周小鋒,鐘和禮,譚勇謀
(廣西壯族自治區(qū)第七地質隊,廣西 柳州 545100)
礦區(qū)位于廣西融水縣北面安錘鄉(xiāng)一帶,該地區(qū)從六十年代開始該地區(qū)就陸續(xù)開展一些地質礦產勘查和科研工作,取得過重要成果,已發(fā)現(xiàn)有九毛、六秀等錫多金屬礦床。礦區(qū)大地構造位置隸屬華南準地臺桂北臺窿九萬大山穹褶帶部位,位于桂北九萬大山~三江~龍勝一帶的四堡~雪峰期桂北錫多金屬成礦帶上,是南嶺地區(qū)最古老的錫多金屬成礦帶,大地構造屬桂北弧后陸內隆起褶皺~沖斷帶,四堡~雪峰期的巖漿活動強烈,四堡早期有大量鎂鐵質一超鎂鐵質巖漿噴發(fā)和侵入,四堡晚期有本洞、峒馬、大寨、洞格、龍有、才滾和香粉等花崗閃長巖體沿北北東向斷裂侵位,酸性、中性、基性、超基性巖均有在礦區(qū)中分布,礦區(qū)中的構造-巖漿的多旋回性與成礦多期性、多階段性的有機聯(lián)系,默契吻合于九毛、六秀、大坡嶺等各個礦床及礦田成礦模式(圖1)。
圖1 九毛—六秀錫礦田成礦模式圖
礦區(qū)在區(qū)域上主要為中元古界四堡群和丹洲群地層,是廣西出露較老的一套變質巖系,巖石以變質砂泥巖為主,夾超基性~基性~中酸性火山巖和少量碳酸鹽巖,四堡群與丹洲群之間為角度不整合接觸。四堡群由一套巨厚的淺變質砂泥質巖夾冰川火山碎屑巖和似層狀基性~超基性巖組成,屬于深海相沉積,自下而上分為文通組、魚西組,地層中富含B、F、Sn、W、Sb、Zn元素,含錫豐度值均高于地區(qū)平均錫豐度值及地殼元素豐度值,為一富錫多金屬元素的地球化學場,這為礦(化)體的形成提供了重要的物質來源。丹洲群由淺變質的砂質泥巖夾少量碳酸鹽巖組成,局部夾有細碧巖、火山碎屑巖,自下而上分為白竹、合桐、拱洞三組。
礦區(qū)礦體位于距超基性巖外接觸帶一定距離的近南北走向斷裂構造帶及其裂隙中,嚴格受斷裂構造控制,呈似層狀和脈狀,脈狀礦體受斷裂控制明顯,屬高-中溫熱液充填型錫多金屬礦床。與該礦床類似的還有大坡嶺、歸猛、下如龍、雙河、白巖頂?shù)儒a多金屬礦(床)點。
區(qū)內出露地層有四堡群文通組(Pt2y)和魚西組(Pt2y),丹洲群白竹組(Pt3b),文通組與上覆地層魚西組呈平行整合接觸,魚西組與上覆地層白竹組呈角度不整合接觸,與礦區(qū)內的超基性巖呈侵入接觸關系(圖2)。
圖2 礦區(qū)地質圖
文通組地層巖性為淺灰~灰色、灰綠色中~厚層狀變質(含)泥質粉砂質細砂巖、淺灰~灰色變質(含)泥質粉砂巖,淺灰~灰色變質(含)粉砂質泥巖,含砂質成分較高,局部含有中砂,顏色普遍較淺,傾向主要為西南向,傾角4°~19°;魚西組地層巖性為千枚巖、變質砂巖、變質粉砂巖、鈣質砂巖、綠泥白云石英片巖及長石石英砂巖,總體上泥質含量較高,傾向為北西~南西向,傾角25°~32°;白竹組地層分上、下兩段,下段為灰色輕變質中~細粒長石質石英砂巖、二云石英片巖、綠泥白云石英片巖、綠泥鈉長石英片巖、灰綠色千枚巖,其間夾數(shù)層變質基性巖,夾層底部有一層沿走向分布不均勻的含礫砂巖或粗砂巖,局部變?yōu)榈[巖,上段為灰綠色石英絹云千枚巖、含鈣千枚巖,上段頂部為鈣質片巖夾條帶狀大理巖,傾向主要是北東向,傾角2°~58°。
(1)褶皺構造。礦區(qū)位于元寶山背斜東翼復式單斜構造內,廣西山字形脊柱南北向構造帶及北北東向構造系控制礦區(qū)的構造,區(qū)內褶皺多受此構造體系的控制,褶皺改造較發(fā)育,褶皺軸向大致為南北向,受多期次構造運動變形改造的影響,在轉折的部位巖層片理強烈,形成許多小的平行復式褶皺,形態(tài)復雜,軸長數(shù)米至數(shù)十米不等,另外還可看到一些尖棱式的傾伏褶曲、平臥及倒轉褶皺,其軸向大多也是近南北向,褶皺軸部和兩翼在構造作用力下,形成的構造虛脫部位或構造裂隙帶,成為了成礦熱液遠移、沉積、富集的有利的空間和通道,是良好的容礦構造部位。礦區(qū)南部出露一倒轉向斜,軸向近南北向,巖體參與地層褶皺倒轉,使巖體底部超基性巖覆蓋上部的基性巖體。由于巖層、巖體倒轉,致使超基性巖外接觸帶巖層強烈褶皺,平臥褶皺屢見不鮮,羽裂密集成帶。裂隙發(fā)育,在接觸帶或內接觸帶上巖石產生強烈的片理化或斷裂。這些構造行跡為后期的斷裂構造活動多次承襲,為錫礦的形成富集留下了良好的空間,東翼受力小,形成的構造較西翼遜色,因此在淺部錫礦化微弱。礦區(qū)礦脈的分布與構造關系極為密切,受近南北向斷裂構造以及與其方向一致的層間裂隙的控制,礦區(qū)內的背斜軸部、褶皺拐彎處、兩組斷裂交匯處均具有較大的錫礦富集、存儲空間條件。
(2)斷裂構造。礦區(qū)內斷裂構造較發(fā)育,區(qū)內可見近南北向、北西向和北東向三組方向的斷裂,斷裂帶常呈硅化帶顯示,近南北向的斷裂由礦區(qū)北部至南部,延伸至礦區(qū)外,區(qū)內被其他兩個方向的斷裂錯斷,斷裂帶常見不同方向和傾角的擦痕,說明區(qū)內斷裂經歷了不同期次的構造迭加,斷裂帶的性質與周邊的九毛、六秀礦區(qū)一致,其斷裂帶位置為錫礦的富集場所。近南北向的斷裂為一區(qū)域正斷層,為成礦期前斷裂,在調查區(qū)內延伸約2.6km,屬張扭性斷裂,受超基性巖體侵入和南北向構造剪切應力的影響,在該斷裂周邊的一些次級斷裂多呈鋸齒狀,雁行或平行成群排列,次級斷裂內由破碎的原巖、硅質、泥質和少量的褐鐵礦、硫化物、電氣石等充填。斷裂帶中發(fā)育有揉皺、撓曲,并充填有大量石英脈。該近南北向斷裂的多期次旋回活動、構造迭加對本礦區(qū)的成礦起著主導作用。北西向的斷裂形成時代相對較晚,為成礦期后斷裂,且大多為逆斷層,將近南北向的斷裂構造錯開,斷距小于100m,斷層面常呈舒緩坡狀,且??梢姷诫A步、不同方向和傾角的擦痕和摩擦鏡面,斷裂裂隙中常見斷層泥等充填,形成一個相對密閉的蓋層,對防止后期成礦元素的遷移和成礦熱液的富集起到了一定的作用。另外區(qū)內還見有數(shù)條北東向的性質不明斷裂,該方向的斷裂發(fā)育較弱,規(guī)模不大,延伸距離一般為400m~500m,將前期的斷裂錯斷,斷距小于100m。斷裂裂隙中常見有石英脈、角礫巖等充填。局部錫多金屬礦易賦存于該方向的斷裂裂隙的構造角礫巖中。該方向的斷裂在周邊礦區(qū)也具有一定的礦化顯示,礦體多呈似層狀產出,且礦體在西部沿傾斜有分枝復合現(xiàn)象,該方向的礦體除錫礦外,銦、鎘和鋅也達到工業(yè)要求,均可作綜合利用。
(3)節(jié)理裂隙。礦區(qū)內節(jié)理裂隙較發(fā)育,地層的節(jié)理主要受成礦期后斷裂的影響較大,大多為剪節(jié)理,節(jié)理面較平直,延伸10~20m不等,分為三組,走向分別為290°~300°、10°~20°和60°~90°,而以290°~300°組最發(fā)育,傾向大部分為北東向,傾角多在60°以上;巖漿巖的節(jié)理主要受成礦期前斷裂的影響,節(jié)理走向主要為0°~20°、310°~320°和50°~60°三組,以0°~20°組最發(fā)育,傾向為南東向,傾角多在60°以上。
礦區(qū)位于元寶山巖體接觸帶東側,區(qū)內巖體活動比較頻繁,區(qū)內出露雪峰期的酸性、中性、基性、超基性侵入巖體,超基性巖出露面積最大,巖體已全蝕變,蛇紋石化為區(qū)域性的面型蝕變產物。超基性巖是主要的容礦主巖,在成礦時含礦熱水溶液與超基性巖相互作用,生成了一套超鎂質交代建造,超鎂質交代建造的本身特征為從熱水溶液活動中心到圍巖,硫逸度降低,氧逸度增高,物組合趨向簡單。由于超基性巖倒轉和后期斷裂構造的影響,加深了巖石變質程度,部分巖石受定向構造而顯示片巖特色。超基性巖邊緣和其構造裂隙中普遍可見薄層狀黑云母片巖,此外常見石英片巖(變粒巖)呈透鏡狀、似層狀的捕虜體,分布在巖體邊緣帶上。
地表出露的超基性巖體已基本蝕變,蛇紋巖(蛇紋石化輝石橄欖巖)為區(qū)域性的蝕變產物,主要由蛇紋石(91%~93%)、綠泥石(2%~3%)、磁鐵礦(4%~6%)、金云母(<1%)和碳酸鹽礦物(<1%)組成,原巖為輝石橄欖巖。由于超基性巖侵入和后期斷裂構造的影響,加深了巖石變質程度,部分巖石受定向構造而顯示片巖特征。輝橄巖,呈暗綠色,致密堅硬,礦物成分以橄欖石為主,次為輝石,少量磁鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦等。蝕變較強,橄欖石多已變?yōu)樯呒y石,原巖成分無保留,但單偏光鏡下可見原礦物外形、內部裂理、解理,推測原成分以橄欖石為主,次為輝石,粒徑0.5mm~2.5mm不等。磁鐵礦有原生的、次生組的,原生磁鐵礦粒狀(0.02mm~0.2mm,星散分布),次生磁鐵礦粉末狀,多沿原礦物邊界、裂紋、解理分布;透閃石化、綠泥石化,滑石化也比較普遍,在蝕變強烈且片理發(fā)育的地方,巖石中有少量金屬硫化物出現(xiàn)。
礦區(qū)內蝕變特征發(fā)育較為明顯,主要蝕變類型有:絹云母化、綠泥石化、蛇紋石化、滑石化、陽起石化、透閃石化、硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化,角閃石一般蝕變?yōu)殛柶鹗?、透閃石、綠泥石,輝石蝕變?yōu)榫G泥石,橄欖石蝕變?yōu)樯呒y石、滑石。巖石在構造帶內和接觸帶附近的蝕變程度較高,在構造帶中硅化特征尤為明顯。
在南北向構造帶中局部可見有孔雀石化、黃銅礦,孔雀石呈翠綠色,多呈放射狀、片狀、細脈狀;黃銅礦,淺黃色,呈星點狀、薄片狀、細小團塊狀、細脈狀。
似層狀礦體:礦石金屬礦物由錫石,少量黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦組成,脈石礦為石英、長石、綠泥石。錫石紅褐色,金剛光澤,斷口油脂光澤,他形顆粒,大小0.01mm~0.05mm不等,黃鐵礦淺黃銅色,表面常具黃褐色錆色,細小半自形顆粒,大小0.05mm~0.025mm,部分被褐鐵礦交代。
脈狀礦體:礦石金屬礦物由錫石、黃銅礦、黃鐵礦及少量閃鋅礦、磁鐵礦組成,侵染狀充填于脈石礦物間。黃銅礦黃銅色,表面有藍、紫褐色的斑狀錆色,他形顆粒,大小0.01mm~1mm不等,黃鐵礦細小半自形顆粒,大小0.05mm~0.025mm,個別被黃銅礦交代。
本礦區(qū)礦體為錫石硫化物型礦化期,與九毛、六秀礦區(qū)類型基本一致(表1)。本礦區(qū)內礦體分似層狀礦化體和脈狀礦體,似層狀礦化體產于白竹組變質砂巖中的斷裂構造裂隙中,其頂、底板為具有輕微硅化的變質砂巖、絹云片巖;脈狀礦體嚴格受斷裂控制,含礦斷裂發(fā)育于白竹組地層中,走向近南北,其頂、底板圍巖為變質砂巖蝕變的強硅化巖石。
表1 礦區(qū)礦體特征類型對比表
礦區(qū)內礦體走向皆近南北向,受斷裂構造控制明顯,且其走向基本與斷裂構造一致。礦區(qū)中丹洲群白竹組地層受近東西向應力作用,在礦區(qū)內形成了南北走向的斷裂及褶皺,形成了相對低壓區(qū),為錫多金屬礦床提供了最佳空間,為后期富集形成了有利條件。
礦區(qū)構造上位于廣西山字形脊柱東側與新華夏系復合構造帶中。礦區(qū)的成礦與花崗巖及后期的補充侵入巖體有內在的聯(lián)系。本區(qū)的斷裂構造可能與花崗巖侵入同期生成,與此同時,還發(fā)育著北西、南北向后期斷裂,這些斷裂為成礦的通道,為超基性巖侵入和含礦熱液沿其上升提供通道,在適宜的環(huán)境空間、時間條件下形成了礦體,如斷裂構造帶及其裂隙中。礦體的生成與富集,與一定的構造、圍巖等條件有關。在四堡群巖層的撓曲處及近南北走向的次一級斷裂構造和褶皺帶中,往往是形成礦富集的有利地帶;礦體附近巖石蝕變較強,其形成與超基性巖侵入時發(fā)生的接觸變質有關,主要分布在距超基性巖外接觸帶一定距離附近。礦區(qū)內發(fā)現(xiàn)的錫礦體、銅礦體皆為近南北走向,與礦區(qū)南部原銅礦采場形成了近南北走向的礦化帶。礦區(qū)外東南角六秀錫銅礦多條礦脈亦為近南北走向,與礦區(qū)內礦化帶走向一致。
本礦區(qū)成礦為構造運動、巖漿活動和圍巖性質聯(lián)合作用的產物,成礦表現(xiàn)為多期多階段性,空間上有良好的分布規(guī)律,屬高-中溫熱液充填型錫多金屬礦床。礦體賦存于近南北向斷裂構造帶中,嚴格受斷裂構造作用,被其他方向的斷裂錯斷,經歷了不同期次的構造迭加變形,近南北向斷裂構造帶、褶皺及其裂隙形成了低壓區(qū),在時間、空間和礦床組合上構成一個較完整的構造成礦系列,為后期錫銅多金屬礦賦存提供了有利的存儲空間。四堡群中的白竹組地層及近南北向斷裂構造帶為有利的找礦標志,成礦在具較強的絹云母化、綠泥石化、蛇紋石化、硅化及黃鐵礦化等蝕變礦化發(fā)育地段;斷裂構造帶中見浸染狀、團塊狀的黃銅礦化、黃銅礦化,斷裂構造帶為離超基性巖外接觸帶有一定距離斷裂,走向近南北。