廣東河臺金礦“三位一體”找礦預測模型*

彭兆金

（廣東省地質局第五地質大隊）

廣東省高要河臺金礦是華南地區最大的金礦，自發現以來就一直備受地質學者們關注，其礦床成因有剪切帶型［1］、糜棱巖帶蝕變巖型［2-3］、變質熱液和重熔巖漿熱液型［4］、熱動力變質疊加熱液循環富集［5］等不同的學術觀點。不管是哪種觀點都認為河臺金礦與韌性剪切帶有關，本研究對河臺金礦進行以韌性剪切帶型金礦的成因建立“三位一體”成礦模式及找礦預測模型。

1 地質背景

河臺金礦位于華南褶皺系內，屬粵西隆起區的大瑤山隆起［6］，處于羅定至廣寧斷裂帶與吳川至四會斷裂帶交匯部位［7］，屬于粵西—桂東南Sn-Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Fe-Mo-W 成礦帶的廣寧Au-REE 成礦帶［8］，為華南地區著名的金成礦帶。

1.1 地層

礦區出露的地層主要為震旦系老虎塘組，為淺海相類復理石碎屑巖建造，巖石大部分已發生變質，形成變質砂巖、片巖、片麻巖以及石英巖等；礦區內混合巖化強烈，形成條帶狀、條痕狀、眼球狀等多種混合巖等。原巖主要由砂巖、砂礫巖、長石石英砂巖及砂頁巖組成。1∶5 萬化探成果表明老虎塘組為粵西地區金的高背景地層。

1.2 巖漿巖

礦區出露的巖體為華力西—印支期的云樓崗巖體和燕山期的伍村巖體。云樓崗巖體主要由中粒、細—中粒混合黑云母花崗閃長巖，部分黑云母斜長花崗巖及黑云母二長花崗巖組成。巖體中主要礦物成分變化大，但是巖石的礦物特征、結構、組合等是一致的。巖體的鋯石U-Pb 法同位素年齡為242 Ma。伍村巖體則主要由不等粒的巨斑狀黑云母混合花崗巖或二長花崗巖組成。該巖體全巖Rb-Sr 法同位素年齡為210±69 Ma，鉀長石年齡為224 Ma。

1.3 構造

礦區構造的發展演變過程經歷了由遠古代到燕山晚期的多期次組成［9］，區內的含金韌性剪切帶（糜棱巖帶或者礦體）的展布、延伸、范圍和規模等均嚴格受構造控制。

基礎構造主要為加里東運動形成的一系列北東東向的褶皺和區域性斷裂。包括雪頂背斜、羅定—廣寧斷裂、吳川—四會斷裂。地層同時發生區域變質及混合巖化。華力西—印支期，區域性斷裂重新活動與加強，使加里東期變質巖進一步變質，并引起重熔與交代，生成混合花崗巖，沿北東向構造侵入。

成礦構造主要包括兩期：第一期為北東東向的河臺韌性剪切帶長可達30 km，寬達4.5km 主要由糜棱巖類的構造巖組成，是河臺礦區主要成金期構造，韌性剪切帶切穿含礦地層及礦區外圍混合花崗巖。第二期為斷裂，為含金石英脈充填，規模較大者可構成工業礦體。石英脈產狀與糜棱巖帶有一定的夾角。

成礦后構造主要為一些北東、北西及近南北向的壓性、扭性脆性斷裂，局部可見沿脈斷裂，后者對礦體有一定的破壞作用。

2 成礦模式

2.1 成礦地質體

成礦地質體是指與礦床形成在時間、空間和成因上有密切聯系的地質體［10］。

（1）礦床與成礦地質體的形成時間。已有大量年代學數據顯示，河臺地區的變質作用主要形成于印支晚期到燕山早期，如蔡建新用白云母Ar-Ar定年測得糜棱巖的年齡為187～192 Ma［11］，王成輝在云西礦床中測得黑云母Ar-Ar年齡為161.8±1.2 Ma［12］。

河臺金礦礦床成礦年齡分析較多的主要集中在2 個地方：河海礦床和高村礦床。符力奮對河臺金礦區雙保礦床、太平頂礦床和高村礦床的硫化物進行Pb-Pb 法測年，得到148～174 Ma 年齡；翟偉等［13］用石英全溶法測得河臺金礦床高村11號礦體富硫化物含金石英脈流體包裹體Rb-Sr 等時線年齡為172±2 Ma。綜合前人資料表明，河臺金礦成礦年齡主要集中在170～150 Ma。

（2）礦床空間分布。從空間上看，河臺金礦都產于糜棱巖中，區內的金礦石絕大部分為糜棱巖，少部分為石英脈。糜棱巖內的裂隙構造、剪切運動面（Sc）和壓性結構面（Ss）構造是韌性剪切帶型礦石重要的容礦空間，礦化主要呈浸染狀細條紋狀沿裂隙面、Sc面、Ss 面產出。另一種是糜棱巖中的小褶皺的核部往往是成為重要的容礦空間。礦床的規模、展布等均嚴格受韌性剪切帶的控制，糜棱巖是韌性剪切帶中的主要組成巖石。

綜上所述，河臺金礦成礦地質體主要是韌性剪切帶。

2.2 成礦構造和成礦結構面

結合前人的認識，將河臺地區成礦構造系統分為四級構造控礦：

（1）一級控礦構造為廣寧—羅定斷裂帶（圖1（a）），分布在吳川—四會斷裂的西側，在河臺、廣寧一帶與吳川—四會斷裂相交。總體走向方位55°，長200 km，寬10～15 km，形成于海西—印支期，疊加在加里東期變質結晶基底之上。廣寧—羅定斷裂帶主體是1 條大型韌性剪切帶，北起肇慶市廣寧縣以北，南延伸至云浮羅定市以西的粵桂省界附近。目前，該斷裂帶范圍內已發現金礦床（點）一百多處，包括高村、云西、京村等大中型金礦，這些金礦床（點）嚴格受剪切帶內強變形糜棱巖帶控制［14］。過去一些研究者將羅定—廣寧斷裂當作吳川—四會斷裂變質帶的次級斷裂。但吳川—四會斷裂主要表現為脆性剪切的性質，時代可能早于廣寧—羅定斷裂，從區域上看，該斷裂限制了羅定—廣寧斷裂向東發展。

（2）二級控礦構造為糜棱巖帶（圖1（b）），在羅定—廣寧韌性剪切帶內發育有70多條糜棱巖帶。其規模大小不等，含礦性差異也較大，其總體展布方位在52°～72°。按照糜棱巖帶的排列，可以把河臺金礦田不同位置的糜棱巖分成幾個糜棱巖帶群。如北部糜棱巖帶群、中部糜棱巖帶群和南部糜棱巖帶群。這些糜棱巖帶群整體展布方位大致為55°。河臺金礦已勘查的礦床主要分布在北部糜棱巖帶帶里，該糜棱巖帶群內包括9、11、12 及13 號糜棱巖。這幾條糜棱巖內均發現了金礦體。其中9 號糜棱巖是云西礦床的控礦構造巖，11 號糜棱巖是高村礦床的控礦構造巖，目前河臺金礦的主要金儲量產于這2條糜棱巖帶中。另外13 糜棱巖也是河海礦段的控礦構造巖，而12號糜棱巖是預測的金礦位置。

（3）三級控礦構造主要為糜棱巖內的褶皺、裂隙（圖1（c））。從礦區的橫剖面看，并不是整個糜棱巖帶都全部含礦，而只是其中一部含礦。在糜棱巖中普遍存在的小褶皺核部以及糜棱巖中的裂隙往往是礦區重要的容礦空間。

（4）四級控礦構造為糜棱巖帶中Sc-Ss 面理［15］（圖1（d））。Sc 面理為剪切運動面，代表了構造剪切運動方向，具剪切結構特征。Ss 面理具壓性結構面特征，相當于構造擠壓面，由單剪作用下壓應力作用形成。糜棱巖中的Sc-Ss 面理組成的微裂隙與在糜棱巖帶中普遍發育的微褶皺共同形成眾多的天然容礦空間。

2.3 成礦作用特征

（1）礦體特征。高村礦床由多個礦體組成。除51 號礦體產于隱伏石英脈中外，其余礦體均產于ML-11中。

11 號糜棱巖體（ML-11）是礦區內最大的糜棱巖體，走向N70°E，其東西長約1 600 m，南北寬20～50 m，高村礦床96%的金礦儲量賦存于該糜棱巖體內。整個糜棱巖體均有不同程度的礦化。但礦體主體產于糜棱巖體內的強韌性變形帶中。

礦體產狀與糜棱巖體產狀基本一致。據礦體在11號糜棱巖體中的位置可將礦體分成4個帶：一礦帶緊鄰糜棱巖體下盤，礦體規模不大，寬1 m 左右，由互不連續的多個礦體組成；二礦帶離糜棱巖體下盤與變質圍巖的接觸帶約10 m，是11 號主礦體的賦存場所，礦體厚，規模大；三礦帶距下盤接觸帶20～30 m，礦體厚1～3 m；四礦帶緊跟11號糜棱巖體上盤，距三礦帶5～8 m，礦體規模較小，上述四帶，一、四帶沿走向、傾向皆不穩定，礦體尖滅復現現象十分明顯。二、三礦帶穩定性較好，在二、三礦帶之間，是金含量＜0.1×10-9的“無礦走廊”，其特點是韌性變形相對較弱，由糜棱巖化片巖、糜棱巖化混合巖、糜棱巖化偉晶巖或片巖、混合巖、偉晶巖等巖石的粗糜巖組成。

11 號主礦體是高村礦床規模最大的礦體，其直接頂底板均為具金礦化的糜棱巖。礦體分布在47～96線。走向上延伸1 404 m，傾向NNW，近直立（傾角85°～90°）與陡傾（62°～85°）相間出現，無論在走向上還是在傾向上都呈舒緩的“S”形。礦體縱向上延伸300～500 m，厚0.37～15.2 m，平均厚2.55 m，其中厚度大于5 m的部位均位于剖面的中、上部，233線以東位于-30 m 達高以上，23 線以西則位于100 m 標高以上。礦體埋深從-300 m 標高以下至地表，向NE 側伏。24線以西為露頭礦，24線以東為隱伏礦，主要工業儲量位于-150 m 以上。沿走向和傾向皆有分技復合現象，礦體Au 品位（1.6～15）×10-6，平均8.43×10-6，高品位礦石分布在礦體的中上部，其亦與礦體厚度膨大部位基本一致。

51 號礦體為高村礦床第二大礦體，其產于ML-11 北部（上盤）的隱伏石英脈中，距主礦體水平距離約40 m。礦體產狀與糜棱巖型礦體基本一致，走向53°，傾向NW，傾角65°±，礦體埋深距地表約100 m，平均Au品位10.72×10-6。

云西礦床主要礦體產于ML-9糜棱巖體中，ML-9呈SWW～NEE 舒緩波狀延伸，傾向NW，傾角55°～88°，局部直立或傾向SE。ML-9 在地表東西長1 280 m，深部可達1 600 m 以上，水平寬6.7～40 m，平均20～30 m。糜棱巖體由石英糜棱巖、石英千糜巖和長英質糜棱巖以及各種粗糜棱巖和糜棱巖化巖石組成。

9 號礦體為礦床的主礦體。其位于ML-9 中部。礦體有分枝復合、上下擺動現象，沿走向和傾向均呈舒緩波狀延伸。礦體出露地表長1 080 m，深部長超過1 300 m，走向與ML-9 基本一致。傾向NW，傾角71°～90°，厚0.58～12.5 m，品位（1.56～37.81）×10-6。

（2）礦石特征。礦石構造包括浸染狀構造、條帶狀構造、脈狀構造等。常見的礦石結構有自形一半自形、他形晶粒狀結構、變余結構、壓碎結構等。

礦石礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦，有少量自然金、閃鋅礦、方鉛礦、菱鐵礦、毒砂和銀礦。非金屬礦物為石英、長石、絹云母、綠泥石、方解石以及微量電氣石、磷釔石、鋯石、屑石、獨居石等。

（3）成礦階段。根據礦石中各種礦物的形態特征及相互穿插關系，將河臺金礦金礦化劃分為3 期5個階段：動力變質期，熱液期，表生期（圖2）。其中熱液期可分為石英—硫化物礦，金—硫化物，金—硫化物—碳酸鹽3個階段。

動力變質期形成各類糜棱巖，除此之外還形成一些硫化物。在薄片下發現一些變形的破碎硫化物，例如絲狀的黃鐵礦，磁黃鐵礦可能也是在這個時期形成的。另外還見到一些礦物包體，例如被毒砂包裹的黃鐵礦也可能是在這個時期形成的。

在石英—硫化物階段形成毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化物，這期硫化物有一個特點是晶型相對較好，為自形—半自形。金—硫化物階段形成大量硫化物，包括黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等，并且可見到自然金，并且有大量與硫化物共生的綠泥石出現。在金—硫化物—碳酸鹽階段最主要的特點是有大量的與硫化物共生的碳酸巖脈的出現，這期硫化物包括黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦及閃鋅礦、方鉛礦等，并且都以它形交代前期形成的硫化物。

表生期由于表生氧化，可形成一些褐鐵礦，孔雀石，硫磺等礦物。

（4）蝕變類型及分帶。通過對河臺礦區巖性構造蝕變專項地質填圖、鉆孔構造巖相—蝕變編錄、坑道巖相—蝕變礦物編錄等工作，區內主要圈定了強黃鐵礦化強硅化帶、黃鐵礦化絹云母化硅化帶、千糜巖化帶、糜棱巖化帶、碎裂巖化帶。礦體分布在糜棱巖帶中，其中，硅化、黃鐵礦化與金礦化關系最為密切［16］。

（5）成礦流體特征。根據前人研究成果，在河臺金礦床中的石英脈、糜棱巖中主要存在氣—液相包裹體、流體—熔融包裹體及熔融包裹體［17］。成礦流體富含水，成礦以熱液充填為主［18］。

3 找礦預測模型

通過對河臺金礦床成礦地質體、成礦構造和成礦結構面、成礦作用的特征標志研究，初步構建了河臺韌性剪切帶型金礦床“三位一體”找礦預測模型（圖3）。

4 結論

（1）通過分析河臺金礦的成礦地質體、成礦地質構造和成礦結構面、成礦作用特征標志的特征建立了“三位一體”找礦預測模型。

（2）該“三位一體”找礦預測模型的建立，指導了河臺整裝勘查區內京村金礦、百旁金礦2個中型金礦的探礦工程部署。

（3）“廣東河臺金金屬礦整裝勘查區礦產調查與找礦預測”項目提交了2 個新發現礦產地，更是河臺金礦“三位一體”找礦預測模型在實際工作中的應用和驗證。

致 謝本研究是中國地質調查局《廣東河臺地區金多金屬礦整裝勘查區專項填圖與技術應用示范》、《廣東河臺金金屬礦整裝勘查區礦產調查與找礦預測》項目取得的成果，項目工作中得到了眾多同事的幫助，在此表示衷心的感謝。