廣西大廠長坡錫多金屬礦地質特征及礦化富集規律

范森葵，成永生，蔡明海，黎修旦，陳承珍，陳 艷

（1.中南大學地球科學與信息物理學院，長沙 410083；2.廣西215地質隊有限公司，廣西柳州545006；

3.廣西華錫集團股份有限公司，廣西柳州545006；

4.廣西大學資源與冶金學院，南寧530004；5.廣西壯族自治區國土資源廳，南寧530000）

0 引言

位于桂西北南丹縣境內的大廠錫多金屬礦以其資源儲量巨大、礦種齊全、礦物組合復雜著稱于世。礦田內主要工業礦床有長坡、巴力、龍頭山錫多金屬礦（西礦帶），拉么鋅銅礦、茶山銻鎢礦（中礦帶），大福樓、灰樂、亢馬錫多金屬礦（東礦帶），形成了中部鋅、銅礦化（銻鎢礦化為后期疊加）、兩側錫多金屬礦化的平面分帶［1］。

長坡錫多金屬礦床所擁有的錫資源儲量約占整個大廠錫多金屬礦田的80％，是礦田內規模最大、最典型的礦床，也是前人研究大廠錫礦的主要對象和礦床成因爭論的焦點所在。近年來，隨著危機礦山深邊部找礦工作的深入，廣西215地質隊有限公司在長坡錫石－硫化物型礦床的深邊部新發現了具大型規模的黑水溝－大樹腳夕卡巖型鋅銅礦。因此，長坡錫多金屬礦床的垂向礦化分帶更加清晰、完整。本文將在闡述長坡錫多金屬礦床地質特征的基礎上總結礦化富集規律，旨在為找礦勘探和成礦預測提供參考。

1 成礦地質背景

大廠錫礦田位于揚子板塊西南緣、NW向南丹—河池褶皺斷裂帶（丹池成礦帶）中段。礦田內地層由泥盆系、石炭系的碎屑巖、硅質巖和碳酸鹽巖組成，厚約2 500 m。

區內褶皺和斷裂構造均較發育，NW向龍箱蓋背斜、龍箱蓋軸向斷裂以及與之相平行的大廠背斜、大廠斷裂為礦田內的主干構造。背斜構造表現為北東翼平緩、南西翼陡立的不對稱褶皺，局部發生倒轉，總體向NW傾伏。NW走向的斷裂構造傾向NE，產狀上陡下緩，具有“犁式”逆沖斷裂特征［2－3］。

區內巖漿巖出露于中部龍箱蓋地區，地表露頭僅0.5 km2，地表出露的小巖枝向下漸變成一個巨大的隱伏巖株，并延伸到了西礦帶的巴力和長坡礦區深部［4－5］。龍箱蓋巖體主要由黑云母花崗巖和似斑狀黑云母花崗巖組成，并以前者為主體。在長坡錫多金屬礦床的東、西兩側發育有SN向的花崗斑巖脈和閃長玢巖脈，分別被稱之為“東巖墻”和“西巖墻”。

2 礦床地質特征

長坡錫多金屬礦床位于大廠礦田西礦帶北段、NW向大廠斷裂上盤，由上部的錫石－硫化物型錫多金屬礦體（大脈型礦體、細脈帶型Ⅰ號和Ⅱ號、79號、91號、92號等礦體）和下部夕卡巖型鋅銅礦體（94號、95號、96號礦體）組成（圖1，圖2）。

2.1 錫石－硫化物型礦體

2.1.1 大脈型礦體

大脈型礦體由陡傾斜的NE向大裂隙充填礦脈組成，全礦區計有200多條，產于大廠背斜軸部和東翼，形成了一個長約1 000 m，寬約700 m，延深300 m以上的礦化帶。單脈長50～500 m，厚0.1～1.1 m，礦脈從長坡礦地表一直延伸到505 m標高的大廠斷裂（F1）中。從平面分布來看，礦脈群形似扇形，以大廠背斜軸為中心向NE方向擴展，其走向從15°到50°～60°不等；在垂直方向上，礦脈群形態如透鏡體狀。大脈型礦體平均w（Sn）＝1.961％，w（Zn）＝7.0％。

圖1 長坡錫多金屬礦床地質剖面圖（據215地質隊2007年資料改編）Fig.1 Geological profile of Changpo Sn-polymetallic deposit

圖2 長坡錫多金屬礦床地質剖面圖（據215地質隊2003年資料改編）Fig.2 Geological profile of Changpo Sn-polymetallic deposit

2.1.2 細脈帶型礦體

細脈帶型礦體由以NE向為主的陡傾斜密集細小脈組成，分布于大廠背斜東翼次一級背斜軸部，處于大脈型礦脈群的北東延伸部位。細脈密度為5～10條/m，單條細脈厚0.5～1.0 cm。由于細脈所賦存的巖性不同，其特征略有差異。灰巖和頁巖中除NE向陡傾斜的細小脈外，還見有沿層面產出的平緩細脈；“扁豆狀灰巖”中的細脈常呈“非”字，交代特征明顯。根據細脈群空間分布特點，圈定了2個主要的細脈帶型礦體（Ⅰ號和Ⅱ號）；其中Ⅰ號礦體長約400 m，厚3.7～62 m，在中心部位較穩定，往南開始分叉，厚度變化系數為81％；Ⅱ號礦體長約420 m，厚36～75 m，厚度變化系數94％，在中心部位礦體厚大，向兩側變小尖滅，礦體沿走向和傾向作側列分布，最后交于91號礦體。細脈帶礦體平均w（Sn）＝0.61％，w（Zn）＝2.77％。

2.1.3 似層狀礦體

似層狀礦體有產于上泥盆統五指山組大小扁豆灰巖界面之間的79號礦體、產于五指山組小扁豆灰巖與細條帶硅質灰巖界面之間的75號礦體、產于五指山組細條帶硅質灰巖中的91號礦體、產于五指山組細條帶硅質灰巖與寬條帶灰巖之間的77號礦體，以及產于榴江組硅質巖中的92號礦體（圖2）。產在不同巖性界面之間的75號、77號、79號礦體明顯受層間滑脫破碎帶控制，礦體規模較小，礦化特征與前述的大脈型、細脈帶型基本一致。91號和92號礦體由于賦礦圍巖巖性差別，其特征略有不同。

（1）91號礦體。位于大廠背斜東翼次一背斜軸部，賦礦圍巖為五指山組細條帶硅質灰巖（單層厚小于5 mm），巖石中NE向陡傾斜裂隙及順層面的裂隙構造均較發育，錫多金屬礦化沿裂隙構造充填、交代，形成了總體順層產出的細脈浸染型礦體。礦體長約1 030 m，平均厚16 m，傾向延伸約250 m，錫的金屬量為大型，鋅礦則達到中型。礦體產狀與賦礦圍巖基本一致，并隨地層褶皺彎曲。礦體總體走向近EW，傾向N，并向NE方向側伏；南段邊部走向NW，傾向SW；北西邊部走向NE、傾向NW（圖3）①。礦體的厚度較為穩定，變化系數為82％，中心部位礦體厚大，最厚可達50 m，向兩側夾石增多，礦體變薄、分叉、尖滅，在向兩側分支延伸時，一般南西方向比北東方向延伸要遠。礦體平均品位w（Sn）＝1.44％，w（Zn）＝3.43％。

圖3 長坡91號礦體底板等高線圖（據215地質隊1965年資料改編）Fig.3 Contour line map of foot wall of No.91 ore bodyin Changpo Sn-polymetallic deposit

（2）92號礦體。賦存于榴江組硅質巖中，由于賦礦圍巖脆性程度高，在應力作用下極易破碎，從而形成大量網脈狀裂隙構造，錫多金屬礦化沿巖石中的網脈狀裂隙充填、交代，形成了總體呈似層狀的細網脈浸染型礦體。此外，由于硅質巖中灰巖結核發育，礦液交代灰巖結核形成了較多的透鏡狀富礦包。礦體長約1 130 m，平均厚26 m，傾向延伸約700 m，是大廠礦田內規模最大的錫多金屬礦體，單個礦體錫資源儲量達超大型。礦體產狀與地層基本一致，并隨地層褶皺彎曲，總體走向EW，傾向N，向NE方向側伏；南段邊部走向NW，傾向SW；北西邊部走向NE，傾向NW（圖4）。礦體厚度穩定，變化系數14％，礦體由中心向兩側變薄分支尖滅，邊緣變薄至5 m左右。礦體平均品位w（Sn）＝0.76％，w（Zn）＝2.11％，變化系數分別為59％和43％；有用組分分布均勻。

此外，區內尚發育有小規模的鉛鋅礦體，如賦存于上泥盆統五指山組大扁豆灰巖與上泥盆統同車江組交界處層間破碎帶中的78號礦體（平均品位w（Zn）＝2.27％，w（Pb）＝1.38％），賦存于上泥盆統五指山組細條帶狀灰巖中受層間破碎帶控制的82號礦體（平均品位w（Zn）＝2.63％，w（Pb）＝1.35％），賦存于上泥盆統榴江組硅質巖中的28－2號礦體（平均品位w（Zn）＝3.41％，w（Pb）＝0.70％）等。在92號礦體之下的中泥盆統羅富組地層中賦存有一鋅礦體，以富鋅貧錫為特征，礦石平均品位w（Zn）＝2.14％，w（Sn）＝0.10％。

圖4 長坡92號礦體底板等高線圖（據215地質隊1965年資料改編）Fig.4 Contour line map of foot wall of No.92 ore bodyin Changpo Sn-polymetallic deposit

2.2 夕卡巖型鋅銅礦體

在近年來實施的危機礦山找礦項目過程中，通過鉆探在91號、92號層狀錫礦體深邊部新發現有大規模的夕卡巖型鋅銅礦體存在。

夕卡巖型鋅銅礦體主要產于大廠背斜北東翼中泥盆統羅富組中，呈近平行的似層狀產出，產狀與地層基本一致，主要有94號、95號和96號3個主礦體（圖1）。這3個礦體都可以分為2段：南西段為錫多金屬硫化物礦，北東段為鋅銅礦，兩者之間有一定間隔，且以后者為主體。礦化受羅富組內夕卡巖化帶控制，鋅銅礦化主要沿賦礦巖石中的裂隙充填、交代，形成細脈狀、層狀及浸染狀礦化。

（1）94號礦體。賦存于中泥盆統羅富組上部夕卡巖化帶中，礦體總體走向NE，傾向NW，傾角8°～25°。礦體產狀變化較大，礦體中段，自南往北，走向由50°逐漸轉向353°，傾角加大（42°）；礦體北段的走向近EW，傾向N，傾角14°～18°。礦體從南西段的錫多金屬硫化物礦體過渡為北東段的鋅銅礦體，中間存在一段錫鋅礦體。其中，錫多金屬硫化物礦段長430 m，寬40～60 m，平均厚度9.16 m，平均品位w（Sn）＝0.65％，w（Zn）＝2.77％，w（Cu）＝0.12％，厚度較穩定，礦化均勻；鋅銅礦體長度2 595 m，寬221～1 861 m，平均厚3.55 m，平均品位w（Zn）＝3.04％，w（Cu）＝0.13％，w（Ag）＝12.75× 10－6。

（2）95號礦體。位于94號礦體下部，與94號礦體近于平行，垂距70～130 m。礦體總體走向NE，傾向NW，傾角17°～29°。礦體產狀變化較大，南段走向由50°逐漸轉為353°，傾角由21°變為41°；北段礦體揚起，礦體走向近EW，傾向總體為N，傾角3°～20°。南西段的錫多金屬硫化物礦段長420 m，寬70～200 m，平均厚7.27 m，平均品位w（Sn）＝0.52％，w（Zn）＝1.77％，w（Cu）＝0.08％；北東段的鋅銅礦段長2 737 m，寬550～2 000 m，平均厚度4.89 m，厚度不穩定，厚度變化系數為123％；鋅銅礦化主要金屬礦物有毒砂、磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、銅藍、黝銅礦等。平均品位w（Zn）＝3.40％，w（Cu）＝0.27％，w（Ag）＝18.95×10－6，礦化均勻，鋅的品位變化系數76％。

圖5 巴力—大樹腳區96號礦體頂板等高線及不同標高的礦體形態圖Fig.5 Contour line map of top wall of No.96 ore body in Bali-Dashujiao domain

（3）96號礦體。位于95號礦體下部，垂距亦為70～130 m，受羅富組下部夕卡巖化帶控制，為區內規模最大的鋅銅礦體。礦體總體走向NE，傾向NW，傾角13°～28°，礦體北部的北東部分走向近EW，傾向N，傾角15°左右（圖5）。礦體形態起伏較大，北段急劇膨大，由于在西北部下伏礁灰巖為塔體，賦礦地層以陡傾角往92號礦體下部延伸，導致礦體也往92號礦體下部急傾（圖6）。南西段的錫多金屬硫化物礦段長340 m，寬160～240 m，平均厚10.30 m，平均品位w（Sn）＝0.49％，w（Zn）＝2.24％，w（Cu）＝0.06％；北東段的鋅銅礦段長2 235 m，寬275～1 742 m，平均厚5.50 m，礦體不連續，厚度較穩定，厚度變化系數為92％，平均品位w（Zn）＝5.81％，w（Cu）＝0.21％，w（Ag）＝16.37 ×10－6，礦化均勻，鋅的品位變化系數為74％。

3 礦化富集規律

3.1 礦化空間分帶規律

3.1.1 礦體空間分帶

受礦體埋深及賦礦圍巖物理性質影響，長坡錫多金屬礦床的礦體形態表現出上部為脈狀礦體、下部為層狀礦體的垂向分帶。淺表部位由于頂蓋巖層的總厚度較小，上覆圍巖壓力小，構造裂隙以開放式為主，形成了充填型脈狀礦體。由于構造作用強度是以NW大廠斷裂為中心，向北東方向遞減，因此，緊鄰大廠斷裂的裂隙張開度大，形成大脈型礦體；遠離斷裂的裂隙張開度小，形成細脈帶型礦體。中深部由于上覆巖層厚度增大，垂向壓應力增強，構造作用主要以層間滑動為主，派生有細小裂隙構造，因此，在中深部形成了總體呈層狀產出的細（網）脈浸染型礦體［6］。

3.1.2 成礦元素分帶

在巖體頂部有時形成云英巖型鎢、鉬礦化，在接觸帶附近形成含錫夕卡巖和含錫硫化物鋅銅礦床，在巖體外圍有錫石－硫化物銻、銀多金屬網脈、細脈、大脈帶礦床及沿層充填交代似層狀礦床［1，4］廣西215地質隊總結以往勘查經驗后提出自上而下為Sn→Zn→Cu的分帶模式，長坡錫石－硫化物多金屬礦床的深部又發現大型夕卡巖型鋅銅礦床則進一步證實了這一分帶模式。

平面的分帶表現為從巖體向外依次為Zn，Cu→（W，Sb）→Sn，Zn→Sn多金屬→（Pb，Zn，Ag）；垂向的分帶表現自下而上為Zn，Cu→Sn，Zn→Sn多金屬→（Pb，Zn，Ag）。這種成礦的分帶性顯示了巖體對成礦的控制作用，也有力地證明大廠地區的錫多金屬礦床是與燕山晚期巖漿作用有關的后生礦床［7］。此外，在錫石－硫化物多金屬礦化相同層位中還發現有獨立的含銀鉛鋅礦體，二者在空間上往往有一定距離，主要礦物組合也有差異，尤其是硫鹽礦物在含銀鉛鋅礦體中偏少。

3.2 礦化富集規律

3.2.1 錫多金屬礦化富集規律

（1）錫鋅礦化。錫鋅富集與構造關系密切，如大廠背斜軸部及東翼次一級的縱向撓曲與橫向（NE向）裂隙帶交匯處礦體最厚、最富，出現礦物共生組合的重疊。91號礦體在中部和南東部褶皺或疊加褶曲發育處錫和鋅富集；92號礦體在礦體中部北西和南東部疊加褶曲發育處錫和鋅富集。一般錫石在礦床上部多與方解石、黃鐵礦等共生，在礦床下部多與石英、毒砂共生。

（2）鐵閃鋅礦。分布穩定，往北東深部略有減少，但在礦帶中心的下方深部仍廣泛存在。

（3）硫鹽類礦物。主要有脆硫銻鉛礦、輝銻錫鉛礦和硫銻鉛礦多富集在礦帶上部和側伏方向的西南側。

3.2.2 夕卡巖型鋅銅礦富集規律

夕卡巖化與鋅銅礦化關系密切，其中又以中等程度的夕卡巖化對成礦最為有利。“紅色夕卡巖”以淡紅色粒狀礦物為主（如石榴石、斧石、堇青石等），其巖石孔隙度低，不利于礦液充填交代，一般礦化不好。“綠色夕卡巖”以綠色柱狀、片狀礦物為主（如透輝石、符山石、陽起石、綠泥石等）其礦物成分活性強，巖石孔隙度高，與礦化非常密切，多出現在鋅銅礦化附近，并大量被金屬礦物（如鐵閃鋅礦）所交代。

地層受地質應力作用形成近EW向次級褶皺，礦化也沿次級褶皺近EW向展布，在“隆起帶”鋅礦化體厚大，礦石品位較高，向四周、邊緣逐漸降低，礦體品位與厚度大致呈正相關關系。往北及深部離花崗巖體越來越近，銅元素明顯趨于富集；鋅礦化由西南向北東呈大幅降低的趨勢，向深部鋅礦化也明顯減弱；伴生元素銀與鋅的含量和分布特征有一定的相似性：隨著深度加大，距離花崗巖巖體越來越近，成礦溫度越來越高，銀的富集程度趨于降低。

4 結論

（1）長坡錫多金屬礦床由上部錫石－硫化物礦體和下部夕卡巖型鋅銅礦體組成，錫石－硫化物型礦體形態主要表現為大脈型、細脈帶型以及似層狀；夕卡巖型鋅銅礦化主要沿賦礦巖石的裂隙充填、交代，形成細脈狀、層狀以及浸染狀礦化，礦體分為2段，南西段為錫多金屬硫化物礦化，北東段為鋅銅礦化。

（2）長坡錫多金屬礦床具有明顯的水平及垂向分帶特征：平面上從巖體向外依次為Zn，Cu→（W，Sb）→Sn，Zn→Sn多金屬→（Pb，Zn，Ag）；垂向上自下而上依次為Zn，Cu→Sn，Zn→Sn多金屬→（Pb，Zn，Ag）。

（3）長坡錫多金屬礦床礦化富集與構造關系密切，尤其是次級構造部位的礦化富集程度高。夕卡巖型鋅銅礦富集受花崗巖體影響明顯，靠近花崗巖體礦化增強。

注釋：

① 廣西二一五地質隊.廣西南丹縣大廠錫鉛鋅礦田長坡礦床勘探報告.南寧：廣西地質礦產勘查局，1965.

［1］陳毓川，黃民智，徐玨，等.大廠錫礦地質［M］.北京：地質出版社，1993.

［2］葉緒孫，嚴云秀，何海洲.廣西超大型錫礦成礦條件與歷史演化［J］.地球化學，1999，28（3）：213-221.

［3］蔡明海，梁婷，吳德成.廣西丹池成礦帶構造特征及其控礦作用［J］.地質與勘探，2004，40（6）：5-10.

［4］陳毓川，黃民智，徐玨，等.大廠錫石硫化物多金屬礦帶地質特征及成礦系列［J］.地質學報，1985，59（3）：228-240.

［5］蔡明海，何龍清，劉國慶，等.廣西大廠錫礦田侵入巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡及其意義［J］.地質論評，2006，52（3）：409-414.

［6］徐玨.廣西丹池地區礦田構造［M］.北京：北京科學技術出版社，1988.

［7］王登紅，陳毓川，陳文，等.廣西南丹大廠超大型錫多金屬礦床的成礦時代［J］.礦床地質，2004，78（1）：132-138.