廣西北山鉛鋅礦床的礦化特征和成礦機理分析

黃淑娟

（廣西指南者地質勘查有限公司，廣西 南寧 530201）

廣西北山礦床主要位于裂谷軸部地區，早期礦區內的資源由群河變質巖構成，屬于呂梁時期的礦產資源，主要由碳酸鹽礦構成。結合對廣西北山的地質勘查數據可以顯著地看出，地區內礦產資源主要賦存在中位礦層，綜合廣西北山的礦產資源沉積環境可以看出，地區礦床內的賦存資源與組段變化的關系十分密切[1]。并且，區域礦產資源受到火山動蕩的影響，火山的頻繁活動或海底存在沉積物時，廣西北山的火山活動較為頻繁，當火山汽液多次堆積后，物質噴溢而出，在噴溢汽液中多數金屬物質為鉛鋅物質，為廣西北山鉛鋅礦床的形成提供有利地質條件。

截至目前，已有多個地質勘查隊伍對廣西北山鉛鋅礦床進行了地質勘查，并執行了對應的金屬礦開采與找礦工作。根據相關地質調查報告，目前已知的廣西北山鉛鋅礦床超過8處，其中2號礦床與5號礦床鉛鋅礦遠景資源量較大，預計超過35萬噸[2]。并且，廣西北山鉛鋅礦床處于開采狀態，區域具有較好的發展趨勢，可預計為市場創造的經濟效益超過3000.0億元。為了進一步對區域礦產資源進行有效開采，本文將以廣西北山鉛鋅礦床為例，對區域礦床的礦化特征進行分析，結合其礦化趨勢，挖掘地區成礦機理，為廣西北山鉛鋅礦床的發展提供機遇。

1 廣西北山鉛鋅礦床的礦化特征

1.1 礦物質構造呈現組合礦形式

在對廣西北山鉛鋅礦床進行地質勘查的過程中發現，主要出礦區域內的礦物質構造，大多呈現組合礦形式。大部分礦物質的構成成分較為簡單，具有代表性的鉛鋅組合礦包括：方鉛礦、磁黃鐵礦、鉛鋅礦等，在提出的組合礦中可直接使用肉眼觀察到礦產資源中含有毒砂。部分具有脈絡的鉛鋅組合礦包括：石英礦、石榴石礦、螢石礦等。

在提出的組合礦內，其礦石結構主要呈現自形一半的結構，例如礦石鑲邊結構、葉片礦石結構、殘余結構等。在對此部分礦石進行深入研究的過程中發現，組合礦在廣西北山礦床內主要以條狀、侵染狀、塊狀、膠粒狀等結構存在。組合礦在區域內不斷演化與變遷的過程中，將逐步呈現一種共生礦物質結構。常見的共生組合礦結構包括：“方鉛礦—黃鐵礦”組合；“閃鋅礦—磁黃鐵礦”組合；“黃鐵礦—磁鐵礦”組合等。

1.2 礦石呈現地球化學特征

除上述提出的礦化特征，在對廣西北山鉛鋅礦床礦化特征進行深度研究的過程中發現，地區礦石呈現顯著的地球化學特征。

以廣西北山鉛鋅礦床為例，在礦床標高為120m～180m位置，微量元素含量呈現出了顯著的變化。在135.0礦帶位置處，為鉛鋅礦富礦體，鉛+鋅含量超過80%，并富含大量的Hg、Cd、Ag等金屬元素，從135.0礦帶位置到160.0礦帶位置，已開始呈現一種礦化趨勢，其中Hg金屬的含量從3.5%賦存上升到5.0%賦存；Cd金屬的含量從2.8%賦存上升到3.4%賦存；Ag金屬的含量從1.35%賦存上升到2.55%賦存。這一變化趨勢，可用如下圖1表示。

圖1 礦帶地球化學特征變化趨勢示意圖

如上述圖1所示，圈出的區域為地球化學特征異常密集區域，考慮到此區域內的礦物資源大多數為派生類產物，因此在此區域內礦產資源通常較為集中，也將此作為直接找礦標識。

1.3 礦區圍巖發生蝕變

除上述提出的礦化特征，礦區圍巖發生蝕變也是廣西北山鉛鋅礦床的主要礦化特征之一。而發生蝕變的主要類型包括兩種，分別為區域礦層蝕變與礦下層控礦蝕變。前者蝕變在礦帶內的覆蓋范圍較小，屬于局部蝕變類型，此種類型的蝕變大多局限于鉛鋅礦周邊區域出現蝕變附著體硅化[3]。例如，黃鐵礦化、絹云母礦石變綠等。后者蝕變在礦帶內的覆蓋范圍較大，屬于大規模蝕變類型，此種類型的蝕變大多發生在含有納金屬元素的礦帶與含有鉀金屬元素的礦帶。

其中發生蝕變的主要礦帶集中在鈉化帶，此條礦帶主要位于礦化帶的北側礦層下端，褪色后呈現白色礦化帶，其中礦物以石英和鈉長石為主，含少量暗色礦物。

另一發生蝕變的主要礦帶為鉀化帶，此條礦帶主要位于D1Kb1層中，礦帶中間有次火山巖層，在礦區長度約為5.0kn，屬于礦下層控礦蝕變。其中礦物質構成以石英為主，此礦帶的成因有待進行持續研究。

2 成礦機理分析

從現有的大量調查資料與文獻資源可知，廣西北山鉛鋅礦床的成礦歷經了較長的時間，在地殼經過多次變遷后，多種礦物重新組合，出現了一些共生組合礦物。廣西北山鉛鋅礦床的形成是在地質巖漿沉積、地下水沖刷、巖漿侵蝕等多種因素聯合作用下形成的。

在裂谷時期，廣西北山內沉積加厚，這一行為的發生受到地質壓縮與膠結的作用，初期成巖開始形成，在此種條件下，呈現松散狀態的沉積巖石逐漸被凝固，成為固結的巖石。與此同時，地質沉積物中已經發生風化的地殼受到地表應力的作用，含有礦物質的地質資源不斷流入，并受到不同時期火山噴發物的影響，角礫巖形成。利巖在區域內具備一種不穩定結構，因此，在鹽酸與硫酸等不同物質的還原作用下，利巖與其發生化學反應，并形成多種金屬硫化物質（包括廣西北山鉛鋅礦床內的中黃鐵礦、閃鋅礦等組合礦僅為硫化作用的產物）。

考慮到在此過程中，不同時期流入的礦物質與火山噴發產生的礦資源存在顯著不同，因此廣西北山內形成了具有多個時期顯著代表的礦物質層。在礦物質層中，礦產資源層的豐度初始值不同，因此所產出的礦產資源質量、純度也不相同。

由于固結的巖層滲水性能受到孔隙的影響與限制，因此，礦層基本與地下水層呈現一種相對隔絕的狀態。在沉積巖的同層礦產資源，會在此種密封的條件下產生“同生鹵水”，這些“同生鹵水”與礦產資源環繞而生，對礦物質中的有機物質進行不斷凈化，使依附生存在礦石上的藻類有機物質生存環境被釋放。此時，有機物質生存在富有礦物質的“同生鹵水”中，“同生鹵水”就此成為“熱鹵水”，并在地質結構相對穩定的條件下，被封存在儲備鹵水的巖層內，長此以往便形成了“礦田”。

在元古末期時期，裂谷受到地殼變遷的影響，產生一種封閉效應，與此同時造山活動開始，伴隨著山體的變化，區域地層結構也同步發生變化，“鹵水”發生較為直觀的熱液變化。此時，賦存在封閉空間內的礦產資源物質被活化，并隨著變遷的路徑被釋放，原有的富集金屬礦層進一步發生礦變，這些斷裂的結構在地層中呈現一種上升趨勢，不同成礦元素的物理形態與化學性質發生改變，根據礦帶中熱液成礦元素的變化與活動性質，不斷演化以此定位成礦，廣西北山鉛鋅礦床就此產生。

3 結語

本文從礦物質構造呈現組合礦形式、礦石呈現地球化學特征、礦區圍巖發生蝕變三個方面，對廣西北山鉛鋅礦床的礦化特征進行分析，并在此基礎上，探索了地區礦產資源的成礦機理。希望通過本文此次課題的研究，解決地區找礦工作存在的不足與問題，在真正意義上為廣西北山鉛鋅礦床找礦工作的實施提出指導。盡管本文研究的內容已相對全面，但由于廣西北山鉛鋅礦床是不斷發生變化的，因此在找礦與區域地質勘查相關工作中，還需要對廣西北山鉛鋅礦床的礦產資源賦存特征、不同獨立金屬物質含量進行深入的研究，以此種方式，為地區勘查人員相關工作的有序實施提出指導。