黃 濤
(廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì),廣西 南寧 530031)
桂西北是右江盆地的主體部分,右江盆地演化相應(yīng)經(jīng)歷了泥盆紀(jì)~早二疊世被動大陸邊緣裂谷盆地階段、晚二疊世~早三疊世弧后盆地階段和中三疊世~晚三疊世早期擠壓拗陷盆地階段,晚三疊世后陸內(nèi)擠壓褶皺隆升成陸[1]。本區(qū)三疊系地層出露面積占75%,上三疊統(tǒng)局部有分布,主要以下、中三疊統(tǒng)為主,并于桂西北地區(qū)形成了以深海盆地深水相的陸源碎屑巖沉積為特征的巨厚砂泥質(zhì)濁積巖和鈣質(zhì)粘土巖、泥灰?guī)r及少量凝灰?guī)r、灰?guī)r、硅質(zhì)巖等,沉積厚度2093m~10330m不等,其間散落一些(寒武系-)泥盆系~二疊系孤立碳酸鹽巖淺水臺地。
桂西北在區(qū)域上位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺與華南褶皺系西南緣的結(jié)合部位,其大地構(gòu)造位置處于板塊構(gòu)造的邊緣。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育北西向深大斷裂,主要有右江斷裂、南丹~昆侖關(guān)斷裂、田林~巴馬斷裂和巴馬~樂業(yè)隱伏斷裂等大型區(qū)域構(gòu)造,各區(qū)域斷裂構(gòu)造(盆地內(nèi)以右江斷裂為甚)旁側(cè)衍生了多級斷裂及褶皺,區(qū)域構(gòu)造控制了右江盆地和金礦帶的形成,其旁側(cè)次級構(gòu)造既可以是導(dǎo)礦構(gòu)造,也可以是賦礦構(gòu)造,控制了金礦床的賦存位置[2,3]。區(qū)域構(gòu)造活動主要是長期拉張斷陷沉降作用為主,主要表現(xiàn)為盆地的大規(guī)模沉降、孤立碳酸鹽臺地的形成、臺地邊緣的同構(gòu)造沉積不整合及構(gòu)造滑脫變形等。但也存在數(shù)個短時期的擠壓作用,地層中多個擠壓變形層、平行不整合面及沉積期形成的褶皺和擠壓變形構(gòu)造等十?dāng)D壓作用產(chǎn)物,顯示邊斷陷邊沉積邊褶皺特征。同時右江盆地同沉積構(gòu)造活動十分強(qiáng)烈,貫穿整個盆地的演化過程。各構(gòu)造多期、疊加活動給區(qū)域內(nèi)礦床的形成提供了豐富的礦源和能量(見圖1桂西北地層~構(gòu)造分布簡圖)。
圖1 桂西北地層~構(gòu)造分布簡圖
根據(jù)桂西北已發(fā)現(xiàn)三疊統(tǒng)金礦床,其賦礦層位主要為中統(tǒng)百逢組(T2bf),次為下統(tǒng)羅樓組(T1l)、中統(tǒng)蘭木組(T2l),含礦巖性均為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖。大多數(shù)金礦體呈平緩的似層狀、層狀、透鏡狀,礦體厚度大,品位低變化小,礦體與圍巖漸變過渡,界限不清;部分呈較陡立脈狀產(chǎn)于斷層破碎帶中,礦體厚度小、品位高、變化大,礦體與圍巖界線清晰[4]。礦體及礦石保留較完整的同時期沉積變形結(jié)構(gòu)構(gòu)造,礦體形態(tài)明顯受控于構(gòu)造形態(tài),通常金礦體產(chǎn)狀與地層、構(gòu)造產(chǎn)狀基本一致,具有地層與構(gòu)造雙重控制特征。
區(qū)內(nèi)三疊系金礦床化學(xué)類型主要有金~砷~(銻)型和金~銻~黃鐵礦型、少量金~汞~(鉈)型金礦床,揭示了相同區(qū)內(nèi)的金礦床其成礦流體性質(zhì)(弱酸性-弱堿性)不盡相同的特點(diǎn)。金礦石常見的金屬礦物是黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、輝銻礦、雄黃、雌黃、辰砂,其次為磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等。脈石礦物主要是石英、方解石、白云石、鐵白云石、高嶺石、伊利石、蒙脫石、水云母、重晶石、石膏、螢石等。金為硫化物包裹金,主要呈超微細(xì)粒狀吸附于黃鐵礦、毒砂晶隙或其殘缺晶格中,少量以離子金參與晶格結(jié)構(gòu)中。金礦石具有明顯的硅化、黃(褐)鐵礦化、毒砂化、弱輝銻礦化等蝕變,多以侵染狀、細(xì)網(wǎng)脈狀分布于巖石中,顯示為典型的中低溫?zé)嵋海?50℃~250℃)礦物組合特征。
據(jù)對桂西北主要礦床的硫~鉛~碳穩(wěn)定同位素以及圍巖蝕變、礦石特征、流體包裹體、巖漿活動和古地?zé)釄鲅芯?,基本確定了桂西北超微細(xì)粒金礦床成礦物質(zhì)主要來源于右江盆地內(nèi)地層中的礦質(zhì),盆地內(nèi)存在一套成礦物質(zhì)相對富集的礦源層。桂西北金礦床的金主要來源于三疊系成巖初期的粘土吸附、生物(主要為藻類)吸附、生物產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)熱解后分異而形成金的絡(luò)合物、成巖中后期的礦物重結(jié)晶作用的吸附沉淀[5]。少量為廣西主要含金地層的下石炭統(tǒng)(C1)、上二疊統(tǒng)(P1)含Au巖屑及海底含Au巖漿熱液噴發(fā),也為金礦床提供了金的來源。據(jù)本區(qū)典型金礦床硫同位素測定,金礦石中的硫主要來源于同沉積的賦礦圍巖,少量來源于巖漿。
根據(jù)本區(qū)金礦床標(biāo)本氫-氧同位素地球化學(xué)研究成果,桂西北超微細(xì)粒金礦床成礦過程中的水溶液主要是盆地?zé)猁u水,表明成礦過程以大氣降水為主,其次為地層建造水,另有少量巖漿水和變質(zhì)溶液,均為含金礦液運(yùn)移提供了流體介質(zhì)。
右江盆地在海西期和印支期沉積最大厚度可超萬米(或中、下三疊統(tǒng)地層的最大厚就可達(dá)萬米)。按照地?zé)嵩鰷芈蕿?℃/100m~5℃/100m來計(jì)算,右江盆地(三疊系地層)底部的溫度可高達(dá)300℃~500℃,且發(fā)生于印支晚期-燕山早期巖漿-火山活動所產(chǎn)生的地質(zhì)熱,完全可以滿足本區(qū)金礦床成礦溫度(100℃~300℃)作用需要的熱動力[6]。
桂西北右江盆地處于裂谷環(huán)境中,巖漿活動頻繁。據(jù)同位素年齡測定,本區(qū)最重要的兩次巖漿活動為海西期的玄武巖漿噴發(fā)和晚燕山期的超基性、基性巖漿侵入。其中海西期的玄武巖漿噴發(fā)作用,釋放出大量成礦物質(zhì),造就了區(qū)域泥盆系~三疊系的含礦建造。本區(qū)含金碎屑巖建造,主要為盆地中的早三疊統(tǒng)羅樓組、中三疊統(tǒng)百逢(板納)組及中三疊統(tǒng)蘭木組中的含鈣細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖,各夾層中均見有金礦體產(chǎn)出,礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造保留原巖沉積特征,不同巖性的物理性質(zhì)差異也有利于后期含礦熱液運(yùn)移、屏蔽阻隔、沉淀富集形成礦床。桂西北超微細(xì)粒各金礦床之間既有自己的特征,但共性也極為明顯,即金礦體有比較固定的地層層位,為本區(qū)成巖后熱液改造型金礦床提供了充足的理論依據(jù)。
據(jù)以上研究證據(jù),桂西北超微細(xì)粒金礦床形成過程:泥盆-二疊紀(jì)右江盆地下沉,含粘土、有機(jī)質(zhì)于還原環(huán)境中吸附超微細(xì)粒金(離子)沉積壓實(shí)成巖,完成了金的預(yù)富集。伴隨右江盆地下沉-隆起演化過程中的斷裂褶皺構(gòu)造大量發(fā)育形成,盆地內(nèi)熱液鹵水通過各級斷裂通道滲透交代、活化出先存含金富砷黃鐵礦中的Au和As,形成弱酸性成礦流體,當(dāng)成礦流體受熱沿?cái)嗔焉弦疲龅礁缓钚澡F的炭鈣質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖時,發(fā)生了成礦初期局部酸性淋濾和早期的硅化、去鈣化作用,并在重結(jié)晶作用形成黃鐵礦、毒砂的同時再發(fā)生了金的吸附沉淀。大氣降水沿?cái)嗔?、裂隙向下補(bǔ)充,再經(jīng)地?zé)峒訜嵯蛏线\(yùn)移,由于熱液循環(huán)系統(tǒng)的多次反復(fù)活動,不斷從礦源層中淋濾、溶解、搬運(yùn)成礦元素,在近地表有利空間和環(huán)境交代、沉淀、充填、富集形成具工業(yè)價值的金礦床。
綜上所述,成礦作用主要分為三個階段:沉積成巖期金預(yù)富集→成礦期萃取先期富集成礦物質(zhì)形成含礦流體上升遷移,在有利的場所卸載成礦并使圍巖礦化蝕變→成礦期后受風(fēng)化和淋濾作用形成氧化礦石。
桂西北三疊系內(nèi)超微細(xì)粒型金礦床,明顯受構(gòu)造與地層雙重控制,主要找礦特征有:
三疊系中含黃(褐)鐵礦的細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖地段。
金礦床受控于于右江斷裂帶為主及其旁側(cè)次級斷裂附近或右江盆地內(nèi)孤立碳酸鹽巖臺地中及其邊緣地帶。金礦體通常產(chǎn)于彎隆、短軸背斜近軸部及其翼部、次級撓曲、古侵蝕面、層間斷裂、擠壓破碎帶。三疊系與下伏二疊系碳酸鹽臺地不整合面或三疊系同沉積斷裂構(gòu)造內(nèi)可能存在隱伏礦體。
金礦(化)體露頭一般有明顯硅化、黃(褐)鐵礦化、少量毒砂化。