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河池丹池矿带

发布时间: 2024-03-10 21:08:31

1. 大厂矿田地质简况

大厂锡多金属矿田位于锡铜铅锌银锑汞成矿带中段。整个成矿带沿丹池褶断带呈NW-SE向展布。

丹池褶断带地处桂西北的南丹、河池和黔南的独山境内,长约130km,宽约10km,构造带总体走向为NW向。它是由NW向复式褶皱系和一系列NW向、NE向和近S-N向断裂组成的复合构造带。

位于构造带上的麻阳、芒场、大厂、五圩和拉利等地,是其北东侧的独山、周覃、捞村、都川和怀群等NE向背斜与之交接部位,形成大致等距(35~40km)分布的五个相对隆起区。在隆起区内发育有次级NW向倒转背斜和NW向、NE向和近S-N向断裂。在大厂、芒场两个隆起区中,有燕山晚期中酸性岩浆岩出露(图4.3)。

沿丹池褶断带从北到南依次分布有麻阳、芒场、大厂、五圩及西部的益兰等五个矿床(田),其中大厂锡多金属矿田矿化规模最大,已探明的锡金属量超过100万吨,并伴生有丰富的铅、锌、锑、银等;次为五圩矿田,其铅、锌、锑、银多金属矿床达大型规模,伴生有中小型的锡、钼、汞、铜多金属矿床;芒场矿床以锡多金属矿化为主,规模相对较小;麻阳和益兰分布汞矿床。

图4.3 丹池褶断带构造纲要图

1.三叠系;2.二叠系;3.石炭系;4.上泥盆统;5.中泥盆统;6.闪长玢岩;7.花岗斑岩;8.黑云母花岗岩;9.正断层;10.逆断层;11.性质不明断层;12.向斜轴;13.背斜轴;14.倒转背斜轴

大厂矿田内主要出露地层为泥盆系、石炭系和二叠系。泥盆系是主要赋矿层位,为一套碳质页岩、泥岩,礁灰岩,扁豆状、条带状灰岩及硅质岩的复杂岩性组合。

矿田内产出的岩浆岩属燕山晚期中酸性侵入体,为黑云母花岗岩、白岗岩、二长花岗岩、伟晶岩、花岗斑岩和闪长斑岩等。主岩体为黑云母花岗岩,在矿田中部龙箱盖地区地表呈岩枝、岩床出露,下部为隐伏岩株。次为花岗斑岩和闪长斑岩岩墙,分布于矿田西侧罗马村至龙头山一带。矿田内规模最大的褶皱、断裂构造为NW向丹池大背斜和丹池大断裂,在大背斜西侧从东向西依次有NW向大厂背斜、拉索背斜及相应出现的大厂断裂等。矿田内NW向断裂也普遍发育,并与NE向构造共同控制了矿床的产出。

大厂矿田按矿化类型和空间分布可分为三个矿带(图4.4):①西矿带主要有长坡和龙头山两个矿区,产出矿石以锡石-硫化物-硫盐类矿物组合为特征;②中矿带位于矿田中部拉么、茶山及其外围一些地区,产出矽卡岩型锌铜硫化物矿床及锑钨石英脉型矿床;③东矿带主要有大福楼和亢马两个矿床,矿石类型以锡石-磁黄铁矿组合为主。

图4.4 大厂矿田地质略图

1.三叠系;2.二叠系;3.石炭系;4.上泥盆统;5.中泥盆统;6.向斜轴;7.背斜轴;8.倒转背斜轴;9.正断层;10.逆断层;11.闪长玢岩;12.花岗斑岩;13.黑云母花岗岩;14.矿体水平投影;15.裂隙矿脉

2. 构造条件为成矿提供有利的定位空间

大厂矿床的形成明显受到构造的控制。构造既控制了矿床的分布,也控制了矿体的形态和变化,即构造条件为成矿物质的聚集提供了有利的空间。体现在以下方面:

1.构造控制了矿区岩浆岩和矿床的分布

丹池盆地为右江裂谷盆地边缘的次级裂陷盆地,属于古特提斯构造域,盆地的性质、演化和发展受古特提斯洋的控制。在早泥盆世塘丁期,伴随着古特提斯洋的开裂,NW向基底断裂产生张裂活动,形成NW向丹池坳陷带,同时诱发NE向的走滑断裂。两组断裂联合控制着丹池盆地内泥盆系和石炭系的沉积。NW向丹池断裂为深大断裂,在印支运动的强烈挤压作用下,形成NW向的褶皱和断裂(如大厂背斜和大厂断裂),奠定了丹池成矿带的构造格架。燕山晚期,由于太平洋板块自SE-NW方向挤压,NW和NE两组断裂再次发生走滑拉张活动,在两组断裂的交汇处,使得含锡花岗岩浆上升侵位形成矿床,同时还由于NE向断裂发育的等距性,形成的矿床大致等距分布。所以在丹池成矿带由北向南依次有麻阳、芒场、大厂、北香、五圩等锡多金属矿床(田),而在大厂矿田,围绕笼箱盖花岗岩矿体分布具有分带性,东带有大福楼、茅坪冲、坑马等矿床,西带有长坡-铜坑、巴黎、龙头山矿床,中部有拉么锌(铜)矿体。

2.构造控制了矿体的产出形态、位置和规模

大厂矿床矿体的形态有层状与脉状之分。矿体的产出除了受到围岩性质的影响外,主要还受到构造性质的控制。主要体现在:①大厂背斜是大厂矿区主要的构造型式之一,背斜的转折端是应力集中的部位,容易产生横张节理和虚脱空间,有利于矿液充填,因而在大厂倒转背斜的倾伏端是大脉状矿体产生的有利场所,随着背斜向SE倾没,大脉状矿体也逐步减少或消失,该类矿体规模不大,矿脉的连续性较好且稳定,矿体的品位表现为上富下贫;②在应力作用下,层内的剪切褶皱、不同岩性层间滑脱构造以及岩层内的裂隙构造是区内主要的容矿构造类型,控制着区内层状及网脉状矿体,该类矿体规模较大(如75号、77号、79号、91号、92号矿体);③晚期区内以张性为主兼具剪性的NE和NW及SN向断裂有利于脉状矿体的形成;④一些次级褶皱的转折端往往形成虚脱部位,有利于形成富且小的富矿包;⑤在岩体与围岩接触部位的岩突、接触带与断裂构造的复合部位有利于层状和脉状的Zn-Cu矿体的产出(如拉么Zn-Cu矿);⑥100号矿体的产出也明显受到构造的控制。处于背斜轴部的礁体隆起顶部,由于受到强烈的挤压,产生不同程度的层间剥离、破碎,在与断裂和裂隙的交汇处,在一定范围内产生一些富矿包及矿柱;在礁体不对称隆起的西翼陡倾斜的扭褶部位,往往产生一些SN向的横张断裂和层间错动,形成一些陡倾的矿体和层状矿体;在礁体的轴部,受到两个压扭性大逆冲断裂的控制以及礁体特殊岩性的影响,在深部应力集中和挤压强烈的部位形成较大的“虚脱空间”,为矿液的充填和100号超大型矿体的形成提供了有利的场所。

事实上,矿体形成是断裂、褶皱以及岩体侵入作用产生的多种有利构造形迹的复合。矿体的分布也是由主导控矿构造的方向所决定的,而矿床的主要容矿构造是由主干断裂所派生的次级断裂,如NE向断裂。

3. 广西有色金属集团有限公司有哪些矿山,在哪里

1、广西南丹县大厂镇铜坑锡矿,是广西有色金属集团有限公司旗下广西华锡集团公司下属的主要矿山企业之一。该矿是是中国有色金属大型地下矿山,是世界罕见的锡、锌、铅、锑、铟、银、砷等多金属群生富矿区,被誉为“矿物学家的天堂”。 它是广西有色集团主要原材料的生产基地。文章关键词: 有色金属 铜坑矿 股份 广西 锡 地下矿山 多金属 矿物学
2、广西丹池矿,该矿带的资源潜在价值4000多亿元,发展前景十分广阔。冶炼产品以产锡为主,综合回收铟、铅、锑、锌、银、镉、铋等多种金属,并建成硫酸亚锡、氯化亚锡、锡锑铅铜合金、铟靶材等冶炼产品深加工项目。
3、贵州毕节钼镍矿。毕节钼镍矿品位高,广西有色成立乐华堃公司,为区域唯一整合主体。

4. 大厂矿田成矿条件和找矿潜力分析

从大厂矿田的发现和找矿历史来看,主要的找矿突破大致可分为三个主要阶段,第一阶段是20世纪60年代至20世纪70年代,长坡矿床91号和92号矿体的发现,在这之前人们对大厂地区找矿潜力的认识还相当谨慎,因为地表仅出露几条规模有限的矿脉,许多人甚至不看好该地区的找矿前景。第二阶段是20世纪80年代龙头山矿床100号和105号矿体的探明,在这两个矿体被发现之前,许多人对中泥盆统马家坳组生物礁灰岩的成矿条件和找矿潜力并不看好。第三阶段是大厂东区大福楼和亢马矿床的发现和探明。而三个阶段所探明的矿体在形态、产状和矿石类型方面都有显著差异。

长期以来,有关大厂矿田成因的争论一直非常激烈,主要观点以岩浆-热液成矿和热水沉积-叠生改造成矿为代表。虽然许多方面的争论至今依然难分伯仲,但应看到,大厂矿田乃至整个丹池成矿带的主要赋矿层位是泥盆系,层控性是丹池成矿带的标志性特征之一。因此,大厂矿田的找矿工作所针对的关键目标之一是泥盆系地层。

当然,燕山期岩浆岩在成矿中所扮演的角色也是不容忽略的,大厂矿田的龙箱盖矽卡岩型锌铜矿床在成因上和空间上明显受矿田中部出露的燕山期岩浆岩的制约。但仅强调燕山期岩浆岩的作用是不够的,在大厂矿田北西部的芒场地区,燕山期岩浆岩十分发育,虽然曾投入大量的勘探工作,研究程度也很高,但仍未发现具有一定规模的矿化带。与此形成对照的是分布在大厂矿田南东部的五圩矿田,该矿田尚未发现有燕山期岩浆岩分布,但其矿化规模远超芒场地区并达到大型。

大厂矿田的成矿条件则兼具五圩和芒场两个矿区的优势,即有利的地层层位、燕山期岩浆活动及丹池褶断带有利部位,这也是形成大厂矿田多样性矿化类型和超大型规模的关键。

从动态成矿角度分析,大厂矿田的锡石-硫化物型矿床与矽卡岩型锌铜硫化物矿床及锑钨石英脉型矿床分别代表了不同时期、不同地质环境的动态成矿作用的产物,其矿化元素组合、水-岩反应系统及找矿标志也有所不同。其中锡石-硫化物型矿床的形成与泥盆纪海底动态成矿作用有关,主要地质找矿标志与有利层位、岩相和同生断裂所构成的“层-相-位”系统有关,包括泥盆系硅质岩、礁灰岩、扁豆状-条带状灰岩,以及富黄铁矿、富碳质和富碳沥青层位等,硅质岩与扁豆状-条带状灰岩构成了海底热水沉积环境下的动态水-岩反应链,分别指示了偏酸性和偏碱性的卤水环境。Sn-Pb-Zn-Sb-Ag-As元素组合异常可作为锡石-硫化物型矿床的勘查地球化学标志。由于锡石-硫化物型矿床也不同程度地受到燕山期岩浆-热液活动的改造,因此,燕山期岩浆岩,主要是西矿带的燕山期脉岩及深部隐伏的燕山期花岗岩岩凸可作为锡石-硫化物型矿床的间接或辅助找矿标志。对矽卡岩型锌铜硫化物矿床而言,其形成主要与燕山期岩浆-热液活动有关,其水-岩反应链由岩体接触带矽卡岩和铜、锌多金属硫化物构成,主要地质找矿标志包括燕山期花岗岩岩凸、岩体接触带矽卡岩及泥盆系扁豆状-条带状灰岩层,Cu-Zn-As元素组合异常可作为矽卡岩型锌铜硫化物矿床的勘查地球化学找矿标志。

总体上看,由于大厂矿田勘探程度和研究程度都较高,寻找新的、达到大型规模的深部隐伏矿床的难度较大。

根据对大厂矿田成矿地质条件和找矿标志的综合分析,将下列地段作为进一步找矿的远景区。

4.6.2.1 西矿带找矿远景区

在长坡矿区深部的锡石-硫化物矿床网脉型似层状矿体以下,矽卡岩化有逐步增强之势,并见显著矿化现象。根据重力异常反演所预测的隐伏黑云母花岗岩体顶板形态图分析(图4.17),西矿带分布有北东向岩脊隆起,在隐伏的D2和D1层位中寻找锡石-硫化物型和矽卡岩型矿床是可行的。

在巴力区的深部,95号矿体中见有矽卡岩型锌铜矿化;在龙头山区的深部,100号和105号矿体均为锡石-硫化物型,向深部和旁侧也有过渡为矽卡岩型锌铜矿化的迹象。重力异常显示,在巴力-龙头山一带分布有隐伏黑云母花岗岩岩脊隆起带,预测该区具有进一步的找矿潜力。

在巴力-龙头山之东侧,从瓦窑山至黄瓜洞一带,浅部发育近南北向银铅锌硫化物裂隙脉,深部有寻找似层状银铅锌矿床潜力。

在长坡北端的更庄区,处于大厂背斜倾伏端的延续部位,发育锡石重砂异常带,并见有铅锌矿化,在中、上泥盆统地层中有寻找锡石-硫化物型矿床潜力。

在那燕东侧的大厂背斜东翼,属于西矿带的南延部位,有中、上泥盆统分布,又有铅锌硫化物石英脉出露,是寻找锡石-硫化物矿床的潜力区。

4.6.2.2 东矿带找矿远景区

在大福楼北部的小槽地区,铅锌矿化较强,见有裂隙脉和薄层状矿体,具有找铅锌矿的潜力。

在亢马矿区,北西向次级褶皱及北西向、北东向断裂和裂隙发育,同时在细脉带型锡石-硫化物下部又有裂隙脉出现,与大福楼矿床的“排骨”型构式类比,其深部可能有似层状矿体分布。

4.6.2.3 中矿带找矿远景区

在龙箱盖黑云母花岗岩内外接触带,有锌铜硫化物裂隙脉发育。参照芒场矿床内接触带发育锡钼矿体的情况,应关注中矿带内接触带可能出现的锌铜和锡钼矿化。

在大燕、反背区的地表,发育有40多条锑钨裂隙脉,从杉木冲至响水湾一带也见锑钨裂隙脉断续出露,有寻找锑钨裂隙脉型矿床潜力。

图4.17 大厂矿田隐伏花岗岩体顶板形态图

1.花岗岩体顶板等高线及标高(m);2.背斜轴;3.向斜轴;4.倒转背斜轴;5.逆断层;6.正断层

4.6.2.4 矿田外围找矿远景区

在丹池大背斜东翼的东矿带以东,从青山到唐皇村一带,北西向断裂发育,在D3-C的残坡积层中见有锡石、辰砂和锆石等重砂矿物异常,有找锡石-硫化物型矿床及汞矿床远景。

在西矿带的南西侧宽洞地区,为北西向和北东向断裂交会部位,其五指山组条带状灰岩底部黄铁矿化较强,并见有锌矿化,有寻找多金属硫化物矿床潜力。

在西矿带西侧的关山地区,位于拉索背斜的倾伏端,北西向断裂发育,见锆石和镁钛矿的重砂异常,并有锌、汞、银矿化,有寻找汞及锌银多金属矿的潜力。

5. (二)典型矿床特征

1.广西大厂式锡多金属矿床

(1)地质背景

广西大厂式锡多金属矿床位于华南褶皱系赣湘粤桂褶皱带南丹-河池褶断带上。出露地层主要是泥盆系、石炭系、二叠系,其次是三叠系。泥盆系是重要的赋矿地层,其岩性为一套富含有机质的细碎屑岩-硅质岩-灰岩组合,并发育生物礁。锡主要赋存在灰岩及硅质岩中,铜和锌多局限于有机质较富的页岩夹泥灰岩中,汞常见于炭质灰岩或白云岩化灰岩中。

燕山晚期岩浆多次活动,第二、三、四次黑云母花岗岩、花岗斑岩、白岗岩与成矿有关,并控制了矿田及矿床的分布。大的岩体均呈隐伏-半隐伏状产于矿田深部,地表仅见岩墙、岩床或岩脉群。岩体钨、锡、钼、铅、锌等成矿元素比我国酸性侵入岩平均值高数倍至数十倍,属壳源重熔型成矿花岗岩。

构造以NW向丹池断裂和一系列雁行排列的紧密狭长线形褶皱为主体,辅以NE向褶皱和断裂,复合叠加部位是成岩、成矿的有利部位。矿床紧密地围绕岩体分布,并产于多组构造叠加隆起的背斜轴部。矿体或矿带受NW向、NE向、EW向及SN向断裂、褶皱鞍部的虚脱部位和层向破碎带、穿层的裂隙带以及花岗岩体接触带控制。

(2)矿床地质特征

该成矿带从北西至南东依次分布有麻阳、芒场、大厂、北香及五圩矿田,围绕燕山晚期花岗岩体表现出明显的分带性:钨钼矿床直接产于岩体内,锡多金属矿床邻近岩体,而锑汞砷硫化物矿床则远离岩体分布。

大厂矿田位于丹池成矿带中段,丹池大断裂和主背斜从矿田中部通过,将矿田分为西、中、东3个矿带。西矿带有铜坑、长坡、巴力、龙头山等锡多金属矿床;中矿带有拉么铜锌矿床、茶山坳钨锑矿床;东矿带有大福楼、坑马等锡多金属矿床。西矿带锡多金属矿床产于上泥盆统硅质岩、条带状灰岩、扁豆状灰岩中,自上而下有大脉型、细脉带型、似层状细脉型和似层状网脉型矿体,其中似层状网脉型矿体规模巨大;中带拉么铜锌矿床属矽卡岩型,呈似层状产于龙箱盖黑云母花岗岩外接触带,并叠加有黑(白)钨矿-辉锑-石英-萤石脉状矿床;东矿带锡多金属矿床,矿体主要呈脉状和细脉状产于中、上泥盆地层中。

大厂矿田主要有铜锌、锡多金属、钨锑3种矿化类型,相应形成矽卡岩型铜锌矿石、锡石多金属硫化物(硫盐)矿石及钨锑矿石。其中锡石多金属硫化物矿石是大厂矿区的主要类型,金属矿物除锡石、铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂、方铅矿外,以富含Ag、Cu、Sn的锑铅硫盐矿物为显著特征。矿石矿场组合表现出一定的分带性,即铅、锑的硫化物在矿床上部呈方铅矿、辉锑矿单金属硫化物出现,向下则以铅、锑的硫盐矿物产出。

围岩蚀变为岩体接触带发育的矽卡岩化、大理岩化,锡石多金属硫化物矿化期发育电气石化、钾长石化、白云母化、硅化、绢云母化和菱铁矿化。

(3)成矿模式

丹池成矿带大厂式锡多金属矿床的形成,在时间、空间和成因上与燕山晚期地壳重熔型含矿黑云母花岗岩有着密切的联系。由于强烈的燕山运动,引起花岗岩的侵入活动,随着岩浆分异演化和结晶作用,形成了富含矿质和挥发组分的岩浆期后热液,在构造作用配合下,含矿热液沿围岩的裂隙运移,因物化条件变化,破坏了含矿热液体系的平衡,造成矿物的快速沉淀,于是围绕花岗岩体形成了一系列排列有序的、从高温到低温的锡多金属矿床组合:云英岩型钨钼矿床-矽卡岩型铜锌矿床-高、中温热液锡多金属矿床-中、低温银多金属、钨锑、汞锑矿床(图3-1)。

(4)找矿综合信息标志(模型)

1)地质标志:拗陷带中多组构造复合叠加隆起的背斜轴部;在背斜轴部发育富Sn的燕山晚期壳源重熔型花岗岩;具有泥盆系中、上统含有机质的细碎屑岩-硅质岩-碳酸盐岩组合;多组断裂、裂隙发育;围岩发育硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化和矽卡岩化蚀变;围统岩体矿化具明显的分带。

2)地球物理标志:布格重力异常大型重力梯级变异带拐弯部的NW向局部重力低,航磁△T局部磁力高、磁力低变异部的正磁异常区。

3)地球化学标志:有明显的W、Sn、MKo、Bi和Ag、Pb、Zn综合异常,异常规模大且与矿区对应好。单元素Sn、W、Pb、Zn、Ag等异常亦较明显。

4)遥感标志:遥感图像显示NW向线性构造有成群分布的小环形构造,并有次级NE向线性断裂与NW向构造相交。

2.广东曲江大宝山铜多金属矿床

(1)地质背景

矿床位于华南褶皱系,赣湘粤桂褶皱带,粤北晚古拗陷区盆边,断裂构造交汇区。

1)地层:为富含W、Sn、Pb、Zn、Cu、Ag、Au元素的寒武系、震旦系基底和泥盆系矿源层。矿床赋存于海西期第一个海侵旋回、由碎屑岩向碳酸盐岩夹碎屑岩建造过渡的部位。即中泥盆统棋子桥组底部钙质、白云质细碎屑岩夹石英细砂岩和上泥盆统天子岭组灰岩,其性脆、孔隙发育、化学性质活泼。

2)构造:矿床位于坳中隆过渡带。在长期活动的EW向、NE向断裂及NW向断褶带作用下,矿体定位受EW向断裂及沿岩层层面、不同岩性界面产生的层间断裂控制,后期褶曲致使矿体增厚、富集。

3)岩浆岩:与燕山期浅成-超浅成壳幔混合源中酸性花岗闪长岩、次英安斑岩有关。

图3-1 丹池成矿带与燕山期黑云母花岗岩有关的锡石硫化物多金属成矿模式图

(2)矿床特征

矿床类型有接触交代型钨铋矿床、斑岩型钼矿床、岩浆热液铜铅锌矿床(伴生金银)及风化淋滤褐铁矿矿床。

铜铅锌矿体为似层状、透镜状并与地层同步褶曲,以多层状富集于向斜槽部。矿石矿物组合复杂,由上至下主要有:菱铁矿、黄铁矿组合,黄铁矿、方铅矿、闪锌矿(银)组合;磁黄铁矿、黄铜矿(金)组合及外围白钨矿、黑钨矿、辉钼矿组合。围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石黄铁矿化,碳酸盐岩化以及外围接触交代型矿床的矽卡岩化。

(3)成矿模式

矿床位于复式背斜倾状端及穹隆边缘;分布于中、上泥盆统灰岩夹细砂岩与中下统碎屑岩过渡层中;发育高角度断裂及中等幅度褶曲;出露燕山期浅成 超浅成中酸性壳幔混合源(同熔型)岩浆岩(图3-2)。

图3-2 粤北层控铜铅锌猛矿成矿模式图

(4)找矿综合信息标志(模型)

1)蚀变矿化:广布铁锰帽;围岩具硅化、绢云母化、绿泥石化或矽卡岩化。

2)地球物理标志:位于布格重力异常北西梯级带等值线向北东或南西方向拐弯扭曲部位;航磁△T异常,局部磁力高、磁力低成群分布区内的规模较大、形态不规则的正磁异常凹凸变化部位。

3)地球化学标志:有与矿床相对应的化探异常,其组分复杂、套合好、浓集中心及浓度分带明显,主要组分是Cu、Mo、Pb、Zn、Ag,其次为 As、Bi、Hg、Ni、Co、V、Cd、Mn、Ba,异常走向为NW向并与矿体延伸一致。

4)遥感标志:有由NWW向与NE向线性构造组成的近EW向展布的菱形构造图像和由构造或岩浆岩显示的环形图像。

3.江西岩背锡矿床

(1)地质背景

矿床位于武夷山隆起区的古生代褶皱带,属于闽西-赣东南构造-岩浆岩活动区。中生代以来表现为强烈断裂、张陷和岩浆活动,沿深断裂出现大规模的火山喷溢和浅成相的中酸性花岗岩侵位。矿床产于NNE向石城-寻乌深断裂控制的酸性-中酸性火山岩盆地中。

(2)矿床特征

岩背矿床位于密坑山破火山口的南东方向,锡矿化发生于EW向、NNE向和NW向断裂复合地段。成矿作用与超浅成并具隐爆特征的次火山岩 花岗斑岩活动有关。矿体赋存于鸡笼嶂组(J3j)流纹质凝灰熔岩与花岗斑岩的内接触带,其中内接触带占三分之二。矿体总体走向NNE,倾向 N,倾角18°。主矿体平面上呈不规则椭圆状,长450m、宽250m,最厚处达89m。在纵剖面上矿体呈透镜状、似层状。矿石矿物主要有锡石、黄铜矿,其次为闪锌矿、磁铁矿、黄铁矿、方铅矿、黑钨矿、辉银矿等;非金属矿物主要有石英、黄玉、绿泥石、绢云母、萤石等。矿石构造主要为浸染状和细脉浸染状构造,部分角砾状构造,具交代结构、结晶结构、固溶体分离结构等。矿床蚀变发育,呈面型分布。锡矿化主要与黄玉石英化、绿泥石黄玉、石英化关系密切。

(3)成矿模式

岩背矿床与成矿关系密切的含锡花岗岩体不是次火山岩体,而是继密坑山火山喷发之后,另一构造——岩浆-成矿期的多阶段侵入的花岗岩系列,成矿母岩为高侵位细粒似斑状花岗岩体。成矿岩体有别于斑岩型锡矿床中的次火山岩体(图3-3)。

图3-3 岩背锡矿成矿模式示意图

岩背锡矿床具有多期多阶段成矿的特点。含锡花岗岩岩浆期形成铷、稀土和铌钽矿化;气化-高温热液期形成岩体内接触带的含W、Sn黄玉石英岩带;高温-低温热液期形成近接触带的锡石、闪锌矿矿床,远离接触带为裂隙型银矿床。

成矿流体主要来自岩浆热液,有地表水加入。成矿物质Sn、Fe、Cu、S等主要来自深源同熔中酸性火山-侵入岩。由深源同熔中酸性岩浆分异演化,形成岩浆期后含矿热气流体沿大断裂和古火山通道上升,在适当的构造部位充填交代成矿。

(4)找矿模型

矿床产在横向叠加于NNE向基底隆起之上的近EW向晚侏罗世火山盆地内的花岗斑岩内外接触带。

火山-次火山岩喷发或侵入通道附近并有成矿杂岩体侵入或隐爆角砾岩筒分布,成矿杂岩体前峰和隐爆角砾岩筒顶部或内侧是形成矿体的最有利部位。

断裂、裂隙带发育部位,特别是多组断裂复合部位。

(5)找矿标志

有与矿区位置较吻合的Sn、W单元素异常及W、Sn、Mo、Bi综合异常显示。矿区通常出现Sn、Be、Bi、Cd、Zn、Ag元素异常,Sn异常衬度大并与Be、Bi、Cd、Zn等元素在平面上叠置,且具明显的浓集中心。

4.湖南骑田岭芙蓉锡矿田

(1)地质背景

矿田位于NE向炎陵-郴州-蓝山岩石圈断裂与NW向郴州-邵阳地壳断裂交汇部,构造位置属华南褶皱系赣湘粤桂褶皱带,处于骑田岭复式岩体南段。出露地层主要为石炭系(碳酸盐岩间夹粉砂岩、砂岩)、二叠系(底部为碳酸盐岩,中上部为砂泥质、硅质岩石),二叠系栖霞组为主要赋矿地层。区内褶皱、断裂发育,以NE向为主,次为NW向和SN向。NE向断裂最为醒目,主干断裂控制着锡矿带的分布,次级断裂控制了矿体的形态、产状、规模。岩浆岩属骑田岭复式岩体的一部分,有印支期、燕山期两个超单元及燕山晚期岩脉。骑田岭岩体内部共分解为210个呈岩基、岩株、岩瘤、岩脉状产出的侵入体,燕山早期二长花岗岩、红长石化花岗岩及燕山晚期花岗斑岩、正长斑岩、细粒花岗岩脉与成矿关系密切。

(2)矿床地质特征

锡矿体在骑田岭复式花岗岩体中成群、成带分布,组成白腊水-安源、黑山里-麻子坪、山门口-狗头岭3个NE向锡矿带,带间以区域性断裂分界。单矿带长4~8km,宽1~2km。矿床(体)类型齐全。共有矽卡岩-破碎带蚀变岩复合型(岩体残留顶盖)、矽卡岩型(正接触带)、云英岩型(成矿岩体顶面附近)、破碎带蚀变岩型(岩体中,有绿泥石或云英岩化两类矿化蚀变)、蚀变花岗岩型(岩体中,受节理、裂隙带控制)、岩脉型(细粒花岗岩脉、斑岩脉等)等主要锡矿类型,且自岩体南接触带往北向岩体内大致出现以上顺序的空间分带,以矽卡岩-破碎带蚀变岩复合型锡矿规模最大,次为蚀变花岗岩型和岩体型。

1)破碎带蚀变岩型:为区内的主要锡矿类型,矿体赋存于岩体内外接触带,受NE向破碎带控制,呈大脉状、脉状、透镜状产出,具成群成带分布特点;单脉规模长500~3155m,厚0.8~57.41m,矿物成分较复杂,矿体平均品位0.11%~2.685%,大都在0.8%以上。该类型矿床以芙蓉矿田19号矿脉为典型代表,近地表受构造破碎带及矽卡岩分布范围的双重控制,与矿化矽卡岩复合形成不规则的厚大矿体,深部则只受断裂破碎带的控制,呈脉状产出。矿体走向长大于2050m,厚9.60~57.41m,矿化蚀变带宽50~150m,Sn品位0.101%~1.362%,平均品位为0.629%。矿石矿物组合复杂,种类较多,金属矿物主要为锡石,次为磁铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、白钨矿、辉铋矿等;非金属矿物主要为透闪石、透辉石、石英等。矿石结构主要有结晶结构、交代残余结构等,构造主要有浸染状构造、条带状构造、块状构造等。锡石多为自形-半自形晶,粒状,粒径一般为0.1~0.5mm,多呈浸染状分布于矿石中。矿石类型以磁铁矿-锡石矿石、透辉石透闪石-锡石矿石为主。围岩蚀变类型主要为云英岩化、钠长石化、绿泥石化、绢云母化、矽卡岩化、硅化,锡品位与蚀变强度呈正相关关系。

2)矽卡岩型:位于岩体南外接触带中,呈似层状、透镜状、扁豆状、不规则状产出。矿体长50~1000m以上,厚3~20m,平均含锡0.2%~0.6%。

3)岩体型:位于成矿岩体顶面附近,受节理裂隙带控制,与花岗岩呈过渡接触关系。矿体呈脉状、似层状、透镜状、扁豆状产出。主矿体控制长100~500m,宽30~60m,含锡0.2%~0.3%。矿物成分主要为锡石、石英、绢云母,金属硫化物较少。

4)破碎带蚀变岩型:受NE向断裂控制,呈大脉状、脉状、透镜状产于岩体内,具成群、成带分布特点,单脉长500~1580m,厚0.8~2m以上。矿石矿物为锡石、黄铁矿、黄铜矿和方铅矿,脉石矿物为石英、绿泥石、绢云母等。围岩蚀变有绿泥石化、绢云母化和硅化等。

5)蚀变花岗岩型:矿体分布于花岗岩中,受NE向断裂或节理裂隙带控制,矿体呈产状平缓的面状体,垂直厚为3~48m,形态变化较大。金属矿物以锡石为主,次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等,非金属矿物有绿泥石、绢云母、长石等。赋矿围岩为红长石化花岗岩,围岩蚀变为强烈的绿泥石化和绢云母化。

6)岩脉型锡矿:产于NE向花岗斑岩、石英斑岩脉及NW向细粒花岗岩脉内。矿石金属矿物主要是锡石,非金属矿物为长石、石英、黑云母、绢云母等。矿石具浸染状、“隐爆角砾状”构造。围岩蚀变不强,仅有微弱的绿泥石化和绢云母化。

(3)成矿模式

芙蓉矿田不同类型的锡矿,是在相似的地质作用和物质来源下,于不同演化阶段、不同的控矿条件及不同的部位形成的具有成因联系的一组矿床(图3-4)。

图3-4 芙蓉矿区锡矿成矿模式图

(4)找矿模型

芙蓉锡矿田的找矿模型见表3-2。

表3-2 芙蓉锡矿田矿找矿模型

5.湖南柿竹园钨锡钼铋多金属矿床

(1)地质背景

深部构造-岩浆岩带及构造位置与骑田岭锡矿田相同。位于千里山花岗岩体南东内弯外接触带,共计探明多金属储量166×104t。其中WO375×104t,Sn48×104t,Mo13×104t,Bi30×104t。中泥盆统棋梓桥组云质灰岩和上统佘田桥组泥质条带灰岩夹泥灰岩为主要赋矿围岩。褶皱有泥盆系组成的NNE向柿竹园向斜、野鸡尾背斜等。断裂以NNE向和NE向为主,次为NW向及近EW向。NE向断层多被花岗斑岩充填,近EW向断裂是铅锌、黄铁矿容矿断裂,SN向断裂为成矿后的石英斑岩、辉绿岩脉。千里山岩体出露面积不足10km2,时代为燕山早晚期,从早至晚形成细粒斑状黑云母二长花岗岩(

)和石英斑岩(

)、中粒黑云母二长花岗岩(

)、中细粒黑云母二长花岗岩(

)、二长花岗斑岩(

)、辉绿玢岩(

)。以中细粒黑云母二长花岗岩(

)与矿化关系最为密切。矿化蚀变有矽卡岩化、云英岩化、硅化、长石化、萤石化、电气石化和绿泥石化等。

(2)矿床特征

矿床总体为一近SN向展布的似层状矿,略向E倾,倾角5°~20°,长约1000m,宽600~850m,厚150~300m(最厚500m),上部裸露地表,下界与燕山早期花岗岩顶面一致。共查明有用矿物142种,自上而下大致呈4个矿石带产出,其间界线为渐变并时有穿插和包含。1带(锡铍)为网脉大理岩和矽卡岩化大理岩,以锡石为主;2带(钨铋)为矽卡岩,组分复杂、连续性好,以白钨矿、辉铋矿为主;3带(钨锡钼铋)为紧贴花岗岩并有云英岩网脉产出的矽卡岩,系矿床最富、最厚矿体,矿石矿物以白钨矿、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿、锡石为主;4带呈透镜状、扁豆状产出,矿化较均匀。矿体具有西强东弱、西钨东锡、下钨上锡的富集规律。矿石矿物主要有用组分为WO3、Sn、Mo、Bi,伴生BeO、S、Cu、CaF2、Nb2O5、Ta2O5等,且具有钨铋同步消长、接触带富集,从上至下锡变贫、钼变富,呈上白钨下黑钨的分布规律。

(3)成矿模式

成矿物质来自岩浆岩。前寒武系、泥盆系跳马涧组成矿元素丰度高,使重熔型花岗岩富含钨锡等成矿元素并随着演化逐步富集。千里山岩体位于这一巨大深部岩浆岩带高侵位顶部,并与化学性质活泼的碳酸盐岩侵入接触。当矿液运移至富钙镁围岩物理化学条件发生变化,成矿元素于矽卡岩中沉淀形成矿体。多次侵入活动带来的成矿作用迭加,是形成规模巨大的多金属矿床的必要条件(图3-5)。

(4)找矿模型

湖南柿竹园锡多金属矿床找矿模型见表3-3。

表3-3 柿竹园锡多金属矿找矿模式

图3-5 柿竹园钨锡多金属矿床成矿模式图

6. 桂北(丹池)地区晚古生代热水沉积型锰锡多金属矿床成矿系列

一、区域成矿地质背景

该矿床成矿系列地跨南丹、河池、宜山等市、县,总体呈北西向的带状分布(图4-8)。其大地构造位置处于古特提斯构造域和太平洋构造域的复合部位,位于华南微板块

广西热水沉积矿床成矿作用及找矿评价

图4-8 桂北(丹池)地区晚古生代热水沉积型矿产地质略图|1—三叠系;2—二叠系;3—石炭系;4—泥盆系;5—实测、推测断层;6—地质界线;7—燕山晚期花岗岩;8—燕山晚期花岗斑岩;9—燕山晚期石英斑岩;10—燕山晚期闪长玢岩;11—锡矿;12—铅锌矿;13—锡多金属矿;14—锌铜矿;15—汞矿;16—锑矿;17—锑钨矿;18—锑多金属矿;19—锰矿(Ⅰ级)的西南缘,属华南陆缘构造区(Ⅱ级)的右江海西-印支期裂陷海(Ⅲ级),其四级构造单元为桂西断陷。早古生代该区属华南陆缘构造区的一部分,志留纪末的广西运动,使扬子板块与华夏板块聚合拼接在一起,形成统一的中国南方板块。

早泥盆世初,由于区域性扩张和地幔热运动的影响,产生了北西向的南丹-昆仑关断裂,受其影响,形成了丹池半地堑式盆地,即丹池裂陷槽。自早泥盆世莲花山期—益兰期,海水由南西进入本区,发育了潮坪相带、潮下带-半局限盆地相带沉积;早泥盆世晚期塘丁期至中泥盆世早期,随着古特提斯洋沿金沙江-红河断裂带的扩张,本区进入泥盆纪第一次剧烈拉张期,海侵扩大,并从南向北推进,沉积环境发生了明显的变化,出现了与北西向同沉积断裂有关的南丹台沟,在台沟中发育了黑色炭质泥岩夹薄层硅质岩及灰岩,台沟两侧主要为开阔台地环境,或为潮下-半局限盆地及半局限台地环境;中泥盆世晚期,由于一些同沉积断裂的持续活动,导致该区部分地区下降,海侵扩大,为泥盆纪以来最大海侵的开始,并且由于东西向宜山断裂活动的加剧及与北西向丹池断裂联合,形成了分支状的南丹台沟(吴诒等,1987);晚泥盆世早期为广西泥盆纪地壳又一次剧烈拉张期,也为泥盆纪以来最大海侵期,区内沉积环境主要仍为台沟,次为台沟两侧的开阔台地或台地前缘斜坡,在台沟中沉积了硅质岩-泥岩-灰岩组合(罗富组)及硅质岩-硅质泥岩组合(榴江组),同时伴随拉张作用,也有间隙性的火山喷发及有关的海底热泉活动,对区内锡多金属矿的成矿有着重要的作用;进入晚泥盆世晚期,再次发生海退,沉积环境虽仍以台沟为主,但台沟中沉积物主要为条带状、扁豆状灰岩;早石炭世,丹池断裂带进一步拉张裂陷,导致盆地南西侧在台沟相与乐业-巴马台地间的过渡地带有益兰同沉积断裂的形成,使丹池盆地由半地堑式演变为地堑式盆地(陈洪德等,1989b),随着早石炭世的拉张裂陷,海侵再次扩大,沉积中心北移,但本区基本上仍保持沟台相间的格局,在台沟中仍为泥晶碳酸盐岩、泥质岩及硅质岩组合。中石炭世—晚石炭世盆地收缩变浅,浅水碳酸盐台地广泛分布,至早二叠世,主要为一套滨、浅海碎屑岩与开阔台地相的碳酸盐岩沉积,早二叠世末的东吴运动导致地壳再次张裂,直到三叠纪早、中期,再次处于盆地最大拉张期,海侵扩大,盆地加深,其沉积相由早三叠世泥质岩为主的浅海陆棚相演变为中三叠世浊流沉积的半深海-深海槽盆相。中三叠世以后的印支运动使广西全境上升为陆,进入滨太平洋大陆边缘发展阶段。

由于北西向南丹-昆仑关断裂带的强烈拉张活动,诱发了北东—北北东向的走滑断层,走滑挤压与拉张相伴。走滑挤压造成盆地局部隆起,发育生物礁和碳酸盐台地,隆起西侧表现为张裂作用,形成次级坳陷,沉积了硅质岩、硅质泥岩及泥灰岩等岩石。隆起区使坳陷区的水体处于相对封闭状态,次级坳陷成为矿化富集的有利场所。

区内地层自下泥盆统莲花山组直到上泥盆统榴江组、五指山组及同车江组,以及石炭系、二叠系、下-中三叠统和第四系均有出露。赋矿围岩岩性主要为下泥盆统塘丁组黑色炭质泥岩夹含碳硅质岩;中泥盆统纳标组生物礁灰岩,罗富组含炭泥岩、泥质灰岩;上泥盆统榴江组硅质岩,五指山组碳酸盐岩、硅质岩,同车江组泥页岩、泥灰岩;下石炭统大塘阶灰岩、含燧石灰岩夹泥质灰岩、硅质岩。

区内岩浆活动较强烈,主要为燕山晚期的中酸性侵入岩,分布在龙箱盖、大厂、芒场等地,岩石类型有黑云母花岗岩、花岗斑岩、石英闪长玢岩、石英斑岩、英安玢岩、白岗岩及少量辉绿玢岩,属浅成-超浅成侵入体,以岩株、岩墙、岩脉、岩床和岩枝等形式产出。火山岩在丹池盆地不甚发育,据有关资料认为在上泥盆统五指山组、同车江组及下石炭统中有海相火山岩产出,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;张清才,1995;韩发等,1997)

二、矿床成矿系列主要地质特征

本矿床成矿系列由4个矿床式(龙头式、大厂式、益兰式、五圩式)组成。各矿床式主要地质特征如表4-4所示。

表4-4 桂北(丹池)地区晚古生代热水沉积型锰锡多金属矿床成矿系列各矿床式特征简表

续表

1)本矿床成矿系列的显著特征是锡矿化很发育,形成了多个超大型及大型的锡矿床;同时矿化类型复杂多样,除锡矿化外,还有锌、锑、铅、汞、砷、银、硫及伴生的镓、镉、铟、铋等矿化可综合利用,而且锡多金属矿床主要产于丹池盆地中部,如大厂、芒场,向盆地两端及盆地边缘则逐渐变为铅锌锑汞矿化(如五圩矿田)或单一的汞矿化(如万宝山、益兰汞矿床),在盆地南东端还有单一的锰矿化产出(图4-8);成矿温度上有高温的锡矿、高中温的铅锌矿及低温的锑、汞、砷、银矿化。

2)成矿构造环境均为丹池裂陷槽,沉积环境均为台沟相,仅龙头山矿床为台沟边缘的生物礁相。

3)层位控矿明显,主要为泥盆系,次为下石炭统,具体有下泥盆统塘丁组,中泥盆统纳标组、罗富组、东岗岭组,上泥盆统榴江组、五指山组,直到下石炭统大塘阶的不同层位中分别产出不同的矿床,但总体以中泥盆统纳标组、上泥盆统榴江组、五指山组为最主要的赋矿层位,如大厂龙头山、芒场大山、马鞍山及五圩箭猪坡、三排洞矿床赋矿层位主要为纳标组,长坡-铜坑矿床及益兰汞矿主要赋存于榴江组及五指山组,而龙头锰矿则赋存于下石炭统大塘阶。赋矿围岩岩性有硅质岩-灰岩-泥岩组合,如长坡-铜坑锡多金属矿床及龙头锰矿床;生物礁灰岩,如龙头山锡多金属矿床;(含炭)泥页岩夹粉砂岩、泥灰岩组合,如大福楼锡(锌)矿、箭猪坡、三排洞铅锌锑银矿等矿床。

4)矿田、矿床分布明显受到裂陷盆地中次级隆起旁侧的次级坳陷控制。盆地内自北西至南东有麻阳、芒场、大厂、北香、五圩、龙头(柳城)及西部的罗富隆起,相应在隆起区西侧则有万宝山矿床、芒场矿田、大厂矿田、北香矿床、五圩矿田、龙头矿床及益兰矿床产出,而且在万宝山—芒场—大厂—五圩—龙头这些矿田、矿床间还具等距分布的特征(图4-9)。

5)矿体形态以层状、似层状、透镜状为主,脉状、细脉状矿体也较发育,前者一般与地层整合产出,并同步褶皱,反映其同沉积特征,后者中的细脉状矿化如前述(第三章第八节),主要为成岩期或同构造期形成,并严格产于层状矿体中,而大脉状穿层产出的矿体则是在层状矿体形成后,与后期岩浆作用有关的矿体,与热水沉积成矿作用无直接成因联系。

图4-9 丹池成矿带构造位置及矿产分布示意图(据韩发等,1997;张清才,1994编制)

6)各矿床式在矿物成分上有明显差异,大厂式、五圩式矿床中矿物成分较复杂,益兰式、龙头式矿床中矿物成分较简单。大厂式矿床中矿物种类很多,仅据长坡-铜坑矿床的不完全统计即达74种(赖来仁等,1984),主要矿物成分有锡石、铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、方铅矿、脆硫锑铅矿及石英、方解石、电气石、钾长石、绢云母等。五圩式矿床的矿物种类也较多,主要为铁闪锌矿、脆硫锑铅矿、辉锑矿、黄铁矿、雌黄、雄黄、锰菱铁矿及石英、白云石、方解石等。其与大厂式矿床的差别在于矿床中一般不含或仅有少量锡石,含砷矿物主要为雄黄、雌黄,而不是毒砂,磁黄铁矿也很少见及,非金属矿物中一般不含电气石,总体反映出五圩式矿床成矿温度较大厂式矿床低,因而较高温度的矿物如锡石、毒砂、磁黄铁矿、电气石等均不发育或没有产出,反之中低温的辉锑矿、雄黄、雌黄等矿物却较发育。益兰式汞矿的矿物成分较单一,主要矿物为辰砂、方解石、石英,矿物组合上,除辰砂外,还有黄铁矿、白铁矿、雄黄、雌黄、辉锑矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等矿物,反映出低温或中低温成矿的特征。龙头式锰矿床则以发育锰矿物、尤其是含锰碳酸盐矿物为特征,主要为锰方解石、含锰方解石,次有菱锰矿、钙菱锰矿,还有少量褐锰矿、硫锰矿等,与上述3种矿床式的矿物成分明显不同,而褐锰矿、硫锰矿及重晶石等矿物的产出反映了热水沉积成矿的矿物学特征。

7)矿石组构相似,各矿床式矿床的矿石矿物粒度较细,一般为显微细粒状结构或细微粒状结构,反映了深部热水在海底溢出与海水相遇后,因压力降低及快速冷却导致矿物粒度结晶细小的特征,如长坡-铜坑矿区层状矿体中的锡石粒度一般为0.02~0.2mm,铁闪锌矿粒度一般为0.02~0.05mm;龙头山矿区早期锡石的粒度为0.1mm左右,早期黄铁矿一般为5~50μm;益兰矿区黄铁矿为0.05mm左右;此外长坡矿区局部还可见黄铁矿的草莓状结构。各矿床式在矿石构造上一般均发育条带状、纹层状、薄层状、浸染状及角砾状等构造,如长坡-铜坑矿区的条带状、纹层状构造主要由金属硫化物条带、条纹(磁黄铁矿、黄铁矿、铁闪锌矿、锡石、石英及少量毒砂、电气石、白云母、钾长石等组成)与硅质岩条带、条纹或钙质条带等相间组成;在北香矿区,矿石的纹层、条带主要由云雾状-微粒状碳酸盐矿物与铅锌硫化物矿物相间组成;在龙头锰矿区的条带、纹层则是由不同颜色(浅灰-灰色、灰-深灰-灰黑色,淡肉红色-黄褐色-米黄色、灰黑色-米黄色-黄褐、肉红色)的碳酸锰矿物条带、条纹组成;在益兰汞矿区则为黄铁矿、辰砂等矿物沿层面浸染形成条带状或微层状构造。矿石结构构造上的这些特征明显地反映出矿床热水沉积成矿的特征。

8)区内各矿床式的蚀变均较弱,主要蚀变类型为硅化、碳酸盐化、黄铁矿化和绢云母化等。在大厂式矿床中蚀变较其他各矿床式稍强,除上述蚀变类型外,还有电气石化,同时蚀变还具“底蚀构造”特征。

区内热水沉积岩以大厂式矿床最发育,并以长坡-铜坑矿床为代表,其热水沉积岩类型有硅质岩、电气石岩、含长石岩或长石岩、条带状方解石石英长石岩,它们与锡多金属矿化密切伴生,或相间呈条带状、纹层状或互层状产出(韩发等,1997)。在其他矿床式中的热水沉积岩主要为硅质岩,如龙头式锰矿床中,硅质岩较发育,在含锰层上下均有产出,矿层底板即为薄层灰岩与硅质岩的互层,其硅质岩具球粒结构,球粒由微晶石英及玉髓组成,球粒内部为放射状、纤维状集合体;在益兰汞矿,辰砂常浸染于硅质岩中。此外,在芒场矿田所见“角岩”也可能为一种热水蚀变岩或热水沉积岩,有待进一步工作。

三、成矿作用及成矿模式

1.成矿环境

1)有利的构造环境:该矿床成矿系列产于丹池裂陷槽中,受南丹-昆仑关同沉积断裂带的控制。区内主要赋矿层位为中泥盆统纳标组、上泥盆统榴江组及五指山组下部,这与该区泥盆纪的地壳剧烈拉张期主要为早泥盆世晚期—中泥盆世早期(纳标期)及晚泥盆世早期的特征相符。这种地壳拉张裂陷与成矿作用在时间上的同步性和空间上的一致性表明成矿受到了地壳拉张裂陷的控制。

2)沉积环境:为南丹台沟及台沟边缘的龙头山生物礁相带,矿田(矿床)则受盆地中次级坳陷的控制,这些次级坳陷海水较深,同时由于受到旁侧次级隆起的阻挡,海水循环不畅,沉积了富含炭质的硅质岩、灰岩、泥岩含矿建造,如区内主要含矿层位纳标组含炭达1%~2%,主要在纳标期形成的龙头山生物礁体中含丰富的炭质、有机质及沥青。在长坡-铜坑矿区主要的含矿建造中炭质含量较高,如在榴江组纹层状锡石硫化物-硅质岩组合中平均含炭2.1%,在五指山组第二层纹层状锡石钾长石硫化物-碳酸盐-硅质岩组合中平均含炭2%(韩发等,1997)。在铜坑、北香等矿区的硅质岩中均有炭质分布,或呈云雾状、不规则短脉状产出,或呈条纹状与硅质条纹组成纹层状构造。在益兰汞矿的含矿层位中,无论是榴江组还是五指山组中均产有较多炭质泥岩;在龙头锰矿的含矿岩系中有高炭质黑色页岩,其中的黄铁矿条带、结核及有机质较发育,并与纹层状硅质岩呈互层产出(吴诒等,1985;张清才,1995)。这些特征表明,控制矿田、矿床的次级坳陷是一种相对封闭的低能、弱还原环境,有利于含矿热水的富集成矿。

3)古地热场环境:丹池盆地火山活动虽然不强,但仍有间歇性的火山活动发生。曾允孚等(1993)研究指出,丹池盆地晚泥盆世早期有石英、长石晶屑与纹层状锡石伴生,附近层位中有由这些矿物组成的残余凝灰结构;韩发等(1997)指出,上泥盆统同车江组在局部地区有凝灰岩和凝灰质熔岩;张清才(1995)研究指出,在车河以北及忻城北更峒、理苗一带下石炭统大塘阶的泥岩、泥晶灰岩中有黑云母、长石、石英等火山晶屑和玻屑产出,等等,表明丹池盆地在上泥盆统—下石炭统中确有火山岩分布。

生物礁的出现是深部热点的反映,沿南丹-昆仑关断裂分布有一系列生物礁,如分布于南丹台沟东北侧台地边缘的贵州独山布寨礁、广西南丹六寨礁及产于南丹台沟边缘的大厂龙头山生物礁,表明南丹-昆仑关同沉积断裂带不仅控制了南丹台沟的形成,也控制了生物礁的分布,从而也表明南丹台沟为一高的古地热场分布带。

另外,涂光炽等(1988)据对丹池盆地罗富泥盆系中沥青反射率测定所得古地温值为237℃。

上述特征说明丹池盆地具高的古地热场,为热水沉积成矿作用有利的古地热场环境。

2.同沉积断裂构造

前已述及,由于北西向南丹-昆仑关同沉积断裂的活动,诱发了北东—北北东向走滑断裂,在这些同沉积断裂的活动下,区内自北西→南东形成了一系列次级隆起和次级坳陷,矿田、矿床明显产于次级隆起西侧的次级坳陷中,而区内硅质岩的分布与同沉积断裂也密切相关(图2-1),反映出同沉积断裂对区内成矿及硅质岩形成具明显的控制作用,正是这些同沉积断裂的多次活动导致深部热水多次上涌,从而形成了丹池盆地内不同层位产出的矿床及同一矿区产出的多层矿体。如在早泥盆世晚期(塘丁期)—中泥盆世早期(纳标期)的地壳第一次剧烈拉张期,在丹池盆地中段有大福楼矿床多层矿体的产出,纳标组更有龙头山超大型矿床、芒场矿田大山、马鞍山等大部分矿床,以及盆地南东段五圩矿田的箭猪坡、三排洞、芙蓉厂等矿床的产出;中泥盆世晚期(罗富期)地壳拉张减弱,同沉积断裂活动也不强烈,相应区内矿化也减弱,因此,区内热水沉积矿床不发育,在罗富组中仅有北香、万宝山等小型矿床产出;到晚泥盆世榴江期,为泥盆纪地壳的又一次剧烈拉张期,直到晚泥盆世五指山期早期,这期间为丹池盆地热水沉积矿床最主要的形成时期,区内主要的锡多金属矿床均在此期间形成,如赋存于榴江组中的长坡-铜坑92号矿体,赋存于五指山组下部的91号矿体,盆地北西段西侧产于榴江组中的益兰大型汞矿,等等;随着晚泥盆世末期地壳的隆起抬升,再次发生海退,热水沉积成矿作用再次减弱,仅有长坡-铜坑矿区的C层、D层等小矿体的形成;早石炭世地壳再次拉张,同沉积断裂的再次活动又导致在盆地南东端下石炭统大塘阶中龙头锰矿等矿床的形成。因此,丹池盆地同沉积断裂的发育乃是区内热水沉积成矿的重要构造标志。

3.地球化学特征

通过对硅质岩、电气石岩地球化学特征的对比研究表明(详见第五章),区内与矿体密切伴生的硅质岩、电气石岩主要为热水沉积作用产物。

大厂硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)平均比值为0.39。研究认为Al/(Al+Fe+Mn)比值为0.01时属纯热水沉积物,比值为0.6则为陆源成因或生物成因沉积物,小于0.35为典型热水沉积物,由此可以看出,大厂硅质岩主要为热水沉积作用产物。微量元素地球化学研究表明,长坡-铜坑矿区5件硅质岩样品在Y-P2O5关系图上的投影点均落入热水沉积趋势线下侧,远离海洋沉积物及成岩含金属沉积物区,丹池盆地榴江组硅质岩的U/Th比值为0.93,但硅质岩在U-Th关系图上的投影点仍落入石化的热水沉积物区,表现出热水沉积的特征。丁悌平等(1994)对硅质岩硅、氧同位素组成的研究得知,大厂硅质条带的氧同位素组成δ18O为13.2~15.9,平均为14.2,硅同位素组成δ30Si为-0.6~0.6;作者对北香硅质岩的研究得知,其氧同位素组成δ18O为22.7~26,平均为24.4,硅同位素组成δ30Si为-0.4~-0.3。研究认为热水沉积硅质岩的δ30Si集中在-0.6~0.3之间,当δ30Si为0.5~0.6时为热水沉积作用与生物沉积作用共同作用的产物,而热水沉积硅质岩的δ18O值一般为12~24。据此可知,大厂、北香的硅质岩主要为热水沉积作用产物。

大厂地区电气石岩在Al2O3-(K2O+Na2O)及Al2O3-TiO2关系图上的投影点均落入热水沉积电气石岩区;其稀土元素组成及配分曲线等地球化学特征的研究表明该区电气石岩为热水沉积岩;长坡-铜坑电气石岩中电气石的δ18O为10.4~13.6,平均12.1,同样表明其热水沉积成因。

据张清才(1995)的研究,龙头锰矿碳酸锰矿石的Al/(Al+Fe+Mn)比值为0.008~0.3,表明属典型热水沉积物,而稀土元素特征研究表明,矿区的碳酸锰矿石的热水沉积占优势。

据上述可知,该矿床成矿系列中与矿体密切伴生的硅质岩、电气石岩及锰质岩(矿)主要为热水沉积产物,而这些热水沉积岩的产出乃是矿床为热水沉积成因的岩石学标志。

4.矿床地质特征

各矿床式矿体主要呈层状、似层状或透镜状,与地层整合产出,产状与围岩一致并同步褶皱;矿石具细微粒状结构,局部见草莓状结构,硅质岩具球粒结构,矿石中发育条带状、纹层状、微层状、软沉积滑动变形构造及同生角砾状构造;围岩蚀变较弱,大厂式矿床局部具“底蚀构造”特征;长坡-铜坑同生层状矿化中也见有细小的气液包裹体及不规则的暗色包裹体,而据纹层状电气石岩中的电气石-石英共生矿物对进行的氧同位素平衡温度计算结果为257~165℃,平均为(210±38)℃(韩发等,1997),等等。这些矿床地质特征则是矿床既具同生沉积成因、又具热液成因的有力证据,表明矿床为热水沉积成因。

至于矿床中的部分脉状矿体,如益兰式、五圩式矿床中所见,一般规模小,它们主要是深部热水未能到达海底而沿水面以下岩层中的断裂裂隙充填而成。大厂式矿床中沿层状矿产出的细脉状矿体则是成岩期或同构造期的产物,而在大厂、芒场矿田中一些大脉型矿体则是与后期岩浆侵入作用有关的产物。

5.成矿模式

基于上述认识,作者认为,桂北丹池地区的大厂式、五圩式、益兰式及龙头式矿床均为热水沉积矿床,它们同受北西向南丹-昆仑关同沉积断裂带、丹池裂陷槽及南丹台沟的控制,矿床的形成与热水沉积成矿作用有关,成矿活动时间从早泥盆世延续到早石炭世,因此,它们应为与热水沉积成矿作用有关的同一矿床成矿系列,称为“桂北(丹池)地区晚古生代热水沉积型锰锡多金属矿床成矿系列”。其成矿模式如图4-10所示。

图4-10 桂北(丹池)地区泥盆纪—早石炭世热水沉积型锰锡多金属矿床成矿系列成矿模式图

7. (一)南丹-河池锡多金属矿找矿远景区(Ⅰ)

南丹-河池锡多金属成矿区是我国著名的锡多金属成矿带,主要位于南丹芒场—河池五圩一带,在大地构造上位于右江再生地槽与桂中拗陷的拼结地带,呈NW-SE向,受控于紫云-南宁区域大断裂带。主要出露地层为泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系,主要岩性为碳酸盐岩和碎屑岩。其中中、下泥盆统发育了一套浊积岩,中、上泥盆统有礁灰岩和硅质岩、电英岩等喷流岩产出,为超大型大厂锡多金属矿的赋存层位。

区内主构造线方向为NW向,有NW向的基底断裂及近SN向的断块构造;盖层构造以NW向的丹池大背斜和南丹-昆仑关大断裂为主,褶皱形态一般表现为紧密狭长、呈雁行状排列,具线形褶皱特点。局部构造隆起控矿明显,NE向构造叠加形成的5个短轴背斜分别控制了麻阳、芒厂、大厂、北香和芙蓉厂5处矿田的分布。

区内岩浆岩以燕山期的中酸性浅成岩为主,有龙箱盖岩体,北部的芒场地区见零星分布,呈岩基、岩床、岩墙、岩脉产出。岩石种类有花岗斑岩、石英斑岩、闪长玢岩、石英闪长岩、石英安山玢岩等。据重力异常推断,南部的五圩地区存在隐伏岩体。各岩体呈串珠状分布于丹池大断裂的两侧,或侵入于丹池大背斜、芒场背斜、大厂背斜的轴部。

1:20万水系沉积物测量结果,锡、铜、铅、锌、银等元素有较好的异常显示,圈定综合异常6处,其中已知矿异常3处,未知矿异常3处。异常主要分布于丹池大断裂带和巴马断裂带上,异常走向基本与断裂走向一致,明显受断裂控制,分布于丹池大断裂带上的异常与锡多金属矿关系密切,异常形态多为长轴状,浓集中心明显,具外、中、内浓度分带。各元素异常浓集区含量特征:锡含量大于70×10-6,铜为(57~166)×10-6,铅大于220×10-6,锌大于469×10-6,银大于859×10-9

该成矿区矿产丰富,种类繁多。已发现大型矿床11处(其中长坡-铜坑和巴力-龙头山锡多金属矿达到超大型规模),中型矿床7处,小型矿床9处,集中分布于芒场、大厂、五圩3个矿田内,初步统计累计探明储量锡125×104t、铅锌780×104t,锑130×104t,铜33×104t,钨18×104t,银8000t。找矿潜力巨大。

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