楊振威,陳 潔
(廣西地質調查院,廣西 南寧 530023)
盤龍鈷鎳礦區位于廣西寶壇地區,大地構造位置處于雪峰-四堡古島弧(Pt3)(Ⅳ-4-1)中的四堡古島弧(Pt3)(Ⅳ-4-1-1)和羅城-環江坳陷(Pz2)(Ⅳ-4-1-2)。區域上出露的地層有新元古界青白口系(四堡群、丹州群)、古生界泥盆系以及少量新生界第四系。區域巖漿活動主要集中發生在新元古代四堡期和雪峰期,零星出露海西末-印支期。四堡期早期以幔源鎂鐵質-超鎂鐵質噴發為主,中期以鎂鐵質-超鎂鐵質巖漿、中酸性巖漿侵入活動為主,發展到晚期雪峰期以殼幔重熔型酸性巖漿侵入活動為主。在海西末期-印支期有小規模基性、酸性巖漿活動。該區經歷了四堡、雪峰、加里東、印支等多次構造運動形成了復雜的構造形跡。構造線主要為北北東和東西兩個方向,彼此縱橫交織,構成網格狀。
礦區內出露的地層為四堡群文通組,青白口系白竹組、合桐組和拱洞組(圖1)。
文通組巖性自下而上為深灰色、暗灰色細砂巖、粉砂巖、頁巖等組成,夾多層玄武巖、熔巖、凝灰巖等;底部有濁積巖分布,巖性自下而上由不等粒巖屑砂巖漸變為粉砂巖,具典型的鮑瑪層序。白竹組根據巖性可分為上下兩段。下段:底部為灰、灰綠色變質礫巖、變質含礫砂巖或含礫綠泥石英片巖;下部為變質砂巖夾千枚巖或片巖;上部為千枚巖或片巖。上段:灰-灰綠色鈣質片巖、鈣質千枚巖夾絹云千枚巖、條帶狀大理巖。合桐組下部為灰綠-深灰色絹云千枚巖、絹云石英千枚巖夾變質砂巖、變質粉砂巖、變質長石石英砂巖,局部夾白云巖凸鏡體及磷塊巖結核;上部以深灰-黑色炭質頁巖為主,夾少量綠灰色絹云石英千枚巖、絹云千枚巖,砂質板巖及變質砂巖,局部夾海底水道礫巖及滑塌巖塊、角礫巖,上部普遍含炭質拱洞組為灰、灰綠色絹云板巖、絹云千枚板巖夾變質砂巖、變質長石石英砂巖、變質粉砂巖,底部為硅質板巖,局部地區夾水道礫巖、滑塌角礫巖和白云巖凸鏡體。

圖1 盤龍礦區地質圖
礦區內巖漿活動頻繁,從四堡期中酸性—基性—超基性巖均有侵入,少量火山噴發玄武質中基性凝灰巖。英云閃長巖侵入四堡群,俘虜四堡群變質砂巖、變質粉砂巖包體,后被雪峰期花崗巖侵入,英云閃長巖體中北東向破碎帶為控礦、賦礦構造和部位。閃長巖體有的被斷裂所切,有的被后期花崗巖漿所沖破,形態已不完整,故其長軸方向不清,其地表形狀一般呈不規則的半橢圓形,呈巖株、巖脈產出。圍巖為四堡群,其侵入關系較明顯,界線一般清晰,多呈彎曲狀,界面向外傾,傾角甚陡,一般大于70°。圍巖接觸變質不顯著。基性巖與超基性巖可出現同一巖體內,基性-超基性巖體邊部又往往有中性巖分布,其相互均具逐漸變化的趨勢,屬過渡性質,認為三者為同源分異之產物。據巖體礦化結果顯示中-超基性巖體與銅、鎳、鉻、石棉等礦有關。
四堡群形成一系列近東西向的緊密線狀復式褶皺,發育有拉汪-盤龍倒轉背斜,褶皺長幾公里,寬1-3公里,軸面傾向南至南南西,傾角40°~80°,背斜北翼巖層傾角50°~80°,南翼30°~50°,兩翼次一級褶皺構造極為發育。礦區位于四堡斷裂東側,以北北東-近南北向和近東西向兩組構造為主,主斷裂為四堡大斷裂,其次為四堡斷裂旁側近東西向次一級斷裂,另有四堡斷裂西側與其近平行的次一級斷裂。
目前共揭露巖漿熔離型鈷礦體1條、鎳鈷礦化體12條。
鈷礦體厚7.92米,品位0.027%,產于基性未分-超基性巖中,呈弱至中等風化狀,纖閃石化、綠泥石化,局部蛇紋石化,整體為風化面暗紅色,新鮮面灰綠色,單工程控制,控制程度太低,產狀不清,根據基性未分-超基性巖脈的傾向,大致推測鈷礦體與巖脈基本傾向一致,均向南傾。鈷礦化體10條,合計厚14.75米,鈷平均品位0.014%;鎳鈷礦化體2條,合計厚12.19米,鈷平均品位0.011%,鎳平均品位0.1%,礦化體賦存于鱗片狀灰綠色陽起石化纖閃石化輝橄巖中,裂隙面發育厚約1厘米閃石棉。根據地表追索,蝕變輝橄巖、基性未分巖脈應為近東西向展布,走向長約1500米,寬>200米,輝橄巖大部蝕變,已蛇紋石化、陽起石化、綠泥石化,多發育少量黃銅礦、閃石棉等。

圖2 含鈷強蝕變輝橄巖、閃石棉
鈷礦石為強蝕變蛇紋石化、透閃石化、纖閃石化、綠泥石化的輝橄巖(圖2)。橄欖石假晶自形短錐柱狀、等軸圓粒狀,已完全被纖維狀蛇紋石取代,裂紋纖維狀透閃石化,部分蛇紋石呈十字放射狀、平行纖維狀分布。蛇紋石被鐵鎂質暗色礦物包嵌,呈典型包含(橄)結構。不規則狀鐵鎂暗色礦物假晶已完全被雛晶透閃石或皂石取代,含少量纖維狀蛇紋石,大部分包嵌橄欖石。
礦體和鎂鐵質侵入巖的圍巖蝕變強烈,多種蝕變相互復合、互相疊加,主要圍巖蝕變有蛇紋石化、透閃石化、纖閃石化、陽起石化、綠泥石化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化等蝕變。蝕變由地表向地下,由基性程度較低的巖相向基性程度較高的巖相蝕變逐步變強。
文通組淺變質玄武質火山—沉積巖系富含硫化物及薄層狀似層狀黃鐵礦型銅鉛鋅礦化,當鎂鐵質巖漿侵入其中時,同化混染文通組含硫巖石,使得鎂鐵質巖漿中硫的含量增加,從而有利于熔離作用的發生。
熔離分異和硫化物的不混熔伴隨著含礦巖漿的整個形成、演化過程,既包括了巖漿的深部熔離作用,也包括了巖漿的就地熔離作用。巖漿分異熔離作用越徹底、越完善,超基性—基性—中性巖體的巖相發育就越齊全,巖相分帶就越好,其含礦性就越好。這說明了含有鈷鎳成礦物質的鎂鐵質—超鎂鐵質巖漿在環境相對穩定、成礦時間較充分、巖漿演化徹底的條件下,成礦物質較易從巖漿熔離和發生不混熔現象,含有較多的成礦巖漿較易形成大的富礦體。
巖體的產狀和走向對鈷鎳礦的成礦具有較明顯的控制作用,成礦巖體一般呈巖墻狀,巖墻產狀變化由陡變緩處礦化明顯富集,由南北走向轉為東西走向處礦化明顯富集,鈷鎳品位較高,而產狀單一、產狀較陡的巖墻礦化較差,鈷鎳品位較低。
蝕變的基性未分、超基性巖脈為寶壇地區尋找巖漿熔離型鈷鎳礦床最好的標志,從目前整個寶壇地區鉆孔和坑道來看,在蝕變超基性巖脈中均已找到鈷鎳礦體。盤龍地區蛇紋石化、黃銅礦化、綠泥石化、纖閃石化、陽起石化、綠簾石化的蝕變基性-超基性巖往往含有鈷鎳礦化。尤其在范圍較大的強蝕變區,特別是各種蝕變疊加的部位,往往是礦化最集中、礦化最強烈的所在區。因此尋找該類地質體是該區最直接、最有效的找礦方法。
盤龍位于四堡斷裂東側的近東西次級構造鎂鐵質—超鎂鐵質巖體與四堡群低綠片巖相接觸面靠巖體一側輝石巖相中,巖漿活動頻繁,其侵入的鎂鐵質巖體完全具備了形成巖漿熔離型鈷鎳礦床的成礦地質條件,蝕變基性-超基性巖脈中多處發育閃石棉、黃銅礦、鈷礦化等,無不顯示著區內優越的成礦條件和成礦潛力。因此,在該區尋找此類型的熔離型鈷鎳礦床是可行的。