粵西黃泥坑金礦床地質特征及成因淺析

徐燕君，羅義付，肖光銘，羅大略，胡耀國

（1.廣東省地質調查院，廣州 510080；2.云南金長江有限公司廣寧分公司，廣寧 526300）

黃泥坑金礦床是廣東省近年來新發現的一個剪切帶型金礦床，也是廣東省繼上世紀80年代河臺金礦發現后的又一找礦突破，其資源量可望達到大型規模。基于此，本文對該礦床的基本地質特征進行了綜合闡述，并對其成因進行初步的探討，為桂東－粵西地區同類礦床的勘查及成礦機制研究提供理論與實踐依據。

1 區域地質背景

粵西地區是我國貴金屬重要產地，有大中型礦產地數十處，與桂東重要的多金屬成礦帶相毗鄰。分布于該區的金銀礦床主要有河臺金礦、長坑金礦、高明富灣銀礦、廉江龐西垌銀金鉛鋅礦、粵西南的信宜銀巖錫礦以及新興天堂鉛鋅銅金礦等。粵西－桂東地區構造與礦產分布見圖1。

該區金礦類型復雜，有構造蝕變巖型、石英脈型、碎裂巖石英脈型、斑巖型及矽卡巖型，此外還有少量沉積變質巖型和砂巖型等。桂東粵西金礦帶分布的主要金礦有廣東河臺金礦、長坑金礦、新洲金礦、板梯金礦及廣西的古施金礦、貴港龍頭金礦等。這些金礦多數產于古老的黑色巖系中，其成因上多與區域剪切作用有關。黃泥坑口金礦即產在寒武紀八村群水石組的黑色巖系中。

區域地層主要由上古生界泥盆系，下古生界寒武系，元古界震旦系組成。其中寒武系是重要的產金地層，其八村群牛角河組、高灘組和水石組是一套厚約2000 m的含炭質淺變質巖組成的地層，其中牛角河組巖性為灰綠色變質長石石英砂巖夾粉砂巖、含黃鐵礦板巖；高灘組為板巖、炭質板巖、變質粉砂巖、石英砂巖和硬砂巖；水石組為變質雜砂巖、石英砂巖、石英粉砂巖、板巖（部分含炭質）。各組均具 Au、Ag、Pb、Zn、Cu 的高背景值。黃泥坑金礦即產于八村群水石組中。

八村群高灘組中產有板梯金礦、金鼓金礦、七星頂金礦。除寒武系是粵西－桂東地區重要產金層位外，震旦紀老虎堂組也是重要的產金層位，其巖性主要為石英砂巖、片巖及板巖與硅質巖，產有河臺金礦及新洲金礦。

黃泥坑金礦區位于粵桂隆起帶的北東緣，吳川四會斷裂帶的北西側，廣寧－羅定構造變質帶NE向褶皺帶的東北端，也是NW向連陽－廣寧構造巖漿巖帶與NE向云開隆起的交接部位。

圖1 粵西－桂東構造與礦產分布圖(據文獻[1]修改)Fig.1 Distributing diagram of regional tectonics and mineral deposits of areas between western Guangdong province and eastern Guangxi province

區內金礦的主要控礦斷裂為羅定－廣寧大斷裂，走向NE，其展布方向自北起于石坎，往南西經廣寧江屯、石澗、樂城，然后向南西偏轉，與吳川四會斷裂帶逐漸分開，經德慶六都沿宋桂斷裂和羅定盆地北西側的大灣、涌流、尖崗頂斷裂展布，向西延入廣西北流、岑溪、玉林，與合浦－博白斷裂、欽州-靈山斷裂銜接。該斷裂在羅定盆地內總長約300 km。由多條平行側列的斷裂和擠壓破碎、糜棱巖化、片理化、角礫巖及混合巖化帶等組成。斷裂引起的變質作用強烈，變質帶寬約20 km，主斷裂面多陡傾，傾向NW。該斷裂帶也位于云開混合巖帶的西北緣，構成區域混合巖邊界，控制了區內重要的金銀礦床分布。

區內巖漿巖活動強烈，主要有分布于礦區北部的廣寧巖體，其巖性為燕山期黑云母花崗巖或者花崗閃長巖，呈巨大的巖基和中、小型巖株、巖墻產出。

2 礦床地質特征

2.1 礦區地質背景

黃泥坑金礦床地質特征見圖2。黃泥坑金礦的賦礦圍巖為寒武紀八村群水石組，巖性為一套類復理沉積建造的淺變質巖系。地層總體走向NE，傾向SE為主，局部NW，傾角多為50°～65°。巖層顏色總體較深，呈灰綠色、深灰色、灰黑色，屬淺變質黑色巖系。根據巖性組合、沉積特征共分為四段，由下而上:第一段為變質石英砂巖與絹云母板巖和石英粉砂巖互層；第二段下部以變質細粒石英砂巖、泥質細砂巖為主，夾粉砂巖、板巖；上部以變質粉砂巖為主，夾板巖、細砂巖和中細粒石英砂巖；第三段為變質中細粒石英砂巖，夾粉砂巖、板巖、千枚巖等，局部地段夾炭質板巖、硅質巖等，并見黃鐵礦化；第四段以灰綠色、灰色絹云母板巖，千枚巖為主，夾石英砂巖，變質細粒石英砂巖等。

本礦區主要成礦構造多為NE向斷裂構造，次有NW向、E-W向。NE向斷裂構造規模大，延伸較遠，一般有上千米到幾百米長，構造痕跡清晰。其中F10斷裂規模較大，局部地段出現礦化現象。該套構造系統常形成構造蝕變巖型礦化帶，伴隨硅化、黃鐵礦化和其它多金屬元素礦化現象。粵西地區金的成礦元素與該套斷裂系統關系密切。

區內巖漿巖主要為燕山期黑云母花崗巖，黃泥坑金礦位于廣寧燕山期黑云母花崗巖體的外接觸帶。礦區西臨NE向白堊紀斷陷盆地邊緣，中部出露的花崗閃長巖體其邊緣相蝕變強烈，具鈉長石化、綠泥石化等。礦區內出露的巖體面積一般較小，如排坑巖體面積約0.1 km2，高圳巖體面積約為0.02 km2。其它還發育有更為細小的呈巖枝狀的巖體，呈NE75°方向延伸。黃泥坑礦床中的礦體基本沿巖體與圍巖的接觸帶分布。

2.2 礦體特征

（1）礦體產狀與分布

礦體均為脈狀，已發現金礦脈25條，其延伸主要有三個不同方向，以NE-SW向為主，均傾向NW，傾角一般為 70°左右，如 V9、V10、V11、V18（圖3）。礦脈常相互平行，在V9-V11之間出現多組平行脈，如 V9、V9-1、V9-2、V9-3、V10、V11；在 150～200 m水平標高上，平行的礦脈和構造蝕變帶多達十多條。除NE向礦脈以外，少量脈為展布為NW向，與地層產狀斜交，傾向SW，陡傾，礦體規模較小，如V6、V8、V14等礦體，這些小礦脈均分布在V9的上盤。此外還有E-W向和S-N向兩組礦脈，但礦脈規模小。除陡傾礦體外，礦區還發育一組傾角為30°～40°緩傾斜的礦脈，如礦脈VR1、V18、V109和V11等（圖3），其走向大多為NE向。NE向礦脈還具有左行側列的特點。

礦區內金礦脈長度差異大，介于100～700 m之間，大多數礦脈為200～300 m。區內最長的礦脈為V10和V11號。從縱剖面的Au的礦化強度來看，礦體自中心向外圍強度明顯降低，且礦體側伏明顯（圖 4）。

圖2 黃泥坑金礦床地質簡圖Fig.2 Sketch geological map of Huangnikeng gold deposit

圖3 黃泥坑金礦床0號勘探線剖面圖Fig.3 Cross section of0#exploration line of Huangnikeng gold deposit

（2）圍巖蝕變與礦化分帶

區內與成礦關系密切的圍巖蝕變主要硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化和高嶺土化，還有與巖體有關的角巖化，蝕變作用分帶現象不明顯。斷裂引起的蝕變主要以硅化為主，伴生有黃鐵礦化和金礦化，形成 Cu、Pb、Zn、As的硫化物，蝕變巖一般呈帶狀充填在斷裂構造內，形成有1～10 m寬的構造蝕變巖帶。構造蝕變帶一般由三部分組成，一是斷層面，一般比較平滑，有相對摩擦痕跡，常見黑灰色粉末狀黃鐵礦充填在層面上，伴有角礫狀石英，在斷層面之間充填有寬6～10 m硅化巖；二是碎裂狀硅化巖，由網脈狀石英細脈和硅化變質石英砂巖角礫組成，充填有黃鐵礦細脈，以及粒狀的黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦等硫化物。原巖泥質巖或泥質膠結砂巖、粉砂巖均部分蝕變為綠泥石和淺黃色高嶺石。三是石英脈，呈薄脈狀充填交代了圍巖，使蝕變巖進一步硅化和黃鐵礦化，并產生金礦化；這種石英脈呈不規則網脈帶狀，石英呈暗灰色、油脂光澤，同時伴生的毒砂和細粒黃鐵礦發育，并可見自然金。構造蝕變巖與圍巖界線不明顯，呈漸變過渡狀，是黃泥坑金礦找礦的重要標志。

圖4 V9號礦體金礦化強度（按Au礦化＞1×10-6圈定）Fig.4 Constant value line of Au’s mineralizing intensity of V9 ore vein

（3）礦石特征

礦石結構構造:金礦石結構主要有壓碎結構，粒狀變晶結構，變余半自形粒狀結構，砂狀結構等。近花崗閃長巖體接觸帶的金礦石還具有變余斑狀結構和鱗片粒狀變晶結構等。金礦石構造主要有條帶狀構造、角礫狀構造、網脈狀構造；硫化物礦石還具浸染狀構造和團塊狀構造等。主要礦石礦物有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、毒砂、自然金、自然銀等，脈石礦物有石英、方解石、白云石等。不同礦石礦物主要特征描述如下:

自然金為淡黃色到金黃色，呈不規則粒狀、條狀、枝狀、網脈狀產出，主要充填于黃鐵礦或毒砂菱形晶粒集合體間隙中，亦見于毒砂破碎裂隙中，呈斷續裂隙狀分布。金的粒徑變化于0.01～0.3 mm，多為小于0.01 mm的細粒金，分布極不均勻。多數為不可見金，但少數富礦地段金礦石含有可見自然金，如VR1、V9號脈普遍含有自然金。

自然銀:他形粒狀，不規則狀，粒徑小于0.03mm，常見于方鉛礦裂隙中，見發育于多金屬硅化石英砂巖中。其它金屬礦物主要有少量的磁黃鐵礦、輝銅礦、藍銅礦等。

閃鋅礦呈深褐色，不規則粒狀結構，團塊狀、細脈狀和浸染狀構造，晶粒間常含有乳濁狀黃銅礦。方鉛礦呈鉛灰色，不規則粒狀、浸染狀分布、含量1%左右。閃鋅礦含量高于方鉛礦。黃銅礦呈深黃色，不規則粒狀、細脈狀或浸染狀分布于圍巖裂隙和碳酸鹽脈之裂隙中，含量1%左右。黃鐵礦是金礦石中含量最高的礦物，常與毒砂共生，呈不規則粒狀或立方體或五角十二面體粒狀，見碎裂構造，顆粒粗大和晶形完整的黃鐵礦含Au較少或不含Au，而細粒狀或灰黑色粉末狀黃鐵礦則含Au較高。黃鐵礦的形成為多期次，當與后期石英細脈共生或者相互穿插時，礦脈金品位明顯增高。毒砂為不規則菱面狀、長柱狀和粒狀，細粒狀。一般粒徑為0.01～1.2 mm。有時可見柱狀粗大晶粒被后期構造活動壓碎和斷折。礦石中毒砂含量高，其Au的品位也高。

脈石礦物主要有石英、方解石、白云石，以及少量與花崗巖蝕變有關的綠泥石、絹云母、葉臘石、滑石等蝕變礦物。石英:呈不規則粒狀，棱角狀，大小0.1～1 mm，波狀消光或碎裂構造，常呈脈狀，重結晶作用明顯。脈石礦物中，石英與成礦關系甚為密切。石英是由多種原因和多期次充填形成的，受構造影響，純白色石英呈網脈或膠結物形式發育在硅化巖或構造蝕變巖中，后期以熱液狀態充填于裂隙中的石英脈與Au礦化有密切關系。從成礦階段分析看，含有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等礦物的硅化巖被含可見金的石英脈交代；說明含金的后期熱液疊加在含多金屬元素的硅化巖或石英脈上，形成高品位的金礦石。

（4）礦物生成順序

根據野外觀察和礦物生成世代來劃分，黃泥坑金成礦期可簡單劃分為構造碎裂巖階段、硫化物階段、含金石英（網）脈階段及碳酸鹽階段礦階段。

第一階段為構造碎裂巖階段，主要形成石英、粒狀黃鐵礦。

第二階段為硫化物階段，主要生成石英，黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦及黃銅礦等硫化物。

第三階段為含金石英（網）脈階段，主要形成石英、毒砂、自然金、自然銀，還有少量的方鉛礦、閃鋅礦和細粒黃鐵礦，該階段為金的主要礦化階段。

第四階段為碳酸鹽階段，形成方解石、白云石等碳酸鹽礦物，有少量黃銅礦生成。

2.3 礦石類型

礦區金礦礦石類型簡單，按礦化特征、礦石結構構造和礦物成分劃分為碎裂巖型金礦石、硅化巖型金礦石、石英脈型金礦石，各類型特征描述如下。

石英脈型金礦石主要由條帶狀石英脈組成。該類礦石具有顯微晶狀結構和粒狀結構，塊狀構造或網脈狀構造。主要金屬礦物有黃鐵礦、毒砂和磁黃鐵礦，少量方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦，多呈不規則粒狀和浸染狀，細脈浸染狀或網脈狀；粒狀黃鐵礦一般不含金，以粒狀黃鐵礦為主的石英脈型金礦石品位只有1×10-6左右，而以毒砂成分為主的石英脈礦石，其金品位很高，一般品位在10×10-6以上，最高可達到100×10-6以上，以不可見金為主，含少量自然金。非金屬礦物主要為暗色石英、碳酸鹽礦物等。礦區單一石英脈型礦石較少，主要見于V17號、V18號、VR1和V9主要礦段，一般Au品位較高。

碎裂巖型金礦石為角礫狀，碎裂狀礦石。由具砂質結構的砂巖或板巖受斷裂構造作用后發生碎裂形成，常發育有弱硅化和黃鐵礦化。Au的品位一般在（1～5）×10-6。該類礦石具有變余結構、變晶結構，網脈狀、角礫狀、團塊狀、碎裂構造等。金屬礦物主要有黃鐵礦，為它形粒狀，含少量鉛鋅銅等的硫化物。脈石礦物主要為石英，呈他形粒狀及不規則微晶－隱晶集合體，含少量的方解石。

硅化巖型金礦石（蝕變巖型）具有粒狀變晶結構，碎裂結構和網脈狀、塊狀構造。主要礦物成分為石英，呈不規則粒狀、棱角狀，波狀消光，裂紋發育，受晚期熱液交代作用的影響，普遍產生重結晶現象。礦石礦物主要為黃鐵礦和毒砂，有時伴生有少量粗粒結構的方鉛礦、閃鋅礦或黃銅礦等硫化物。黃鐵礦一般呈不規則粒狀或網脈狀，當硅化巖受含粉末狀灰黑色黃鐵礦時，礦石的Au品位明顯增高。該類礦石主要為構造變質作用形成，并受后期熱液疊加作用，使金礦化更為強烈，從而形成較富的含金硅化巖型礦石。雖然區內板巖和花崗閃長斑巖受后期構造熱液交代作用也可以形成硅化巖并發生Au礦化，但礦脈規模小，工業意義不大。

空間上，以上三類礦石分布相互間并無明顯的界限，一條礦脈或一個礦段常出現多種礦石類型共存現象，或是一段礦體幾種礦石類型共生。普遍情況是石英脈型金礦石居多，表現為石英細脈穿插入碎裂巖或硅化巖，并在接觸帶形成強烈硅化的金礦石。

2.4 伴生礦產特征

礦區礦脈除含Au外，還普遍伴生有少量的Ag、Pb、Zn、Cu、As等元素（表 1）。其中 Ag單樣含量最高可達到2750×10-6，Pb單樣含量最高可達7.93%，一般為0～0.5%，Zn含量最高可達13.65%,一般為0～1.0%，Cu單樣含量最高可達到2.59%，一般為0～0.2%。含Au量較高的礦石，一般Ag、As含量也高。

Ag、Pb、Zn、Cu 等多金屬主要賦存在黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦中，這些多金屬硫化物主要分布于花崗閃長巖體的接觸帶上。其中Ag多賦存于毒砂、黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦等硫化物中，可能還有與Au共生的銀金礦；Cu在金礦體中含量不高，一般礦石可見細粒狀和細脈狀（＜1 mm）的黃銅礦，大多含量＜0.01%，另在碳酸鹽脈、白云石脈中可見黃銅礦。

表1 黃泥坑金礦伴生組分含量Table 2 Associated components content of Huangnikeng gold deposit

3 礦床成因淺析

3.1 物源區

從成礦物質來源來看，區域古生代的黑色變質砂、板巖是重要的礦源層。大量研究表明，桂東粵西這套古老的變質砂、板巖，受NE－SW向斷裂構造剪切作用控制。巖漿上升侵入過程中，帶來的含水熱液與這套富含礦質的地層發生水巖反應，圍巖與熱液接觸帶形成硅化、黃鐵礦化等，形成初步富集的礦化體。

3.2 構造動力學機制——剪切作用

剪切帶是發育在地殼內部的一種狹長的板狀、席狀、面狀、或曲面狀的由高應變巖石組成的構造帶，即一條線性高應變帶[2-3]。剪切構造形變常表現為中深部為韌性剪切作用，淺部為韌脆性剪作用，淺部常是金礦定位的重要場所[4]。與剪切帶相關的金礦床主要類型有糜棱巖型、破碎蝕變巖型及石英脈型[5-7]。

黃泥坑金礦床的礦石特征表明，該金礦床為剪切帶型金礦床。從礦石類型上看，屬構造蝕變巖為主伴隨石英脈型金礦床。由野外地質現象可以看出，黃泥坑金礦區成礦脈帶未見有糜棱巖，多數為碎裂巖及構造蝕變巖，由于應變連續性差，脆性破碎和摩擦滑動活動形成了一系列構造巖，如初碎巖、碎裂巖、硅化巖和石英脈巖等，這些都是脆性斷裂構造活動標志，表明黃泥坑金礦主體動力學成因為淺部脆性剪切作用成礦，其深部應存在韌性剪切作用，因淺部也未見韌性剪切帶的抬升證據。從礦脈特征來看，礦脈自中心至外圍出現明顯的分帶性:中部為含金石英脈（含微細硫化物和金）→邊部為弱礦化石英脈－含礦碎裂巖（細脈黃鐵礦化）－構造蝕變巖（以硅化為主，含金，見硫化物細脈）→外圍為寒武紀八村群水石組砂、板巖。

礦區斷裂構造分為NE向、NW向、以及E-W向三組。其中NE向斷裂構造最為發育，對金成礦起的作用最大。例如V9、V11號礦脈，形成有一定規模的礦床。特別是F10斷裂構造帶規模大，構造帶寬，延伸遠且延深長，并在有利地帶形成低品位碎裂巖型金礦體，表明F10既是導礦構造，同時也是賦礦構造，為成礦物質的遷移提供了主體運移通道，表現為區內較大的斷裂多出現明顯的金礦化。隨著構造運動帶來的成礦熱液與圍巖反應并形成蝕變帶或者金礦體，同時伴生有Ag、Pb、Zn、Cu等其它硫化物的沉淀。從黃泥坑金礦床地質特征不難看出，礦區主要礦脈嚴格受斷裂構造的控制，次生的構造蝕變巖帶和層間構造破碎帶均是金礦的重要賦礦部位。

從區域地質歷史來演化來看，粵西－桂東地區中生代巖石圈經歷了224～265 Ma的碰撞擠壓，該期可能造成韌性剪切作用對圍巖中的金元素進行初步富集；在154～163 Ma區域出現由擠壓到伸展階段的轉換，此時，本礦區中深部可能出現韌脆性構造；至80～120 Ma則出現強烈拉張伸展的構造過程[1]。粵西大規模的成礦作用主要發生在燕山早期構造轉換與燕山晚期拉張伸展。而黃泥坑金也在之前多次的剪切作用疊加過程中得到充分富集，在此期間由于減壓擴容空間的形成，部分地段形成達到工業利用的礦物堆積。

寒武紀海西印支期經歷了從云開地塊向湘桂發生陸陸碰撞過程，伴隨塊體間的碰撞，沿羅定－廣寧斷裂廣泛發育CPG型花崗巖（即含堇青石富黑云母過鋁花崗巖）[8]。此時沿NE向的羅定－廣寧斷裂形成較早的金等成礦物質得以活化遷移與富集，深部形成較深大的韌性剪切帶；在154～163 Ma期間的構造轉換過程中，NE向羅定－廣寧斷裂也受擠壓轉向伸張轉換的構造作用影響，導致構造裂隙數量增多，且明顯發育，中淺部形成較大的斷裂空間，部分成礦熱液上升，受到擴容減壓作用，在有利部位形成小規模的礦質富集區；到燕山期，構造轉換與拉張伸展造成足夠的賦礦空間，剪切作用形成的含礦流體得以上升，加之巖漿作用的侵入，導致礦體既有深部來含礦流體中的礦物質沉淀，又疊加巖體與圍巖的水－巖反應形成的金礦，最終形成與石英脈、蝕變巖及碎裂巖空間上共存的脈狀富金礦體。

3.3 巖漿活動——礦質活化富集

區內金礦脈的成因，除與構造斷裂蝕變帶有關外，同時還與花崗閃長巖巖枝在空間上有密切關系。在礦區發育一個大致呈NNE走向的巖體群，長約2500 m，寬400～500 m，有5個露頭，面積均較小，主要巖性為中酸性的花崗閃長巖，呈巖枝狀產出，大多為透鏡狀。主要礦脈V9、V18、V11和V10等及金元素的化探異常大致與該巖體群平行分布。礦區主要巖體與圍巖接觸界線常形成NE向的破碎帶及金礦體，而礦脈產出位置基本與巖體空間上距離不遠，巖體與地層接觸帶常出現硅化、碳酸鹽化，黃鐵礦化等礦化蝕變，均顯示金礦化與巖漿活動關系密切。

野外調查表明，礦區內的部分巖體中局部也有金礦化現象，當這種產有含礦細脈的巖體經風化后，可在地表富集形成表生風化礦體。

成礦作用中，巖漿的侵入作用是導致礦源層水石組中的 Au、Ag、Pb、Zn、Cu 等多金屬元素活化的另一重要驅動因素。在這種熱流體的作用下，圍巖中的金及其它金屬元素得以活化，通過導礦構造，在淺部脆性斷裂部位，由于地球化學障及溫壓條件的變化下定位成礦。然而，究竟巖漿巖對于黃泥坑金礦的成礦貢獻有多大，仍需要更多工作去證明。

4 結論

黃泥坑金礦是一個典型的與巖漿活動有關的剪切帶型金礦床，礦體產在脆性剪切帶的減壓擴容帶中。宏觀上來看，其控礦因素包括地層、構造與巖體。其中寒武紀八村群水石組變質砂巖、板巖是重要的礦源層；巖漿侵入作用產生及深部韌性剪切作用形成的熱流體可能是重要的萃取劑，而NE向陡傾的壓扭性斷裂成為重要導礦與賦礦構造。礦床形成具有多期性，在深部韌性剪切作用誘導形成的淺部脆性斷裂成為成礦物質定位的最佳場所，而廣寧－羅定斷裂是該礦形成的重要區域控礦構造。通過對該礦床的宏觀地質特征與成因分析，我們初步認為該礦床是一個與剪切作用有關的淺層中低溫熱液礦床。

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