唐嘉俊，黃玉珍，黃子龍

(廣西壯族自治區(qū)二七一地質(zhì)隊，廣西 桂林 541199)

0 引言

自20世紀(jì)80年代以來，先后有廣西第一地質(zhì)隊、廣西二七一地質(zhì)隊在牛塘界開展了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作，也有不少科研院校在桂北牛塘界一帶進(jìn)行過各類科研工作，取得了較多工作成果及研究成果[1-10]。近年，廣西壯族自治區(qū)二七一地質(zhì)隊在興安縣牛塘界礦區(qū)開展了深部詳查及資源儲量核實工作，對礦區(qū)地質(zhì)特征有了進(jìn)一步的了解和認(rèn)識；本文在前期勘查工作的基礎(chǔ)上，分析該礦區(qū)成礦地質(zhì)特征，總結(jié)了礦床成礦要素，建立了成礦模式，分析下一步的找礦方向，為礦區(qū)深邊部找礦工作提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

牛塘界鎢礦床位于南華準(zhǔn)地臺桂北臺隆之越城嶺斷褶帶之越城嶺背斜南端[11]，越城嶺巖基及貓兒山巖基中間的南部，新寧—資源斷裂帶西側(cè)(圖1)。

區(qū)域內(nèi)出露地層有新元古界板溪群、震旦系變質(zhì)巖系，下古生界寒武系淺變質(zhì)砂頁巖及奧陶系、泥盆系。區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，其中以資源斷裂為代表的NE—NNE向斷裂構(gòu)造最為顯著，是本區(qū)主要的控礦構(gòu)造。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動強烈，廣泛分布有加里東期黑云母花崗巖，侵入于板溪群、震旦系、寒武系和奧陶系，構(gòu)成貓兒山復(fù)式巖體的主體；燕山期巖漿活動所形成的細(xì)—中粒黑云母花崗巖或中—細(xì)粒白云母花崗巖則以小巖株或巖體群產(chǎn)出于貓兒山巖體和越城嶺巖體內(nèi)部及兩者之間的新寧—資源斷裂帶附近，組成數(shù)以百計的大小不等的花崗巖體(面積一般小于1 km2)，和數(shù)以千計的各類巖脈，其中牛塘界巖株群(細(xì)粒二云母花崗巖)與鎢礦成礦關(guān)系密切。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 賦礦地層特征

礦區(qū)出露地層主要是寒武系，次為上震旦統(tǒng)陡山沱組、老堡組，中泥盆統(tǒng)應(yīng)堂組(圖2)。礦區(qū)含礦地層主要局限于寒武系清溪組。在礦區(qū)該組又分為四個巖性段，由下而上：①清溪組第一巖性段為絹云母板巖、絹云母泥板巖、斑點狀絹云母板巖，巖石含炭，夾少量砂巖、粉砂巖和透鏡狀灰?guī)r。厚82 m。②清溪組第二巖性段分為上中下三部分，下部和上部為輕變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖夾絹云母板巖，是鎢礦的產(chǎn)出層位；中部為含炭絹云母板巖夾泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r、薄層大理巖，為牛塘界礦床賦礦層位，厚210～350 m。

該段巖層空間上由北西至南東，沉積厚度逐漸增大(由176 m漸變?yōu)?50 m)，含礦巖系中的長石質(zhì)砂巖急劇減少，變?yōu)閮蓚€3～5 m厚的透鏡體，而碳酸鹽巖夾層則迅速增加，一般十多層，最多達(dá)32層，單層厚0.5～3 m，最厚達(dá)15 m。③清溪組第三巖性段為含炭絹云母板巖夾綠泥絹云板巖，厚70 m。④清溪組第四巖性段為絹云母板巖、綠泥絹云板巖夾泥質(zhì)灰?guī)r，厚175～312 m。

2.2 控礦構(gòu)造

本區(qū)經(jīng)歷了加里東期、印支期、燕山期等多期次構(gòu)造運動[11-15]，斷裂構(gòu)造及褶皺構(gòu)造具多期疊加，并繼承性明顯。礦區(qū)斷裂十分發(fā)育，有NNE向、NW向、SN向、EW向四組；NNE向組的F1與成礦有關(guān)，為資源斷裂的一部分，該斷裂控制了區(qū)域上白堊系斷陷盆地的沉積、燕山期花崗巖的侵入，破壞了加里東至燕山期的褶皺，同時還控制了本區(qū)礦產(chǎn)的分布。礦區(qū)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造活動，發(fā)育大量的與各期構(gòu)造相配套的裂隙。構(gòu)造活動所發(fā)育NW—SE向的切割前期構(gòu)造的裂隙，是后期熱液的運輸通道，多為后期石英脈體充填，并為成礦層位帶入較強的鎢礦化，并對原先鎢礦石進(jìn)行疊加富集起到了重要作用；層間裂隙是白鎢礦富集的場所，多為熱液石英脈充填。

地層多表現(xiàn)為單斜構(gòu)造，巖層傾向SW 210°～240°，傾角20°～50°。單斜地層在傾向上及走向上可呈現(xiàn)出寬緩的背向斜構(gòu)造，故在礦區(qū)地質(zhì)圖上表現(xiàn)出有NE向的寬緩褶皺，局部因斷層的影響，呈較陡傾角的背向斜構(gòu)造。礦層與圍巖發(fā)生同步褶皺。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的牛塘界巖體為加里東期[3-4]，呈小巖株群產(chǎn)出，共出露12個小巖株，巖性為云英巖化中細(xì)?！辛；◢弾r，具電氣石化、絹云母化、綠泥石化等，侵入寒武系清溪組不同層位及礦層，圍巖具強烈的矽卡巖化、角巖化、綠泥石化，并有眾多的微細(xì)石英脈充填。

礦區(qū)巖漿巖有加里東期巖基及加里東期巖株群。前者為中粒黑云母、白云母-二云母花崗巖，廣泛分布，呈巖基產(chǎn)出，北部分布的為貓兒山巖體的南東端的一部分，東部分布的則屬越城嶺巖體的一部分。后者為中細(xì)—細(xì)粒白(二)云母二長花崗巖，地表呈大小不等的巖株群產(chǎn)出，出露面積一般小于0.02 km2，侵入于寒武系清溪組中，其深部則連成一體。

2.4 礦體特征

牛塘界礦區(qū)內(nèi)礦體為層狀白鎢礦(圖3)，礦層產(chǎn)于新寧—資源斷裂帶西側(cè)，賦存于特定的層位即寒武系清溪組第二段的泥質(zhì)粉砂巖夾灰?guī)r、大理巖(后蝕變?yōu)榻菐r、矽卡巖中)。分A、B兩個礦組，A礦組產(chǎn)于第二段下部，該部分厚60～130 m，由輕變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組成，間夾1～3層矽卡巖化角巖、1～2層大理巖或矽卡巖化大理巖，局部有含炭泥質(zhì)粉砂巖。含2～3層礦，局部達(dá)6層礦。礦層間距一般為10～30 m。B礦組產(chǎn)于第二段上部，該部分厚50～80 m，巖性也是由輕變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組成，間夾數(shù)層矽卡巖化角巖、大理巖或矽卡巖化大理巖，局部有含炭泥質(zhì)粉砂巖。含3～4層礦，礦層間距一般為2～31 m。礦體均產(chǎn)于巖體外接觸帶，距巖體600 m范圍內(nèi)。

礦體呈層狀、似層狀，或沿層產(chǎn)出的透鏡狀，與其上下盤巖層呈順層產(chǎn)出，礦層的產(chǎn)狀與圍巖的產(chǎn)狀一致，并與地層產(chǎn)生同步褶皺。礦層總體走向北西，傾向200°～250°，傾角一般為10°～40°，少部分達(dá)60°～70°。礦體嚴(yán)格受地層的控制，走向與傾向上膨縮現(xiàn)象明顯，往往在數(shù)十米甚至數(shù)米內(nèi)，礦體由數(shù)米厚迅速變薄至數(shù)十厘米或一米多，礦體沿走向、傾向上的變化均呈逐漸尖滅，慢慢被圍巖代替；一些地段礦層呈現(xiàn)分支復(fù)合，局部見熱液脈交切礦層(圖4)。

2.5 礦石質(zhì)量特征

礦石類型有矽卡巖型、矽卡巖化大理巖型、矽卡巖化粉砂巖型、含白鎢礦石英脈型。

礦物組分復(fù)雜，多達(dá)40多種，主要金屬礦物有白鎢礦、黃鐵礦、方鉛礦；次要有閃鋅礦、黃銅礦、輝鉍礦、輝銅礦等；非金屬礦物主要有石英、石榴石、透輝石、符山石、綠泥石、方解石。次有陽起石、透閃石、斜黝簾石、螢石、鈉長石。

礦石結(jié)構(gòu)以交代結(jié)構(gòu)為主、粒狀結(jié)構(gòu)(圖5)、角巖結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、篩狀變晶結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造以稀疏浸染狀構(gòu)造為主，常見條帶狀、微層狀構(gòu)造、脈狀穿插構(gòu)造。

礦石主要礦物為白鎢礦呈稀疏浸染狀分布于石英、石榴石、透輝石、綠泥石、方解石、長石粒間，有時呈星點狀斷續(xù)沿礦石的假層理充填。與熱液石英脈關(guān)系密切，常相對集中于熱液石英細(xì)脈、團(tuán)塊、條帶之中或其周圍。白鎢礦呈白色，強油脂光澤，自形、半自形粒狀，亦有呈不規(guī)則粒狀或溶蝕呈港灣狀者。粒徑一般為0.1～2 mm。產(chǎn)于石英脈中的白鎢礦粒徑粗大，可達(dá)幾毫米甚至幾厘米。白鎢礦常交代或包裹前期形成的石榴石、透輝石、符山石等矽卡巖礦物，同時又被后期熱液階段形成的方解石、綠泥石、石英等交代或沿其裂隙充填。

礦體頂?shù)装鍑鷰r主要為輕變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖(圖6)和斑點狀絹云母板巖，個別地方為花崗巖、含炭絹云母板巖、大理巖、矽卡巖化角巖。

圍巖具矽卡巖化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化等蝕變。與成礦關(guān)系最為密切的為矽卡巖化、硅化。

3 礦床成礦模式

3.1 礦床成因

本礦床是在富鈣碎屑沉積巖+區(qū)域變質(zhì)作用+多期巖漿熱液疊加作用+接觸交代而形成的矽卡巖型白鎢礦床。

寒武系清溪組第二段的細(xì)砂—粉砂濁流沉積地層，是本礦床的成礦物質(zhì)聚集層。

加里東期酸性巖漿活動，使得含鎢巖系在區(qū)域變質(zhì)和熱力變質(zhì)作用下，形成了以輕變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、絹云母板巖為主的輕變質(zhì)巖系。而含鎢較豐富的層位，因變質(zhì)分異作用引起了成礦元素的活化、遷移、聚集，變質(zhì)作用和巖漿熱液提供的熱力使在成礦巖系中活動的水被加熱，從而淋濾出聚集層中的成礦物質(zhì)鎢，形成了相對富集的鎢元素成礦流體，鎢元素隨流體的流動被移動搬運到成礦有利的地段進(jìn)行聚集。隨著流體溫度的降低，鎢礦物晶體析出形成富鎢礦化體；另一方面，富鎢流體的流動因為受清溪組第二段第二巖性段 (∈q2-2) 絹云母板巖的隔擋作用，僅僅局限在清溪組第二段第一巖性段 (∈q2-1) 和第三巖性段 (∈q2-3) 兩個巖性段內(nèi)活動，當(dāng)鎢元素被運移到有利的聚集地段，在合適的物化條件下就形成了富含鎢的礦化體。

燕山期構(gòu)造運動和巖漿活動，使新寧—資源斷裂再度活化成為巖漿活動的通道，燕山期花崗巖漿沿活化斷裂通道侵入礦區(qū)，攜帶有成礦元素的巖漿與區(qū)內(nèi)富含鎢的碳酸鹽巖系發(fā)生接觸交代作用形成矽卡巖礦物，使含鎢的礦化層發(fā)生矽卡巖化；同時燕山期巖漿帶來的氣熱，使前期形成的鎢礦化層中的鎢再度活化、再分配、再富集成矽卡巖型的鎢礦層。在燕山期期后熱液中，由深部上升含有豐富的硅質(zhì)、鎢元素的熱液，隨著含鎢石英脈的貫入和普遍硅化，形成了本區(qū)多期次、多來源、多成因的疊加層控礦床。

3.2 成礦模式

通過收集牛塘界典型礦床資料進(jìn)行綜合研究，分析成礦地質(zhì)條件，從構(gòu)造背景、成礦物質(zhì)來源、成礦時代、礦體特征、礦石礦物組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦床成因等方面描述其成礦模式。編制了其理想化成礦模式圖(圖7)。

新寧—資源深大斷裂為該區(qū)控巖控礦構(gòu)造、導(dǎo)礦構(gòu)造；寒武系清溪組為其成巖成礦之圍巖，其中的泥質(zhì)粉砂巖夾泥砂質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)巖類對成礦最有利，其頂?shù)装鍨楦咚苄缘陌鍘r對成礦起圈閉作用；礦源W來源于深部，Pb、S主要來源于圍巖；巖漿水上升與天水混合演化成含礦熱液。模式圖上自成礦中心向外，具有礦體—矽卡巖—變質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r、大理巖的分布規(guī)律，隱示了泥質(zhì)粉砂巖與所夾灰?guī)r類夾層因早期(加里東期)巖漿侵入分別形成大理巖、矽卡巖、角巖，后期的含礦熱液正是沿這些含活潑元素的巖層交代從而形成本區(qū)層狀矽卡巖型礦床。

4 找礦方向

1)2018年廣西二七一地質(zhì)隊在興安牛塘界礦區(qū)155～148號勘探線間開展深部詳查工作，發(fā)現(xiàn)礦體在采礦證最低可采高程300 m以下的A礦組中A2-4、A2-12、A1-3號礦體繼續(xù)往西南及深部延伸，礦區(qū)邊部的24號勘探線的A2-2號礦體往南面及深部延伸到礦區(qū)外，其中幾個礦體在深邊部均缺少工程控制，礦區(qū)深部及邊部是今后找礦工作的重點。

2)位于牛塘界西南方向的油麻嶺礦區(qū)，處于貓兒山復(fù)式背斜南傾伏端，在花崗巖接觸帶附件發(fā)現(xiàn)多種類型鎢礦體[16]，其成礦條件及礦化特征均較好，礦體具有一定規(guī)模，近幾年由于一些原因未開展找礦工作；圍繞礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦體，繼續(xù)在礦區(qū)深邊部開展找礦工作，有望取得較大突破。

3)位于牛塘界礦床北面的竹子水礦點，前期工作發(fā)現(xiàn)Ⅰ號白鎢礦化帶，Ⅲ號含Sn、Pb礦化帶；其成礦條件相似，且深邊部工作程度較低，可進(jìn)一步開展工作。

5 結(jié)論

1)牛塘界礦床是受地層層位(巖性)、構(gòu)造及巖漿巖控制的矽卡巖型礦床。

2)根據(jù)礦床成礦條件及地質(zhì)特征，建立了礦床的成礦模式，對在牛塘界一帶開展深邊部找礦工作具有一定的指導(dǎo)意義。