉髓质点沿构造强破碎带整体地或成片地交代原岩。第二期硅化作用强烈,多呈微细脉、细网脉,粒度细,并包裹有交代残余物,浑浊,透明度低。与第二期硅化相伴随的是大量的半自形、它形微粒状近圆形含砷黄铁矿,以及毛发状、针状毒砂及其包裹的次显微粒不可见自然金,此乃金矿的主成矿期。第三期、第四期硅化蚀变与多金属硫化物蚀变、碳酸盐化蚀变相伴,这两期硅化主要是石英脉,其脉体粗,石英颗粒大、质纯、透明度好。与第三期硅化相伴的多金属硫化物都含有不等量的金,表明该期硅化亦伴有金矿化。第四期硅化则常与黏土化蚀变相联系。

黄铁矿化:黄铁矿化在贞丰烂泥沟金矿床围岩及矿石中普遍存在,占矿物总量的3.2%,但金在其中的分配率可高达52.28%。单矿物分析含金(平均)为123.05/106。对黄铁矿进行单矿物化学分析、扫描电镜分析以及电子探针分析,发现不同粒级、不同形态和不同成因黄铁矿金、砷的含量不等,总的趋势是细粒级者金、砷含量高,粗粒级者含量较低。黄铁矿粒度为+0.074mm者含金103.55/106,含砷1.93%;粒度范围-0.045~+0.019mm者含金137.84/106,含砷3.78%。晶形复杂者含金、砷高,晶形简单者含金、砷较低。结晶程度低者如它形、半自形、不规则形态、近圆形者含金、砷高,反之则低。而且黄铁矿中金、砷含量具有同步消长之关系。

毒砂化:毒砂化具有十分重要的意义,贞丰烂泥沟金矿床毒砂含金115.32/106。矿石中可见毒砂与黄铁矿呈不混溶的连生晶体,独立产于断裂带内、外的毒砂不含金或含金甚微,只有与黄铁矿共(伴)生之毒砂才含金且有找矿意义。

碳酸盐化、黏土化:是矿床围岩蚀变的晚期产物。碳酸盐化表现为方解石和铁白云石化。黏土化则主要生成伊利石和高岭石。

4.3.3 安龙戈塘金矿床(董磊 等,2011)

矿区出露地层以下二叠统茅口组、上二叠统龙潭组为主,周边有部分二叠系长兴组、大隆组及三叠系夜郎组地层。上二叠统龙潭组为一套夹煤系沉积的滨海潮坪相陆源碎屑岩石,属于黔西南龙头山海相碳酸盐岩赋金层序,是主要的含矿层,根据岩性差异由上到下共分为5段:第五段(P3l5),以粉砂岩、炭质黏土岩夹数层煤系地层为标志,厚度60~70m。第四段(P3l4),以硅化蚀变为特征,上部为硅化灰岩,中部为粉砂质黏土岩夹煤层,下部为硅化灰岩角砾岩,厚度20~40m。第三段(P3l3),以粉砂质黏土岩为主,部分地段有硅化,夹炭质黏土岩煤层下部常有泥灰岩透镜体,厚度40~66m。第二段(P3l2),以黑色-深黑色炭质黏土岩炭质泥岩为主,炭质泥岩次之,局部地段夹含黄铁矿凝灰岩、凝灰质角砾岩,有矿化显示厚度2~20m。第一段(P3l1),主要容矿层,以角砾岩特别发育为标志,蚀变灰岩角砾岩、凝灰质角砾岩、含炭质泥岩角砾岩普遍发育,由于受下伏茅口组古岩溶不整合面控制,厚度变化大,一般在0.5~76m。含矿层系涉及龙潭组第一段全部,通过野外大量钻孔资料的整理结合地表采场,根据岩性不同又可以分为数层,其中上部以炭质泥岩和凝灰岩质角砾为主,下部以灰岩角砾为主:第五层,炭质泥岩夹薄煤层,煤层厚度一般在数厘米,该层为龙潭组第一段与第二段的分界,局部有雄黄-雌黄化,该层厚度1~2m。第四层,含黄铁矿凝灰岩,部分地段有硅化,黄铁矿颗粒粗大,一般1~3mm,厚度0~4.6m。第三层,角砾状凝灰岩、含凝灰质炭质角砾岩夹约0.5m厚炭质泥质角砾岩,角砾大小0.5~1cm,多呈块状,少数呈松散土状,常见方解石、石膏脉穿插,普遍萤石化、黄铁矿化,局部地段有硅化但并不强烈。该层底部蚀变以黄铁矿化为主,中部辉锑矿化发育,上部则发育雄黄-雌黄化层,厚2~4.2m。第二层,灰质角砾岩,铁质泥质胶结,浅部为紫红色氧化矿地段,深部为灰黑色原生矿,硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、萤石化、辉锑矿化普遍,局部硅化较强角砾以灰岩为主,部分含少量凝灰质、炭质成分,角砾成熟度低,呈棱角状、次棱角状,大小不一,大多在10cm左右,块状角砾状产出,厚度一般0.5~6m,最厚可达40m。第一层,矿层底板,以角砾状泥晶灰岩为主,大部分有硅化,常见方解石脉穿插构造,矿床受构造控制明显,矿区位于轴向北东东向的戈塘穹隆南东翼,地层产状平缓,倾角10°左右,茅口组、龙潭组间的区域性层间滑脱构造是主要的储矿构造,层间滑脱构造主压应力方向为南东-北西向,能干层(P2m)变形微弱,非能干层(P3l)塑性变形强烈,矿区内以北东向断裂构造为主,另有两组近北西向、南北向断层,断层切割错段矿体,未发现明显矿化蚀变,有利于表生氧化进一步富集。

矿体产自下二叠统茅口组与上二叠统龙潭组之间的古岩溶不整合面上,严格受层间滑脱构造控制,主要赋存在龙潭组第一段灰质角砾岩、凝灰质角砾岩、炭质泥质角砾岩为主的一套伴有不同程度蚀变的角砾岩层中,其中龙潭组第一段第三层为最主要的含金层。矿体产状平缓,呈层状、似层状产出,与地层产状基本一致,与下伏灰岩呈不整合接触,而与上覆龙潭组呈整合接触。矿石一般品位3~5g/t,部分矿段可达10g/t。矿体总体上呈北西-南东向展布。矿体规模悬殊,连续性差,已发现的矿体中最大长约790m,最大宽度约660m,最大厚度逾20m,其余矿体长200~600m,宽20~70m,平均厚度2~7m。

矿石中金属矿物以黄铁矿、辉锑矿、褐铁矿(为黄铁矿氧化)为主,毒砂、雄黄、雌黄、铜蓝次之。非金属矿物以萤石、石英、石膏、方解石为主。黄铁矿和毒砂为主要的载金矿物。矿石结构有胶状环带结构、泥质结构、土状结构、假象结构,矿石的构造有角砾状构造、块状构造、浸染状构造、晶洞状构造、土状构造等。矿石自然种类有氧化矿石和原生矿石,浅部以氧化矿为主,深部为原生矿。

矿床以硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、辉锑矿化、萤石化为主,高岭土化、碳酸盐化、黏土化、雄黄化等次之,黄铁矿化、褐铁矿化、硅化在含矿层分布普遍。其中,表生成矿阶段的褐铁矿化位于潜水面以上的氧化环境中,原生矿石中以黄铁矿化为主,硅化在构造断裂处更为发育,雄黄化、辉锑矿化、萤石化一般位于矿体上部,高岭土化、黏土化多发育在含矿层灰岩底板古风化侵蚀严重的区段。

金矿床的产出严格受层间滑脱构造控制,矿体产出与角砾岩密切相关,结合角砾岩含有的大量凝灰质成分,由此推断金的成矿与峨眉山玄武岩的活动有一定联系。

硫同位素分析表明成矿物质来源具有深部来源的特点,应该以深部岩浆来源为主。氢、氧同位素显示成矿流体为岩浆水与大气降水混合而成。

矿床中发育雄黄化、辉锑矿化等中低温热液蚀变,流体包裹体显示成矿流体温度较低,盐度密度都不大,表明安龙戈塘金矿床为中低温热液矿床。

4.3.4 兴仁紫木凼金矿床(邰瑜辉 等,2006)

矿区位于灰家堡短轴背斜的西段,背斜东起贞丰的者相,西至兴仁大山,长25km,宽5km,东段轴向近东西向,西段略呈北西向,背斜由上二叠统及三叠系构成。在灰家堡背斜的中部有大田金矿点,东部有三岔河等金矿点,构成了灰家堡金、汞、砷成矿带。

矿区出露及分布的地层有:下二叠统茅口组,上二叠统龙潭组、长兴组、大隆组,下三叠统夜郎组、永宁镇组。赋矿地层为二叠统龙潭组和三叠统夜郎组。

龙潭组:下部为褐黄色薄层状黏土质粉砂岩,炭质页岩;中部为灰褐色薄层状粉砂岩夹石英砂岩和硅质岩;顶部夹煤层。出露厚度大于150m。

夜郎组:下部为灰色、灰黑色薄(中)层状砂质、钙质黏土岩、粉砂岩、砂质条纹灰岩、粉晶灰岩;中部为灰色、深灰色厚层状鲕状灰岩,夹少量钙质黏土岩、浅灰色厚层状泥质条纹灰岩、灰色厚层状泥质条带鲕状灰岩;上部为灰色厚层状泥质条带鲕状灰岩、灰色厚层状细晶灰岩、薄层状黏土质粉砂岩。出露厚度大于420m。

灰家堡背斜为兴仁紫木凼金矿的主体控矿构造,核部零星出露龙潭组、长兴组和大隆组地层,翼部大片分布夜郎组和永宁镇组地层。西段岩层倾角较缓,一般为5°~25°,两翼基本对称;东段岩层倾角稍陡,且呈北翼陡、南翼缓的不对称形态,至深部茅口组,背斜形态变得更加宽缓。灰家堡背斜上发育的断裂主要有:

(1)F1断裂。F1断裂是兴仁紫木凼金矿Ⅰ号主矿体的控矿、容矿构造,出露于灰家堡背斜北翼近轴部,为低角度逆断层,走向近东西向,断续延长约3km,断层面南倾,倾向延深500~850m,深部过背斜轴后逐渐消失于长兴组地层中。断层面倾角0°~30°,浅部稍陡而深部平缓。主断面在走向上和倾向上均呈舒缓波状起伏。F1断层错断地层为T1y1-1~T1y1-2,上部较老地层向北推覆盖在下盘较新地层上,地层断距40~60m,两盘岩层牵引揉褶、破碎、局部直立或倒转,其揉褶破碎带宽22~84m。主断面以断层泥或断层角砾为核心,一般厚2~5m,断层角砾和破碎带多被方解石脉和雄黄脉或泥质充填胶结,由脉石矿物的穿插和破碎情况判定:该断层经历过多期活动,表现为压→张→扭的发育特点。

(2)F3断裂。出露在兴仁紫木凼金矿床西部边界,走向北东向,延长10km以上,倾向南东向,倾角70°~75°,为平移断层,F1断层西端被其错切后地表露头不明。破碎带宽24~33m,其断层角砾被方解石脉和泥质充填胶结,胶结较紧密,属成矿后期断层。

(3)F6断裂。该断层为兴仁紫木凼金矿床东部边界断层,走向北东向,延长约10km,倾向北西西向,倾角58°~60°,为一具平移性质的正断层,F1断层被错切,水平断距达360m。破碎带宽6~34m,深部较窄,浅部较宽,其断层角砾具定向排列,属成矿后期断层。

(4)层间破碎(剥离)带。发育在灰家堡背斜轴部、近轴部的层间断裂构造,主要见于龙潭组地层中,常见层间角砾、破裂岩和层间擦痕。破碎带胶结较疏松,其上、下岩层常见密集分布的条带状黄铁矿。是兴仁紫木凼矿区另一种重要的含矿断裂构造。

兴仁紫木凼金矿床的金矿体按其产状和空间位置分为断裂型及层带型两类。

Ⅰ号主矿体呈似板状、透镜状产于F1断裂含金蚀变带的中心部位,产状与断层产状基本一致,其储量占总探明储量的97.6%。东西两端分别交于F6及F3断裂,深部随F1断裂含金蚀变带的减弱、消失而变贫或尖灭。总体走向近东西向,倾向南,倾角一般15°~25°,平均倾角21°。矿体东、西两侧主要是表外矿,表内矿体主要位于48~87勘查线之间,走向长1700m,倾向延深500m,垂厚0.60~27.76m(真厚0.56~25.08m),平均垂厚3.97m(真厚3.71m),厚度变化系数为95%,品位为1.00~62.50g/t,平均品位为5.99g/t,品位变化系数为105%。Ⅰ号主矿体具舒缓波状起伏,16~31勘查线间,矿体形态、产状较稳定,16~32勘查线间和31~63勘查线间各出3个和5个无矿天窗。15~31勘查线间矿体中部有连片的表外矿。

层带型金矿体产于深部龙潭组地层之层间破碎(剥离)含金蚀变带中,矿体产状与岩层产状基本一致,呈似层状、鞍状近水平产出,远离背斜轴部则矿体消失。按产出层位及垂向分布圈出6个工业矿体:Ⅱ号矿体位于ZK1627、ZK1631龙潭组第四段中部,矿体呈鞍状,垂厚0.79~1.32m(真厚0.74~1.04m),平均垂厚0.93m(真厚0.84m),平均品位4.01g/t。Ⅲ号矿体位于ZK1627龙潭组第三段顶部,矿体呈鞍状,垂厚0.77m(真厚0.72m),品位4.01g/t。Ⅳ号矿体位于ZK3235龙潭组第三段上部,矿体呈似板状,倾向南,倾角16°,垂厚1.54m(真厚1.49m),品位10.95g/t。Ⅴ号矿体位于ZK3235龙潭组第三段中部,矿体呈似板状,倾向南,倾角12°,垂厚1.70m(真厚1.67m),平均品位4.02g/t。Ⅵ号矿体位于ZK1627龙潭组第二段下部,矿体呈鞍状,垂厚2.88m(真厚2.71m),平均品位9.51g/t。Ⅶ号矿体位于ZK1627龙潭组第一段顶部,矿体呈鞍状,垂厚1.43m(真厚1.34m),品位4.17g/t。

根据矿石中金的赋存状态、容矿岩石特征、矿石加工技术条件可分为氧化矿石和原生矿石两类。

氧化矿石:呈土状、半土状,多孔质松软,呈浅色、杂色及铁染泥化,矿物成分以黏土矿物、褐铁矿为主,占80%~90%,金属矿物主要有褐铁矿、黄铁矿及自然金,脉石矿物有石英、玉髓、水云母、高岭石、方解石等。矿石平均品位5.32g/t,金主要以游离金形式存在,选冶性能优良。矿石结构为它形结构、假象结构、胶状结构、交代残余结构,矿石构造为星散浸染状构造、脉状构造、角砾状构造。

原生矿石:该类型是兴仁紫木凼金矿区的主要矿石类型,占总储量的90%以上,为灰色、深灰色角砾岩、泥灰岩、灰岩及黏土岩、粉砂岩,热液蚀变矿物黄铁矿呈浸染状分布,并含有毒砂、白铁矿、雄黄、方解石、白云石、石英、水云母等,矿物无泥化现象,结构构造清晰,矿石平均品位6.13g/t,金主要以包裹金形式存在,属难选冶矿石。矿石结构为环带状结构、重结晶结构、交代结构、包含结构、压碎结构,矿石构造为星散浸染状构造、脉状网脉状构造、角砾状构造、碎斑(碎裂)状构造。

矿石的矿物成分,金属矿物主要为黄铁矿、砂、自然金、少量的铜、锌的硫化物等。地表氧化带黄铁矿氧化成褐铁矿。脉石矿物主要为方解石、白云石、石英、水云母等。矿石的化学成分除金外还有银、铜、铅、锌、锑、钨、钼,但含量甚微,无综合利用价值。有害成分有:①砷,氧化矿石中含量为0.13%~0.65%,原生矿石中含量为0.13%~2.03%,平均为0.73%。②硫,氧化矿石中含量为0.00%~1.07%,原生矿石中含量为1.78%~6.67%,平均3.78%。③有机碳,含量为0.56%。矿石中所含硫、砷对选冶有一定的影响。

近矿围岩蚀变均在控矿断裂及层间破碎构造带内,但其宽度远大于破碎带,蚀变作用具多期性,在蚀变带发育较好的地段,可见到多期蚀变叠加并呈对称分带。中心带蚀变带种类较多,有黄铁矿化、雄黄化、白云母化、方解石化、硅化及弱的白铁矿化和毒砂化,并见有极少量的铜、铅、锌等硫化物,金矿体即产于该带中。外带以黄铁矿化为主,其次有白铁矿化及毒砂化,并有少量方解石细脉产出。边缘带以发育穿层和切层的方解石脉为特征,黄铁矿化较弱。

从构造环境和成矿系统的组成要素上看,兴仁紫木凼卡林型金矿床的成矿机理为:燕山期及期后多期次的构造运动,不仅为成矿作用提供了成矿物质运动的通道和成矿物质沉淀的场所,也是成矿动力学过程的有机组成部分,断裂及层间破碎带的产生、发展和演变与成矿流体的来源、迁移和成矿物质的沉淀有着密切的关系。地层建造水或层间水在构造热动力驱动下,沿近东西向断裂构造运移过程中,溶滤萃取了矿源层中的金属成矿物质形成含矿热液,在其向上运移至地下潜水面附近时遇地表冷水后便在冷水作用下于围岩中做侧向运动,当遇到具有良好渗透性的含矿岩石(主要为碎屑岩、细碎屑岩、黏土岩、不纯碳酸盐岩)时向外扩散,充填和交代是成矿的两种主要方式:在张扭性断裂的连通自由式空间状态下以充填成矿方式,而在压扭性断裂的连通弥散式空间状态下以渗透交代成矿方式,使成矿物质沉淀富集成矿体。

综上所述,兴仁紫木函金矿床属产于沉积碳酸盐岩、细碎屑岩中的含有一套中低温矿物组合及围岩蚀变的微细粒浸染型金矿床,即卡林型金矿床。

4.3.5 兴仁滥木厂铊(汞)矿床

分散元素最早是由乌克兰地球化学家维尔纳茨基于1911年提出的,他认为分散元素不易形成独立矿物,一般难以发生工业性的富集。20世纪90年代初,在我国西南地区发现了锗、硒、碲、铊等分散元素矿床,如贵州兴仁滥木厂铊(汞)矿床、云南临沧锗矿床、四川大水沟碲金矿床等,逐渐地对分散元素成矿这一问题有了更深入的认识,并且认为在一定地球化学条件下,分散元素不仅能发生富集而且能超常富集,成独立矿床(涂光炽,2003)。陈毓川等(1996)对四川大水沟碲金矿床进行了详细研究,并将成矿与峨眉地幔热柱活动联系起来,认为峨眉地幔热柱活动是造成分散元素形成独立矿床的主要原因。

下面以贵州兴仁滥木厂铊(汞)矿床作为典型矿床代表,阐述其地质特征及峨眉地幔热柱与铊矿成矿的关系。

兴仁滥木厂铊(汞)矿床所在的黔西南坳陷区,位于扬子地台西南缘右江造山带北缘,赵家坪背斜中段南翼,正处于北东向与东西向构造复合部位,构成滥木厂鼻状背斜(图4-12)(任大银 等,2001)。黔西南坳陷区是被3条区域性的深大断裂所包围的稳定地块,其北东侧为师宗-安顺深大断裂,北西侧为紫云-垭都深大断裂,南侧为南岭东西向构造带。区内构造形迹展布分别与其毗邻的构造带方向一致,岩层产状平缓,褶曲形态舒缓开阔,断裂大多数为陡倾角的正、逆断层。黔西南坳陷区内的矿带、矿床和矿化点,一方面严格受背斜和断裂构造的控制,具有大致相同的以金、砷、锑、汞、铊为代表的低温热液矿床,另一方面又往往产于一定层位的某种岩性中并呈似层状、透镜状展布(陈代演 等,2000)。

图4-12 兴仁滥木厂铊(汞)矿床地质略图[据任大银等(2001),有修改]

(注: 1.下三叠统夜郎组 2.上二叠统龙潭组-长兴组 3.张扭性断层 4.压扭性断层 5.性质不明断层 6.鼻状背斜 7.含矿体及矿体分布范围 8.实测及推测地质界线 9.地层产状)

矿区出露地层较为简单,含矿层位主要为上二叠统龙潭组和长兴组,主要岩性为灰岩、砂质黏土岩、黏土质砂岩、炭质黏土岩及煤层,而这些不同脆性和塑性程度的岩石组合交互成构造复杂的容矿层,故具有明显的多层含矿性。其次为下三叠统夜郎组第一段(T1y1),岩性较为单一,主要为薄层泥质灰岩和砂岩,偶见黏土岩。

矿床严格受北东向鼻状背斜及一系列北东向的断裂带控制,背斜和断裂带呈北东向40°~60°,长720m,宽350m。铊(汞)矿体均赋存于断裂带之间的破碎蚀变带中,大致顺层展布,纵向上向南倾伏,矿体形态主要呈似层状、扁豆状、透镜状、鞍状产出,长60~240m,宽40~80m,最宽达120m,一般厚2~5m,最厚达17m。矿体与围岩产状一致,产于层间破碎带、断层弯曲处、断层旁侧挠曲处、断裂带及岩层倾斜由缓变陡处,倾角约25°。

矿石矿物主要为辰砂、红铊矿、雄黄、雌黄、黄铁矿等,其次为斜硫砷汞铊矿、辉锑矿等。脉石矿物有石英、方解石、高岭石、重晶石等。铊矿石主要分为3个类型,其中富铊矿石的铊含量最高,其主要有用矿物为红铊矿;其次为富砷铊矿石,其主要有用矿物为雌(雄)黄;而汞铊矿石为低品位铊矿体,其主要矿物为辰砂。

峨眉山玄武岩和铊矿床的空间上的对应关系,暗示了铊矿床的形成和峨眉山玄武岩具有密切的联系。分散元素本身含量就很低,如果要浓集甚至成矿,就必须要有大量的地质体给其提供“粮食”,那么如此巨大的物源供给从哪里来呢?二叠纪晚期大量喷发的峨眉山玄武岩浆作为一个巨大的“粮仓”,为铊矿床的形成提供了物源条件。那么铊是怎么从峨眉山玄武岩内出来,而后聚集成矿的呢?

中二叠世、晚二叠世之间的峨眉地幔热柱活动导致地球升降运动产生,改变了贵州的古地理格局,而后东吴运动,使得茅口组经短期剥蚀而形成岩溶地貌,在兴仁紫木凼等地区形成局限海台地相区。由于峨眉地幔热柱活动,大量峨眉山玄武岩浆喷发,含有大量铊等组分的玄武岩浆流动到黔西南局限海台地相区,与海水发生海解作用,释放出大量的铊等有用组分,造成海水局部异常。由于峨眉地幔柱活动带来了大量的热量,造成区域热异常,形成大量热水,热水通过深渗循环,不断从峨眉山玄武岩中萃取大量的铊等成矿物质形成含矿热液。由于燕山期构造活动较为强烈,使得相对封闭的体系遭到破坏,在构造应力驱动下这些含矿热液向低压空间(褶皱、断裂等构造薄弱带)流动,含矿物质沉淀形成铊矿床。

总之,兴仁滥木厂铊(汞)矿床的形成过程,实际上是铊等成矿元素的活化→迁移→聚集的过程,峨眉地幔热柱活动喷发的玄武岩浆提供了铊矿床的物质来源,也提供了热水沉积所需的热量。

贵州峨眉山玄武岩差异性成矿研究