胡喬帆，郝 波，劉 偉，徐文杰

(1.中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司，廣西 桂林 541004；2.贊比亞謙比希濕法冶煉有限公司，贊比亞 基特韋市)

0 引言

廣西五圩礦田位于丹池錫多金屬成礦帶南端(圖1a)，是西南地區(qū)一個非常重要的金屬礦產(chǎn)資源整裝勘查區(qū)，該區(qū)礦化主要發(fā)育在五圩背斜軸部和西翼，由若干個相互平行側(cè)列的硫化物多金屬礦床組成，從西至東依次出現(xiàn)水落礦床(As-Hg-Pb-Zn-Sb-Ag-Mo)、芙蓉廠—三排洞礦床(Sb-Pb-Zn)、箭豬坡(Sb-Pb-Zn-Ag-Sn)、塘志—坡平(Sb)、九瓦—橋屯(Hg)礦(點)床組成(圖1b)。五圩礦田自發(fā)現(xiàn)以來，不少學(xué)者從礦床地質(zhì)、物質(zhì)來源、構(gòu)造特征、成礦階段、礦物地球化學(xué)特征等方面對礦床的成礦作用進行了有益的探討。鄧宗立等人在1984年對珍珠坡(箭豬坡)礦床的物質(zhì)來源問題進行了探討研究，發(fā)現(xiàn)礦床的成礦元素Pb、Zn、Sb的含量均高于克拉克值的數(shù)十倍至數(shù)百倍，并推斷礦床的硫源主要來自地殼下部的巖漿[1]；蔡建明等對五圩礦田內(nèi)成礦特征及成礦物質(zhì)來源進行了初步研究[2-3]；劉偉對箭豬坡礦床不同的成礦特征進行了討論分析[4]；徐文杰分析了含錫礦石流體包裹體特征、礦石稀土元素特征，提出在五圩礦田尋找錫多金屬礦的新思路[5]；常江通過化探異常特征以及流體包裹體等研究，提出區(qū)內(nèi)成礦流體來自NE方向深部，礦體向NE方向側(cè)伏，五圩背斜拐彎部位的北東翼以及已知礦體的NE方向是今后找礦方向[6]。

五圩礦田自20世紀(jì)70—80年代開展了工作后，多年來未開展系統(tǒng)的勘查工作，礦山經(jīng)過多年開采，保有儲量嚴(yán)重不足，急需在第二找礦空間(500～1500 m)開展深邊部及外圍勘探工作以解決礦山接替資源問題。2012—2015年，在廣西找礦突破戰(zhàn)略工作及老礦山深部和外圍找礦的接替資源勘查項目的推動下，發(fā)現(xiàn)一大批有價值的找礦信息和線索，尤其是在箭豬坡礦床深部高程-200 m發(fā)現(xiàn)了石英脈型錫礦體，并具有很大的找礦潛力。本文通過對五圩礦田地質(zhì)特征及成礦條件等進行綜合分析，探討五圩礦田的找礦潛力。

圖1 五圩礦田地質(zhì)簡圖

1 區(qū)域地質(zhì)特征

五圩礦田位于丹池多金屬成礦帶南端。區(qū)內(nèi)出露的地層為下泥盆統(tǒng)塘丁組(D1t)—中三疊統(tǒng)(T2b)；其中賦礦層位為下泥盆統(tǒng)塘丁組條帶狀絹云母泥巖夾砂巖(箭豬坡礦床)、中泥盆統(tǒng)羅富組泥灰?guī)r(三排洞—芙蓉廠礦床)、上泥盆統(tǒng)榴江組、五指山組硅質(zhì)巖(水落礦床)。

區(qū)域構(gòu)造較為復(fù)雜，主要由五圩復(fù)式倒轉(zhuǎn)背斜及一系列以NNW向為主的張扭性斷裂組成，背斜軸向呈“S”型彎曲，為一東翼緩(20°～35°)，西翼陡(50°～80°)，局部倒轉(zhuǎn)的不對稱褶皺，兩翼次級褶曲發(fā)育，軸向與主褶皺大致平行。核部出露中泥盆統(tǒng)塘丁組。

NNW走向斷裂組是五圩礦田內(nèi)最發(fā)育的一組構(gòu)造形跡，主要發(fā)育在五圩背斜軸部和西翼，次有NNE向及EW向斷裂，斷裂具有多期次特點，早期以壓扭性為主，晚期以張扭性為主。按空間展布，由西至東可分為拔旺—水峒斷裂帶、水落斷裂帶、三排洞斷裂帶、箭豬坡斷裂帶、塘志—坡平斷裂及九瓦斷裂帶。各斷裂帶呈近等距(1.5～2 m)，規(guī)模不等，沿走向長3～10 km，礦田中規(guī)模最大的斷裂為三排洞礦床中的F101斷裂，長約9 km，傾向西，破碎帶寬1～15 m，具斜沖擦痕、摩擦鏡面、擠壓透鏡體及分支復(fù)合現(xiàn)象。該斷裂可能在礦田成礦過程中起著礦液運移和容礦空間的作用。區(qū)域內(nèi)地表沒有巖漿巖出露。

2 典型礦床地質(zhì)特征

2.1 水落砷汞礦床

河池市五圩礦區(qū)水落礦床位于五圩背斜西翼，巖層直立倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象普遍，沿走向和傾向次一級褶皺發(fā)育。在形成褶皺的同時，產(chǎn)生了一系列層間滑動破碎帶，特別是軟硬地層接觸處最為發(fā)育。這些層間破碎帶為礦液提供了運輸和容礦空間，是礦床的容礦構(gòu)造。其中F203、F213為水落礦床的主要控礦斷裂，構(gòu)造線走向NNW，均傾向SWW，傾角50°～80°，局部直立或倒轉(zhuǎn)，沿走向、傾向呈舒緩波狀起伏，延伸近5 km，礦體也呈脈狀向NNW傾伏延伸，具分支復(fù)合、尖滅復(fù)現(xiàn)或再現(xiàn)特征。在走向上呈雁行排列，在傾向上呈波狀延伸。而規(guī)模較大，品位較高的礦體常見于斷裂分支復(fù)合部位，“入”字型相交部位。

水落礦床共發(fā)現(xiàn)有大小礦體52個，其中汞砷礦體10個，鉬礦體22個，鉬鈾礦體2個，鉛鋅銻礦體17個，鎳礦體1個。主礦體傾向延伸250 m，以汞砷鉬礦為主[7]。礦石構(gòu)造主要為致密塊狀和脈狀，結(jié)構(gòu)為他形—自形粒狀結(jié)構(gòu)，圍巖蝕變主要有硅化、碳酸鹽化。典型剖面見圖2。成礦特征見表1。

圖2 五圩礦田水落礦床54號勘探線剖面簡圖Fig.2 Sectional map of exploration line No.54 of Shuiluo deposit in Wuxu ore field

2.2 三排洞鋅鉛銻礦床

河池市五圩礦區(qū)三排洞礦床位于五圩背斜西翼，賦礦圍巖為下泥盆統(tǒng)塘丁組及中泥盆統(tǒng)羅富組，區(qū)內(nèi)巖層傾角較陡，局部倒轉(zhuǎn)，沿走向及傾向可見次一級褶皺發(fā)育，在走向上呈雁行排列。礦區(qū)內(nèi)斷裂比較發(fā)育，主要為三排洞壓扭性斷裂帶中的F101、F104、F105、F108等近于平行的斷裂以及它們的次級斷裂，其中F101為區(qū)域性斷裂，其他為層間壓碎帶或斜交斷裂。斷裂走向南段為NNW，往北逐漸轉(zhuǎn)為NE向，呈弧形向西突出，斷裂面呈舒緩波狀，該組斷裂分布于下泥盆統(tǒng)的塘丁組和中泥盆統(tǒng)羅富組中，控制著礦體的產(chǎn)出形態(tài)。其中主斷裂F101長大于9 km，傾向西，破碎帶寬1～15 m，具斜沖擦痕、摩擦鏡面、擠壓透鏡體及分支復(fù)合現(xiàn)象。石英、鐵白云石等脈石礦物發(fā)育。三排洞礦床發(fā)現(xiàn)礦體10個，以鉛鋅銻礦為主，主要礦體J101控制延伸近1300 m，斜深400 m，礦體中礦石品位：w(Pb)=1.05%～4.76%，w(Zn)=0.46%～8.185%，w(Sb)0.14%～8.01%[8]。其他礦體控制工程較少，多為單工程控制(圖3)。成礦特征見表1。

圖3 五圩礦田三排洞礦床207號勘探線剖面簡圖Fig.3 Sectional map of exploration line No. 207 of Sanpaidong deposit in Wuxu ore field

2.3 箭豬坡銻鋅鉛銀礦床

五圩箭豬坡礦床位于五圩背斜西翼，賦礦圍巖為下泥盆統(tǒng)塘丁組灰黑色條帶狀及薄層狀絹云母泥巖，箭豬坡礦床內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，控制區(qū)內(nèi)銻鉛鋅銀錫礦體的產(chǎn)出，位于五圩背斜中部近核部附近，五圩背斜平均軸向340°，為不對稱的復(fù)式褶曲。礦床內(nèi)主要斷裂為NNW向的張扭性斷裂，傾向東，傾角65°～85°，沿走向和傾向呈舒緩波狀，有“入”字型分支，部分呈雁行排列，寬度變化大，寬幾厘米至10 m[9-10]。箭豬坡礦床目前共圈定礦體96條，且2012年新發(fā)現(xiàn)石英脈型錫礦體，礦體均賦存在NNW斷層破碎帶或斷裂中，以充填型為主，平行展布，主要呈脈狀、條帶狀產(chǎn)出。充填型礦化多發(fā)生在縱張裂隙及層間破碎帶內(nèi)，沿破碎帶形成礦化不連續(xù)，形態(tài)不規(guī)則的束狀和透鏡狀礦體，與圍巖界線一般不明顯。礦體成礦早期，斷裂以壓扭性為主，成礦期以張扭性斷裂為主。圍巖蝕變主要有硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化。典型剖面見圖4。成礦特征見表1。

3 礦石特征

礦田內(nèi)礦石組分較復(fù)雜，已發(fā)現(xiàn)的礦物有30余種，主要以硫化物為主，并以富含硫鹽礦物為特點。金屬礦物主要有硫化物(鐵閃鋅礦、閃鋅礦、輝銻礦、方鉛礦、黃鐵礦)、硫鹽礦物(脆硫銻鉛礦等)、碳酸鹽礦物(鐵白云石、含錳菱鐵礦、含鐵菱錳礦)，非金屬礦物主要有石英、菱錳礦、菱鐵礦、白云石，方解石、絹云母。根據(jù)成礦作用特點，五圩礦田礦化期劃分為三期，即沉積-成巖期、熱液期和表生期；根據(jù)礦物組合、礦脈間的穿插關(guān)系，成礦階段劃分為5個，石英-硫化物階段、石英-硫鹽礦物-多硫化物階段、銻硫化物-石英-鐵錳碳酸鹽階段、砷銀硫化物-石英(方解石)和無礦石英-方解石階段。

表1 五圩礦田礦床成礦地質(zhì)特征Table 1 Metallogenic geological characteristics of deposits in Wuxu ore field

4 成礦條件分析

4.1 地層與成礦

區(qū)內(nèi)從下泥盆統(tǒng)—上石炭統(tǒng)中均發(fā)現(xiàn)有礦(化)體產(chǎn)出，其中產(chǎn)出最多的是下泥盆統(tǒng)，占整個地區(qū)的90%以上。根據(jù)區(qū)內(nèi)主要地層的樣品光譜分析統(tǒng)計結(jié)果(圖5)[9]，各地層中幾種主要成礦元素含量遠高于克拉克值，其中Mo為2～16倍，Hg為285～420倍，Sb為40～240倍，Pb為2.8～8倍，Zn為2.2～7倍，As為28～70倍。這一高背景值的地層反映了該區(qū)存在較強的成礦作用。

區(qū)內(nèi)圍巖的物理化學(xué)性質(zhì)和巖性組合對成礦起著相當(dāng)重要的作用。區(qū)內(nèi)巖性組合有泥巖、碳酸鹽巖、泥巖-碳酸鹽的巖性組合，其中泥巖-碳酸鹽巖組合最有利于成礦。由于泥巖孔隙度小，滲透性差，當(dāng)?shù)V液沿構(gòu)造裂隙上升的時候，泥巖起著隔檔層和蓋層的作用，使礦液集中在密閉的構(gòu)造裂隙中充填成礦。

4.2 構(gòu)造與成礦

五圩地區(qū)地處丹池成礦帶的南段，受丹池褶斷帶中的五圩短軸背斜控制，在背斜中發(fā)育了次級褶皺和斷裂，特別是NNW向的斷裂帶最為發(fā)育，為區(qū)內(nèi)各礦床成礦物資來源和富集創(chuàng)造了良好的通道和場所。斷裂帶的特征，不但控制了礦帶和礦床的位置，而且也控制了礦體的產(chǎn)狀和形態(tài)(圖6)。

4.3 巖漿巖與成礦

五圩礦田未見巖漿巖出露，但根據(jù)2013年在五圩礦田實施的重力剖面測量，從水落礦床至箭豬坡礦床，重力異常總體呈西低東高的特點，最低值為-13.19×10-5m/s2，最高值為6.74×10-5m/s2，巖體頂界面埋深為2400～2800 m。根據(jù)巖石密度測定結(jié)果，泥巖、碳酸鹽巖密度平均值為2.71 g/cm3，構(gòu)成高密度背景，花崗巖類巖石密度平均值為2.61 g/cm3，推測重力低異常應(yīng)為花崗巖引起。

圖4 五圩礦田箭豬坡礦床300號勘探線剖面圖

1—下泥盆統(tǒng)塘丁組 2—礦體 3—泥巖 4—鉆孔

圖5 五圩礦田各地層Mo、Hg、Sb、Pb、Zn、As元素含量變化曲線Fig.5 Variation curve of Mo， Hg， Sb， Pb， Zn， As elements of the different strata in Wuxu ore field

圖6 五圩地區(qū)礦帶分布示意剖面圖Fig.6 Schematic section map of ore belt distribution in Wuxu area

巖體局部突起是巖漿活動相對活躍的地段，熱變質(zhì)作用相對強烈，導(dǎo)致圍巖礦化蝕變，是形成工業(yè)礦床的有利地段。其與鉛鋅銻的成礦在空間上和成因上有一定的聯(lián)系。巖漿活動不僅可為礦床帶來初始的成礦熱液及部分成礦物資，還可提供熱源用以驅(qū)動熱液向上遷移，促使圍巖中的有益元素活化轉(zhuǎn)移，并匯入到成礦熱液中，并逐漸富集成礦。

5 成礦模式探礦

五圩礦田各礦體受五圩復(fù)背斜及其該背斜中發(fā)育的軸面劈理帶和NNW—SN向斷裂構(gòu)造帶控制。層位巖性對成礦起著一定的控制作用。本區(qū)下泥盆統(tǒng)塘丁組至上石炭統(tǒng)中均有礦(化)體產(chǎn)出，其中主要含礦層位為下泥盆統(tǒng)的塘丁組，其巖性多為絹云母泥巖、炭質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r及泥巖。泥巖在這里起著良好的阻隔作用，阻止礦液向外擴散，有利于成礦元素的富集。為此，在泥巖覆蓋層下面的白云質(zhì)泥巖、絹云母泥巖、炭質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r中的破碎帶，有利于成礦。隱伏的巖漿巖是成礦物質(zhì)的主要來源。依據(jù)河池NW向成礦帶上所發(fā)現(xiàn)的礦床大都是巖漿巖后期形成的中低溫?zé)嵋旱V床，加之五圩礦田地表雖然沒有發(fā)現(xiàn)巖體，但是礦田內(nèi)深部重力、磁測等物探資料推測在地下約2.5 km處存在隱伏酸性巖漿巖體。因此，五圩銻多金屬礦的成礦物質(zhì)應(yīng)來源于中酸性火成巖，其成礦模式見圖7。

6 找礦潛力分析

至目前的勘查及科研程度，可以初步認為，五圩礦田具有很大的找礦潛力，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1)五圩成礦帶NW向構(gòu)造極為發(fā)育，而且在五圩礦田存在一重磁異常[11-12]，這表明該區(qū)具有熱液礦床所需要的構(gòu)造—巖漿成礦條件。

2)箭豬坡鉛鋅銻多金屬礦脈深部和南東的花洞地區(qū)，成礦地質(zhì)條件良好，礦脈密集分布，脈組群側(cè)列分布，延深大，物化探異常集中度比較明顯，異常帶基本沿NW向斷裂構(gòu)造帶分布，綜合異常疊加區(qū)與礦化帶基本吻合，深邊部具有一定的找礦空間，且深部有錫礦化出現(xiàn)。因此，該礦床深邊部具有較好的找礦遠景。

3)區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動強烈，斷裂發(fā)育，斷裂構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造，單脈或脈組具有向南東側(cè)伏的趨勢，脈組群具有較大延深。且地層中成礦元素豐度高，地球化學(xué)異常發(fā)育，所處成礦地質(zhì)條件有利。淺部以Pb、Zn、Sb等成礦為主，深部Sn礦化強度增高，以箭豬坡礦床為中心，成礦元素分帶清晰，且指示深部可能出現(xiàn)中—高溫元素組合成礦。

4)在箭豬坡礦床鉆孔ZK300-1深部約580 m(高程-180 m)處均見錫礦化，其中在ZK300-1高程-183.48 m見真厚度達2.17 m、Sn平均品位為0.96%的石英脈型錫礦體。說明本區(qū)往深部錫礦化增強，存在一定規(guī)模的錫礦體，為下步勘查指明方向。根據(jù)近4年的深部鉆探結(jié)果，箭豬坡礦區(qū)深部礦體延深依然存在(如ZK300-2延伸至深部高程-300 m至-400 m)，部分礦體在走向上、傾向上尚未圈閉，而且礦化較好，尤其是主礦體和盲礦體在深部仍具較大找礦前景，從而擴大了該區(qū)的找礦空間，在該礦帶南、北兩個延長方向及東部礦體傾向方向都是尋找隱伏礦體的有利部位。

圖7 五圩礦田成礦模式圖

5)通過在箭豬坡礦床開展的物探可控源、瞬變電磁工作，結(jié)果表明，物化探異常集中度比較明顯，異常帶基本沿北北西向構(gòu)造帶分布，綜合異常區(qū)與礦化帶基本重合，深邊部具有較大的找礦空間。

6)在五圩三排東礦床中，除J101號礦體達到詳查控制程度外，其余礦體控制程度較小，未完全控制住其規(guī)模，礦體沿走向和傾向均有可能延深。在水落礦床南北兩端含礦構(gòu)造依然存在，地質(zhì)工作較少，具備一定的找礦前景。