廣西六社金礦床礦石特征及成礦階段劃分

林朝平

（福建省第八地質(zhì)大隊(duì)，福建 龍巖 364012）

大瑤山地區(qū)是廣西著名的金成礦帶之一，金礦資源在全區(qū)占有重要地位。該區(qū)成礦地質(zhì)條件較好，金礦點(diǎn)較多，目前已發(fā)現(xiàn)的中、小型金礦床(點(diǎn))有150多處，多分布于大瑤山隆起區(qū)內(nèi)[1]，其中主要的三個(gè)成礦區(qū)帶為六岑成礦區(qū)帶、桃花成礦區(qū)帶、古袍成礦區(qū)帶[2]。

礦床的形成受許多地質(zhì)條件和形成條件所影響，在不同的地質(zhì)作用或不同的物理化學(xué)條件下，所形成的礦床類型往往有很大區(qū)別，礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造也隨之而異。因此，它能客觀地較反映礦床成因特征[3]。相對(duì)于大瑤山地區(qū)，金礦石特征研究程度偏低，礦物賦存狀態(tài)的研究較為缺失，因此，通過對(duì)廣西六社金礦礦石特征的研究，不僅是對(duì)大瑤山金礦礦床類型成因研究的必要補(bǔ)充，而且對(duì)今后礦床的開發(fā)、勘探具有重要的指導(dǎo)作用。本文通過野外觀察以及室內(nèi)的巖礦鑒定、化學(xué)全分析、物相分析等手段，對(duì)廣西六社低品位型金礦床礦石的礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及金的賦存狀態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并對(duì)礦床成礦階段進(jìn)行劃分，以期進(jìn)一步深化礦床成因的認(rèn)識(shí)。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

六社金礦床位于大瑤山隆起的中部，憑祥-大黎東西向深大斷裂北東端，六岑金多金屬礦集中區(qū)西側(cè)（圖1）[4]，其東側(cè)邊界是老礦區(qū)三門和石硐金礦床，南西側(cè)邊界為黃騰旗和六岑金礦床，礦床均為沉積富集-熱液改造型金礦床[5]。礦區(qū)出露地層較為簡單，主要為寒武統(tǒng)黃洞口組第三段，巖性主要為淺變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、炭質(zhì)泥巖。礦區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育有近東西向、近南北向、北東向的斷裂，以近東西向和近南北向斷層為主，是礦區(qū)主要容礦、賦礦構(gòu)造。

圖1 六社金礦床區(qū)域構(gòu)造背景圖（a）和區(qū)域地質(zhì)簡圖（b）（據(jù)沈火春，2022）

2 礦石特征

2.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)5條金礦化體，主要產(chǎn)于淺變質(zhì)泥質(zhì)細(xì)砂巖和含碳質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖的層間構(gòu)造破碎帶中，受層間破碎構(gòu)造控制明顯[4]。礦體產(chǎn)狀與巖石層理產(chǎn)狀基本一致，走向北北東-東西向，傾向南東-南向，傾角32°～65°，屬緩傾斜礦體。金礦(化)體形態(tài)均受層間構(gòu)造破碎帶控制，單個(gè)礦體一般呈脈狀、透鏡狀、具膨脹收縮、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)或側(cè)幕狀排列特征，沿走向和傾斜方向均呈藕節(jié)狀或藕斷絲連狀，尖滅再現(xiàn)斷續(xù)分布，一般長100m～200m，厚度為0.77m～3.52m不等，品位極不均勻，礦床平均品位1.05g/t，單樣品位一般為0.74g/t～4.78g/t，高者達(dá)59.1g/t，其品位變化極大，變化系數(shù)達(dá)350%～400%。

2.2 礦石類型和礦物成分

六社金礦床礦石類型根據(jù)其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及金的品位變化關(guān)系劃分為硅化蝕變巖型、石英脈型和硅化角礫巖型礦石三類。

硅化蝕變巖型礦石：礦石灰白色，深灰色，由含黃鐵礦、褐鐵礦的硅化變質(zhì)細(xì)砂巖、變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖構(gòu)成（圖2a）。礦石具有細(xì)脈浸染構(gòu)造。金屬礦物為黃鐵礦、褐鐵礦、毒砂、自然金，黃鐵礦（含褐鐵礦）含量5%～35%，毒砂含量〈5%。非金屬礦物主要為石英、絹云母和原巖碎屑等。金屬硫化物與石英共生（圖2b），呈細(xì)脈狀充填于巖石裂隙中形成網(wǎng)脈狀，自然金呈顯微金、裂隙金和晶隙金出現(xiàn)，與硫化物關(guān)系密切，未見明金。礦石微量元素組合：Au、Ag、Ti、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Br、Rb、Sr、Zr、Nb、Ba、Pb。礦石中見有后期熱液脈（圖2c中暗色條帶）。黃鐵礦呈細(xì)粒狀、半自形粒狀，被毒砂強(qiáng)烈交代（圖2d），毒砂呈半自形粒狀，不規(guī)則狀。原巖中水云母普遍絹云母化，石英具變晶結(jié)構(gòu)，普遍具有增大邊，呈長條狀（圖3e），褐鐵礦呈不規(guī)則狀、團(tuán)塊狀分布于巖石裂隙和間隙中。這種礦石可能是早期含金黃鐵礦地層在中期構(gòu)造熱液疊加改造及晚期地表氧化淋漓形成。該類礦石主要分布于地表，金屬硫化物大多數(shù)已氧化，呈黃褐色，礦體厚度較大，普遍大于3m，品位變化大，在0.5～1.80g/t之間，是礦區(qū)主要礦石之一。

石英脈型礦石：礦石煙灰色，乳白色，由含黃鐵礦、褐鐵礦的石英脈構(gòu)成（圖2f、2g）。礦石具有團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀浸染狀構(gòu)造（圖2f、2g、2h）。金屬礦物為黃鐵礦、褐鐵礦、毒砂、自然金、黃銅礦，黃鐵礦（含褐鐵礦）含量25%左右，毒砂含量10%左右。非金屬礦物主要為石英、少量絹云母。金屬硫化物呈團(tuán)塊、條帶、細(xì)脈、浸染狀分布于脈石礦物中。礦石中見有后期熱液脈（圖2f中鐵質(zhì)條帶），石英、黃鐵礦、毒砂具有壓碎現(xiàn)象（圖3a），偶見明金（圖3b）。礦石微量元素組合：Au、Ag、Ti、V、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、As、Se、Rb、Zr、Mo、Sb、Ba、Pb。黃鐵礦、毒砂呈三角狀、半自形碎粒狀。黃鐵礦和毒砂具明顯的振蕩環(huán)帶（圖3c）。 該類礦石主要分布于構(gòu)造破碎帶中下部，與圍巖界線較為清晰，但圍巖普遍見角礫巖化、硅化、綠泥石化，蝕變圍巖金品位0.24g/t～0.5g/t，個(gè)別達(dá)1g/t，應(yīng)是后期熱液充填形成過程中與礦體圍巖有交代作用。礦體厚度在1.0m～2.0m之間，品位變化極大，在2g/t～4.78g/t之間，是礦區(qū)主要礦石之一。

圖2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖

硅化角礫狀礦石：灰白色、深灰色，由含黃鐵礦、毒砂的變質(zhì)細(xì)砂巖角礫組成，角礫被硅質(zhì)膠結(jié)、穿插為特征（圖3d、3e）。礦石具有角礫狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。角礫大小不均0.2cm～0.3cm，個(gè)別達(dá)1cm。礦石金屬礦物為黃鐵礦、褐鐵礦、毒砂、方鉛礦（（圖3d））組成，非金屬礦物主要為石英、絹云母和原巖碎屑等。金屬硫化物呈團(tuán)塊、浸染狀分布于角礫周圍。黃鐵礦、毒砂顆粒單一、干凈（圖3f），未見明金，黃鐵礦振蕩環(huán)帶明顯，毒砂未見（圖3g、3h）。礦石微量元素組合：Au、As、V、Co、Ni、Cu、Se、Ag、Sb、Ti、Cr、Pb、Bi。該類礦石主要分布于構(gòu)造破碎帶中，與圍巖界線清晰，普遍見角礫巖化、硅化、綠泥石化，金品位穩(wěn)定，均在1.87g/t左右，主要分布于中下部，可能是主要在后期構(gòu)造擠壓、韌性剪切作用疊加改造形成。礦體厚度在0.2m～0.5m之間，是礦區(qū)次要礦石，但該類礦石目前研究程度較低，對(duì)比周邊礦床硅化角礫狀礦石特征，該類礦石也可能是礦區(qū)重要礦石。

2.3 自然金的賦存狀態(tài)

礦石金以裸露和半裸露自然金為主，所占比例為73.26%～83.14%，石英和硅酸鹽包裹金占比5.23%～11.91%，硫化物包裹金占比2.91%～9.89%(表1)。

表1 金化學(xué)物相分析結(jié)果

3 成礦階段劃分

根據(jù)廣西六社金礦床的礦石特征、礦物成分、金含量及其金的賦存狀態(tài)，將金的成礦階段劃分為:含金黃鐵礦的初始富集、含金硫化物形成階段、自然金形成三個(gè)階段。

含金黃鐵礦的初始富集階段：寒武紀(jì)早期海底熱水噴流與近源濁積巖成巖作用過程中，由于金物理化學(xué)性質(zhì)，形成富金黃鐵礦。

含金硫化物-石英脈階段：含金黃鐵礦在構(gòu)造作用下發(fā)生動(dòng)力變質(zhì)，使含金黃鐵礦發(fā)生活化，形成含金變質(zhì)熱液成礦流體，在途經(jīng)的層間破碎帶發(fā)生萃取和局部充填，形成含自然金的石英脈型礦石。

自然金形成階段：低品位硅化角礫狀礦石、石英脈型礦石、硅化蝕變巖型礦石在溫暖潮濕大氣降水作用下，主要載金礦物黃鐵礦、毒砂等硫化物發(fā)生氧化，裸露金釋放，向下再次富集，在地表一定深度范圍內(nèi)形成富含自然金的氧化礦石。

4 礦床成因探討

寒武紀(jì)早期海底熱水噴流與近源濁積巖成巖作用過程中，由于金比重大、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，呈微粒狀混入濁流中與濁流碎屑一起在近源區(qū)快速堆積，導(dǎo)致金含量在濁積巖中顯著增高，形成富含金沉積巖系。廣西六社金礦床位于特提斯構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域的交接部位[6]，早古生代由于揚(yáng)子板塊與華夏板塊的聚合，至加里東-喜山期巖漿活動(dòng)，逐漸形成了憑祥-大黎東西向深大斷裂，伴隨著深大斷裂旁側(cè)形成規(guī)模較大的東西向、南北向韌性剪切帶，其中前期富含金沉積巖系發(fā)生強(qiáng)烈的動(dòng)力變質(zhì)，使富金沉積巖系的成礦元素發(fā)生活化，并產(chǎn)生變質(zhì)熱液成礦流體，從途經(jīng)強(qiáng)烈變質(zhì)的含金沉積巖系中萃取豐富的成礦物質(zhì)形成變質(zhì)熱液成礦流體。熱液成礦流體運(yùn)移至近地表，在富含金沉積巖系的張性裂隙或微裂隙發(fā)育部位富集成礦，形成韌性剪切帶型金礦體（蝕變巖型金礦體）、構(gòu)造熱液石英脈型金礦體(石英脈型金礦體)。礦體在溫暖潮濕的大氣降水作用下，主要載金礦物黃鐵礦、毒砂等硫化物發(fā)生氧化，裸露金釋放，向下富集，形成富含自然金的氧化礦床。

5 結(jié)論

（1）六社金礦床礦石類型主要分為硅化角礫狀礦石、石英脈型礦石、硅化蝕變巖型礦石三類，不同類型礦石具有不同礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及微量元素組合。

（2）金的賦存狀態(tài)以裸露和半裸露自然金為主，其他形式占比較小。

（3）礦床中金的成礦階段分為三個(gè)階段：含金黃鐵礦的初始富集、含金硫化物形成階段、自然金形成三個(gè)階段。