貴州省貞豐縣水銀洞金礦床成礦地質(zhì)特征及找礦方向

竇世榮，劉世川

（紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，福建 廈門 361006）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

水銀洞金礦床位于貴州省貞豐縣西北部，地處滇黔桂“金三角”金礦成礦區(qū)的中心偏北位置，大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子陸塊、江南地塊與越北地塊夾持的構(gòu)造三角區(qū)（胡瑞忠等，1995；Cline et al.，2013），在三個陸塊相互影響作用下，三角區(qū)的裂陷盆地周圍的地質(zhì)構(gòu)造整體狀態(tài)與陸塊邊緣處于平行，所形成的地質(zhì)構(gòu)造格架主要由北東向、北西向、東南向交互形成。印支晚期向燕山期發(fā)展的過程中，水銀洞金礦床各板塊之間發(fā)生了聚合，而在聚合作用下礦床內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到擠壓，地層褶皺變形、斷裂構(gòu)造由此形成，為滇黔桂“金三角”礦床的形成提供了充足的物質(zhì)來源，研究區(qū)域周邊大型的金礦床主要位于東北邊緣的NW向北盤江構(gòu)造域中，諸如紫木凼、水銀洞、爛泥溝等，均呈NW向展布。

圖1 貴州西南部地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖

泥盆-三疊系是構(gòu)成研究礦區(qū)的主要地層，其地質(zhì)特征表現(xiàn)突出的是中生代三疊系，中生代二疊系分布特征不明顯，而在礦床背斜核軸位置發(fā)現(xiàn)了少量的石炭系礦物。在燕山期發(fā)現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造輪廓明顯，礦床地質(zhì)構(gòu)造組合方式較多，主要表現(xiàn)特征是背斜緊密。區(qū)域內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，按成因可分為兩大類：第一類偏堿性超基性巖：位于中二疊至中三疊統(tǒng)地層中的偏堿性超基性巖，巖體規(guī)模一般較小，產(chǎn)狀復(fù)雜，分異明顯，僅分布在貞豐縣、鎮(zhèn)寧縣及望謨縣交界附近陰河、白層、隴要、貶腳、許滿一帶，巖體呈脈狀沿斷裂帶侵入茅口組、領(lǐng)薅組、安順組、藻灰?guī)r、青巖組、許滿組、邊陽組中。峨眉山的玄武巖是礦床成因的第二類代表，中二疊系出露礦物代表為拉斑玄武巖，此類礦物集中富集在關(guān)嶺和興仁周邊，凸起的形態(tài)逐漸向西北地區(qū)發(fā)展，邊緣位置的礦物含鈦量較高、含鎂元素較低。

2 水銀洞金礦床成礦特征

2.1 礦床地質(zhì)特征

地層：區(qū)內(nèi)出露及鉆孔揭露地層有茅口組(P2m)：灰色中-厚層至塊狀生物灰?guī)r，局部夾淺灰色中層狀白云質(zhì)灰?guī)r，具縫合線構(gòu)造，產(chǎn)紡綞蟲、珊瑚等化石。局部見雄黃，厚度＞400m。龍?zhí)督M(P3l)：深灰色中薄層泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖夾中薄層狀生物灰?guī)r、灰?guī)r，厚度218.09m～567.21m平均厚度276.05m。與下伏地層茅口組呈假整合接觸，是礦區(qū)層控碳酸鹽型礦體主要賦礦層位，礦體主要產(chǎn)于該不整合面及不整合面之上。長興組(P3c)：上部為深灰色中-厚層狀生物灰?guī)r、灰黑色中層含鈣質(zhì)粘土巖；下部為22m～30m深灰色厚層狀含燧石條帶或團(tuán)塊細(xì)晶生物灰?guī)r。大隆組(P3d)：深灰色中厚層含鈣質(zhì)粘土巖夾灰色薄層生物灰?guī)r，以二至四層厚2cm～5cm淺黃綠色蒙脫石粘土巖為特征，產(chǎn)菊石、腕足及雙殼類生物化石，厚度7.13m～14.99m，平均厚度9.89m。夜郎組(T1y)：巖性為灰色薄至中層狀泥灰?guī)r、灰?guī)r，厚度538.49～550.85，平均厚度544.67m。

構(gòu)造蝕變體（Sbt）：龍?zhí)督M與茅口組一段中間區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造，在熱液蝕變的影響下出現(xiàn)了較多的蝕變礦物，礦石類型有硅質(zhì)巖、深灰色強(qiáng)硅化灰?guī)r、角礫狀粘土巖、角礫狀強(qiáng)硅化巖等。以上這些礦物主要形成受地層沉積作用、地質(zhì)構(gòu)造作用、蝕變作用。地質(zhì)礦物中常出現(xiàn)細(xì)脈狀石英、斑塊狀，螢石、輝銻礦出露較少。經(jīng)過詳細(xì)勘探發(fā)現(xiàn)礦石具有代表性的特征為雄(雌)黃化、硅化、金礦化、黃鐵礦化、銻礦化、硅化等。含金礦物集中出露在粘土層中。厚度1.50m～51.32m，平均厚度16.23m。

構(gòu)造：區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要發(fā)育有東西、南北及北東向三組褶皺斷裂構(gòu)造。灰家堡背斜：為礦區(qū)主要控礦構(gòu)造，背斜軸向總體近東西，由于受后期構(gòu)造的影響，大壩田段偏向北西。F18(即回龍斷層)以西(紫木凼金礦區(qū))背斜翼部巖層傾角5°～35°之間，F(xiàn)18以東(水銀洞金礦區(qū))背斜兩翼大致對稱，翼部巖層傾角稍緩，傾角在5°～20°之間。東西向斷裂：為導(dǎo)礦和控礦構(gòu)造，主要蝕變有褐鐵礦化、黃鐵礦化、輝銻礦化、方解石化，局部有強(qiáng)硅化，該組斷層具有多期活動的特點(diǎn)。南北向及北東向斷裂為后期破礦斷裂，斷距較小。

2.2 礦體特征

水銀洞金礦床為賦存于灰家堡背斜軸部附近龍?zhí)督M與茅口組假整合界面間構(gòu)造蝕變體、龍?zhí)督M夾的生物碎屑灰?guī)r、長興組生物碎屑灰?guī)r、大隆組鈣質(zhì)粘土巖及夜郎組一段（T1y1）泥灰?guī)r中的隱伏金礦床，金礦體主要產(chǎn)出于灰家堡背斜軸兩側(cè)約1000m范圍內(nèi)，呈板狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦體與地層產(chǎn)狀一致，走向上具波狀起伏向東傾伏，空間上具有多個礦體上下重疊的特點(diǎn)，按礦體賦礦層位及空間產(chǎn)出形態(tài)，可以劃分為兩種類型。

（1）層控型賦礦層：呈板狀-似層狀產(chǎn)出，按其就位空間分布范圍及其容礦巖石特征分為兩種類型。①構(gòu)造蝕變體：產(chǎn)出于龍?zhí)督M與茅口組假整合界面間，容礦巖石為硅化角礫巖，礦體形態(tài)與構(gòu)造蝕變體基本一致，具面狀礦化特點(diǎn)，含礦層編號為Ⅰa；②層控碳酸鹽巖：產(chǎn)于灰家堡背斜核部龍?zhí)督M（P3l），容礦巖石為主要龍?zhí)督M一段、龍?zhí)督M二段中層狀不純生物碎屑灰?guī)r，礦體形態(tài)與生物屑灰?guī)r一致，具順層礦化特點(diǎn)。

（2）斷裂型賦礦層：產(chǎn)出于背斜軸部附近東西向-北東東向斷層及深部隱伏斷層破碎帶中的斷裂型礦體，礦體產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷層破碎帶控制，礦體呈透鏡狀。當(dāng)含礦斷裂切穿層狀含礦層位時，斷裂兩側(cè)一定范圍內(nèi)的層狀礦體容易形成高品位礦石。

3 成礦模式

3.1 物質(zhì)來源

長時間的成礦熱液活動對礦床形成起到重要作用，巖漿熱液為為成礦提供了豐富物質(zhì)來源；另外，金礦形成必要條件是高滲透性碳酸鹽容礦巖，它不但使圍巖發(fā)生溶解蝕變而使其對成礦流體的滲透性顯著改善，還使圍巖形成了充分的容礦空間。

本區(qū)燕山期后構(gòu)造環(huán)境由擠壓轉(zhuǎn)化為拉張,區(qū)內(nèi)發(fā)生了幔源巖漿侵入，伴隨幔源巖漿侵入，攜帶有Au、As等成礦元素及富含CO2、S、F、Cl及SiO2等礦化劑的深源流體沿深大斷裂上升進(jìn)入地殼，深源流體可促使地層中的成礦元素及礦化劑形成富含成礦元素及礦化劑的成礦熱液。

3.2 成礦模式

水銀洞金礦床深部隱伏巖體富含CH4-N2-CO2和Au3+、Sb3+、Hg2+、As3+、H2O的熱液，在地質(zhì)構(gòu)造的影響下，龍?zhí)督M和茅口組之間的連接處出現(xiàn)了較深的斷裂。因上覆龍?zhí)督M一部分區(qū)域被礦物覆蓋，成礦熱液區(qū)域有向兩側(cè)滑脫的現(xiàn)象，與礦石相互作用所形成的蝕變體，隱伏礦床的局部發(fā)現(xiàn)了金礦，具有代表性的兩個礦床為戈塘金礦體、水銀洞角礫巖型礦體，礦床背斜周圍出露的地層構(gòu)造、礦床的節(jié)理構(gòu)造影響礦層封閉（如粘土巖）到達(dá)另外一些化學(xué)性質(zhì)活潑、滲透性較好的地層（鈣質(zhì)粉砂巖、碳酸鹽巖，這些地層上必須具有封閉層覆蓋）的通道，熱液向上運(yùn)移過程中，鈣質(zhì)粉砂巖、碳酸鹽巖的頂?shù)装逭惩翈r形成良好的封閉層阻止含礦熱液擴(kuò)散，從而導(dǎo)致含礦熱液沿孔隙度較大的碳酸鹽巖側(cè)向運(yùn)移并富集而成水銀洞獨(dú)特的層控型金礦床，少部份成礦流體沿背斜軸部縱向斷裂構(gòu)造繼續(xù)往上運(yùn)移，在斷裂構(gòu)造的有利成礦空間部位形成斷裂型礦床（紫木凼金礦），（見圖2）。

圖2 水銀洞金礦床成礦模式及預(yù)測圖

4 找礦方向

水銀洞金礦床通過近30年的勘查，累計探獲金資源量達(dá)150余噸，控制的礦體均產(chǎn)于茅口組灰?guī)r頂部之上。水銀洞金礦床目前所有深部工程只揭穿到茅口組灰?guī)r約20m，深部沒有工程控制。根據(jù)水銀洞金礦床成因分析，深部巖漿活動較強(qiáng)烈，來自深部的含礦熱液通過深大斷裂運(yùn)移至淺部成礦，在茅口組沒有深大斷裂通過部位，其灰?guī)r作為天然屏障，可能將含礦熱液屏蔽在接觸帶附近，從而形成矽卡巖礦床。在茅口組有深大斷裂部位，作為含礦熱液的運(yùn)移通道，在成礦有利部位可能形成構(gòu)造蝕變巖性金礦床。

在今后的勘查中，通過物探測量，尋找茅口組中的深大斷裂及巖漿接觸埋藏較淺部位，選擇有利地段進(jìn)行深部工程揭露，有望找到新的成礦類型。