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河池丹池礦帶

發布時間: 2024-03-10 21:08:31

1. 大廠礦田地質簡況

大廠錫多金屬礦田位於錫銅鉛鋅銀銻汞成礦帶中段。整個成礦帶沿丹池褶斷帶呈NW-SE向展布。

丹池褶斷帶地處桂西北的南丹、河池和黔南的獨山境內,長約130km,寬約10km,構造帶總體走向為NW向。它是由NW向復式褶皺系和一系列NW向、NE向和近S-N向斷裂組成的復合構造帶。

位於構造帶上的麻陽、芒場、大廠、五圩和拉利等地,是其北東側的獨山、周覃、撈村、都川和懷群等NE向背斜與之交接部位,形成大致等距(35~40km)分布的五個相對隆起區。在隆起區內發育有次級NW向倒轉背斜和NW向、NE向和近S-N向斷裂。在大廠、芒場兩個隆起區中,有燕山晚期中酸性岩漿岩出露(圖4.3)。

沿丹池褶斷帶從北到南依次分布有麻陽、芒場、大廠、五圩及西部的益蘭等五個礦床(田),其中大廠錫多金屬礦田礦化規模最大,已探明的錫金屬量超過100萬噸,並伴生有豐富的鉛、鋅、銻、銀等;次為五圩礦田,其鉛、鋅、銻、銀多金屬礦床達大型規模,伴生有中小型的錫、鉬、汞、銅多金屬礦床;芒場礦床以錫多金屬礦化為主,規模相對較小;麻陽和益蘭分布汞礦床。

圖4.3 丹池褶斷帶構造綱要圖

1.三疊系;2.二疊系;3.石炭系;4.上泥盆統;5.中泥盆統;6.閃長玢岩;7.花崗斑岩;8.黑雲母花崗岩;9.正斷層;10.逆斷層;11.性質不明斷層;12.向斜軸;13.背斜軸;14.倒轉背斜軸

大廠礦田內主要出露地層為泥盆系、石炭系和二疊系。泥盆系是主要賦礦層位,為一套碳質頁岩、泥岩,礁灰岩,扁豆狀、條帶狀灰岩及硅質岩的復雜岩性組合。

礦田內產出的岩漿岩屬燕山晚期中酸性侵入體,為黑雲母花崗岩、白崗岩、二長花崗岩、偉晶岩、花崗斑岩和閃長斑岩等。主岩體為黑雲母花崗岩,在礦田中部龍箱蓋地區地表呈岩枝、岩床出露,下部為隱伏岩株。次為花崗斑岩和閃長斑岩岩牆,分布於礦田西側羅馬村至龍頭山一帶。礦田內規模最大的褶皺、斷裂構造為NW向丹池大背斜和丹池大斷裂,在大背斜西側從東向西依次有NW向大廠背斜、拉索背斜及相應出現的大廠斷裂等。礦田內NW向斷裂也普遍發育,並與NE向構造共同控制了礦床的產出。

大廠礦田按礦化類型和空間分布可分為三個礦帶(圖4.4):①西礦帶主要有長坡和龍頭山兩個礦區,產出礦石以錫石-硫化物-硫鹽類礦物組合為特徵;②中礦帶位於礦田中部拉么、茶山及其外圍一些地區,產出矽卡岩型鋅銅硫化物礦床及銻鎢石英脈型礦床;③東礦帶主要有大福樓和亢馬兩個礦床,礦石類型以錫石-磁黃鐵礦組合為主。

圖4.4 大廠礦田地質略圖

1.三疊系;2.二疊系;3.石炭系;4.上泥盆統;5.中泥盆統;6.向斜軸;7.背斜軸;8.倒轉背斜軸;9.正斷層;10.逆斷層;11.閃長玢岩;12.花崗斑岩;13.黑雲母花崗岩;14.礦體水平投影;15.裂隙礦脈

2. 構造條件為成礦提供有利的定位空間

大廠礦床的形成明顯受到構造的控制。構造既控制了礦床的分布,也控制了礦體的形態和變化,即構造條件為成礦物質的聚集提供了有利的空間。體現在以下方面:

1.構造控制了礦區岩漿岩和礦床的分布

丹池盆地為右江裂谷盆地邊緣的次級裂陷盆地,屬於古特提斯構造域,盆地的性質、演化和發展受古特提斯洋的控制。在早泥盆世塘丁期,伴隨著古特提斯洋的開裂,NW向基底斷裂產生張裂活動,形成NW向丹池坳陷帶,同時誘發NE向的走滑斷裂。兩組斷裂聯合控制著丹池盆地內泥盆系和石炭系的沉積。NW向丹池斷裂為深大斷裂,在印支運動的強烈擠壓作用下,形成NW向的褶皺和斷裂(如大廠背斜和大廠斷裂),奠定了丹池成礦帶的構造格架。燕山晚期,由於太平洋板塊自SE-NW方向擠壓,NW和NE兩組斷裂再次發生走滑拉張活動,在兩組斷裂的交匯處,使得含錫花崗岩漿上升侵位形成礦床,同時還由於NE向斷裂發育的等距性,形成的礦床大致等距分布。所以在丹池成礦帶由北向南依次有麻陽、芒場、大廠、北香、五圩等錫多金屬礦床(田),而在大廠礦田,圍繞籠箱蓋花崗岩礦體分布具有分帶性,東帶有大福樓、茅坪沖、坑馬等礦床,西帶有長坡-銅坑、巴黎、龍頭山礦床,中部有拉么鋅(銅)礦體。

2.構造控制了礦體的產出形態、位置和規模

大廠礦床礦體的形態有層狀與脈狀之分。礦體的產出除了受到圍岩性質的影響外,主要還受到構造性質的控制。主要體現在:①大廠背斜是大廠礦區主要的構造型式之一,背斜的轉折端是應力集中的部位,容易產生橫張節理和虛脫空間,有利於礦液充填,因而在大廠倒轉背斜的傾伏端是大脈狀礦體產生的有利場所,隨著背斜向SE傾沒,大脈狀礦體也逐步減少或消失,該類礦體規模不大,礦脈的連續性較好且穩定,礦體的品位表現為上富下貧;②在應力作用下,層內的剪切褶皺、不同岩性層間滑脫構造以及岩層內的裂隙構造是區內主要的容礦構造類型,控制著區內層狀及網脈狀礦體,該類礦體規模較大(如75號、77號、79號、91號、92號礦體);③晚期區內以張性為主兼具剪性的NE和NW及SN向斷裂有利於脈狀礦體的形成;④一些次級褶皺的轉折端往往形成虛脫部位,有利於形成富且小的富礦包;⑤在岩體與圍岩接觸部位的岩突、接觸帶與斷裂構造的復合部位有利於層狀和脈狀的Zn-Cu礦體的產出(如拉么Zn-Cu礦);⑥100號礦體的產出也明顯受到構造的控制。處於背斜軸部的礁體隆起頂部,由於受到強烈的擠壓,產生不同程度的層間剝離、破碎,在與斷裂和裂隙的交匯處,在一定范圍內產生一些富礦包及礦柱;在礁體不對稱隆起的西翼陡傾斜的扭褶部位,往往產生一些SN向的橫張斷裂和層間錯動,形成一些陡傾的礦體和層狀礦體;在礁體的軸部,受到兩個壓扭性大逆沖斷裂的控制以及礁體特殊岩性的影響,在深部應力集中和擠壓強烈的部位形成較大的「虛脫空間」,為礦液的充填和100號超大型礦體的形成提供了有利的場所。

事實上,礦體形成是斷裂、褶皺以及岩體侵入作用產生的多種有利構造形跡的復合。礦體的分布也是由主導控礦構造的方向所決定的,而礦床的主要容礦構造是由主幹斷裂所派生的次級斷裂,如NE向斷裂。

3. 廣西有色金屬集團有限公司有哪些礦山,在哪裡

1、廣西南丹縣大廠鎮銅坑錫礦,是廣西有色金屬集團有限公司旗下廣西華錫集團公司下屬的主要礦山企業之一。該礦是是中國有色金屬大型地下礦山,是世界罕見的錫、鋅、鉛、銻、銦、銀、砷等多金屬群生富礦區,被譽為「礦物學家的天堂」。 它是廣西有色集團主要原材料的生產基地。文章關鍵詞: 有色金屬 銅坑礦 股份 廣西 錫 地下礦山 多金屬 礦物學
2、廣西丹池礦,該礦帶的資源潛在價值4000多億元,發展前景十分廣闊。冶煉產品以產錫為主,綜合回收銦、鉛、銻、鋅、銀、鎘、鉍等多種金屬,並建成硫酸亞錫、氯化亞錫、錫銻鉛銅合金、銦靶材等冶煉產品深加工項目。
3、貴州畢節鉬鎳礦。畢節鉬鎳礦品位高,廣西有色成立樂華堃公司,為區域唯一整合主體。

4. 大廠礦田成礦條件和找礦潛力分析

從大廠礦田的發現和找礦歷史來看,主要的找礦突破大致可分為三個主要階段,第一階段是20世紀60年代至20世紀70年代,長坡礦床91號和92號礦體的發現,在這之前人們對大廠地區找礦潛力的認識還相當謹慎,因為地表僅出露幾條規模有限的礦脈,許多人甚至不看好該地區的找礦前景。第二階段是20世紀80年代龍頭山礦床100號和105號礦體的探明,在這兩個礦體被發現之前,許多人對中泥盆統馬家坳組生物礁灰岩的成礦條件和找礦潛力並不看好。第三階段是大廠東區大福樓和亢馬礦床的發現和探明。而三個階段所探明的礦體在形態、產狀和礦石類型方面都有顯著差異。

長期以來,有關大廠礦田成因的爭論一直非常激烈,主要觀點以岩漿-熱液成礦和熱水沉積-疊生改造成礦為代表。雖然許多方面的爭論至今依然難分伯仲,但應看到,大廠礦田乃至整個丹池成礦帶的主要賦礦層位是泥盆系,層控性是丹池成礦帶的標志性特徵之一。因此,大廠礦田的找礦工作所針對的關鍵目標之一是泥盆系地層。

當然,燕山期岩漿岩在成礦中所扮演的角色也是不容忽略的,大廠礦田的龍箱蓋矽卡岩型鋅銅礦床在成因上和空間上明顯受礦田中部出露的燕山期岩漿岩的制約。但僅強調燕山期岩漿岩的作用是不夠的,在大廠礦田北西部的芒場地區,燕山期岩漿岩十分發育,雖然曾投入大量的勘探工作,研究程度也很高,但仍未發現具有一定規模的礦化帶。與此形成對照的是分布在大廠礦田南東部的五圩礦田,該礦田尚未發現有燕山期岩漿岩分布,但其礦化規模遠超芒場地區並達到大型。

大廠礦田的成礦條件則兼具五圩和芒場兩個礦區的優勢,即有利的地層層位、燕山期岩漿活動及丹池褶斷帶有利部位,這也是形成大廠礦田多樣性礦化類型和超大型規模的關鍵。

從動態成礦角度分析,大廠礦田的錫石-硫化物型礦床與矽卡岩型鋅銅硫化物礦床及銻鎢石英脈型礦床分別代表了不同時期、不同地質環境的動態成礦作用的產物,其礦化元素組合、水-岩反應系統及找礦標志也有所不同。其中錫石-硫化物型礦床的形成與泥盆紀海底動態成礦作用有關,主要地質找礦標志與有利層位、岩相和同生斷裂所構成的「層-相-位」系統有關,包括泥盆系硅質岩、礁灰岩、扁豆狀-條帶狀灰岩,以及富黃鐵礦、富碳質和富碳瀝青層位等,硅質岩與扁豆狀-條帶狀灰岩構成了海底熱水沉積環境下的動態水-岩反應鏈,分別指示了偏酸性和偏鹼性的鹵水環境。Sn-Pb-Zn-Sb-Ag-As元素組合異常可作為錫石-硫化物型礦床的勘查地球化學標志。由於錫石-硫化物型礦床也不同程度地受到燕山期岩漿-熱液活動的改造,因此,燕山期岩漿岩,主要是西礦帶的燕山期脈岩及深部隱伏的燕山期花崗岩岩凸可作為錫石-硫化物型礦床的間接或輔助找礦標志。對矽卡岩型鋅銅硫化物礦床而言,其形成主要與燕山期岩漿-熱液活動有關,其水-岩反應鏈由岩體接觸帶矽卡岩和銅、鋅多金屬硫化物構成,主要地質找礦標志包括燕山期花崗岩岩凸、岩體接觸帶矽卡岩及泥盆系扁豆狀-條帶狀灰岩層,Cu-Zn-As元素組合異常可作為矽卡岩型鋅銅硫化物礦床的勘查地球化學找礦標志。

總體上看,由於大廠礦田勘探程度和研究程度都較高,尋找新的、達到大型規模的深部隱伏礦床的難度較大。

根據對大廠礦田成礦地質條件和找礦標志的綜合分析,將下列地段作為進一步找礦的遠景區。

4.6.2.1 西礦帶找礦遠景區

在長坡礦區深部的錫石-硫化物礦床網脈型似層狀礦體以下,矽卡岩化有逐步增強之勢,並見顯著礦化現象。根據重力異常反演所預測的隱伏黑雲母花崗岩體頂板形態圖分析(圖4.17),西礦帶分布有北東向岩脊隆起,在隱伏的D2和D1層位中尋找錫石-硫化物型和矽卡岩型礦床是可行的。

在巴力區的深部,95號礦體中見有矽卡岩型鋅銅礦化;在龍頭山區的深部,100號和105號礦體均為錫石-硫化物型,向深部和旁側也有過渡為矽卡岩型鋅銅礦化的跡象。重力異常顯示,在巴力-龍頭山一帶分布有隱伏黑雲母花崗岩岩脊隆起帶,預測該區具有進一步的找礦潛力。

在巴力-龍頭山之東側,從瓦窯山至黃瓜洞一帶,淺部發育近南北向銀鉛鋅硫化物裂隙脈,深部有尋找似層狀銀鉛鋅礦床潛力。

在長坡北端的更庄區,處於大廠背斜傾伏端的延續部位,發育錫石重砂異常帶,並見有鉛鋅礦化,在中、上泥盆統地層中有尋找錫石-硫化物型礦床潛力。

在那燕東側的大廠背斜東翼,屬於西礦帶的南延部位,有中、上泥盆統分布,又有鉛鋅硫化物石英脈出露,是尋找錫石-硫化物礦床的潛力區。

4.6.2.2 東礦帶找礦遠景區

在大福樓北部的小槽地區,鉛鋅礦化較強,見有裂隙脈和薄層狀礦體,具有找鉛鋅礦的潛力。

在亢馬礦區,北西向次級褶皺及北西向、北東向斷裂和裂隙發育,同時在細脈帶型錫石-硫化物下部又有裂隙脈出現,與大福樓礦床的「排骨」型構式類比,其深部可能有似層狀礦體分布。

4.6.2.3 中礦帶找礦遠景區

在龍箱蓋黑雲母花崗岩內外接觸帶,有鋅銅硫化物裂隙脈發育。參照芒場礦床內接觸帶發育錫鉬礦體的情況,應關注中礦帶內接觸帶可能出現的鋅銅和錫鉬礦化。

在大燕、反背區的地表,發育有40多條銻鎢裂隙脈,從杉木沖至響水灣一帶也見銻鎢裂隙脈斷續出露,有尋找銻鎢裂隙脈型礦床潛力。

圖4.17 大廠礦田隱伏花崗岩體頂板形態圖

1.花崗岩體頂板等高線及標高(m);2.背斜軸;3.向斜軸;4.倒轉背斜軸;5.逆斷層;6.正斷層

4.6.2.4 礦田外圍找礦遠景區

在丹池大背斜東翼的東礦帶以東,從青山到唐皇村一帶,北西向斷裂發育,在D3-C的殘坡積層中見有錫石、辰砂和鋯石等重砂礦物異常,有找錫石-硫化物型礦床及汞礦床遠景。

在西礦帶的南西側寬洞地區,為北西向和北東向斷裂交會部位,其五指山組條帶狀灰岩底部黃鐵礦化較強,並見有鋅礦化,有尋找多金屬硫化物礦床潛力。

在西礦帶西側的關山地區,位於拉索背斜的傾伏端,北西向斷裂發育,見鋯石和鎂鈦礦的重砂異常,並有鋅、汞、銀礦化,有尋找汞及鋅銀多金屬礦的潛力。

5. (二)典型礦床特徵

1.廣西大廠式錫多金屬礦床

(1)地質背景

廣西大廠式錫多金屬礦床位於華南褶皺系贛湘粵桂褶皺帶南丹-河池褶斷帶上。出露地層主要是泥盆系、石炭系、二疊系,其次是三疊系。泥盆系是重要的賦礦地層,其岩性為一套富含有機質的細碎屑岩-硅質岩-灰岩組合,並發育生物礁。錫主要賦存在灰岩及硅質岩中,銅和鋅多局限於有機質較富的頁岩夾泥灰岩中,汞常見於炭質灰岩或白雲岩化灰岩中。

燕山晚期岩漿多次活動,第二、三、四次黑雲母花崗岩、花崗斑岩、白崗岩與成礦有關,並控制了礦田及礦床的分布。大的岩體均呈隱伏-半隱伏狀產於礦田深部,地表僅見岩牆、岩床或岩脈群。岩體鎢、錫、鉬、鉛、鋅等成礦元素比我國酸性侵入岩平均值高數倍至數十倍,屬殼源重熔型成礦花崗岩。

構造以NW向丹池斷裂和一系列雁行排列的緊密狹長線形褶皺為主體,輔以NE向褶皺和斷裂,復合疊加部位是成岩、成礦的有利部位。礦床緊密地圍繞岩體分布,並產於多組構造疊加隆起的背斜軸部。礦體或礦帶受NW向、NE向、EW向及SN向斷裂、褶皺鞍部的虛脫部位和層向破碎帶、穿層的裂隙帶以及花崗岩體接觸帶控制。

(2)礦床地質特徵

該成礦帶從北西至南東依次分布有麻陽、芒場、大廠、北香及五圩礦田,圍繞燕山晚期花崗岩體表現出明顯的分帶性:鎢鉬礦床直接產於岩體內,錫多金屬礦床鄰近岩體,而銻汞砷硫化物礦床則遠離岩體分布。

大廠礦田位於丹池成礦帶中段,丹池大斷裂和主背斜從礦田中部通過,將礦田分為西、中、東3個礦帶。西礦帶有銅坑、長坡、巴力、龍頭山等錫多金屬礦床;中礦帶有拉么銅鋅礦床、茶山坳鎢銻礦床;東礦帶有大福樓、坑馬等錫多金屬礦床。西礦帶錫多金屬礦床產於上泥盆統硅質岩、條帶狀灰岩、扁豆狀灰岩中,自上而下有大脈型、細脈帶型、似層狀細脈型和似層狀網脈型礦體,其中似層狀網脈型礦體規模巨大;中帶拉么銅鋅礦床屬矽卡岩型,呈似層狀產於龍箱蓋黑雲母花崗岩外接觸帶,並疊加有黑(白)鎢礦-輝銻-石英-螢石脈狀礦床;東礦帶錫多金屬礦床,礦體主要呈脈狀和細脈狀產於中、上泥盆地層中。

大廠礦田主要有銅鋅、錫多金屬、鎢銻3種礦化類型,相應形成矽卡岩型銅鋅礦石、錫石多金屬硫化物(硫鹽)礦石及鎢銻礦石。其中錫石多金屬硫化物礦石是大廠礦區的主要類型,金屬礦物除錫石、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、方鉛礦外,以富含Ag、Cu、Sn的銻鉛硫鹽礦物為顯著特徵。礦石礦場組合表現出一定的分帶性,即鉛、銻的硫化物在礦床上部呈方鉛礦、輝銻礦單金屬硫化物出現,向下則以鉛、銻的硫鹽礦物產出。

圍岩蝕變為岩體接觸帶發育的矽卡岩化、大理岩化,錫石多金屬硫化物礦化期發育電氣石化、鉀長石化、白雲母化、硅化、絹雲母化和菱鐵礦化。

(3)成礦模式

丹池成礦帶大廠式錫多金屬礦床的形成,在時間、空間和成因上與燕山晚期地殼重熔型含礦黑雲母花崗岩有著密切的聯系。由於強烈的燕山運動,引起花崗岩的侵入活動,隨著岩漿分異演化和結晶作用,形成了富含礦質和揮發組分的岩漿期後熱液,在構造作用配合下,含礦熱液沿圍岩的裂隙運移,因物化條件變化,破壞了含礦熱液體系的平衡,造成礦物的快速沉澱,於是圍繞花崗岩體形成了一系列排列有序的、從高溫到低溫的錫多金屬礦床組合:雲英岩型鎢鉬礦床-矽卡岩型銅鋅礦床-高、中溫熱液錫多金屬礦床-中、低溫銀多金屬、鎢銻、汞銻礦床(圖3-1)。

(4)找礦綜合信息標志(模型)

1)地質標志:拗陷帶中多組構造復合疊加隆起的背斜軸部;在背斜軸部發育富Sn的燕山晚期殼源重熔型花崗岩;具有泥盆系中、上統含有機質的細碎屑岩-硅質岩-碳酸鹽岩組合;多組斷裂、裂隙發育;圍岩發育硅化、絹雲母化、綠泥石化、黃鐵礦化和矽卡岩化蝕變;圍統岩體礦化具明顯的分帶。

2)地球物理標志:布格重力異常大型重力梯級變異帶拐彎部的NW向局部重力低,航磁△T局部磁力高、磁力低變異部的正磁異常區。

3)地球化學標志:有明顯的W、Sn、MKo、Bi和Ag、Pb、Zn綜合異常,異常規模大且與礦區對應好。單元素Sn、W、Pb、Zn、Ag等異常亦較明顯。

4)遙感標志:遙感圖像顯示NW向線性構造有成群分布的小環形構造,並有次級NE向線性斷裂與NW向構造相交。

2.廣東曲江大寶山銅多金屬礦床

(1)地質背景

礦床位於華南褶皺系,贛湘粵桂褶皺帶,粵北晚古拗陷區盆邊,斷裂構造交匯區。

1)地層:為富含W、Sn、Pb、Zn、Cu、Ag、Au元素的寒武系、震旦系基底和泥盆系礦源層。礦床賦存於海西期第一個海侵旋迴、由碎屑岩向碳酸鹽岩夾碎屑岩建造過渡的部位。即中泥盆統棋子橋組底部鈣質、白雲質細碎屑岩夾石英細砂岩和上泥盆統天子嶺組灰岩,其性脆、孔隙發育、化學性質活潑。

2)構造:礦床位於坳中隆過渡帶。在長期活動的EW向、NE向斷裂及NW向斷褶帶作用下,礦體定位受EW向斷裂及沿岩層層面、不同岩性界面產生的層間斷裂控制,後期褶曲致使礦體增厚、富集。

3)岩漿岩:與燕山期淺成-超淺成殼幔混合源中酸性花崗閃長岩、次英安斑岩有關。

圖3-1 丹池成礦帶與燕山期黑雲母花崗岩有關的錫石硫化物多金屬成礦模式圖

(2)礦床特徵

礦床類型有接觸交代型鎢鉍礦床、斑岩型鉬礦床、岩漿熱液銅鉛鋅礦床(伴生金銀)及風化淋濾褐鐵礦礦床。

銅鉛鋅礦體為似層狀、透鏡狀並與地層同步褶曲,以多層狀富集於向斜槽部。礦石礦物組合復雜,由上至下主要有:菱鐵礦、黃鐵礦組合,黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦(銀)組合;磁黃鐵礦、黃銅礦(金)組合及外圍白鎢礦、黑鎢礦、輝鉬礦組合。圍岩蝕變主要有硅化、絹雲母化、綠泥石黃鐵礦化,碳酸鹽岩化以及外圍接觸交代型礦床的矽卡岩化。

(3)成礦模式

礦床位於復式背斜傾狀端及穹隆邊緣;分布於中、上泥盆統灰岩夾細砂岩與中下統碎屑岩過渡層中;發育高角度斷裂及中等幅度褶曲;出露燕山期淺成 超淺成中酸性殼幔混合源(同熔型)岩漿岩(圖3-2)。

圖3-2 粵北層控銅鉛鋅猛礦成礦模式圖

(4)找礦綜合信息標志(模型)

1)蝕變礦化:廣布鐵錳帽;圍岩具硅化、絹雲母化、綠泥石化或矽卡岩化。

2)地球物理標志:位於布格重力異常北西梯級帶等值線向北東或南西方向拐彎扭曲部位;航磁△T異常,局部磁力高、磁力低成群分布區內的規模較大、形態不規則的正磁異常凹凸變化部位。

3)地球化學標志:有與礦床相對應的化探異常,其組分復雜、套合好、濃集中心及濃度分帶明顯,主要組分是Cu、Mo、Pb、Zn、Ag,其次為 As、Bi、Hg、Ni、Co、V、Cd、Mn、Ba,異常走向為NW向並與礦體延伸一致。

4)遙感標志:有由NWW向與NE向線性構造組成的近EW向展布的菱形構造圖像和由構造或岩漿岩顯示的環形圖像。

3.江西岩背錫礦床

(1)地質背景

礦床位於武夷山隆起區的古生代褶皺帶,屬於閩西-贛東南構造-岩漿岩活動區。中生代以來表現為強烈斷裂、張陷和岩漿活動,沿深斷裂出現大規模的火山噴溢和淺成相的中酸性花崗岩侵位。礦床產於NNE向石城-尋烏深斷裂控制的酸性-中酸性火山岩盆地中。

(2)礦床特徵

岩背礦床位於密坑山破火山口的南東方向,錫礦化發生於EW向、NNE向和NW向斷裂復合地段。成礦作用與超淺成並具隱爆特徵的次火山岩 花崗斑岩活動有關。礦體賦存於雞籠嶂組(J3j)流紋質凝灰熔岩與花崗斑岩的內接觸帶,其中內接觸帶佔三分之二。礦體總體走向NNE,傾向 N,傾角18°。主礦體平面上呈不規則橢圓狀,長450m、寬250m,最厚處達89m。在縱剖面上礦體呈透鏡狀、似層狀。礦石礦物主要有錫石、黃銅礦,其次為閃鋅礦、磁鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦、黑鎢礦、輝銀礦等;非金屬礦物主要有石英、黃玉、綠泥石、絹雲母、螢石等。礦石構造主要為浸染狀和細脈浸染狀構造,部分角礫狀構造,具交代結構、結晶結構、固溶體分離結構等。礦床蝕變發育,呈面型分布。錫礦化主要與黃玉石英化、綠泥石黃玉、石英化關系密切。

(3)成礦模式

岩背礦床與成礦關系密切的含錫花崗岩體不是次火山岩體,而是繼密坑山火山噴發之後,另一構造——岩漿-成礦期的多階段侵入的花崗岩系列,成礦母岩為高侵位細粒似斑狀花崗岩體。成礦岩體有別於斑岩型錫礦床中的次火山岩體(圖3-3)。

圖3-3 岩背錫礦成礦模式示意圖

岩背錫礦床具有多期多階段成礦的特點。含錫花崗岩岩漿期形成銣、稀土和鈮鉭礦化;氣化-高溫熱液期形成岩體內接觸帶的含W、Sn黃玉石英岩帶;高溫-低溫熱液期形成近接觸帶的錫石、閃鋅礦礦床,遠離接觸帶為裂隙型銀礦床。

成礦流體主要來自岩漿熱液,有地表水加入。成礦物質Sn、Fe、Cu、S等主要來自深源同熔中酸性火山-侵入岩。由深源同熔中酸性岩漿分異演化,形成岩漿期後含礦熱氣流體沿大斷裂和古火山通道上升,在適當的構造部位充填交代成礦。

(4)找礦模型

礦床產在橫向疊加於NNE向基底隆起之上的近EW向晚侏羅世火山盆地內的花崗斑岩內外接觸帶。

火山-次火山岩噴發或侵入通道附近並有成礦雜岩體侵入或隱爆角礫岩筒分布,成礦雜岩體前峰和隱爆角礫岩筒頂部或內側是形成礦體的最有利部位。

斷裂、裂隙帶發育部位,特別是多組斷裂復合部位。

(5)找礦標志

有與礦區位置較吻合的Sn、W單元素異常及W、Sn、Mo、Bi綜合異常顯示。礦區通常出現Sn、Be、Bi、Cd、Zn、Ag元素異常,Sn異常襯度大並與Be、Bi、Cd、Zn等元素在平面上疊置,且具明顯的濃集中心。

4.湖南騎田嶺芙蓉錫礦田

(1)地質背景

礦田位於NE向炎陵-郴州-藍山岩石圈斷裂與NW向郴州-邵陽地殼斷裂交匯部,構造位置屬華南褶皺系贛湘粵桂褶皺帶,處於騎田嶺復式岩體南段。出露地層主要為石炭系(碳酸鹽岩間夾粉砂岩、砂岩)、二疊系(底部為碳酸鹽岩,中上部為砂泥質、硅質岩石),二疊系棲霞組為主要賦礦地層。區內褶皺、斷裂發育,以NE向為主,次為NW向和SN向。NE向斷裂最為醒目,主幹斷裂控制著錫礦帶的分布,次級斷裂控制了礦體的形態、產狀、規模。岩漿岩屬騎田嶺復式岩體的一部分,有印支期、燕山期兩個超單元及燕山晚期岩脈。騎田嶺岩體內部共分解為210個呈岩基、岩株、岩瘤、岩脈狀產出的侵入體,燕山早期二長花崗岩、紅長石化花崗岩及燕山晚期花崗斑岩、正長斑岩、細粒花崗岩脈與成礦關系密切。

(2)礦床地質特徵

錫礦體在騎田嶺復式花崗岩體中成群、成帶分布,組成白臘水-安源、黑山裡-麻子坪、山門口-狗頭嶺3個NE向錫礦帶,帶間以區域性斷裂分界。單礦帶長4~8km,寬1~2km。礦床(體)類型齊全。共有矽卡岩-破碎帶蝕變岩復合型(岩體殘留頂蓋)、矽卡岩型(正接觸帶)、雲英岩型(成礦岩體頂面附近)、破碎帶蝕變岩型(岩體中,有綠泥石或雲英岩化兩類礦化蝕變)、蝕變花崗岩型(岩體中,受節理、裂隙帶控制)、岩脈型(細粒花崗岩脈、斑岩脈等)等主要錫礦類型,且自岩體南接觸帶往北向岩體內大致出現以上順序的空間分帶,以矽卡岩-破碎帶蝕變岩復合型錫礦規模最大,次為蝕變花崗岩型和岩體型。

1)破碎帶蝕變岩型:為區內的主要錫礦類型,礦體賦存於岩體內外接觸帶,受NE向破碎帶控制,呈大脈狀、脈狀、透鏡狀產出,具成群成帶分布特點;單脈規模長500~3155m,厚0.8~57.41m,礦物成分較復雜,礦體平均品位0.11%~2.685%,大都在0.8%以上。該類型礦床以芙蓉礦田19號礦脈為典型代表,近地表受構造破碎帶及矽卡岩分布范圍的雙重控制,與礦化矽卡岩復合形成不規則的厚大礦體,深部則只受斷裂破碎帶的控制,呈脈狀產出。礦體走向長大於2050m,厚9.60~57.41m,礦化蝕變帶寬50~150m,Sn品位0.101%~1.362%,平均品位為0.629%。礦石礦物組合復雜,種類較多,金屬礦物主要為錫石,次為磁鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、白鎢礦、輝鉍礦等;非金屬礦物主要為透閃石、透輝石、石英等。礦石結構主要有結晶結構、交代殘余結構等,構造主要有浸染狀構造、條帶狀構造、塊狀構造等。錫石多為自形-半自形晶,粒狀,粒徑一般為0.1~0.5mm,多呈浸染狀分布於礦石中。礦石類型以磁鐵礦-錫石礦石、透輝石透閃石-錫石礦石為主。圍岩蝕變類型主要為雲英岩化、鈉長石化、綠泥石化、絹雲母化、矽卡岩化、硅化,錫品位與蝕變強度呈正相關關系。

2)矽卡岩型:位於岩體南外接觸帶中,呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀、不規則狀產出。礦體長50~1000m以上,厚3~20m,平均含錫0.2%~0.6%。

3)岩體型:位於成礦岩體頂面附近,受節理裂隙帶控制,與花崗岩呈過渡接觸關系。礦體呈脈狀、似層狀、透鏡狀、扁豆狀產出。主礦體控制長100~500m,寬30~60m,含錫0.2%~0.3%。礦物成分主要為錫石、石英、絹雲母,金屬硫化物較少。

4)破碎帶蝕變岩型:受NE向斷裂控制,呈大脈狀、脈狀、透鏡狀產於岩體內,具成群、成帶分布特點,單脈長500~1580m,厚0.8~2m以上。礦石礦物為錫石、黃鐵礦、黃銅礦和方鉛礦,脈石礦物為石英、綠泥石、絹雲母等。圍岩蝕變有綠泥石化、絹雲母化和硅化等。

5)蝕變花崗岩型:礦體分布於花崗岩中,受NE向斷裂或節理裂隙帶控制,礦體呈產狀平緩的面狀體,垂直厚為3~48m,形態變化較大。金屬礦物以錫石為主,次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等,非金屬礦物有綠泥石、絹雲母、長石等。賦礦圍岩為紅長石化花崗岩,圍岩蝕變為強烈的綠泥石化和絹雲母化。

6)岩脈型錫礦:產於NE向花崗斑岩、石英斑岩脈及NW向細粒花崗岩脈內。礦石金屬礦物主要是錫石,非金屬礦物為長石、石英、黑雲母、絹雲母等。礦石具浸染狀、「隱爆角礫狀」構造。圍岩蝕變不強,僅有微弱的綠泥石化和絹雲母化。

(3)成礦模式

芙蓉礦田不同類型的錫礦,是在相似的地質作用和物質來源下,於不同演化階段、不同的控礦條件及不同的部位形成的具有成因聯系的一組礦床(圖3-4)。

圖3-4 芙蓉礦區錫礦成礦模式圖

(4)找礦模型

芙蓉錫礦田的找礦模型見表3-2。

表3-2 芙蓉錫礦田礦找礦模型

5.湖南柿竹園鎢錫鉬鉍多金屬礦床

(1)地質背景

深部構造-岩漿岩帶及構造位置與騎田嶺錫礦田相同。位於千里山花崗岩體南東內彎外接觸帶,共計探明多金屬儲量166×104t。其中WO375×104t,Sn48×104t,Mo13×104t,Bi30×104t。中泥盆統棋梓橋組雲質灰岩和上統佘田橋組泥質條帶灰岩夾泥灰岩為主要賦礦圍岩。褶皺有泥盆系組成的NNE向柿竹園向斜、野雞尾背斜等。斷裂以NNE向和NE向為主,次為NW向及近EW向。NE向斷層多被花崗斑岩充填,近EW向斷裂是鉛鋅、黃鐵礦容礦斷裂,SN向斷裂為成礦後的石英斑岩、輝綠岩脈。千里山岩體出露面積不足10km2,時代為燕山早晚期,從早至晚形成細粒斑狀黑雲母二長花崗岩(

)和石英斑岩(

)、中粒黑雲母二長花崗岩(

)、中細粒黑雲母二長花崗岩(

)、二長花崗斑岩(

)、輝綠玢岩(

)。以中細粒黑雲母二長花崗岩(

)與礦化關系最為密切。礦化蝕變有矽卡岩化、雲英岩化、硅化、長石化、螢石化、電氣石化和綠泥石化等。

(2)礦床特徵

礦床總體為一近SN向展布的似層狀礦,略向E傾,傾角5°~20°,長約1000m,寬600~850m,厚150~300m(最厚500m),上部裸露地表,下界與燕山早期花崗岩頂面一致。共查明有用礦物142種,自上而下大致呈4個礦石帶產出,其間界線為漸變並時有穿插和包含。1帶(錫鈹)為網脈大理岩和矽卡岩化大理岩,以錫石為主;2帶(鎢鉍)為矽卡岩,組分復雜、連續性好,以白鎢礦、輝鉍礦為主;3帶(鎢錫鉬鉍)為緊貼花崗岩並有雲英岩網脈產出的矽卡岩,系礦床最富、最厚礦體,礦石礦物以白鎢礦、黑鎢礦、輝鉍礦、輝鉬礦、錫石為主;4帶呈透鏡狀、扁豆狀產出,礦化較均勻。礦體具有西強東弱、西鎢東錫、下鎢上錫的富集規律。礦石礦物主要有用組分為WO3、Sn、Mo、Bi,伴生BeO、S、Cu、CaF2、Nb2O5、Ta2O5等,且具有鎢鉍同步消長、接觸帶富集,從上至下錫變貧、鉬變富,呈上白鎢下黑鎢的分布規律。

(3)成礦模式

成礦物質來自岩漿岩。前寒武系、泥盆系跳馬澗組成礦元素豐度高,使重熔型花崗岩富含鎢錫等成礦元素並隨著演化逐步富集。千里山岩體位於這一巨大深部岩漿岩帶高侵位頂部,並與化學性質活潑的碳酸鹽岩侵入接觸。當礦液運移至富鈣鎂圍岩物理化學條件發生變化,成礦元素於矽卡岩中沉澱形成礦體。多次侵入活動帶來的成礦作用迭加,是形成規模巨大的多金屬礦床的必要條件(圖3-5)。

(4)找礦模型

湖南柿竹園錫多金屬礦床找礦模型見表3-3。

表3-3 柿竹園錫多金屬礦找礦模式

圖3-5 柿竹園鎢錫多金屬礦床成礦模式圖

6. 桂北(丹池)地區晚古生代熱水沉積型錳錫多金屬礦床成礦系列

一、區域成礦地質背景

該礦床成礦系列地跨南丹、河池、宜山等市、縣,總體呈北西向的帶狀分布(圖4-8)。其大地構造位置處於古特提斯構造域和太平洋構造域的復合部位,位於華南微板塊

廣西熱水沉積礦床成礦作用及找礦評價

圖4-8 桂北(丹池)地區晚古生代熱水沉積型礦產地質略圖|1—三疊系;2—二疊系;3—石炭系;4—泥盆系;5—實測、推測斷層;6—地質界線;7—燕山晚期花崗岩;8—燕山晚期花崗斑岩;9—燕山晚期石英斑岩;10—燕山晚期閃長玢岩;11—錫礦;12—鉛鋅礦;13—錫多金屬礦;14—鋅銅礦;15—汞礦;16—銻礦;17—銻鎢礦;18—銻多金屬礦;19—錳礦(Ⅰ級)的西南緣,屬華南陸緣構造區(Ⅱ級)的右江海西-印支期裂陷海(Ⅲ級),其四級構造單元為桂西斷陷。早古生代該區屬華南陸緣構造區的一部分,志留紀末的廣西運動,使揚子板塊與華夏板塊聚合拼接在一起,形成統一的中國南方板塊。

早泥盆世初,由於區域性擴張和地幔熱運動的影響,產生了北西向的南丹-昆侖關斷裂,受其影響,形成了丹池半地塹式盆地,即丹池裂陷槽。自早泥盆世蓮花山期—益蘭期,海水由南西進入本區,發育了潮坪相帶、潮下帶-半局限盆地相帶沉積;早泥盆世晚期塘丁期至中泥盆世早期,隨著古特提斯洋沿金沙江-紅河斷裂帶的擴張,本區進入泥盆紀第一次劇烈拉張期,海侵擴大,並從南向北推進,沉積環境發生了明顯的變化,出現了與北西向同沉積斷裂有關的南丹台溝,在台溝中發育了黑色炭質泥岩夾薄層硅質岩及灰岩,台溝兩側主要為開闊台地環境,或為潮下-半局限盆地及半局限台地環境;中泥盆世晚期,由於一些同沉積斷裂的持續活動,導致該區部分地區下降,海侵擴大,為泥盆紀以來最大海侵的開始,並且由於東西向宜山斷裂活動的加劇及與北西向丹池斷裂聯合,形成了分支狀的南丹台溝(吳詒等,1987);晚泥盆世早期為廣西泥盆紀地殼又一次劇烈拉張期,也為泥盆紀以來最大海侵期,區內沉積環境主要仍為台溝,次為台溝兩側的開闊台地或台地前緣斜坡,在台溝中沉積了硅質岩-泥岩-灰岩組合(羅富組)及硅質岩-硅質泥岩組合(榴江組),同時伴隨拉張作用,也有間隙性的火山噴發及有關的海底熱泉活動,對區內錫多金屬礦的成礦有著重要的作用;進入晚泥盆世晚期,再次發生海退,沉積環境雖仍以台溝為主,但台溝中沉積物主要為條帶狀、扁豆狀灰岩;早石炭世,丹池斷裂帶進一步拉張裂陷,導致盆地南西側在台溝相與樂業-巴馬台地間的過渡地帶有益蘭同沉積斷裂的形成,使丹池盆地由半地塹式演變為地塹式盆地(陳洪德等,1989b),隨著早石炭世的拉張裂陷,海侵再次擴大,沉積中心北移,但本區基本上仍保持溝台相間的格局,在台溝中仍為泥晶碳酸鹽岩、泥質岩及硅質岩組合。中石炭世—晚石炭世盆地收縮變淺,淺水碳酸鹽台地廣泛分布,至早二疊世,主要為一套濱、淺海碎屑岩與開闊台地相的碳酸鹽岩沉積,早二疊世末的東吳運動導致地殼再次張裂,直到三疊紀早、中期,再次處於盆地最大拉張期,海侵擴大,盆地加深,其沉積相由早三疊世泥質岩為主的淺海陸棚相演變為中三疊世濁流沉積的半深海-深海槽盆相。中三疊世以後的印支運動使廣西全境上升為陸,進入濱太平洋大陸邊緣發展階段。

由於北西向南丹-昆侖關斷裂帶的強烈拉張活動,誘發了北東—北北東向的走滑斷層,走滑擠壓與拉張相伴。走滑擠壓造成盆地局部隆起,發育生物礁和碳酸鹽台地,隆起西側表現為張裂作用,形成次級坳陷,沉積了硅質岩、硅質泥岩及泥灰岩等岩石。隆起區使坳陷區的水體處於相對封閉狀態,次級坳陷成為礦化富集的有利場所。

區內地層自下泥盆統蓮花山組直到上泥盆統榴江組、五指山組及同車江組,以及石炭系、二疊系、下-中三疊統和第四系均有出露。賦礦圍岩岩性主要為下泥盆統塘丁組黑色炭質泥岩夾含碳硅質岩;中泥盆統納標組生物礁灰岩,羅富組含炭泥岩、泥質灰岩;上泥盆統榴江組硅質岩,五指山組碳酸鹽岩、硅質岩,同車江組泥頁岩、泥灰岩;下石炭統大塘階灰岩、含燧石灰岩夾泥質灰岩、硅質岩。

區內岩漿活動較強烈,主要為燕山晚期的中酸性侵入岩,分布在龍箱蓋、大廠、芒場等地,岩石類型有黑雲母花崗岩、花崗斑岩、石英閃長玢岩、石英斑岩、英安玢岩、白崗岩及少量輝綠玢岩,屬淺成-超淺成侵入體,以岩株、岩牆、岩脈、岩床和岩枝等形式產出。火山岩在丹池盆地不甚發育,據有關資料認為在上泥盆統五指山組、同車江組及下石炭統中有海相火山岩產出,岩性有基性、中基性及酸性的次火山岩、熔岩、凝灰岩等(曾允孚等,1993;張清才,1995;韓發等,1997)

二、礦床成礦系列主要地質特徵

本礦床成礦系列由4個礦床式(龍頭式、大廠式、益蘭式、五圩式)組成。各礦床式主要地質特徵如表4-4所示。

表4-4 桂北(丹池)地區晚古生代熱水沉積型錳錫多金屬礦床成礦系列各礦床式特徵簡表

續表

1)本礦床成礦系列的顯著特徵是錫礦化很發育,形成了多個超大型及大型的錫礦床;同時礦化類型復雜多樣,除錫礦化外,還有鋅、銻、鉛、汞、砷、銀、硫及伴生的鎵、鎘、銦、鉍等礦化可綜合利用,而且錫多金屬礦床主要產於丹池盆地中部,如大廠、芒場,向盆地兩端及盆地邊緣則逐漸變為鉛鋅銻汞礦化(如五圩礦田)或單一的汞礦化(如萬寶山、益蘭汞礦床),在盆地南東端還有單一的錳礦化產出(圖4-8);成礦溫度上有高溫的錫礦、高中溫的鉛鋅礦及低溫的銻、汞、砷、銀礦化。

2)成礦構造環境均為丹池裂陷槽,沉積環境均為台溝相,僅龍頭山礦床為台溝邊緣的生物礁相。

3)層位控礦明顯,主要為泥盆系,次為下石炭統,具體有下泥盆統塘丁組,中泥盆統納標組、羅富組、東崗嶺組,上泥盆統榴江組、五指山組,直到下石炭統大塘階的不同層位中分別產出不同的礦床,但總體以中泥盆統納標組、上泥盆統榴江組、五指山組為最主要的賦礦層位,如大廠龍頭山、芒場大山、馬鞍山及五圩箭豬坡、三排洞礦床賦礦層位主要為納標組,長坡-銅坑礦床及益蘭汞礦主要賦存於榴江組及五指山組,而龍頭錳礦則賦存於下石炭統大塘階。賦礦圍岩岩性有硅質岩-灰岩-泥岩組合,如長坡-銅坑錫多金屬礦床及龍頭錳礦床;生物礁灰岩,如龍頭山錫多金屬礦床;(含炭)泥頁岩夾粉砂岩、泥灰岩組合,如大福樓錫(鋅)礦、箭豬坡、三排洞鉛鋅銻銀礦等礦床。

4)礦田、礦床分布明顯受到裂陷盆地中次級隆起旁側的次級坳陷控制。盆地內自北西至南東有麻陽、芒場、大廠、北香、五圩、龍頭(柳城)及西部的羅富隆起,相應在隆起區西側則有萬寶山礦床、芒場礦田、大廠礦田、北香礦床、五圩礦田、龍頭礦床及益蘭礦床產出,而且在萬寶山—芒場—大廠—五圩—龍頭這些礦田、礦床間還具等距分布的特徵(圖4-9)。

5)礦體形態以層狀、似層狀、透鏡狀為主,脈狀、細脈狀礦體也較發育,前者一般與地層整合產出,並同步褶皺,反映其同沉積特徵,後者中的細脈狀礦化如前述(第三章第八節),主要為成岩期或同構造期形成,並嚴格產於層狀礦體中,而大脈狀穿層產出的礦體則是在層狀礦體形成後,與後期岩漿作用有關的礦體,與熱水沉積成礦作用無直接成因聯系。

圖4-9 丹池成礦帶構造位置及礦產分布示意圖(據韓發等,1997;張清才,1994編制)

6)各礦床式在礦物成分上有明顯差異,大廠式、五圩式礦床中礦物成分較復雜,益蘭式、龍頭式礦床中礦物成分較簡單。大廠式礦床中礦物種類很多,僅據長坡-銅坑礦床的不完全統計即達74種(賴來仁等,1984),主要礦物成分有錫石、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、脆硫銻鉛礦及石英、方解石、電氣石、鉀長石、絹雲母等。五圩式礦床的礦物種類也較多,主要為鐵閃鋅礦、脆硫銻鉛礦、輝銻礦、黃鐵礦、雌黃、雄黃、錳菱鐵礦及石英、白雲石、方解石等。其與大廠式礦床的差別在於礦床中一般不含或僅有少量錫石,含砷礦物主要為雄黃、雌黃,而不是毒砂,磁黃鐵礦也很少見及,非金屬礦物中一般不含電氣石,總體反映出五圩式礦床成礦溫度較大廠式礦床低,因而較高溫度的礦物如錫石、毒砂、磁黃鐵礦、電氣石等均不發育或沒有產出,反之中低溫的輝銻礦、雄黃、雌黃等礦物卻較發育。益蘭式汞礦的礦物成分較單一,主要礦物為辰砂、方解石、石英,礦物組合上,除辰砂外,還有黃鐵礦、白鐵礦、雄黃、雌黃、輝銻礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等礦物,反映出低溫或中低溫成礦的特徵。龍頭式錳礦床則以發育錳礦物、尤其是含錳碳酸鹽礦物為特徵,主要為錳方解石、含錳方解石,次有菱錳礦、鈣菱錳礦,還有少量褐錳礦、硫錳礦等,與上述3種礦床式的礦物成分明顯不同,而褐錳礦、硫錳礦及重晶石等礦物的產出反映了熱水沉積成礦的礦物學特徵。

7)礦石組構相似,各礦床式礦床的礦石礦物粒度較細,一般為顯微細粒狀結構或細微粒狀結構,反映了深部熱水在海底溢出與海水相遇後,因壓力降低及快速冷卻導致礦物粒度結晶細小的特徵,如長坡-銅坑礦區層狀礦體中的錫石粒度一般為0.02~0.2mm,鐵閃鋅礦粒度一般為0.02~0.05mm;龍頭山礦區早期錫石的粒度為0.1mm左右,早期黃鐵礦一般為5~50μm;益蘭礦區黃鐵礦為0.05mm左右;此外長坡礦區局部還可見黃鐵礦的草莓狀結構。各礦床式在礦石構造上一般均發育條帶狀、紋層狀、薄層狀、浸染狀及角礫狀等構造,如長坡-銅坑礦區的條帶狀、紋層狀構造主要由金屬硫化物條帶、條紋(磁黃鐵礦、黃鐵礦、鐵閃鋅礦、錫石、石英及少量毒砂、電氣石、白雲母、鉀長石等組成)與硅質岩條帶、條紋或鈣質條帶等相間組成;在北香礦區,礦石的紋層、條帶主要由雲霧狀-微粒狀碳酸鹽礦物與鉛鋅硫化物礦物相間組成;在龍頭錳礦區的條帶、紋層則是由不同顏色(淺灰-灰色、灰-深灰-灰黑色,淡肉紅色-黃褐色-米黃色、灰黑色-米黃色-黃褐、肉紅色)的碳酸錳礦物條帶、條紋組成;在益蘭汞礦區則為黃鐵礦、辰砂等礦物沿層面浸染形成條帶狀或微層狀構造。礦石結構構造上的這些特徵明顯地反映出礦床熱水沉積成礦的特徵。

8)區內各礦床式的蝕變均較弱,主要蝕變類型為硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化和絹雲母化等。在大廠式礦床中蝕變較其他各礦床式稍強,除上述蝕變類型外,還有電氣石化,同時蝕變還具「底蝕構造」特徵。

區內熱水沉積岩以大廠式礦床最發育,並以長坡-銅坑礦床為代表,其熱水沉積岩類型有硅質岩、電氣石岩、含長石岩或長石岩、條帶狀方解石石英長石岩,它們與錫多金屬礦化密切伴生,或相間呈條帶狀、紋層狀或互層狀產出(韓發等,1997)。在其他礦床式中的熱水沉積岩主要為硅質岩,如龍頭式錳礦床中,硅質岩較發育,在含錳層上下均有產出,礦層底板即為薄層灰岩與硅質岩的互層,其硅質岩具球粒結構,球粒由微晶石英及玉髓組成,球粒內部為放射狀、纖維狀集合體;在益蘭汞礦,辰砂常浸染於硅質岩中。此外,在芒場礦田所見「角岩」也可能為一種熱水蝕變岩或熱水沉積岩,有待進一步工作。

三、成礦作用及成礦模式

1.成礦環境

1)有利的構造環境:該礦床成礦系列產於丹池裂陷槽中,受南丹-昆侖關同沉積斷裂帶的控制。區內主要賦礦層位為中泥盆統納標組、上泥盆統榴江組及五指山組下部,這與該區泥盆紀的地殼劇烈拉張期主要為早泥盆世晚期—中泥盆世早期(納標期)及晚泥盆世早期的特徵相符。這種地殼拉張裂陷與成礦作用在時間上的同步性和空間上的一致性表明成礦受到了地殼拉張裂陷的控制。

2)沉積環境:為南丹台溝及台溝邊緣的龍頭山生物礁相帶,礦田(礦床)則受盆地中次級坳陷的控制,這些次級坳陷海水較深,同時由於受到旁側次級隆起的阻擋,海水循環不暢,沉積了富含炭質的硅質岩、灰岩、泥岩含礦建造,如區內主要含礦層位納標組含炭達1%~2%,主要在納標期形成的龍頭山生物礁體中含豐富的炭質、有機質及瀝青。在長坡-銅坑礦區主要的含礦建造中炭質含量較高,如在榴江組紋層狀錫石硫化物-硅質岩組合中平均含炭2.1%,在五指山組第二層紋層狀錫石鉀長石硫化物-碳酸鹽-硅質岩組合中平均含炭2%(韓發等,1997)。在銅坑、北香等礦區的硅質岩中均有炭質分布,或呈雲霧狀、不規則短脈狀產出,或呈條紋狀與硅質條紋組成紋層狀構造。在益蘭汞礦的含礦層位中,無論是榴江組還是五指山組中均產有較多炭質泥岩;在龍頭錳礦的含礦岩系中有高炭質黑色頁岩,其中的黃鐵礦條帶、結核及有機質較發育,並與紋層狀硅質岩呈互層產出(吳詒等,1985;張清才,1995)。這些特徵表明,控制礦田、礦床的次級坳陷是一種相對封閉的低能、弱還原環境,有利於含礦熱水的富集成礦。

3)古地熱場環境:丹池盆地火山活動雖然不強,但仍有間歇性的火山活動發生。曾允孚等(1993)研究指出,丹池盆地晚泥盆世早期有石英、長石晶屑與紋層狀錫石伴生,附近層位中有由這些礦物組成的殘余凝灰結構;韓發等(1997)指出,上泥盆統同車江組在局部地區有凝灰岩和凝灰質熔岩;張清才(1995)研究指出,在車河以北及忻城北更峒、理苗一帶下石炭統大塘階的泥岩、泥晶灰岩中有黑雲母、長石、石英等火山晶屑和玻屑產出,等等,表明丹池盆地在上泥盆統—下石炭統中確有火山岩分布。

生物礁的出現是深部熱點的反映,沿南丹-昆侖關斷裂分布有一系列生物礁,如分布於南丹台溝東北側台地邊緣的貴州獨山布寨礁、廣西南丹六寨礁及產於南丹台溝邊緣的大廠龍頭山生物礁,表明南丹-昆侖關同沉積斷裂帶不僅控制了南丹台溝的形成,也控制了生物礁的分布,從而也表明南丹台溝為一高的古地熱場分布帶。

另外,塗光熾等(1988)據對丹池盆地羅富泥盆系中瀝青反射率測定所得古地溫值為237℃。

上述特徵說明丹池盆地具高的古地熱場,為熱水沉積成礦作用有利的古地熱場環境。

2.同沉積斷裂構造

前已述及,由於北西向南丹-昆侖關同沉積斷裂的活動,誘發了北東—北北東向走滑斷裂,在這些同沉積斷裂的活動下,區內自北西→南東形成了一系列次級隆起和次級坳陷,礦田、礦床明顯產於次級隆起西側的次級坳陷中,而區內硅質岩的分布與同沉積斷裂也密切相關(圖2-1),反映出同沉積斷裂對區內成礦及硅質岩形成具明顯的控製作用,正是這些同沉積斷裂的多次活動導致深部熱水多次上涌,從而形成了丹池盆地內不同層位產出的礦床及同一礦區產出的多層礦體。如在早泥盆世晚期(塘丁期)—中泥盆世早期(納標期)的地殼第一次劇烈拉張期,在丹池盆地中段有大福樓礦床多層礦體的產出,納標組更有龍頭山超大型礦床、芒場礦田大山、馬鞍山等大部分礦床,以及盆地南東段五圩礦田的箭豬坡、三排洞、芙蓉廠等礦床的產出;中泥盆世晚期(羅富期)地殼拉張減弱,同沉積斷裂活動也不強烈,相應區內礦化也減弱,因此,區內熱水沉積礦床不發育,在羅富組中僅有北香、萬寶山等小型礦床產出;到晚泥盆世榴江期,為泥盆紀地殼的又一次劇烈拉張期,直到晚泥盆世五指山期早期,這期間為丹池盆地熱水沉積礦床最主要的形成時期,區內主要的錫多金屬礦床均在此期間形成,如賦存於榴江組中的長坡-銅坑92號礦體,賦存於五指山組下部的91號礦體,盆地北西段西側產於榴江組中的益蘭大型汞礦,等等;隨著晚泥盆世末期地殼的隆起抬升,再次發生海退,熱水沉積成礦作用再次減弱,僅有長坡-銅坑礦區的C層、D層等小礦體的形成;早石炭世地殼再次拉張,同沉積斷裂的再次活動又導致在盆地南東端下石炭統大塘階中龍頭錳礦等礦床的形成。因此,丹池盆地同沉積斷裂的發育乃是區內熱水沉積成礦的重要構造標志。

3.地球化學特徵

通過對硅質岩、電氣石岩地球化學特徵的對比研究表明(詳見第五章),區內與礦體密切伴生的硅質岩、電氣石岩主要為熱水沉積作用產物。

大廠硅質岩的Al/(Al+Fe+Mn)平均比值為0.39。研究認為Al/(Al+Fe+Mn)比值為0.01時屬純熱水沉積物,比值為0.6則為陸源成因或生物成因沉積物,小於0.35為典型熱水沉積物,由此可以看出,大廠硅質岩主要為熱水沉積作用產物。微量元素地球化學研究表明,長坡-銅坑礦區5件硅質岩樣品在Y-P2O5關系圖上的投影點均落入熱水沉積趨勢線下側,遠離海洋沉積物及成岩含金屬沉積物區,丹池盆地榴江組硅質岩的U/Th比值為0.93,但硅質岩在U-Th關系圖上的投影點仍落入石化的熱水沉積物區,表現出熱水沉積的特徵。丁悌平等(1994)對硅質岩硅、氧同位素組成的研究得知,大廠硅質條帶的氧同位素組成δ18O為13.2~15.9,平均為14.2,硅同位素組成δ30Si為-0.6~0.6;作者對北香硅質岩的研究得知,其氧同位素組成δ18O為22.7~26,平均為24.4,硅同位素組成δ30Si為-0.4~-0.3。研究認為熱水沉積硅質岩的δ30Si集中在-0.6~0.3之間,當δ30Si為0.5~0.6時為熱水沉積作用與生物沉積作用共同作用的產物,而熱水沉積硅質岩的δ18O值一般為12~24。據此可知,大廠、北香的硅質岩主要為熱水沉積作用產物。

大廠地區電氣石岩在Al2O3-(K2O+Na2O)及Al2O3-TiO2關系圖上的投影點均落入熱水沉積電氣石岩區;其稀土元素組成及配分曲線等地球化學特徵的研究表明該區電氣石岩為熱水沉積岩;長坡-銅坑電氣石岩中電氣石的δ18O為10.4~13.6,平均12.1,同樣表明其熱水沉積成因。

據張清才(1995)的研究,龍頭錳礦碳酸錳礦石的Al/(Al+Fe+Mn)比值為0.008~0.3,表明屬典型熱水沉積物,而稀土元素特徵研究表明,礦區的碳酸錳礦石的熱水沉積占優勢。

據上述可知,該礦床成礦系列中與礦體密切伴生的硅質岩、電氣石岩及錳質岩(礦)主要為熱水沉積產物,而這些熱水沉積岩的產出乃是礦床為熱水沉積成因的岩石學標志。

4.礦床地質特徵

各礦床式礦體主要呈層狀、似層狀或透鏡狀,與地層整合產出,產狀與圍岩一致並同步褶皺;礦石具細微粒狀結構,局部見草莓狀結構,硅質岩具球粒結構,礦石中發育條帶狀、紋層狀、微層狀、軟沉積滑動變形構造及同生角礫狀構造;圍岩蝕變較弱,大廠式礦床局部具「底蝕構造」特徵;長坡-銅坑同生層狀礦化中也見有細小的氣液包裹體及不規則的暗色包裹體,而據紋層狀電氣石岩中的電氣石-石英共生礦物對進行的氧同位素平衡溫度計算結果為257~165℃,平均為(210±38)℃(韓發等,1997),等等。這些礦床地質特徵則是礦床既具同生沉積成因、又具熱液成因的有力證據,表明礦床為熱水沉積成因。

至於礦床中的部分脈狀礦體,如益蘭式、五圩式礦床中所見,一般規模小,它們主要是深部熱水未能到達海底而沿水面以下岩層中的斷裂裂隙充填而成。大廠式礦床中沿層狀礦產出的細脈狀礦體則是成岩期或同構造期的產物,而在大廠、芒場礦田中一些大脈型礦體則是與後期岩漿侵入作用有關的產物。

5.成礦模式

基於上述認識,作者認為,桂北丹池地區的大廠式、五圩式、益蘭式及龍頭式礦床均為熱水沉積礦床,它們同受北西向南丹-昆侖關同沉積斷裂帶、丹池裂陷槽及南丹台溝的控制,礦床的形成與熱水沉積成礦作用有關,成礦活動時間從早泥盆世延續到早石炭世,因此,它們應為與熱水沉積成礦作用有關的同一礦床成礦系列,稱為「桂北(丹池)地區晚古生代熱水沉積型錳錫多金屬礦床成礦系列」。其成礦模式如圖4-10所示。

圖4-10 桂北(丹池)地區泥盆紀—早石炭世熱水沉積型錳錫多金屬礦床成礦系列成礦模式圖

7. (一)南丹-河池錫多金屬礦找礦遠景區(Ⅰ)

南丹-河池錫多金屬成礦區是我國著名的錫多金屬成礦帶,主要位於南丹芒場—河池五圩一帶,在大地構造上位於右江再生地槽與桂中拗陷的拼結地帶,呈NW-SE向,受控於紫雲-南寧區域大斷裂帶。主要出露地層為泥盆系、石炭系、二疊系和三疊系,主要岩性為碳酸鹽岩和碎屑岩。其中中、下泥盆統發育了一套濁積岩,中、上泥盆統有礁灰岩和硅質岩、電英岩等噴流岩產出,為超大型大廠錫多金屬礦的賦存層位。

區內主構造線方向為NW向,有NW向的基底斷裂及近SN向的斷塊構造;蓋層構造以NW向的丹池大背斜和南丹-昆侖關大斷裂為主,褶皺形態一般表現為緊密狹長、呈雁行狀排列,具線形褶皺特點。局部構造隆起控礦明顯,NE向構造疊加形成的5個短軸背斜分別控制了麻陽、芒廠、大廠、北香和芙蓉廠5處礦田的分布。

區內岩漿岩以燕山期的中酸性淺成岩為主,有龍箱蓋岩體,北部的芒場地區見零星分布,呈岩基、岩床、岩牆、岩脈產出。岩石種類有花崗斑岩、石英斑岩、閃長玢岩、石英閃長岩、石英安山玢岩等。據重力異常推斷,南部的五圩地區存在隱伏岩體。各岩體呈串珠狀分布於丹池大斷裂的兩側,或侵入於丹池大背斜、芒場背斜、大廠背斜的軸部。

1:20萬水系沉積物測量結果,錫、銅、鉛、鋅、銀等元素有較好的異常顯示,圈定綜合異常6處,其中已知礦異常3處,未知礦異常3處。異常主要分布於丹池大斷裂帶和巴馬斷裂帶上,異常走向基本與斷裂走向一致,明顯受斷裂控制,分布於丹池大斷裂帶上的異常與錫多金屬礦關系密切,異常形態多為長軸狀,濃集中心明顯,具外、中、內濃度分帶。各元素異常濃集區含量特徵:錫含量大於70×10-6,銅為(57~166)×10-6,鉛大於220×10-6,鋅大於469×10-6,銀大於859×10-9

該成礦區礦產豐富,種類繁多。已發現大型礦床11處(其中長坡-銅坑和巴力-龍頭山錫多金屬礦達到超大型規模),中型礦床7處,小型礦床9處,集中分布於芒場、大廠、五圩3個礦田內,初步統計累計探明儲量錫125×104t、鉛鋅780×104t,銻130×104t,銅33×104t,鎢18×104t,銀8000t。找礦潛力巨大。

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