黔东南同古金矿床地质特征再认识

黔东南同古金矿床地质特征再认识
金廷福;潘佩荣;李其;肖荣洋;蒙宇乐
【摘要】黔东南同古金矿床属于中-低温热液石英脉型以及构造蚀变岩型,以石英脉型为主.矿体产于石英脉中,尤其集中在石英颜色为乳白色或烟灰色、硫化物种类和数量突然增多、脉体细小、黄铁矿颗粒细小而密集的石英脉段.该矿床成矿具有多阶段性:雪峰运动使凝灰质浊积岩中的金质初步富集,形成金的高丰度层;加里东期形成富Au热液、导矿的断裂通道和容矿构造,并富集成矿;燕山运动迸一步改造或叠加,形成再次富集.通过对比黔东南区域金矿成矿要素、金矿化阶段矿物组合特征、花桥金矿区钻孔和坑道资料,结合同古金矿主要矿化(加里东期大量的变质热液)温度启示,该矿区矿化主要集中于150～300℃,但变质碎屑岩金矿化最有利的温度为300～320℃.同古金矿中的矿物共生组合中多金属硫化物较少,认为目前勘探的部位应该位于石英-黄铁矿-碳酸盐-贫金阶段(即金矿化垂直分带中的上部带),富集金矿的石英-简单硫化物-较多金和石英-多金属硫化物-富金阶段的金矿体还应位于更深一些的部位,目前的勘探深度仅限于地表以下300m内,因此对同古矿区300m以下的深部隐伏矿体仍有必要进行积极的探索.
【期刊名称】《地质找矿论丛》
【年(卷),期】2014(029)003
【总页数】6页(P375-380)
【关键词】同古金矿床;再认识;地质特征;黔东南
【作者】金廷福;潘佩荣;李其;肖荣洋;蒙宇乐
【作者单位】成都理工大学地球科学学院,成都610059;贵州省地质矿产勘查开发
局101地质大队,贵州凯里556000;成都理工大学地球科学学院,成都610059;成都理工大学地球科学学院,成都610059;成都理工大学地球科学学院,成都610059【正文语种】中文
【中图分类】P613;P618.51
0 引言
同古金矿位于贵州省黔东南锦屏县城南同古乡，民采历史可追溯到隋、唐、五代时期［1］。

20世纪70—80年代，贵州省地矿局117队、103队和101地质队相
继对同古金矿区展开地质普查和详查工作，圈定了1.35t的黄金地质储量，规模为小－中型金矿床［2－3］，认为矿床含金极不均匀、矿化分散、品位低，矿体小，厚度变化较大，矿体圈连困难，埋深较大，针对该矿区开采条件差的实际，其金矿远景不大。

至90年代后期，同古金矿区实际累计采金量为5～10t，大大超出原
来的储量规模，使人们开始重新审视该矿床的成矿规律和找矿远景，余大龙［4］、吴攀等［5－6］研究团队对同古金矿进行了构造控矿规律以及地球化学方面的详
细研究，研究深度为自地表以下300m的浅部，研究认为，在适当的构造部位和
石英脉体交汇附近具有较大的找矿前景。

针对先前“储量低、前景差”的认识、储量与开采量的巨大反差［5，7－15］，笔者在对矿床进行再认识的过程中，注意
研究了两个方面的问题：①黔东南地区金矿与同古金矿成矿要素的对比分析；②结合区域金矿化（加里东期大量蚀变热液、矿化所处阶段、花桥金矿钻孔矿化的启示），对比分析同古金矿自地表300m以下空间的找矿前景。

1 矿区地质概况
1.1 构造
黔东南及其邻区位于扬子陆块与南华活动带的过渡区，其在大地构造位置上跨越上扬子地块和江南地块。

同古金矿区位于山洞背斜的南西段，山洞背斜为一叠加于加里东期同古向斜之上的燕山期次级褶曲，为矿区的主要控矿构造，与成矿有密切关系的层间裂隙蚀变带、褶皱转折端的鞍状石英脉和背斜陡翼转折端断层破碎带中的石英脉则是矿区的主要容矿构造。

背斜陡翼转折端发育一组逆断层，习惯称为“背斜加一刀”［5，7］，地层在浅部表现为规则的背斜构造，随着深度的增加而演化为复式背斜。

矿区主要发育NE向组、NW向组以及1条SN向断裂，NE向组断裂是矿区的主要断裂（图1）。

其中F3断裂为逆断层，位于山洞背斜北西翼并与背斜轴大致平行，金
矿化较强，M3含金脉带是充填于F3上盘层间、似层间裂隙破碎带中的复杂石英
脉带（图1，图4）。

矿区中长期活动的F1（Fx）高角度陡立断裂面及背斜转折
端中夹杂的蚀变带（最有利的矿化温度为300～320℃）具有可观的经济价值，是该矿区今后找矿的一个重要方向［16］。

1.2 地层
图1 黔东南同古花桥金矿地质简图［17－18］Fig.1 Sketch showing geology
of Guhuaqiao gold deposit in southeast Guizhou1.隆里组二段第三亚段第二层；2.隆里组二段第三亚段第一层；3.隆里组二段第二亚段；4.隆里组二段第一亚
段第三层；5.地质界线；6.断裂；7.褶皱轴；8.石英脉及编号
矿区内地层，主要是板溪群隆里组一、二段，其中隆里组第二段下部至第一段地层未出露地表，是以钻孔资料进行对比和划分的。

石炭统黄龙组和第四系地表有零星出露。

赋矿地层的基本特征见表1。

2 矿床地质特征
2.1 含金石英脉特征
同古金矿区有6个含金脉带，分别产于不同的层位中。

石英脉中见金矿化，须满
足以下2个条件：①产于层间裂隙蚀变带、褶皱转折端的鞍状石英脉和背斜陡翼
转折端断层破碎带中的石英脉中；②石英颜色为乳白色或烟灰色、硫化物种类和数量突然增多、脉体细小、黄铁矿颗粒细小而密集的石英脉。

该区矿化类型，按含金石英脉体形态、脉体的产状、金的颗粒大小及矿物类型分类如下：
（1）按石英脉形成先后顺序，可分为4个阶段：①白色石英阶段；②黄铁矿－石英－自然金阶段；③闪锌矿－方铅矿－自然金阶段；④方解石－石英阶段。

金主要形成于黄铁矿－石英－自然金阶段和闪锌矿－方铅矿－自然金阶段。

（2）按含金石英脉的形态，可分为单脉型、复脉型及网脉型（图2a）。

（3）按含金石英脉的产状，可分为整合型和交错型（图2b）。

（4）金的颗粒大小（即金的可见性）可分为明金型和微粒金型（图2c，图2d）。

2.2 金的赋存状态
金的形态以粒状为主，少部分成薄片状、鳞片状及砂状，最大晶粒者呈囊粒状。

在不同的含金脉带中，金颗粒的赋存状态各有不同：①分布在石英脉的小裂隙和孔隙中；②分布在石英脉内的黄铁矿中；③分布在石英脉顶底板围岩的黄铁矿细脉中；
④分布在黄铁矿脉的黄铁矿晶间构成嵌晶、包含于黄铁矿晶粒中、石英晶粒间且两壁紧邻黄铁矿。

2.3 矿物组合
金矿石的矿物组合可分为：①含粗－中粒金的脉石英矿石；②含微粒金的石英矿石；
③含硫化物－金的石英矿石；④含氧化物－金的石英矿石；⑤含微粒金的变质砂岩、砂砾岩型矿石。

2.4 围岩蚀变
矿区的围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、黄铁矿化，以及高岭土化、绿泥石化和绢云母化；与金矿化有关的为硅化、碳酸盐化和黄铁矿化。

表1 同古金矿赋矿地层及相应含矿石英脉分布概况Table 1 Outline of the ore－bearing strata and their ore－bearing quartz vein distribution组段亚段岩
性含金石英脉带三分2层，浅灰－浅灰绿色条带状砂质板岩、浅灰－浅灰绿色黏土质板岩。

厚度＞90m二浅灰－浅灰绿色厚层状变质细砂岩及中粒砂岩，厚度50～100m隆里组二段一段中－下部（M3）一分3层，灰－浅灰色层带状含粉砂质板岩、粉砂质板岩、灰色黏土质板岩、砂质板岩，厚度113～294m 第3层（M1）第1层（M4）二分3层，变质细砂岩、粉砂岩、弱硅（碎裂）石英岩状砂岩及变质砂－砾岩，底部夹浅灰色层带状粉砂质板岩，厚度18.86～75.48m第
3层（M5）第1层（M6）一浅灰色层带状含粉砂质板岩，厚度＞135m
图2 同古金矿床含金石英脉特征Fig.2 Features of auriferous quartz vein of Tonggu gold deposita.网状石英脉；b.平行层面的石英细脉；c.充填于角砾状石
英脉中的金粒；d.充填于石英脉中的自然金及硫化物；Qz.石英；Au.金
2.5 矿床类型及成矿作用
对黔东南金矿的矿床类型、成矿作用和成矿期研究，前人进行了广泛的研究［8，11，19－28］。

人们多认为该地区金矿的矿床类型为石英脉型或构造蚀变岩型；但对金矿的成矿时代认识上则存在分歧，大致有3种观点：一种观点认为是武陵
－雪峰期（1 000～800Ma）成矿；另一种观点认为是加里东期（370～450Ma）成矿；第三种观点则认为是加里东期和印支－燕山期叠加成矿。

本文认为同古金矿为加里东期和燕山期叠加成矿。

黔东南产于下江群（或称板溪群）中的金矿，成矿深度主要为300～1 000m，局部达2 000～3 000 m甚至更深。

矿物的共生组合为一个成矿期（4个成矿阶段）特征：①石英－氧化物－贫金阶段，温度在＞500℃；②石英－简单硫化物－较多金阶段，温度为300～200℃；③石英－多金属硫化物－富金阶段，中－低温；④石英－黄铁矿－碳酸盐－贫金阶段，温度为200～50℃。

黔东南地区金矿的平均
品位为1.18×10－6～3.5×10－6，个别矿床较高（5.43×10－6），金矿脉厚度为0.2～0.9m。

同古金矿的赋矿围岩为板溪群（下江群）隆里组，原岩为滨岸－浅海斜坡相浊流沉积砂－页岩偶夹凝灰岩，加里东期经区域变质形成浅变质岩，区域变质热液的规模大、范围广，变质碎屑岩中的金质在150～300℃的温度条件下富集成矿（图3）。

图3 黔东南地区造山运动、形变、变质作用与金矿化之关系（据卢焕章等，2005修改）Fig.3 The relationship among oroneny，deformation，metamorphism and gold mineralizalion in southeast Guizhou
3 矿床成因
黔东南同古金矿的热源、热液类型和物质来源都具有多样化和叠加性的特点：（1）成矿物质来源［9，14－15，20，29－34］。

① 金来源于凝灰质浊积岩（矿区雪峰期凝灰质浊积岩的w（Au）＝36.95×10－9）；②幔源或壳幔混合源（加里东期）；③源于基底地层；④金质来源于围岩；⑤金来自变质水和地表水的不均匀混合物；⑥深部来源。

（2）成矿热液类型。

①变质热液；②大气降水；③岩浆热液；④深部建造水；⑥地层水。

（3）热源。

由雪峰运动产生，可分为：①岩浆作用；②变质作用；③构造动力作用；④深部地热。

综上，同古金矿床的形成大致经历了以下过程（图4）［17，20，32］：①雪峰运动所喷发火山凝灰质物质形成的凝灰质浊积岩为同古金矿床提供成矿物质来源，形成金的高丰度岩层（矿源层），为后期的成矿奠定了基础；②强烈的加里东运动使深部流体（变质热液）与大气降水形成混合流体，萃取、活化地层中的金质，与深部流体中所携带的金质一并溶解于混合流体中，沿着断裂迁移，由于温度和压力降低，物理和化学环境变化，含金流体在脆、韧性断裂（带）中和地层中的虚脱部
位、裂隙发育部位富集沉淀，形成金矿体；由于强烈的水岩交换作用，形成石英脉型和蚀变岩型金矿床；③燕山运动对已成的金矿（化）体进行叠加改造，使其贫化或富集，并在褶皱轴端陡翼的虚脱部位沉淀成矿。

图4 同古金矿勘探线剖面图及成矿模式（据张杰，1998；修改）Fig.4 Mineralize model and geological sections in Tonggu gold deposit1.地层代号；2.砂质板岩；3.变余砂岩；4.地层界线；5.断裂；6.蚀变带；7.含金蚀变带；8.平硐；9.含金石英脉；10.含金网状石英脉；11.高含Au岩层；12.流体、热液流向；13.断层面角砾；14.剖面走向；15.钻孔编号；16.钻孔勘探线
4 结论
（1）同古金矿的矿床类型为石英脉型＋构造蚀变岩型，以石英脉型为主。

黔东南地区产于板溪群（下江群）中的金矿，赋存深度为300～1 000m，甚至更深，同古金矿目前的勘探深度为地表以下300m，深部有较大勘探空间。

（2）矿区的金矿化形成于中－低温的石英－多金属硫化物阶段，是自然金形成的最主要阶段；金矿体产于石英脉中，尤其集中在石英颜色为乳白色或烟灰色、硫化物种类和数量突然增多、脉体细小、黄铁矿颗粒细小而密集的石英脉段。

（3）同古金矿的成矿经过了矿源层形成→金矿成矿→改造叠加的过程。

（4）同古金矿在300m深度依然有矿化存在，并继续向下延伸；金矿的成矿温度为110～350℃，主要为150～300℃，而变质碎屑岩型金矿的成矿主温度区为300～320℃；矿石的矿物组合为石英－黄铁矿－碳酸盐，缺乏多金属硫化物，是贫金的矿物组合，多位于金矿垂直分带的顶部；上述信息表示，成矿温度较高、富金的矿物组合和垂直分带的中部主矿体还应该在更深的部位，即300m深度以下的深部隐伏矿体是今后探矿的主要方向。

参考文献：
［1］韦天蛟.贵州矿产发现史考［N］.贵阳：贵州人民出版社，1992.
［2］贵州省地矿局103地质队.贵州省锦屏县同古金矿区详查补充地质报告［R］.贵阳：贵州省地质矿产勘查局，1984.
［3］贵州省地矿局101地质队.贵州省锦屏县同古乡花桥金矿资源储量核实报告［R］.贵阳：贵州省地质矿产勘查局，2004.
［4］余大龙.黔东脉型金矿构造控矿规律研究——兼论黔东寻找大型金矿的方向［J］.贵州地质，1993，10（4）：308－313.
［5］吴攀，余大龙.黔东同古金矿床地质特征及成因探讨［J］.地质地球化学，1998，26（4）：27－31.
［6］吴攀，叶俊，余大龙.黔东同古金矿床成矿流体地球化学探讨［J］.黄金地质，2005，26（10）：7－10.
［7］余大龙，吴攀.锦屏花桥金矿床地质特征［J］.贵州地质，1998，15（2）：254－258.
［8］卢焕章，王中刚，吴学益，等.贵州东南部的地质构造与金矿床的关系［J］.
地质学报，2005，79（1）：98－105.
［9］陈文一，卢焕章，王中刚，等.黔东南新元古界青白口系下江群火山碎屑浊流沉积与金矿关系的初步研究［J］.古地理学报，2006，8（4）：487－497. ［10］何立贤，曾若兰，林立青.贵州金矿地质［M］.北京：地质出版社，1993：71－88.
［11］卢焕章，王中刚，陈文一，等.贵州东南部浊积岩中金矿的地质特征和成因［J］.矿床地质，2003，25（4）：369－387.
［12］王亮.贵州东南部深部构造与区域矿产的关系［J］.贵州地质，2003，20（2）：75－79.
［13］吴学益，卢焕章，吕古贤，等.黔东南锦屏—天柱地区构造控岩控金特征模
拟实验及其力学分析［J］.大地构造与成矿学，2006，30（3）：355－368.
［14］余大龙.黔东内生金矿找矿标志研究［J］.贵州地质，1997，14（1）：55
－63.
［15］余大龙，McQueen K G.黔东内生金矿自然金成色及其研究［J］.矿物学报，1997，17（2）：175－182.
［16］许志斌，朱笑青，陈文一.黔东南花桥金矿床地质特征、控矿因素及找矿方
向［J］.矿物学报，2008，28（4）：461－466.
［17］吴攀.黔东同古金矿床矿体地质特征及控矿规律［D］.贵阳：贵州工业大学，1999.
［18］贵州省地矿局103地质队.贵州省锦屏县同古金矿区详查补充地质报告［R］.贵阳：贵州省地质矿产勘查局，1982.
［19］杨光忠，肖旭东，李吉春.关于黔东南金矿几个问题的思考［J］.贵州地质，2009，26（1）：22－26.
［20］王尚彦，张立新，陶平，等.贵州东部石英脉型金矿地质特征和成矿作用［J］.贵州地质，2006，23（1）：36－43.
［21］陶平，肖旭东，张慧.湘黔桂浅变质岩区含金建造及其与金矿的关系［J］.
地质科技情报，2009，29（2）：110－114.
［22］罗献林.论湖南前寒武系金矿床的形成时代［J］.桂林冶金地质学院学报，1989，9（1）：25－34.
［23］陈柏林.论华南地区金矿床的成矿时代——兼与王秀璋等“华南加里东期金矿床的基本特征”一文的讨论［J］.地质科技情报，2001，20（3）：47－52. ［24］王秀璋，梁华英，单强，等.金山金矿成矿年龄测定及华南加里东金期的讨
论［J］.地质论评，1999，45（1）：19－25.
［25］朱笑青，王甘露，卢焕章，等.黔东南金矿形成时代的确定兼论湘黔加里东
金矿带［J］.中国地质，2006，33（5）：1092－1099.
［26］刘继顺.关于雪峰山一带金成矿区的成矿时代［J］.黄金，1993，14（7）：7－12.
［27］彭建堂，戴塔根.雪峰地区金矿成矿时代问题的探讨［J］.地质与勘探，1998，34（4）：37－41.
［28］彭建堂.湖南雪峰地区金成矿演化机理探讨［J］.大地构造与成矿学，1999，23（2）：144－151.
［29］余大龙，周德忠，张瑞蓉，等.湘黔地区地层含金性研究［J］.矿物学报，1999，19（3）：362－368.
［30］袁学诚.台湾—黑水地学断面［C］∥中国地球物理学会年刊.北京：地震山
版社，1990.
［31］王尚彦，陶平，戴传固，等.贵州东部金矿［M］.北京：地质山版社，2006. ［32］张杰，余大龙，李明琴，等.贵州天柱磨山—油麻坳金矿化带地球化学特征
及成矿作用［J］.矿物岩石地球化学通报，1997，16（3）：186－190.
［33］张杰，余大龙，张先煌，等.贵州天柱磨山—油麻坳金矿地球化学及金赋存
状态研究［J］.贵州工业大学学报，1997，26（2）：43－49.
［34］陈柏林，董法先，李中坚.韧性剪切带型金矿成矿模式［J］.地质论评，1999，45（2）：186－192.。