不同期成矿作用在同一矿区内发生成矿，形成复合矿床，是矿床学关注的热点问题之一(陈国达, 1982; 涂光炽, 1975; 翟裕生等, 2009; 侯增谦等, 2011; 王玉往等, 2011; 邓军等, 2016)。现有研究成果表明，安徽铜陵冬瓜山大型铜矿(侯增谦等, 2011)、云南老厂铅锌-钼矿(Li et al., 2015; 黄钰涵等, 2017)、粤北大宝山多金属矿床(伍静等, 2014; Huang et al., 2017)等都是复合成矿作用形成的复合矿床。因此，复合成矿作用愈来愈引起关注。

广西丹池成矿带南端五圩矿田三排洞Pb-Zn-Sb矿床近年找矿取得新突破，发现了数个Sb-Au矿体。这些Sb-Au矿体锑比较富，有重要的经济意义，引起生产单位的广泛关注。过去对五圩矿田工作主要集中于箭猪坡Pb-Zn-Sb矿床上，多认为五圩矿田具有良好的找矿潜力，可媲美同一矿带的大厂矿田(张国林等, 1998; 王永磊等, 2013; 梁婷等, 2014; 蔡建明等, 1995; 张如柏等, 1999; 王自有和王型珍, 2000; 陈玲等, 2015)。由于五圩矿田仅在三排洞矿床发现Sb-Au矿体，目前对三排洞矿床Sb-Au矿化和Pb-Zn-Sb矿化关系了解不多，不确定两类矿化是同一成矿作用的产物，还是不同成矿作用产物，或者是否为复合成矿作用形成？本文分析了三排洞矿床Sb-Au矿体，Pb-Zn-Sb矿体控矿构造产状、矿物组成、元素组合及流体特征差异，论证两类矿化的关系。该工作对厘清五圩矿田成矿演化及深入了解区内Sb-Au成矿作用等都有着重要意义。

广西五圩矿田位于NW向丹池成矿带南端，右江裂陷盆地东北部边缘，NW丹池褶断带与EW向河池-金城江褶断带复合部位南侧(图 1a)。其北西部分别为著名的大厂矿田及北香矿田(图 1a)。丹池成矿带位于NW向丹池断陷盆地内，主要出露地层为泥盆系-中三叠统海相碳酸盐岩-碎屑岩，矿化主要产于泥盆系灰岩及泥灰岩中。矿带内岩浆活动较弱，仅在大厂矿田出露燕山晚期中酸性侵入岩(蔡明海等, 2006)。区内构造活动强烈，形成了一系列褶皱及断裂，主要褶皱有NW向丹池褶皱、近东西向河池-金城江褶皱(王思源等, 1990)，断裂构造可分为两组，主要断裂为NW向，次级断裂NE向。

图 1

Fig. 1

图 1 丹池成矿带(a, 据王思远等, 1990)及五圩矿田地质简图(b, 据陈玲等, 2015修改) Fig. 1 Danchi ore belt (a, modified after Wang et al., 1990) and sketch geological map of the Wuxu ore field (b, modified after Chen et al., 2005)

五圩矿田位于五圩背斜核部，背斜两翼不对称，东翼地层产状较缓，倾角多在20°~50°之间，西翼倾角较陡，在60°~85°之间(陈玲等, 2015)。五圩矿田矿床较发育，主要有箭猪坡矿床、三排洞矿床及其它一系列小型矿床和矿化点(图 1b)。五圩矿田内出露地层主要有泥盆系泥岩、泥灰岩、硅质岩及灰岩；石炭系硅质泥岩、白云岩，二叠系灰岩、硅质岩等，三叠系页岩、粉砂岩等(梁婷等, 2014)，区内未见岩浆岩。区内断裂构造主要NNW，少部分NE及EW向。五圩矿田目前仅在三排洞矿床见Sb-Au，其它矿床未见相关报道。

三排洞矿床位于五圩背斜西翼，箭猪坡大型矿床西北侧约2.5km处。区内主要发育泥盆系及石炭系地层。泥盆系地层从老至新主要为中泥盆统郁江组灰黑色粉砂质泥岩夹薄层状泥灰岩及灰岩；中泥盆统东岗岭组下部深灰色、黄褐色钙质泥岩、砂质泥岩夹泥灰岩、灰岩，中部为灰岩夹泥岩，上部为泥灰岩夹泥岩及泥灰岩；上泥盆统榴江组硅质岩及硅质灰岩-硅质泥岩、厚层状-扁豆状灰岩等。石炭系地层主要出露于矿区南西角，主要为硅质泥岩、泥岩夹泥灰岩及白云质灰岩。三排洞矿区断裂构造发育，可分为NNW向及NW向两组。NNW向断裂在矿田及矿区内都很发育，主要由F101及F105断裂组成(图 2)，断裂走向约350°，倾向SWW，倾角较陡，一般在70°~80°之间。其中F101断裂长超过9km，穿过矿区，破碎带宽1~15m。常见挤压透镜体，具压扭性质，本区的Pb-Zn-Sb矿体主要赋存于该断裂中。另一组规模较小，主要为NW向，约320°，倾向NE，倾角约50°~60°之间，Sb-Au主要赋存于这组断裂中。

图 2

Fig. 2

图 2 三排洞矿床地质简图(据覃少敏，2017①修编) Fig. 2 Sketch geological map of the Sanpaidong deposit

① 覃少敏.2017.可池市三排洞矿业公司芙蓉厂矿段生产勘探设计报告

三排洞矿床发育两类不同元素组合矿化，一类为Pb-Zn-Sb矿化，另一类为Sb-Au矿化(图 2)。在矿区北东部芙蓉厂220中段发现近南北向的Pb-Zn-Sb矿脉切割北西向Sb-Au矿脉，表明Sb-Au矿化早于Pb-Zn-Sb矿化。

三排洞矿床Sb-Au矿体锑金属开采量超过1万吨，已达中型规模，金的开采量不详。Sb-Au矿体锑品位较富，一般Sb大于10%，金品位多大于2×10^-6，Ag含量较低，多小于20×10^-6。Sb-Au矿脉主要分布于矿区北东角和南部(图 2)。矿区北东部Sb-Au矿化主要为脉状产于NW向(320°)断裂带中，产状受断裂带控制，矿区南部部分矿化产于顺层破碎带中(图 2)；矿体长度一般为100~200m，厚度0.5~6m。矿化有一定分带，上部雄雌黄、辰砂较多，主要为As-Hg-Au组合，下部辉锑矿较多，偶见少量浅色闪锌矿及黄铁矿，主要为Sb-Au组合。Sb-Au矿化矿石矿物主要有辉锑矿、雄黄、辰砂、黄铁矿、闪锌矿、自然金(图 3e-h)。脉石矿物主要有石英及方解石，蚀变较强，主要有硅化、碳酸盐化及少量黄铁矿化，见块状石英和碳酸盐脉。

图 3

Fig. 3

图 3 三排洞矿床Pb-Zn-Sb (a-d)和Sb-Au (e-h)矿化矿石特征图 (a)铁闪锌矿和方解石; (b)铁闪锌矿-脆硫锑铅矿-方解石；(c)晚阶段黄铁矿-碳酸盐-石英脉穿插早阶段方铅矿；(d)闪锌矿中见大量针状脆硫锑铅矿；(e)辉锑矿-方解石矿石; (f)辉锑矿石英矿石；(g)雄黄矿石；(h)辉锑矿包裹闪锌矿，表明闪锌矿较早 Fig. 3 Photos showing features of Pb-Zn-Sb (a-d) and Sb-Au (e-h) ore of the Sanpaidong deposit

三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿体Pb+Zn金属量超过10万吨，具中型规模，锑金属量近4万吨，也具中型规模，矿体Ag含量较高，多大于100×10^-6，金含量较低，小于0.1×10^-6。三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿化主要沿区内NNW向断裂带分布，矿脉产状受断裂带控制(图 2)，少部分矿体沿顺层破碎带展布。目前控制矿体长度在100多米到1280米之间，厚度多在2~6m之间。据穿插关系，矿化粗略分为早阶段的方铅-闪锌-脆硫锑铅矿石英阶段和晚阶段的黄铁矿-碳酸盐-石英阶段(图 3)。早阶段为主要矿化阶段，晚阶段矿化规模较小。三排洞Pb-Zn-Sb矿化矿石矿物主要有：铁闪锌矿、脆硫锑铅矿、特硫锑铅矿、硫锑铅矿、黄铁矿及含银锑黝铜矿等(图 3a-e)。脉石矿物主要为方解石、白云石、石英、绢云母等。围岩蚀变较弱，主要蚀变有碳酸盐化、硅化、绢云母化及黄铁矿化等。

闪锌矿和石英流体包裹体温度、气相组成和盐度分析工作在中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室及广西大学资源环境与材料学院完成；用Linkam THMSG600型冷热台，冰点测试精度(-100~25℃)为±0.1℃，均一温度(25~500℃)为±1℃。包裹体激光拉曼光谱分析在中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室完成；测试仪器为显微激光拉曼光谱仪(HORIBA-JY Xplora)。闪锌矿电子探针分析在中国科学院广州地球化学研究所完成。仪器工作条件为：加速电压20kV，电子束流20nA，激光束径1μm。用美国标样委员会推荐的标样对测试结果进行校正，元素分析误差＜3%。

本文分别分析了三排洞矿床Sb-Au矿化主矿化阶段石英、方解石和Pb-Zn-Sb矿化阶段闪锌矿包裹体均一温度、盐度及气相组成。

三排洞矿床Sb-Au矿化石英、方解石包裹体发育，包裹体大小在3~13μm，多呈椭圆形或多边形，成群成带分布。矿化石英、方解石中包裹体可分为下述四种类型：(1)气液包裹体，气液比小于45%，均一至液相；(2)富CO₂包裹体，由气相CO₂、液相CO₂和液相水组成，气液比为5%~25%，均一至液相；(3)液体包裹体，主要由液体组成；(4)气体包裹体，气体包裹体气液比大于50%，均一至气相。气液包裹体最发育，约占88%，富CO₂包裹体约占8%，气体包裹体及液体包裹体都较少，各在2%左右。Sb-Au矿化石英、方解石包裹体均一温度变化较大，在130~290℃之间，峰值在160~200℃之间，盐度变化较大，在1.4%~11.2% NaCleqv之间，主要集中在3.5%~5.5% NaCleqv之间(图 4a, b)。在同一视域中偶见均一温度相近，分别均一到液相和气相且盐度差异较大的包裹体，表明局部发生了沸腾。这可能是导致少量高温包裹体盐度较高和较低的重要原因之一。

图 4

Fig. 4

图 4 Sb-Au和Pb-Zn-Sb矿化包裹体地球化学分析图 Sb-Au矿化闪锌矿包裹体均一温度频率图(a)和温度-盐度图(b)；(c) Pb-Zn-Sb矿化石英包裹体均一温度频率图；(d) Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿包裹体成分激光拉曼图 Fig. 4 The fluid inclusion geochemistry of Sb-Au and Pb-Zn-Sb mineralization

三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿内包裹体比较发育，包裹体长径为5~20μm，多为椭圆状，呈星散状分布。据包裹体中的气液比例及相态，闪锌矿中包裹体可分为(1)气液包裹体，气液比为10%~50%；(2)富CO₂包裹体，由气相CO₂、液相CO₂和液相水组成，气液比为5%~15%；(3)含子矿物包裹体，由气相、液相和子矿物相组成，气液比为15%~25%。三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿内包裹体主要为气液包裹体，约为53%，次之为富CO₂包裹体，约为45%，含子矿物包裹体较少，少于2%。闪锌矿中包裹体的均一温度在160~230℃之间，峰值区间主要在180~230℃之间(图 4c)，盐度在8%~10% NaCleqv之间，由于盐度测定数值较少(8个点)，供仅参考。

三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿中包裹体的液相成分主要为水，气相成分主要为CO₂，含少量CH₄等气相碳氢化合物(图 4d)。

三排洞Sb-Au矿化和Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿成分组成见表 1。Sb-Au和Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿Fe含量明显不同，前者Fe含量很低，多小于0.12%，后者Fe含量较高，在1.40%~3.65%之间。Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿Fe含量是Sb-Au矿化闪锌矿Fe含量的十倍以上。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 Sb-Au和Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿元素含量(wt%) Table 1 Element content of sphalerite from Sb-Au and Pb-Zn-Sb mineralization (wt%) 矿化名称 Fe S Zn Au Total Sb-Au矿化闪锌矿 0.02 33.22 65.56 0.14 98.94 0.12 32.72 65.98 0.07 99.88 0.01 33.52 66.49 0.08 100.10 0.09 33.12 66.15 0.13 99.49 0.06 33.34 65.44 0.12 98.96 Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿 1.47 33.91 65.42 0.03 100.83 2.87 33.62 62.85 0.10 99.43 1.40 33.76 64.75 0.09 99.99 2.41 33.34 63.55 0.00 99.30 3.13 33.68 62.59 0.02 99.42 3.65 35.42 60.04 0.00 99.11

表 1 Sb-Au和Pb-Zn-Sb矿化闪锌矿元素含量(wt%) Table 1 Element content of sphalerite from Sb-Au and Pb-Zn-Sb mineralization (wt%)

五圩矿田三排洞矿床Sb-Au矿体和Pb-Zn-Sb矿体空间上相近，生产单位把它们看作同一成矿作用的产物。三排洞矿床Pb-Zn-Sb和Sb-Au矿化为同一成矿作用不同成矿阶段的产物?还是不同成矿作用的产物?

三排洞矿床Sb-Au和Pb-Zn-Sb矿体控矿构造产状明显不同。Sb-Au矿体主要沿走向320°断裂分布，倾向NE，倾角50°~60°，Pb-Zn-Sb矿体则主要沿走向350°断裂分布，倾向SWW，倾角70°~80°，两者倾向相反。两类矿体控矿构造产状的明显不同，可能为不同期构造-成矿事件的产物。

三排洞矿床Sb-Au矿化和Pb-Zn-Sb矿化虽然都含锑，但两者含锑矿物明显不同，Sb-Au矿化的锑主要为辉锑矿，而Pb-Zn-Sb矿化中的赋锑矿物则主要为脆硫锑铅矿及特硫锑铅矿，辉锑矿不多；早期Sb-Au矿化基本不含铅，而Pb-Zn-Sb矿化则Pb含量较高。此外，三排洞矿床两类矿化蚀变也有一定差异，Sb-Au矿化硅化及碳酸盐化都比较强，黄铁矿化相对较弱，见较多块状石英及碳酸盐矿物；而Pb-Zn-Sb矿化碳酸盐化及黄铁矿化比较强，硅化较弱，脉石中见较多碳酸盐矿物，局部见黄铁矿较富，石英较少，稀见块状石英。矿物结晶析出受矿物沉淀析出时热液物理化学环境控制(Sun et al., 2013, 2015; Liang et al., 2009; Wu et al., 2012; 陈喜连等，2016; Zou et al., 2017)，两类矿化矿物组成明显差异，尤其是赋锑矿物的明显不同，表明两类矿化矿物沉淀时成矿热液的物理化学环境明显不同。综上所述三排洞矿床Sb-Au和Pb-Zn-Sb矿化控矿构造及矿物结晶析出物化环境不同。

三排洞矿床晚期Pb-Zn-Sb矿化和早期Sb-Au矿化成矿均一温度都为中低温，但两类矿化成矿温度峰值有一定的差异，晚期Pb-Zn-Sb矿化成矿温度峰值在180~230℃之间，早期Sb-Au矿化成矿温度峰值在160~200℃之间，晚期略高于早期。Pb-Zn-Sb矿化包裹体中含大量富CO₂包裹体，约占45%，表明成矿流体含大量CO₂；Sb-Au矿化石英、方解石中富CO₂包裹体约占8%，显示Sb-Au矿化成矿流体相对贫CO₂。此外，Pb-Zn-Sb矿化流体中还含有少量CH₄等气相碳氢化合物，而Sb-Au矿化成矿流体中未见有关碳氢化合物。这表明晚期Pb-Zn-Sb矿化成矿流体为富CO₂流体，含少量有机质，而早期Sb-Au矿化成矿流体则为相对贫CO₂流体。

三排洞矿床晚期Pb-Zn-Sb矿化富Ag贫Au，闪锌矿颜色较深，含铁较高，多在1.40%~3.65%之间(表 1)，暗示成矿热液相对富Fe，成矿热液系统成矿元素组合应为Zn-Pb-Sb-Ag-Fe。Sb-Au矿化中闪锌矿颜色较浅，铁含量低，多小于0.12%，少见方铅矿，而在矿化脉上部则见雄雌黄及辰砂，其热液元素组合应为Sb-As-Hg-Au。

三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿化和Sb-Au矿化成矿热液不但CO₂含量明显不同，且两者的成矿元素组合也不同，这些明显差异不支持两类矿化属同一成矿系统的产物。

五圩矿田三排洞矿床Sb-Au和Pb-Zn-Sb矿化控矿构造、成矿环境、热液系统成矿元素组合、成矿流体成份、成矿温度都存在一定的差异。这些差异既可能为同一成矿作用不同标高或同一成矿作用不同成矿阶段所致，也可能为不同成矿作用所致。现有研究表明，很多矿床，尤其是与岩浆热液有关矿床多具分带特征(Zou et al., 2017; Liang et al., 2007)，如冈底斯南部斑岩铜钼矿带北铅矿床具有上铅锌下钼特征(唐菊兴等, 2009)，云南老厂矿床也具有上铅锌下钼矿特征(黄钰涵等, 2017)。因此，三排洞矿床两类矿化元素组合不同也可能为同一成矿作用早晚或不同标高矿化分带所致。

三排洞矿床Sb-Au和Pb-Zn-Sb矿化发育于同一标高，因此，两类矿化元素组合差异不应为同一成矿作用不同标高分带所致；此外，Sb-Au矿化本身即分带，矿体上部富雄雌黄及辰砂，具As-Hg-Au元素组合，中下部富辉锑矿，偶见闪锌矿，具Sb-Au±Zn元素组合特征，而深部Sb-Au标高低于Pb-Zn-Sb矿化标高。这也进一步表明两类矿化元素组合差异不是矿化分带所致。

三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿化切穿Sb-Au矿化脉，显示Sb-Au矿化早于Pb-Zn-Sb矿化。同一成矿作用一般会从早至晚成矿温度逐渐降低，晚期发育低温元素组合的矿化。三排洞矿床相对较晚的Pb-Zn-Sb矿化温度略高于较早的Sb-Au矿化温度，和一般矿床从早到晚成矿温度降低相反，加上两类矿化与不同期次断裂构造有关，可以认为两类矿化为非同一成矿作用早晚矿化阶段的产物。

三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿体和其东南部约2.5km处箭猪坡大型矿床(陈玲等, 2015)及约5km处饿洞矿化(点)元素组合及矿物组合相似，都相对富银贫金。后两者矿区内未见金矿化，说明五圩矿田Pb-Zn-Sb成矿作用仅发生银的富集作用，未发生Au的富集作用。这也说明区内Pb-Zn-Sb矿化和Sb-Au矿化不属同一成矿作用的产物，没有成因联系。此外，同一成矿作用成矿流体特征及成矿元素组合多具一定的继承性，三排洞Pb-Zn-Sb和Sb-Au矿化成矿热液成矿元素组合的明显差异，前者含铅富银，后者富金少锌，贫银和铅，继承性差，也表明两类不同元素组合矿化不属同一成矿作用的产物，没有成因联系。

综上所述，五圩矿田三排洞矿床Sb-Au矿体和Pb-Zn-Sb矿体是不同成矿作用分别形成的，正是由于它们为不同成矿作用的产物，其控矿构造、成矿环境、成矿热液元素组合及CO₂含量和矿物组合等也不同。因此，五圩矿田三排洞矿床发生了复合成矿作用，早期形成主要沿约320°走向断裂及顺层破碎带分布的Sb-Au矿化，成矿热液系统具Sb-Au-As-Hg±Zn元素组合，成矿流体相对贫CO₂及铁，形成少量贫铁闪锌矿；晚期形成主要沿约350°走向断裂及沿顺层破碎带分布的Pb-Zn-Sb矿化，成矿热液系统具Pb-Zn-Sb-Ag-Fe元素组合，成矿流体富CO₂，由于成矿热液相对富铁，因此，形成闪锌矿铁含量较高，也相对发育黄铁矿。由于三排洞矿床发生了早晚两期不同成矿作用形成的矿化，其不仅发育五圩矿田普遍见到的Pb-Zn-Sb矿体，也发育其它矿床少见的Sb-Au矿体。三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿化和Sb-Au矿化没有成因联系，三排洞矿床为复合成矿作用形成的矿床。三排洞矿床不同元素组合矿体为不同成矿事件的产物，因此，同一地区不同成矿作用可形成不同元素组合矿床。

五圩矿田三排洞矿床Sb-Au矿化元素组合及矿物组合和接壤区滇黔桂卡林型金矿床相似，成矿流体也贫铁(Su et al., 2009a)，因此，三排洞矿床Sb-Au矿化可能和我国西南地区卡林型金矿床的成因具亲缘性，和燕山中晚期地壳流体有关(Su et al., 2009b)。五圩矿田Pb-Zn-Sb矿化元素组合及矿物组成和丹池成矿带北香矿田及大厂矿田的相似(图 1a)；大厂矿田矿床主要是燕山晚期形成的(梁婷等, 2014)，因此，初步推测五圩矿田Pb-Zn-Sb矿床和同一成矿带大厂矿田矿床为同一成矿事件的产物，三排洞矿床Pb-Zn-Sb矿体可能为燕山晚期成矿事件的产物。

我们的研究结果表明，五圩矿田三排洞矿床不仅发生了Pb-Zn-Sb矿化，也经历了Sb-Au成矿作用。三排洞矿床Sb-Au成矿作用具有分带特征，上为As-Hg-Au组合，形成雄雌黄及辰砂等矿物，下为Sb-Au-Zn，发育辉锑及闪锌矿等矿物。五圩矿田外带发育较多Hg和As矿化异常点(图 1b)，过去多认为其属外带的低温矿化点(陈玲等, 2015)。据五圩矿田发生过Sb-Au成矿作用，这些Hg和As矿化异常点可能为Sb-Au矿化上部，其深部具良好的Sb-Au找矿潜力，今后应注意这些Hg和As矿化深部Sb-Au矿化的找矿工作。

通过上述分析，我们得出下列结论：

(1) 五圩矿田三排洞矿床由早期Sb-Au矿化和晚期Pb-Zn-Sb矿化组成，早期矿化和晚期矿化为不同期成矿作用的产物，没有成因联系，三排洞矿床为复合成矿作用形成的矿床，同一地区不同期成矿作用可形成不同元素组合矿床；

(2) 三排洞矿区早期Sb-Au矿化成矿温度主要集中于160~200℃之间，成矿流体贫Fe及相对少CO₂；晚期Pb-Zn-Sb矿化成矿温度主要集中于180~230℃之间，成矿流体富CO₂、Ag及相对富Fe；

(3) 五圩矿田Hg和As异常矿化点深部具良好找Sb-Au前景。