黔西南者相二金礦龍?zhí)督M沉積特征與金富集規(guī)律研究

鄧亞梅，何金坪，李應(yīng)輝，徐良易，何彥南，黃露露，葉 連，李登明

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局105地質(zhì)大隊，貴州 貴陽 550018)

者相二金礦大地構(gòu)造位置位于揚子準(zhǔn)地臺西南緣與華南褶皺帶之右江褶皺帶的接合部位，位于滇黔桂“金三角”的北部(陳發(fā)恩 等，2020)。屬于水銀洞超大型金礦床的東段，是灰家堡背斜向東延伸及傾伏的地段。碳酸鹽巖類礦層主要發(fā)育于龍?zhí)督M一段、龍?zhí)督M二段、龍?zhí)督M三段，部分存在于夜郎組、大廠層。由于龍?zhí)督M作為主要含礦層段，其沉積特征及金礦富集規(guī)律，為后期找礦預(yù)測提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

灰家堡背斜位于貴州省西南部，東起貞豐者相，西止興仁大山，東西長 20 km，南北寬6 km(郭振春 等，2006)，埋藏較深，總體為軸向近東西的寬緩短軸背斜，貫穿黔西南州中部東西方向。背斜位置位于國家級南盤江-右江成礦區(qū)帶北部，是右江褶皺帶的西部延伸區(qū)(郭振春 等，2006；劉建中，2006)，為一狹長的控礦背斜，面積約120 km2。

區(qū)域上出露泥盆系至三疊系地層，但以三疊系廣泛分布為特征，其次為二疊系，在少數(shù)背斜核部可見泥盆系和石炭系地層(陳發(fā)恩 等，2012，2019)。以淺海陸棚局限臺地相為沉積特色，地層由老至新，從泥盆系至中二疊統(tǒng)，以碳酸鹽巖為主，夾細碎屑巖和硅質(zhì)巖(齊少烽 等，2015；靳曉野，2017)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育，主要發(fā)育有東西向、南北向和北東向三組褶皺斷裂構(gòu)造，其中，東西向的灰家堡背斜控制了整個金礦床的產(chǎn)出，其次為東西向和南北向的斷層(張瑜 等，2010；劉建中，2007，2014)。本次研究范圍主要是水銀洞超大型金礦者相二礦段的龍?zhí)督M地層，位于灰家堡背斜東段傾伏端，區(qū)域上呈現(xiàn)出自北西向南東延伸的斜歪褶皺(圖1)。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層特征

圖1 灰家堡金礦田區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖(據(jù)陳發(fā)恩 等，2019 修改)

2.2 構(gòu)造特征

研究區(qū)是灰家堡背斜向東延伸及傾伏的地段，為水銀洞金礦床東段。如圖1所示，研究區(qū)內(nèi)地層在早期首先受到南北向的應(yīng)力擠壓形成了東西向的構(gòu)造，然后又受東西向的應(yīng)力擠壓形成了南北向的構(gòu)造，后期東西向擠壓對早期形成的構(gòu)造進行復(fù)合疊加改造后，形成了北東向構(gòu)造或使東西向構(gòu)造發(fā)生了轉(zhuǎn)向(陳發(fā)恩 等，2019；劉建中，2015，2016)，區(qū)內(nèi)主要以東西向褶皺斷裂構(gòu)造為主，次為南北向和北東向的褶皺斷裂構(gòu)造。其中，研究區(qū)主要發(fā)育了東西向F101斷層和近東西向展布的灰家堡背斜。

(1)斷裂

(2)褶皺

納秧背斜：位于研究區(qū)西北部，也表現(xiàn)為一軸向近東西向的寬緩短軸背斜，延伸較短，是從簸箕田2金礦延伸過來的，軸線長約0.2 km，在一定程度上控制了該區(qū)礦體的產(chǎn)出。

3 沉積特征

根據(jù)本次揭露龍?zhí)督M25個鉆孔資料統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，龍?zhí)督M地層厚度總體上呈現(xiàn)自西向東、自南向北逐漸增厚，碎屑粒度逐漸變細的趨勢。根據(jù)巖性特征，劃分為四個巖石相組合，分別是灰?guī)r相、砂巖相、粉砂巖相、粘土巖相。根據(jù)巖性沉積旋回特征，采用標(biāo)志層及輔助標(biāo)志層控制地層的方法，將者相二金礦龍?zhí)督M地層自下而上劃分為三段：龍?zhí)督M一段(P3l1)、龍?zhí)督M二段(P3l2)、龍?zhí)督M三段(P3l3)。

(1)龍?zhí)督M一段(P3l1)：

(2)龍?zhí)督M二段(P3l2)：

(3)龍?zhí)督M三段(P3l3)：

從以上巖性組合特征，刺穿、砂球、砂枕、負(fù)載構(gòu)造以及波狀、小型交錯層理等現(xiàn)象，結(jié)合生物化石特征(圖2)，綜合分析得出，者相二金礦龍?zhí)督M巖層是由河流碎屑物質(zhì)供應(yīng)，一開始屬于三角洲前緣亞相的巨厚堆積體，且臨近于陸表海局限臺地沉積區(qū)，該三角洲沉積向海推進，受到潮汐作用的強烈破壞和改造，形成一定的坡度，并在潮控三角洲平原分流河道間出現(xiàn)潟湖和潮間坪沉積，由于事件因素的影響，在重力作用下發(fā)生滑塌，在龍?zhí)督M形成重力流沉積(廖紀(jì)佳，2013；裴羽 等，2015；楊田 等，2020；)，整體上為一套陸表海局限臺地沉積區(qū)-潮控三角洲-重力流沉積體系。從龍?zhí)督M中碎屑巖和灰?guī)r中存在的珊瑚、雙殼、腕足、有孔蟲、菊石等生物化石，可推斷灰?guī)r夾層應(yīng)該是在重力流沉積發(fā)生時，碎屑巖所攜帶的部分淺海碳酸鹽巖沉積形成。由于細碎屑巖中的灰?guī)r夾層孔隙度較大且受構(gòu)造作用易產(chǎn)生碎裂，有利于成礦流體運移并產(chǎn)生物理化學(xué)作用成礦，具有較好的容礦空間。因此，成為本區(qū)主要的賦礦巖層。

圖2 者相二金礦龍?zhí)督M深水細粒重力流沉積特征

4 金富集規(guī)律探討

通過對研究區(qū)25個取心鉆孔龍?zhí)督M地層巖心資料、樣品分析化驗數(shù)據(jù)以及608和612勘探線剖面圖進行綜合分析，得出研究區(qū)金礦富集規(guī)律受該區(qū)巖性組合特征、斷裂構(gòu)造和層間滑動特征、熱液蝕變所控制。

4.1 有利的巖性組合

研究區(qū)龍?zhí)督M的巖性主要有灰色、深灰色灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，灰色細砂巖，灰色、深灰色粉砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖，深灰色、灰黑色粘土巖、粉砂質(zhì)粘土巖。

研究區(qū)粘土巖多含碳屑，砂巖粒度較細，砂泥交互頻繁，含礦的灰?guī)r多表現(xiàn)出巖性不純，含生物碎屑、方解石等充填物。礦層的含礦性受巖性和孔滲性的控制，從表1可知，灰?guī)r中的金含量最大，粘土巖中的金含量最少，一般來說，巖性顆粒越粗、粘土質(zhì)含量越低，其礦層的含金量越高。對于灰?guī)r來說，灰?guī)r易于形成溶蝕孔洞，晶間孔、粒間溶孔廣泛存在，或者當(dāng)有生物碎屑充填的時候，易于形成容礦空間，加之灰?guī)r上下有較厚的致密粘土質(zhì)蓋層，當(dāng)含礦流體途徑此處時，容易聚集成礦。

表1 巖性、含礦性對比數(shù)據(jù)表

4.2 熱液蝕變作用

在巖心編錄中發(fā)現(xiàn)，該層位主要蝕變有黃鐵礦化、方解石化，硅化，另外還可見到雄雌黃化，并能見到銀色輝銻礦，根據(jù)前人大量研究表明，主要蝕變是硅化、白云石化、黃鐵礦化、毒砂化的都與金礦化關(guān)密切相關(guān)。而其成礦的先決條件是硅化和白云石化，最終是否成礦以及其含礦特征(金含量的高低)，主要取決于黃鐵礦(熱液期)化的強弱，熱液蝕變強烈部位往往就是金富集部位(劉建中 等，2017)。沒有相應(yīng)的熱液蝕變就沒有金礦化的產(chǎn)生，研究區(qū)熱液蝕變較弱的灰?guī)r段一般含礦性較差，甚至不能成礦。

4.3 構(gòu)造控礦

研究區(qū)龍?zhí)督M地層整體上受F101斷層的影響較小，而本區(qū)是灰家堡背斜向東延伸及傾伏的地段，整體上控制了金礦體的產(chǎn)出，但該層位含礦性受該區(qū)隱伏斷裂和層間滑動破碎關(guān)系更為密切。

通過對研究區(qū)勘探線剖面圖鉆孔橫向進行對比，結(jié)合地形地質(zhì)圖，在長興組(P3ch)、龍?zhí)督M(P3l)、茅口組(P2m)之間存在隱伏斷裂F20(圖3、圖4)，該斷裂走向為北西向，傾向向北東，具逆斷層性質(zhì)，斷距不大，北西向延伸相交于Fx斷層之上，通過對該斷層所鉆遇的鉆孔進行取樣分析化驗，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過該斷層的大部分鉆孔見礦效果較好(表2)，并認(rèn)為該斷層是本區(qū)主要的含礦構(gòu)造，是金富集的主要有利場所。

此外，本次鉆孔取心，在長興組(P3ch)、大隆組(P3d)、夜郎組(T1y)之間發(fā)現(xiàn)了另一條隱伏斷裂Fx(圖3、圖4)，該斷裂走向為北東向，傾向向北西，具逆斷層性質(zhì)，斷距不大，北東向延伸相交于F101斷層之上，西南方向延伸至簸箕田2金礦龍?zhí)督M地層，通過對該斷層所鉆遇的鉆孔進行取樣分析化驗，發(fā)現(xiàn)其含金量均低于邊界品位(表3)，由此可推斷該斷層不利于含礦流體的保存，當(dāng)含礦流體側(cè)向運移途徑此處時，由于斷層具有良好通道，將含礦流體向上運輸至夜郎組，因無良好的蓋層遮擋，使含礦流體流失，認(rèn)為該斷層途經(jīng)的部位不利于金富集。

表2 F20斷層所遇鉆孔含礦性對比數(shù)據(jù)表

圖3 者相二金礦612勘探線剖面圖

圖4 者相二金礦608勘探線剖面圖Fig.4 NO.608 Profile of exploration line in Zhexiang2 gold deposit

總之，除了透鏡狀礦體之外，本區(qū)主要為隱伏斷裂和層間隱伏斷裂控礦，是含金流體聚集的有利場所，應(yīng)在今后生產(chǎn)勘探和外圍勘查工作中加強研究并提高重視。

5 結(jié)論

(1)從取心鉆孔巖性組合特征，刺穿、砂球、砂枕、負(fù)載構(gòu)造以及波狀、小型交錯層理等沉積構(gòu)造以及出現(xiàn)的珊瑚、雙殼、腕足、有孔蟲、菊石等生物化石現(xiàn)象，分析得出研究區(qū)曾受事件沉積因素影響，在重力作用下發(fā)生滑塌，形成重力流沉積，整體上為一套陸表海局限臺地沉積區(qū)-潮控三角洲-重力流沉積體系。碎屑巖發(fā)生重力流沉積時所攜帶的部分灰?guī)r夾層，由于孔隙度較大且受構(gòu)造作用易產(chǎn)生碎裂，有利于成礦流體運移并產(chǎn)生物理化學(xué)作用成礦，具有較好的容礦空間，成為含礦流體有利的富集場所。

表3 Fx斷層所遇鉆孔含礦性對比數(shù)據(jù)表

(2)對繪制的剖面圖進行橫向?qū)Ρ妊芯浚治稣J(rèn)為，在長興組(P3ch)、大隆組(P3d)、夜郎組(T1y)之間存在一條隱伏斷裂Fx，走向為北東向，傾向向北西的逆斷層，北東向延伸相交于F101斷層之上，西南向延伸至簸箕田2金礦龍?zhí)督M地層。在長興組(P3ch)、龍?zhí)督M(P3l)、茅口組(P2m)之間存在隱伏斷裂F20，該斷裂走向為北西向，傾向向北東，具逆斷層性質(zhì)，北西向延伸相交于Fx斷層之上，在龍?zhí)督M一段(P3l1)、龍?zhí)督M二段(P3l2)、龍?zhí)督M三段(P3l3)均出現(xiàn)了不同程度的層間滑動。