廣西凌云縣保上礦區(qū)硫鐵礦地質(zhì)特征及成礦分析

葉洪華，蘇新瑤，唐廣明，何建曉，唐義輝，唐朝霞

（1.廣西地潤(rùn)礦業(yè)投資有限公司，廣西 南寧 530000；2.廣西有色金屬集團(tuán)資源勘查有限公司，廣西 南寧 530000）

1 區(qū)域成礦背景

1.1 地層及巖相古地理

礦區(qū)區(qū)域出露的地層泥盆系中統(tǒng)唐家灣組和融縣組，石炭系下統(tǒng)英塘組、都安組和黃龍組，石炭系中統(tǒng)馬平組、大埔組和南丹組，二疊系中統(tǒng)四大寨組、棲霞組和茅口組，二疊系上統(tǒng)領(lǐng)好組和合山組，三疊系下統(tǒng)石炮組和邏樓組，三疊系中統(tǒng)板納組、百蓬組和蘭木組，白堊系上統(tǒng)羅文組，第四系全新統(tǒng)。泥盆系、石炭系和二疊系為碳酸鹽巖建造，三疊系和白堊系為碎屑巖建造。

礦區(qū)受東吳運(yùn)動(dòng)影響上升成陸，風(fēng)化剝蝕致中、上二疊統(tǒng)為平行不整合接觸，晚二疊世為局限海臺(tái)地至沼澤相，初期海侵致不整合面上二疊統(tǒng)合山組底部沉積了黃鐵礦鐵鋁巖和黃鐵礦層，因此合山組為硫鐵礦和鋁土礦賦礦層位。平行不整合面上的含礦層受侵蝕影響，其厚度有差別，從0m～25m不等。

1.2 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖出露在加尤-明山一帶，主要巖性為石英斑巖（K2λπ），時(shí)代為為晚白堊世，呈巖墻和巖脈產(chǎn)出，巖脈沿北西--南東向斷裂侵入，呈脈帶產(chǎn)出，總長(zhǎng)17km，單脈長(zhǎng)數(shù)十米至700m，寬數(shù)米至100m；巖墻沿北西--南東向裂隙充填。

1.3 構(gòu)造

礦區(qū)位于凌云碳酸鹽臺(tái)地的中部拗陷邏樓向斜南西翼（圖1），主要有坡臉穹窿、巴合背斜和邏樓向斜；區(qū)域上主要發(fā)育有北東向、北西向斷裂和凌云環(huán)形臺(tái)緣斷裂。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

（1）地層。礦區(qū)主要出露二疊系、三疊系和第四系地層。根據(jù)巖性組合二疊系出露茅口組和合山組，三疊系出露邏樓組和板納組，第四系為全新統(tǒng)望高組。賦礦層位為上二疊統(tǒng)合山組第一段（P3h1），賦礦巖性為灰—深灰色含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖（粘土巖）。

（2）構(gòu)造。礦區(qū)主要處于邏樓向斜為南西翼，總體呈一單斜構(gòu)造，傾向北東，傾角22°～48°居多。褶皺規(guī)模較小，主要有新房子向斜，木碑背斜；其次為次級(jí)層間小褶皺。

礦區(qū)內(nèi)斷裂較不發(fā)育，主要有北西--南東向和北東--南西向兩組，北西--南東向發(fā)育相對(duì)較強(qiáng)。

2.2 礦區(qū)蝕變

礦區(qū)蝕變主要高嶺石化、硅化、絹云母化、黃（褐）鐵礦化和綠泥石化，但蝕變較弱，黃（褐）鐵礦化與成礦作用較密切。

圖1 礦區(qū)所在的凌云碳酸鹽臺(tái)地的中部拗陷邏樓向斜南西翼示意圖

2.3 礦體地質(zhì)特征征

2.3.1 礦體特征

礦區(qū)硫鐵礦體賦存中二疊統(tǒng)與上二疊統(tǒng)平行不整合面之上二疊統(tǒng)合山組底部，主要分布雜福、那浪、瓦廠灣、隴垌、車家灣和木碑等地段，已探明礦體7個(gè)，為煤系沉積型礦床；煤礦賦存于二疊系合山組下段濱海相碳酸鹽巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖（頁(yè)巖）夾煤層和煤線組成含煤建造。

硫鐵礦體沉積在茅口組古巖溶面上并受其控制，礦層形態(tài)變化較大，總體為不規(guī)則透鏡體，地層凸起處礦層薄、地層凹陷處礦層厚，有尖滅現(xiàn)象。 主要有用礦物為黃鐵礦，黃鐵礦以自形立方體晶粒產(chǎn)岀，局為為半自形晶-他形粒狀產(chǎn)出；鋁土礦主要為黃鐵礦為一水硬鋁石、勃姆鋁礦及膠鋁礦；褐鐵礦為硫鐵礦氧化、硫流失形成；其它礦物還有水鋁石、綠泥石、高嶺石、絹云母等。硫鐵礦（褐鐵礦）與鋁土礦為共生，一般呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

2.3.2 礦石質(zhì)量

（1）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。硫鐵礦分原生礦、混合礦和氧化礦，界線不清。氧化礦產(chǎn)于近地表0m～35m之間，沿合山組底部分布，多為褐鐵礦；混合礦厚度10m左右，礦物主要為黃鐵礦化，次為鋁土礦和褐鐵礦；原生礦為含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖和鐵鋁質(zhì)泥巖等。

礦石結(jié)構(gòu)有自形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、鱗片變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、皮殼狀結(jié)構(gòu)、粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑團(tuán)粉狀結(jié)構(gòu)和稀疏浸染狀結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造，次為結(jié)核狀構(gòu)造和蜂窩狀構(gòu)造。

（2）礦石的礦物組成。硫鐵礦主要礦石礦物有黃鐵礦、鋁土礦和褐鐵礦，少量白鐵礦、銳鈦礦及白鈦石；脈石礦物為硅鋁酸鹽類礦物，主要物質(zhì)有：綠泥石、高嶺石、勃姆鋁礦、葉臘石、一水硬鋁石、膠鋁礦和絹云母等。

2.3.3 礦床成因

礦區(qū)受東吳運(yùn)動(dòng)影響上升成陸，風(fēng)化剝蝕致中、上二疊統(tǒng)為平行不整合接觸，晚二疊世為局限海臺(tái)地至沼澤相，初期海侵致二疊統(tǒng)合山組沉積，成了海濱地帶半封閉盆地，為硫鐵礦層沉積與富集、煤層沉積提供先決環(huán)境條件。

硫鐵礦層沉積在茅口組古巖溶面上并受其控制，在溫和潮濕的氣候環(huán)境，硫鐵礦層或含黃鐵礦鋁土巖的受區(qū)域性硫化作用影響被硫酸破壞，導(dǎo)致鐵、鋁、硅等元素析出為離子狀態(tài)酸性膠體溶液，這些溶液向地表充填搬運(yùn)，并與地表含有機(jī)膠體物質(zhì)和氧化鋁等酸性膠體溶液結(jié)合形成穩(wěn)固的絡(luò)合物，長(zhǎng)距離搬遠(yuǎn)至H值4～7中性溶液濱海盆地時(shí)，原物質(zhì)遭受破壞而沉淀鋁硅比值較低的鋁土巖。硫鐵礦礦層形態(tài)變化較大，總體為不規(guī)則透鏡體。主要來(lái)源：

（1）鐵、鋁、硅等元素析出為離子狀態(tài)酸性膠體溶液在搬運(yùn)轉(zhuǎn)移沉積形成。

（2）在溫和潮濕的氣候大量繁殖植物死亡，大量有機(jī)質(zhì)在長(zhǎng)距離搬遠(yuǎn)至中性溶液濱海盆地的分解，遷移至海盆底內(nèi)形成大量有機(jī)粘土質(zhì)軟泥富集，同時(shí)大量的和Fe+、H2S析出化合呈凝膠狀鋁硫鐵礦。

3 成礦分析

3.1 區(qū)域成礦背景

有桂西地區(qū)早二疊世末的受東吳運(yùn)動(dòng)影響上升成陸，風(fēng)化剝蝕致中、上二疊統(tǒng)為平行不整合接觸，隨后晚二疊世的海侵使這一廣大區(qū)域?yàn)榫窒藓Ｅ_(tái)地至沼澤相，初期海侵致不整合面上二疊統(tǒng)合山組底部沉積了黃鐵礦鐵鋁巖和黃鐵礦層，古地理沉積環(huán)境提供了沉積型礦床重要基礎(chǔ)條件，有利煤系沉積型硫鐵礦床賦存。

桂西地區(qū)臺(tái)地邊緣的同沉積斷裂活動(dòng)，晚二疊世臺(tái)內(nèi)與臺(tái)外古地理及沉積環(huán)境的差異，凌云以東--鳳山縣平樂--保上一帶的區(qū)域其底部為臺(tái)地—沼澤相鐵鋁巖層穩(wěn)定區(qū)，凌云以西則處于深水盆地沉積區(qū)，在同生斷裂的作用邏樓臺(tái)地上升，一是保上一帶的底部斷裂富硫熱液遷移沉淀，在古風(fēng)化剝蝕面和其上地層賦存硫鐵礦。二是凌云以西則深水盆地酸性膠體溶液在搬運(yùn)轉(zhuǎn)移，形成相對(duì)穩(wěn)定的沉積環(huán)境。

3.2 有利成礦層位

桂西地區(qū)上二疊統(tǒng)合山組第一段（P3h1）灰—深灰色含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖（粘土巖）出露較完整，分布面積廣，且在合山組第一段均發(fā)現(xiàn)有煤系沉積型硫鐵礦層，因此桂西地區(qū)硫鐵礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景巨大。

3.3 礦產(chǎn)成果

產(chǎn)于晚二疊世合山組底部的硫鐵礦，已發(fā)現(xiàn)礦床、礦點(diǎn)共5處，其中，有鳳山杭東大型硫鐵礦床1處，在礦區(qū)內(nèi)保上一帶發(fā)現(xiàn)多處硫鐵礦層（地表均已褐鐵礦化）；煤礦有邏樓、蘭包等礦床。初步的調(diào)查結(jié)果，在邏樓向斜、大石板向斜、東和及磨賢向斜均發(fā)現(xiàn)了沉積型鋁土礦礦體、礦化體；在東哈一帶巖溶凹地第四系中發(fā)現(xiàn)堆積型鋁土礦礦體。產(chǎn)于合山組下部的煤礦邏樓向斜東西兩翼已有礦點(diǎn)11處。

3.4 礦區(qū)礦產(chǎn)前景

礦區(qū)地處右江再生地槽，廣西平果特大型鋁土礦礦床為同一構(gòu)造域，根據(jù)研究礦區(qū)與平果鋁土礦區(qū)地層結(jié)構(gòu)相同，同為臺(tái)地碳酸鹽地層組合，含礦巖系相同，均為上二疊統(tǒng)合山組，賦存均為合山組第一段（P3h1）灰—深灰色含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖，礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及古地貌古地理一致，是典型局限海臺(tái)地沼澤環(huán)境況沉積礦床，礦層底部都是平行不整合面，原生鋁土礦層（體）均產(chǎn)于不整合面之上，巖性組合均為灰?guī)r、燧石灰?guī)r夾碳質(zhì)頁(yè)巖、煤層（線）的組合特征。綜合上述，區(qū)域成礦條件好，在本區(qū)尋找硫鐵礦、沉積型鋁土礦和煤礦等礦產(chǎn)有較好的前景。

3.5 成礦規(guī)律及找礦遠(yuǎn)景分析

3.5.1 礦區(qū)成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志

礦區(qū)探明硫鐵礦（褐鐵礦）為煤系沉積型礦床，礦體賦存于中二疊統(tǒng)與上二疊統(tǒng)平行不整合面之上合山組底部鐵鋁巖中，其探明和遠(yuǎn)景資源為超大型硫鐵礦基地。

地表褐鐵礦（鐵帽）出露地方是找礦直接標(biāo)志；合山組地層是找礦層位標(biāo)志；高嶺石化、硅化、絹云母化、黃（褐）鐵礦化和綠泥石化是找礦有利蝕變。

3.5.2 找礦前景分析

在桂西地區(qū)的上二疊統(tǒng)合山組第一段（P3h1）灰—深灰色含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖（粘土巖）巖性穩(wěn)定，出露面積巨大，并發(fā)現(xiàn)硫鐵礦層；近年桂酉地區(qū)硫鐵礦找礦取得較大穾破，先后發(fā)現(xiàn)中、大型礦床有鳳山杭東、鳳山福家坡和鳳山福家坡等；根據(jù)礦區(qū)巖石地層、含礦巖系、沉積環(huán)境、巖相古地理均有較多的可比性；結(jié)合礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的硫鐵礦、煤礦點(diǎn)綜合分析認(rèn)為成礦地質(zhì)條件較好。總之，礦區(qū)找硫鐵礦（褐鐵礦）、鋁土礦等礦產(chǎn)有較好的前景。