贵州水银洞金矿床地质特征及成因研究

【摘要】： 贵州水银洞金矿床是一个比较典型的大型卡林型隐伏金矿床。行政区划属于贵州省黔西南地区贞丰县小屯乡。大地构造位置处于扬子准地台西南缘与华南褶皱系两个Ⅰ级构造单元的交汇部位,属于华南褶皱系右江褶皱带。区域上地处北东向弥勒～师宗深断裂、北西向紫云～垭都深断裂和近东西向开远～平塘深断裂围成的“三角形”夹块,即滇黔桂“金三角”地带。构造受前期深大断裂的影响和制约,构造线主要呈东西向展布。不同期次、不同方向的构造形迹叠加复合,构造变形的组合和发育特点受岩相、岩性制约,在空间上有明显的差异。矿体产出主要受灰家堡背斜及附近断裂控制。矿区内岩浆岩不发育,为少量的偏碱性超基性岩和峨嵋山玄武岩。矿区内出露及钻探地层有:二叠系中统茅口组,二叠系上统龙潭组、长兴组、大隆组,三叠系下统夜郎组、永宁镇组第一段。 水银洞金矿床的赋矿层位有长兴组、龙潭组和构造蚀变体(位于茅口组和龙潭组之间的不整合界面)。矿体以受岩性控制的层状矿体为主、断裂型矿体为辅,以及少量的似层状矿体。矿石的岩石类型有:生物灰岩、粉砂岩、断层角砾岩、泥岩等。矿石中矿石矿物有:黄铁矿、毒砂、赤铁矿、辉锑矿(偶见)、辰砂(偶见)、雄黄(偶见)。脉石矿物有:石英、白云石、方解石、水云母、绢云母、高岭石、萤石、海绿石、沸石、有机炭、变质沥青。黄铁矿是金的主要载体,含金黄铁矿粒度主要在0.0005mm～0.05mm即0.5μm～50μm之间,肉眼难以见及,显微镜下呈莓状、球状、皮壳状、环带状等。Au主要呈超显微状态存在。毒砂含量不高,不超过1%,但往往与高品位矿石关系密切。粘土矿物也有一定含金性。矿石中金的品位变化较大,为1.06～48.40×10-6,平均11.72×10-6,变化系数102.03%。Au与As、Sb的相关性较好。碳酸盐岩型矿石品位较高,平均值为21.82×10-6,含量也较稳定,变化系数为59.27%。泥岩型矿石品位较低,平均值为6.73×10-6,变化也较大,变化系数为113.28%。矿石的有用组分Ag、Sb、Cu、Zn、Pb等有益元素不具综合利用价值。有毒有害元素如Tl、Hg等含量很低,不会造成环境问题。As平均含量0.40%,需采用高温预氧化工艺选矿。常量元素分析,矿石中具有较高的硅、镁、三价铁、硫等元素含量。砂岩化学成分的构造背景分析表明,水银洞金矿床砂岩的构造环境可能为活动大陆边缘。矿石中具有较高的Ag、Mn、In等元素,而元素Li、Be、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Cd、Cs、Ba则含量较低。Au与主要成矿元素Cu、Zn、As、Sb、Tl、Bi、Sn均呈负相关,线性相关度均不高,相对而言,与As、Sb、Tl关系较为密切。矿石中的稀土总量、轻稀土含量、重稀土含量和轻重稀土比值均较低,灰岩矿石比砂岩矿石低;Eu负异常较弱,Ce负异常较明显。根据矿床构造、围岩蚀变、矿石结构构造和矿物共生组合及其相互关系等,可将水银洞金矿成矿作用划分为两个成矿期:沉积成岩期和构造-热液期。构造热液期划分为三个阶段:石英-白云石-黄铁矿阶段、自然金-黄铁矿-毒砂-石英阶段、雄黄-辰砂-石英-方解石阶段。 二叠纪中晚期的海相盆地边缘淡化区沉积,为水银洞金矿床准备了岩性条件,即容矿岩层(生物屑灰岩或粉砂岩)和有利的封闭岩层(粘土岩)。印支晚期～燕山早期的构造运动,伴随着深大断裂和岩浆活动,为深部成矿物质提供了来源和通道。古地温的高异常,为成矿热液提供了热力和热动力条件。矿石黄铁矿Pb同位素组成分析,成矿物质可能主要来源于造山带,以幔源为主,并有上地壳物质混入。成矿流体显示中低温热液特点;包裹体氢氧同位素显示,流体可能主要源于大气降水成因的地下热水。热液相对富集轻稀土元素,由于与深部作用和富含长石的岩区有关,而具有正Eu异常。成矿热液沿深大断裂向上运移,并向两侧有利成矿的岩层渗透,次级断裂和褶皱滑脱面,提供了导矿、容矿构造,让成矿物质得以达到有利的容矿场所富集成矿,形成了沿岩层或断裂或褶皱滑脱面产出的矿体。