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廣西銻礦成礦規(guī)律研究

2022-04-25 07:06王功民王傳建周建飛官曉藝黃寶安龐彩鑫江志龍
中國地質調查 2022年2期
關鍵詞:石英礦床成礦

王功民, 王傳建, 周建飛, 官曉藝, 黃寶安, 龐彩鑫, 江志龍

(廣西壯族自治區(qū)第六地質隊,廣西 貴港 537100)

0 引言

銻礦作為戰(zhàn)略性礦產,是廣西的優(yōu)勢礦產之一,其資源儲量分布位居全國前列。廣西的銻礦主要分布在華南Ⅱ級銻成礦區(qū)帶中的湘中—桂中北Ⅲ級成銻帶、滇黔桂Ⅲ級成銻帶中[1],以廣西大廠、五圩箭豬坡的銻礦最為典型,主要礦床類型為巖漿熱液型[2]。為了盡可能全面地反映出廣西銻礦在礦床類型及時空分布等方面的主要特征,本文試圖在前人工作的基礎上,總結當前廣西銻礦的主要成礦規(guī)律,為關注廣西銻礦的地質工作者提供基礎地質資料,從而推動對廣西銻礦的進一步研究,預期在廣西實現新的找銻突破。

1 資源概況

根據本次工作,結合廣西礦產資源儲量數據庫管理系統(2018)的統計數據,廣西共有銻礦產地94個(圖1),包括大型礦床2個,中型礦床10個,小型礦床29個,礦點53個,礦產地以礦點居多,占比達56%,小型以上規(guī)模的礦產地占44%[3]。廣西是全國主要產銻的省份之一,其銻礦產的開發(fā)利用始于清朝光緒年間,最早有開采記錄的是桂西的凌云縣下甲鄉(xiāng),之后銻礦開采主要有桂中賓陽、桂西北丹池和桂西3個地區(qū),桂南的防城也有開采記錄。2011年國家將銻礦列為限制類開采項目以后,廣西銻礦的勘查及開發(fā)逐步“降溫”。隨著廣西工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快,銻礦保有資源儲量下降過快,礦產品市場迫切需要尋找開發(fā)新的銻礦儲備基地,銻礦的勘查及開發(fā)再一次“回暖”。

廣西銻礦查明資源儲量豐富,位列湖南省之后。銻礦產地在地域分布上范圍較廣,在廣西10個地級市的33個縣(區(qū))均有產出,由南至北產出于防城港市的東興、防城,玉林市的北流、陸川及河池市的南丹和柳州縣的融水。截至2018年底,廣西查明銻礦產地有資源儲量的43個(表1),其中登記備案礦產地29個,未登記備案的礦產地14個。探明并登記備案的29處銻礦產地,礦床規(guī)模達大型2個,中型9個,小型18個; 未登記備案的14個銻礦產地,工作程度達到詳查1處,普查9個,預查4個,勘查程度較高。

圖1 廣西銻礦三級構造單元及Ⅲ級成礦區(qū)帶分布

表1 廣西銻礦資源儲量概況Tab.1 Summary of antimony deposits resourcereserve in Guangxi

廣西銻礦的分布產出具有相對集中的特點,主要集中在百色市(36%)、河池市(33%)。銻礦資源儲量分布也具有相似的特點,主要集中在河池市(85%)、百色市(9%),廣西銻礦資源儲量集中產出于河池南丹一帶,與銻礦產地分布呈正相關。廣西勘查程度較高的銻礦產地主要集中分布在河池—南丹一帶,查明的銻礦資源占比以詳查為主,資源量主要集中在大型礦床中。廣西銻礦以共生礦形式產出為主,部分以伴生形式產出,但銻礦品位總體不高,w(Sb)集中在0.5%~2%; 以單一礦產形式產出的銻礦占比最少,但個別礦產地銻礦品位較高。

2 銻礦的主要類型

根據本次工作,按照礦床成因類型劃分[4],結合廣西銻礦成礦作用方式、礦物共生組合、同位素組成及包裹體測試成果,將廣西銻礦床三級成因類型劃分為: 巖漿熱液型銻礦、淺成中-低溫熱液型銻礦和風化型銻礦3種,在此基礎上按成礦成巖時代、成礦系列、礦化樣式、礦石建造、成礦環(huán)境及礦床成因進一步劃分四級礦床成因類型(表2)。

表2 廣西銻礦成因類型劃分Tab.2 Classification of genesis types of antimonydeposits in Guangxi

2.1 硫化物脈型銻礦床——與雪峰期花崗巖有關

硫化物脈型銻礦床與雪峰期花崗巖有關,主要分布在桂北地區(qū)九萬大山一帶,區(qū)域上位于揚子克拉通雪峰—四堡古島弧中部,九萬大山穹褶帶的南西端,NNE向區(qū)域性池洞斷裂帶旁側。發(fā)現該類型小型銻礦床2個,即: 羅城縣黑剛銻礦床、融水縣大浪瓦瑤銻礦床,成礦作用與四堡—雪峰期構造旋回有關,成礦富集與中-酸性巖漿作用關系密切。

以羅城縣黑剛銻礦床為例。丹洲群拱洞組(Pt31bg)為礦區(qū)主要賦礦層位,砂巖夾板巖為主要賦礦巖性。主要構造線為近SN向,次為NW向,礦區(qū)構造較為簡單,以車洞倒轉背斜為主體,洞壇、青魚溝北偏東斷裂為骨干,近EW向或NE向次級斷裂為主體,構成一個總體呈北偏東展布的“梯狀”構造挾持帶,近EW向小斷裂是本區(qū)主要控礦容礦構造。礦區(qū)北部4 km處有雪峰期的田蓬、平英花崗巖體出露,與成礦作用關系密切。

礦體賦存于呈近EW向展布的F1斷層破碎帶中(圖2),僅見1個礦體(編號①)。礦體與圍巖界線清楚,接觸面平直,局部呈舒緩波狀。礦體平面形態(tài)呈長條狀,長約800 m,走向近EW,傾向南,傾角58°~61°,剖面呈脈狀、透鏡體狀,少量呈似層狀。礦體厚度1.51~2.36 m,礦化不連續(xù),于脆性巖層中節(jié)理發(fā)育地段礦體明顯變厚、品位變富。礦石品位為0.97%~3.08%[5]。

(a) 平面圖 (b) 剖面圖

礦物組合簡單,主要金屬礦物為輝銻礦,約占金屬礦物的90%以上,其次為少量黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等,脈石礦物以石英、玉髓及破碎圍巖為主。礦石結構主要有自形晶結構、半自形晶結構、它形粒狀結構以及充填-交代結構; 礦石構造以致密塊狀、角礫狀、浸染狀構造為主。主要蝕變類型為硅化,普遍發(fā)育于礦脈或礦化破碎帶的上、下盤,強硅化帶寬度一般在4~20 m,且下盤相對上盤較寬; 硅化強度與礦化強度呈正相關,近礦圍巖普遍發(fā)生褪色化。

2.2 復合型錫石-硫化物銻礦床——與燕山晚期花崗巖有關

復合型錫石-硫化物銻礦床與燕山晚期花崗巖有關,主要以共生為主(部分伴生)產出于錫鉛鋅多金屬礦床中,與燕山期的巖漿熱液活動關系密切,主要分布在河池市南丹縣大廠礦田和芒場礦田。有礦產地5個,其中大型銻礦2個: 南丹縣大廠巴力—龍頭山錫多金屬礦、南丹縣大廠銅坑—長坡錫多金屬礦; 小型銻礦3個: 南丹縣大坪鉛鋅多金屬礦、南丹縣芒場大山錫多金屬礦、南丹縣芒場馬鞍山鉛鋅多金屬礦。

在大廠礦田中,復合型錫石-硫化物銻礦床與燕山中、晚期淺成或超淺成小巖體、巖脈或深部的隱伏巖體關系密切,一般產于巖體外接觸帶上,銻礦床以大中型為主。銻礦體主要產出于上泥盆統五指山組扁豆條帶狀灰?guī)r、上泥盆統榴江組硅質巖、中泥盆統羅富組灰?guī)r頁巖、中—下泥盆統塘丁組生物礁灰?guī)r中。礦體以細脈狀、網脈狀、細網脈狀為主,w(Sb)為0.22%~0.58%[6]; 產于生物礁灰?guī)r內的銻礦呈不規(guī)則脈狀、囊狀、板脈狀,礦體品位較富,w(Sb)為3.39%~5.58%[6],銻礦體與錫礦體、鉛鋅礦體密切共伴生。主要金屬礦物有錫石、毒砂、磁黃鐵礦、鐵閃鋅礦、黃鐵礦、白鐵礦、脆硫銻鉛礦,脈石礦物有石英、螢石、方解石、石膏、碳質瀝青等。

芒場礦田由大山錫多金屬礦床、爛排—爛坳多金屬礦床和虎頭山—匯龍坳多金屬礦床組成,銻礦體受地層、巖性、構造及接觸帶產狀聯合控制,共生于錫鉛鋅多金屬礦體中,礦體以細網脈狀、大網脈狀分布為主(圖3)[7],產出于NNW向層理構造、層間滑動構造、層內節(jié)理構造、褶皺構造虛脫部位、復合斷層構造、巖體接觸帶等,賦存于泥盆系塘丁組碎屑巖系中,含礦巖系為熱變質石英砂巖—角巖巖系。在變質砂巖中產出層狀、網脈似層狀礦體,在角巖中產出透鏡狀、脈狀礦體,在巖體頂部的云英巖化帶中產出細脈浸染狀礦體。銻礦體品位一般為2.481%[8],礦石礦物主要有鐵閃鋅礦、錫石、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、脆硫銻鉛礦。主要結構為它形粒狀、自形—半自形狀粒狀結構、乳滴狀結構、交代殘余結構、骸晶結構、碎裂結構。主要構造為細網脈狀構造、脈狀構造、條帶狀構造、塊狀構造、浸染狀構造、角礫狀構造。圍巖蝕變主要有云英巖化、硅化、電氣石化、螢石化、碳酸鹽化等。

1.泥盆系塘丁組灰?guī)r段; 2.泥盆系塘丁組砂巖段; 3.泥盆系塘丁組泥巖段; 4.燕山晚期中酸性巖脈; 5.礦脈; 6.斷層; 7.熱變質暈(隱伏巖體最高點在匯龍坳一帶); 8.重力低異常等值線(Δg/mGal); 9.控制節(jié)理走向玫瑰花圖。

2.3 石英脈型銻礦床——與燕山晚期花崗巖有關

石英脈型銻礦床與燕山晚期花崗巖有關,主要與黑鎢礦及少量白鎢礦共(伴)生,主要分布在河池市南丹縣的大廠礦田及其外圍,少數分布在鐘山縣,產于巖體的外接觸帶石英脈中,受巖漿熱液作用明顯,與巖體(脈)距離不遠,屬于近源巖漿熱液作用礦床。

以南丹縣大廠茶山銻多金屬礦床為例。礦區(qū)位于丹池大背斜近軸西翼,銻鎢礦賦存于中、上泥盆統的碎屑巖中,產出受丹池大斷裂的次一級斷裂控制,與籠箱蓋燕山期黑云母花崗巖體的空間關系密切。礦區(qū)銻鎢礦體以石英脈型為主,礦脈常平行展布,成群出現,并切割似層狀鋅銅礦體。礦區(qū)銻鎢礦脈主要有NE向和SN向2組,NE向礦脈組包括礦區(qū)外的大燕礦段、反背礦段在內共計30多條,單脈長200~420 m,厚0.23~0.67 m,w(Sb)為0.36%~5.53%,w(WO3)為0.08%~1.49%[9]; SN向礦脈組以28號脈為主脈,平行產出的有28-1號、28-2號和29號脈等,礦脈以銻鎢礦為主,伴生有銀礦、鉛礦、鋅礦、銅礦、金礦和螢石等,具有上銻、下鎢的礦化分帶特征,銻礦主要富集在海拔200 m以上,鎢礦則主要富集在海拔200 m以下,銀礦主要在銻礦體的上部或局部富集[9]。

礦區(qū)內原生礦石為輝銻礦-黑鎢礦-石英脈型,可細分為細脈浸染狀、浸染狀、致密塊狀和角礫狀等4種類型,以細脈浸染狀礦石為主要類型,約占總量的80%。礦石礦物主要有輝銻礦、輝鐵銻礦、鐵閃鋅礦、白鎢礦、黑鎢礦等,主要脈石礦物有方解石、石英、螢石、菱錳礦等。礦石結構有自形晶結構(圖4(c))、它形晶結構、固熔體分離結晶結構、乳滴狀結構等。礦石構造主要為條帶狀構造(圖4(a))、細脈狀構造(圖4(b))、浸染狀構造(圖4(d))、晶洞構造等。圍巖蝕變主要有硅化、碳酸鹽化、高嶺土化和夕卡巖化等。其中,硅化與鎢銻礦關系密切,夕卡巖化主要在礦區(qū)北端和深部發(fā)育,與鋅銅礦化關系密切。

(c) 產于石英脈中自形粒狀的毒砂(反射光,d=1 mm)(d) 產于石英脈中的白鎢礦(反射光,d=1 mm)

2.4 硫化物-石英脈型銻礦床

硫化物-石英脈型銻礦主要與鉛鋅礦、銀礦共(伴)生,主要分布在河池市金城江五圩礦田中,次為賓陽縣、防城港市,少數分布在陸川縣、灌陽縣。礦體附近未發(fā)現有巖漿巖出露,但成礦富集與巖漿熱液作用關系密切,礦石礦物簡單,硫化物以輝銻礦為主,共(伴)生有鉛鋅礦,脈石礦物以石英為主。

在五圩礦田中,硫化物-石英脈型銻礦床較為典型,以三排洞鉛鋅銻多金屬礦床、花洞鉛鋅銻礦床、箭豬坡鉛鋅銻銀多金屬礦床等為中心,成礦作用呈中溫-中低溫分帶(圖5)。中溫帶由三排洞、花洞、箭豬坡、芙蓉廠、塘志等鉛鋅銻多金屬礦床(點)組成,主體成礦溫度為200~250 ℃,金屬礦物以閃鋅礦、輝銻礦、方鉛礦、黃鐵礦為主,輝銻礦、脆硫鉛銻礦呈鉛灰色柱狀,少量為細粒狀輝銻礦。中低溫帶由水落砷鉬汞多金屬礦床、危足汞砷銻鋅多金屬礦床、拉塘汞砷銻鋅多金屬礦床、九瓦汞礦點、紅沙汞礦點和橋凳汞礦點等礦床(點)組成。成礦溫度為145~249 ℃,且以200 ℃以下為主。金屬礦物以辰砂、雄黃、雌黃為主,偶有輝銻礦。

1.三疊系; 2.二疊系; 3.石炭系; 4.泥盆系; 5.五圩背斜; 6.斷層; 7.地質界線; 8.汞砷鋅銻多金屬礦床; 9.鉛鋅銻多金屬礦床; 10.鋅銻礦; 11.銻礦; 12.汞砷礦; 13.汞礦; 14.成礦溫度220~265 ℃; 15.成礦溫度150~236 ℃。

五圩礦田中,銻多金屬礦體產出于五圩復式背斜近軸部或翼部的斷裂構造破碎帶中,礦體常成群平行展布。賦礦層位主要是下—中泥盆統塘丁組(D1-2t),其次是中泥盆統羅富組(D2l)、上泥盆統榴江組(D3l)、五指山組(D3w),賦礦巖性為泥巖、砂巖、泥灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、扁豆狀灰?guī)r和硅質巖。礦體呈脈狀、細網脈狀、條帶狀,充填在斷裂帶或斷裂帶附近巖石的節(jié)理裂隙中,產狀與斷裂一致,總體呈NW走向; 礦體沿走向和傾向變化較大,常見礦脈分叉復合或尖滅再現等現象; 礦床品位:w(Sb)為0.1%~9.5%,w(Pb)為0.2%~4.7%,w(Zn)為0.4%~8.1%,w(Ag)為33~54 g/t[11]。主要金屬礦物有黃鐵礦、閃鋅礦、輝銻礦、脆硫銻鉛礦、方鉛礦等,脈石礦物有石英、白云石、方解石、錳方解石等。礦石結構一般有自形晶結構、半自形-它形結構、交代-殘余結構、乳滴狀結構、填隙結構,礦石構造有脈狀構造、條帶狀構造、致密塊狀構造、浸染狀構造。

分布于賓陽一帶的銻礦床以鎮(zhèn)龍山銀銻多金屬礦最為典型,礦床規(guī)模為小型。礦床位于鎮(zhèn)龍山穹隆近核北部邊緣,NWW向、近SN向斷裂為主要的控礦構造,含礦層位為寒武系黃洞口組、泥盆系蓮花山組,賦礦巖性為砂巖、粉砂巖夾少量泥巖。金礦、銀礦、輝銻礦、鉛鋅礦等多金屬礦以硫化物形式共(伴)生,并伴隨有強烈的硅化、電氣石化、褐鐵礦化,在石英細脈及硫化物密集部位強烈富集,礦石類型主要有毒砂-黃鐵礦-輝銻礦-石英脈型及黃鐵礦-毒砂-金-石英脈型2種。銻礦體呈脈狀、透鏡狀產于SN向、NNW—NE向2組斷裂破碎帶中,產狀與破碎帶產狀一致; 礦體長10~300 m,厚0.40~0.95 m,向下延伸100~200 m; 礦化蝕變以馬尿坑—長帽嶺侵入巖帶為軸心,向兩側蝕變由強到弱,由高溫到低溫呈現蝕變礦化水平分帶;w(Sb)為0.11%~12.30%,w(Ag)為1.25~348.75 g/t,w(Pb)為0.3%~3.29%,w(Zn)為0.22%~3.24%,w(Au)為0.16~1.95 g/t[12]。銻礦石組成以構造角礫-團塊狀硫化物-方解石-石英脈礦石、構造角礫-石英脈-硫化物細脈礦石、構造角礫-石英團塊-團塊狀、浸染狀硫化物礦石為主,其次為疏松的土狀及粉末狀褐鐵礦石。有用礦物以輝銻礦為主,次為輝銀礦、自然銀、硫銅銀礦、銻鉛銀礦、銀銅礦。礦石結構類型有自形晶結構、半形晶結構、它形晶結構、填隙結構、浸蝕結構。礦石構造類型主要有條帶狀構造、脈狀構造、細脈狀構造、網脈狀構造、浸染狀構造、土狀及粉末狀構造、晶洞構造。

分布于防城一帶的銻礦床規(guī)模較小,礦床位于欽防結合帶欽防殘留洋盆南西端,成礦作用與燕山期構造旋回的巖漿作用有關。防城—欽州—靈山深大斷裂為主要的控巖控礦構造,次級近SN向壓扭性及NW向張扭性2組斷裂為主要的容礦構造,主要賦礦層位為志留系,含礦巖性主要為碎屑巖,巖石普遍發(fā)生變質作用,局部含礦巖性變質作用強烈。銻礦體沿斷裂帶近似等距離產出,礦體長6~200 m,厚0.10~1.83 m,向下延伸20~50 m,w(Sb)為0.67%~6.10%。礦體規(guī)模不大,礦床以礦(化)點為主,主要礦床僅有雙溝銻礦。有用礦物主要為輝銻礦,伴生礦物為黃鐵礦,次生礦物為銻華、赭銻石,脈石為石英。圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化。防城一帶的銻礦床工作程度較低,對該區(qū)的成礦理論研究較少,地表礦化信息豐富,具備較好的找礦潛力。

2.5 淺成中-低溫熱液型銻礦床

此類型的銻礦床中礦石礦物較為簡單,以輝銻礦為主,少數與銀、金礦共(伴)生,礦體產出于斷裂破碎帶中,受斷裂構造控制明顯,與巖漿作用沒有直接關系,成礦溫度在137~250 ℃之間,主成礦溫度屬中—低溫。在地理位置上,趨于富集在桂西的隆林、西林、田林、百色、隆安、凌云一帶,少數分布在興安、柳城。

以桂西為例,具有一定規(guī)模的礦床集中分布于隆林、西林一帶。此類型銻礦床區(qū)域上位于滇黔桂被動陸緣南盤江—右江裂谷盆地,與微細粒型金礦有較密切的共(伴)生關系,NW向區(qū)域性斷裂為主要的控礦構造,礦床多位于區(qū)域性斷裂帶旁側或區(qū)域性褶皺的次級褶皺轉換部位,銻礦體產于背斜軸部或近軸部的斷裂帶或次級斷裂中。主要含礦層位為泥盆系、三疊系,沉積環(huán)境以深水、半深水斜坡—盆地相巨厚連續(xù)沉積為主。銻礦體規(guī)模大小不一,呈似層狀、脈狀產出,單礦體長度25~750 m,斜深30~450 m,礦體產狀受層間破碎帶及次級羽狀裂隙產狀控制。似層狀礦體傾角一般較緩,與地層傾角一致或略大于地層傾角,單礦體規(guī)模往往較大(圖6); 脈狀礦體傾角較陡為70°~88°,多發(fā)育于似層狀礦體下盤的次級羽狀裂隙中,單礦體規(guī)模較小,變化大,沿走向、傾向延伸,常出現分支、復合、尖滅、再現等現象。礦石自然類型主要為硫化銻,工業(yè)類型為石英(方解石)-輝銻礦型。礦石礦物組分簡單,主要金屬硫化物礦物有輝銻礦、黃鐵礦、毒砂等,偶見有方鉛礦、輝銅礦。脈石礦物有石英和方解石,礦石主要有半自形—自形結構、壓碎結構、交代結構、條塊狀構造、帶狀(脈狀)構造、角礫狀構造及浸染狀等。圍巖蝕變較弱,有硅化、黃鐵礦化、毒砂化、碳酸鹽化等,弱硅化、黃鐵礦化與銻礦化具有密切關系。

1.中—下泥盆統塘丁組下段; 2.下泥盆統郁江組第二、三段; 3.下泥盆統郁江組第一段; 4.中—上寒武統; 5.浮土覆蓋層; 6.泥質粉砂巖; 7.生物碎屑泥巖; 8.泥灰?guī)r; 9.構造角礫巖; 10.銻礦體及編號; 11.礦化體; 12.斷層及編號; 13.鉆孔及編號。

桂西凌云一帶銻礦床具有較悠久的開采歷史,但礦床規(guī)模較小,以民采為主。在隆林、樂業(yè)、凌云等地分布有淺水孤立碳酸鹽巖臺地,具盆包臺的古地理構造格局。主要賦礦層位為泥盆系、二疊系,主要含礦巖性為含鈣泥巖、泥質粉砂巖、石英砂巖互夾的巖性組合。礦床分布受次級斷裂構造控制明顯,壓扭性斷裂及其旁側羽狀裂隙為主要的容礦構造,礦體呈脈狀、細脈狀、透鏡狀、雞窩狀、包狀,延伸不遠,礦體局部富集品位較高,礦體以小、細而品位富為主要特征。主要礦物為輝銻礦,次為藍銅礦、孔雀石,輝銻礦呈團塊狀分布于方解石-石英脈中,圍巖具硅化、方解石化。

2.6 風化堆積型銻礦床

此類型銻礦主要賦存于經風化溶蝕形成的峰林谷地、洼地等地貌單元的碳酸鹽巖層位上,原生銻礦的規(guī)模及地貌特征對此類型礦床的形成及保存起著重要的控制作用。賦礦地層為第四系殘坡積黏土層。礦體一般呈層狀、似層狀產出。銻礦石由輝銻礦-方解石-石英,經風化、搬運、次生淋濾堆積而成,呈松散的礫狀、塊狀或粒狀。主要礦物為銻赭石、紅銻礦、銻鈣石、黃銻礦、水銻鉛礦,副礦物有辰砂、鈦鐵礦、自然金、金紅石等。礦床一般規(guī)模小,勘查程度低,主要分布在德保、靖西、田東、田陽、上林等地的巖溶洼地、谷地中。主要礦床為上林鎮(zhèn)圩紅銻礦。

2.7 人工堆積型銻礦床

人工堆積型銻礦主要位于河池市南丹縣大型銻礦采選廠尾礦庫中,由老礦山采礦活動產生的廢碴經長期人工填埋而成,與砂錫礦床共生,規(guī)模達小型,主要礦物為錫石、輝銻礦、閃鋅礦、脆硫銻鉛礦、方鉛礦等,主要礦床為南丹縣大廠砂坪采選廠尾砂錫銻礦。目前,這一類型銻礦與砂錫、鉛鋅礦等尾礦一起回收再生產利用。

3 銻礦床的空間分布特征

3.1 構造單元中銻礦的分布特征

廣西銻礦床主要集中在滇黔桂被動陸緣(Ⅳ-4-3),次為湘桂被動陸緣(Ⅳ-4-2),少數分布在欽防結合帶(Ⅳ-5-1)、雪峰—四堡古島弧(Ⅳ-4-1)(圖1)。

滇黔桂被動陸緣(Ⅳ-4-3)位于揚子克拉通西南緣,南東以憑祥—大黎深大斷裂與欽杭結合帶分界,北東以南丹—昆侖關斷裂與雪峰—四堡古島弧分界。分布于該構造單元及其邊部的銻礦床類型主要分為2類: 巖漿熱液型銻礦床、淺成中-低溫熱液型銻礦床,這兩類礦床的分布受構造單元的斷裂及褶皺構造控制明顯。巖漿熱液型銻礦床主要分布于構造單元東側及其邊部,沿南丹—昆侖關斷裂次級斷裂產出,成礦作用與巖漿活動關系密切,銻礦產出成群成帶分布,礦床規(guī)模以大中型為主,大中型銻礦床往往共伴生于錫鉛鋅多金屬礦床中,由巖體內接觸帶→巖體外接觸帶→遠離巖體銻礦產出,呈錫石-硫化物→石英脈→硫化物—石英脈規(guī)律性分布。礦床按成因類型進一步劃分為3種: 復合型錫石-硫化物銻礦床、石英脈型銻礦床、硫化物-石英脈型銻礦床。淺成中-低溫熱液型銻礦床主要位于桂西隆林、西林、田林、凌云一帶,受桂西大型平緩開闊右江復式向斜控制,NW向右江大斷裂切過復向斜核部,次級NW向斷裂為這類型礦床的主要控礦構造,成礦作用可能與巖漿活動沒有直接關系,礦床規(guī)模以中小型為主,礦體規(guī)模不大,延伸不遠,但品位較富,礦石礦物較為簡單,少數與銀、金礦共(伴)生,銻礦產出常與石英脈、方解石關系密切。

湘桂被動陸緣(Ⅳ-4-2)位于揚子克拉通東南緣,南東以峒中斷裂與欽杭結合帶分界,西以南丹—昆侖關斷裂與滇黔桂被動陸緣分界,北以河池—宜州弧形斷裂、三江—融安斷裂與雪峰—四堡古島弧分界,分布于該構造單元的銻礦床類型主要為巖漿熱液型,少量為淺成中-低溫熱液型。該構造單元中的巖漿熱液型銻礦床進一步劃分為石英脈型銻礦床和硫化物-石英脈型銻礦床,銻礦床規(guī)模以小型為主,礦點居多。礦床分布與巖漿熱液活動關系密切。硫化物-石英脈型銻礦床位于桂中賓陽、橫縣、貴港覃塘三地交匯處的昆侖關花崗巖體與龍頭山巖體(平天山巖體)間,產出于距離巖體較遠的外接觸帶,礦區(qū)范圍內零星出露燕山期花崗巖脈,控礦層位主要為寒武系,次為泥盆系,含礦巖性以碎屑巖建造為主,礦石礦物以輝銻礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦、銻鉛銀礦等硫化物礦石為主,脈石礦物主要為石英,礦體產出與密集網脈狀石英脈關系密切。石英脈型銻礦床主要位于桂東北賀州鐘山縣,礦床規(guī)模以礦點為主,個別達到小型,礦體分布于鹽田嶺花崗巖體外接觸帶,含礦層位為泥盆系,含礦巖性主要為碎屑巖,主要金屬礦物以輝銻礦為主,次有黑鎢礦,圍巖蝕變具強烈的硅化、黃鐵礦化。少量淺成中-低溫熱液型銻礦床呈零星分布,以礦點為主,與巖漿作用沒有直接關系。

欽防結合帶(Ⅳ-5-1)位于華南新元古代—早古生代造山帶西側,分布于該構造單元的銻礦床類型主要為巖漿熱液型銻礦床。礦床規(guī)模不大,以礦點為主,礦床范圍內及其附近沒有或極少有巖脈出露,但區(qū)域上位于大巖體旁側,如陸川一帶的銻礦床位于陸川巖體北及北東側,防城一帶的銻礦床位于那梭巖體南側,成礦作用與燕山期構造旋回酸性巖漿作用有關。NE向構造線為主要的控巖控礦構造,次級NE向斷裂轉折處、次級NW向張扭性斷裂及節(jié)理密集處為主要的含礦構造。

雪峰—四堡古島弧(Ⅳ-4-1)位于揚子克拉通湘桂被動陸緣(Ⅳ-4-2)以北,產出于島弧單元,主要的礦床類型為桂北硫化物脈型銻礦床。礦產地少,礦床規(guī)模以小型為主,成礦作用與四堡—雪峰期構造旋回中-酸性巖漿作用有關,賦礦圍巖為新元古界變質碎屑巖,銻礦產于區(qū)域性主干斷裂的次級配套斷裂中。

3.2 成礦區(qū)帶中銻礦的分布特征

廣西主要的銻礦床分布在滇黔桂被動陸緣和湘桂被動陸緣2大構造單元拼接部位的南丹—昆侖關斷裂帶中,根據中國成礦體系與區(qū)域成礦評價、成礦區(qū)帶劃分方案、重要礦產和區(qū)域成礦規(guī)律研究、重要礦產預測類型等區(qū)域成礦研究理論[14-17],結合廣西銻礦產地的地理分布特征、成礦地質構造背景、成礦地質條件及成礦作用等要素,分析總結了成礦區(qū)帶中銻礦的分布特征。

廣西銻礦產地,在Ⅰ級成礦區(qū)帶中分布于濱太平洋成礦域 (疊加在古亞洲成礦域之上); 在Ⅱ級成礦區(qū)帶中主要分布在南華成礦亞省,少數分布在上揚子成礦亞??; 在Ⅲ級成礦帶中(圖1)主要分布在湘中—桂中北(坳陷)成礦帶(Ⅲ-86)中,次為桂西—黔西南—滇東南北部(右江地槽)成礦帶(Ⅲ-88),少數分布在粵西—桂東南成礦帶(Ⅲ-85)、南嶺成礦帶(Ⅲ-83)、欽州(殘海)成礦帶(Ⅲ-87)、上揚子中東部(褶坳帶)成礦帶(Ⅲ-77)、江南隆起西段成礦帶(Ⅲ-78)。

湘中—桂中北(坳陷)成礦帶(Ⅲ-86)中累計查明(探獲)銻礦資源儲量約為1 292 500 t,約占全區(qū)總量的81.80%。該成礦帶主要的銻礦產地有南丹縣大廠巴力—龍頭山錫多金屬礦(大型)、南丹縣大廠銅坑—長坡錫鉛鋅礦(大型)、南丹縣芒場馬鞍山銀鉛鋅礦(中型)、河池市五圩箭豬坡銻多金屬礦(銻金屬量79 460 t,中型)等。礦床類型主要為復合型錫石-硫化物銻礦床、石英脈型銻礦床、硫化物—石英脈型銻礦床,主要位于滇黔桂被動陸緣東側、滇黔桂被動陸緣北西側、雪峰—四堡古島弧西側構造拼接部位,沿南丹—昆侖關斷裂分布。少數淺成中-低溫熱液型銻礦床零星分布于桂中北坳陷。成礦帶中與巖漿作用有關的銻礦床的賦礦層位主要為泥盆系,控礦構造為南丹—昆侖關斷裂,次級斷裂與褶皺構造接合部位為主要控礦構造,巖漿巖主要為燕山期中晚期籠箱蓋花崗巖體及花崗巖脈,礦體產出于巖體內外接觸帶的矽卡巖、錫石硫化物、石英脈及硫化物中,成因上具備地層-構造-巖漿巖-接觸帶“四位一體”的成礦條件,是廣西重要的內生銻多金屬礦成礦帶。

桂西—黔西南—滇東南北部(右江地槽)成礦帶(Ⅲ-88)中累計查明(探獲)銻礦資源儲量約為230 100 t,約占全區(qū)總量的14.56%。主要的銻礦產地有隆林縣馬雄銻礦(中型)、隆林縣坡巖銻礦(中型)、隆林縣龍灘銻礦(中型)、西林縣馬蒿銻礦(中型)等,主要礦床類型為淺成中-低溫熱液型銻礦床。從我國范圍來看,黔西南的貴州晴隆大型銻礦床、滇東南北的云南木利大型銻礦床也位于這個成礦帶上[15],且成礦作用相似,礦床成因與熱(鹵)水沉積成礦作用關系密切,成礦溫度以中-低溫為主,主要礦床類型都為淺成中-低溫熱液型銻礦床。目前,廣西在該成礦帶上這種類型的銻礦點眾多,找礦信息較好,然而僅發(fā)現3處中型銻礦床,還沒有發(fā)現大型銻礦床,因此,認為廣西在該成礦帶中仍然具有尋找大型淺成中-低溫熱液型銻礦床的遠景。

粵西—桂東南成礦帶(Ⅲ-85)、南嶺成礦帶(Ⅲ-83)、欽州(殘海)成礦帶(Ⅲ-87)3個Ⅲ級成礦帶中銻礦以礦(化)點為主,呈相對集中地分布在粵西—桂東南的陸川、南嶺的鐘山、欽州(殘海)的防城,少數礦產地達到小型規(guī)模,查明(探獲)銻礦資源量較少,主要的礦床類型為硫化物-石英脈型銻礦床。

3.3 地層中銻礦的分布特征

廣西銻礦的賦礦地層跨度較大,自新元古界至三疊系均有分布。具有工業(yè)價值的銻礦床主要分布在泥盆系,其次為三疊系、寒武系、新元古界丹洲群,而其他地層銻礦多呈礦點或礦化點分布(表3)。

表3 廣西銻礦賦礦地層一覽Tab.3 A list of ore-bearing strata of antimonydeposits in Guangxi

與泥盆系有關的銻礦產地主要分布在河池南丹—南寧—百色靖西、玉林博白、賀州—桂林等地(圖7)。在河池南丹—南寧—百色靖西一帶顯示為Sb高背景區(qū),與銻礦產地的分布相吻合,這一帶具有工業(yè)價值的礦床主要賦存在泥盆系中—上統,其產出有一定的層位選擇,主要賦礦巖性為扁豆條帶狀灰?guī)r、硅質巖、灰?guī)r頁巖、生物礁灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥巖、砂巖、泥灰?guī)r。

與三疊系有關的銻礦產地主要分布在桂西隆林西林—百色一帶,顯示為Sb高背景區(qū),與主要的淺成中-低溫熱液型銻礦床的分布相吻合,分布于樂業(yè)、凌云、田林、田東、田陽、平果的銻礦產地規(guī)模以礦(化)點為主,主要賦礦巖性為碳酸鹽巖、碎屑巖。

與志留系、寒武系、丹洲群有關的銻礦產地規(guī)模以礦點為主,部分達到小型,主要賦礦巖性以碎屑巖為主,巖石不同程度受到區(qū)域變質作用的影響。

各巖性組中,下泥盆統蓮花山組、郁江組、塘丁組,中泥盆統羅富組、東崗嶺組,上泥盆統融縣組、桂林組、榴江組,中三疊統百逢組、板納組是銻礦化的主要層位。

賦礦沉積建造有3個類型: 碎屑巖建造、碳酸鹽巖建造、變質巖建造。碎屑巖建造以早泥盆世—早三疊世臺地邊緣為主,以及臺、盆過渡帶含碳酸鹽巖的陸源碎屑巖建造,如坡巖、馬雄、馬蒿、龍灘、鎮(zhèn)龍山、金盆地、茶山、箭豬坡等銻礦床以大中型礦床為主。碳酸鹽巖建造以中泥盆世—早三疊世淺水碳酸鹽臺地沉積為主,如隆安都結、興安崔家、田東龍西、凌云新房子等,以礦點為主。變質巖建造為丹洲群陸源碎屑復理石沉積,新元古代強烈褶皺變質,如納翁紅崗銻礦、融水瓦瑤銻礦等,礦點少。一般2個碳酸鹽建造之間過渡的陸源碎屑巖建造銻礦化較為有利。

1.與三疊系(T)有關銻礦分布區(qū); 2.與泥盆系(D)有關銻礦分布區(qū); 3.與志留系(S)有關銻礦分布區(qū); 4.與寒武系()有關銻礦分布區(qū); 5.與丹洲群(T)有關銻礦分布區(qū); 6.Sb地球化學高背景區(qū)。

4 主要成礦時代

由于銻礦床礦物組合簡單,缺乏可供定年的礦物,廣西銻礦成礦時代測年數據少(表4),目前,除了南丹大廠地區(qū)幾個與巖漿巖關系密切的銻礦床外,大部分銻礦床(點)產出與巖漿活動無明顯的直接聯系,同一個礦床采用不同礦物或不同測年方法獲得的年齡差別大,廣西大部分銻礦床成礦精確年齡尚無法確定,且尚無法精確劃分廣西銻礦床的成礦期次。前人以桂北的金屬礦床為研究基礎,分析桂北地區(qū)主要金屬礦床及其與巖漿巖的成礦與演化關系,認為桂北地區(qū)銻礦產生于雪峰期[18-19]; 也有學者通過收集整理華南銻成礦帶同位素定年數據,以構造-巖漿活化理論為依據,認為華南地區(qū)銻礦化產生于加里東晚期[20]。但是,華南、桂北的銻礦床大規(guī)模爆發(fā)富集于燕山晚期的觀點是一致的[18-20],且多與燕山晚期的酸性巖漿巖的關系較為密切,礦床規(guī)模以大中型為主,多與鎢、錫、鉛鋅多金屬共(伴)生,產于坳陷區(qū)的斷褶帶。

表4 廣西部分代表性銻礦成礦年齡及成礦期統計Tab.4 Statistical table of metallogenic ages and periods of some representative antimony deposits in Guangxi

結合本次收集到的廣西銻礦床成礦年齡及成礦期次[35],以區(qū)域成礦地質背景、構造活動、巖漿活動為主線,剖析主要銻礦床的賦礦層位、成礦巖體,聯系主要成礦地質事件,將廣西銻礦成礦年代劃分為新元古代(雪峰期)、古生代(加里東晚期—華力西期)、中生代中早期(印支期—燕山早期)、中生代晚期(燕山晚期)、新生代(喜馬拉雅期)等5個成礦期。雪峰期為廣西銻礦形成的胚胎期,零星分布于桂北古陸邊緣及陸內褶皺區(qū)。加里東晚期—華力西期為銻礦床形成的萌芽期,稀疏分布于大陸邊緣沉積褶皺區(qū)。印支期—燕山早期為銻礦床形成的成長期,大量分布于桂西、桂西北大陸邊緣坳陷帶及桂東的斷褶帶,礦產地數量最多,但礦床規(guī)模小,以礦點、礦化點為主,個別達到小型,極少數達到中型,為燕山期銻礦富集奠定了物質基礎。燕山晚期為銻礦床形成的成熟爆發(fā)富集期,燕山期銻礦床資源儲量約占廣西銻礦總儲量的84%,大規(guī)模爆發(fā)富集于桂西北的坳陷區(qū)的斷褶帶,礦石品位富,礦體規(guī)模大,與鎢、錫、鉛鋅多金屬共(伴)生。喜馬拉雅期為銻礦床形成的凋零期,僅有小規(guī)模的風化堆積型銻礦,分布于桂西、桂中地區(qū),呈銻赭石、紅銻礦產出,部分紅銻礦附近發(fā)現有原生銻礦,如隆安都結銻礦、凌云下甲銻礦。

5 結論

(1)廣西銻礦在地理分布上范圍較廣,具有相對集中的特點,主要集中在百色市、河池市等地,以中小型礦床規(guī)模為主,大型礦床集中在河池市。

(2)廣西銻礦床在成因類型上以內生礦床為主,具有一定規(guī)模的銻礦床多與巖漿熱液有關,礦床規(guī)模以中小型礦床為主; 礦產地數量最多的礦床類型為淺成中-低溫熱液型銻礦床,成礦作用與巖漿熱液沒有直接或明顯的關系,礦床規(guī)模以礦點為主,多分布于桂西一帶。

(3)與巖漿熱液有關的銻礦床主要集中在桂西北的丹池地區(qū),復合型錫石-硫化物銻礦床與巖漿作用關系最為密切,成礦環(huán)境的巖漿活動及構造運動也最為強烈,礦石礦物組合也最為復雜,銻礦資源儲量在各類型礦床中的占比最高; 石英脈型銻礦床內有巖漿巖脈的穿插,銻鎢礦共(伴)生; 硫化物-石英脈型銻礦床主要分布于巖漿接觸外帶,隨著2012年以來深邊部勘查工作的推進,在箭豬坡247中段礦體中及ZK300-1中580.34 m處發(fā)現錫石,利用“缺位找礦”思路,為深部尋找中高溫復合型錫石-硫化物銻礦床提供了依據。

(4)廣西銻礦產出于深大斷裂旁側次級構造,礦體分布與富集受地層、構造、巖漿巖、接觸帶的聯合控制,主要集中在滇黔桂被動陸緣(Ⅳ-4-3),次為湘桂被動陸緣(Ⅳ-4-2),少數分布在欽防結合帶(Ⅳ-5-1)、雪峰—四堡古島弧(Ⅳ-4-1)。在Ⅲ級成礦帶中主要分布在湘中—桂中北(坳陷)成礦帶(Ⅲ-86)中,次為桂西—黔西南—滇東南北部(右江地槽)成礦帶(Ⅲ-88)。具有工業(yè)價值的銻礦床主要分布在泥盆系,其次為三疊系、寒武系、上元古界丹洲群,而其他地層銻礦多呈礦點或礦化點分布。

(5)廣西銻礦成礦始于雪峰期,形成于加里東晚期—華力西期,大量分布于印支期—燕山早期,大規(guī)模爆發(fā)富集于燕山晚期。在銻礦大規(guī)模爆發(fā)富集的同時,與鎢、錫、鉛鋅多金屬礦共(伴)生產出,礦石礦物組合類型豐富,與巖漿熱液作用成礦最為密切。

致謝:本文得到了“中國礦產地質志”項目辦公室、中國地質科學院及陳毓川先生的全力支持,在成文過程中得到《中國礦產地質志·廣西卷·銻銅鉬鎳鈷汞鉍礦》項目組、廣西自然資源廳、廣西地礦局、廣西地質調查院、廣西第六地質隊、中國地質科學院礦產資源研究所王登紅研究員、陳懋弘研究員和王永磊副研究員的大力支持和協助,在此一并表示衷心的感謝!

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