覃初禮,劉洪微,周 輝
(1.中國-東盟地學合作中心(南寧),廣西 南寧 530023;2.華北有色工程勘察院有限公司,河北 石家莊 050021)
兩河式沉積-風化型金屬礦主要含礦層位為中二疊世孤峰組,是華南地區(qū)重要的金屬地層之一,在廣西各時代的地層中,也占有重要地位[1-4]。目前發(fā)現(xiàn)該類型礦產(chǎn)地一共有9處,其中已探明中型礦床有2處,小型礦床有3處(大坪礦、六座礦、陽和龍生礦)[5-7]。為了新時期尋找該類型及類似金屬礦提供科學理論支撐,總結、研究該類型金屬礦地質(zhì)特征與成因顯得尤為重要。
廣西兩河式沉積-風化型金屬礦主要分布在桂北全州、恭城,桂中柳州、來賓一帶,大地構造位于Ⅳ-4-2湘桂被動陸緣(Pt3-Pz1)(三級)—Ⅳ-4-2-3桂中-桂東北坳陷(Pz2)(四級)(圖1)[7-9]。成礦區(qū)帶主要屬Ⅲ-86-①湘中Pb-Zn-Sb-Au-W成礦亞帶(Ⅲ級)之Ⅲ-86-①-1全州Mn-礦物形成地帶(Ⅳ級);其次屬Ⅲ-86-②桂中北Pb-Zn-Sn-Cu-Sb-Fe-Hg-W成礦亞帶(Ⅲ級)之Ⅲ-86-②-3桂中-Al-Pb-Zn-重晶石-成礦區(qū)(Ⅳ級);個別屬Ⅲ-83-③南嶺西段(湘西南-桂東北隆起)W-Sn-Au-Ag-Pb-Zn-Mn-Cu-RM-REE成礦亞帶(Ⅲ級)之Ⅲ-83-③-2大瑤山Au-Ag-Cu-Pb-Zn成礦區(qū)(Ⅳ級)[10]。
兩河式沉積-風化型金屬礦主要成礦時代為中二疊世。廣西中二疊世地層,劃分為茅口組和孤峰組,二者為同期異相關系。茅口組為一套淺海碳酸鹽巖沉積,局部地段含較多的硅質(zhì)條帶和結核,并夾有金屬礦物。孤峰組是華南地區(qū)重要的金屬地層之一,在廣西各時代的金屬地層中,也占有重要地位[11]。孤峰組以含大量的層狀礦物,普遍富含金屬,形成各種含金屬礦層。茅口組與孤峰組在地理分布上,具有明顯的地域性,大致以永福-鹿寨-柳江-來賓-線為界,以西為茅口組分布區(qū),以東為孤峰組分布區(qū)。孤峰組含金屬礦物小面積分布于全州、平樂、荔浦、柳州、柳江、來賓等地。向北東延入湘南一帶,稱當沖組,巖性、生物群及含礦性與廣西基本一致。孤峰組屬淺海相沉積環(huán)境。
圖1 礦區(qū)構造簡圖1小洞礦;2大坪礦;3兩河礦;4樂灣礦;5六座礦;6陽和龍生礦;7水山礦;8高安—正龍礦;9高灘礦
兩河式沉積-風化型金屬礦的規(guī)模一般為中等,比較大的礦體如小洞礦,礦體長7000m,延深50m~260m;高灘礦延伸長1490m,連續(xù)性較好,往深部延伸較淺,小于50m;兩河礦的礦體長3500m,深50m~80m。其他礦體長度從幾十到幾百米為主。礦體產(chǎn)出部位和礦體相對集中程度,礦體數(shù)量除來賓市高安、七洞、洪江、正龍礦由85個礦體組成外,其他礦區(qū)都是幾個到十幾個組成。礦體延深0到260m不等,礦體厚度一般為0.68m~5.40m。礦體以層狀、似層狀、透鏡狀為主,產(chǎn)狀與圍巖一致,隨地形、褶皺而起伏變化,傾角大多較平緩。
礦石結構構造。礦物構造以塊狀構造、薄層狀構造、紋層狀構造為主。廣西金屬礦物主要為以膠狀結構、隱晶質(zhì)結構為主,部分為微粒結構、粉末狀、纖維狀、葉片狀結構。常見構造有膠體環(huán)帶狀、蜂窩狀構造、團粒狀構造,部分為葡萄狀、豆狀、多孔狀、殼腎狀、同心圓狀構造。
礦石含金屬平均品位一般14%~34%,含TFe品位5%~14%,SiO218%~33%,P0.01%~0.28%,此外礦石中部分含Co、Ni,品位較低,一般含Co 0.021%~0.065%。礦石金屬品位10.43%~18.56%,TFe品位5.57%~6.60%,P品位0.004%~0.005%,SiO2品位15.25%~16.38%。礦石屬冶金用貧化礦石。
圖2 兩河式沉積-風化型金屬礦成礦模式圖
兩河式沉積-風化型金屬礦可以分為沉積成礦期和表生風化富集期。
(1)礦區(qū)中二疊世為含金屬硅質(zhì)礦物,沉積了大量的原生貧礦層,為氧化金屬礦的形成提供了豐富的物質(zhì)基礎。
(2)礦區(qū)中二疊系含金屬層位分布廣,礦體產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀一致,沿走向延續(xù)較長,沿傾向的延深受氧化帶控制。本區(qū)褶皺構造發(fā)育,褶皺構造控制了本區(qū)含金屬礦層和次生氧化礦層的展布及形態(tài)特征,褶皺使含金屬礦層重復隆起,廣泛裸露,在炎熱、潮濕的氣候條件下,經(jīng)長期的物理化學風化作用,原生沉積含金屬礦層經(jīng)氧化次生、淋濾富集而成,并在氧化帶上形成較穩(wěn)定的氧化型礦床。
根據(jù)上述的綜合描述,編制其理想化成礦模式圖(圖2)。
地層礦物特性標志。中二疊世孤峰組以硅質(zhì)為主的含金屬沉積物是重要的找礦標志。
礦體露頭。各種金屬礦體露頭是重要的直接找礦標志,通常在地表發(fā)現(xiàn)的層狀次生氧化礦物露頭,礦層的頂?shù)装褰缇€明顯。