八宝山金银矿床地质特征、成因及找矿规律

段生梅 马鸿颖 钟永生

(1.西部矿业集团有限公司锡铁山分公司，青海 西宁816203;2.青海省柴达木综合地质矿产勘查院，青海 格尔木816099)

八宝山金银矿床位于浙江省龙泉市查田县境内，1962 年在矿区附近发现重砂异常，继之发现老硐，从20 世纪80 年代开始对于该地区金矿矿床的勘探、开发和科研工作便陆续展开［1-3］。刘平［4］研究了八宝山金银矿床中黄铁矿、黄铜矿、自然银以及辉银矿的组成结构，分析了矿石的生成顺序和热液成分变化过程，结果表明该矿床形成年代较新;程青［5］研究八宝山金矿的成矿元素异常特征，建立了地球化学异常特征模型，讨论了矿区的矿床分带情况;叶杰等［6］利用物探及化探手段检测该矿区同位素特征及来源，推测其属于火山热液矿床。在现场地质勘探、同位素分析和地球化学测试的基础上，结合区域地质构造背景，深入分析了八宝山金银矿床的矿化带划分、形态特征、矿床成因，并对该类型矿床的找矿规律进行了讨论。

1 矿区地质概况

1.1 区域地质背景

浙江八宝山金银矿区在浙江省绍兴市境内，位于江绍大型深部断裂面以南、丽水—庆元断裂带以北;按照传统大地构造观点，矿区处于华南地槽系南岭地槽东南边缘部位;按照板块学说观点，区域位于加里东期古俯冲带附近。区域出露主要为前寒武系陈菜群变质岩、中下侏罗统含煤页砂岩及上侏罗统火山碎屑岩。区域构造以断裂为主，褶皱构造不发育。

1.2 地质条件

矿区出露地层主要为前寒武系陈菜群变质岩和上侏罗统火山碎屑岩，新老地层均呈NE—SW 走向，与区域构造线方向一致。矿区内最大的断裂即NE向的F8断裂位于1#矿化带下盘，长大于2 000 m，宽2 ～20 m 不等。总体产状:走向50°，倾向SE，倾角约60°。断层带中见断层角砾岩，糜棱岩，局部有矿化。近SN 向断裂分布于8#～16#线附近，走向NW350°—NE20°，向E 倾，倾角约80°，延伸数十米至300 m(F3、F4断裂)。NW 向断裂倾向NE50° ～60°，倾角约80°(F1、F8断裂)。

2 矿床地质特征

2.1 矿化带划分及形态

该矿床在地表可见5 条相互平行的呈NE—SW展布的矿化带，由北到南依次编号为Ⅵ#、Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#。另外，在10#勘探线附近有一近SN 走向的矿化带，编号为Ⅴ#。该6 条矿化带可分为2 种矿化类型:①Ⅰ#～Ⅵ#矿化带属于蚀变岩型;②Ⅲ#、Ⅴ#矿化带属于石英脉型。经钻孔揭露，深部变质岩中尚有数条矿化带，但都比较窄小，矿化类型复杂，主要为硫化物脉型。

地表出露的各矿化带均呈脉状产出，在平面上，除Ⅴ#矿化带外，其他矿化带相互间近乎平行，呈NE向展布。Ⅳ#、Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#矿化带倾向SE，且Ⅳ#、Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#矿化带倾角呈变大趋势，Ⅳ#矿化带倾向NW，倾角陡。钻孔和坑道揭露表明:Ⅰ#、Ⅱ#矿化带向下迅速合二为一，在剖面上，NE 走向的矿化带呈扫帚状由地下向地表散开。在平面上，Ⅰ#～Ⅳ#矿化带呈向SW 收敛，向NE 散开的趋势，Ⅰ#～Ⅳ#矿化带中矿化程度依次减弱，钻孔揭露的变质岩中的矿化带呈脉状产出，倾向SE，倾角陡。

2.2 矿化与地层、构造、侵入岩的关系

2.2.1 矿化与地层的关系

矿区蚀变晶屑凝灰岩、蚀变岩屑凝灰岩及蚀变石英斑岩亦有矿化，而未蚀变的上述岩石却未见矿化，可见矿化主要与蚀变有关［7-8］，而与岩性关系不明显。变质岩中的矿化带主要产于黑云斜长片麻岩和蚀变闪长玢岩中，未蚀变的上述2 种岩石均无矿化，但矿化带中的变粒岩、变质石英砂岩等亦矿化不佳，该类岩性控制表现的是岩石蚀变的难易程度，容易蚀变的岩石蚀变强，金矿化较好。

2.2.2 矿化与构造的关系

岩浆岩中的Ⅰ#～Ⅳ#矿化带均产于NE 走向的F6断裂所派生的“人”字型断裂中。Ⅴ#矿化带产于SN 走向的断裂中。F6断裂及其上、下盘附近的岩浆岩、变质岩中也有金矿化。品位较高的Ⅰ#矿体的下部常可见角砾状矿石。变质岩中的矿化带亦呈脉状产出，其产状与片麻理方向不一致。矿化带的上述特征反映了断裂对矿化的明显控制作用。

2.2.3 矿化与石英斑岩的关系

石英斑岩脉沿F6断层断续分布。在PD3#、PD4#平硐及地表可见石英斑岩直接位于Ⅰ#矿化带的下盘或在下盘附近，并且部分石英斑岩即Ⅰ#矿化带的组成部分，其本身也有蚀变和矿化，含金0.1 ～1.5 g/t。在矿区边缘部位的南源矿化点亦位于F6断裂上，其主要矿化带——Ⅰ#矿化带也沿着石英斑岩脉的接触带展布。由矿区外围各种岩石的微量金分析结果(见表1)可知，石英斑岩的含金量明显高于其他岩石。另外，蚀变闪长玢岩中也发现有矿化，而在岩浆岩中尚未发现。石英斑岩在空间上分布不均匀，受历史构造活动的影响，时空分布与矿化程度密切相关。

2.3 矿化阶段划分与矿化分带

根据交切关系、矿物成分、构造结构、金银含量等，可将本矿床的矿化作用划分为毒砂－黄铁矿化、黄铁矿－毒砂－金银矿－石英、黄铁矿－石英、多金属硫化物－自然银－螺状硫银矿及方解石等5 个矿化阶段［9］。由矿体含金量(见表2)可知，第2 矿化阶段为该矿床最重要的成矿阶段，第4 矿化阶段为该矿床较重要的矿化阶段，其他阶段成矿意义不大。

表1 八宝山矿区外围各种岩石微量金分析结果Table 1 Trace gold contents analysis results of all kinds of rocks in Babaoshan mining area

表2 金银矿床矿体Au、Ag 含量及Au、Ag 含量比值Table 2 Au，Ag contents and content ratio of Au and Ag in gold-silver deposit /(× 10－9)

虽然由于Ⅴ#矿化带拦腰切过Ⅰ#、Ⅱ#矿化带，使得难以确定整个矿床的矿化分带，但将2 个主要的成矿阶段(第2、第4 阶段)的产生分开来看，矿化具有一定的分带性。由第2 矿化阶段的产物可知，Ⅰ#～Ⅳ#矿化带中Au、Ag 含量呈变小的趋势，且Au、Ag 含量比值也有类似特征。就Ⅰ#、Ⅱ#矿化带剖面而言，在剖面上由下至上，矿石中的Au、Ag 含量逐渐降低，Au、Ag 含量比值呈变小的趋势，矿石矿物组合由金银矿－黄铁矿(PD4#平硐)变为金银矿－毒砂矿－黄铁矿(PD3#平硐)，并且在Ⅰ#矿化带上可见金银矿－螺状硫银矿－黄铁矿(地表TC2045#探槽)。变质岩中矿化带随着与岩浆岩中主要矿体距离的增大，Au、Ag 含量比值逐渐降低，Cu，Pb、Zn 含量升高(见表3)。第2阶段产物的分带可能主要受成矿温度分带的控制。第4 阶段的产物即Ⅴ#矿化带也有分带，主要表现为产于变质岩中的矿化带与产于岩浆岩中的矿化带差别较大，产于变质岩中矿化带的矿化程度较好，脉体较为完整，规模较大，矿石矿物组合较为复杂;而岩浆岩中矿化带的矿化程度较差，脉体不完整，规模小，矿石矿物种类少，除黄铁矿外，其他金属矿物较少见。若考虑变质岩中矿体部位脉体较大，石英脉条带状构造发育，可以认为上述差异主要是由岩浆岩与变质岩中构造裂隙的差异所致。

表3 变质岩矿体中各元素含量及Au、Ag 含量比值Table 3 Elements＇contents and content ratio of Au and Ag of metamorphic orebody

3 矿床成因

3.1 形成温度

3.1.1 均一温度

矿床石英的均一温度为140 ～236 ℃，其中第2矿化阶段的石英均一温度较高，为180 ～236 ℃，第4矿化阶段石英均一温度较低，为140 ～203 ℃。第4矿化阶段产于变质岩中的石英均一温度较高，为156～203 ℃，而产于岩浆岩中的石英均一温度较低，约140 ℃，从另一方面印证了变质岩中的裂隙较大。

3.1.2 爆裂温度

矿床黄铁矿的爆裂温度为190 ～320 ℃，大多为280 ～300 ℃，与石英的爆裂温度(300 ℃)相近。第2矿化阶段黄铁矿的爆裂温度为230 ～320 ℃，浅部温度较低，为230 ～280 ℃，深部温度较高，为280 ～310℃。第4 矿化阶段的黄铁矿爆裂温度为200 ～285℃，较岩浆岩中第2 矿化阶段的黄铁矿低，这与上述矿化带的分带现象一致(见图1)。第4 矿化阶段的石英爆裂温度(300 ℃)较同阶段的黄铁矿高，这与显微镜下观察到的黄铁矿形成略晚于石英的现象基本吻合。

图1 成矿阶段黄铁矿爆裂曲线Fig.1 Burst curve of Pyrite in mineralization stage

综上所述，矿床主要矿化带的形成温度一般为150 ～300 ℃，大多为200 ～250 ℃。第4 矿化阶段的金银矿物可能主要在低于200 ℃的环境下形成，可见该矿床为中—低温热液矿床。

3.2 同位素组成

3.2.1 硫同位素

矿床中黄铁矿、闪锌矿的硫同位素组成比较均一，δ34S 值为+4.2‰ ～+6.0‰，平均为+5.1‰，极差和标准差均小，分别为1.8‰和0.443%，其中闪锌矿(3 组试样)的δ34S 值为+4.6‰ ～+5.1‰，平均为4.8‰，黄铁矿(19 组试样)的δ34S 值为+4.2‰ ～+6.0‰，平均为+5.2‰，塔式效应明显。矿床金银矿化物组合有石墨、方解石、绢云母及黄铁矿，未见磁铁矿，且成矿温度约250 ℃，根据大本模式［10-11］，热液总硫的同位素组成与黄铁矿的硫同位素组成基本一致，大致为5‰，为一低正值，与陨石硫接近。上述特征表明，硫来源于深部，并与岩浆作用有关。

3.2.2 铅同位素

矿床铅同位素组成稳定，矿化带中的方铅矿和黄铁矿单矿物样品的204Pb 含量为 1.340‰ ～1.371%，206Pb 含量为24.903‰ ～25.070%，207Pb 含量为21.070‰ ～21.403%，208Pb 含量为52.454‰ ～52.564%，各同位素的极差均小于0.2%，w(Th)/w(U)值为3.73 ～3.91，按单阶段正常铅计算出的年龄为105.31 ～172.90 Ma。矿区内岩浆岩为一套岛弧带和大陆边缘造山带所特有的富钾的钙碱性系列中—酸性岩浆岩［12］，表面矿化带中铅的来源与形成岩浆岩的岩浆来源一致，金银矿化与岩浆(火山)作用有关［13］。

3.3 矿物标型特征

在矿区发现的金银独立矿物有银金矿，金银矿、自然银和螺状硫银矿，金银系列矿物的成色普遍较低，金银系列矿物中的Au、Ag 含量不均匀，表明矿床为一年代较新、与火山热液有关的金银矿床［14-15］。矿床主要矿体部位的黄铁矿w(Co)/w(Ni)值大于1，且As 含量高，热电系数均为较高的正值，为中—低温岩浆热液形成的黄铁矿特征;矿床闪锌矿为含铁闪锌矿，Fe 含量为3.4% ～6.3%;方铅矿的热电系数为－369.2 ～619.2 μV/℃。上述特征即为有中—低温岩浆热液形成的方铅矿、闪锌矿所具有的特征［15-16］。

3.4 矿床成因的其他证据

矿区赋矿围岩主要为上侏罗统岩浆岩，矿化明显晚于岩浆岩，形成时代较新，矿化带铅的单阶段模式年龄为105.31 ～172.90 Ma，表明该矿床为燕山中晚期的产物。矿床沿南东方向穿过Ⅰ#～Ⅳ#矿化带的剖面与前苏联中生代岩浆岩中次火山热液矿床的典型剖面［17］极为相似，表现为矿化带自深部向浅部呈扫帚状展开，在靠近主通道(F6断裂)的分支中矿化最好。矿体中Au、Ag 含量变化较大，反映成矿条件变化较大。矿体与围岩之间虽然由于蚀变的影响，肉眼不易分辨其界限，但Au、Ag 含量变化明显，矿体呈扁平袋状，品位向下急剧降低。上述特征为次热火山热液金银矿床的特征［18］。

4 找矿方向

矿床的控矿因素主要为岩浆岩和构造，寻找该类次热火山热液金银矿床应在富钾的钙碱性系列中—酸性火山碎屑岩及与其同源的富钾酸性强的超浅成岩脉发育和断裂活动强烈的地区进行。对于矿区及其外围，则应沿着F6断裂和石英斑岩脉追索，寻找新的矿体。在F6断裂附近，有石英斑岩出露的地带(如矿区NE 边缘的南源矿化点)应是找矿的重点部位。

金银较早的矿化阶段一般以黄铁矿石英脉(蚀变岩)为主，而较晚的矿化阶段则以多金属硫化物石英脉为主，2 个矿化阶段的产物在同一个矿床中均占有重要地位。因此，除了注意寻找赋存于NE 向断裂中的蚀变岩型金银矿化带外，还应重视寻找目前尚未予以重视的第4 矿化阶段的产物，即近SN 走向的多金属硫化物含金银石英脉。

5 结 语

在对八宝山金银矿床地质特征、矿床成因分析的基础上，着重探讨了找矿方向并给出了找矿的重点部位，对于深入研究该矿床的成矿规律以及开展找矿工作具有一定的参考价值。

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