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第2 3 眷 第 2期 l g g 2年 4月 十由稿瑶事慌学报 j ．CENT． 一 S OUTH I NS T．MI N ． M ETALL Vo 】 ． 2 2 Apr i 】 1 g g 2 懈 一 ／ 湘西金矿地区马底驿组火山物质和 浊积岩的发现及成矿意义 堡 堡 曼 I f， | g ’ -。 _ ● 。 。 - 。 ● _ 。 ● ’ _ 一 V 地 质 系 【 摘 要 】 湘西金矿地 区扳溪群 马底驿组发现 具鲍 马序 列的浊积岩 中 含 火 山物 质，在岩石 变形 变质的同时，浊积层 中成矿物质 活化迁秽至层 问滑移带 沉淀成矿． 黄铁 矿化、 碳 酸盐 化与金矿化 有密切关 系． 关键 词l鲍 马序列 ，浊 积岩， 火山物质，金 矿 ～ 一 ● 一，一 湘 西金矿 自l 8 7 5 年发现 ，1 9 5 3 年开展勘探以来 ，中外研究者不计 其数 ，所发 表 的论文 和 报告已有数十篇．控矿层位为马底驿组中段紫红色板岩，进已有定论，需要进一步解决的问 题是 该层 的岩性特征及 其有和成矿的原 因．罗献林 等对矿 床 围岩的成矿 元素含量变 化情况作 了大 量研究工 作n ，张振儒分析 了该层 紫红色条带和灰绿色 条带的矿物成分 和 岩 石化学成 分，并研究了金的赋存状态” ．本文将从沉积相方面研究马底驿赧在湘西金矿地区的地质环 境及其 与矿床成 困的 关系． 1 大地构造背景和地层 湘 西金矿地 区位于扬子古 陆南缘 ，慈利一大庸一古丈和安 化一 溆浦一 黔阳两 深大 断裂之 间，中元古代晚期为梵净山岛弧带和四堡一益阳岛弧带间的弧阀海， 沉 积 了 厚 度 1 O O O ～ ’ 2 0 0 0 m火山物质丰富的冷家溪群． 中元古代末期，沿两列岛弧带外侧发生向北西俯冲作用 ， 冷家溪群普 遍受褶皱变形 ，并有 岩浆 活动．慈锕一大 庸一古丈 深断裂可能是 当时梵净 山岛弧 ， 带 外侧俯 冲带的东延，成为杨家坪边 缘海 与湘西北 弧问海 的分界．四堡岛弧含蛇 绿岩套 ，益 用 石咀塘 基性熔 岩为海底赜发 岩 ，是 四堡 岛弧带东 北延至湘西北的佐证 见圈 1． 晚 元古 代梵净 山岛和四堡岛升出海面 ，新 的活动带移至安化一溆浦一黔 阳以 南 ，深断 裂 带北侧是湘 西北 边缘海 ，扬子古 陆主 体和慈利一大 耩一古丈 深断裂 间为 杨家 坪陆 栅海 ，沉 积 陆棚海碎屑 泥质组合 ，两深大断裂 间 ，沉 积了碎屑 泥质组 合夹有火 山物 质及 浊流沉积的板 溪 群 ．元古代末期 ，沿龙胜 岛弧带外侧发生俯 冲 ，板 溪群褶皱 变质 ，扬 子地 台基底形成 ． i g 9 1 年 1 月9 9R收到 韧稿 维普资讯 第2 3 卷第 2期 徐 蔼君t 湘西盘 地医马底 组止 l 1 J 物质 和沉积 岩的筻 现及酿 矿意 义 湘西金矿 区板溪群 马底驿 组底部为 砂砾 岩 ，不 稳 定 ，厚 0～ 2m，其上灰 绿 色条带扶 绢云 母 板岩、砂 质板岩和细 砂岩，厚2 7 1 2 7 mj 中部为紫红 色绢 云 母板 岩 ，夹含钙绢 云母 板岩、含钙 条带状 绢云母板岩 和砂质板岩，厚6 5 5 ，上部为紫红色条带 状绢云板 岩夹灰绿 色绢云母板岩 ，厚 3 0 2 5 5 m ． 这套浅 变 质岩有良好韵律层理，细粒结构者居多，依靠肉眼很 难 发现它们 之间有什么差别．笔者在 参加 “ 湘酉金矿 东部地段成矿预铡 研究期间，有机会详细观察该地 区的一些岩石薄片，发现在马底驿组紫红色绢云母板 岩下 部有 火 山物质 及浊积沉积证据 ，对 研究 地质发展 历史 及矿 床成 因是 有价 值的． 2浊积岩特征 马底驿姐发育有 韵律层组成 的复 理 石 层这一事 实，前人已有报道．至于复理石是深海浊流沉积，还 是浅海环境产物 ．来进一步研究．作者根据韵律展下 列特点 ，初步推断属深海浊流沉积一波痕不发育， 缺乏多向交错层J结构常不对称，粒序层 中 以 正粒 序为主．在金厂湾 、黄 竹界一带 ，马底驿组下 部出现 良好鲍 马序列 ，A，B，C，D 和E 五 岩性段均 有 出露 图 2． 2 ． 1 段灰色或黄灰一 褐黄色中粒～ 粗粒变质砂岩 砂岩 的碎 屑成分为 石英、 长石、岩屑和 自云母、 黑 云母及 电气 石．石英含最一般在6 0 以 上 ，次棱 角一 半浑圆状，近等轴 ，少数呈长圆状，轴比小于2 1，分选性差 ，粒径0 ． 0 6 ～0 ． 7 mm， 有 次生 长大 ， 来源 复杂 ，有 经过 动力变 质而具 变形 带或变形 纹 的颗 粒J 有包裹 了细长 纤维 状矿物 的颗 粒，还有具不规则 爆破 裂纹的 晶屑．长 石含量一般在3 0 以 下 ，但在金 厂湾 处 ，达5 O ．长 石形 状不 规则 ，常见 稀疏而 平直 的生 长双晶．岩 屑 占碎屑的 5 ～1 0 ，为片 岩、板 岩、千 枚岩及硅 质岩 ，圆度一 般较好． 电气 石含量各 层不 等 ，最多者可达 5％，晶形较好 ，横切 面似三 角 形 ，纵 剖面矩形．原 岩胶 结物中的泥质 已再结 晶成 绢 云母 ，硅 质则成细粒状石 英或 微纤维 质扇状玉髓集 台 体．该段砂岩有正粒序遵变层理． 图 1 湘 西 北 地 区晚 元古 代 古 地 理 略 图 拄 张敬玲 ，略有 格改 I 橱 家坪 陆 橱洋碎 屑泥质 组合| Ⅱ 湘西 靶 边缘 海碎 屑 泥质钙 质殛火 山 碎 屑 组台 Ⅲ边 缘海火 山碎 屑 厦 碎 屑 范蕨董理 石组台， l r 岛弧 簿 三 k山碎 属 强 质 董理 石组台 g 洋壳 j海磕 界 线t 2祝积 组告界 钱， 3同抗 积及推 铡 同沉积 断 裂 ， 地 壳 俯2 中带亚 精 2中方 向 Fi g ． 1 Sk e t c h s ho wi n g Up pe r Pr Ot e r o z o i e Su b e r a p a l e o g e O g r a p hi e o f we s t H um n 图 2 马 底驿 组 浊 流 ； 兄积 的鲍 马 序 列 Fi g． 2 Bo uma s e q ue n c e o f t u r bi di t y of U ppe r Prot e r - 0 Z Oi e S ub e r a J n we s t Huna r t 维普资讯 十 由磅砖事 恍学报 1 9 。 啤4 月 2 ． 2 B 段 发 育 水 平层 理 的 砂 岩 由较粗 粒砂和较 细粒砂或富 汜质 已结晶成绢云母 砂 和贫 泥质砂互层 ，组成稳定连续 层理 ，砂质部分矿物成 分为石英、长石、黑 自云母 和绿 泥石．石英形 状不规则 ， 粒 度0 ． 3 ～ 0 ． 0 2 mm，长 。 宽小于2 1 ，普遍发育变形纹和波状消光．长石断面矩形或方形 ，粒度0 ． 1 ～ 0 ． 0 8 mm，有卡 氏双晶和聚片双 晶．云母长 条状 ，长0 ． 5 ～0 ． 2mm，平行屡理排列 ， 常被绿 泥石 铲解 理交代 ，有时 可见扭折带．在砂质 部分有粒 度向上变细的正粒序递 变屡理 图3 ． 2 ． 5 C 段有 小型波纹层理 和斜 屡理 的粉砂岩 和砂质板 岩 青灰 色至灰 褐 色，碎屑 中石英粒径0 ． O 2 ～O ． 0 4 ml T i ，长石0 ． O 4 ～O ． 0 8 mm，球度较好 ． 圆度较差，棱角一 次棱角状，黑云母被绿泥石沿解理交代，在金厂湾有厚 2 mm的斜层理，由 粉砂质和泥质物 交替组 成 ，斜 层与主层面夹 角1 0 。 ．鱼儿山所见 斜 层 理 规 模 稍大 ，夹 角达 1 8。 ． 2 ． 4 D段灰绿 色一 黄绿 色粉砂岩 组 成矿 物有石英、 绿泥石和绢云 母 ，石英粒 度0 ． 0 0 6 0 ． 0 1 mr f l 与绢云 母紧密 镶 嵌，绿 泥 石大 小不 ～ ，粒 径0 ． 1 ～O ． 0 2 mm，长条状 ，长 轴平行 层理．粉 砂岩 台泥质 ，砂 与 泥之比 1 1 ～1。 2 ，有细密而清晰的平行连续层理，由粉砂层与泥层纹交替构成 图 4． 图 5 鲍 马序列B段 中的正 粒序递 变层理 Fi g， 5 Gr a d e d b e d d i n g o f b e d s B o f Bouma s e que nc e 囊 囊 越蔓 ≥ ≮ 誊≯ ≤ 0 一 ∥ ． ． | 一 0 ， l ， ． - ． 。。 ． ． ， ． ． l l _ 一． ． ． ～ ’ - 。 ‘。 - ’ ． l 怩复 层 囹 混质 和柑砂 口 糟 l嚣 层 0． 5 c m ● 圉 4 鲍 马序列D段 中的水平 层理 Fi g ． 4 Hor r i z o nt a l b ed d i n g c o n s i s t i n g of s i l t s t one a nd ar gi l l i t e of be d s D o f Bo u ma s e q ue n c e 2 ． 5 E段 泥质段 灰 绿一 灰褐 色，由新生矿物 绢云母和绿泥石组成 ，绿 泥石粒度一般0 ． 0 4 r f l m， 层 理不 明 屁 ． 上述A，B ，C ，D 和E 各段组合成各类鲍马系列，大部分是不完全序列． 金 厂湾一带序 列的厚度 多数 为 中型 5～1 5 c ，大型1 ～2 5 c m和粗型2 ～ 0 c m．常缺A段 ，多为B C序列 皿B C D E 序列，谚地含金石英脉顶板浊积岩相描述于同 5 ， 维普资讯 第2 3 卷 第 2期 棣 霭君 湘西 金矿 地腻马底 驿 蛆火 l 【 l 物质 和 配积 杜的筮现 厦成矿 意 史 恫慎 枉 强攻 睦／ c m 描 述 E 援岩由| 异 云母，绿掘石姐成 五jE D 2 祆罐色特砂质板岩 ， - ． ～ C 3 青灰色扳岩，藏幅色特砂层有辩属理 C 0 ＼ B 5 黄梅色蛔砂岩。单屠犀2 ． 5 c m 黄绿色砂质扳甚 ， 青灰色扳 岩莉灰幅 色粉砂质窑酱成 C 3 0 星． 由许多单星犀1 ． 5 c m 的黄缎色 青灰色 J 贲发岩 组成．每单屠中赛 1 O ． i r t m 的灰 懈色，俪粒粒度 辕粗的粉砂质 带 ． 连抻身 ； 带在本段 上帮 占单寓的1 ／ 2 ， 在下部 占 3 1 4 B 7 青藏色细 岩 囝 5 金 厂 湾 含 金 石英 脉 顶 板 沉 积 相 模 式柱 Fi g 5 Se d i me nt a r y f a c i e s m o d e l o f c o un t r y r o c k o f Au be a r i n g q ua r t z Ve i n i n J i n g c a n gwa n 3 火 山碎屑岩 汪据 浊积岩经过 区域 变质 作用 ，火山碎屑特征 肉眼 巳难 识别 ，但 在显 微镜 下仔细观察还是发 现不 少 火山岩 的证据 ，在1 0 0 余 块标 本中 ，已发现凝灰 粉砂质板岩、碧玉 岩 和凝灰质 砂岩 ， 下面 着重列 举有关岩 石的火山成 因的证据． 5 ． 1 凝 灰粉砂质撮岩 出露于黄竹界二号老窿，灰黄色板岩，显微镜下几乎仝为鳞片状绢云母，其中必有一厚 度小于 1 e m的花岗质岩石碎屑层， 碎 屑 长条状或扁豆状，长与宽之 比小于2 t 1 ， 长轴不 到 2 mm，与基质边界不清楚，由石英、长石和白云母多种矿物组成，各种矿物彼 此紧密镪 嵌，粒度0 ． 2 ～0 ． 0 4 mm．其中一个长石有双 晶．消光角小于2 O 。 ，应为酸性长石，另一碎屑 含有长石斑 晶 ，断 面矩形 ，0 ． 5mm 0 ． 2 5mm，用 围为石英和云母基质 圈 6 ．从矿物成 分看来 ，显然是一 种 中酸性岩浆 岩的岩屑．此外 ，在这一层 中 ，还 含有 石 英 晶 屑 ，形状 复 杂，有尖锐棱角和熔蚀边界．这种碎屑是否陆源物质湘西金矿一带并未发现过岩浆岩体， 在分布甚广的砂岩中，碎屑成分有片岩、千枚岩、板岩和硅质岩，唯独投有中酸性岩浆岩碎 屑．上述标本的花岗质岩屑集中分布在数毫米厚的一个层中，说明这种物质在十分短暂的时 间集中出现 ，这不可能是 长期风化剥蚀的陆源物质 ，而是 火山喷发物．_ 一 些 更为细小的火 山 灰 和火山尘 ，在 区域 变质 过程 中巳再结 晶成绸 云母 和绿 泥石等矿 物 ，依靠品微 镜已无法与泥 质沉 积物 区分 5 ． 2 凝灰质 砂岩 灰黄色一 黄褐色细砂岩，陆源物质为主，含少量火山碎屑物，碎屑 ] 除 石英，长石、白 云母和电气石单晶矿物外，还有小量晶屑和玻屑，碎屑分选性不好 ，粒径0 ． O 3 ～0 ． 5 6 in m， 多数0 ． 3 mm，形 状不 规则 ，次棱 角状 ，长石和 石英有 熔蚀边 j石英 中还有不 规贝 『J 爆 裂纹 图 7 ，铁质充 填于裂纹 中成褐 色条带．玻屑长条状 ，～侧 边界略成 弧形弯曲 ，中部宽两端逐 渐变窄并尖灭，有一纵向分界线，线两侧石英纤维状垂直边界生长．杂基为粉砂质 石英和绢 维普资讯 十 由 殖瑶 事 优 学 报 1 9 9 2 4 a 云母．凝灰质 砂岩分布在 凝灰 粉砂质板岩下部． 图 6 凝友粉砂 质板岩 中舍 长石斑 晶 f的 岩 屑 Fi 9． 6 Fe l s p a r po r p hyr o ] o p e e n c l os e d b y q u a r t z i u d e t r i t us o f t uf f a ce ous s i l t y s l at e 图 1 凝灰 质砂 岩中具不规 烈爆 裂 坟的石英 屑Q Fi g． 7 I r r e g ul a r c r a c k i n q u a r t z c r ys t a1 l i nOc 1 a s t i c O￡ t u f f ac e ous s an ds t one 5 ． j碧 玉岩 褐红 色，致密坚 硬，断 面 平坦 ，性脆 ，含立方体黄 铁 矿 ， 粒径 5～O ． 0 1 mm，零星 分 布 ．显 微镜下见 碧玉岩几乎仝 由石英组成 ，有 少量黄 铁矿、方解 石和磷灰 石．石英按粒径可 分两种t- 种 细粒 ，直径0 ． O 1 ～O ． 0 2 t o m，等 粒 ，近 等轴 ，多边形 ，边界平直 ，互相 紧密镶 嵌 ，弱波状消 光；另一粒度较大 ，0 ． O 3 ～0 ． 1 mi l l ，不等粒 ，近 等轴 ，边界 略 弯 曲，大 小混 杂成不规则团块或似脉状分布于细粒集合体中，可能是 小粒石英重结晶产物． 磷 灰 石粒径 0 ． 0 0 2 0 ． 0 2 mm，等 轴 ，粒径大者 略呈 六边形 ．浸 染状 分布 于石英 中．碧玉岩 被 后 期石英 脉穿切．显微 镜下未发现有 关碧玉岩成 因的证据 ，从其出露点 附近 有含 火山物质 的岩 石，推 断 火 山成 因的可 能性 极大 ． 4 浊 积岩 与金矿关 系 浊流扇在活动陆缘大陆斜坡脚地带发育，近年研究发现在许多地区都存在浊积岩为容矿 岩石的金矿床，如加拿大新斯科台地区和澳大利亚维多 Ⅱ 亚地 区金矿床都与浊积岩建造有密 切的时间、空间和成因关系．有关浊积岩和黄金矿床的成因观点很多，可归纳为岩浆说、热 液作用、同生作用和圉岩分泌作用四种 ．其中岩浆说支持者不多，分泌理论始于1 6 世纪， 历经 修改 目趋完善 ，得 到许多学者 的拥护 ，其要 点简述如 下①矿 石和脉 石物质来 源于脉体 的 围岩或大 量寄主岩 石．②矿 石和脉 石组 分可 作垂 向、 侧向和 斜向流动．⑨ 搬运 介质 有大 气 水 地 F水 、地层水、 变质 水和 扩散 水，金属 元素 在溶液 中以络合物形 式搬运． ④碳酸盐 岩或 者还有有机碳 ，可 能是硅 、各种硫 化物 和金 的有效沉淀剂． 笔者 在沃溪和鱼儿 山采集 了含金石英脉V ， V ， v 3 和V 的顶板和底板 围岩 ，经切片研究 ， 这 些 围岩都 有 由泥质和 砂质 交替组 成的层理和许 多方解 石团粒 ，后者是 由粒度约0 ． 0 1 mm的 方解 石微粒 聚集而成 ，所有微粒的消光位大 致相 同，在单偏光 下转动 载物 台， 同 一 团粒 全 维普资讯 第2 3 卷第 2 期 德霭君r湘西金矿地区马旌驿组火l h物质和沉议岩的发现厦成矿击义 把6 部微粒 突起最 高和最低 的位 置差 Ⅱ 不 大 ，因而 团粒 色调一 致． 团粒近 等轴状 ，似 圆形或 多边 形．不 同矿脉 和不 同地 点的团粒大小和多少 各异，如 果 围岩具富 砂质和富泥质 交替组成 的层 纹，方解石团粒主要集中在富砂质层，富泥质屡则出现许多晶形完好的黄 铁矿．笔者认为含 金 浊积 岩建造 中，Au，w， s b等成矿 元素在建造发 生变质和 变形 作用 的过 程 中发生 活化 ， 形成含矿变质热液，由高压区向低压区运移．由于压力显著降低，成矿热液中C O 大量逸失 到围岩 ，与c a 反应生成方解石，热液的 p H值升高，含金络台物解体，沉淀出自然金和黄铁 矿 等矿 石矿 物组 合 ，其反应 式 A u 2 s2 o 2Fe Ca。 2H CO2 { ． 2Au Fe Ca CO32 H 2 o 5 结 沦 湘西金矿 马底驿组形成子活 动大 陆边缘构造环境 ，沉 积了一套具鲍 马序 列的浊积岩．岩 类学 特征 为含 火山物质 的杂砂岩 ，富含金、 锑、钨等元素 ，在 褶皱变形 和 变质 时成矿 元素活 化，形成变质热液由高压区向低压区运移至层间断裂发生化学反应沉淀形成矿床． 湘 面金矿林 庆 熙高级工程 师， 陈裕洪、游臆松、 彭子 宜和谭碧 富工程 师在本文研 究工作 中给予 T大力支持，阮道源教 授和 易诗军副教 授指 导 T岩石 鉴 定工作，特致谢意． 参考文献 献林 ， 品诗军 ，繁盎 城．桂 林 冶金 地质 学院 学报 ，1 9 8 4 ， 1 r 2 1 张 掘 蔫 ． 中 南 矿 冶 学 院 学 报 ， 1 9 7 8 ，1 I 5 8 张 淑琦 ．华南 地 区古 大陆边 缘构 造史 ．武 茂 r武 汉地质 学院出 版让， 1 9 8 6 ．1 1 3 钟 末球， 王倡 吾。吴 兆祥， 曹举j 哥．辩南 i { } 盎地 质，1 9 7 5 ， 1 I 3 4 夏 邦栋 ． 抗积学 擢，l 9 8 6 ， 4 1 r 4 9 Bo y l e R W ．Tu r b i d i t e Hp s t e d Go l d De p o s i t s ，Ge o l o g i c a l As s o c i a t i o n 0 { Ca a a d a Sp e c i a I P a t p e r 。 1 9 8 6 32 t 1 季 螋峰． 刈莫 惶． 矿席地质 与 矿伟 地球化 学研 究新进 展． 兰 州， 兰州大 学出版社 ，1 9 9 0 ． 8 2 A DI S COVERY OF L ATE P R0TER0Z0I C VOL CA NI C DEBRI S AND T URBI DI TE ATI ON l N W E S T HUNA N AND THE I R METAL L 0GENI C S I GNI F l CA NCE “ i j u n De p a r t me n t o f Ge ol og y ABSTRA CT The t u r b i d i t e f o r ma t i o n i n c l u di ng Bo u ma s e r i e s a n d vo l c a ni c d e b r i s h a s b e e n d i s c o ve r c d i n La t e Pr o t e r o z oi c g r o u p i n W u xi g o l d f i e l d ， W e s t Hu n an． O r e - s our c e m at cr i al s i n t ur bi di t e w e r e a ct i vat e d and t r ansf er e d as d e f or m a t i on and m e t a m or phi s m of t ur bi di t c and pr e c i pi t at e d i n i nt e r l aye r sl i di ng z one The s i g n i f i c a n c e a n d r e l a t i o n s h i p b e t we e n t h e p y r i t i z at i o n a nd e a r b on a t i z a t i o n a n d gol d me t al l i z at i on ar e d i s c us s e d- Ke v wo r d s Bo L i ma s e r i e s ；t u r b a i t e ；voi c a ni c I i l a t e r i a l ；g o l d d e po s i t 维普资讯