貴州省遵義縣白云臺鉬鎳多金屬礦地質特征及找礦淺析

摘 要：遵義縣白云臺鉬鎳多金屬礦主要產于寒武系下統牛蹄塘底部黑色炭質泥巖中，為同生沉積鉬鎳礦床。本文通過總結該地區鉬鎳礦床的地質特征、礦石結構、礦石構造及礦石組成以及控礦因素，歸納出了該鉬鎳礦的找礦標志。

關鍵詞：遵義縣白云臺；鉬鎳多金屬礦；地質特征；礦床成因；找礦淺析

貴州省鉬鎳礦資源成礦條件較好，潛力較大，部分礦區已達到大型礦山規模，主要分布在遵義、銅仁、黔東南、畢節地區，其中以遵義、銅仁地區含礦層位較為穩定。白云臺鉬鎳多金屬礦位于遵義縣347°方向，29.3km（直距）處，屬遵義縣毛石鎮管轄。礦區呈南北向展布，南北長約3.22km，寬約2.32km，面積7.475km2。

1 區域地質特征

1.1 區域地質概述

礦區位于揚子陸塊西南緣，黔北臺隆遵義斷拱中心區，畢節北東向構造變形區北東部，松林穹隆構造的北東翼。

區域內均為沉積地層，屬黔北地層小區，出露的最老地層為青白口系板溪群清水江組，此外震旦系上統、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、侏羅系下、中統及第四系均有分布，缺失泥盆系、石炭系和白堊系地層，奧陶系中下統僅有局部分布。

區域內褶皺構造主要為松林穹窿背斜。

1.2 區域礦產

區域礦產資源較豐富，主要礦產有錳、鐵、鋁、煤、硫、磷、鉬鎳等，除磷產于震旦系、鉬鎳產于寒武系地層外，其它均產于本區二迭系地層中。錳、鐵、煤、硫產于上二迭統龍潭組，鋁土礦產于梁山組地層，均為沉積礦產。在礦區北有冉村溝鉬鎳礦、東有陳大灣-楊家灣鉬鎳礦、南有新土溝鉬鎳礦等，凡在松林穹隆背斜上的寒武系下統牛蹄塘組黑色炭質泥巖底部均有鉬鎳礦產出。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區位于松林穹窿構造北東翼，出露地層有震旦系上統燈影組（Zbdy）；寒武系下統牛蹄塘組（∈1n）、明心寺組（∈1m）、第四系（Q）等；礦區地層巖性特征見插圖1。

2.2 構造

礦區位于松林穹窿背斜構造北東翼，地層呈單斜產出，地層產狀：傾向20-85°，傾角2-13°，一般4-8°，產狀平緩。礦區褶皺構造不發育，斷裂構造主要發育有F1正斷層和F2正斷層

3 礦床地質特征

3.1 含礦巖系特征

礦層位于寒武系下統牛蹄塘組底部，由牛蹄塘組底界向上2.10-4.01m巖性段內，本文僅將寒武系下統牛蹄塘組下部炭質頁巖巖性段稱為鉬鎳礦層的含礦巖系。含礦巖系結構特征見圖2。現敘述如下：

上覆地層：黑色炭質頁巖，含較多的絹云母片和星散狀黃鐵礦。含微量鉬鎳、釩。含鉬Mo：0-0.10%，鎳Ni：0.0057-0.5600%， V2O5：0.0210-0.5100%。厚16.79-38.59m。

――――――――――――整合――――――――――――

（6）黑色炭質頁巖：含3-4層厚0.005-0.02m的純黃鐵礦線，含微量鉬鎳、釩，為礦層直接頂板。含Mo：0.0006-01008%，Ni：0.0057-0.5600%，V2O5：0.0410-0.5100%。厚1-4m。其中，在該層底部經井下巷道采樣分析控制結果：在沉積黃鐵礦型鉬鎳金屬礦層頂之上的1.58m范圍內V2O5：0.120-0.480%。

（5）沉積黃鐵礦型鉬鎳金屬礦層：為灰黑色薄層狀黃鐵礦型鉬鎳礦，為條帶狀、碎屑狀、竹葉狀礦石，呈層狀產出，厚度變化不大，礦層厚0.018-0.064m，含Mo：2.45-8.37%，Ni：2.68-733%，V2O5：0.0650-0.3500%，平均為0.259%。

（4）含炭、硅泥質粉砂巖透鏡體，俗稱“石蛋”，大小不等照片面（見照片），直徑0-1.5m，連續性差，沿走、傾向延伸約0-8m，為鉬鎳礦層直接底板，界面較光滑。含Mo：0-0.037%，Ni：0.007-0.2247%，V2O5：0.019-0.38%。

（3）含鉬、鎳、炭質黑色薄-中厚層狀含炭質板狀泥巖及鱗片狀含磷、白云質粉砂質頁巖。含Mo：0-0.0098%，Ni：0.0018-0.3300%，V2O5：0.00-0.38%，平均為0.057%。厚0-1.91m。

（2）磷塊巖層：硅質磷塊巖。呈似層狀、透鏡狀產出。厚0-1.24m。

（1）黃褐色鐵質粘土巖，具古風化殼的典型特征，分布在下伏震旦系上統燈影組白云巖的凹凸面上，厚0.03-0.15m。

―――――――――假整合―――――――――――――

下伏地層：震旦系燈影組為淺灰、灰色薄-中厚層細晶白云巖，厚大于66m。

從上述含礦系地質特征，含礦系中（6）、（5）、（3）為鉬鎳礦層。其中（6）、（3）為泥巖型鉬鎳礦層，（5）為黃鐵礦型鉬鎳礦層，（2）為硅質磷塊巖。（6）、（3）泥巖型鉬鎳礦層分別構成（5）黃鐵礦型鉬鎳礦層的頂、底板，呈“三層式”結構，均系沉積形成。黃鐵礦型鉬鎳礦層，礦石結構、構造與圍巖截然不同，具明顯的金屬硫化礦物的礦石特征，易辨認。本礦層厚度薄，平均厚度0.039m，但鉬鎳含量特富，礦層的產出層位、厚度、及品位均十分穩定。

3.2 礦體特征

3.2.1 礦體空間形態、產狀及規模

礦層呈單一薄層狀產于寒武系下統牛蹄塘組底部，層位受牛蹄塘組地層控制，與圍巖界線明顯，受基底燈影組白云巖卡斯特不整合面影響，賦存的空間位置略有波狀起伏，距牛蹄塘組底界之上2.10-4.01m。礦層出露在礦區的西部和北部，出露標高1085-1375m，最低賦存標高981.9m（E15勘探線）。在礦區西部呈南東-北西向展布，南起老鴰巖，經埡子坳、紅光壩、老鷹窩、后燕、大灣，至大山向北西延伸出礦區，出露標高1175-1375m。在礦區北部，礦層出露于大田廓、新房子、市坪溝一帶，露頭形態受地形起伏影響較大，出露標高1085-1165m。礦層產狀與地層產狀一致，傾向20-85°，傾角2-13°，一般4-8°，產狀平緩，分布連續，尚未發現沉積尖滅現象，沿走向延伸約3.4km，沿傾向延深約1.8km。礦層厚0.018-0.064m，平均0.039m，厚度變化系數22.0%。按《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質勘查規范》（DZ/T0214-2002）礦體規模劃分及類型系數表D.1-5，其礦體規模類型系數為0.9，形態復雜系數為0.6，構造影響程度類型系數0.2，厚度穩定程度系數<0.6，有用組分均勻程度系數<0.6。

綜上所述，該礦床為一礦層產出層位、厚度穩定、礦體分布連續、有用組分均勻、礦體形態簡單的大型沉積黃鐵礦型鎳鉬礦床。

3.2.2 礦體特征

礦區的鉬鎳礦層（體），根據勘查工作取樣分析存在兩種類型礦層（體）：即黃鐵礦型鉬鎳礦層（體）和泥巖型鉬鎳礦層（體），兩者均系沉積形成，但兩類型特征迥異。

泥巖型鉬鎳礦層（體）分布于黃鐵礦型鉬鎳礦層的頂、底板，宏觀上看，就是牛蹄塘組的黑色炭質泥巖。鉬含量總體位于邊界品位以下，個別可達邊界品位以上，肉眼難于分辨，因目前尚無工業利用價值。

為此，僅對礦區的主礦層——黃鐵礦型鉬鎳礦層特征分述于下：黃鐵礦型鉬鎳礦礦體呈層狀產出，產狀與地層產狀一致，傾向20-85°，傾角2-13°，一般4-8°，產狀平緩，分布連續，尚未發現沉積尖滅現象。據工程揭露統計，礦層厚0.018-0.064m，平均0.039m，厚度變化系數22.0%。礦石體重2.65-3.34t/m3，平均體重3.12t/m3。礦石Mo%含量為2.45-8.37%，平均 6.40%，品位變化系數20.20%，米百分值0.0441-0.5357m·%，平均米百分值0.2496m·%。Ni含量2.68-7.33%，平均品位4.78%，Ni品位變異系數27.60%，Ni米百分值0.04824-0.46912m·%，平均米百分值0.14547m·%。鉬礦為區內主礦體。礦石中的鎳為與鉬礦同體伴生礦產資源。

3.2.3 礦體（層）圍巖及夾石

礦層頂板巖性為黑色炭質頁巖，含3-4層厚0.005-0.02m的純黃鐵礦線，為礦層直接頂板，據取樣分析含Mo：0.0006-01008%，Ni：0.0057-0.5600%，V2O5：0.0410-0.5100%。礦層底板為黑色炭質泥巖或含炭、硅泥質粉砂巖透鏡體，俗稱“石蛋”。 “石蛋”大小不等，直徑0.02-1.5m，連續性差，沿走、傾向延伸約0-8m，為礦層直接底板，據取樣分析底板含Mo：0-00098%，Ni：0.0018-0.3300%，V2O5：0.00-0.38%，平均為0057%。礦層結構簡單，無夾石。

礦體（層）與頂、底板巖層呈整合接觸，界線清楚，與圍巖截然不同，具明顯的硫化金屬礦特征，礦石結構、構造與圍巖具十分明顯的區別，易肉眼辨別。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石顏色

礦石顏色取決于含炭質頁巖的顏色，宏觀常呈黑色。當黃鐵礦細脈發育較好，鉬鎳含量較高時，礦石顏色呈暗亮黃色仔細觀察時，鉬鎳礦具金屬光澤的鋼灰色，如果礦石暴露空氣中，經過一段時間，在礦石表面常布有一層暗綠銀灰色的“絨毛細霜”，用手觸摸，成細粉狀。

3.3.2 礦石結構、構造

礦石具礫屑結構、生物屑結構、藻包粒結構、顯微莓球結構。礦石的組合形態常具迭層構造、滑動角礫構造、生物攪動構造。

礦石結構。1）礫屑結構：礫屑由炭泥質、膠硫鉬礦及膠磷礦組成。礫徑2-20mm。呈豆狀、餅狀、棒狀、竹葉狀等。長軸順層排列，分選性中等。礫屑常被針鎳礦充填交代。礫屑膠結物為炭泥質、粉砂質、粘土礦物、膠磷礦及膠硫鉬礦等。2）生物碎屑結構：軟體生物的碎屑，外形非常完整，外殼厚并且由炭質組成，泥質炭質、黃鐵礦、閃鋅礦等充填于體腔內。炭泥質及針鎳礦等充填于內管管內。3）藻包粒結構：外觀多為橢圓形或扁豆狀，直徑在2-10mm之間。莓球狀針鎳礦及黃鐵礦包裹在藻粒外緣，有數圈之多。但是圈帶寬窄并不相等，有些斷斷續續環繞。4）顯微莓球結構：此結構多表現為空腔的園形顆粒，成片出現。這種莓粒可能是顯微菌藻類的細胞結構。并且黃鐵礦、針鎳礦、膠硫鉬礦置換了細胞空腔內已填充的黏土礦物，形成空腔或實心的顯微莓球。

礦石構造。1）迭層構造：是本類型礦石的主要構造。由炭泥質及粉砂質組成暗帶和以炭泥質為基質的泥晶針鎳礦，黃鐵礦顯微莓球組成的亮帶，兩者相間構成迭層構造。單層厚0.1-3mm，一般呈水平微波狀紋層產出。藻頭突起成波狀，膠硫鉬礦和黃鐵礦充填于藻頭間下凹部份。2）滑動角礫構造：分布于水平方向的層紋石，由于受到沉積環境變化的影響及重力作用發生了張性裂隙，并切滑動后形成了滑動構造。經過滑動形成了滑動角礫，于是迭層構造出現在其中部份角礫內。3）生物攪動構造：在漫長的沉積過程中，黃鐵礦等填充了由生物爬行攪動的遺跡，從而呈現出了不規則的網狀脈，再被水流擊碎，最終形成了礫屑。

3.3.3 礦石物質組成

礦物成分。礦物成分除黃鐵礦外，主要金屬礦物有膠硫鉬礦、針鎳礦，其次有銻硫鎳礦、黃銅礦、閃鋅礦、銅蘭等。非金屬礦物有炭質、粘土礦物、粉砂狀碎屑物、膠磷礦、方解石、重晶石、石英、石膏等。尚有鎳釩、水綠礬等表生礦物，含釩伊利石是主導礦物。

化學成分。本次工作采集3件樣品進行光譜全分析，礦層中的元素有：Mo、 Ni、 V、P、S、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、Na2O、K2O、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Se；其微量元素有：As、Sn、Bi、W、Mn、Li、B、Sr、Se、Zr、Ba、Cd、Co、Cr、H。礦石的主要化學成份為：Mo、Ni、V2O5、A1203、Fe203、MgO、CaO、P205、C、S，還含有Au、Ag、Cu、Se等組份，除Ni、V2O5達到伴生組份綜合回收利用要求，其他均達不到綜合回收利用要求，不具有經濟意義。其化學分析統計結果詳見表1、表2。

根據光譜全分析結果，發現硒含量較高，但本次工作對其賦存狀況未作具體研究，今后生產中加以重視。

3.3.4 礦石風氧化特征

礦層地表露頭因長期遭受風氧化作用，礦石中黃鐵礦氧化形成褐鐵礦，對周圍形成黃色、褐黃色浸染，礦石中針鎳礦、膠硫鉬礦等受改造大部分流失，鉬、鎳品位下降，礦石由堅硬變為疏松。礦層中的炭質也因氧化逐漸流失，顏色由黑變為灰、淺灰色、淺黃色、淺綠黃色等，最后，礦層變成鐵質粘土薄層，形成礦層氧化帶。

通過對礦層氧化帶和原生帶的肉眼觀察，沿礦層傾向方向氧化深度0.5-10m，一般2-5m。氧化帶深度主要受礦層出露處地形坡度起伏大小控制，觀察發現，凡地形坡度大，地表面流流速快、地層受物理風化后的產物無法停留到原處的地段，氧化帶深度淺，反之則深。

本礦區的鉬礦賦存于牛蹄塘組炭質泥巖底部，礦層及頂底板的透水性較弱，礦層氧化帶較淺。通過對巷道及老硐的揭露和控制。礦層氧化帶和原生帶的肉眼觀察及采樣分析控制，礦層氧化帶深度（沿礦層）0.5-6.0m，一般為1.5m，混合帶深度（沿礦層）1.0-4.5m，一般為3.0m。通過對以往地表探礦工程（相當于混合帶）分析結果統計，鉬、鎳含量較深部低于1-2%百分點，厚度無大的變化。全氧化帶深度一般為0.5-1.5m，未作分析控制，經現場觀察，幾乎風化成土，不含鉬、鎳。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

鉬鎳礦主要產于寒武系下統牛蹄塘組黑色炭質泥（頁）巖底部，屬淺海陸棚的邊緣地帶古地理環境。巖礦石鑒定中發現Ni通常以（占鎳總量的60%-70%）呈膠狀或不規則的粒狀與膠狀黃鐵礦緊密共生。Mo大致呈MoS狀態與炭質和粘土類型物質等均勻混合成“鉬集合體”。在礦層中常常可見到鉬集合體與膠狀結構的FeS的混合物出現。有時圍繞于磷質、硅泥質結核的邊緣分布，構成結核的外殼。根據Mo、Ni元素主要以膠粒狀富集于粘土巖相中，且層位穩定、呈層狀分布的特點，說明它們的遷移和賦存狀態都是作為膠粒吸附于粘土物質內進行的。從礦石所具有的礫屑結構、生物屑結構、藻包粒結構、顯微莓球結構，迭層構造、滑動角礫構造、生物攪動構造等特征觀察。說明當時處于一個水動力能較高，生物十分繁盛、相對封閉和還原的沉積環境條件。再從礦石中Mo、Ni、V、P、S等金屬非金屬元素含量較高的特征看，其物源具有多源性特點，當這些元素在遷移的過程中，遇到合適的水動力和生物化學環境時，便與粘土物質一起沉積于黑色炭質泥（頁）巖相中，富集形成具有一定工業價值沉積礦床。

綜上，該礦床屬淺海陸棚的邊緣，水動能較高、環境相對封閉和還原，生物繁盛，礦物質來源多樣的生物化學環境下同生沉積鉬鎳礦床。主要受松林穹窿背斜構造和寒武系牛蹄塘黑色炭質泥（頁）控制。

4.2 找礦標志

鉬鎳礦產于寒武系下統牛蹄塘組黑色炭質泥（頁）巖底部、震旦系下統燈影組白云巖頂部侵蝕面上，燈影組白云巖常形成陡巖。因此，燈影組白云巖形成陡巖頂面是找礦的宏觀地形標志；寒武系下統牛蹄塘組黑色炭質泥（頁）巖和震旦系下統燈影組白云巖接觸帶附近構成了直接的地層找礦標志；有牛蹄塘組黑色炭質泥（頁）巖底部黑色硅質磷塊巖出露地段之上約2-5m處間接指示了鉬鎳礦的位置；在地表露頭巖石中硫化礦物發育、有淺黃色顯著浸染處直接指示了礦層的具體位置；因此，在野外找礦時，首先在燈影組白云巖頂部與牛蹄塘組底部的黑色炭質泥（頁）巖接觸帶附近，燈影組白云巖頂部之上的2-5m范圍內、如果發現巖石中硫化礦物發育、具有淺黃色顯著浸染，即代表鉬鎳礦層。

5 結論

通過對遵義縣白云臺鉬鎳多金屬礦野外實地調查和室內分析發現，該礦床屬淺海陸棚的邊緣，水動能較高、環境相對封閉和還原，生物繁盛，礦物質來源多樣的生物化學環境下同生沉積鉬鎳礦床。

礦區鉬鎳礦賦存于寒武系下統牛蹄塘底部黑色炭質泥巖中，下距震旦系上統燈影組白云巖頂界2.01-4.10m。傾向北東20-85°，傾角2-13°，一般為4-8°，產頭平緩，呈單斜產出。礦層厚0.018-0.064m，平均 0.039m。主要有益化學組分為Mo、Ni，礦石中Mo%含量為2.45-8.37%，平均 6.40%；Ni%含量為268-7.33%，平均 4.78%。礦層產出穩定、分布連續、內部結構簡單、無夾石、組分分布均勻，無沉積無礦天窗。屬較穩定的沉積黃鐵礦型鉬鎳富礦。

通過勘察總結，燈影組白云巖形成陡巖頂面是找礦的宏觀地形標志；寒武系下統牛蹄塘組黑色炭質泥（頁）巖和震旦系下統燈影組白云巖接觸帶附近構成了直接的地層找礦標志。

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作者簡介：葛金國（1964-），男，貴州貴陽人，高級工程師，研究方向：地質礦產。