黔西南高砷煤與卡林型金礦成因關系研究.pdf

1、高砷煤主要產(chǎn)于黔西南的興義、安龍、興仁等縣市，位于滇、黔、桂“金三角”卡林型金礦分布區(qū)。研究區(qū)內高砷煤賦存于上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M，區(qū)內地層主要為二疊系茅口組灰?guī)r，龍?zhí)督M粘土巖、砂巖，夾有煤層及灰?guī)r，長興組燧石灰?guī)r，大隆組硅質頁巖和三疊系夜郎組細砂巖，區(qū)內大量的卡林型金礦也賦存于龍?zhí)督M。在黔西南高砷煤礦區(qū)及附近經(jīng)?？梢娍中徒鸬V床(點)的產(chǎn)出，甚至可見高砷煤與金礦體共存，形成外生礦床與內生礦床共存的獨特地質現(xiàn)象。本文從黔西南高砷煤與卡林型金礦的

2、區(qū)域地質背景、高砷煤與卡林型金礦的地質特征、高砷煤與卡林型金礦的關聯(lián)特征、典型高砷煤與卡林型金礦的成礦地球化學特征、高砷煤與卡林型金礦的共存成因研究等方面對黔西南高砷煤與卡林型金礦的成因關系進行深入研究，得出以下結論： 1、黔西南高砷煤及大量的卡林型金礦的富集嚴格受沉積層位控制。含煤巖系及卡林型金礦含礦巖系位于峨眉山玄武巖(“大廠層”)與下三疊統(tǒng)之間，為龍?zhí)峨A沉積。 2、外觀上，高砷煤與非高砷煤無法區(qū)別。As含量高的樣品

3、黃鐵礦含量高，黃鐵礦脈發(fā)育，黃鐵礦結晶較粗大：相反，As含量相對較低的樣品，黃鐵礦含量較少，多呈星散狀分布，黃鐵礦晶粒細小。顯示出As礦化與后生黃鐵礦關系更密切。 3、貴州西部并非所有的煤都是高砷煤，即使同一個高砷煤礦床，也并非所有的煤層含As量都高，而只是其中的一層或數(shù)層是高砷煤。 4、各種形態(tài)的黃鐵礦(草莓狀、星散狀、條帶狀、自形-半自形粒狀、填隙浸染狀、具環(huán)邊結構的黃鐵礦及其他形狀)及其他礦物、有機質中未檢測到砷，

4、而且沒有發(fā)現(xiàn)毒砂等含砷礦物，砷不以獨立礦物形式存在。 5、砷與會密切共生，高砷煤礦床附近總有金及其它金屬礦床(點)；高含量相比較，其值明顯偏高，它們能夠為以后高砷煤、卡林型金礦形成提供豐富的砷、金礦源。 6、稀土元素、礦物包裹體、穩(wěn)定同位素地球化學研究揭示：金、汞、鉈礦石與龍?zhí)睹合抵械纳榫哂型葱?，龍?zhí)睹合淀搸r與峨眉山玄武巖在稀土元素組成上具有繼承性。 7、峨眉地幔熱柱活動是黔西南高砷煤、卡林型金礦形成的先決條件

5、，是它提供了形成高砷煤、卡林型金礦的物質來源，在晚二疊世－中三疊世的地幔熱柱巖漿活動，大規(guī)模噴發(fā)的巖漿物質通過熱水沉積作用直接沉淀或經(jīng)過海解作用而沉積形成含砷、金等成礦物質的礦源層。 8、峨眉地幔熱柱活動改造了黔西南地區(qū)沉積環(huán)境。峨眉山玄武巖漿的多次間歇性噴發(fā)產(chǎn)生的成礦動力作用成就了黔西南高砷煤、金礦等礦床的形成。高砷煤、金礦的形成過程，實際上是As、Au的活化→遷移→聚集的過程。 9、燕山期峨眉地幔熱柱活動改變了黔西南

6、的宏觀構造條件，使含礦熱水體系從相對封閉到半封閉-開放體系轉變，導致砷、金等成礦物質的富集沉淀形成高砷煤和卡林型金礦床。 通過研究推測高砷煤、金礦的形成過程如下：黔西南地處瀕臨特提斯-喜馬拉雅構造域與瀕太平洋構造域的結合部位的特殊大地構造位置，峨眉地幔熱柱活動持續(xù)時間漫長，在海西期東吳運動作用下，貴州最為強烈、規(guī)模較大的一次峨眉地幔熱柱活動形成黔西南興義、安龍、興仁、貞豐一帶的環(huán)境較為閉塞、臺地相與臺地邊緣斜坡相的過渡地帶的沉積

7、環(huán)境；同時，峨眉地幔熱柱活動產(chǎn)生的晚二疊世早期峨眉山玄武巖漿噴發(fā)，為基性巖漿活動的高峰期，伴隨著海底火山熱液活動，大量的As、Au及其它微量元素呈極分散均一狀態(tài)進入這一特殊的沉積盆地環(huán)境，隨著古海平面的變化，沉積形成龍?zhí)督M煤系地層。處于成巖期的煤層、地層中的As、Au及其它微量元素呈極分散均一狀態(tài)；但在燕山期峨眉地幔熱柱再次活動作用下，由于峨眉地幔熱柱活動形成區(qū)域熱異常，地下水深滲循環(huán)不斷從峨眉山玄武巖、煤系地層中萃取大量的As、Au等

8、成礦物質形成熱水，由于強烈的構造運動，使相對封閉的平衡體系遭到破壞，當這些熱水活化沿褶皺、斷裂等構造薄弱帶運移，在通過煤層時發(fā)生熱水沉積作用，在局部地段黃鐵礦中大量富集As、Au等成礦物質，結果形成高砷煤及周圍的金礦床(點)和其它元素異常、礦化。本論文總結出高砷煤、卡林型金礦成礦模式。 總之，峨眉地幔熱柱活動噴發(fā)的峨眉山玄武巖漿提供了貴州西部高砷煤、卡林型金礦等形成的成礦物質來源和異常地熱背景，促進了含礦熱水的循環(huán)和運移，加之后