广西龙头山金矿床热液蚀变及其分布特征*

张春鹏曾南石

（1.东北大学资源与土木工程学院；2.沈阳地质矿产研究所；3.桂林理工大学地球科学学院）

广西龙头山金矿床热液蚀变及其分布特征*

张春鹏1，2曾南石3

（1.东北大学资源与土木工程学院；2.沈阳地质矿产研究所；3.桂林理工大学地球科学学院）

通过分析广西龙头山金矿热液蚀变矿物的分布特征，认为电气石化、硅化与金矿化关系最为密切；通过K－Ar同位素年龄测定，推断电气石化、硅化为早期热液蚀变，与流纹斑岩、角砾熔岩有关，而高岭石化、绢云母化等与后期花岗斑岩以及黑云母花岗斑岩脉等岩浆活动关系密切。结果表明这一金矿床的产出深度略大于一般所报道的大多浅热液金矿床。

龙头山 金矿化 热液蚀变 电气石化

龙头山金矿位于广西贵港市北西方向，虽然规模不是很大，但作为我国内陆已发现的、为数不多的浅成热液型金矿床之一，它的成矿地质特征备受关注。广西地质六队、中国地质科学院及桂林矿产地质研究院等生产与科研单位的工作人员先后在此作了大量的研究［1-8］，就其岩浆活动以及矿化特征等方面做了详细的描述，并对矿床成因也进行了较为深入的探讨。但是，从已发表的文献资料来看，该矿床出现的与金矿化有关的热液蚀变非常特殊，为区别于一般浅成热液金矿床的强电气石化作用。然而，文献中有关热液蚀变方面的描述与认识仍比较肤浅，还有待进一步深入。为加深对这一地区成矿地质规律的了解，促进在矿区深部和外围的找矿工作，近年在这一地区开展了一些有针对性的研究。在这些工作的基础上，本文将系统介绍对该矿床的热液蚀变特征与演化规律的一些初步成果及认识，供有关生产与科研人员参考。

1 矿床地质概况

在区域构造上，龙头山金矿床位于华南褶皱系大瑶山隆起带的龙山鼻状背斜南西倾伏端。区域出露地层为寒武系、泥盆系、石炭系、白垩系及第四系。矿区赋矿地层为寒武系黄洞口组（∈h）浅变质碎屑岩和下泥盆统莲花山组（D1l）碎屑岩。寒武系为矿区基底地层，具紧密褶皱；泥盆系为盖层，出露地表，呈一倾向SE的平缓单斜构造，两者呈角度不整合接触。区内断裂构造比较发育，按其展布方向有NW、NNW（近SN）、NE和NEE向4组，是与岩浆侵入形成的火山颈周边弧形断裂构造，它们均为重要的控（容）矿构造。矿区内燕山晚期岩浆活动强烈，先后有多期岩浆侵入。早期的流纹斑岩侵位并形成筒状火山颈，见图1。火山颈在平面上呈南北长720 m、东西宽690 m的不规则圆形。由于它与围岩之间的抗风化能力的差异较大，沿火山颈壁形成高差达数百米的悬崖峭壁，成为非常壮观的火山地貌，见图2。稍后还有花岗斑岩和黑云母花岗斑岩呈岩枝或岩脉贯入流纹斑岩的火山颈内［1-2］。

图1 龙头山金矿床地质剖面

图2 龙头山火山颈

金矿化主要发育在火山颈边部的隐爆角砾岩带或在靠近火山颈内外接触带的断裂和裂隙中。目前，已圈出长200～359m、延深80～300m、厚0.2～25 m的大小矿体20余个。矿石可分作角砾岩型和网脉浸染型2种类型。矿石主要矿物组成为石英和电气石（＞97%），含少量黄铁矿和黄铜矿及微量磁黄铁矿、辉铜矿、铜蓝，方铅矿、闪锌矿和硫盐类矿物，属于低硫化物型金矿石。矿石含金品位为（3～20）×10－6，含银品位（20～30）×10－6。矿石中的金多为中细粒含银自然金，60%以上产于黄铁矿中，其余主要分布在石英等脉石矿物里［2，5］。

2 热液蚀变类型

根据野外宏观观察、室内显微镜及X衍射仪分析鉴定，矿区内产有多种热液蚀变矿物。按照矿物组合特征，已确定出的蚀变类型有电气石化、硅化、黄铁矿化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化和碳酸盐化。虽然前人的资料中提及有钾长石化［1-2］，但是，目前所收集的样品中尚未发现有热液成因的钾长石。

电气石化是龙头山金矿最主要的与金矿化有关的热液蚀变作用。它主要分布于火山颈边部的破碎角砾岩带，胶结围岩和流纹斑岩的角砾，或充填在靠近火山颈的断裂构造，或交代边部的流纹斑岩，见图3。电气石主要为暗绿色镁铁电气石，呈毛发状、针状、柱状，粒径一般为0.05～0.2 mm，长0.5～2 mm，多呈束状、放射状集合体产出。一般矿石中的电气石含量可达20%～30%，局部在60%以上，主要与细粒石英紧密共生，并时而伴有少量黄铁矿和微量自然金构成矿体。由于矿体围岩多数是化学惰性的碎屑岩和流纹斑岩，电气石化对围岩的影响范围通常非常窄，多限于几到几十厘米；在岩性破碎或微裂隙发育地段可扩大到几米至几十米。一般说来，电气石是由富硼气液直接沉淀在裂隙中或交代流纹斑岩中的微晶基质和碎屑岩中的泥质胶结物而成。一些含矿角砾熔岩中的角砾中含有电气石，以及稍后的花岗斑岩中也时见有电气石细脉，表明电气石化作用的持续时间比较长，具有多期性。

图3 电气石化破碎角砾岩

硅化也是矿区较为普遍的热液蚀变，普遍发育于火山岩体内外接触带和断裂带及周边。硅化为细粒石英充填于岩石的裂隙中，呈细脉状、网脉状或弥散状。其常与电气石和黄铁矿相伴，与金矿关系密切，但也见有与黄铁矿或绢云母共生，偶见与绿泥石共生。

黄铁矿化见于火山颈内以及附近碎屑围岩中。在火山颈内，电气石、石英、黄铁矿呈脉状充填于火山颈边部的弧形裂隙中，也有充填于靠近火山颈的断裂带中，以各种脉状含金矿体的形式出现。如前所述，黄铁矿是矿石中金的主要载体，通常呈团块状、细脉状和浸染状分布。镜下，黄铁矿多为半自形、他形粒状，颗粒粒径一般为0.1～1 mm。除电气石－石英－黄铁矿这一矿物组合外，矿区还见有黄铁矿－石英，以及纯黄铁矿的细脉。另外，在近矿围岩中常见有呈星点状散布的细粒自形黄铁矿，说明它具有多期、多世代和多成因特征。

绢云母化主要出现在花岗斑岩和黑云母花岗斑岩中。根据所收集的样品，绢云母有的单独出现，也有的与高岭石相伴。它呈细小的鳞片状，以交代钾长石斑晶为特征。但是，部分受强烈绢云母化的斑岩样品虽还保留原岩结构构造，其矿物成分仅剩绢云母与石英。X衍射分析结果表明矿区热液成因的绢云母属于2M1型。矿区粉砂质碎屑岩中的泥质成分同样多为2M1型伊利石。不过在粉末样品中，两者的004和110的衍射峰强有区别，热液成因云母的004衍射峰强小于110的衍射峰，而沉积型云母的004衍射峰强大于110的衍射峰，因此，可以把它们区分开。

高岭石化与绢云母化相类似，受限于花岗斑岩体和黑云母花岗斑岩。它常呈白色土状，有时因含Fe2O3而带褐色。高岭石也主要交代斑岩中长石斑晶而成。部分近矿围岩中的泥质成分也有高岭石化的现象，但一般蚀变作用范围很窄。

3 热液蚀变的分布特征

矿区发育的主要热液蚀变作用可归纳为与金矿化有关的石英－电气石－黄铁矿组合及与侵入花岗斑岩有关的绢云母化和高岭石化。这2个主要的蚀变矿物组合在空间分布上也具有很明显的规律性。石英－电气石－黄铁矿化带主要沿绕火山颈边部的环形断裂构造分布，与流纹斑岩、角砾熔岩及莲花山组碎屑岩接触，蚀变带宽为50～300 m。位于火山颈外围莲花山组泥质粉砂岩中，也时而有电气石、黄铁矿、碳酸盐等沿断裂充填，但规模一般不大。

绢云母化和高岭石化的蚀变范围大体与花岗斑岩和黑云母花岗斑岩分布相吻合。但是，绢云母化蚀变更偏于深部，特别是在300 m以下的部分斑岩脉仅受到绢云母的交代。而强高岭石化则以出现在浅部为特征。在540中段以上所采集的黑云母花岗斑岩样品，部分仅受到高岭石化的作用；而产在300～540 m的花岗斑岩和黑云母花岗斑岩样品以同时出现以上2种蚀变矿物为特征。

4 热液蚀变的演化规律

根据蚀变矿物组合、蚀变作用的空间分布特征及已有的岩石矿物的定年数据，将龙头山金矿的蚀变演化过程从早到晚大致可分为3个主要阶段。

（1）电气石化－硅化－黄铁矿化作用阶段。这与早期的火山活动有关。龙头山金矿是以由流纹斑岩形成的火山颈构造为特征。根据黄民智等［5］所测得的锆石U－Pb年龄，流纹斑岩形成于107.5 Ma以前，是矿区内最老的岩浆活动产物。而其后富硼酸流体沿火山通道边部的破碎、滑动构造充填交代，并形成含金电气石－石英－黄铁矿矿体。

（2）与稍后侵入的花岗斑岩有关的绢云母化。龙头山火山颈中的流纹斑岩多次受到后期的岩浆侵入。侵入到流纹斑岩中的早期花岗斑岩的锆石UPb年龄为103.5 Ma［5］；本研究用钾氩稀释法在强绢云母化的斑岩样品上测得的绢云母蚀变年龄为101.66 Ma；这2个年龄数据是比较一致的。

（3）伴随晚期的黑云母花岗斑岩脉的侵入活动而形成的绢云母化和高岭石化。本研究从较新鲜的黑云母花岗斑岩样品所获得的钾氩稀释年龄为90.10 Ma；从另一同时略遭受绢云母化和高岭石化的斑岩样品中测得的年龄是91.76 Ma。后者略老于前者，可能是蚀变导致少量的氩泄漏所致，但总的说来，仍在钾氩稀释年龄测定的误差容许范围内。根据测定年代可初步判定晚期的绢云母化和高岭石化发生在90 Ma以后。

5 有关电气石化蚀变的认识

由于龙头山金矿化与次火山岩相伴产于残存的火山颈内，国内多称之为火山、次火山岩型金矿［1-2，4-6］，但如按现国际流行的划分，可将其归入浅成热液型金矿床的范畴［3］。浅成热液型金矿床是目前国内外研究较深入、也是最为大家所熟悉的成矿模式之一。近年，在环太平洋带，如印度尼西亚加里曼丹岛的Kelian，菲律宾吕宋岛的Victoria等许多浅成热液金矿的发现均可归功于这个模式的成功应用。在浅成热液型金矿床中最常见的矿化蚀变有：见于高硫型矿床中的明矾石化、高岭石化和叶腊石化等偏酸性蚀变以及在低硫型矿床中的蒙脱石化、绢云母化和钾长石化（所谓的冰长石化）等中偏碱性热液蚀变。与浅成热液金矿化有关的电气石化作用，目前还很少有报道的。其实，电气石化蚀变在斑岩型铜金矿床中还比较常见，例如，在加拿大Nova Scotia的Ccoxheath斑岩Cu－Mo－Au矿床和印度尼西亚Sulavesi北部的斑岩Cu－Au矿床等。

根据流体包裹体测试结果［5，8］，龙头山金矿的成矿热液具有高温（220～360℃）和高盐度（9.4%～20.4%）特征。它远高于一般靠近岩体的高硫型浅成热液金矿床的成矿流体，而与斑岩铜矿的成矿流体更为相近。最近，在日本九州的布计低硫型浅成热液金矿床附近也发现了类似的电气石化破碎角砾岩带。虽然其中尚未发现高的金异常，但与龙头山金矿相比，两地的流体包裹体特征非常相似，推测龙头山金矿化的形成深度比较大，可能为1 000～2 000 m，介于目前所报道的高硫型金矿床与斑岩型铜金矿床形成深度之间。位于龙头山山脚的新民矽卡岩型铜矿的存在也暗示在龙头山金矿床下部或边部很有可能找到斑岩型铜金矿体。

在我国东南沿海火山岩发育地区，由于剥蚀强烈，已难以发现成矿定位较浅的低硫型或高硫型浅成热液金矿。但类似于龙头山这种产出较深的金矿或斑岩型铜金矿却还有可能被保留下来，所以它是今后在火山岩地区工作时需给予特别关注的一种金矿床类型。

6 结 论

（1）龙头山金矿床发育有电气石化、硅化、绢云母化、高岭石化和黄铁矿化等多种热液蚀变，构成3个主要蚀变矿物组合：电气石－石英－黄铁矿、绢云母－石英－黄铁矿、高岭石－绢云母，分别与流纹斑岩、早期花岗斑岩和晚期花岗斑岩的侵入活动相对应。

（2）电气石－石英－黄铁矿蚀变矿物组合与金矿化关系密切，主要沿火山颈边部的断裂构造分布；在几种蚀变相互叠加部位金矿化相对较好，这种电气石－石英－黄铁矿化蚀变特征是重要的金矿化找矿标志。

（3）高岭石化和绢云母化限于稍晚些时候侵入的花岗斑岩内部，与矿化无关。

（4）高岭石化主要发育在岩体上部，而绢云母化至少有2期，并多见于岩体下部。

（5）龙头山金矿是属于形成深度较大（偏向于斑岩铜矿床形成深度）的一类浅成热液金矿床，但目前有关这类矿床的研究和报道还不多，还有待进一步深化对它的各项研究。

［1］陈业清.广西龙头山次火山热液金矿床地质特征与成矿条件探讨［J］.贵金属地质，1992（2／3）：153-157.

［2］谢抡司，孙邦东.广西贵港市龙头山火山－次火山金矿床地质特征［J］.广西地质，1993，6（4）：27-42.

［3］李兆鼎.火山岩地区金矿的蚀变带和成矿物理化学条件［J］.地球学报，1997，18（2）：150-161.

［4］李蔚铮，许仿实，李先粤.广西龙头山—镇龙山地区金（银）铜铅锌矿成矿规律和成矿预测［J］.华南地质与矿产，1998（4）：34-46.

［5］黄民智，陈伟十，李蔚铮，等.广西龙头山次火山—隐爆角砾岩型金矿床［J］.地质学报，1999，20（1）：39-46.

［6］朱桂田.广西龙头山金矿床地质特征及成因研究［J］.矿产与地质，2002，16（5）：266-272.

［7］朱文凤，朱桂田.广西龙头山金矿黄铁矿特征与金矿化的关系［J］.矿产与地质，2005，19（2）：155-158.

［8］张春鹏.广西龙头山金矿床岩浆岩、热液蚀变及矿化作用研究［D］.桂林：桂林工学院，2008.

Hydrothermal Alteration and Distribution Features of Longtoushan Gold Deposit in Guangxi

Zhang Cunpeng1，2Zeng Nanshi3
（1.College of Resources and Civil Engineering，Northeastern University；2.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources；3.College of Earth Sciences，Guilin University of Technology）

By analyzing the distribution characteristics of hydrothermal altered minerals in Longtoushan gold deposit，it is considered that gold mineralization is closely related to tourmalinization and silicification.According to the K-Ar isotopic dating and so on，tourmalinization and silicification belong to the earliest hydrothermal alteration，which are related to hyolitic porphyry and breccia lava.Sericitization and kaoliniztion relate to the intrusions ofgranite-porphyry and biotite graniteporphyry at the later stage.The study results show that the depth of gold mineralization in this area is slightly greater than otherswhich were often mentioned.

Longtoushan，Gold mineralization，Hydrothermal alteration，Tourmalinization

2013-08-05）

*广西自然科学基金项目（编号：桂科自0640179）。

张春鹏（1982—），男，博士研究生，110034辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街1号。