广西贵港六梅金矿的成因类型及找矿意义

图1 六梅金矿在大瑶山地区的位置示意图^[7]

1.寒武系砂岩夹泥岩；2.震旦系培地组硅质岩夹砂泥岩；3.晚燕山期岩浆岩；4.早燕山期岩浆岩；5.华力西—印支期岩浆岩；6.加里东期岩浆岩；7.断层；8.金矿床/矿点；9.钨钼矿床/铜矿床；10.铜钼矿床；11.钼矿床/铜矿床；12.矿床（点）名称（年龄，Ma）；13.六梅金矿

Fig.1 Location diagram of Liumei gold deposit in Dayaoshan area^[7]

图2

图2 大平天山地区地质简图^[10]

1.第四系；2.石炭—三叠系灰岩、硅质岩和砂泥岩；3.泥盆系砾岩、砂岩和灰岩；4.寒武系黄洞口组下段；5.寒武系黄洞口组中段；6.寒武系黄洞口组上段；7.燕山期花岗岩；8.燕山期花岗闪长岩；9.燕山期花岗斑岩脉；10.燕山期霏细斑岩脉；11.燕山期流纹斑岩；12.地质界线；13.地层不整合界线；14.岩相界线；15.断层；16.金矿床；17.银铅锌矿床；18.银铜铅锌矿床；19.矿化分带；20.六梅金矿

Fig.2 Geological map of the Dapingtianshan area^[10]

大瑶山隆起本身是一个区域性背斜，核部出露寒武系，两翼出露泥盆系。核部寒武系中褶皱和断裂发育，从北往南分布的主要褶皱有六九顶背斜、善塘向斜、蛟山背斜和新村向斜等，区内褶皱主要构造线为NE向。断裂主要有NNW、近SN、NEE和EW向4组，其中NNW和近SN向断裂较发育，是本区金及多金属矿的控矿和容矿构造。

区内燕山期岩浆活动强烈，主要为大平天山花岗闪长岩—黑云母花岗岩复式岩体和龙头山次火山岩体，前者呈岩株状产出。此外，区内还有一些花岗斑岩和流纹斑岩脉沿NNW向断裂充填，主要分布在大平天山岩体西部的头闸、北部的白沙，以及东北部的六梅一带（图2）。

区内发育一系列矿床（点），按照距离岩体的远近划分如下：近岩体处有龙头山大型金矿和新民铜矿；外接触带附近有头闸银铅锌矿和白沙金银铅锌矿；远离岩体处有六梅、新村、山花和中里等大—中型金矿^[10]（图2）。

2 矿床地质特征

六梅金矿位于大平天山地区东北部（图2），属于龙头山金矿田福六岭金矿区，包括六九顶矿段和六梅矿段（图3）。矿区出露地层主要为寒武系黄洞口组中段（Єh²）、上段（Єh³）和第四系（Q）。黄洞口组中段（Єh²）为一套浅变质灰、棕黄、灰绿色细砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩夹含炭质泥岩，底部为不等粒砂岩或含细粒的长石石英砂岩，厚度大于500 m，分布于矿区的南西部、北东部和中部，是主要含矿地层；黄洞口组上段（Єh²）出露于矿区的北西部和南东部，为一套黄、褐黄、红褐色、浅灰色中—厚层状不等砂岩、细砂岩和长石石英砂岩夹泥岩，厚度大于200 m，妙园矿段和六九顶矿段中有少量矿体富集在这一层位。第四系（Q）主要出露在妙园矿段中部，岩性为黄、褐色砂土、黏土以及少量砾石层^[3-5]（图3）。

图3

图3 六梅金矿区地质简图（a）及1号勘探线剖面图（b）（据广西地矿资源勘查开发有限责任公司修改，2007）

1.第四系；2.寒武系黄洞口组上段；3.寒武系黄洞口组中段；4.断层；5.蚀变带；6.矿体；7.钻孔；8.沿脉坑道；9.采样位置

Fig.3 Geological sketch map of Liumei gold mining area（a） and profile map of No. 1 exploration line（b）（modified after Guangxi Geological and Mineral Resources Exploration and Development Co., Ltd.,2007）

矿区位于六九顶背斜的核部，褶皱构造线方向为NE向，这与大平天山地区构造线方向一致；核部地层为黄洞口组中段（Єh²），两翼为黄洞口组上段（Єh³）；岩层倾角为32°~75°，局部可达80°~85°。

矿区断裂发育，主要为近SN或NNW向断裂，其次为近EW向断裂。近SN或NNW向断裂在平面上呈斜列式和平行带状分布，成群成组出现，为矿区主要容矿构造。断裂切割黄洞口组，沿走向、倾向有膨大夹缩现象（图4），呈舒缓波状延伸，断裂面一般较平整，倾向为240°~260°，倾角为80°~87°，长度为540~1 040 m，宽度为0.8~10.0 m。断层角砾岩和碎裂岩非常发育。断层角砾岩有不同程度的蚀变和矿化，一般在断裂带膨大、拐弯和分支复合部位矿化较强。近EW向断裂规模不大，延伸较短，倾向340°，倾角为61°~81°，对NNW和近SN向断裂起着切断、平移破坏的作用，基本不含矿（图3）。

图4

图4 六梅金矿床矿物生成顺序

Fig.4 Sequence of mineral formation in Liumei gold deposit

野外观察及前人研究结果显示，六梅金矿区未见大型岩体出露，仅有花岗斑岩脉出露于矿区西南部，沿NNW向断裂充填，长约160 m，宽2~8 m^[11]。前人研究发现六梅金矿区内花岗斑岩风化较严重，多呈浅粉红—浅肉红色，具有斑状结构，块状构造，可见斑晶主要为一些长石类矿物^[12]。

矿区蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石化和方解石化等，矿化包括黄铁矿化、毒砂矿化、闪锌矿化、方铅矿化和辉锑矿化等。

六梅金矿的矿体严格受构造控制，基本赋存于SN和NWW向破碎带中。矿体呈脉状产出，倾向E，倾角为75°~88°，矿体连续性好，厚度变化较稳定，金平均品位较高，总体储量大于20 t，详细矿体特征见表1。六梅金矿主要矿石的自然类型可划分为氧化矿石和原生矿石。矿石在地表浅部受风化淋滤作用而形成的氧化矿石，其氧化带深度为10~40 m，氧化矿石目前已被采空。原生矿石工业类型为含砷（锑）金矿石，矿石中金属矿物主要有毒砂（1%~5%）、黄铁矿（<2%）和辉锑矿，还有少量方铅矿、闪锌矿和黄铜矿等；非金属矿物主要有石英、绢云母、白云石和方解石，还有极少量的电气石、金红石和磷灰石等^[4]。其中毒砂和（砷）黄铁矿为主要载金矿物。毒砂呈自形—半自形的针状、矛状和长柱状等，断面呈菱形。颗粒大者为0.25 mm×0.05 mm×0.04 mm，一般为0.15 mm×0.04 mm×0.02 mm，小者小于0.10 mm×0.03 mm×0.02 mm。多数毒砂呈浸染状分布于矿石中，部分与（砷）黄铁矿连生^[5-6]。

表1 六梅金矿矿体特征

Table 1 Orebody characteristics of Liumei gold deposit

矿体编号	长度/m	厚度/m	产状	金品位/（×10^-6）
矿体编号	长度/m	厚度/m	产状	最高	最低	平均
（20）-1	545	2.46	84°∠85°	41.9	1.71	7.34
（20）-2	328	2.91	93°∠88°	6.83	1.74	4.30
（20）-3	325	3.13	254°∠77°	8.21	1.88	4.23
（20）-4	75	0.56	85°∠78°	3.26	-	3.26
（20）-5	30	2.53	284°∠85°	5.89	1.25	2.43
（20）-6	130	1.78	80°∠75°	3.42	2.95	3.26
（20）-7	123	0.85	106°∠75°	1.50	-	1.50
（20）-8	95	0.89	100°∠82°	8.94	1.56	4.30

注：据贵港市福六矿业开发有限公司修编，2007

根据矿物组合与脉体的切割关系，将矿床热液活动过程划分为4个成矿阶段（矿物生成顺序见图4）。

Ⅰ阶段：石英—黄铁矿阶段。在破碎带中常见沿节理充填的白色石英脉[图5（a）、5（b）]，偶见少量黄铁矿［图5（c）］。

图5

图5 六梅金矿含矿破碎带特征

（a）断裂破碎带膨胀部位，石英脉发育；（b）断层破碎带变窄部位，断面平直；（c）Ⅰ阶段的黄铁矿石英脉；（d）Ⅱ阶段的石英细脉及浸染状毒砂和黄铁矿；（e）Ⅲ阶段的石英、方铅矿和辉锑矿脉；（f）Ⅳ阶段的铁白云石脉切割Ⅱ阶段的矿石和石英

Fig.5 Characteristics of ore-bearing fracture zone in Liumei gold deposit

Ⅱ阶段：黄铁矿—毒砂—（黄铜矿）—石英阶段，为主成矿阶段。主要表现为岩石普遍发育硅化，脉状和网脉状石英脉广泛分布。毒砂和黄铁矿呈浸染状分布于硅化岩石中［图5（d）］。富矿体中常见毒砂呈细脉状分布。显微镜下脉体以石英为主，常可见毒砂和黄铁矿聚集于脉的两侧［图6（a）、6（b）］。毒砂多呈自形、浸染状分布于岩石中，或聚集于石英脉中及脉壁。常见黄铁矿位于石英脉的中部，黄铁矿两侧为毒砂，呈对称生长，并夹有黄铜矿，或二者组成集合体，表现为核部为黄铁矿，外部为毒砂间夹少量黄铜矿［图6（a）、6（b）］。

图6

图6 六梅金矿矿石微观结构特征

（a）毒砂—黄铁矿脉（反射光）；（b）毒砂—黄铁矿脉（正交偏光）；（c）方铅矿、闪锌矿与黄铜矿共生（反射光）；（d）铁白云石中的辉锑矿（反射光）；（e）Ⅳ阶段铁白云石切割早期石英脉（正交偏光）；（f）绢云母化（正交偏光）Apy-毒砂；Ccp-黄铜矿；Cb-铁白云石；Gn-方铅矿；Py-黄铁矿；Sp-闪锌矿；Sti-辉锑矿；Ser-绢云母；Qtz-石英

Fig.6 Microstructure characteristics of gold ore in Liumei gold deposit

Ⅲ阶段：方铅矿—闪锌矿—黄铜矿—（砷）黝铜矿—铁白云石—石英阶段，主要表现为脉体沿节理充填［图5（e）］，显微镜下可见方铅矿、闪锌矿与黄铜矿共生［图6（c）］，局部可见辉锑矿［图6（d）］。此阶段脉体常切割前2个阶段的脉体，金含量低，属于次要成矿阶段。

Ⅳ阶段：石英—铁白云石脉。主要表现为石英和铁白云石矿物切割上述所有脉体［图6（e）］，后者胶结含毒砂的矿石角砾［图5（f）］,局部可见绢云母化[图6（f）]。

3 载金矿物研究

3.1 主要载金矿物特征

矿石中主要硫化物为黄铁矿和毒砂，还有少量的方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿和辉锑矿。手标本和显微镜下均未见可见金。

毒砂是矿石中含量最多的硫化物，可达5%左右，形成于Ⅱ阶段，大多呈细粒浸染状分布在矿石中，或聚集于石英脉周边，甚至形成独立的毒砂细脉。毒砂粒径在0.01~0.15 mm之间，以粒径0.1 mm以下居多，多呈自形—半自形产出，可伴生有黄铁矿和黄铜矿。

黄铁矿在多个成矿阶段均有出现，但出现最多的是Ⅱ阶段，常与毒砂共生，呈浸染状分布在矿石中，或与毒砂一起分布于石英脉中及脉壁。显微镜下，载金黄铁矿多呈半自形—他形粒状，少量为晶型较好的立方体或五角十二面体，集合体呈团块状或脉状，少量呈星射状。载金黄铁矿呈浅黄色，反射率较高，粒径在0.010~0.025 mm之间。

3.2 毒砂和黄铁矿EPMA分析

此次用于EPMA分析的9件矿石样品全部采自于矿区170中段、130中段及85中段的坑道内。主要测试矿物为毒砂、黄铁矿及少量辉锑矿。具体测点位置见图7。EPMA测试在中国地质科学院矿产资源研究所进行，测试仪器型号为JEOL JXA-8800R。点分析时采用20 kV电压、20 nA电流、直径1 μm束斑进行测试。面分析分别对矿物集合体进行Au、As、Fe、S元素的扫面。

图7

图7 毒砂、黄铁矿特征及电子探针点位图

（a）、（b）、（i）环带黄铁矿；（c）、（e）菱形毒砂颗粒和粒状黄铁矿；（d）、（g）、（h）黄铁矿和毒砂脉；（f）围岩中的毒砂和黄铁矿Apy-毒砂；Py-黄铁矿

Fig.7 EPMA point bitmap and characteristics of arsenopyrite and pyrite

（1）毒砂EPMA分析。矿床中出现的毒砂主要为破碎带中的自形毒砂，少见围岩中的他形毒砂。

电子探针分析结果（表2）显示：破碎带中的毒砂多为半自形细粒结构，呈针状和矛状，常与黄铁矿共生，呈浸染状分布于破碎带内的石英网脉周围。由表2可知，主要元素平均含量：Fe为33.75%，As为44.85%，S为22.16%。29个测点中20个测点的金含量高出检测限，平均为0.055%，最高可达0.165%。通过计算，S/As原子比值在1.06~1.31之间，平均值为1.16，具有富硫低砷的特点。少量围岩中的毒砂（LM11-1）为他形粗粒结构，多呈浸染状分布在破碎带附近的砂岩中，金含量较差。可见以上2种类型的毒砂均显示出富硫低砷的特点，属于热液成因，且均含金，但破碎带内的自形毒砂含金性较好。

表2 毒砂EPMA分析结果

Table 2 EPMA analysis results of arsenopyrite

样品特征	样品编号	元素含量/%											w（S）/ w（As）
样品特征	样品编号	As	Au	Pb	Sb	Ag	S	Sn	Fe	Cu	Zn	Total	w（S）/ w（As）
自形毒砂	LM13-1-8	43.630	0.046	0.174	0	0	22.88468	0	33.33421	0.019	0	100.0879	1.226
	LM13-1-9	43.140	0	0	0.000947	0	23.66006	0	34.33910	0.004	0.008	101.1481	1.282
	LM13-1-10	42.600	0.025	0.076	0.022720	0	23.89940	0	34.00003	0	0.019	100.6462	1.311
	LM1-3-2-4	45.380	0	0.111	0.004733	0	21.66721	0	33.18569	0.006	0	100.3546	1.116
	LM1-3-2-5	44.493	0	0	0	0	21.92732	0	33.41824	0.017	0.015	99.8706	1.152
	LM1-3-2-6	44.653	0.039	0.165	0	0	21.70468	0	33.51693	0.001	0	100.0796	1.136
	LM1-3-2-9	45.728	0	0	0	0	21.57017	0.008	33.59182	0	0.034	100.9320	1.102
	LM1-3-2-10	45.483	0.097	0.102	0	0.002	21.65028	0	33.25978	0	0	100.5941	1.112
	LM1-2-1-8	45.247	0	0.118	0.038813	0.016	21.35940	0	33.29703	0	0	100.0762	1.103
	LM1-2-1-9	46.717	0.045	0.089	0.017987	0	21.78985	0	33.07542	0	0	101.7342	1.090
	LM1-2-1-10	44.475	0	0.135	0.098453	0	22.50380	0	33.43422	0	0.005	100.6515	1.182
	LM3-5-1-6	45.879	0.087	0.072	0.029347	0.009	21.05391	0.027	33.60449	0	0.003	100.7647	1.072
	LM3-5-1-7	44.463	0.06	0.072	0.012307	0	21.63743	0	34.91733	0	0.018	101.1799	1.137
	LM3-5-1-8	45.515	0.064	0.009	0	0.001	21.79380	0.017	33.77152	0	0	101.1716	1.119
	LM3-5-1-9	45.406	0	0.175	0.028400	0.001	22.27248	0	33.95701	0.016	0.015	101.8711	1.146
	LM12-1-1	44.974	0.165	0.072	0.023667	0	22.58896	0	33.77521	0	0.030	101.6292	1.174
	LM12-1-2	44.830	0	0.102	0	0.004	22.43864	0.001	33.63956	0	0	101.0148	1.170
	LM12-1-3	44.354	0	0.203	0.039760	0.005	22.92918	0.009	33.02530	0	0.017	100.5825	1.208
	LM12-1-4	45.077	0.045	0.093	0.079520	0	22.69677	0	33.55558	0	0.015	101.5619	1.176
	LM12-1-5	44.652	0.163	0.017	0	0.023	22.46732	0	34.41808	0	0	101.7400	1.176
	LM12-2-6	45.003	0.060	0.03	0.015147	0	22.64237	0	33.40548	0	0.002	101.1579	1.176
	LM12-2-7	45.708	0.070	0	0.049227	0	21.52699	0	33.29447	0	0	100.6484	1.100
	LM12-2-8	46.384	0.050	0.098	0.019880	0.021	21.19248	0.001	33.91321	0	0.034	101.7137	1.068
	LM12-2-9	45.054	0.104	0	0.033133	0.005	21.96193	0.052	34.38637	0.006	0.013	101.6150	1.139
	LM12-2-10	42.563	0.010	0.11	0.007573	0.011	22.76699	0	34.66572	0.019	0	100.1529	1.250
	LM3-2-1-4	44.666	0.163	0.06	0	0	21.65435	0	34.09677	0.024	0.007	100.6711	1.133
	LM3-2-1-5	44.454	0.059	0	0	0.025	22.63138	0	33.67913	0	0.005	100.8535	1.190
	LM3-2-1-6	44.800	0.097	0	0	0	21.98072	0.016	34.18471	0	0.049	101.1274	1.146
	LM3-2-1-7	45.185	0.153	0.138	0	0.008	21.65534	0	33.96388	0.002	0.003	101.1082	1.120
他形毒砂	LM11-1-3	41.141	0.082	0.181	0.614387	0	22.61841	0	34.85795	0.016	0.052	99.5627	1.285
	LM11-1-4	44.326	0.003	0	0.210160	0	22.68984	0	34.17787	0.002	0	101.4089	1.196
	LM11-1-5	42.231	0	0.148	0.559480	0.003	21.14863	0	34.95566	0	0	99.0458	1.170

毒砂面分析结果（图8）显示，LM13-1和LM1-2-1中的毒砂与黄铁矿均单独生长，界限明显，As、S、Fe元素分布图显示毒砂为均质结构，As元素图中有局部As丢失的情况，可能是由于被Fe替代所致，这与Fe元素图中局部亮点吻合，Au元素分布图中未出现明显的高亮点，暗示金可能以晶格金的形式均匀分布于载金矿物中。

图8

图8 毒砂和黄铁矿的电子探针面扫描图像

Fig.8 EPMA scanning images of pyrite and arsenopyrite

（2）黄铁矿EPMA分析。主要对Ⅱ阶段载金黄铁矿进行电子探针分析，结果见表3。

表3 黄铁矿EPMA分析结果

Table 3 EPMA analysis results of pyrite

样品特征	样品编号	测点	元素含量/%
样品特征	样品编号	测点	As	Au	Pb	Sb	Ag	S	Sn	Fe	Cu	Zn	Total
粒状黄铁矿	LM11-1	1	5.869	0.106	0.064	0	0	49.12803	0	45.63346	0.079	0	100.8795
	LM11-1	2	1.298	0.072	0.357	0.008520	0.016	51.78429	0.014	46.87734	0	0	100.4271
	LM3-2-1	1	2.625	0.048	0.432	0.014200	0.008	52.15242	0	46.21192	0.015	0.020	101.5265
		2	1.813	0.026	0.350	0.004733	0	52.54407	0	45.87383	0	0.020	100.6316
		3	2.797	0.043	0.412	0.023667	0.034	52.17616	0.001	46.29106	0	0.015	101.7929
	LM1-3-2	1	4.448	0	0.227	0	0	50.81034	0	45.95591	0.023	0	101.4642
		2	4.502	0.024	0.255	0	0	50.93495	0	46.04581	0.046	0	101.8078
		3	4.516	0.021	0.297	0.005680	0	49.71847	0	45.80739	0.012	0	100.3775
		7	3.886	0.005	0.272	0.004733	0	51.33352	0.011	46.13863	0	0.020	101.6709
		8	3.163	0	0.419	0.008520	0	51.71033	0.003	46.14352	0	0	101.4474
	LM3-5-1	1	3.611	0	0.205	0.000947	0.013	51.02297	0	46.29790	0.062	0.018	101.2308
		2	2.816	0.011	0.333	0	0	51.63418	0	47.07764	0.018	0	101.8898
		3	3.761	0.018	0.223	0	0	50.86968	0.008	46.63599	0	0	101.5157
		4	2.658	0.072	0.324	0.008520	0.004	51.54220	0	46.54023	0.007	0	101.156
		5	2.457	0.045	0.352	0.014200	0.025	50.74506	0.010	46.49724	0.002	0	100.1475
	LM12-1-	6	6.083	0.018	0.510	0	0.002	48.52177	0	45.29929	0.019	0	100.4531
		7	3.922	0	0.237	0	0	50.78363	0.021	46.46304	0	0.011	101.4377
		8	3.892	0	0.464	0.001893	0	50.75693	0	45.68427	0.046	0.017	100.8621
		9	2.640	0.018	0.226	0	0	50.80045	0	46.74054	0.010	0.025	100.4600
		10	4.105	0	0.318	0.009467	0	49.69078	0	45.85234	0.018	0.021	100.0146
	LM12-2	1	7.196	0	0.285	0.007573	0	47.49419	0	45.31101	0.006	0.012	100.3118
		2	4.332	0	0.456	0	0.003	50.62638	0	46.54707	0.015	0	101.9794
		3	2.389	0.005	0.335	0	0	51.92297	0	46.87929	0.034	0	101.5653
		4	4.226	0.047	0.266	0	0	49.60078	0	45.61196	0.044	0	99.7957
		5	3.905	0.023	0.283	0	0	50.31781	0	46.66530	0.025	0	101.2191
环带	LM13-1	1	4.934	0.083	0.288	0.018933	0	49.84407	0.017	45.16933	0.048	0.015	100.4173
环带		2	6.694	0	0.287	0.042600	0	48.89265	0	44.89280	0.040	0.039	100.8881
环带		3	5.672	0.007	0.332	0	0.002	49.25858	0	45.31101	0.029	0	100.6116
核部		4	3.164	0.065	0.303	0.017987	0.010	51.18418	0.023	45.70284	0.003	0.015	100.488
核部		5	0.051	0.042	0.068	0	0.020	53.46286	0	46.55000	0.014	0.059	100.2669
核部		6	0.106	0.103	0.250	0	0	53.45000	0.021	45.75715	0.014	0	99.70115
粒状黄铁矿		7	5.711	0.039	0.311	0.017987	0	49.41089	0.014	45.31687	0.079	0.012	100.9117
1-7号点位由边部到核部，再由核部到边部，4号点为核部	LM1-2-1	1	4.573	0.018	0.196	0.006627	0	51.02891	0	45.04445	0	0	100.8670
		2	3.895	0.01	0.303	0	0	51.06847	0	45.45238	0	0	100.7288
		3	3.378	0.064	0.236	0	0	51.32561	0	45.67071	0	0	100.6743
		4	3.737	0	0.408	0	0	51.45022	0	45.83158	0	0.016	101.4428
		5	3.935	0.018	0.209	0.000947	0	51.36616	0.017	45.85839	0.020	0.021	101.4455
		6	3.684	0.071	0.349	0	0	50.92506	0.011	45.53186	0.005	0	100.5769
		7	3.797	0.026	0.362	0	0.001	51.53330	0.032	45.84595	0	0.022	101.6192
1号点到10号点依次从边部到核部	LM1-3-1	1	3.397	0.109	0.425	0.044493	0.009	50.93693	0	45.57874	0.020	0.027	100.5472
		2	2.638	0.005	0.214	0	0	51.86165	0.018	46.20801	0	0	100.9447
		3	4.457	0	0.183	0	0	50.32363	0	45.67645	0.040	0.008	100.6881
		4	4.013	0.039	0.415	0	0	50.55803	0.002	45.24221	0.019	0	100.2882
		5	3.415	0.007	0.308	0	0	50.70836	0	46.12202	0.009	0.010	100.5794
		6	4.668	0.029	0.057	0.031240	0.017	49.35451	0	45.60219	0.011	0	99.7699
		7	4.721	0.037	0.283	0.017040	0	51.22408	0	44.39056	0	0	100.6727
		8	0.088	0	0.215	0	0	53.29077	0	46.82359	0	0	100.4174
		9	0.065	0.017	0.354	0	0	53.77341	0	46.65260	0	0	100.8620
		10	0.031	0.051	0.405	0	0.016	53.73088	0	46.26468	0	0	100.4986

载金黄铁矿中主要元素平均含量：Fe为44.15%，S为51.01%。绝大多数黄铁矿含砷，平均含量为3.48%。与黄铁矿理论值（Fe为46.55%，S为53.45%）相比，表现为明显的S、Fe亏损，同时含少量的Pb、Sn、Ag、Cu、Zn和Sb等元素。统计显示，当黄铁矿中的S出现强亏损（<50%）时，As与Pb、Cu、Zn元素含量之和明显升高。51个测点中有37个测点的金含量超出检测限，金含量为0.005%~0.109%，平均值为0.028%，说明（砷）黄铁矿也是一种主要的载金矿物，但其含量明显低于破碎带内的自形毒砂（0.118%）。

对LM13-1、LM1-2-1和LM1-3-1这3颗环带状黄铁矿进行EPMA面扫分析，结果见图8。As元素图显示，黄铁矿核部为与背景值相同的暗色，其他部分则为低亮色，说明这种黄铁矿为含砷黄铁矿；As元素图中黄铁矿的暗色部分，在S元素图中色调偏高，二者为互相消长的关系，推测黄铁矿中的S可能被As离子类质同象替代；Fe元素图与S元素图类似，黄铁矿色调高于毒砂，但其色调对比度低于S元素图。综上所述，推测黄铁矿中S的亏损可能是由于As、Se和Te离子类质同象替代S元素所造成的，晶体结构中出现的空位使晶体构造的缺陷程度增加，使Au等成矿元素更有利于以配位形式混入黄铁矿中^[13]，而Fe的弱亏损则可能是Cu、Co、Ni等元素类质同象替代Fe元素造成的^[14]。Au元素图中，黄铁矿整体表现为低亮色，说明金均匀地分布在毒砂中。

（3）金的赋存状态。在高倍显微镜下观察矿石薄片，均未发现明金，表明六梅金矿中的金主要以“不可见金”形式存在。

在实验室条件下对所采样品进行EPMA分析，检测出样品中金属矿物有毒砂、（砷）黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和辉锑矿等。其中，Au元素主要赋存在毒砂和（砷）黄铁矿中，尤以毒砂中含量最多。而黄铜矿、辉锑矿和闪锌矿中含金极少，方铅矿中几乎不含金。

EPMA点分析结果显示：无论是毒砂还是（砷）黄铁矿，在同一矿物中，有些测点基本不含金（含量未达到检出限），也有金超出检测限的测点，不同测点的金含量存在明显的差异，说明金分布不均匀，推测金可能呈包体金的形式混入其中。

EPMA面分析结果表明：黄铁矿类似于滇黔桂“金三角”卡林型金矿中黄铁矿的环带结构。Au元素分布图中未出现明显的高亮点，暗示金可能以晶格金的形式均匀分布于载金矿物中，这与点分析结果存在矛盾。但考虑到二者精度不一致，点分析精度要高于面分析。当粒度小于1 μm的单体金颗粒均匀分布于载金矿物中时，EPMA面分析元素图中也会出现金均匀分布的现象。说明金并不一定以晶格金的形式均匀存在^[15]。

综上所述，六梅金矿中的金为“不可见金”，但具体的赋存状态（纳米单质金还是晶格金）还需进行进一步高精度分析。

4 成矿流体特征及成矿物质来源示踪

4.1 样品采集及测试方法

（1）流体包裹体测温。通过对六梅金矿床地质特征进行研究可知，石英广泛存在于4个成矿阶段中。因此，本次工作从坑道和钻孔中分别采取不同阶段的矿石样品，并将其制成包裹体片，然后在偏光显微镜下观察，研究流体包裹体的岩相学特征。

包裹体测温工作在北京核工业地质分析测试研究中心完成，仪器为LINKAM THMS600型冷热台（编号7035），精度为±0.5 ℃，具体试验方法和数据详见前人文献^[10]。

（2）H、O、S和Pb同位素测试。H、O、S和Pb同位素样品均来自坑道和钻孔。为进行H、O同位素分析，分别采集4个成矿阶段中含大量石英的矿石样品（Ⅰ阶段3件，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段各2件）；S同位素样品共12件，主要为Ⅱ阶段黄铁矿和毒砂。将所有样品送至廊坊诚信地质服务有限公司进行单矿物分选，纯度高于99%。

H、O、S同位素测试均在中国地质科学院矿产资源研究所同位素实验室进行。H、O同位素测试仪器为FinningganMAT251EM质谱仪，采用SMOW国际标准，H同位素的分析精度为±2‰，O同位素的分析精度为±0.2‰。S同位素测试仪器为MAT252型质谱仪，采用SO₂法，标样为CDT，分析精度为±0.2%。

4.2 测试结果

（1）流体包裹体岩相学特征。样品在显微镜下所观察到的包裹体基本为气液两相包裹体（L-V型），少见透明无色的纯液相包裹体。包裹体较小，平均大小为5 μm×6 μm，多数小于10 μm，少数可达15 μm，个别可达20 μm以上，气相比例平均约为20%。原生包裹体多呈孤立状或星散状产出（图9），其形状多为椭圆形、长条形和不规则多边形等。部分包裹体表现出定向的线状排列特征（长轴方向大致相同），推测可能为次生包裹体。

图9

图9 流体包裹体岩相学特征

L-液相；V-气相

Fig.9 Petrographic characteristics of fluid inclusions

（2）流体包裹体显微测温。本次工作系统采集了各中段矿体中的石英和方解石，进行包裹体岩相学观察和显微测温。选取各个阶段中较大的原生包裹体进行测试，测温结果见表4和图10。流体包裹体测温结果显示：Ⅰ阶段包裹体的均一温度变化范围为233~244 ℃，众数为234 ℃，平均均一温度为234 ℃；Ⅱ阶段包裹体的均一温度范围为161~198 ℃，多数在180~190 ℃之间，平均值为181 ℃；Ⅲ阶段样品中的包裹体较少，且包裹体较小，未获得较好的数据；Ⅳ阶段包裹体的均一温度介于126~135 ℃之间，峰值出现在130 ℃左右，平均值为129 ℃。由此可见，随着成矿作用的进行，流体温度呈逐渐降低的趋势。

表4 六梅金矿流体包裹体测温数据统计

Table 4 Statistics of fluid inclusion temperature data in Liumei gold deposit

成矿阶段	数量/组	均一温度/℃		平均盐度 [w（NaCl）]/%	平均密度 /(g·cm^-3)
成矿阶段	数量/组	范围	均值	平均盐度 [w（NaCl）]/%	平均密度 /(g·cm^-3)
Ⅰ	7	233~244	234	14.75	0.888
Ⅱ	66	161~198	181	9.36	0.946
Ⅳ	5	126~135	129	4.15	0.993

图10

图10 六梅金矿床流体包裹体均一温度与盐度直方图

Fig.10 Homogeneous temperature and salinity histogram of fluid inclusion in Liumei gold deposit

（3）流体包裹体盐度和密度计算。通过测定气液两相包裹体的冰点温度，根据冰点温度—盐度计算公式（S=0.00+1.78θ-0.0442θ² + 0.000557θ³）^[16]，获得3个成矿阶段的盐度[w（NaCl）]平均值分别为14.75%、9.36%和4.15%，说明六梅金矿的成矿流体为低盐度流体。通过中低盐度NaCl-H₂O溶液包裹体密度计算公式^[17]，得出3个成矿阶段的流体密度分别为0.888，0.946，0.993 g/cm³，总体属于低密度流体。

（4）成矿流体来源。为探讨六梅金矿的成矿流体来源，采集2个成矿阶段的石英样品（共9件）进行H、O同位素分析。流体中 $δ^{18} O_{H_{2} O}$ 值根据矿物中流体包裹体的均一温度和矿物—水氧同位素分馏方程计算^[18]求得，石英与水之间的氧同位素分馏方程采用1 000 lnα_石英-水=3.38×10⁶/T²-3.4^[19]，方解石与水之间的氧同位素分馏方程采用1 000 lnα_{方解石-水}=2.78×10⁶/T²-2.89，其中T= 273.15+t，t为均一温度（℃）。3个成矿阶段的均一温度采用平均值，分别为234 ℃、181 ℃和129 ℃。

H、O同位素组成结果（表5）显示：Ⅱ阶段石英的δ¹⁸O_V-SMOW为17.0‰~17.6‰，石英中流体包裹体水的 $δ D_{H_{2} O}$ 为-57‰~-61‰，图解中落在岩浆水的范围；Ⅳ阶段石英的δ¹⁸O_V-SMOW为13.8‰~14.2‰，石英中流体包裹体水的 $δ^{18} D_{H_{2} O}$ 为-71‰~-73‰，石英中水的 $δ^{18} O_{H_{2} O}$ 相比前一个阶段的值明显降低，2个测点更靠近雨水线（图11）。整体来看，Ⅱ阶段落在岩浆水附近，后续阶段有逐渐向雨水线迁移的趋势。据此推测成矿流体来源与岩浆有关，且后期有大气降水混入。因此，认为成矿作用主要与岩浆热液水有关。

表5 六梅金矿H、O同位素组成

Table 5 Hydrogen and oxygen isotopic compositions of Liumei gold deposit

成矿期次	样品编号	样品名称	δ¹⁸O_V-SMOW‰	$δ^{18} O_{H_{2} O}$ ‰	$δ D_{H_{2} O}$ ‰
Ⅱ阶段	LMJK-2	石英	17.6	6.1	-57
	LMJK-3	石英	17.3	5.8	-59
	LMJK-6	石英	17.0	5.5	-61
Ⅳ阶段	LMJK-4	石英	14.2	2.7	-71
Ⅳ阶段	LMJK-7	石英	13.8	2.3	-73

图11

图11 六梅金矿床H、O同位素组成图解^[20]

Fig.11 Diagram of hydrogen and oxygen isotopic composition of Liumei gold deposit^[20]

（5）S同位素特征及成矿物质来源。对六梅金矿中的Ⅱ阶段黄铁矿和毒砂等12件样品进行S同位素分析，结果见表6和图12。

表6 六梅金矿毒砂和黄铁矿的S硫同位素组成

Table 6 S isotope composition of arsenopyrite and pyrite in Liumei gold deposit

成矿期次	样号	样品名称	δ³⁴S_V-CDT/‰
Ⅱ阶段	LM-1-3	毒砂	0.1
	LM-3-1	毒砂	-0.1
	LM-3-5	毒砂	0.2
	LM-7	毒砂	0.3
	LM-8	毒砂	-0.1
	LM-9	毒砂	-0.2
	LM-10	毒砂	0.3
	LM-1-3-A	黄铁矿	-0.5
	LM-3-1-A	黄铁矿	0.0
	LM-7-A	黄铁矿	0.0
	LM-8-A	黄铁矿	0.5
	LM-9-A	黄铁矿	-0.8

图12

图12 六梅金矿毒砂和黄铁矿的S同位素组成图解^[12,26]

Fig.12 Diagram of S isotope composition of Liumei gold deposit^[12,26]

Ⅱ阶段5件黄铁矿样品的δ³⁴S_V-CDT值变化范围为-0.8‰~0.5‰，极差为1.3‰，均值为-0.16‰；Ⅱ阶段7件毒砂样品的δ³⁴S_V-CDT值变化范围为-0.2‰~0.3‰，极差为0.5‰，均值为0.07‰。

S元素是中低温金矿成矿物质搬运的主要载体之一^[21]，依靠S同位素的组成特征可对成矿物质来源进行有效判断。一般情况下，热液矿物的δ³⁴S值并不相当于成矿流体总S同位素组成，而是总S同位素组成、温度、离子强度、 $f_{O_{2}}$ 和pH值的函数^[22-24]。

六梅金矿中与成矿相关的主要硫化物为热液黄铁矿和毒砂，而黄铜矿、闪锌矿和方铅矿含量极少，也未出现重晶石等明显的硫酸盐矿物。这种矿物组合特征说明S元素主要以硫化物形式出现，热液黄铁矿和毒砂中的δ³⁴S值能近似代表成矿流体中的S同位素组成^[23]，可以用来示踪成矿流体^[25-27]。

自然界中S同位素主要有4个来源：①深源硫：多认为是上地幔源或地壳深部均一化的结果，δ³⁴S值变化范围小，集中在0值附近；②地壳中各类岩石中的硫：δ³⁴S值变化很大，沉积岩为-40‰~50‰，变质岩为-20‰~20‰；③大洋海水：富含³⁴S，δ³⁴S为较大正值，可达20‰左右；④生物成因硫：δ³⁴S为较大负值，以富含³²S为特征^[25]。六梅金矿成矿期热液黄铁矿和毒砂的δ³⁴S_V-CDT值基本集中分布在0附近，据此推测成矿物质主要来自岩浆热液。

5 成因类型与找矿意义

5.1 成因类型探讨

关于六梅金矿床的成因类型划分，学者们持有不同看法，有学者直接将六梅金矿定义为卡林型金矿^[3-5,28]，亦有学者从矿床工业类型的角度，将其划分为破碎带蚀变岩型金矿，与石英脉型金矿相区别^[10]。笔者认为，六梅金矿呈脉状产于构造破碎带中，严格受构造控制，与岩性没有明显的关系，没有显著的去碳酸盐化过程，这些均与卡林型金矿差别明显。从矿物组合来看，六梅金矿的主要载金矿物为黄铁矿和毒砂，类似于卡林型金矿，但金属硫化物阶段又出现明显的中温贱金属矿物组合，如方铅矿、闪锌矿和黄铜矿等，而未见典型卡林型金矿的低温矿物组合，如雌黄、雄黄、辉锑矿、辰砂和自然汞等。从金的赋存状态来看，六梅金矿主要为不可见金，以次显微—超次显微状态赋存于毒砂和黄铁矿中，与卡林型金矿十分相似，而有别于造山型金矿以可见金为主的特点。从成矿流体特征来看，六梅金矿显示出中低温、低盐度和低密度的特点，流体主要来源于岩浆热液，与卡林型金矿混合了较多的盆地流体或变质流体有较大区别^[29-34]；S同位素显示成矿物质明显与岩浆岩有关，推测六梅金矿与大平天山岩体有成因联系。这与滇黔桂地区的卡林型金矿不同。虽说六梅金矿从载金矿物组合和金的赋存状态上与卡林型金矿有相似的特征，但在其他方面与卡林型金矿存在着较大差别（表7）。以上特征表明六梅金矿与典型的卡林型金矿有较大的区别，更接近于与岩浆活动有关的远端低温热液矿床。

表7 六梅金矿与卡林型金矿特征对比

Table 7 Comparison of characteristics between Liumei gold deposit and carlin type gold deposit

矿床类型	矿物组合	元素组合	金的赋存状态	蚀变	成矿流体	物质来源	资料来源
六梅金矿	主要为黄铁矿和毒砂，次要为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和辉锑矿	Au-As-Cu-Pb-Zn-Sb	不可见金	硅化、绢云母化，石英—铁白云石—绢云母脉	均一温度范围集中于140~260 ℃。为中低温、低盐度、低密度流体。H-O同位素示踪流体来自于岩浆水和大气降水混合	S同位素表明成矿物质来源于岩浆岩	本文
卡林型金矿	主要为黄铁矿和毒砂，次要为雌黄、雄黄、辉锑矿、辰砂、萤石和重晶石	Au-As-Sb-Hg-Tl	不可见金	去碳酸化、硫化物化、硅化、泥化	均一温度范围集中于220~320 ℃。为中低温、低盐度、低密度流体。H-O同位素示踪具有变质流体和盆地流体的性质	S同位素示踪显示复杂的来源，也有显示岩浆来源的	[29-34]

5.2 大平天山岩浆热液成矿系统及找矿意义

破碎带蚀变岩型金矿是大瑶山地区新发现的一类金矿床，以深泥田金矿^[34]和龙山金矿田的六梅金矿为代表。根据前人研究资料和本次工作成果，二者具有相似的地质特征，表现在：①矿体均产于高角度破碎带中；②载金矿物以毒砂和含砷黄铁矿为主，并出现黄铜矿和闪锌矿等中温矿物组合；③金主要以不可见金的形式赋存于毒砂或含砷黄铁矿中；④成矿流体均具有中—低温、低盐度的性质。值得注意的是，二者周边均不同程度地出现了铜、铅矿床（点），尤以六梅金矿最为明显。

位于六梅金矿区以南的大平天山岩体，岩性以黑云母花岗岩为主，核部出露花岗闪长岩，形成于燕山晚期（96.0~92.2 Ma）^[35]。围绕该岩体发育有一系列矿床：南东边缘为龙头山金矿，一般将其划分为火山—次火山岩型^[35-36]，也有学者认为是斑岩型金矿^[37]；岩体以北为龙山金矿田，以破碎带蚀变岩型为主^[6]，包括六梅金矿（大型）、山花金矿（中型）及一些小型金矿床（点）。近几年，在大平天山岩体的边缘又发现了以矽卡岩型和破碎带蚀变岩型为主的白沙银铅锌矿、头闸—六班银铅锌矿和新民铜多金属矿。王成辉^[27]通过石英流体包裹体Rb-Sr等时线测得龙头山金矿形成时间为101 Ma，大平天山辉钼矿点的年龄为（96.8±1.9）Ma，这与岩体年龄（96 Ma）相吻合，表明龙头山金矿和大平天山钼矿基本上都是岩浆作用的产物。头闸—六班银铅锌矿和新民铜多金属矿在大平天山岩体外接触带发育矽卡岩型矿化，也可初步判断与岩浆岩有关。但六梅、山花金矿尚未获得成矿年龄数据。这些矿床围绕大平天山岩体自内而外划分为 3 个带（图2），具有由高温到低温的分带特点，即：近岩体为龙头山斑岩型Cu-Au矿，向外为头闸、新民矽卡岩型和脉状Ag-Pb-Zn（-Cu-Au）矿，远离岩体为六梅脉状Au-Sb矿。这种变化规律在单个矿床的纵向上也能得到印证，如：龙头山金矿空间上从上往下依次出现 Au（Ag）-Ag（Au、Cu、Pb）-Cu（Au、Pb）分带现象^[27]。头闸矿床也具有类似特征，由岩体内部向外依次形成 Au、Cu-Ag、Pb、Zn-Au、Sb 的分带，且矿物组合特征显示出由高温向中温的变化：靠近内带出现磁黄铁矿、黄铜矿等；往外逐渐变化为黄铁矿（磁黄铁矿）、方铅矿、闪锌矿组合^[10]。S同位素δ³⁴S值均在0附近。其中龙头山金矿田的S同位素为-2.7‰~5.5‰^[27]，头闸矿床的S同位素为0.98‰~3‰^[12]，龙山金矿田的S同位素为-2.6‰~2.5‰。H-O同位素特征如图10所示，龙头山金矿和头闸矿床的主成矿阶段均为岩浆水，龙山金矿田（含山花金矿）中的 $δ D_{H_{2} O}$ 集中在-44%~-51%之间， $δ^{18} O_{H_{2} O}$ 在5.2%~4.0%之间，投影点落在岩浆水附近，有少部分雨水加入^[6]，显示距离岩体远端的矿床（点）有大气降水的影响。龙头山金矿的成矿温度为370~150 ℃，头闸矿床的成矿温度为370~270 ℃，龙山金矿田的成矿温度集中在145~140 ℃之间。随着远离岩体，成矿流体的盐度和温度有逐渐降低的趋势，即高温、高盐度流体（龙头山金矿）向低温、低盐度流体（六梅金矿）过渡。

尽管目前缺乏可靠的成矿年龄数据，但以上证据暗示这些矿床组成了一个岩浆热液成矿系统^[38-40]：围绕中心岩体由内向外，依次出现（次火山岩）斑岩型金铜矿（龙头山金矿）—矽卡岩型银铅锌矿（头闸银铅锌矿）—远接触带低温热液型金矿（六梅金矿）（图13）。根据该模式，通过远端低温矿床预测深部隐伏岩体及过渡地区应存在高温和中温热液矿床。由此推测，六梅金矿往深部及向大平天山岩体方向应该存在中温热液脉状和矽卡岩型银铅锌矿床，为今后区域找矿方向和勘查工作的布置提供了理论依据。

图13

图13 大平天山岩浆热液成矿系统模式图

1.泥盆系；2.寒武系；3.晚燕山期花岗岩；4.晚燕山期花岗闪长岩；5.灰岩；6.地层不整合界限；7.矿体；8.岩浆流体；9.大气降水

Fig.13 Model diagram of magmatic hydrothermal metallogenic system in Dapingtianshan

6 结论

（1）矿体赋存于寒武系黄洞口组细碎屑岩中，受高角度断裂控制，主要金属矿物组合为黄铁矿和毒砂，次要金属矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和辉锑矿，主要载金矿物为毒砂和（砷）黄铁矿，金主要以“不可见”的次显微—超次显微包体金形式存在。

（2）流体包裹体和稳定同位素数据表明，六梅金矿成矿流体具有中低温、低盐度和低密度的特点，流体主要来源于岩浆热液；成矿物质来源于岩浆岩，说明六梅金矿属于与岩浆活动有关的远端低温热液矿床。

（3）结合区域上矿床与岩体的空间分布特征，提出了（次火山岩）斑岩型金铜矿（龙头山金矿）—矽卡岩型银铅锌矿（头闸银铅锌矿）—远端低温热液型金矿（六梅金矿）的大平天山岩浆热液系统成矿模式，并推测六梅金矿往深部及向大平天山岩体方向应该存在中温热液脉状和矽卡岩型银铅锌矿床。

http://www.goldsci.ac.cn/article/2020/1005-2518/1005-2518-2020-28-4-479.shtml

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