桂西北八洞金矿蚀变特征及其对成矿流体来源的指示

桂西北八洞金矿蚀变特征及其对成矿流体来源的指示

曹淑芳曾长育

广西壮族自治区地质调查院广西南宁530000

摘要：八洞金矿位于桂西北乐业县马庄村，是南盘江-右江盆地内的典型的卡林型金矿床之一。南盘江-右江盆地在大地构造上处于华南板块西南缘，整体轮廓被四条区域断裂围限呈“菱形”状，西南部与越北地块相接，通过哀牢山-SongMa缝合带与印支地块相连；西北和东北与杨子地块相连，西北界为弥勒-师宗-盘县区域断裂、东北界为紫云-罗甸-南丹-河池区域断裂；东南边界是以凭祥-南宁断裂为界与十万大山盆地和钦-防褶皱带相接[1-2]。卡林型金矿在构造背景、成矿规律、成矿模式、矿床地质（如载金矿物、金的赋存状态、含矿地层、控矿构造等）以及矿床地球化学（如成矿流体性质及来源、成矿时代、有机质与成矿作用）方面取得了长足的进展[3-4]。虽然“金三角”地区内金矿产出的区域地质背景一致，但各地金矿床地质特征各异，桂西北地区基础研究尤其薄弱，制约了桂西北地区的找矿突破，对八洞金矿开展蚀变特征方面的研究，有助于揭示成矿流体的性质及来源。

1八洞金矿基本构造特征

八洞金矿产于他花小背斜北段，为一系列小型背、向斜组成的复式背斜，背斜轴向为北西-南东向，小背斜往北西倾伏，轴面近直立，略向北东倾斜，枢纽呈波浪状起伏。背斜由百逢组四段和兰木组一段地层组成，百逢组四段（T2bf4）为一沉积旋回，主体岩性为浊流沉积的泥、砂质岩石组合。兰木组一段（T2l1）地层由多个向上变薄变细的基本层序组成，基本层序中下部为厚层石英杂砂岩夹薄层钙质泥岩，中上部为薄-中层粉砂岩与钙质泥岩互层，顶部发育薄层状生物介屑泥岩，具不完整的鲍马序列。金矿床产于兰木组一段地层内，矿区大型断裂不发育，以次级小型断裂为主，呈北东向和近东西向，呈近似平行排列或雁行排列。次级断裂、节理、劈理等发育，常见有共轭剪切理、纵张及横张节理裂隙带，断裂破碎带及其旁侧常具热液蚀变现象，地表上金矿体沿同一个方向断续分布。

2围岩蚀变特征

八洞金矿产于它花复式背斜的核部。地表连续出露三个非对称紧闭背斜褶皱，褶皱由两个向斜相连，反映了区域挤压应力特征。褶皱两翼为非对称型褶皱，一翼岩层倾角陡倾，近乎直立，另一翼岩层倾角较为平缓，形成倾斜的“M”型复式褶皱形态。矿床围岩蚀变分带明显，按照蚀变强弱程度，可分为蚀变外带、蚀变中带和部蚀核部三个层次，岩蚀变主要有黄铁矿化、硅化和石墨化，其特征对探讨成矿流体性质和来源具有重要指示意义。

2.1围岩蚀变类型

黄铁矿化是中低温热液蚀变的结果。黄铁矿特征十分显著，以团包状和微细粒浸染状两种方式存在。黄铁矿团包状大小不一，大小2-10cm不等，以圆形或者椭圆形为主，与围岩界线清晰。黄铁矿团包易碎成粉末，可见环带状构造，颗粒呈细小的它型，具有低温热液蚀变的特征。浸染状的黄铁矿主要产于地层破碎程度高的部位，是最主要的载金矿物。

硅化强度与矿化富集程度密切相关，硅化程度与金矿化往往呈正比关系。硅化是内生矿床的一种普遍现象，是热液活动的重要特征。微细粒浸染型金矿硅化强度由构造蚀变中心往旁侧减弱，断裂或者褶皱中心是硅化最强部位，往往形成网状石英细脉，石英脉旁侧金最富集。

碳化蚀变是构造变形的重要标志，碳化强度与构造变形强度呈正比关系。碳化蚀变是桂西地区微细粒浸染型金矿特有的蚀变特征，在同处南盘江-右江成矿区的黔西南地区的微细粒浸染型金矿少见此特征。

2.2围岩蚀变分带

蚀变外带的岩石地层保持完整，可清晰地观察到复式背斜的褶皱形态，破碎程度低，蚀变较弱。中-厚层状细粒长石石英杂砂岩节理较为发育，杂砂岩内部充填热液成因的球状、椭球状和长条状的黄铁矿团包，团包大小不一，粒径几毫米至几厘米不等，黄铁矿晶型为它形，为粉末状颗粒形态。偶见细小的石英脉沿裂隙充填，切穿黄铁矿团包，说明石英脉和黄铁矿团包非同期产物，石英脉的充填晚于黄铁矿团包（图1）。

图1蚀变外带中完整的地层与团包状黄铁矿蚀变

蚀变中带的岩石地层破碎程度增加，蚀变增强，但未完全破坏原岩的层理和产状。硅化、黄铁矿化和高岭土化蚀变较发育。压碎的长石石英杂砂岩中充填大量网络状石英脉，脉宽大小不一，在张性裂隙中形成晶型完好的石英晶簇。用放大镜观察，石英脉旁侧分布了浸染状的黄铁矿，靠近石英脉则黄铁矿增多，远离石英脉则黄铁矿减少（图2）。

图2蚀变中带内中等破碎程度的地层与硅化杂砂岩蚀变

蚀变核部的岩石地层最为破碎，原岩的层理和产状完全破坏，破碎带内形成大量构造角砾岩，蚀变强烈，是矿化蚀变的中心部位。构造角砾岩的角砾成分主要为长石石英杂砂岩，角砾呈三角形或者多边形，胶结物为石英。石英以乳白色脉状和黑褐色硅化团块状两种形态纯在，乳白色石英脉较为纯净，不含矿，黑褐色硅化团块则是分布了有机质和硫化物，是重要的含矿岩石类型。强硅化蚀变构造角砾岩内部亦可观察到黄铁矿团包，大量网格状乳白色细小石英脉切穿黄铁矿团包和含矿的硅化团块，说明乳白色不含矿石英脉的形成晚于含矿的硅化团块（图3）。

图3蚀变核部石英脉切穿黄铁矿团包及构造角砾岩

3成矿流体性质和来源探讨

右江盆地内卡林型金矿床成矿物质的来源主要存在三种不同认识：（1）右江盆地深部富含金的沉积岩层，或称矿源层；（2）深部地慢或岩浆活动；（3）与峨眉山地慢柱喷发有关[3，5-8]。

成矿流体的性质会在载金矿物上有显著反映，滇黔桂地区卡林型金矿不同矿床亚类的典型矿床硫化物显微镜下观察和电子探针显微分析证实，含砷黄铁矿和毒砂是主要的载金矿物，载金黄铁矿主要以环带状含砷黄铁矿、细粒自形含砷黄铁矿为主。环带状黄铁矿核部贫As、Au，富S、Fe而环带则相反，且Au与As具有正相关关系。核部和环带是不同成矿阶段的产物。流体成分为富含Au、As、H2S（HS-）、卤素（F、Cl）等物质。多环带的特点还表明，热液活动是脉动式的，含矿流体化学成分也是在不断变化的，沉积期黄铁矿和热液期黄铁矿的硫同位素明显不同。载金矿物的结晶顺序为：贫砷的沉积成因或早阶段热液成因黄铁矿→富砷的细粒黄铁矿颗粒和富砷黄铁矿环带→毒砂[3-4]。团包状黄铁矿、浸染状黄铁矿的结构构造与蚀变分带特征表明，成矿流体与深部流体相关。

4结论

（1）矿床围岩蚀变主要有黄铁矿化、硅化和石墨化三种类型，按照蚀变强弱程度，可分为蚀变外带、蚀变中带和部蚀核部三个层次，蚀变特征与典型的热液成因矿床一致。

（2）矿床主要受构造控制，含矿热液流体是一种酸性流体，由深部流向地表的过程中，与围岩中的碳酸钙发生水岩反应而形成矿床，黄铁矿成为主要的载金矿物，其微观结构和同位素特征表明，成矿流体很可能来源于深部热液。

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