廖 濤
(廣西拓利礦業(yè)有限責(zé)任公司,廣西 河池 547000)
科技水平的不斷提升,使得各行業(yè)發(fā)展建設(shè)對(duì)銅鉛鋅礦資源使用量需求越來越大。然而,在實(shí)際建設(shè)過程,受礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜與勘探技術(shù)水平等因素影響,無法達(dá)到生產(chǎn)建設(shè)目標(biāo)。在一定程度上阻礙了涉及行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。為此,工程建設(shè)者應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有勘查技術(shù)手段,不斷更新調(diào)整,對(duì)礦區(qū)地質(zhì)條件、找礦方向、找礦標(biāo)志等進(jìn)行更進(jìn)一步的分析,在提升礦產(chǎn)開發(fā)準(zhǔn)確性的同時(shí),增加可利用的開發(fā)空間。這是服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下各行業(yè)全面發(fā)展進(jìn)程的重要課題,需引起重視,并運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)建設(shè)當(dāng)中。
礦區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)岑溪市誠諫鎮(zhèn)河三村,經(jīng)對(duì)銅鉛鋅礦地質(zhì)條件的勘查分析工作,礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于加里東褶皺系云開隆起北西緣,南嶺東西構(gòu)造帶中段南緣,博白—岑溪深斷裂帶北東段,所處部位為多種構(gòu)造體系的復(fù)合類型[1]。礦區(qū)出露地層主要為:下古生界奧陶系—志留系;巖性:粉砂巖、淺變質(zhì)砂巖以及頁巖夾少量白云質(zhì)灰?guī)r與泥質(zhì)灰?guī)r;沉積類型為淺海相。礦區(qū)構(gòu)造主要為斷裂,處于多期活動(dòng)狀態(tài)。具有多期活動(dòng)特點(diǎn),主要集中在北北東,還有北東、南北向等組。由于礦產(chǎn)開發(fā)區(qū)域內(nèi)的巖漿活動(dòng)頻繁,且作用時(shí)間長,導(dǎo)致工作區(qū)域巖漿出現(xiàn)持續(xù)發(fā)育問題。而巖漿發(fā)育具有分布廣泛、種類較多且形態(tài)、大小差異較大特點(diǎn),增加了找礦方向確定工作開展難度。為此,該礦區(qū)開發(fā)建設(shè)者加大地質(zhì)條件分析力度,以期為找礦方向更趨準(zhǔn)確性的分析提供重要依據(jù)。
經(jīng)調(diào)查,在以往技術(shù)資料中涉及礦區(qū)產(chǎn)出地層的敘述存在不一致問題。如,對(duì)于礦區(qū)是出露所有奧陶系地層,還是出露奧陶系上統(tǒng)上組上段,或者是奧陶系中統(tǒng)上組上段問題,沒有明確具體產(chǎn)出地層條件,換句話說,技術(shù)資料沒有起到厘清地層條件作用情況問題,反而增加了工作難度。經(jīng)過本階段工作,所見礦區(qū)地層巖性為灰黑色泥質(zhì)砂巖,厚層狀、中-薄層狀均見有分布,部分含鈣質(zhì),坑道和鉆孔中局部見夾大理巖條帶和透鏡體,碎屑巖地層巖石常因花崗斑巖侵入而發(fā)生角巖化并使巖石呈現(xiàn)出綠色調(diào),大理巖原巖恢復(fù)為白云巖,偶見含砂質(zhì)。根據(jù)技術(shù)資料中對(duì)地層劃分歷史情況進(jìn)行分析對(duì)比,確定了地層劃分應(yīng)采用奧陶系上統(tǒng)上組上段方案,地層代號(hào)O3b-2。地層巖性為厚層狀、中-薄層狀泥質(zhì)砂巖夾大理巖。
具體特征為,本礦區(qū)涉及地層為上奧陶統(tǒng)上組上段(O3b-2)碎屑巖夾大理巖,主要分布在礦區(qū)東北部,并有條帶狀向南西方向延伸至礦區(qū)西南角礦區(qū)之外。礦區(qū)內(nèi)的不同地層巖性都可以成為礦床成礦作用的圍巖,但有差異。碎屑巖地層礦化與角巖化關(guān)系密切,其地層巖石泥質(zhì)含量的高低很大程度影響含礦性,泥質(zhì)含量高,巖性變化大的巖層有利于角巖化的發(fā)生,也有利于礦化的發(fā)生;泥質(zhì)含量低則不利于角巖化的發(fā)生,僅僅發(fā)生特定的硅化,不利于礦化的發(fā)生。大理巖地層是礦區(qū)成礦作用的有利圍巖,花崗斑巖與大理巖接觸帶基本都具有矽卡巖化,并伴隨強(qiáng)弱不同的銅鉛鋅礦化,而且礦化強(qiáng)度與大理巖化強(qiáng)度(重結(jié)晶程度)有關(guān)。
礦區(qū)主體構(gòu)造為龍灣破背斜。該背斜從北往南各地段表現(xiàn)差異明顯,并有花崗斑巖改造、破壞,極少見單純的斷裂構(gòu)造發(fā)育。
在礦區(qū)北部地表,背斜兩翼完整,表現(xiàn)為倒轉(zhuǎn)背斜。北西翼向北西陡傾斜,南東翼倒轉(zhuǎn)向北西陡傾斜。在核部,地層產(chǎn)狀混亂不定,一般較緩,且伴隨小規(guī)模的褶皺,包括向斜,使龍灣背斜具有復(fù)式背斜的特征。在礦區(qū)中部,背斜南東翼逐步變?yōu)橄蚰蠔|傾斜,同時(shí),地層被花崗斑巖所破壞;但北西翼仍然完整,僅見規(guī)模不大的花崗斑巖脈產(chǎn)出。在礦區(qū)南部,背斜已經(jīng)被巖漿巖強(qiáng)烈破壞改造,地表僅北西翼殘余少量地層條帶分布于花崗斑巖中,南東翼被花崗斑巖蠶食殆盡,地表僅見極少的小規(guī)模地層殘余條帶,但產(chǎn)出一些產(chǎn)狀與地層一致的英安斑巖脈,可以指示背斜的存在[2]。
從綜合角度出發(fā),結(jié)合礦區(qū)的構(gòu)造發(fā)育特征可以看出,具有一定規(guī)模的構(gòu)造出現(xiàn)在成礦前。即在燕山期南東-北西向區(qū)域應(yīng)力場中,在博白-岑溪深大深斷裂帶內(nèi),區(qū)域地層發(fā)生了斷裂和軸向北東向的褶皺作用。持續(xù)的構(gòu)造作用和深部巖漿作用的聯(lián)合作用中,巖漿上侵,順構(gòu)造侵入于地層中,特別是順大規(guī)模的斷裂構(gòu)造和背斜核部等低壓區(qū)間侵入。早期表現(xiàn)為英安斑巖質(zhì)的巖漿作用,并疊加稍后的花崗斑巖質(zhì)巖漿作用,對(duì)區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造進(jìn)行了深刻的改造并發(fā)生成礦作用,之后因?yàn)楹罄m(xù)的巖漿作用停止、構(gòu)造作用微弱,使得目前所見的斷裂構(gòu)造并不明顯,更多的是以巖脈的形式體現(xiàn)出來,地質(zhì)圖上不能以斷層的形式表達(dá)斷裂構(gòu)造。成礦后的構(gòu)造作用不明顯,礦區(qū)未見到單純的斷裂構(gòu)造對(duì)地質(zhì)體的明顯的改造和位移。同時(shí)順構(gòu)造活動(dòng)的巖漿作用也使得龍灣背斜破碎不全[3]。但正因如此,成礦前處復(fù)雜的構(gòu)造和成礦期強(qiáng)烈的巖漿作用影響下,才為龍灣背斜成礦作用提供良好的形成空間。
區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,以侵入巖為主,次為火山巖。分為加里東期、印支期和燕山期,以燕山期最為強(qiáng)烈。巖漿活動(dòng)與成礦作用有密切關(guān)系,印支期石英閃長巖巖體富含鈦鐵礦,風(fēng)化后可形成鈦鐵礦床;燕山早期的大沖花崗閃長巖巖體與燕山晚期的周公頂次火山巖巖體為區(qū)域鉛鋅礦床的成礦母巖[4]。
加里東期巖漿巖分布于白板、大爽一帶。由于白板斷裂切割分為三段,斷裂出露長約2km,總面積約0.5km2。巖性為角斑巖,少量為細(xì)碧巖,厚度大于107m。與下志留統(tǒng)沉積巖的接觸面產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致。
印支期巖漿巖分布于佛子沖礦區(qū)的北西回龍-都梅一線,呈不規(guī)則的半圓形,面積約18.5km2。巖體西側(cè)被糯垌-新地?cái)嗔亚懈?,東側(cè)及西側(cè)與中、上奧陶統(tǒng)侵入接觸,圍巖產(chǎn)生角巖化,角巖化的寬度在150m以上。巖體的主要巖性為石英閃長巖、斜長花崗巖。另外,巖體內(nèi)部有較多的大理巖、硅灰石角巖、矽卡巖、角巖化砂巖捕虜體,同位素年齡U- Pb法164、222Ma。
燕山期早期巖漿巖分布較廣,由廣平巖體及大沖巖體組成。廣平巖體分布于礦區(qū)的東側(cè),面積大于50km2。巖體侵入中、上奧陶統(tǒng),內(nèi)接觸帶有寬達(dá)1.7km的細(xì)?;◢弾r的邊緣相[5]。組成巖體的巖石以中粒黑云母花崗巖為主,次為粗中粒黑云母花崗巖,同位素年齡K-Ar法164Ma。
大沖巖體分布于大沖、白垌宕一帶,呈北北東向展布的不規(guī)則長條狀,長5.5km,寬0.1km~0.5km,面積約1.7km2。巖體侵入中、上奧陶統(tǒng),接觸界線彎曲不平,圍巖具角巖化。由于佛子沖斷裂的影響,局部暗色礦物被擠壓成若連續(xù)的定向排列,呈似片麻狀構(gòu)造。巖性主要為細(xì)中?;◢忛W長巖,次為細(xì)中粒二長花崗巖,同位素年齡K-Ar法145Ma。
燕山晚期巖漿巖的產(chǎn)狀較為復(fù)雜,有淺成-中深成相的巖脈、巖墻,也有火山巖和次火山巖。巖性以中酸性、酸性巖石為主,少數(shù)為偏堿性的花崗巖。侵入巖主要分布在佛子沖礦區(qū)和龍灣礦區(qū)一帶,由一系列北北東向展布的花崗斑巖巖墻、巖脈組成,寬一般為20m~40m,長數(shù)百米至數(shù)公里,分別侵入奧陶系、志留系及廣平巖體?;鹕綆r分布于南部周公頂、誠諫和龍灣礦區(qū)西部一帶,面積達(dá)47.5km2,主要巖性為英安質(zhì)角礫熔巖、英安質(zhì)角礫凝灰?guī)r,屬噴發(fā)相,與下伏中奧陶統(tǒng)呈噴發(fā)不整合接觸。另外,在龍灣礦區(qū)見有次火山巖相英安斑巖脈、巖床和巖墻。
區(qū)域內(nèi)見有少量的輝綠玢巖、偉晶巖及花崗巖等巖脈。
燕山晚期花崗斑巖不但是龍灣礦床鉛鋅礦體成礦物質(zhì)的貢獻(xiàn)者,也控制了礦床的產(chǎn)出部位和基本特征。
受多次構(gòu)造-巖漿活動(dòng)的影響,區(qū)內(nèi)Ag、Zn、Pb、Cu、As、Ni、Bi、Mo等成礦元素的地球化學(xué)異??傮w呈近北東向帶狀分布,局部疊加有其它方向的次級(jí)異常。在異常特征上,區(qū)內(nèi)成礦元素的地球化學(xué)異常分布廣泛、襯度高、規(guī)模大(長2km~12km,寬1km~4km),強(qiáng)度高(Pb、Zn≥500310-6)、濃集中心明顯、元素套合好、異常組合復(fù)雜、伴有磁異常(△Z:n3100-2nt)。地球化學(xué)異常分帶性明顯,是尋找Pb、Zn、Ag、Cu、Au、Mo、W等礦產(chǎn)的有利地區(qū)。
根據(jù)異常組合、展布特征及所處地質(zhì)環(huán)境,可分為4個(gè)Ⅰ類綜合異常帶,即石門-刀支口-大羅坪(Ag、Cu、Pb、Zn、As、Ni、Mo、Bi和△Z)異常帶 ;龍灣(Zn、Pb、Ag、Cu、Mo和△Z)異常帶;水滴-牛衛(wèi)(Ag、Zn、Pb、Cu、As、Ni、Bi、Mo和△Z)異常帶 ;塘坪(Ag、Zn、Pb、Cu、Ni、Mo和△Z)異常帶[6]。區(qū)內(nèi)多數(shù)化探異常產(chǎn)于多組構(gòu)造復(fù)合部位,與已知礦床高度套合,屬礦致異常。顯示出區(qū)域地球化學(xué)場對(duì)本區(qū)成礦地質(zhì)作用的控制作用及其在本區(qū)找礦勘查中的重要性。
按既定技術(shù)規(guī)范中提出的分類標(biāo)準(zhǔn),龍灣銅鉛鋅礦礦床屬于圍巖中脈狀銅鉛鋅礦。具體特征為:礦體產(chǎn)生在變質(zhì)巖與沉積巖所處斷裂帶內(nèi)部的角巖與矽卡巖中。礦體形成與花崗斑巖脈侵入有關(guān),呈脈狀充填狀態(tài)作用。從接觸到伴隨作用來看,礦體形態(tài)為脈狀,品味超過Pb+Zn5%。礦區(qū)內(nèi)主要金屬礦物為:閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦,成礦階段發(fā)生蝕變的礦物有:透閃石、石英、透輝石、綠簾石以及綠泥石等。伴生有益元素為:銅、硫、銀。
據(jù)勘察,礦床成礦在晚白堊世,主要成礦時(shí)間在巖漿發(fā)生作用時(shí)期與變質(zhì)發(fā)生作用時(shí)期。隨著處在博白-岑溪深大深斷裂帶北東段區(qū)域的地質(zhì)作用變化,形成龍灣背斜構(gòu)造體系,并伴有酸性巖漿沿著地質(zhì)構(gòu)造侵入奧陶系碎屑巖夾白云巖的地層環(huán)境。前期侵入巖漿類型為:英安斑巖質(zhì)巖漿,一部分經(jīng)由噴發(fā)出地表作用,一部分表現(xiàn)為次火山巖相。后續(xù)侵入巖漿類型為:花崗斑巖質(zhì)巖漿。此過程,受巖漿高溫作用影響,接觸帶周邊碎屑巖發(fā)生角巖化作用;白云巖發(fā)生矽卡巖化與大理巖化。巖漿中包含的礦化元素巖溶隨著花崗斑巖質(zhì)巖漿向上遷移。此外,巖脈與巖體附近的圍巖地層,也因變質(zhì)作用影響導(dǎo)致理化條件變化,且實(shí)現(xiàn)了持續(xù)不斷的沉淀富集。礦化過程中,因含量較高,所以形成了工業(yè)礦體。在巖體與圍巖的接觸帶上,含礦熱液為沉淀與充填提供了有利成礦空間環(huán)境。其中,最有利的成礦部位為:成礦前期與成礦中期背斜-巖體侵入體系中呈平行斜列狀態(tài)的順背斜翼。在產(chǎn)出構(gòu)造體系后,所處構(gòu)造部位也成為了巖體邊部花崗斑巖脈順低帶侵入,并引發(fā)矽卡巖化與角巖化。由于巖體變質(zhì)作用體系處于持續(xù)活動(dòng)狀態(tài),且成礦物質(zhì)除了有利部位外,還有一部分成礦物質(zhì)富集在較大規(guī)模的破碎帶構(gòu)造環(huán)境。其伴隨石英方解石脈產(chǎn)出,形成了礦化帶。
從礦體角度來看,其產(chǎn)出明顯受到龍灣背斜中花崗斑巖脈侵入作用影響,使其被圍巖構(gòu)造的矽卡巖化與角巖化帶控制。具體產(chǎn)出特征為:北西翼礦體向北西方向傾斜。同時(shí),與所處巖層、地質(zhì)構(gòu)造以及花崗斑巖脈邊界處于協(xié)調(diào)狀態(tài),且以平行斜列狀態(tài)產(chǎn)出。礦體,還向背斜核部延伸,產(chǎn)狀區(qū)域平緩。而在背斜南東翼,產(chǎn)狀朝著南東方向傾斜。
當(dāng)前龍灣銅鉛鋅礦礦區(qū)開采已進(jìn)入深部找礦階段。采用以往化學(xué)勘探方式來確定找礦標(biāo)志效果不突出。從地質(zhì)角度分析,找礦標(biāo)志有:矽卡巖化、角巖化、碳酸鹽化、閃鋅礦化以及黃銅礦化等,屬于蝕變作用標(biāo)志。值得注意的是,當(dāng)角巖化作用于花崗斑巖與圍巖接觸帶;或是斑巖體與圍巖接觸部位,其成礦更為突出。在系統(tǒng)環(huán)境中,英安斑巖的作用在于將成礦物質(zhì)運(yùn)移至阻擋層。而物理勘探標(biāo)志,則應(yīng)將高極化率異常以及部分物探電阻率低,來作為銅鉛鋅鐵礦化重要找礦方向。上述找礦標(biāo)志,不僅能夠作用于龍灣銅鉛鋅礦已知礦帶的找礦工作,還可作用于新礦化帶的探尋。
據(jù)勘查掌握的成礦變化趨勢(shì)可以看出,礦區(qū)深部與外圍均具有成礦條件與找礦遠(yuǎn)景?,F(xiàn)階段,僅在礦區(qū)內(nèi)部分礦化帶開展了勘察評(píng)價(jià)工作。而且,結(jié)合礦化帶的延伸與深度增加,發(fā)現(xiàn)了背斜北西翼深部的未知礦化帶。這都表明,該礦區(qū)仍有勘查空間。因此,在區(qū)域內(nèi)礦帶或是類似礦床地質(zhì)情況的區(qū)域開展資源開發(fā)作業(yè),取得成功的幾率較大。故而,在未來,礦區(qū)找礦方向除了已知礦化帶的進(jìn)一步科研調(diào)查,還應(yīng)朝著背斜北西翼覆蓋區(qū)深部的新礦化帶進(jìn)行探索。對(duì)于臨近礦區(qū)具有類似成礦地質(zhì)條件的構(gòu)造,也可開展找礦作業(yè)。如此,就可為龍灣背斜控礦體系提供全面且綜合性的評(píng)價(jià)。
綜上所述,龍灣銅鉛鋅礦礦區(qū)地層采用奧陶系上統(tǒng)上組上段方案;從綜合角度出發(fā),結(jié)合礦區(qū)的構(gòu)造發(fā)育特征可以看出,具有一定規(guī)模的構(gòu)造出現(xiàn)在成礦前。找礦方向應(yīng)集中在礦區(qū)內(nèi)的部分礦化帶上,和背斜北西翼深部的未知礦化帶上。