宋 毅,黃芳偉
(廣西壯族自治區(qū)三一〇核地質(zhì)大隊(duì),廣西 桂林 541200)
金屬制品已經(jīng)成為人們?nèi)粘I詈凸I(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)物質(zhì),滲透到了社會生產(chǎn)和人民生活的方方面面。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升,我國每年都需要開采大量的金屬礦產(chǎn)資源。
礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源,為了順應(yīng)市場需求,除了要開采礦產(chǎn)資源外,還需要在全國范圍內(nèi)勘探更多的礦產(chǎn)資源。桂北地區(qū)處在華南板塊的西部,從遠(yuǎn)古時(shí)代到現(xiàn)在,先后經(jīng)歷了多次地質(zhì)運(yùn)動(dòng),地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了非常大的變化,當(dāng)前地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜。經(jīng)過地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn),該地區(qū)藏有大量錫、鉛、鋅、銅、銻、金等稀有金屬礦產(chǎn)。為了方便后期的稀有金屬礦產(chǎn)資源開采工作,現(xiàn)在需要對該地區(qū)的礦床分布規(guī)律進(jìn)行深入調(diào)查和研究,以掌握多金屬礦床的分布規(guī)律,提升礦產(chǎn)資源的開發(fā)水平[1]。
1.1.1 空間分布特點(diǎn)研究
已有資料顯示,桂北地區(qū)目前蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)資源非常豐富。礦產(chǎn)資源種類及空間分布規(guī)律主要受三方面因素的影響,分別為地層巖性、巖漿巖性、地質(zhì)構(gòu)造,這三方面因素又存在相互聯(lián)系、相互依存的關(guān)系。礦產(chǎn)資源可以分為兩種形式,分別為外生礦產(chǎn)和內(nèi)生礦產(chǎn),前者主要包括鐵、錳、磷、煤、錫礦等,后者主要包括銅、鎢、金、錫礦等,這些礦產(chǎn)資源主要與巖漿和熱液的活動(dòng)存在關(guān)系[2]。
不同成礦元素之間的組合形式變化主要受兩方面因素的影響:第一,成礦巖漿發(fā)生活動(dòng),或是巖漿自身屬性出現(xiàn)變化;第二,圍巖屬性出現(xiàn)變化,或者地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致圍巖變化。目前,燕山早期巖體內(nèi)外接觸部位以及巖體內(nèi)部分布的礦產(chǎn)資源主要包括錫、鎢、鉭、鈮等;泥盆系的碎屑巖、寒武系的碳酸鹽巖中分布的礦產(chǎn)資源主要包括鉛、鋅、銅、銻;大理石和磁鐵礦屬于變質(zhì)礦產(chǎn)資源,成因是巖漿侵入,與巖體發(fā)生接觸時(shí)出現(xiàn)了變質(zhì)。變質(zhì)礦產(chǎn)資源主要分布在巖體外接觸帶的局部位置[3]。
1.1.2 成礦時(shí)間演化過程
沉積型礦床的形成時(shí)間主要集中在華力西—印支時(shí)期。在這期間沉積型礦床逐漸產(chǎn)生鐵礦、白云巖礦、磷礦、煤礦和鋁土礦,以上礦產(chǎn)資源分布在不同的地層、巖漿和巖體中。桂北地區(qū)在燕山時(shí)期地質(zhì)巖漿出現(xiàn)了十分強(qiáng)烈地活動(dòng),很多與巖漿活動(dòng)存在緊密聯(lián)系的礦床隨之誕生,燕山時(shí)期也是最早成礦的時(shí)間。以花崗巖體成形時(shí)間為界,可以將整個(gè)成礦時(shí)間劃分為兩個(gè)時(shí)期:
第一個(gè)時(shí)期的礦床可以進(jìn)一步分成三種不同類型:第一種是與栗木花崗巖體相關(guān)的礦床,主要包括錫、鎢、鉭、鈮礦床。礦床規(guī)模屬于中型甚至大型。這種礦床主要分布在花崗巖體內(nèi)部或者內(nèi)外接觸的局部區(qū)域;第二種是與斷裂破碎帶相關(guān)的礦床,這種礦床與地層的斷裂破碎存在緊密聯(lián)系,規(guī)模比較小,大多數(shù)情況下分布在中低溫?zé)嵋?裂隙中,比如桂北地區(qū)的豹子山鉛礦、梅花塘鉛鋅礦以及高山頂?shù)你U鋅礦等都屬于這種類型;第三種是與沉積地層相關(guān)的礦床,比如形成于侏羅系大嶺的煤礦[4]。
第二個(gè)時(shí)期的礦床同樣可以進(jìn)一步分成三種不同類型:第一種是與巖體侵入相關(guān)的礦床,這種礦床的規(guī)模不定,既有中型,也有大型和小型規(guī)模,主要分布在花山巖體內(nèi)部以及內(nèi)外接觸局部區(qū)域。桂北地區(qū)的鎢錫礦產(chǎn)屬于這種類型,具有非常高的開采價(jià)值。國內(nèi)比較著名的可達(dá)錫礦、騰沖錫礦都屬于這種類型。另外,這種礦床通常還會分布多金屬礦,比如鐵礦、銻礦、鉀礦、汞礦等;第二種是與南北方向地層斷裂相關(guān)的礦床。這種類型的礦床分布比較單一,主要分布在恭城-三江一帶的寒武系地層中,礦產(chǎn)的整體規(guī)模相對較小,主要填充在中低溫?zé)嵋?裂隙中。這種類型的典型案例包括三江鉛鋅礦和腰子坪鉛鋅礦;第三種是與黑云母花崗巖體有關(guān)的礦產(chǎn),這部分礦產(chǎn)主要形成于花崗巖體內(nèi)外接觸的局部區(qū)域,比如燕子山的矽卡巖型磁鐵礦。
1.1.3 成礦分區(qū)(帶)規(guī)律
在水平方向上,成礦區(qū)(帶)的分布規(guī)律是從巖體內(nèi)到巖體外,礦產(chǎn)資源的分布存在一定程度的差異。最靠近巖體內(nèi)部的是鎢錫鈮鉭礦,最遠(yuǎn)的是鉛鋅銅銻礦,處在中間接觸帶上的是鎢錫礦。以上三種礦產(chǎn)的成因類型分別為巖體型,高、中、低溫?zé)嵋盒?,接觸交代矽卡巖型。
在垂直方向上,成礦區(qū)(帶)的分布規(guī)律如下:第一,從上至下依次為鎢鉬礦帶、鋅銅礦帶、鎢錫鋅銅礦帶、銅鋅礦帶、鉛鋅礦帶和鉛礦帶,分布規(guī)律與水平方向上的分布規(guī)律基本相同;第二,錫鎢鉭鈮礦床和花崗巖的緊密聯(lián)系通常具有顯著的分布特征。比如桂北地區(qū)的水溪廟錫多金屬礦床,在垂直方向上具有顯著的分層特性,該礦產(chǎn)自上而下可以劃分成五層。第三,在圍巖屬性方面具有非常顯著的分層性。比如在外接觸帶上發(fā)育比較顯著的主要有螢石化、大理巖化等,在內(nèi)接觸帶上發(fā)育比較顯著的主要有云英巖化、鈉長石化等。
1.2.1 鉛鋅多金屬礦
鉛鋅多金屬礦的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,主要形成于官橋白云巖、下泥盆統(tǒng)上倫白云巖等位置;第二,隆起邊緣NE向和NNE向部位出現(xiàn)在地層斷裂的次級構(gòu)造周圍;第三,集中出現(xiàn)在民采坑或民采坑道;第四,硅化和白云石化等圍巖出現(xiàn)蝕變現(xiàn)象,尤其是白云石化中出現(xiàn)金屬硫化物;第五,鉛、鋅、銅化探綜合異常發(fā)育,且出現(xiàn)了明顯的不均勻梯度分布現(xiàn)象;第六,堆積重晶石、孔雀石、銅蘭等出現(xiàn)了明顯的氧化露頭現(xiàn)象;第七,連續(xù)成片區(qū)域或者帶狀區(qū)域出現(xiàn)了激電異常分布的情況。
1.2.2 錫及鎢錫多金屬礦
通過對桂北地區(qū)及國內(nèi)其他地區(qū)的錫及鎢錫多金屬礦產(chǎn)進(jìn)行調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)、不同規(guī)模的鎢錫成礦原因存在差異,甚至差別較大。比如,成礦亞帶、成礦(遠(yuǎn)景)區(qū)、礦田等不同地區(qū)促成礦產(chǎn)成形的原因有所不同,導(dǎo)致找礦標(biāo)志也存在差異。以下針對桂北地區(qū)的鎢錫多金屬礦產(chǎn)找礦標(biāo)志進(jìn)行詳細(xì)介紹。
(1)成礦遠(yuǎn)景區(qū)標(biāo)志:第一,在深部構(gòu)造凹陷帶中出現(xiàn)淺部構(gòu)造凹陷帶;第二,在多種巖漿同時(shí)發(fā)育的區(qū)域存在淺源花崗巖發(fā)育的情況;第三,存在多個(gè)方向的深大斷裂構(gòu)造發(fā)育。例如廣西山字型前弧構(gòu)造的東翼和廣西東北弧形構(gòu)造的兩翼都是找礦標(biāo)志;第四,和成礦亞帶相比,地層中的鎢和錫元素非常豐富,且分布均勻。
(2)礦床標(biāo)志:第一,(半)隱伏巖體的突出位置以及上部區(qū)域、巖體相互接觸的局部區(qū)域及地層出現(xiàn)斷裂、剪切、剝離、破碎的區(qū)域存在鎢錫多金屬礦產(chǎn)的可能性較大;第二,巖體中出現(xiàn)的堿質(zhì)交代現(xiàn)象特別強(qiáng)烈,或者是網(wǎng)脈-細(xì)脈帶中出現(xiàn)的酸質(zhì)交代現(xiàn)象比較強(qiáng)烈;第三,顯著的磁異常現(xiàn)象是錫石硫化物型礦的關(guān)鍵找礦標(biāo)志;第四,在石英包裹體中包含大量的鉀離子、鈉離子、鐵離子、氯離子和二氧化碳。
本文主要以桂北地區(qū)錫鉛鋅多金屬礦床為研究對象,對礦床的分布規(guī)律及找礦標(biāo)志進(jìn)行了詳細(xì)地介紹與分析。分析發(fā)現(xiàn)桂北地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富的主要原因是該地區(qū)出現(xiàn)的多次復(fù)雜地質(zhì)運(yùn)動(dòng);通過研究掌握了不同礦產(chǎn)的成形時(shí)期及其演化規(guī)律。
在對桂北地區(qū)錫鉛鋅多金屬礦床進(jìn)行深入分析和研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)了對應(yīng)的找礦標(biāo)志,對于其他地區(qū)的礦產(chǎn)資源勘探工作具有良好的借鑒作用。本文的研究結(jié)果能夠在一定程度上提升找礦的效率,為礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用奠定了良好的基礎(chǔ)。