姜偉，令狐東，宮學(xué)智

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，貴陽 550005)

0 引言

三都—丹寨地區(qū)是貴州省一個(gè)重要的鉛、鋅、汞、金、銻等多金屬成礦帶，成礦帶內(nèi)已探明或已發(fā)現(xiàn)大型汞礦床2處(宏發(fā)廠、四相廠)、中型金礦床1處、小型金礦床2處、小型銻礦床2處，以及多處鉛鋅、金、銻礦化點(diǎn)[1-4]。前人對該成礦帶內(nèi)鉛鋅、汞、金及銻礦床研究較多，大致確定了成礦年代為燕山期至燕山晚期，且鉛鋅、金、銻、汞依次生成[5-6]；基本確定了成礦物質(zhì)來源于深部含礦巖漿熱液沿?cái)嗔褬?gòu)造向上運(yùn)移過程中萃取地層中的含礦物質(zhì)，其高溫巖漿熱液提供了運(yùn)動動力[7-8]；查明了成礦帶內(nèi)礦床多分布于斷裂構(gòu)造帶的交匯處，礦體的展布、延伸及形態(tài)受構(gòu)造控制明顯，其斷裂發(fā)育部位成為找礦的有利靶區(qū)[9-11]。

相對于成礦帶內(nèi)其他礦床，前人對排正金礦床研究甚少，僅僅勘查了礦床的礦化點(diǎn)分布、礦石類型及蝕變特征，而對于礦石中成礦元素種類及賦存規(guī)律、成礦作用并未進(jìn)行深入探討。本文將排正金礦床與三都—丹寨成礦帶內(nèi)鉛鋅、汞、銻等礦床進(jìn)行類比分析，剖析礦床礦石元素種類及賦存特征，進(jìn)而推斷礦床成礦作用過程及形成機(jī)制，以期為圈定礦床成礦有利靶區(qū)及進(jìn)行礦床深部找礦提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

貴州三都—丹寨Hg-Au-Sb成礦帶大地構(gòu)造位于揚(yáng)子克拉通黔南臺陷與華南褶皺帶西緣交界處，地層分區(qū)位于上揚(yáng)子地臺南部被動邊緣褶皺帶之都勻滑脫褶皺帶東南緣(圖1a)。成礦帶北起丹寨汞礦，南至三都北部拉峨一帶，大體上呈近NNE向帶狀分布，長約19 km，寬約6 km。受多期構(gòu)造事件影響，區(qū)域成礦帶內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，以NNE向、近SN向、NW向、NWW向?yàn)橹鳎鲾嗔雅缮拇渭墧嗔褬O其發(fā)育，斷裂延伸數(shù)千米至數(shù)十千米。

成礦帶內(nèi)Hg、Au、Sb、Pb、Zn等礦床(點(diǎn))受構(gòu)造控制明顯，多分布在斷裂交叉與復(fù)合部位，錯(cuò)綜復(fù)雜的斷裂控制了成礦帶內(nèi)礦田及礦集區(qū)的分布(圖1b)。區(qū)域內(nèi)主要出露的地層為前震旦系、震旦系、寒武系、志留系及泥盆系，其中前震旦系為一套變質(zhì)巖，震旦系巖性以砂頁巖、冰磧礫巖及白云巖為主，寒武系巖性以白云巖、灰?guī)r及碎屑巖為主，泥盆系以碎屑巖及碳酸鹽巖為主。區(qū)域內(nèi)未見火成巖出露。

圖1 貴州三都—丹寨Hg-Au-Sb成礦帶大地構(gòu)造簡圖(a)及區(qū)域構(gòu)造簡圖(b)

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

排正金礦床內(nèi)地層較發(fā)育(圖2)，走向大體呈SN向，地層巖性較復(fù)雜。礦床內(nèi)出露地層由老至新依次為新元古界青白口系平略組(Ptxjp)、隆里組(Ptxjl)，巖性以灰色、灰綠色、淺灰綠色粉砂質(zhì)絹云母板巖、絹云母板巖、凝灰質(zhì)板巖等低級變質(zhì)巖為主，大面積分布于礦床的東部；新元古界南華系大塘坡組(Nh2d)、南沱組(Nh3n)，其中大塘坡組巖性以淺灰色、灰色粉砂質(zhì)黏土巖、泥巖、粉砂巖為主，夾少量黑色碳質(zhì)頁巖，在該礦床中分布極少；南沱組巖性主要為灰綠色、紫紅色冰磧礫巖、含礫砂巖，分布于礦床的中部；新元古界震旦系陡山沱組(Z1d)，下部巖性為灰色、灰黃色粉砂質(zhì)頁巖、粉砂巖及白云巖，上部巖性為灰色、黑色泥巖及碳質(zhì)頁巖，分布于礦床的中部；新元古界震旦系—早古生界寒武系留茶坡組(Z—∈lc)，巖性以深灰色、灰黑色硅質(zhì)巖、黑色碳質(zhì)頁巖為主，較少出露，分布于礦床的西南部；早古生界寒武系九門沖組(∈1jm)、變馬沖組(∈1b)、烏訓(xùn)組(∈1w)、都柳江組(∈2d)、楊家灣組(∈3y)，其巖性組合主要為泥巖、頁巖、粉砂巖、白云巖、灰?guī)r，夾有少許碳質(zhì)頁巖、泥質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖等，其中都柳江組、楊家灣組為本礦床內(nèi)主要含礦層，分布于礦床的西部，受斷層影響地層界線錯(cuò)動明顯；第四系(Q)主要分布于溝谷、山坡及地勢相對平坦地帶，巖性由褐色、灰黃色松散質(zhì)黏土及亞黏土構(gòu)成，夾有少量的礫石。

圖2 貴州三都排正金礦床地質(zhì)及取樣位置圖

2.2 構(gòu)造

排正金礦床內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，以斷裂構(gòu)造為主，褶皺構(gòu)造不甚發(fā)育。斷裂構(gòu)造以SN向、NNE向、EW向?yàn)橹鳎酁槭婢彶畹母呓嵌饶鏇_斷層，且規(guī)模大小不等。斷層在礦床延伸長度2.0～5.0 km，斷層傾向65°～335°，傾角較陡為55°～85°，從接觸、切穿關(guān)系看，EW向斷裂形成時(shí)間早于SN向、NNE向斷裂。

探槽所揭露的斷層中，多可見有斷層角礫巖，角礫巖呈棱角狀、次棱角狀，角礫大小不等，其成分多以石英、方解石及砂巖等為主。斷層的存在為礦床含礦熱液的流動及賦存提供了良好的條件。地球物理及土壤地球化學(xué)異常證實(shí)，在本礦床內(nèi)斷裂構(gòu)造中SN向斷裂成為重要的成礦及找礦標(biāo)志。

2.3 礦體及礦石特征

礦床內(nèi)共發(fā)現(xiàn)兩處金、鉛鋅礦化及蝕變點(diǎn)(圖2)。其中金礦化點(diǎn)分布于TC01、TC02中，金最高品位0.85×10-6，礦化體呈脈狀、透鏡狀展布，受構(gòu)造控制，延伸較短，礦化帶多見有褐鐵礦化及碳酸鹽化。鉛鋅礦化體受斷層控制明顯，多呈脈狀、透鏡狀，大致呈NNW向，傾角58°～64°，礦體連續(xù)性較差，走向上控制最大約100 m，沿傾向控制最大約31 m，鉛品位0.48%～16.64%，鋅品位7.00%～27.36%。

礦床內(nèi)金礦化體中金屬礦物主要為自然金、黃鐵礦、輝銻礦、毒砂、閃鋅礦及辰砂等，其中金礦物主要以微粒形式賦存于黃鐵礦中，金屬礦物主要呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、顆粒狀及脈狀，多發(fā)生褐鐵礦化(圖3a, 圖3b)；脈石礦物主要為石英(玉髓)、鐵白云石、方解石、水云母等。鉛鋅礦化體中金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等，金屬礦物多呈他形-半自形粒狀、星點(diǎn)狀、浸染狀等(圖3c, 圖3d)；脈石礦物以方解石、重晶石、石英、白云石、方解石等為主。

圖3 三都排正礦床礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物組合關(guān)系

2.4 圍巖蝕變

礦床內(nèi)圍巖蝕變強(qiáng)烈，蝕變種類眾多，以硅化、方解石化、白云石化、重晶石化、黃鐵礦化、毒砂化、褐鐵礦化為主。其中,硅化、黃鐵礦化及毒砂化與金、鉛、鋅成礦關(guān)系密切，為礦床內(nèi)重要的找礦標(biāo)志之一。

3 分析方法及測試結(jié)果

在該礦床內(nèi)選擇探槽TC05、TC06、TC07、TC08進(jìn)行系統(tǒng)取樣，將樣品磨碎至200目進(jìn)行化學(xué)分析，測試單位為貴州有色地質(zhì)化驗(yàn)監(jiān)測中心。樣品測試結(jié)果見表1。其中，w(Pb)=5.50×10-6～52.30×10-6，平均為25.48×10-6；w(Zn)=13.80×10-6～245.1×10-6，平均為70.35×10-6；w(As)=1.73×10-6～55.92×10-6，平均為11.10×10-6；w(Hg)=0.04×10-6～0.54×10-6，平均為0.24×10-6；w(Au)=0.68×10-9～7.28×10-9，平均為1.70×10-9；w(Mo)=0.20×10-6～5.75×10-6，平均為1.75×10-6。

表1 貴州三都排正金礦床成礦元素分析結(jié)果

4 討論

三都—丹寨成礦帶中已發(fā)現(xiàn)多處汞、金、銻及鉛鋅礦床(點(diǎn))，前人對成礦帶內(nèi)礦床的成礦時(shí)代、成礦物質(zhì)來源、成礦作用、成礦環(huán)境及礦石微量元素地球化學(xué)特征進(jìn)行了研究[4-6,8,12]。通過對成礦帶中段交犁—拉峨汞礦床中熱液方解石脈進(jìn)行Sm-Nd同位素測年，獲得等時(shí)線年齡為129 Ma±20 Ma，該年齡與成礦帶北段宏發(fā)廠、排庭及羊勇金礦石中Rb-Sr及石英單礦物ESR年齡在誤差范圍內(nèi)是一致的，結(jié)合斷裂構(gòu)造特征及形成時(shí)代，從而確定成礦帶成礦年代為燕山晚期[5,12-14]。綜合對成礦帶內(nèi)硫、鉛、碳、氧同位素分析，認(rèn)為成礦帶內(nèi)多金屬成礦物質(zhì)多來自于深部熱液含礦巖漿沿?cái)嗔褬?gòu)造上移，與此同時(shí)萃取地層中成礦物質(zhì)，且在淺部成礦時(shí)混有大氣降水的參與[4,6-7,15-16]。通過與老東寨鉛鋅礦床的對比分析，礦石的稀土元素、微量元素與賦礦圍巖的變化趨勢具有一致性，存在鈰負(fù)異常及銪正負(fù)異常，表明鉛鋅礦形成于由氧化環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原環(huán)境下[3,8,17]。

排正金礦床位于成礦帶中南部，毗鄰苗龍金礦床，其礦床內(nèi)斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，南北向或近南北向斷裂與東西向斷裂結(jié)合處為礦床內(nèi)重點(diǎn)異常區(qū)。對礦床TC05、TC06、TC07、TC08進(jìn)行系統(tǒng)取樣并進(jìn)行化學(xué)測試分析，樣品分析結(jié)果顯示礦床內(nèi)Pb、Zn、As、Hg、Au、Mo成礦元素平均含量分別為25.48×10-6、70.35×10-6、11.10×10-6、0.24×10-6、1.70×10-9、1.75×10-6，均高于地殼克拉克值，表明礦床楊家灣組、都柳江組及烏訓(xùn)組為賦礦地層。對排正金礦床成礦元素之間進(jìn)行相關(guān)性分析，可得出成礦元素Au與As、Pb+Zn、Hg元素為正相關(guān)性，而Au與Mo元素相關(guān)性不強(qiáng)(圖4a, 圖4b, 圖4c, 圖4h)；Hg與As、Pb+Zn、Mo元素具有較強(qiáng)的正相關(guān)性(圖4d, 圖4e, 圖4i)；Pb+Zn、Mo與As均具有正相關(guān)性(圖4f, 圖4g)。

圖4 三都排正金礦床成礦元素關(guān)系圖

排正金礦床內(nèi)礦石礦物主要為自然金、黃鐵礦、輝銻礦、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、辰砂、磁鐵礦、赤鐵礦、輝鉬礦及黃銅礦等。通過對成礦帶其他礦床成因分析，認(rèn)為其成礦物質(zhì)來源于深部含礦巖漿熱液上移過程中萃取地層中成礦物質(zhì)，通過對排正金礦床成礦元素之間相互關(guān)系的分析，認(rèn)為在成礦流體中As元素起著至關(guān)重要的作用，可為成礦元素的活化劑。與苗龍金礦床進(jìn)行對比分析，可知排正金礦床載金礦物主要為毒砂及黃鐵礦[18-19]，且礦床為含金、汞、鉛鋅等多金屬礦床，應(yīng)加大對多金屬元素的綜合評價(jià)。

綜合上述分析，認(rèn)為排正金礦床為一處以Au、Pb、Zn金屬元素為主的多金屬礦床。其礦床形成演化機(jī)制大致為：深部高溫含礦熱液流體在構(gòu)造運(yùn)動作用下，沿?cái)嗔褬?gòu)造向上運(yùn)移，熱液上移過程中萃取古老楊家灣組、都柳江組、烏訓(xùn)組中的成礦元素，由As離子活化作用在適宜的環(huán)境下富集成礦。

5 結(jié)論

(1)排正金礦床礦石中Au與As、Pb+Zn、Hg元素為正相關(guān)性，As與Hg、Pb+Zn、Mo均為正相關(guān)性，表明礦床中毒砂為主要的載金礦物。

(2)排正金礦床形成于深部含礦巖漿熱液在上移過程中萃取礦床中楊家灣組、都柳江組、烏訓(xùn)組地層中的成礦元素，在As離子活化作用下，在適宜的環(huán)境下富集成礦。

(3)排正金礦床為一處以Au、Pb、Zn金屬元素為主的多金屬礦床，應(yīng)加大對伴生Hg、Mo等金屬元素的含礦性評價(jià)。