贵州贞丰水银洞金矿床.doc

8

实习五 贵州贞丰水银洞卡林型金矿床

课程名称： 矿 床 学
指导老师： 吕 新 彪
班 级： 021102
班级学号： 20101002970
姓 名： 管 江 涛

目录

一、地质背景 3

二、矿体形状、产状及规模 3

（一） 矿床简介 3

1地层及岩浆岩 3

2构造 5

3矿床规模 5

（二）矿体特征 6

（三）矿石特征 6

三、成矿条件和成因分析 7

8

一、地质背景
水银洞金矿位于贵州省贞丰县小屯乡赵家坪村。大地构造位置位于右江褶皱带与扬子陆块的接合处，黔西南金矿集区灰家堡背斜的东段。
灰家堡背斜东起贞丰县者相，西至兴仁县大山，长20km，宽约6km。背斜轴向总体近东西。背斜翼部岩层倾角5~12，为两翼大致对称的宽缓短轴背斜。轴线总体向东倾没，具波状起伏的特点。波峰控制了金矿产出，太平洞高点控制了太平洞大型金矿床，水银洞高点背斜核部向两翼300m范围内控制了水银洞特大型金矿的产出。
此外还有紫木函大型金矿床、大贝田中型汞矿床、滥木厂大型汞（铊）矿床等。

图 灰家堡矿区矿床分布

二、矿体形状、产状及规模
（一） 矿床简介
1地层及岩浆岩
矿区内大面积分布有下三叠统夜郎组及永宁镇组地层，上二叠统龙潭组、长兴组、大隆组仅零星出露于灰家堡背斜核部。夜郎组和龙潭组为矿床中主要的含矿地层，容矿岩石主要为碳酸盐岩、不纯碳酸盐岩，次为碎屑岩。矿田范围内无岩浆岩出露。
水银洞金矿体赋存于海陆交互相的上二叠统龙潭组地层中，为以层控型为主、断裂型为辅的复合型隐伏矿体（矿体埋藏于地表下150m以下）。主矿体集中产出于龙潭组第二段中下部和第一段顶部，成层状、似层状产出于灰家堡背斜核部的生物碎屑灰岩中，顶板、底板为粉沙质粘土岩或碳质粘土岩。矿体产状与岩层产状一致，走向上具波状起伏向东倾没，空间上具有多个矿体上下重叠，品位高、厚度薄。单个矿体储量大。强硅化角砾状粘土岩型矿体产出于构造蚀变岩中，矿体形态与不整合面一致。五个主要矿体储量高达45571.18kg，占查明储量的83.95%。断裂型矿体产出于背斜近轴部的断距很小的缓倾斜逆断层中，严格受断层破碎带控制，规模小。
主要的围岩蚀变类型有黄铁矿化、白云石化、硅化、毒砂化、雄/雌黄化、方解石化、辉锑矿化、萤石化、滑石化、辰砂化等。硅化、白云石化、黄铁矿化与金矿关系极为密切，凡金矿产出部位皆有这三化组合。

实习中观察到的围岩类型和蚀变围岩：
SYD-Y-3 深灰色灰岩：深灰色，块状构造，属于围岩组分。其上分布有方解石细脉，可观察到方解石颗粒。
方解石呈白色，玻璃光泽，有两组完全解理，半自行粒状，半透明。

图1 深灰色灰岩
SYD-Y-1 灰黑色粉砂岩：灰黑色，块状构造，属于围岩组分。主要由粒度小于0.05mm的碎屑物质组成。

图2灰黑色粉砂岩
SYD-SH-1 硅化砂屑灰岩：灰黑色，块状构造，属于蚀变围岩。其上可见到方解石和细碎砂屑。
方解石呈现黑色，玻璃光泽，有两组完全解理，硬度低，呈半自行—他形粒状。

图3 硅化砂屑灰岩
SYD-Y-2 青灰色灰岩：青灰色，块状构造。其上可见矿物有黄铁矿和方解石。
黄铁矿颗粒细小，黄色，金属光泽，含量约5%。方解石呈黑色，可见两组完全解理，玻璃光泽，半自行—他形。

图4 青灰色灰岩
2构造
区域内发育的断裂构造主要有东西向、近南北向和北东向三组。沿背斜轴线附近发育有近东西向逆断层，控制了矿田内“层控矿”产出。叠加的北东向构造主要控制了矿田内汞矿和铊矿的产出。近南北向组构造则为成矿后期构造，对矿体起破坏作用。
此外，在深部P2m和P3l不整合界面附近发育有由构造作用形成的并经热液蚀变的构造蚀变岩，是重要的控矿构造之一，水银洞矿体即产于其中。
水银洞金矿体赋存于海陆交互相的上二叠统龙潭组地层中，为以层控型为主、断裂型为辅的复合型隐伏矿体（矿体埋藏于地表下150m以下）。

3矿床规模
水银洞金矿体五个主要矿体储量高达45571.18kg，占查明储量的83.95%。目前，紫金矿业对水银洞片区黄金原生矿进行开发，总投资1.5亿元，设计规模日处理矿石量900吨，年产黄金2.5～3吨。其中总投资6000万元，日处理矿石300吨，年产黄金800公斤的一期工程已经完成基本建设并投入生产运行，于2003年7月25日成功产出第一桶金。水银洞金矿一期工程至2003年12月31日，已生产出562公斤黄金，交售540公斤，交纳税费600万元，存成品金22公斤。
2003年9月，投资9000万元，将生产规模扩大到日处理原生矿石900吨的水银洞金矿二期技改工程全面启动。2004年1月至4月，贵州紫金水银洞金矿共产金380多公斤。该金矿投产9个月便产金940多公斤，销售收入9100多万元，实现税收1100多万元。
（二）矿体特征
水银洞金矿体赋存于海陆交互相的上二叠统龙潭组地层中，为以层控型为主、断裂型为辅的复合型隐伏矿体（矿体埋藏于地表下150m以下）。
主矿体集中产出于龙潭组第二段中下部和第一段顶部，成层状、似层状产出于灰家堡背斜核部的生物碎屑灰岩中，顶板、底板为粉沙质粘土岩或碳质粘土岩。矿体产状与岩层产状一致，走向上具波状起伏向东倾没，空间上具有多个矿体上下重叠，品位高、厚度薄。单个矿体储量大。强硅化角砾状粘土岩型矿体产出于构造蚀变岩中，矿体形态与不整合面一致。五个主要矿体储量高达45571.18kg，占查明储量的83.95%。断裂型矿体产出于背斜近轴部的断距很小的缓倾斜逆断层中，严格受断层破碎带控制，规模小。

（三）矿石特征
矿石中金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、赤铁矿，以及辉锑矿（偶见）、辰砂（偶见）、雄/雌黄（偶见）等。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、有机碳等。
黄铁矿是金的主要载体。含金黄铁矿粒度主要在0.0005~0.05mm,成莓状、球状、皮壳状、环带状等。黄体矿主要成浸染状分布，次成细脉状、条带状、透镜状分布。沉积期黄铁矿多成自行立方体或五角十二面体晶型，粒度较大，多成条带状产出。热液期黄铁矿明显表现为两个阶段：第一阶段为沿沉积期的不规则状或草莓状黄铁矿内核生长的砷黄铁矿环带；第二阶段为金沉淀后于砷黄铁矿环带外的黄铁矿生长表层。金主要赋存于热液成因的砷黄铁矿环带中。
毒砂是仅次于黄铁矿的第二种金属硫化物，与黄铁矿多形成连晶或在草莓状黄铁矿上生长。其含量多且颗粒细小（小于0.02mm），金与毒砂关系较明显，显示了较好的含金性。
实习中观察到的矿石特征：
SYD-Y-3 生物碎屑灰岩型矿石：灰黑色，浸染状构造。可以观察到的矿物有方解石和黄铁矿。
黄铁矿呈黄色，金属光泽，颗粒细小，含量约15%。
方解石呈白色，细脉状分布于矿石中，玻璃光泽，他形，硬度低。证明矿石受到过热液蚀变。
矿石中还可见到少量生物碎屑。

图5 生物碎屑灰岩型矿石
SYD-K-1 砂屑灰岩型矿石：灰黑色块状构造，可以观察到的矿物有方解石和黄铁矿。
黄铁矿颗粒细小，均匀分布于矿石中。方解石呈白色，玻璃光泽，硬度低，他形。

图6 砂屑灰岩型矿石
SYD-K-2 砂页岩型矿石：灰黑色，浸染状构造，矿石可以观察到具有由颜色而分出的层理（条带），黄铁矿主要集中于深黑色条带中。可见矿物有黄铁矿和方解石。
黄铁矿黄色，颗粒细小，含量约为20%。
方解石呈黑色，有两组解理，玻璃光泽，硬度较低。

图7 砂页岩型矿石
三、成矿条件和成因分析
水银洞金矿床属于卡林型金矿，该种金矿成矿区域内具有强烈构造活动，矿区内岩浆岩不发育，矿化分布明显受构造控制，主要赋存与碳酸盐岩、含钙的细碎岩、硅质岩中，少量赋存于火山岩中。成矿元素组合以au-as-sb-hg-tl-u组合为特征。其成矿时代跨度大。水银洞地区发育有一套大面积分布的细碎岩、碳酸盐岩和硅质建造，为成矿提供了必要的物质基础。大地构造位置处于扬子板块边缘活动带，提供了成矿物质和能量的来源。
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。