黔西南泥堡金礦床容礦火山巖系中“粉砂巖”夾層的巖石類型歸屬研究

祁連素

(貴州省地礦局地球物理地球化學勘查院，貴州 貴陽 550018)

1 引言

以前認為泥堡金礦床容礦火山巖系中間有一套“粉砂巖夾層”，該層上覆是火山角礫巖，下伏是凝灰?guī)r，火山巖系中間出現(xiàn)了“粉砂巖夾層”是極不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。本文針對這套特殊的“粉砂巖夾層”開展專題研究，在中心剖面系統(tǒng)采集巖礦石樣品，從微觀組構(gòu)特征及元素地球化學角度恢復強蝕變“粉砂巖夾層”原巖類別，系統(tǒng)總結(jié)地質(zhì)前輩們對泥堡金礦床地質(zhì)特征相關研究等(王硯耕 等，1995；2003；韓至鈞 等，1999；陶平，2005；劉平，2006；)，建立完整火山旋回形成的火山巖系巖相組合作對比研究，探討該地區(qū)金礦成礦作用與峨眉山玄武巖火山旋回末期噴發(fā)殘余巖漿活動的相關性，試圖揭示火山巖及其伴生熱液與成礦作用的關系，進而拓展對這種類型礦床的找礦思路。

筆者在最近《貴州普安泥堡地區(qū)峨眉火山活動與金成礦關系研究》中發(fā)現(xiàn)，泥堡金礦床火山巖系中出現(xiàn)的 “粉砂巖夾層”具有典型的火山碎屑巖的成分與結(jié)構(gòu)構(gòu)造及局部出現(xiàn)大量生物化石碎片特征，原先認為是火山巖系中的這套“沉積巖”夾層不存在，只是火山噴發(fā)旋回中的短暫噴發(fā)間隙，總體為同一個火山旋回產(chǎn)物，恢復原巖應為蝕變凝灰?guī)r。

2 礦區(qū)地質(zhì)概述

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

泥堡金礦床位于潘家莊斷裂成礦帶西段之中部，潘家莊斷裂成礦帶是滇黔桂“金三角”金礦集中區(qū)重要組成部分。區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形較為強烈，構(gòu)造形跡展布以北東東向為主體，北西向次之，構(gòu)造樣式以褶皺、斷層為主。主要褶皺構(gòu)造為北東東軸向的二龍搶寶背斜，斷裂構(gòu)造為北東向與北西向兩組為代表(圖1)。前期勘探成果表明，北東向斷裂主要發(fā)育有F1、F2、F3、F4等，該組斷裂大至平行展布，基本與地層、金礦化帶走向及背斜軸向一致(貴州地礦局105地質(zhì)大隊，2013； 2019；祁連素，2014)。泥堡金礦床廣泛分布的賦金地質(zhì)體主要為F1斷裂破碎帶、峨眉山玄武巖組二段(P3β2)、一段(P3β1)，容礦巖石主要為火山角礫巖、凝灰?guī)r、蝕變凝灰?guī)r。

由圖1所示，據(jù)泥堡金礦床前期勘查成果，在礦區(qū)西段8540-9660勘探線間賦存了全區(qū)厚度最大與品位最富的金礦體，在該地段也是火山碎屑巖分布范圍最廣，厚度最大的位置。

圖1 泥堡金礦床地質(zhì)略圖(祁連素，2019年修編)

2.2 礦體特征

泥堡原生金礦體主要有：切層分布的“斷裂型”與基本順層產(chǎn)出“層控型”。

無論是 “斷裂型”還是“層控型”都以火山角礫巖中金品位最高(金最高品位32.5×10-6，金平均品位為4.02×10-6)，凝灰?guī)r次之(最高品位15.09×10-6，平均品位為2.49×10-6)(貴州地礦局105地質(zhì)大隊，2013； 2019)。蝕變凝灰?guī)r礦石含金性較差，且不連續(xù)，礦體規(guī)模較小(平均品位為1.5×10-6)。含金礦石由高到低依次為：火山角礫巖、凝灰?guī)r、蝕變凝灰?guī)r、灰?guī)r、粉砂巖、粘土巖，其中粘土巖、粉砂巖、灰?guī)r、粉砂巖往往含礦較差(祁連素，2016，2019；鄭祿林 等，2014)。

3 蝕變凝灰?guī)r特征

3.1 蝕變凝灰?guī)r分布特點

圖2 泥堡金礦區(qū)地層柱狀圖

3.2 巖石微觀組構(gòu)特征

蝕變凝灰?guī)r巖石組分較為復雜，主要為半塑性—塑性玄武質(zhì)巖屑、局部為石英晶屑(圖3照片a、e)，具壓扁、拉長變形、半定向等特點，形態(tài)不一，呈撕裂狀、不規(guī)則狀、長條狀等(圖3照片C、d)；為火山口拋到空中的熔漿團，落地后變形凝固而成。由于內(nèi)部及表面冷卻溫度的不同，其內(nèi)部和表面形成了不同的結(jié)構(gòu)。內(nèi)部結(jié)晶溫度相對較高，斜長石結(jié)晶程度偏好；表面結(jié)晶溫度相對較低，斜長石結(jié)晶程度偏次。半塑性—塑性玄武質(zhì)巖屑內(nèi)部呈粒玄結(jié)構(gòu)、拉斑玄武結(jié)構(gòu)、間隱結(jié)構(gòu)、玻基結(jié)構(gòu)，多杏仁構(gòu)造、杏仁狀構(gòu)造；樣品具白云石化、黃鐵礦化、硅化現(xiàn)象(圖3照片b)。部份樣品中富含生物屑(圖3照片f)。

4 化學元素組分特征

采集蝕變凝灰?guī)r礦石樣品32件。進行主量、微量與稀土元素含量分析，測試工作在澳實分析檢測(廣州)有限公司完成，樣品中的Au含量采用Au-ICP21火試金電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定，微量和稀土元素含量采用M61-MS81電感耦合等離子體質(zhì)譜測定，主量采用ME-XRF26d X射線熒光光譜儀熔融法測定。

4.1 常量元素地球化學特征

4.2 微量元素地球化學特征

上述數(shù)據(jù)表明，含礦巖石樣品中Co、Ni、V、Ti、Cr、Cu、Zn、W元素含量遠遠高于其它巖石(灰?guī)r、粘土巖、粉砂巖)類型的樣品。

由表2可知，蝕變凝灰?guī)r礦石中As、Sb、Ag、Tl、W、Cu、V、Ni、Co等元素明顯富集，而且 Au與As、Ag、Mo、W、Co元素呈較好的正相關，為含礦巖系中的主要伴生元素。

圖3 泥堡金礦蝕變凝灰?guī)r樣品顯微鏡照片

表1 泥堡金礦蝕變凝灰?guī)r礦石化學成分表 單位：×10-2

4.3 稀土元素地球化學特征

在火山巖旋回的早期，稀土元素總量與含金品位相關性不太明顯，但旋回晚期，稀土元素總量最高的樣品也是含金最高的樣品，金礦成礦作用強度逐漸增強，火山巖容礦巖石均表現(xiàn)高稀土含量特征，為目前黔西南地區(qū)稀土含量最高的巖石類型，遠遠大于地殼的165.35×10-6(黎彤，1976)。說明峨眉山玄武巖火山旋回的最后殘余巖漿活動，對金與稀土元素起到明顯的富集或成礦作用(祁連素，2019)。泥堡金礦床是滇黔桂金成礦區(qū)中與火山作用成礦關系密切的大型金礦床。

圖4 泥堡金礦床蝕變凝灰?guī)r稀土元素配分圖

5 火山活動與金礦成礦作用關系的探討

表2 泥堡金礦蝕變凝灰?guī)r及其它巖礦石中金及微量元素含量

區(qū)內(nèi)主要的賦金地質(zhì)體與金地球化學異常均沿規(guī)模較大的北東向潘家莊斷裂帶分布，根據(jù)黔西南地區(qū)玄武巖的分布特征，該斷裂帶勢必為巖漿乃至巖漿后期火山氣液活動提供了有利條件(貴州省區(qū)域地質(zhì)志，2014)，潘家莊斷裂帶探制了金礦體與金地球化學異常的產(chǎn)出，認為巖漿在上升過程中以及在巖漿房內(nèi)，有較長時間的分異及與陸殼同化混染條件，同時巖漿分異作用是在穩(wěn)定陸塊內(nèi)部進行的，造成的結(jié)果是堿質(zhì)和揮發(fā)組分在巖漿房頂部大量聚集，并攜帶豐富的礦質(zhì)(貴州省區(qū)域地質(zhì)志，2014)。因此、北東向潘家莊斷裂帶與晚二疊世吳家坪階火山熱液活動是泥堡金礦床的重要成礦背景。

6 結(jié)論

原定泥堡金礦床火山巖系的“粉砂巖夾層”并不存在，只是短暫的火山噴發(fā)間隙，整個容礦火山巖系形成從偏基性火山碎屑巖到中基性火山角礫巖的晚二疊世火山噴發(fā)旋回。礦體的厚度和品位變化與火山巖厚度大致顯示出較好的對應關系，火山巖分布范圍厚度大，其含礦品位高，礦體厚度大。泥堡金礦床是滇黔桂金成礦區(qū)中與火山作用成礦關系密切的大型金礦床。

致謝：項目在實施與論文撰寫過程中得到中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所邱小平研究員技術指導與幫助，再此深表感謝！

論文在立項、撰寫與審稿過程中，得到貴州省地礦局周琦研究員、王硯耕教授級高工、貴州省地質(zhì)調(diào)查院王敏研究員技術指導，并得到地化所吳承泉博士的幫助，再此深表感謝！

項目在野外調(diào)查與采樣過程中得到貴州亞太礦業(yè)有限公司宋照榮、潘偉；廣西有色金屬集團資源勘查有限公司劉錦石、黃勝海同志們的大力支持與幫助，再此深表感謝！