鄧 軍

（中國地質大學，北京100083；廣西壯族自治區(qū)地質勘查總院，廣西南寧530023）

廣西大瑤山地區(qū)銅金多金屬礦床成因探討

鄧 軍

（中國地質大學，北京100083；廣西壯族自治區(qū)地質勘查總院，廣西南寧530023）

從沉積建造、巖漿巖、構造-巖漿活動、成礦流體性質、礦石微量元素和硫同位素特征等方面分析了大瑤山地區(qū)與淺成-超淺成巖漿巖有關的銅金多金屬礦成礦地質條件，認為礦床屬沉積富集-斷裂構造-熱液（氣）疊加改造型成因，可概括為礦源層形成、巖漿期熱液疊加成礦、巖漿期后斷裂構造熱液改造成礦3個階段.

淺成-超淺成巖漿巖；銅金多金屬；礦床成因；成礦作用；大瑤山；廣西

0 引言

大瑤山地區(qū)是廣西重要的銅金多金屬產地之一，目前已發(fā)現大小礦點或礦化點達200多處.長期以來，多家單位先后對該區(qū)的金礦做了大量研究工作和普查找礦勘探工作.前人在該區(qū)投入了大量的工作和資金，開展了許多有意義的科研工作?廣西區(qū)域地質測量隊.桂平幅、梧州幅、賀縣幅1∶20萬區(qū)域地質調查報告.1965.［1-22］，取得了許多寶貴的第一手地質資料和數據，同時也探明了可觀的地質儲量.與淺成-超淺成巖漿巖有關的銅金多金屬礦床是該區(qū)最主要的礦床類型，特別是在區(qū)內發(fā)現了次火山巖型或斑巖型銅金礦后，重新打開了該區(qū)地質找礦工作的新局面.目前區(qū)內已將找礦重點轉移至老礦區(qū)深部及外圍，同時，對老礦區(qū)外圍斑巖脈的評價也勢在必行.但對此類礦床的成因至今尚無統(tǒng)一認識，制約了該區(qū)下一步的找礦地質勘查工作.

本文以成礦系列理論為指導，結合前人研究成果，探討此類礦床的成因，期望能開闊工作部署思路，為指導下一步找礦實踐提供有益的參考.

1 成礦地質背景

研究區(qū)地處揚子板塊與華南板塊的欽州-錢塘結合帶上［23］.根據廣西地質志的三級構造單元劃分［1］，本區(qū)位于南華準地臺桂中-桂東臺陷區(qū)，華南加里東褶皺大瑤山隆起區(qū)，受多旋回構造-巖漿-成礦作用和變質作用比較強烈，成礦地質背景比較復雜.

區(qū)內廣泛出露新元古代震旦紀—早古生代奧陶紀沉積的一套巨厚深?！獪\海相類復理石砂頁巖、硅質巖建造，是主要的賦礦層位.晚古生代泥盆紀—二疊紀沉積了一套淺海相碎屑巖、硅質巖和碳酸鹽巖的地臺型建造，主要分布于大瑤山凸起邊緣.中生代三疊紀—新生代古近紀主要為磨拉石、紅色復陸源碎屑巖建造，分布集中于南部的斷陷盆地（圖1）.深大斷裂縱橫交錯呈網格狀，巖漿活動具有多時代、多旋回、多期次、多類型、多形式產出的特點，巖漿巖的空間分布受構造（主要是斷裂）制約，沿斷裂帶分布，形成構造-巖漿巖帶.

圖1 大瑤山地區(qū)綜合地質略圖（據朱桂田等，2006）Fig.1 Geologic map of Dayaoshan area,Guangxi（after ZHUGui-tian et al.,2006）

2 區(qū)域成礦條件分析

2.1 沉積建造與成礦的關系

區(qū)內震旦-寒武系地層巖性為一套厚達數千米的富含碳質及硫化物的具濁流沉積特征的淺變質碎屑巖.據胡楚雁等?胡楚雁，葉乃青.桂東古袍-桃花地區(qū)金成礦規(guī)律及找礦預測研究（國家黃金局91-93-l9號科技報告）.1993.的研究，震旦-寒武系含碳質和含黃鐵礦巖層以及硅質巖層中金的豐度值明顯偏高，濃集系數最高可達 56.37；陳開禮等［15］研究認為，震旦-寒武系地層是本區(qū)金礦的礦源層；劉國慶等［18］在對比大瑤山地區(qū)震旦-寒武系及周緣鄰區(qū)下泥盆統(tǒng)蓮花山組（D1y）、那高嶺組（D1n）的微量元素特征時發(fā)現，震旦-寒武系地層中的Au、As含量明顯高于地殼和該區(qū)泥盆系地層的豐度值，而Cu含量與泥盆系地層的豐度值相當，但均低于地殼的豐度值，表明地層并不具備銅礦物質富集層.從區(qū)內及周緣鄰區(qū)礦床分布情況看，金多金屬礦床或礦點（礦化點）絕大多數產出在震旦-寒武系地層中，與周緣鄰區(qū)相比，盡管大瑤山巖漿構造活動遠不及周緣鄰區(qū)頻繁，但金礦化仍然集中分布在該區(qū)，這表明金礦化與震旦-寒武系沉積建造有一定聯系，其中的微量金是金礦形成的物質來源之一.此外，從該區(qū)金礦體賦礦層位的巖性看，金礦體大多數賦存于富含碳質巖層和硅質巖層的破碎帶中，表明金成礦與含碳質巖層及硅質巖層密切相關.

2.2 巖漿巖與成礦的關系

研究區(qū)與成礦有關的巖漿巖主要是加里東期和燕山期的中酸性—酸性巖類，前者多與獨立金礦有關，后者多與金多金屬礦化有關.有利成礦的巖體規(guī)模不大，一般為巖枝、巖脈等小巖體，其深部往往與巖株或巖基相連.大巖體本身成礦差，礦化好的主要在其周圍.在隆起區(qū)東部的巖漿侵入活動形成于加里東期，即在成巖前斷裂作用的基礎上再次發(fā)生構造-巖漿活動，形成了昭平古袍、古里腦、大王沖、一山嶺花崗斑巖巖枝等，巖體的鋯石 U-Th-Pb 年齡為 465 Ma［4］.在隆起區(qū)西部的巖漿侵入活動形成于燕山期，形成了貴港龍頭山花崗斑巖、石英斑巖、火山角礫熔巖等，成巖年齡在163 Ma(流紋斑巖)和 91 Ma(花崗斑巖)之間［3］，后者相當于燕山晚期.

成礦年齡具有多期次性.如古里腦礦床的成礦年齡在 244.88～187.87 Ma 之間.金礦化可分為絹英巖-硫化物、石英-硫化物和石英-碳酸鹽3個階段.而在龍頭山礦床中的含金流紋斑巖、角礫熔巖的成礦年齡為107.7～103.5 Ma，是金的主要成礦期，礦床中的含金花崗斑巖成礦年齡為103.5～66.2 Ma（花崗斑巖中絹云母年齡值）［21］.

巖漿巖體中的蝕變、礦化具多期性.朱桂田等［21］研究表明，加里東期古里腦和大王沖花崗斑巖中的蝕變強，主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽（方解石和菱鐵礦）化.在斷裂帶蝕變強烈部位出現黃鐵絹英巖.古里腦花崗斑巖體淺部具有全巖礦化，其 Au 含量在 30×10-9～ 270×10-9之間，平均為 120×10-9.在花崗巖破碎帶中，Au含量達1100×10-9.金礦體直接賦存于花崗斑巖體內，兩者空間關系密切，表明其具有成金巖體的特征.局部具有金富集的特點，與斑巖型金礦化特征相似.燕山期龍頭山次火山巖體中，Au平均值達110×10-9，熱液蝕變異常強烈，主要有電氣石化、硅化、鉀長石化、絹云母化、高嶺石化、黃鐵礦化和綠泥石化.黃鐵礦的顏色、晶粒受力破碎程度和被后期礦物交代程度均與金礦化強度關系較為密切.

以上分析說明，區(qū)內成礦巖體以燕山期為主，次為加里東期，金礦化具多期次、多階段性.

2.3 構造、巖漿活動與成礦的關系

劉國慶等［18］研究指出，構造、巖漿活動，尤其是巖漿活動是研究礦床形成的重要因素之一，礦區(qū)是否有同時期相應的巖漿侵入是判斷礦床成因與巖漿關系的宏觀直接證據.

在研究區(qū)桃花、六岑、古袍3個較大的金礦田內雖然都見有巖漿侵入體，但從成礦期與巖漿巖的侵入期看，前者為燕山早期［11］，后者為加里東晚期.在桃花、六岑、古袍3個金礦田內均見有巖體破碎帶含礦，但含礦段的破碎帶均切穿巖體并延伸到圍巖地層中，礦化、蝕變與斑巖活動無明顯遞變關系，表明金成礦與該期斑巖活動無直接聯系.而龍頭山金礦體，無論是在巖體內還是在隱爆角礫巖中，金礦化體或金礦體與斑巖-次火山巖的活動具有明顯的內在成因聯系，礦化、蝕變與斑巖活動具有明顯的遞變蝕變分帶.雖然該區(qū)的金礦床在成因上與加里東晚期的巖漿熱液活動無直接聯系，但來自深部燕山早期的巖漿侵入活動對該區(qū)的金成礦起了一定的作用.遙感衛(wèi)星照片顯示在該區(qū)較大礦田的下部均存在隱伏巖體環(huán)狀構造，對成礦更為有利.巖體侵位淺者，礦化淺；侵位較深的隱伏巖體，礦化也較深.

區(qū)內金礦體或金礦化體大部分都賦存在近東西向多期活動的斷裂破碎帶內，少部分賦存在北西向斷裂破碎帶內.賦礦斷裂的多期活動特征顯著，巖石破碎強烈，構造透鏡體、擠壓片理、碎裂巖、碎斑巖、角礫巖十分發(fā)育，并可見多組方向的擦痕.成礦前主要表現為壓或壓扭或扭性活動；成礦期表現為張性活動；成礦后又有壓或壓扭性活動.南北向和北東向斷裂多為限礦（隔礦）或切礦構造，活動特征主要表現為壓扭或扭性.構造裂隙中含礦熱液的多期疊加與改造致使金屬礦化和圍巖蝕變呈現多期性作用的特征.

加里東期和燕山早期是區(qū)內構造活動最強烈的兩期構造運動，并伴隨有巖漿侵入.而海西—印支期雖有斷裂和褶皺的形成，但無相應的巖漿侵入活動，斷裂的影響深度也不大.從構造－巖漿熱事件看，加里東期和燕山早期都有滿足成礦的構造－巖漿熱事件，但加里東期形成的各方向斷裂裂隙系統(tǒng)遠不及燕山早期，且主要以具可塑性的褶曲變形為主，各層之間的溝通和物質交換十分有限.在燕山早期，各方向的斷裂均已形成，并構成了立體網絡系統(tǒng)，從而有利于各層之間平面與剖面、深部與淺部的物質交換.從成礦時的容儲礦構造力學性質看，加里東期近東西向斷裂裂隙構造處于高度擠壓狀態(tài)，不利于儲礦.此時的儲礦構造應當是近南北向構造，但該區(qū)并未見到近南北向的金礦體和金礦化體，這可能與當時斷裂裂隙的發(fā)育程度以及切割深度有關.區(qū)內金礦體和金礦化體的展布方向以近東西向為主，而南北向和北東向主要為限礦（隔礦）構造，表明在燕山早期成礦時，區(qū)內的南北向和北東向構造處于張應力狀態(tài)，這與燕山早期太平洋板塊與歐亞大陸板塊的相對運動是相符的.至于區(qū)內的金礦展布選擇燕山早期的近東西向構造成礦的原因，除了近東西向斷裂裂隙構造的發(fā)育程度、規(guī)摸、影響深度在區(qū)內的影響占主導地位外，可能還與以下因素有關：①成礦時的應力狀態(tài)以及成礦時對地層巖性碳硅質巖系的選擇；②燕山早期該區(qū)深部有利于金成礦物質活化萃取的巖漿活動中某些物質的加入；③燕山早期整個華南的區(qū)域熱流質高，巖漿侵入活動頻繁，規(guī)模大，分布面廣.

上述研究分析說明，區(qū)內構造（以斷裂為主）、巖漿活動具有多期次、多階段性的特點，其中，加里東期和燕山早期的構造－巖漿熱事件與成礦關系十分密切.

2.4 成礦流體性質

劉國慶等［18］對研究區(qū)金礦床中石英流體包裹體的成分和流體包裹體成分比值特征數據顯示，燕山早期含礦流體的含量 Na+＞K+、Ca2+＞Mg2+、Cl－＞F－、Cl－＞（Na++K+），屬氯堿濃度較高的含礦流體，其Na+/K+值大于1.只有龍頭山金礦的Na+/K+值明顯小于1.其Ca2+/Mg2+值的特征如下：古袍志隆、古里腦（16.67，9.83）＞桃花（4.42，5.43）＞龍頭山（1.14）.其Na+/（Ca2++Mg2+）值的特征如下：古袍志隆、古里腦 （2.08，1.95）＞桃花（0.06，0.07）＞龍頭山 （0.02）.其 F－/Cl－值遠小于 1.據Roedder（1972）的資料，巖漿熱液成因流體包裹體的Na+/K+值一般小于1，而與沉積或地下水熱液成因有關的礦床，其流體包裹體的Na+/K+值則大于1.另據盧煥章［24］的資料，F－/Cl－值大于或接近于 1 者主要為巖漿熱液成因；該比值很小時，反映為地下水熱液成因.龍頭山與桃花、古袍志隆、古里腦的Na+/（Ca2++Mg2+）值有很大差別，反映其成礦物質的來源不同.在大瑤山地區(qū)，燕山早期金礦流體包裹體成分的上述比值與龍頭山巖漿熱液型金礦流體包裹體的相應比值均有明顯差異，反映大氣降水在成礦流體中占主導地位.

上述分析表明，區(qū)內金礦成礦流體為多來源流體.

2.5 礦石微量元素及硫同位素特征

劉國慶等［18］通過對大瑤山地區(qū)不同成因的黃鐵礦、毒砂的微量元素分析研究表明，礦石中的黃鐵礦與地層中的黃鐵礦均具有富 Au、As、Ag、Cu、Ni，貧 Co 的特征，但金含量有所不同.黃鐵礦中的Co/Ni值一般具有較好的成因含義.該區(qū)礦石中的黃鐵礦與地層中的黃鐵礦的Co/Ni值均小于1，顯示成礦熱液主要是對地層改造的結果，成礦物質與地層建造有一定的繼承性.礦石中的毒砂和地層中的毒砂的微量元素含量明顯不同，細粒針柱狀毒砂中的Au、Pb、Co、Ni含量明顯高于粗粒毒砂，且Ag、Cu、Zn含量相對較低，反映不同成因的毒砂在微量元素特征上有明顯差別.從不同成因黃鐵礦中的硫同位素特征來看，典型的斑巖型金礦（龍頭山）15件樣品的值為 0.64‰ ～2.48‰ ，平均為1.84‰，反映其硫以深源硫為主.桃花和古袍地區(qū)地層中黃鐵礦的 δ34S 值為－14.7‰ ～ －2.82‰ ，反映其硫以淺源地層硫為主.而古袍含金石英脈黃鐵礦礦石的δ34S 值為－9.0‰～+2.6‰ ，離散度較大，以負值為主，與地層中的硫近似，反映礦石中的硫以淺源硫為主.

上述說明本區(qū)金礦的硫既有深源硫，又有淺源硫，具多源性.

3 礦床成因探討

對于研究區(qū)金礦的成因認識，前人曾提出過多種觀點:①巖漿熱液成因（劉騰飛，1990）；②變質熱液－巖漿熱液疊加改造成礦（駱靖中，1988）；③變質熱液成因（毋端身，1985；秦鼐，1986）；④斑巖型金礦床（康先濟等，1994）.近年劉國慶等（2004）提出地下水熱液改造破碎帶蝕變巖型金礦的觀點；朱桂田等（2006）則特別強調了巖漿期后斷裂構造－熱液作用的重要性.

前人的觀點過多地強調了巖漿熱液（氣）的作用，而忽視了地層（礦源層）和斷裂構造的控礦因素.因此，本文綜合分析前人研究成果后認為，研究區(qū)銅金多金屬礦床應屬沉積富集-斷裂構造-熱液（氣）疊加改造型成因，包含了斑巖型、夕卡巖型和斷裂-蝕變巖型3種礦床類型.整個成礦過程是一個復雜的、不斷演化漸進疊加改造的過程，可概括為礦源層形成、巖漿期熱液疊加成礦、巖漿期后斷裂構造熱液改造成礦3個階段，現簡要分述如下.

（1）礦源層形成

研究區(qū)寒武紀時處于不穩(wěn)定的被動大陸邊緣凹陷環(huán)境，沉積了一套厚度巨大的含碳濁積巖系，海底噴流、生物作用及機械沉積分異作用使得成礦元素在富含砷、硫、碳、硅的沉積巖層中發(fā)生了相對的初始富集，形成礦源層.礦源層中金主要呈裂隙金、吸附金產出，與黃鐵礦、黃銅礦、石英、碳質等有關，易于活化遷移，可為成礦提供礦源.

（2）巖漿期熱液疊加成礦

加里東晚期—燕山晚期區(qū)內構造活動強烈，巖漿活動頻繁，在每次巖漿上升的過程中，都可活化沿途圍巖中的成礦物質，遷移出的礦質和含礦巖漿熱液混合成為含礦混合熱液.加里東晚期形成的含礦熱液隨巖漿凝結后圍繞巖體在適當位置成礦；燕山早期形成的含礦熱液隨巖漿上升后圍繞成礦巖體形成高溫—低溫的各種礦床，可疊加于加里東晚期成礦分布區(qū)；而燕山晚期形成的含礦熱液隨巖漿上侵后也圍繞成礦巖體周圍有利部位成礦，并可疊加于加里東晚期和燕山早期的成礦分布區(qū).

（3）巖漿期后斷裂構造熱液改造成礦

巖漿期后斷裂構造熱液成礦流體主要為深部循環(huán)對流的大氣降水，屬富氯、堿，中等鹽度弱酸性流體.成礦物質以地層來源為主，并有部分深源物質加入.在構造應力及區(qū)域巖漿熱動力（隱伏的燕山期侵入體）作用下，下滲的含礦流體沿斷裂破碎帶上涌.由于壓力差和化學勢差及周圍含礦熱液的匯聚補給，形成深部的熱液循環(huán)，沿途大量萃取成礦物質，礦質濃度顯著提高形成含礦熱液.當其運移至低壓擴容帶后，發(fā)生減壓沸騰、滲透擴散等一系列作用.由于自身物化性質的改變和環(huán)境介質等條件的影響，含金絡合物分解，導致金沉淀聚集成礦.

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GENESIS OF THE COPPER-GOLD POLYMETALLIC DEPOSITS IN DAYAOSHAN OF GUANGXI,CHINA

DENG Jun

（China University of Geosciences,Beijing 100083,China;Guangxi Institute of Geological Exploration,Nanning 530023,China）

The copper and gold deposits in Dayaoshan area of Guangxi Region occur mainly in Cambrian strata.The Cu-Au mineralization is genetically related to the Caledonian and Yanshanian tectonomagmatic activities.Based on the results of previous geological survey and researches,the metallogenic conditions for the Cu-Au polymetal deposits related to hypabyssal and super-hypabyssal igneous rocks are analyzed from the view of sedimentary formation,magmatic rock,tectonomagmatic activity,ore-forming fluid,trace element and sulfur isotopic characteristics.It is concluded that the deposits in the area genetically belong to sedimentary enrichment-fault structure-hydrothermal overlapping reformation type.The metallogenesis underwent early stage of sedimentary enrichment,middle stage of magmatic hydrothermal overlapping mineralization and end stage of post-magmatic fault and hydrothermal reformation.

hypabyssal and super-hypabyssal igneous rock;copper-gold polymetal;genesis of deposit;metallogenesis;Dayaoshan;Guangxi

1671-1947（2011）04-0287-05

P618.41；P618.51

A

2011－03－07；

2011-04-08.編輯：李蘭英.

鄧軍（1973—），男，碩士，高級工程師，從事地質礦產勘查及技術管理與研究工作，通信地址廣西南寧市園湖北路21號1603室，郵政編碼530023，E-mail//dragon.dj@163.com