环台碎屑岩在桂西北地区金矿成矿中的作用

摘要：桂西北地区灰岩周边的环形断裂构造形成了灰岩台地，同时也提供了含矿溶液的通道。灰岩台地和环台碎屑岩的岩性建造是含矿溶液富集的条件之一，碎屑岩中的蚀变压碎岩可以起到吸附金矿溶液和容矿的作用，是探寻桂西北地区金矿成矿的重要标志。文章介绍了桂西北地区金矿床的一般地质特征，分析了环台碎屑岩在桂西北地区金矿成矿模式以及找矿标志中的作用，从找矿和勘探的角度总结了环台碎屑岩在桂西北地区金矿成矿中的作用和意义。

关键词：环台碎屑岩；金矿成矿；地质特征；找矿标志

中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0100-03

我国境内涵盖了世界上已知的全部金矿类型，以破碎带-石英脉型、卡林型以及火山-次火山热液型为主。总的来说，我国金矿的矿产类型繁多、空间分布不均匀、金矿的地质特征与其所在的地质单元关系密切、金矿体的成矿时代较为特殊、地区差异明显、各级金矿成矿的控矿特征显著、金矿体的元素组合取决于元素的地球化学区域。桂西北地区的金矿成矿属于桂黔交界金矿带，除了以上因素之外，其特有的灰岩周边的环形断裂构造形成的灰岩台地也是金矿成矿过程中的一个重要的因素。环台碎屑岩是产出于灰岩台地的细屑岩，是变质细屑岩的一种，在桂西北地区的金矿成矿模式以及找矿标志中有着风向标的作用。在了解桂西北地区金矿成矿矿床的一般地质特征的基础上，分析环台碎屑岩在其金矿成矿模式以及找矿勘探中的作用，是充分开发桂西北地区的金矿资源，实现经济、社会、环境的协调发展的必要前提。

1 桂西北地区金矿床的一般地质特征

桂西北地区的金矿床的类型主要有微细粒侵染型金矿床及其伴生的金矿床和变质细屑岩型金矿床两种。在矿体特征、矿石特征以及载金矿物特征上具备以下的特点：桂西北地区的金矿床的赋矿地层的岩石表现出多层位和多岩性，多在层间或断裂破碎蚀变带中发育；矿体的形状有层状、似层状、板状、透镜状、锲囊状等几种类型，与四周的围岩没有明显的分界线；矿体的范围以及产出状态相似于地层断裂的产状，根据破碎蚀变带发育程度的不同或缩小或膨胀、或分枝或复合。富矿地带通常位于金矿体膨胀的地段，矿体中间的品位大于底部和边部的品位。桂西北的金矿成矿中的矿石分为原生矿石和氧化矿石。原生矿石主要包括粘土质矿石、硅质矿石、黄铁质矿石、毒砂质矿石以及碳酸盐质矿石等，在表生淋滤氧化的作用下，矿石的物质组分会迁移而重新组合，造成金粒的增大、品位的提高、矿体厚度的加大。氧化矿石的种类有粘土质矿石、褐铁矿质矿石以及硅质矿石，彼此间呈现过渡渐变关系。通过对桂西北单矿物的含金量分析，发现其载金矿物主要是黄铁矿、磁铁矿、碳质和褐铁矿以及粘土。此外，钛铁矿、石英以及辉锑矿中也含有少量的金元素。不同载金矿物的载金含量的差异明显，黄铁矿的载金含量达到45.89克每吨，而辉锑矿的载金含量只有1.32克每吨。此外，金矿物和氧化矿物的金的成色的差别很大，金矿物中97%以上的金的粒度细微可见，不可见的金呈游离态。氧化矿物的可见金在显微状态下不足种类的4%，其粒度的直径在0.5～5.8纳米的范围内。图1为桂西北某地区金矿床的地质简图：

2 环台碎屑岩在桂西北地区金矿成矿模式中的作用

桂西北地区的金矿成矿的矿体主要发育在变质细屑岩中，岩石含有一定量的碳，在沉积形式上属于浊流沉积；矿区金矿的细屑岩一般变质很浅，很少的部分超过了准绿片岩相变质需要的程度；桂西北地区的金矿床具有层控的性质，大部分的矿体沿着后期顺层破碎带分布；金矿体四周的围岩蚀变的程度不高，主要是中温和低温的围岩蚀变组合，比如弱硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化以及绿泥盐化等等。围岩的物质元素的组合与矿石的元素组合差别不大；岩浆活动在一些金矿成矿中有发现，在另一些的金矿成矿则没有发现，可见岩浆活动不是桂西北地区金矿成矿的必要因素。按照国内外的主流观点，桂西北地区金矿的成矿模式分为金矿体的沉积阶段、区域变质阶段和构造运动、成矿阶段。桂西北地区金矿的沉积、区域变质以及构造运动、成矿有着极大的地质时间的差异。环台碎屑岩在不同的成矿模式阶段中的作用也不一样。在金矿成矿的沉积阶段，活动大陆边缘以及被动大陆的海相环境中形成的环台碎屑岩的物质组成以有机碳为主，岩石中还分散着数量可观的黄铁矿。环台细屑岩与灰岩环境中的含火山物质、热水沉积物的富碳以及硫还原环境相协同，一致为金矿体的富集提供了有利的场所。此外，由于环台细屑岩的物理结构，增加了此阶段贫金的矿源层的载金矿物的量。在金矿成矿的区域变质阶段，由于桂西北地区的金矿矿产的变质程度比较轻微，大部分在准绿片岩相程度以下。富含金矿的热液的流动不大，同时使金从沉积岩中难于活化、难以释放的状态变为变质岩中易于活化和释放的状态。这个阶段环台碎屑岩大量形成，促进了金元素被碳质或者腐殖酸吸附捕获、呈胶粒态的金颗粒被粘土矿化物吸附以及金矿与硫化物形成沉淀。这个阶段使大部分的金脱离了碳质，与硫化氢以沉淀的形式迁移，环台细屑岩和灰岩台地为这种金矿体的迁移提供了通道，促进了金矿在成矿过程中区域富集。此外，区域变质阶段的高温、高压环境，诱发了金粒的增大，打破了金与粘土之间的电荷吸引，促使金重新组合配位。环台碎屑岩携带大量的金矿体进入绿片岩以及准绿片岩中，沉积岩中含金量不断减少，有利于后期金矿床的成矿。桂西北金矿成矿阶段分为活化带型和造山带型两种，在这个阶段大气降水热循环把矿岩系的金矿体甚至早期固结侵入体中的金矿体带入金矿床。环台细屑岩一方面为后期构造运动形成的热液提供了通道，另一方面促使金元素或者金矿体从变质细屑岩中淋出、迁移，并与其他来源的金矿体或金元素汇集，沉淀在金矿矿床区域内。综上所述，环台碎屑岩在金的矿源层的形成过程中，促进了金与含火山物质、热水沉淀形成富碳、硫、金的复合沉淀，并提供了矿源层富集的通道；在含金细屑岩变质的过程中，环台细屑岩加快了含金沉积岩的有机质的剥离以及粘土矿物的消失，促进了金矿体的定向迁移、集中和初步富集；在金矿矿产的成矿阶段提供了含金矿溶液的流通通道，并起到吸附金矿溶液和容矿的作用。

3 环台碎屑岩在桂西北地区金矿找矿中的作用

桂西北地区的金矿类型以变质细屑岩型金矿以及微细粒侵染型金矿床及其伴生的金矿床为主。在了解其成矿模式之后，可以依据环台细屑岩的物理化学特征和其勘探剖面图进行桂西北地区金矿床的找矿工作。图2为桂西北某地区金矿19勘探线剖面图，该类型的金矿床在桂西北地区有代表性。

在了解我国金矿石的分布规律及其勘探剖面图之后，在桂西北地区划定可能蕴含金矿石的区域。按照以下的找矿标志进行金矿的勘探工作：

（1）桂西北地区环台碎屑岩中的金矿石一般具有金-银-砷-锑-铅-锌特定元素组合。利用地球化学的手段，检测环台碎屑岩中这种元素组合的存在与否是判断区域内是否有金矿体的重要手段。

（2）环台碎屑岩一般存在于构造蚀变破碎带、韧性剪切带中。由于桂西北地区的金矿成矿均为断裂发育的结果，矿化严格受到断裂构造带的控制，可以把地表为褐红色、褐灰色作为金矿的找矿标志之一。此外，断裂构造、脉岩产状复合与多变的地理区域是形成金矿的有利地段。

（3）桂西北的一小部分金矿中有过岩浆活动，可以在环台碎屑岩中探测中酸性岩石以及富含钠质的石英质的侵入岩。高磁性、高碱性指数的花岗岩也是桂西北地区金矿成矿的找矿标志之一。

（4）探测环台碎屑岩的热液蚀变标志，是在桂西北地区找寻金矿矿床的方法之一。与金矿化伴生存在的蚀变有硅化、黄铁矿化、碳酸盐矿化以及褐铁矿化，在找矿过程中测定环台碎屑岩的热液蚀变类型有助于发现金矿矿床。

（5）观察环台碎屑岩中矿石组合类型，也可以发现桂西北地区金矿矿床。一般说来，条带状矿石、草莓状矿石金矿化的程度较差，多次断裂构造形成的脉状-类脉状、角砾状、压碎状以及交代结构的矿石有利于金矿体的富集，可以作为金矿的找矿标志之一。

（6）环台碎屑岩的围岩蚀变的种类也可以作为金矿的找矿标志之一，桂西北的金矿体的围岩蚀变一般为硅化、绢云母化，可以把具备硅化、绢云母化围岩蚀变的区域看成金矿的矿床所在地带。

（7）可以根据环台碎屑岩的矿石的物理化学特征来找寻桂西北地区的金矿矿床。五角十二面体且硬度较小、颜色暗淡的黄铁矿石，粒度较小的毒砂矿石以及具有压碎构造的灰色、暗灰色、油脂光泽的石英都是金矿矿体的找矿标志。总之，环台碎屑岩的一些地球物理、化学特征都是桂西北地区金矿矿床的找矿标志。

作者简介：刘仲林（1964—），男，广西柳州人，供职于广西有色和力矿业有限公司，研究方向：环台碎屑岩在桂西北地区金矿成矿中的作用。

（责任编辑：吴 涛）