贵州三都—丹寨地区多金属成矿系列特征及成矿作用*

徐 磊 卢贸达 李 坤 孟庆田 肖 凯

（贵州省地质矿产勘查开发局一〇四地质大队）

三都—丹寨地区是贵州东南部重要的多金属矿产地，发育有交梨汞矿床、丹寨汞矿床、苗龙锑金矿床、老东寨铅锌矿床和乌龙沟铅锌矿床等典型金属矿床。该成矿带自发现以来，有不少学者开展了矿床地质特征、成矿物质来源、矿相学和矿床成因等方面的研究，取得了一些成果［1-4］。然而，以往研究多集中于单个矿床的剖析和探讨，对于区域上多金属成矿系列的介绍和报道较少。基于此，本研究从矿床地质特征着手，进行系统地资料收集和野外工作，通过探讨多金属成矿系列在空间上的展布和剖析典型矿床地质特征，为进一步研究三都—丹寨地区多金属成矿作用提供参考。

1 区域地质背景

三都—丹寨地区位于江南造山带与扬子准地台嵌接处。区内地层发育较全，上元古宇、古生界和第四系均有出露，缺失上奥陶统和上志留统；下江群未见底，二叠系未见顶，古生界生物化石丰富，门类繁多，除第四系外均以海相地层为主。研究区地质构造复杂，褶皱和断层十分发育，主体构造形迹为SN向。褶皱多为线状，轴线方向以近SN向为主，其次为NNE 向，个别为NE 向，多被断层破坏，主要发育有方村向斜、平寨向斜和胡家仓背斜等，这些褶皱主要分布于测区中部、西部及南部（图1）。

研究区被SN向野记—地详断裂和杨永关—烂土断裂所围限，主要发育NNE向、NE向、近EW 向断裂，在北部则为NE 向断裂和X 型裂隙，其中以NNE 向断裂和近EW 向断裂与成矿的作用最为密切。三都—丹寨多金属成矿带的构造格架主要受到雪峰运动、加里东运动和燕山运动的制约。雪峰运动造成了下江群和震旦系的平行不整合接触，并使下江群褶皱变质；加里东运动使得下古生界和上古生界的地层平行不整合，表现为泥盆系的层位超覆于下古生界不同层位之上；燕山运动则影响了现有构造格架的形成和演化。

2 主要矿种及其矿床地质特征

2.1 金锑矿

金矿是研究区内有色金属矿产的代表，同时也是最具经济价值的矿产之一，通过前人的地质找矿工作，目前已探明金储量超过7 000 kg。三丹成矿带金矿成因类型为微细粒浸染型（卡林型），部分硫化物是金的主要载体矿物，根据其矿化类型可分为汞金型和锑金型。汞金型矿化的分布特点是汞矿化和金矿化处于同一矿带内，地球化学背景和元素组合上形成分带关系，汞矿化与金矿化在矿石品位上无明显的相关关系。锑金型矿化在以汞金为主的矿床当中不常见，主要分布于锑金矿床中，辉锑矿不单在裂隙中含金，而且有包裹金的现象，但矿石中锑与金的品位无明显相关关系。本研究以苗龙金锑矿床为例，分析三丹成矿带内金锑矿床的主要特征。

苗龙金锑矿床的赋矿层位为寒武系三都组和锅塘组上坡段，岩性为灰、深灰色薄层条带状灰岩、层纹状泥灰岩、厚层砾屑灰岩、砂泥质灰岩以及中—厚层状生物碎屑灰岩。矿床位于区域性甲倒断层旁侧，褶皱较为发育，自西向东有排降向斜、苗龙背斜、瓦寨向斜及次级小褶曲，由上述褶皱组成轴向呈NNE 向的苗龙复向斜。该复式向斜核部与断层交汇处，往往有金矿化或矿体富集。

矿区内金矿化与断裂构造密切相关。从构造形迹来看，区内构造分为近SN 向、EW 向、NW 向和NE向4 组，其中与关系最为密切的构造组为近SN 向构造和EW 向构造。SN 向断裂的发育是区域性断裂在矿区内的应力表现，是三都—丹寨地区多金属成矿的主要控矿构造；EW 向构造则是在矿区内表现为容矿构造，金矿体主要赋存在断层破碎带内或上、下盘蚀变围岩数米处，在断层膨大、分支复合处，矿体也随断层空间形态而变化。

目前矿床内圈定金矿体34 条，矿体长为30～185 m，倾斜延深为15～225 m，厚为0.87～14.21 m，Au 品位为3.12～25.09 g/t，平 均 品 位 为5.32g/t；As 品 位 为0.24%～1.31%；Sb 品位为0.78%～10.43%。矿体严格受断裂控制，产状与断裂基本一致，空间形态表现为脉状、透镜状、豆状、囊状以及楔状。矿石矿物主要为自然金、毒砂、黄铁矿和辉锑矿，此外伴生有少量的闪锌矿、辰砂、自然银、辉银矿等，主要载金矿物为毒砂和黄铁矿。脉石矿物主要为石英、铁白云石、方解石、水云母，其次为重晶石和萤石。主要矿石类型为浸染状矿石，主要特征是含金的毒砂、黄铁矿呈浸染状分布于硅化白云岩及角砾中，其次是条带状矿石、脉状矿石和角砾状矿石。

2.2 铅锌矿

铅锌矿主要集中分布在三丹成矿带南部、野记—地详断裂西侧，中部及西北角仅有个别矿化点，产出层位主要为上元古宇下江群，震旦系陡山沱组，寒武系三都组、锅塘组，其次为奥陶系红花园组，主要含矿岩性为泥质灰岩和白云岩，矿化明显受NNE向、EW 向断裂以及层间破碎带控制，矿床地质特征与黔南地区其他铅锌矿床明显不同。区内典型矿床主要有老东寨、乌龙沟及牛场铅锌矿床等。区内铅锌矿床主要地质特征与邻区（湘西—黔东成矿带）铅锌矿床对比如表1所示。

表1 三丹成矿带铅锌矿床与湘西一黔东铅锌矿床特征对比

由表1可知：三都—丹寨多金属成矿带中的铅锌矿床与湘西—黔东的铅锌矿床在地质特征上存在明显差异，表明两者在成矿作用方面有所不同。

2.3 锑 矿

锑矿主要分布于三都—丹寨成矿带北缘，南部仅有个别矿化点，目前已发现矿床（点）共计13 个。锑矿床集中发育于丹寨复兴、新华两地，榕江锑矿成矿带西缘，矿床产于下江群平略组灰、深灰色薄—中层粉砂质绢云母板岩中，通常含矿断裂通过时，在构造及蚀变有利部位存在锑矿富集。成矿带中部锑矿集中分布于高硐、苗龙一带，杨永关—烂土断裂和野记—地祥断裂控制的夹块内，含锑矿层位较多，分别为寒武系都柳江组、杨家湾组和三都组。含矿带岩石类型有灰黑色薄层泥质白云岩、层纹状泥灰岩、条带状灰岩、砾屑灰岩以及浅黄色钙质砂岩、钙质页岩等。

区内锑矿床的分布明显受断裂控制，北东部的锑矿床均产于NE 向断裂及其旁侧的层间破碎带中，中部的锑矿则受2 条区域性SN 向断裂控制，构造复杂，但锑矿化仍发育于断裂交汇处或层间破碎带中。由于受构造控制，区内锑矿体多呈脉状、似层状、扁豆状、透镜状或不规则状产出，矿体通常长为5～130 m，倾斜延伸1～120 m，在断裂膨胀收缩、分支复合或减免的部位矿体较富。矿石矿物主要为辉锑矿和硫铜锑矿，伴生有少量的闪锌矿、黄铁矿、微细粒金、辰砂、雄（雌）黄、毒砂等，脉石矿物有石英、玉髓、铁白云石、白云石、方解石、萤石等。矿石矿物多具有自形—半自形结构，宏观上呈浸染状、脉状、放射状、团块状、致密块状构造［5-7］。

3 矿床地球化学特征

从三丹成矿带主要矿床硫化矿物S 同位素组成可以看出，区内矿床硫化物S 同位素组成均为正值，以富重硫为特征，δ34S 值为+5.6‰～+30.8‰（图2），均值为+17.5‰［7］。矿床中S 的来源可分为3 类：①幔源硫，δ34S 值接近0‰，变化范围较小；②壳源硫，来自地壳岩石，硫同位素组成变化范围大；③混合硫，地幔来源的岩浆在上升侵位过程中混染了地壳物质，各种来源的同位素相互混合［8-9］。从大地构造背景来看，三丹成矿带未出露岩浆岩，且S 同位素组成与幔源δ34S 值相差较大，故排除幔源物质对硫的贡献。三丹成矿带矿床赋矿地层多为寒武—奥陶系的海相碳酸盐岩，其δ34S值为+15‰～+30‰，与三丹成矿带硫化物S同位素组成相似，因此海相碳酸盐岩中硫酸盐的还原作用极有可能是成矿流体中S的来源之一。

区内矿床赋矿围岩δ13C 值为-0.2‰～-4.68‰，矿床脉石碳酸盐矿物δ13C值为-1.84‰～-18‰；矿床δ18O值为+15.49‰～+22.69‰［7］。成矿流体中的CO2主要有3 个源区：①地幔起源的CO2，该源区所提供的CO2往往与地幔的去气和脱气作用有关，其δ13C 值为-8‰～-4‰，δ18O 值为+6‰～10‰；②沉积有机质，其δ13C 值为-30‰～-15‰，δ18O 值为+24～+30‰；③海相碳酸盐岩，其δ13C 值为-4‰～+4‰，δ18O 值为+2‰～+30‰［10-12］。由δ13C―δ18O 图解（图3）可知：除了四相厂矿床外，其余矿床碳酸盐矿物均落入海相碳酸盐的溶解作用区域，表明碳酸盐溶解作用是成矿流体中CO2的主要来源，暗示水岩反应在成矿过程中起到了积极作用。

4 成矿作用

三丹成矿带的中东部依次为台缘斜坡相和浅海内陆棚相，特别是内陆棚相的黑色碎屑岩系中有机碳的含量相当丰富，已达到生油岩系的有机碳含量，有机碳对Hg、Au、Pb、Zn、Cu 等成矿元素具有吸附作用，使之与原岩一起沉积富集，从而构成该区主要的金属元素富集层位。因此下寒武统黑色碎屑岩系具有提供大量成矿金属的前提条件，是三丹成矿带成矿金属的潜在源区之一。矿床的发育和空间展布明显受构造控制，部分构造是矿体的直接容矿空间，可见成矿流体由深部经构造运移至海相碳酸盐岩层位，地球化学条件的改变使得海相硫酸盐发生还原作用形成大量还原S2-，与热液中金属离子结合沉淀成矿。

5 结 论

（1）三丹成矿带中的金矿、锑矿、铅锌矿等金属矿床明显受构造控制，主要体现在矿体产于构造中或构造旁侧，构造的活用为热液运移和金属物质来源提供了前提条件。

（2）S 同位素数据显示三丹多金属成矿带中硫化物的δ34S 值接近于赋矿地层海相碳酸盐岩的δ34S 值，因此金属矿物的沉淀与海相碳酸盐岩中硫酸盐的还原作用有关；C—O同位素研究表明，碳酸盐溶解作用是成矿流体中CO2的主要来源。

（3）区内矿床的发育和空间展布明显受构造控制，多金属成矿与岩性—构造—流体耦合作用有关。