黔東南坑頭金礦地質(zhì)特征及礦床成因類型分析*

陳軼平 吳 龍

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局六總隊(duì)）

坑頭金礦賦礦圍巖為巨厚的新元古代濁流沉積的一套淺變質(zhì)碎屑巖系［1］。區(qū)內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的金礦床按礦體產(chǎn)出特征及其與構(gòu)造的關(guān)系，有“石英脈型金礦”與“蝕變巖型金礦”2種類型。石英脈型金礦產(chǎn)于坑頭背斜兩翼的層間滑脫帶內(nèi)，構(gòu)造蝕變巖型金礦產(chǎn)于隱伏的逆沖斷層中。本研究擬以造山型金礦的觀點(diǎn)，研究坑頭金礦的礦床地質(zhì)特征，分析其成因。

1 原有研究

坑頭金礦位于湘黔金礦區(qū)西部。大地構(gòu)造位置處于江南造山帶南西段［2］，見(jiàn)圖1。

Groves等［3-4］正式定義造山型金礦以來(lái)，普遍認(rèn)為造山型金礦形成于增生地體中，但陳衍景指出該類金礦在大陸碰撞造山帶也有發(fā)育［5］。事實(shí)證明，在陸—陸碰撞造山帶如三江哀牢山復(fù)合造帶、秦嶺造山帶、青藏高原等都發(fā)育有大量造山型金礦床。

研究區(qū)所處雪峰隆起是否屬于造山帶目前存在爭(zhēng)議。對(duì)于雪峰山的構(gòu)造性質(zhì)目前存在2種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為是推覆構(gòu)造帶［6-8］；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為是造山帶［9-11］。該造山帶的形成時(shí)代有新元古代［12］、加里東 期［8，13-14］、以 及 加 里 東 期 與 中 生 代 的 構(gòu) 造 疊加［9，15-19］等多種觀點(diǎn)。另外，在早古生代揚(yáng)子與華夏地塊間有無(wú)大洋，其拼合是板塊碰撞造山還是陸內(nèi)碰撞造山也存在爭(zhēng)議，主要有2種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為，先期在揚(yáng)子板塊與華夏板塊之間存在大洋，雪峰隆起是板塊碰撞造山拼合［12，20-24］。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，先期揚(yáng)子板塊與華夏板塊間不存在大洋分離，只是陸內(nèi)2個(gè)地塊相互作用的陸內(nèi)造山構(gòu)造。

雖然關(guān)于雪峰隆起在很多研究方面還存在爭(zhēng)議，但是，雪峰隆起屬江南造山帶的觀點(diǎn)已被多數(shù)人接受。

2 礦區(qū)地質(zhì)

坑頭金礦位于黔東天柱縣北東部，自清朝已有采金歷史，大規(guī)模正式開(kāi)采始于上世紀(jì)90年代。長(zhǎng)期以來(lái)，地質(zhì)勘查及開(kāi)采的對(duì)象只為層間石英脈型金礦。近年，在深部攻堅(jiān)找盲的探礦工作中，首次在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了構(gòu)造蝕變巖型金礦［29］。

研究區(qū)僅出露新元古代青白口系下江群清水江組第二段地層，該地層厚度較大，區(qū)域一般厚近千米。區(qū)內(nèi)出露不全，未見(jiàn)底與頂，巖性以淺變質(zhì)的板巖與凝灰?guī)r為主，根據(jù)凝灰?guī)r與板巖相對(duì)數(shù)量的多少、條帶狀板巖與層紋狀板巖的相對(duì)多寡，在區(qū)內(nèi)對(duì)清水江組第二段由下至上分為3層。

第一層區(qū)內(nèi)地表未出露，在深部鉆探工程中可見(jiàn)，以灰黑色層紋狀凝灰質(zhì)板巖、灰色條帶狀凝灰質(zhì)板巖為主，夾有少許淺灰綠色凝灰?guī)r。該層以灰黑色層紋狀凝灰質(zhì)板巖的大量出現(xiàn)位顯著特征并以此劃分第2層與第1層。

第2層以灰色條帶狀凝灰質(zhì)板巖為主夾有淺灰綠色凝灰?guī)r，該層以含大量條帶狀凝灰質(zhì)板巖為標(biāo)志，有時(shí)中下部夾少許灰黑色層紋狀凝灰質(zhì)板巖，此時(shí)不易明確與第1層劃分。

第3層以淺灰綠色凝灰?guī)r為主，夾有少許灰色條帶狀凝灰質(zhì)板巖。由上至下凝灰?guī)r逐漸減少，條帶狀凝灰質(zhì)板巖逐漸增多。以灰色條帶狀凝灰質(zhì)板巖的大量出現(xiàn)作為劃分第2層與第3層的標(biāo)志。

清水江組第2層與第1層是區(qū)內(nèi)石英脈型金礦的主要產(chǎn)金層位，而構(gòu)造蝕變巖型金礦主要產(chǎn)于第1層中，目前尚未在第3層發(fā)現(xiàn)金礦體。不論是石英脈型金礦還是新發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造蝕變巖型金礦，礦體頂?shù)装寰酁槟屹|(zhì)板巖，少許為凝灰?guī)r。

研究區(qū)地表主要發(fā)育北東向岳寨斷層、近東西向坑頭斷層與北東向坑頭背斜，另有一系列北東向的成礦后期小斷層，地表構(gòu)造格架清晰、簡(jiǎn)單。地表已發(fā)現(xiàn)的斷裂構(gòu)造均是成礦后期構(gòu)造，破壞礦體連續(xù)性。近年在鉆孔中新發(fā)現(xiàn)了北東向隱伏斷層F3。

坑頭背斜，軸向北東，兩翼大致呈對(duì)稱形式，其巖層傾角為30～50°，北東端向北東傾伏，北西端向北西傾伏，為一箱狀褶鄒。核部為清水江組第2段第1層地層。

3 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)存在石英脈型金礦與蝕變巖型金礦2種類型。都以自然金的形式產(chǎn)出，少許以顆粒金形式賦存于毒砂中。

石英脈型金礦礦體賦存于坑頭背斜兩翼的層間滑脫帶內(nèi)，脈體形態(tài)規(guī)則，脈壁舒緩波狀起伏，沿走向或傾向延伸都比較穩(wěn)定。有分支復(fù)合與尖滅再現(xiàn)情況。脈體呈似層狀、扁豆?fàn)?、條帶狀產(chǎn)出。脈寬為0.1～2 m，走向延伸100～850 m。

構(gòu)造蝕變巖型金礦賦存于北東向隱伏斷層F3內(nèi)。斷層帶內(nèi)的強(qiáng)硅化碎裂巖與石英巖是主要的賦礦巖石，帶內(nèi)的石英脈不含礦，且無(wú)礦化。蝕變比較簡(jiǎn)單，以硅化為主，毒砂化及黃鐵礦化亦較普遍，碳酸鹽化及綠泥石化次之。礦石結(jié)構(gòu)呈多邊形粒狀，以中—細(xì)粒為主自然金嵌布在蝕變巖中，少數(shù)嵌布在褐鐵礦與毒砂等載金礦物中。礦石構(gòu)造主要為角礫狀、條帶狀，碎裂角礫狀，塊狀。

礦床整體特征呈現(xiàn)出，F(xiàn)3為既是區(qū)內(nèi)的導(dǎo)礦斷裂，也是區(qū)內(nèi)的含礦斷裂，在該斷層活動(dòng)過(guò)程中形成了牽引褶皺，即坑頭背斜。富礦流體沿?cái)鄬舆\(yùn)移，金元素大量在斷層中沉淀富集成礦，少許進(jìn)入斷層相關(guān)褶皺中的滑脫帶內(nèi)。

4 礦床成因

Kerrich、陳衍景等對(duì)造山型金礦的特征作了系統(tǒng)的總結(jié)，提出造山型金礦能夠作為區(qū)別于其他類型金礦床的標(biāo)志性特征［4-5］：①礦床形成于碰撞型造山帶的斷裂構(gòu)造附近；②產(chǎn)于綠片巖相變質(zhì)地體中；③成礦流體具有富CO2、低鹽度的特點(diǎn)；④蝕變礦物組合以石英、碳酸鹽、云母、（士鈉長(zhǎng)石）、綠泥石和黃鐵礦（士白鎢礦和電氣石）為主；⑤成礦作用發(fā)生在造山峰期變質(zhì)之后。

本研究將與造山型金礦的典型特征作對(duì)比，以論述坑頭金礦是否可歸屬于造山型金礦。

4.1 賦礦圍巖變質(zhì)相

黔東南地區(qū)廣泛出露新元古代低綠片巖相淺變質(zhì)陸源碎屑巖。研究區(qū)含礦地層為青白口系下江群清水江組第二段的一套淺變質(zhì)巖，巖性以凝灰質(zhì)板巖、凝灰?guī)r為主，夾有少量的變余砂巖，為低綠片巖巖相，是低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用的產(chǎn)物。原巖是火山—沉積巖，是在Rodinio超大陸裂解的構(gòu)造背景下沉積的了一套裂谷盆地充填序列［30］。

原巖結(jié)構(gòu)及沉積構(gòu)造保存較好，以變余、變晶結(jié)構(gòu)為主，平行層理、斜交層理等清晰可辨。新生變質(zhì)礦物較少，主要有綠泥石、絹云母、電氣石及重結(jié)晶的細(xì)粒石英等，多為鱗片狀，具定向排列，原巖中長(zhǎng)石聚片雙晶明顯，表明巖石的變質(zhì)改造程度較輕，屬低綠片巖相（圖2）。

4.2 成礦時(shí)間為造山作用晚期

古生代末揚(yáng)子、華夏地塊碰撞，發(fā)生廣西運(yùn)動(dòng)，區(qū)域上發(fā)育碰撞型花崗巖體，贛南、桂北該類型巖體較多，同位素年齡為415～512 Ma［31］。2006年，朱笑青等對(duì)區(qū)內(nèi)石英鐘流體包裹體采用Rb-Sr等時(shí)線法，測(cè)得成礦年齡為430±44 Ma［32］。顯示區(qū)內(nèi)金礦形成時(shí)間為廣西運(yùn)動(dòng)中晚期，即成礦期略滯后于造山運(yùn)動(dòng)的變質(zhì)作用。

4.3 構(gòu)造控礦

目前針對(duì)F3斷裂中的構(gòu)造蝕變巖型金礦，區(qū)內(nèi)施工了3個(gè)鉆孔（ZK1、ZK2、ZK4），均成功揭露了F3斷裂及其控制的構(gòu)造蝕變巖型金礦。ZK1、ZK4沿?cái)鄬幼呦蚍较蚴┕び诳宇^背斜軸部附近，ZK2沿?cái)鄬觾A向方向施工于坑頭背斜南東翼。3個(gè)鉆孔揭露的蝕變帶厚度穩(wěn)定，帶內(nèi)均有礦化顯示，部分礦化地段可達(dá)工業(yè)品位。分析結(jié)果顯示出礦化連續(xù)性較差，品位變化大，低品位或達(dá)礦化樣品占絕大多數(shù)，但破碎帶內(nèi)蝕變體中的蝕變?nèi)缍旧盎ⅫS鐵礦化及硅化連續(xù)性較好，極可能為取樣分析測(cè)試中的“塊金效應(yīng)”所造成。

F3斷裂在地表未發(fā)現(xiàn)明顯露頭，為隱伏斷層，走向北東，傾角約40°。研究區(qū)內(nèi)蝕變巖型金礦受控于F3斷裂，礦體呈似層狀產(chǎn)于破碎帶內(nèi)，礦體產(chǎn)狀與控礦斷裂破碎帶基本一致（圖3）。控礦斷裂F3屬逆沖斷層，具脆韌性特征，見(jiàn)有大量動(dòng)力變質(zhì)作用形成的碎裂巖分布于斷裂破碎帶內(nèi)，巖石明顯硅化蝕變，沿巖石裂隙或角礫孔隙充填硅化石英脈。巖石變形以脆—脆韌性變形變質(zhì)為主，見(jiàn)微小S—C構(gòu)造（圖3（c））。F3在區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為造山作用淺層帶內(nèi)的脆—韌性逆沖斷層，在清水江組第1層第2次巖性變化界面上，斷層傾角發(fā)生改變，在斷坡端點(diǎn)處附近開(kāi)始傳播褶皺，形成坑頭背斜。由深到淺，隨著構(gòu)造應(yīng)力逐漸減弱，斷層傳播形成的褶皺規(guī)模逐漸變小，至地表前部，斷層尖滅，同時(shí)褶皺也隨之消失。在平面上表現(xiàn)為斷層及褶皺沿北東方向同時(shí)尖滅。導(dǎo)礦斷裂與容礦褶皺表現(xiàn)為加里東期褶皺、斷裂配套系統(tǒng)。該斷裂規(guī)模不大，在深部有與之特征一致的斷裂出現(xiàn)（圖4），表現(xiàn)出疊瓦狀構(gòu)造，在更深部位可能存在一規(guī)模巨大的底板逆沖斷層，不管是控礦斷裂的級(jí)序，還是礦體產(chǎn)出部位，都與碰撞造山型金礦的層控礦床類似。

4.4 蝕變礦物

受F3控制的構(gòu)造蝕變巖型金礦，是區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的蝕變巖型金礦。其蝕變礦物組合以石英、鐵白云石、絹云母、綠泥石、黃鐵礦、電氣石、鈉長(zhǎng)石等為主。與造山型金礦綠片巖相區(qū)域典型蝕變礦物共生組合一致。

4.5 元素組合特征

研究區(qū)內(nèi)清水江組富含凝灰質(zhì)，具有較高的Au異常。巖礦石中As、Sb、W元素在研究區(qū)內(nèi)具有較高的背景值，相對(duì)地殼明顯富集；Cu、Pb、Zn的濃度（克拉克值）不高 。這與陳衍景所述造山型金礦的地球化學(xué)特征類似。

5 討論與結(jié)論

綜上所述，黔東南坑頭金礦應(yīng)歸屬于造山型金礦，成礦環(huán)境為造山型金礦地殼連續(xù)成礦加里東期形成的模式的淺層帶、低綠片巖相區(qū)域。研究區(qū)找礦工作中可借鑒國(guó)內(nèi)外其他造山型金礦的找礦方法及經(jīng)驗(yàn)；將本區(qū)金礦基本定位于造山型金礦床地殼連續(xù)模式中的淺成帶、低綠片巖相區(qū)域內(nèi)，屬疊瓦狀逆沖推覆構(gòu)造控礦，預(yù)示著深部可能有更大的找礦前景。因此，在攻深找盲時(shí)可根據(jù)疊瓦狀構(gòu)造構(gòu)造性質(zhì)、成礦元素組合、礦化蝕變及成礦溫度的變化等開(kāi)展綜合研究，以指導(dǎo)金礦勘查工作。