广西田林县百地锑金矿床地质特征及矿化富集规律

庞运权，蓝 勇

1.广西矿产资源储量评审中心，广西 南宁 530022

2.广西第七地质队，广西 柳州 545100

广西田林县百地锑金矿位于黔桂两省（区）交界处的百乐乡，紧邻南盘江，是桂西北地区近年来新发现的大型锑金矿床，伴生的锑、铂达中型规模；其矿床地质特征与“滇黔桂金三角”卡林型金矿床（册亨县百地金矿）有较多的相同之处，同时也有其特别之处，因此，研究其成矿地质特征及矿化富集规律具有一定的意义。

1 成矿地质背景

广西田林县百地锑金矿位于“滇黔桂金三角”卡林型金矿床成矿区[1]，地处右江深大断裂的东北侧、田林复式向斜的东北翼、乐业“S”型构造隆起区的西南边缘（见图1）。受右江深大断裂的影响，区域构造以NW 向为主，发育NW 向断裂和次级背向斜。乐业“S”型构造隆起区包含甘田背斜和展布其中的断裂群，隆起区边缘分布有数个锑金矿点，是桂西北卡林型金矿的有利赋矿构造部位。构造隆起区主要为石炭系—二叠系的碳酸盐台地沉积，岩性以灰岩、生物灰岩、白云质灰岩为主；凹陷区主要为三叠系的陆源碎屑浊积岩沉积，岩性以泥岩、泥质砂岩、粉砂岩、含钙质粉砂岩及砂岩为主，局部夹碳酸盐岩条带。区域内岩浆岩主要为分布于那洪台地的辉绿岩，沿南丹组与四大寨组接触破碎带侵入。大气降水穿过古生代岩石基底进行循环，随着岩浆热液事件以及构造多期次的重复活动，为深部岩层或岩体中含矿物质的上侵、运移、沉淀并最终富集成矿创造了有利的条件。

图1 百地锑金矿床区域构造略图

2 矿区地质特征

矿区出露的地层主要为中三叠统兰木组二段，为一套以复理石韵律层为主的陆源碎屑沉积，岩性主要为泥岩、粉砂岩、细砂岩，局部夹泥质碳酸盐岩。地层总体走向NWW，倾向70°～120°，倾角8°～42°。

受区域构造影响，矿区构造线以NNW 向为主，赖轰—弄甲向斜和赖轰断裂为区内主要构造。矿区范围内主要发育次级褶皱（百地背斜）和次级断裂，以层间构造破碎带为主。各断层呈近平行分布，一般呈NW—SE 方向延伸，断层面产状倾向NE，倾角一般为50°～70°，局部73°左右，为区内主要导矿、控矿构造。

矿区内岩浆岩不发育，仅在北部尾伟沟矿段见辉绿岩脉充填于砂岩层中，脉宽0.5～0.8 m，地表风化后多呈球状，新鲜岩石内可见细粒黄铁矿，其两侧岩石硅化、褐铁矿化强烈。

区内热液蚀变普遍发育在层间构造破碎带及其附近，分布范围大体与金矿（化）体一致，是找锑金的重要标志。矿体围岩岩性主要是砂岩和泥岩，其热液蚀变对矿体品位影响较大。当矿体围岩为砂岩、粉砂岩时，金矿体厚度大、品位高；当矿体围岩为泥岩时，金矿体厚度小、品位低。与金矿化关系密切的围岩蚀变有硅化、黄（褐）铁矿化、高岭石化、碳酸盐岩化、绢云母化和辉锑矿化等。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

百地锑金矿体主要受NNW 向层间断层破碎带控制，赋存于断层破碎带及其旁侧的蚀变带中，赋矿围岩为泥岩、泥质砂岩、杂砂岩。目前已发现2 条含矿蚀变带，即尾伟沟矿段的Ⅰ号金矿蚀变带和倒翁沟矿段的Ⅱ号金矿蚀变带。其中Ⅱ号金矿蚀变带规模较大，总体走向NNW，倾角14°～37°，地表最大控制长650 m，宽60～120 m，延深530 m。Ⅱ号金矿带总体形态呈舒缓波状分布，蚀变主要有硅化、黄铁矿化、毒砂化、辉锑矿化，其次为碳酸盐化、高岭土化等；矿区主要矿体Au-④和Au-⑤产于该蚀变带内，二者呈平行产出，相距11～53m。矿石主要有用组分为Au，伴生Sb、Pt。单工程品位Au 1.00×10-6～3.54×10-6，平均品位Au 2.14×10-6。

3.2 矿石结构构造

矿石结构主要有它形—半自形粒状结构、环状结构、交代残余结构等，矿石具蜂窝状构造、块状构造、角砾状构造、细脉状构造、浸染状构造。原生矿石按照结构构造可分为构造角砾岩型矿石、网脉状矿石和块状矿石。构造角砾岩矿石主要产于构造破碎带中，是矿区重要的矿石类型，矿石主要由构造角砾、黄铁矿和毒砂组成，胶结物主要为石英及方解石；网脉型矿石主要产于构造破碎带旁侧，主要表现为网脉状的石英和黄铁矿、毒砂等矿物，充填于围岩之中；块状矿石主要产于构造破碎带旁侧，主要为硅化、黄铁矿化的兰木组的粉砂岩、泥岩，岩石坚硬、无破碎，基本保留了地层的层理特征和其他性质，颜色一般较深，呈深灰色，地表氧化矿石多呈松散块状。

3.3 主要矿物组成

矿石矿物成分较简单，氧化矿中主要载金矿物为褐铁矿、高岭石及粘土。原生矿石一般呈灰色、深灰色，常见硅化、黄铁矿化、高岭石化及少量褐铁矿化。载金矿物为黄铁矿、毒砂及少量高岭石或粘土等。矿石中可见的金矿物主要为自然金、银金矿和碲金银矿；铂矿物为砷铂矿；锑矿物主要为辉锑矿，另有少量锑华和特硫锑铅矿，以及微量硫砷锑矿、辉锑铅矿、斜硫锑铅矿、车轮矿、硫铜锑矿。脉石矿物以石英为主，次为白云母、方解石、白云石、绿泥石等。

4 Au、Sb 和Pt 的赋存状态

4.1 赋存状态

Au 多呈类质同象赋存于载金矿物黄铁矿和毒砂中，分配率为86.73%，还有13.27%的Au 的赋存状态未能查明。研究小组对样品中的Au 和Sb 进行了化学物相分析，结果表明，Au主要以自然金和硫化物包裹金为主，其含量分别为 39.91% 和 50.46%；Sb 主要以硫化物为主，其占有率为98.34%。

研究小组通过偏光显微镜观察，利用矿物自动分析仪（AMICIS）在放大600 倍的条件下，对 0～0.3 mm 样品、分析样、锑精矿、硫金精矿、摇床精矿、尼尔森精矿进行研究。研究小组此次对总数约300 万颗亮矿物颗粒进行检测分析，仅发现9 颗金矿物。其中，在块样中发现 1 颗自然金；硫金精矿中发现1 颗自然金和3 颗碲金银矿；锑精矿中发现 1 颗银金矿和 1 颗碲金银矿；尼尔森重选精矿中发现 1 颗自然金和 1 颗碲金银矿。

研究小组发现的金矿物粒度主要在 0.8～10 μm 之间。大部分可见金矿物与黄铁矿生长关系密切，一般分布在黄铁矿与黄铜矿粒间，或是分布在黄铁矿裂隙中，偶见碲金银矿被包裹在黄铁矿中，或是碲金银矿分布在黝铜矿、闪锌矿裂隙中；不可见金主要分布在黄铁矿和毒砂中，辉锑矿不含金。

矿石中Sb 的赋存状态比较简单，大部分以辉锑矿的形式存在，少量以特硫锑铅矿和锑华的形式存在。研究小组通过电子探针能谱分析发现的铂矿物为砷铂矿。

4.2 主要硫化物的产出状态与组成

4.2.1 黄铁矿

黄铁矿主要呈半自形—它形结构分布在脉石矿物中，部分呈细粒草莓状产出，可见自形结构，含砷高的黄铁矿通常沿含砷低甚至不含砷的黄铁矿外围分布。黄铁矿的粒度整体较细，大部分呈微细粒浸染状分布。黄铁矿与黄铜矿、闪锌矿、毒砂密切共生，有的黄铁矿裂隙中分布有脉状黄铜矿、闪锌矿，少量粗粒黄铁矿中包裹有细粒斑铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物，有时可见黄铁矿被褐铁矿交代呈残余结构，偶见黄铁矿与磁铁矿、车轮矿、镍黄铁矿、硒铅矿共生。

研究小组为查明黄铁矿中金的含量情况，利用电子探针对黄铁矿进行分析，结果表明，黄铁矿中普遍含少量As，部分黄铁矿含Au，Au 的平均含量为153.7 g/t。为进一步了解金的赋存状态，研究小组利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱（LA-ICPMS）对黄铁矿进行分析，结果显示，部分黄铁矿中 Au 的信号强度随着剥蚀时间的增加出现了波动峰值或信号尖峰，指示黄铁矿中含有不可见金包体，并且 Au 的分布很不均匀。此外，LA-ICPMS 微量元素分析结果表明，黄铁矿中不含 Pt。

4.2.2 毒 砂

毒砂多呈自形晶结构产出，部分呈针状、放射状产出，少量呈半自形晶结构。毒砂的粒度整体较细，有的局部富集，有的呈稀疏浸染状分布在脉石矿物裂隙中；有时可见毒砂与黄铁矿共生。研究小组利用电子探针对其进行原位微量元素分析，结果表明，仅部分毒砂含Au，平均含量为58.0 g/t。为进一步了解金的分布情况，研究小组利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱（LA-ICPMS）对毒砂进行分析，结果显示，部分毒砂中Au 元素的信号强度随着剥蚀时间的增加而出现波动峰值，指示毒砂中Au 以次显微金的形式存在，并且分布不均匀。此外，LA-ICPMS 微量元素分析结果表明，毒砂不含Pt。

4.2.3 辉锑矿

辉锑矿是矿石中主要的锑矿物，扫描电镜能谱分析结果表明，部分辉锑矿含As。辉锑矿的粒度较粗，常局部富集呈块状构造，大部分呈板状及其集合体产出，部分粗粒辉锑矿中包裹有脉石矿物，少量呈浸染状分布；辉锑矿与锑华关系密切，常被锑华沿着边缘和裂隙交代呈残余结构，有时可见辉锑矿中包裹有特硫锑铅矿、辉锑铅矿、硫砷锑矿等含砷锑矿物，偶见辉锑矿与黄铁矿共生。

化学物相分析结果表明，部分金分布在硫化物中，而辉锑矿也是矿石中主要的硫化物之一。研究小组考虑到辉锑矿粒度粗、局部富集，为研究辉锑矿中Au 的含量与分布特征，对辉锑矿进行单矿物富集分析，结果表明，辉锑矿中不含Au、Pt。此外，研究小组利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱（LA-ICPMS）对辉锑矿进行原位微量元素分析，结果显示，未见有Au、Pt 元素的信号，指示辉锑矿不含Au、Pt。

4.2.4 砷铂矿

研究小组通过偏光显微镜对矿区内大量光片进行观察，在利用矿物自动分析仪（AMICIS）放大600 倍的条件下，对0～0.3 mm 样品、分析样、锑精矿、硫金精矿、摇床精矿、尼尔森重选精矿进行研究，通过对总数约300 万颗亮矿物颗粒进行检测分析，仅发现3 颗砷铂矿，粒度较细，最粗仅为3.49 μm。

4.3 矿体氧化特征

根据矿物组成特征及Au 的赋存状态，矿体氧化带的发育程度主要与矿体赋存标高、地形地貌、地形切割深度及侵蚀基准面等有关。矿体本身及其顶底板的岩石性质决定了局部地段矿体的氧化程度。

区内矿体氧化带自上而下可分为氧化淋失带和次生富集带，与风化壳的水云母型氧化带和淋滤带相对应，氧化带深度多在2～5 m 之间，仅局部较深但小于10 m。当矿体暴露地表后，在温暖湿润的气候条件下，在氧气、二氧化碳、水及生物有机质等作用下，矿体遭受不同程度的风化，随着风化强度的加深，逐渐形成水云母、粘土、红土等不同类型的风化壳，一般在地表往下1～2 m 形成次生富集带。如Au-④号矿体上述特征较为明显，研究小组经对地表控矿探槽和采场的样品品位进行统计，发现地表品位高于原生矿品位，反映出氧化矿具有淋滤富集的矿化特点。

原生矿体呈灰色或深灰色，硫化物以毒砂为主，其次为黄铁矿。矿石呈致密块状。矿体呈似层状、透镜状、脉状，沿层间破碎带及裂隙分布。矿石为压碎、硅化片理化黄铁矿化的砂、泥岩，矿石孔隙、孔洞较多，透水性一般。黄铁矿多呈细粒浸染状或团块状集合体分布，在硅化强烈和碳酸盐细脉附近可见立方体黄铁矿晶体，偶见针状毒砂及少量金属矿物。矿体与围岩界线不清，主要靠样品分析确定。

5 矿床成因及矿化富集规律

5.1 矿床成因

根据前人对南盘江北侧贵州百地金矿的相关研究，广西田林县百地锑金矿与之类似，其矿石和围岩中有明显的LREE 富集，主要载金矿物黄铁矿与毒砂组合矿物和辉锑矿HREE 得到富集，指示这些载金硫化矿物主要为深源成因[2]；S 同位素测试结果显示，硫化物的δ34S值在-4.03‰～-1.06‰之间,平均值为-2.85‰，具有岩浆硫（±5‰）的特点，部分值在0 附近，可能为幔源硫[2]。前人对百地锑金矿床流体包裹体的研究，其成矿温度在177℃～250℃之间，平均温度为214℃[2]，成矿流体压力为831×105 Pa[3]，对应的静岩深度在3300m 左右。据张峰等（1992）研究,百地锑金矿成矿时间为75 Ma～95 Ma，平均为83.5 Ma[4]。

此次研究表明，矿石中的金有可见金和不可见金2 种赋存形式。扫描电镜及能谱分析表明，可见金矿物主要为自然金，另有少量银金矿和碲金银矿，粒径为0.8～10 μm。电子探针分析、LA-ICPMS 综合研究表明，不可见金主要分布在黄铁矿和毒砂中，辉锑矿不含金。电子探针分析结果表明，黄铁矿、毒砂中Au的平均含量分别为153.7 g/t 和58.0 g/t，含量不均匀，部分黄铁矿和毒砂不含Au。同时，电子探针发现有的黄铁矿呈细粒草莓状产出。草莓状黄铁矿通常被认为是与微生物关系密切的沉积成岩阶段的产物，拗陷区砂泥岩和隆起区碳酸盐岩是主要矿源层[2]。矿区围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、毒砂化、辉锑矿化、碳酸盐化。

5.2 成矿期及成矿阶段

百地锑金矿床的成矿期可分为热液期和表生期，以热液成矿期为主。百地矿区热液成矿期可划分为热液石英岩、石英—黄铁矿—毒砂和石英—辉锑矿—碳酸盐3 个成矿阶段[5]。热液石英岩阶段以硅化为主，含少量细粒黄铁矿化，有微弱的金矿化；石英—黄铁矿—毒砂阶段为最主要的Au 成矿阶段，以硅化、黄铁矿化、毒砂化为主，黄铁矿、毒砂以渗透交代为主，充填为辅；石英—辉锑矿—碳酸盐阶段为主要的Sb 矿成矿阶段，以辉锑矿化、碳酸岩化为主，石英细脉较发育，碳酸岩矿物主要为方解石和白云石，辉锑矿主要呈自形晶产于石英脉中，辉锑矿含量较高，是百地锑金矿床的主要特点。

5.3 矿化富集规律

乐业“S”型构造隆起区由甘田背斜和展布其中的断裂群组成，隆起区边缘分布有数个锑金矿点，是桂西北卡林型金矿的有利赋矿构造部位。百地锑金矿属卡林型Au、Sb 矿床，主要成矿期为热液成矿期。含矿热液形成、运移和沉淀是控制矿床的主要方式。

百地矿区成矿热液来自岩层深部，也有从矿源层中溶解、萃取而来的，其主要运移通道为区域大断裂，拗陷区砂泥岩和隆起区碳酸盐岩是主要矿源层。

褶皱形成的构造破碎系统是含矿热液沉淀的有利部位，是矿体就位的重要控矿因素。百地矿区矿体产出严格受构造控制，矿体产于NW 向层间破碎带及其蚀变带，破碎带及其蚀变带控制了矿体的形态、产状及规模。背斜核部是形成层间破碎带的有利构造部位。

岩石破碎、具易溶性和高渗透性、富含有机质及成岩期硫化物是控制矿体就位和矿化强弱的重要岩性条件[6]。矿区矿体赋存于中三叠统兰木组二段，为一套以复理石韵律层为主的陆源碎屑沉积，岩性主要为泥岩、粉砂岩、细砂岩（杂砂岩），局部夹泥质碳酸盐岩。一般赋矿围岩较破碎，矿体规模较大，石英网脉发育，矿体Au、Sb 品位较高。其围岩具高渗透性时，矿体规模较大，黄铁矿、毒砂主要呈侵染状，较少见到石英脉，一般Au 品位较高，Sb 品位较低。

6 结 语

百地锑金矿主要形成于燕山晚期，乐业“S”型构造隆起区为有利赋矿构造部位，凹陷区砂泥岩和隆起区碳酸盐岩是主要矿源层。矿体主要受NNW 向层间断层破碎带控制，赋存于断层破碎带及其旁侧的蚀变带中，Sb 主要以辉锑矿形式存在，Au 主要分布在黄铁矿和毒砂中。

研究小组通过对控矿因素进行综合分析和研究，认为矿床是在浅成环境下，经过加热循环的大气水热液系统（有部分变质水和岩浆热液加入）而形成的低温浸染交代型矿床。在局部拉伸环境下，深部岩浆热液沿深断裂上侵至地壳一定的深度与地表水混合，形成混合热液并不断运动，随后形成携带多种成矿物质的含矿液体，该含矿液体沿构造活动所形成的有利空间运动，同时活化和溶解富集在碎屑岩（兰木组）中的成矿物质（金银铅锌锑多种元素），并将其运移至断裂破碎带及背斜轴部所形成的成矿有利空间，最终各种成矿物质被分解、沉淀下来。构造带的多期次重复活动，使深部含Sb、Au 元素热液多次叠加富集成矿。

现有研究成果表明，Au-④号矿体在矿区北面分布的厚度变大，Au、Sb 异常范围变大，同时矿区及外围还有大面积分布的兰木组二段地层尚未开展过地质工作，这些地段成矿地质条件良好，具有较好的找矿潜力，地质工作者在今后的勘查工作中应予以重点关注。