宋 毅,黃芳偉
(廣西壯族自治區(qū)三一〇核地質大隊,廣西 桂林 541200)
金屬制品已經成為人們日常生活和工業(yè)生產中的基礎物質,滲透到了社會生產和人民生活的方方面面。隨著國民經濟發(fā)展速度的不斷提升,我國每年都需要開采大量的金屬礦產資源。
礦產資源屬于不可再生資源,為了順應市場需求,除了要開采礦產資源外,還需要在全國范圍內勘探更多的礦產資源。桂北地區(qū)處在華南板塊的西部,從遠古時代到現在,先后經歷了多次地質運動,地質結構發(fā)生了非常大的變化,當前地質構造比較復雜。經過地質勘查發(fā)現,該地區(qū)藏有大量錫、鉛、鋅、銅、銻、金等稀有金屬礦產。為了方便后期的稀有金屬礦產資源開采工作,現在需要對該地區(qū)的礦床分布規(guī)律進行深入調查和研究,以掌握多金屬礦床的分布規(guī)律,提升礦產資源的開發(fā)水平[1]。
1.1.1 空間分布特點研究
已有資料顯示,桂北地區(qū)目前蘊藏的礦產資源非常豐富。礦產資源種類及空間分布規(guī)律主要受三方面因素的影響,分別為地層巖性、巖漿巖性、地質構造,這三方面因素又存在相互聯(lián)系、相互依存的關系。礦產資源可以分為兩種形式,分別為外生礦產和內生礦產,前者主要包括鐵、錳、磷、煤、錫礦等,后者主要包括銅、鎢、金、錫礦等,這些礦產資源主要與巖漿和熱液的活動存在關系[2]。
不同成礦元素之間的組合形式變化主要受兩方面因素的影響:第一,成礦巖漿發(fā)生活動,或是巖漿自身屬性出現變化;第二,圍巖屬性出現變化,或者地質構造運動導致圍巖變化。目前,燕山早期巖體內外接觸部位以及巖體內部分布的礦產資源主要包括錫、鎢、鉭、鈮等;泥盆系的碎屑巖、寒武系的碳酸鹽巖中分布的礦產資源主要包括鉛、鋅、銅、銻;大理石和磁鐵礦屬于變質礦產資源,成因是巖漿侵入,與巖體發(fā)生接觸時出現了變質。變質礦產資源主要分布在巖體外接觸帶的局部位置[3]。
1.1.2 成礦時間演化過程
沉積型礦床的形成時間主要集中在華力西—印支時期。在這期間沉積型礦床逐漸產生鐵礦、白云巖礦、磷礦、煤礦和鋁土礦,以上礦產資源分布在不同的地層、巖漿和巖體中。桂北地區(qū)在燕山時期地質巖漿出現了十分強烈地活動,很多與巖漿活動存在緊密聯(lián)系的礦床隨之誕生,燕山時期也是最早成礦的時間。以花崗巖體成形時間為界,可以將整個成礦時間劃分為兩個時期:
第一個時期的礦床可以進一步分成三種不同類型:第一種是與栗木花崗巖體相關的礦床,主要包括錫、鎢、鉭、鈮礦床。礦床規(guī)模屬于中型甚至大型。這種礦床主要分布在花崗巖體內部或者內外接觸的局部區(qū)域;第二種是與斷裂破碎帶相關的礦床,這種礦床與地層的斷裂破碎存在緊密聯(lián)系,規(guī)模比較小,大多數情況下分布在中低溫熱液-裂隙中,比如桂北地區(qū)的豹子山鉛礦、梅花塘鉛鋅礦以及高山頂的鉛鋅礦等都屬于這種類型;第三種是與沉積地層相關的礦床,比如形成于侏羅系大嶺的煤礦[4]。
第二個時期的礦床同樣可以進一步分成三種不同類型:第一種是與巖體侵入相關的礦床,這種礦床的規(guī)模不定,既有中型,也有大型和小型規(guī)模,主要分布在花山巖體內部以及內外接觸局部區(qū)域。桂北地區(qū)的鎢錫礦產屬于這種類型,具有非常高的開采價值。國內比較著名的可達錫礦、騰沖錫礦都屬于這種類型。另外,這種礦床通常還會分布多金屬礦,比如鐵礦、銻礦、鉀礦、汞礦等;第二種是與南北方向地層斷裂相關的礦床。這種類型的礦床分布比較單一,主要分布在恭城-三江一帶的寒武系地層中,礦產的整體規(guī)模相對較小,主要填充在中低溫熱液-裂隙中。這種類型的典型案例包括三江鉛鋅礦和腰子坪鉛鋅礦;第三種是與黑云母花崗巖體有關的礦產,這部分礦產主要形成于花崗巖體內外接觸的局部區(qū)域,比如燕子山的矽卡巖型磁鐵礦。
1.1.3 成礦分區(qū)(帶)規(guī)律
在水平方向上,成礦區(qū)(帶)的分布規(guī)律是從巖體內到巖體外,礦產資源的分布存在一定程度的差異。最靠近巖體內部的是鎢錫鈮鉭礦,最遠的是鉛鋅銅銻礦,處在中間接觸帶上的是鎢錫礦。以上三種礦產的成因類型分別為巖體型,高、中、低溫熱液型,接觸交代矽卡巖型。
在垂直方向上,成礦區(qū)(帶)的分布規(guī)律如下:第一,從上至下依次為鎢鉬礦帶、鋅銅礦帶、鎢錫鋅銅礦帶、銅鋅礦帶、鉛鋅礦帶和鉛礦帶,分布規(guī)律與水平方向上的分布規(guī)律基本相同;第二,錫鎢鉭鈮礦床和花崗巖的緊密聯(lián)系通常具有顯著的分布特征。比如桂北地區(qū)的水溪廟錫多金屬礦床,在垂直方向上具有顯著的分層特性,該礦產自上而下可以劃分成五層。第三,在圍巖屬性方面具有非常顯著的分層性。比如在外接觸帶上發(fā)育比較顯著的主要有螢石化、大理巖化等,在內接觸帶上發(fā)育比較顯著的主要有云英巖化、鈉長石化等。
1.2.1 鉛鋅多金屬礦
鉛鋅多金屬礦的特點主要表現在以下幾個方面:第一,主要形成于官橋白云巖、下泥盆統(tǒng)上倫白云巖等位置;第二,隆起邊緣NE向和NNE向部位出現在地層斷裂的次級構造周圍;第三,集中出現在民采坑或民采坑道;第四,硅化和白云石化等圍巖出現蝕變現象,尤其是白云石化中出現金屬硫化物;第五,鉛、鋅、銅化探綜合異常發(fā)育,且出現了明顯的不均勻梯度分布現象;第六,堆積重晶石、孔雀石、銅蘭等出現了明顯的氧化露頭現象;第七,連續(xù)成片區(qū)域或者帶狀區(qū)域出現了激電異常分布的情況。
1.2.2 錫及鎢錫多金屬礦
通過對桂北地區(qū)及國內其他地區(qū)的錫及鎢錫多金屬礦產進行調查研究,發(fā)現不同地區(qū)、不同規(guī)模的鎢錫成礦原因存在差異,甚至差別較大。比如,成礦亞帶、成礦(遠景)區(qū)、礦田等不同地區(qū)促成礦產成形的原因有所不同,導致找礦標志也存在差異。以下針對桂北地區(qū)的鎢錫多金屬礦產找礦標志進行詳細介紹。
(1)成礦遠景區(qū)標志:第一,在深部構造凹陷帶中出現淺部構造凹陷帶;第二,在多種巖漿同時發(fā)育的區(qū)域存在淺源花崗巖發(fā)育的情況;第三,存在多個方向的深大斷裂構造發(fā)育。例如廣西山字型前弧構造的東翼和廣西東北弧形構造的兩翼都是找礦標志;第四,和成礦亞帶相比,地層中的鎢和錫元素非常豐富,且分布均勻。
(2)礦床標志:第一,(半)隱伏巖體的突出位置以及上部區(qū)域、巖體相互接觸的局部區(qū)域及地層出現斷裂、剪切、剝離、破碎的區(qū)域存在鎢錫多金屬礦產的可能性較大;第二,巖體中出現的堿質交代現象特別強烈,或者是網脈-細脈帶中出現的酸質交代現象比較強烈;第三,顯著的磁異常現象是錫石硫化物型礦的關鍵找礦標志;第四,在石英包裹體中包含大量的鉀離子、鈉離子、鐵離子、氯離子和二氧化碳。
本文主要以桂北地區(qū)錫鉛鋅多金屬礦床為研究對象,對礦床的分布規(guī)律及找礦標志進行了詳細地介紹與分析。分析發(fā)現桂北地區(qū)礦產資源豐富的主要原因是該地區(qū)出現的多次復雜地質運動;通過研究掌握了不同礦產的成形時期及其演化規(guī)律。
在對桂北地區(qū)錫鉛鋅多金屬礦床進行深入分析和研究的基礎上,總結了對應的找礦標志,對于其他地區(qū)的礦產資源勘探工作具有良好的借鑒作用。本文的研究結果能夠在一定程度上提升找礦的效率,為礦產資源的開發(fā)利用奠定了良好的基礎。