广西方解石脉型金矿床的地质特征及成因

〔收稿日期〕2001-12-03;〔收稿日期〕2002-02-05〔作者简介〕张振贤(1934-),男,1956年毕业于北京地质学院区域地质测量及找矿专业。

主要从事石油地质、区域地质、矿产地质科研及技术管理工作。

高级工程师,现已退休。

①李祖才,广西地质与矿产资源,1950。

广西方解石脉型金矿床的地质特征及成因张振贤(广西地质矿产勘查开发局,广西南宁　530023)〔摘　要〕在二叠纪孤立碳酸盐台地边缘和生物礁的复合部位,含金方解石脉受右江断裂作用影响,具有挤压、扭动、碎裂构造特征,矿体产状以脉状为主,次为不规则状。

矿石结构构造为透镜状、条带状、扁豆状、浸染状、细脉状和角砾状。

金属矿物除自然金、银外,还有黄铁矿、辉锑矿、辰砂、白钨矿、毒砂、磁铁矿、褐铁矿;脉石矿物以方解石为主,次为石英、高岭石,局部有萤石、水云母。

围岩蚀变自内向外具有硅化、高岭土化、黄铁矿化→硅化、黄铁矿化→褐铁矿化、重晶石化。

矿石品位变化极大,一般为(1.5～19.06)×10-6,最高440.66×10-6,方解石脉晶洞中产皇冠状狗头金,重47kg ,揭示了金矿资源的前景。

〔关键词〕金矿床;碳酸盐岩;方解石脉〔中图分类号〕P 618.51 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1003-7861(2002)02-0047-04据史料记载,广西田阳、田东、德保和大新一带岩溶凹地中产金,计15处,曾产金513两(吴燕生、周光,1937～1949)①。

其中田阳县叫曼金矿被认为属石英—方解石脉型金矿床(褚有龙,1957)〔1〕。

70年代,区域地质调查在上林县镇圩等地岩溶凹地发现砂金,产金>10kg 。

90年代,凌云县下甲村当地群众在水晶砂矿两溶洞中,发现自然金粒和金丝,产金266.1kg ,提出碳酸盐岩方解石脉中的石英细脉与含金硫化物的关图1　广西区域构造示意图1-地体;2-断层系〔3、4〕。

最近几年,区域地球化学调查在碳酸盐岩分布区发现大量金矿化异常,提供了更加广泛的找矿线索。

根据笔者调查,认为这类矿床受成岩后生作用所控制,属碳酸盐岩方解石脉型金矿床。

现以叫曼金矿为例探讨广西方解石脉型金矿床的地质特征及成因,以飨读者。

1　区域地质广西地处华南板块的南部,属特提斯构造和华夏构造的复合部位(图1)。

目前在碳酸盐岩中发现金矿19处(图2)。

其中田阳叫曼金矿和沿老窿附近的砂矿位于右江断裂的南西侧;凌云下甲等地的砂矿位于右江断裂的北东侧。

显然,矿化作用的分布受右江断裂所控制。

右江断裂二叠纪为转换断裂,西南侧生物礁向南迁移,东北侧生物礁向北迁移。

在礁体迁移的前缘,普遍发育灰岩、方解石脉,为含金硫化物石英细脉的形成提供了有利空间。

三叠纪右江断裂具有自南而北推覆断裂特征。

早期控制着微粒型金矿的分布〔4〕;晚期则控制着碳酸盐岩方解石脉型金矿的分布。

2　矿床地质田阳县那坡乡叫曼金矿位于五村背斜北翼,二叠系朝马新村生物礁向东变为碳酸盐台地边缘相厚—块第15卷第2期2002年6月 广　西　地　质Guangxi G eology Vol 115　No 12J un 1　2002图2　桂西碳酸盐岩方解石脉型金矿点分布图1-金矿点状含腕足类生物灰岩、白云质灰岩中(图3)。

按照矿区资料(中南地质局433队,1957、1958),含矿方解石脉计有128条。

一般长20～50m ,个别长100m ,>200m 者有3条;一般脉宽5～10m 。

脉体呈近EW 走向,向北倾斜,沿层间破碎、裂隙带分布,具有挤压、扭动、碎裂构造特征。

脉体形态一般为脉状和条带状,次为扁豆状。

方解石脉的矿物构成,可分为无色透明粗晶方解石、细晶方解石、碎裂角砾方解石、石英硫化物和乳白色粗晶方解石5种类型。

前4种类型和金矿化作用具有密切的关系,乳白色方解石含矿很少或不含矿。

矿体形态以复式脉状为主,次为不规则状。

矿石结构构造为条带状、透镜状、扁豆状、细脉状、浸染状、角砾状。

矿石矿物成分比较简单,金属矿物以金为主,尚见少量黄铁矿、白图3　田阳县叫曼金矿区平面及剖面示意图1-藻海绵礁;2-生物灰岩、白云岩;3-火山碎屑岩;4-窿道;5-Neoschw ageryna ;6-明金矿体;7-卡林型金矿;8-剖面位置 钨矿、辉锑矿、辰砂、毒砂、磁铁矿、褐铁矿,偶见自然银、碲银矿、金银矿。

自然金呈颗粒状,一般大小为0.5～5mm ,最大1.49kg ,狗头金产在方解石脉晶洞中呈皇冠状,重达47kg 。

粗粒金多产在富矿包体的边缘或矿体底部,与粒状石英、细粒方解石、高岭石(有时与萤石、白钨矿)共生;细粒金呈浸染状产在近矿硅化带和重结晶灰岩晶间孔中。

脉石矿物以方解石为主,次为石英、高岭石,局部有萤石、水云母。

围岩蚀变有方解石化、白云岩化、黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、高岭土化、重晶石化和重结晶化。

其中高岭土化常见于富矿段的细粒石英—方解石脉体和硅化带矿体围岩中;硅化、黄铁矿化、褐铁矿化常见于富矿带及脉体围岩中,蚀变带宽0.1～1cm 以上,并具有浸染状细粒金矿化现象;重晶石化则分布在硅化带的外侧。

总之,围岩蚀变自内向外具有硅化、黄铁矿化、高岭土化→硅化、黄铁矿化→褐铁矿化→重晶石化和重结晶、方解石化、白云岩化逐渐变弱蚀变现象。

矿石品位变化极大,一般为1.5×10-6,最高440.66×10-6。

矿体中富矿占76.5%。

3　控矿条件矿体分布在印支期碳酸盐岩层间破碎带和裂隙方解石脉中。

说明金矿化作用与成岩后生作用、断裂活动具有密切的关系。

矿体分布受透明方解石脉和边缘细晶方解石脉、硅化带、高岭土化、黄铁矿化等蚀变作用和方解石角砾化所制约,说明含矿方解石脉的形成与蚀变作用复合空间有关。

矿石矿物金和黄铁矿、辉锑矿、辰砂、白钨矿、毒砂、磁铁矿等伴生,说明金的矿化作用和低—中温热液活动有关。

在含金方解石脉附近,灰岩沉积现象保存完好,说明金元素的富集和沉积热液活动有一定的关系。

沿矿化层向东(田东)追索,灰岩方解石晶洞、细脉中常见硬沥青,说明矿化层曾经历过有机质的热解和分异。

矿区含矿岩系生物礁、礁缘生物碎屑灰岩、腕足类灰岩等构成烃类演化的母岩,金矿化作用伴随有机质的演化,这些富有机质岩石组成矿源层,而后和周围地区镜质体变化融为一体,形成有机质的热解和分异空间。

按照沥青矿物的分布,辰砂、辉锑矿、毒砂矿物的出现,表明“干酪根”热解属高变质阶段〔5〕,说明矿区石油干气演化阶段和聚金作用有关(图4,图5)。

84 广　西　地　质 2002年第15卷图4　有机质演变阶段4　成矿模式4.1　金元素的来源研究矿石中金属矿物和金元素的赋存形式资料表明,计有4类:①金元素赋存在黄铁矿中,以类质同像产生在黄铁矿的结晶晶格中或附着在黄铁矿晶体的裂隙和表面(广西第二地质队,1994),说明金矿化作用和黄铁矿结晶时期和后期裂隙充填时期有关。

②在微粒金矿物表面,砷元素呈包壳状,紧紧包裹(陕西地质勘查局实验研究所,1995),说明金矿化作用和毒砂矿物晚期结晶作用有关。

自然金伴生金属矿物组合特征在层控矿床中被认为是有机质热解,分异作用形成的残余结晶矿物(涂光帜,1994)。

含金硫化物沿层间破碎带和近矿生物灰岩裂隙、孔隙分布,并且生物灰岩晶洞、裂隙中含有硬沥青,说明有机质是重要的载金来源(叶连俊,1993)〔6〕。

图5　广西田阳金矿附近镜质体反射率R 0值分布图1-R 0值<2.2%;2-R 0值2.2%～4.8%;3-R 0>4.8%;4-金矿点/生物礁和生物屑灰岩4.2　成矿温度根据矿区有机地球化学从油向沥青的演变,进入固体沥青阶段,镜质体反射率R 0值为2%～4.8%,成矿温度185～230℃(见图3、图4)。

区域对比,矿区石英、黄铁矿包体均一温度为152～250℃;重晶石R 0值为2.75%～4%,成矿温度为220～250℃;辉锑矿、辰砂R 0值为2%,形成温度<185℃。

毒砂、白钨矿R 0值>3.6%,成矿温度>230℃。

类似碳酸盐岩R 0值为2%～2.75%,成矿温度为185～230℃〔7〕。

据此说明,矿区金属矿物R 0值为1.4%～4.8%,少数>4.8%,成矿温度为152～250℃,可区分为辉锑矿和辰砂矿物阶段,形成温度<185℃;毒砂和白钨矿矿物阶段,形成温度>230℃。

4.3　成矿溶液的性质根据矿区碳酸盐岩富含有机质,石英包裹体氢氧同位素测定δ18O 为-3.5‰,δD 为-60‰(广西第二地质队,1987),说明金的成矿溶液具有有机质地球化学形成的沉积热液的特点〔5、6〕。

4.4　成矿模式根据前述地质特征和成矿条件的分析,广西碳酸盐岩方解石脉型金矿的成矿模式,概括如下:(1)沿二叠纪孤立碳酸盐台地边缘,金元素以有机质吸附、热解和充填硫化物结晶晶格的形式,赋存于暗色生物灰岩中,构成矿源层。

(2)前诺利期发生印支运动,并受右江推覆断裂作用影响,二叠纪碳酸盐岩地层形成褶皱和断裂。

在沿裂隙填充方解石脉过程中,矿源层受承压、增温和水岩作用的影响,伴随有机质“干酪根”的热解,金元素活化、运移、聚集形成含矿热卤水,跟随方解石脉热液填充、聚集,矿物结晶析出,形成后生型碳酸盐岩方解石脉94第2期 张振贤:广西方解石脉型金矿床的地质特征及成因 金矿床。

5　结　语综上所述,不难看出碳酸盐岩方解石脉金矿床特征非常明显,其主要标志是:(1)含矿围岩为碳酸盐岩中的方解石脉,控制着金矿体的分布。

(2)含金方解石脉向透明方解石化的转变,具有黄铁矿化、硅化、高岭土化、重结晶化、白云岩化和角砾化特征。

(3)金矿体的产状,以脉状复合体为主,还有不规则状。

矿石结构构造为条带状、扁豆状、浸染状、角砾状。

说明脉状矿体和后生作用有关。

(4)金矿化作用不仅和高岭土化、黄铁矿化等蚀变作用有关,并与有机质的热解、分异关系密切。

(5)含矿方解石脉的区域分布,决定于孤立碳酸盐台地边缘、生物礁的复合,沉积盆地的转换,以及印支期右江推覆断裂的分布。

〔参　考　文　献〕　[1]　广西地方志编篡委员会.广西通志(地质矿产志)〔M 〕.南宁:广西人民出版社,1992.187-188.　[2]　蒋承欢,等.凌云下甲水晶矿区砂金的发现及找矿意义〔J 〕.广西地质,2000,13(3).　[3]　黄永全.广西凌云下甲砂金矿床地质特征及找矿标志〔J 〕.广西地质,2000,13(2).　[4]　张振贤,等.广西隆林县隆或金矿的地质特征和成因分析〔J 〕.广西地质,1996,9(4).　[5]　张振贤,等.广西大瑶山西侧泥盆系有机质演化与铅锌矿的关系〔J 〕.广西地质,1990,3(1).　[6]　叶连俊,等.生物成矿作用〔M 〕.北京:海洋出版社,1993.GEOLOGICAL CHARACTERISTIC AN D ORIGIN OF CARBONATECALCITE VEIN T YPE G OLD ORE DEPOSIT IN GUANGXIZHANG Zhen -xian(Guangxi B ureau of Geology and Mi neral Ex ploration and Development ,N anni ng 530023,Chi na )Abstract :In Permian Period ,isolate carbonate platform margin and reef composite place ,auriferous calcite vein had been affected Y oujiang fault process.It is extruding ,turn round and cataclasite tectonics.Ore bodies are taking vein ,and then are irregular form.Ore complex texture structures are lenticular ,zebra ,hyacinth been form soak dye form ,fine vein and angular gravel form.Metallic mineral excepting this native gold and native silver ,as well as pyrite ,stibnite ,cinnabar ,scheelite ,dalarnite ,magnetic iron ore ,limonite.G angue mineral are taking calcite ,then quartz ,ancudite.The part had cand ,hydromica.Wall rock alteration from inside to outside had silicification ,kaolinization ,pyritization -silicification ,pyritization -limonite action ,and barite action.Ore variation in grade is very grand ,generally 1.5～19.06g/t ,supreme high 440.66g/t.In calcite vein miarolitic cavity had imperial crown form “dog head gold ”47kg weight.It resource the prospect of reveal gold ore.K ey Words :gold ore deposit ;carbonate ;calcite vein 05 广　西　地　质 2002年第15卷。