納雍縣木城—水東鉬鎳礦礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

劉波　李坤

【摘 要】本文闡述了貴州省納雍縣木城—水東鉬鎳礦礦床含礦地層特征，礦體產(chǎn)出形態(tài)、礦石特征、找礦標(biāo)志等，研究區(qū)鉬鎳礦嚴(yán)格受下寒武統(tǒng)黑色巖系控制，富礦體直接底板為一套較穩(wěn)定的黑色中厚層粗晶灰?guī)r。

【關(guān)鍵詞】鉬鎳礦；礦床地質(zhì)特征；找礦標(biāo)志；納雍縣

1.區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)大地構(gòu)造屬于華南板塊之揚(yáng)子陸塊西南緣，黔北臺隆遵義斷拱貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)的西段，和納雍—息烽斷裂、紫云—埡都斷裂、師宗—彌勒斷裂帶所圍限的三角地帶。（圖1）

2.礦床地質(zhì)特征

2.1地層區(qū)內(nèi)出露地層分別為上震旦統(tǒng)燈影組（Z2dy），下寒武統(tǒng)牛蹄塘組（∈1n）、明心寺組（∈1m），下石炭統(tǒng)大埔組（C1d）、中石炭統(tǒng)黃龍組+馬平組（C2h+m），中二疊統(tǒng)梁山組（P2l）、棲霞組（P2q），主要為被動(dòng)大陸邊緣和地臺內(nèi)部裂陷沉積，鉬鎳礦的賦礦層位為下寒武統(tǒng)牛蹄塘組。從老到新分述如下：

2.1.1燈影組（Z2dy）：是區(qū)內(nèi)鉛鋅礦的重要含礦層位，分為兩段，巖性描述如下：

第一段（Z2dy1）：灰白色中—厚層細(xì)晶白云巖，晶洞不發(fā)育，厚大于50m。第二段（Z2dy2）：底部：灰、灰黃色薄—中厚層細(xì)晶白云巖，局部夾不規(guī)則的硅質(zhì)條帶；中部：灰、灰白色中—厚層或塊狀細(xì)晶白云巖，局部見極少量的砂質(zhì)團(tuán)塊，中部見斜交層理及砂質(zhì)條帶分布，砂質(zhì)條帶在走向及傾向上極不連續(xù)， 變化較大，本層局部發(fā)育斜交層理；上部：灰、灰白色薄—中厚層細(xì)晶白云巖夾硅質(zhì)條帶及硅質(zhì)團(tuán)塊。厚度270m。

2.1.2牛蹄塘組（∈1n）：是區(qū)內(nèi)鉬鎳礦的重要賦礦層位，底部：黑色炭質(zhì)頁巖，中部見一套厚約0.20～0.60m的黑色粗晶灰?guī)r，灰?guī)r之上見一套厚約0.02～0.2m的鉬鎳礦層，上部：黑色炭質(zhì)頁巖夾綠色砂質(zhì)頁巖。與下伏燈影組呈平行不整合接觸，厚21～60m。

2.1.3明心寺組（∈1m）：黃綠色粉砂質(zhì)粘土巖夾石英砂巖，中部夾一套灰至灰白色薄—中厚層鮞狀灰?guī)r。與下伏牛蹄塘組呈整合接觸。厚220～300m。

2.1.4大埔組（C1d）：底部：灰至暗灰色中厚層含燧石團(tuán)塊及條帶狀細(xì)晶白云巖，中部夾一套青灰色鈣質(zhì)頁巖；上部：灰白色中至厚層粗晶白云巖。與下伏明心寺組呈平行不整合接觸，在局部與下伏地層界面上見珊瑚化石。厚60～100m。

2.1.5黃龍組及馬平組（C2h+m）：淺灰色厚層生物屑灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r。厚約80m。

2.1.6二疊系地層：與下伏地層大埔組或黃龍+馬平組呈假整合接觸，發(fā)育有梁山組砂泥坪—沼澤相含煤巖系；棲霞組淺海陸棚相泥至粉晶灰?guī)r夾頁巖、硅質(zhì)巖。

圖2礦區(qū)地質(zhì)略圖

1.二疊系棲霞組；2.二疊系梁山組；3.石炭系黃龍+馬平組；4.石炭系大浦組；5.寒武系明心寺組；6.寒武系牛蹄塘組；7.震旦系燈影組；8.斷層及編號；9.鉬鎳礦層露頭線

2.2構(gòu)造

2.2.1褶皺

礦區(qū)位于張維穹狀背斜南翼近核部，核部地層出露了燈影組、牛蹄塘組、明心寺組，翼部地層僅出露了大埔組、馬平組+黃龍組、梁山組、棲霞組，巖層產(chǎn)狀平緩，傾角一般3～10°。

2.2.2斷層

區(qū)內(nèi)斷層比較發(fā)育，但都分布在鉬鎳礦體的邊緣部分，以北東向?yàn)橹鳎蔽飨虼沃?。北東向斷層：主要有水東斷層（F1）、帕那斷層（F2）、鄧家寨斷層（F3），F(xiàn)4等該組斷層規(guī)模大，切割深，形成時(shí)間早且長期反復(fù)活動(dòng)，使得眾多礦體（點(diǎn)）分布在該斷夾塊中，可能是深部礦物質(zhì)進(jìn)入該區(qū)的導(dǎo)礦構(gòu)造。

2.3礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)含礦地層為下寒武統(tǒng)牛蹄塘組，其巖性以灰黑色、黑色炭質(zhì)鱗片狀頁巖為主，近底部為一套高碳化的炭質(zhì)頁巖、粘土巖，局部見磷質(zhì)結(jié)核，與下伏地層呈平行不整合接觸，其層序自上而下為：

明心寺組（∈1m）：灰綠色薄層泥質(zhì)粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖互層產(chǎn)出。

（1）淺黃色、黑色炭質(zhì)頁巖，厚度大于5m；

（2）貧礦層，富含高碳質(zhì)，其間含大小為0.5×2cm～0.6×0.8m的結(jié)核，結(jié)核成分主要為黃鐵礦，其晶粒呈放射狀結(jié)合體，局部見方解石細(xì)脈分布，厚度0.3～1.3m；

（3）鉬鎳礦富集層，鉬鎳礦物以及其它金屬礦物顆粒呈細(xì)層分布，層厚1～5mm，多金屬層之間為粘土礦物及炭質(zhì)組成的細(xì)層，厚亦為數(shù)毫米至1cm。該富集層厚0.1～0.5m，其中見少量的結(jié)核分布，局部見鉬鎳礦物集合體將結(jié)核包裹；

（4）灰黑色、黑色中厚層粗晶灰?guī)r，一般呈透鏡狀產(chǎn)出，厚度0.1～0.6m不等；

（5）黑色炭質(zhì)頁巖，厚度大于2m；

（6）高碳化的炭質(zhì)頁巖及片理化的炭質(zhì)頁巖，近底部見0.1～0.5m的含磷層，厚度約1m；

（7）含鐵質(zhì)粘土巖，風(fēng)化后呈薄層粘土，厚度0.1～0.5m；

燈影組（Z2dy2）：巖性為灰白色中至厚層細(xì)晶白云巖。

2.3.1 礦體分布、規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀

該區(qū)鉬鎳多金屬含礦層賦存于下寒武統(tǒng)牛蹄塘組中下部黑色炭質(zhì)頁巖之中，鉬鎳礦物集合體以及其它金屬礦物呈條帶狀、扁豆?fàn)罘植加谔抠|(zhì)粘土巖之中，礦層中含有較多大小為幾毫米至幾十厘米的結(jié)核，結(jié)核成分主要為黃鐵礦、重晶石、毒重石以及粗晶灰?guī)r，局部見結(jié)核被鉬鎳礦物集合體包裹及竹葉狀磷質(zhì)結(jié)核。

根據(jù)地形切割情況以及勘查區(qū)的F1、F2、F3、F4斷層切割情況把鉬鎳礦床劃分為14個(gè)礦體。就主礦體特征闡述如下：

Ⅳ礦體：礦體產(chǎn)于牛蹄組中部的黑色炭質(zhì)頁巖中，底部見一套厚0.20～0.60m淺灰、灰黑色薄至中厚層的粗晶灰?guī)r，礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，礦體傾向200～330°，傾角2～10°，礦體走向控制長大于4000m，傾斜控制寬約1300m。礦體厚一般0.02～2.31m，最厚達(dá)3.71m，平均0.710m，厚度變化系數(shù)83%，屬于厚度較穩(wěn)定型礦體；礦體一般含M0：0.037～5.368%，礦體平均含M0：0.380%，品位變化系數(shù)117%，組分分布較均勻。礦體一般含Ni：0.046～3.98%，平均含Ni：0.345%。

Ⅹ礦體：礦體產(chǎn)于牛蹄組中部的黑色炭質(zhì)頁巖中，底部見一套厚約0.20～0.40m淺灰、灰黑色薄至中厚層的粗晶灰?guī)r，礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，礦體傾向20～60°，傾角2～5°，礦體走向控制長大于2100m，傾斜控制寬約900m。礦體厚一般0.02～1.23m，平均0.490m，厚度變化系數(shù)82%，屬于厚度較穩(wěn)定型礦體；礦體一般含M0：0.099～6.257%，礦體平均含M0：0.357%，品位變化系數(shù)129%，組分分布較均勻。礦體一般含Ni：0.072～3.27%，平均含Ni：0.236%。

2.3.2礦石質(zhì)量特征

2.3.2.1礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有粉砂結(jié)構(gòu)，礦石由陸源碎屑、粘土礦物、炭質(zhì)、硅質(zhì)及黃鐵礦六部分共同構(gòu)成。它們各自特征為，陸源碎屑：成分主要為石英礦物屑，次為白云母礦物屑等；粘土礦物：分布不均勻，顯微晶狀，不顯光性特征；炭質(zhì)：分布不均勻，污手；硅質(zhì)：分布不均勻，結(jié)晶粒度<0.10mm，變形顯著、束狀產(chǎn)出，中低突起，一級灰干涉色；黃鐵礦：分布不均勻，結(jié)晶粒度<0.03mm，微～顯微晶狀，高硬度，淺黃白色反射色。

礦石除具有粉砂狀結(jié)構(gòu)外，還具有膠體結(jié)構(gòu)、生物膠體球狀結(jié)構(gòu)、草莓結(jié)構(gòu)、半自形～自形粒狀結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造有碎屑條帶、條紋構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、礫石條帶狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造，其中膠狀硫鉬礦與方硫鎳礦和黃鐵礦、炭泥質(zhì)、生物藻類殘?bào)w聚合組成膠體條帶、碎屑、礫石和球狀結(jié)核，也可以由藻類球體與炭質(zhì)單獨(dú)組成膠體條帶、碎屑、礫石等，成巖期由膠體鎳礦物和黃鐵礦脫膠結(jié)晶生成方硫鎳礦、針鎳礦、輝鎳礦、輝砷鎳礦、黃鐵礦等脈體或團(tuán)塊沿膠體碎屑收縮裂紋穿插或形成環(huán)邊。

2.3.2.2礦物成分

礦物成分復(fù)雜，有碳硫鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦以及方硫鎳礦、紫硫鎳礦、針鎳礦、硫砷鎳礦等鎳的獨(dú)立礦物。其主要礦石礦物特征如下：

碳硫鉬礦：主要為不規(guī)則條帶狀、碎屑和礫石，產(chǎn)于金屬硫化物層中，或?yàn)殂f鎳礦石的主要礦石礦物，新鮮斷口顯鋼灰色，半金屬光澤，條痕深灰色，易染手，風(fēng)化后光澤暗淡，表面常有藍(lán)色的暈圈，斷口微粒狀或平坦?fàn)?，鏡下為階梯狀。反射光下呈棕灰色或灰色帶玫瑰色，含鉬的品位低時(shí)顯藍(lán)灰色。

鎳礦物：礦物有方硫鎳礦、針鎳礦、輝砷鎳礦、硫鎳礦。方硫鎳礦又稱為二硫鎳礦，主要產(chǎn)出有兩種，一種為沉積階段形成的膠體球粒，另一種為沉積階段生成的晶粒。方硫鎳礦在反光鏡下顯褐色～紫色反射色，均質(zhì)，無反射多色性和內(nèi)反射。與普通的方硫鎳礦對比，其反射率有所降低，反射色則變深。砷鎳礦、硫鎳礦、針鎳礦等這幾種礦物在沉積期也形成膠狀球粒或條帶，但成巖期則多轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶礦物。

黃鐵礦：黃鐵礦是礦石中含量最多、分布較廣的礦物，呈膠狀和結(jié)晶狀，沉積階段，膠狀黃鐵礦與膠狀方鎳礦交生，形成草莓狀結(jié)合體，成巖及后生階段，部分黃鐵礦脫膠并結(jié)晶，草莓狀球粒消失，形成自形～半自形粗晶黃鐵礦，呈團(tuán)塊狀、脈狀、網(wǎng)脈狀和樹枝狀產(chǎn)出。在反光鏡下多呈黃白反射色，反射率高，均質(zhì)，無反射多色性及內(nèi)反射。以高反射率特征的反射色易與其它硫化物區(qū)別。

脈石礦物由硅質(zhì)、碳質(zhì)、云母、自生石英、白云石、方解石、磷灰石組成。

方解石：它形晶粒，多呈拉長狀，均勻廣泛分布，部分粒狀，少量為粒狀。拉長狀一般短徑0.05～1mm，長徑0.4～3.5mm，定向排列，顯示定向構(gòu)造特征。粒狀者一般0.1～1mm，見集合體成拉長狀，為粒狀者一般≤0.07mm。

碳質(zhì)：①多相對集中構(gòu)成暗色條紋，其定向排列，除碳質(zhì)外混雜有許多微粒方解石及石英，這些條紋分布于大的方解石晶粒間。②另見少量一部分碳質(zhì)呈微細(xì)塵點(diǎn)狀散布于方解石中。

石英：粒狀，粒度一般為0.01～0.06mm，多存在于碳質(zhì)相對集中的暗色或黑色條紋中，部分較大的方解石晶粒中呈包體。

絹（白）云母：細(xì)小鱗片狀，多存在于碳質(zhì)相對集中的暗色或黑色條紋中。

2.3.2.3礦石化學(xué)成分

礦石的主要化學(xué)成分及其含量分別為： CaO：6.80～9.24%，平均為：8.22%，TF2O3：6.34～17.81%，平均為：12.04%，Al2O3：2.23～10.23%，平均為：6.39%，TS：5.15～20.63%，平均為：12.44%（見表1）。

鉬鎳礦的主要化學(xué)成份為：Mo、Ni；次要組份為：Zn、Cu、Co等。礦石化學(xué)成分除有益組份外，還含有一定的微量元素。（見表2）

2.3.2.4礦石類型

2.3.2.4.1礦石自然類型有：層紋狀鉬鎳礦石、條帶狀鉬鎳礦石、塊狀鉬鎳礦石、竹葉狀鉬鎳礦石和扁豆?fàn)钽f鎳礦石

2.3.2.4.2礦石的工業(yè)類型有：碳硫鉬礦石、膠硫鉬礦石、方硫鎳礦石、針鎳礦石、硫鎳礦石和輝砷鎳礦石等。

2.3.2.4.3礦石品級：根據(jù)鉬礦石的品位（Mo：0.05～6.45%）劃分，本區(qū)鉬礦有兩種品級的礦石：鉬貧礦石（Mo：0.08—<1%）和鉬富礦石（Mo：≥1%）。

2.3.3 礦體圍巖、夾石及圍巖蝕變

2.3.3.1礦體的底板為灰黑色薄至中厚層粗晶灰?guī)r，頂板為一套灰黑色炭質(zhì)頁巖，圍巖及夾石主要為炭質(zhì)頁巖。本區(qū)內(nèi)礦層中基本不含夾石。

2.3.3.2圍巖蝕變主要見白云石化、閃鋅礦化、黃鐵礦化。

2.3.4礦石有益有害組分

2.3.4.1礦石的有益組份主要是鎳、鉛鋅、銅、鈷等，鉬的絡(luò)合物（Mo ， Fe ，Ni ） 3 （ S ，As） 6C10，即碳硫鉬礦，鎳的化合物；方硫鎳礦、針鎳礦、輝鎳礦、輝砷鎳礦、黃鐵礦，鉑簇元素及稀土元素等。

2.3.4.2礦石的有益組份除鎳外，還有鉛鋅、銅、鈷。

2.3.4.3主要有害雜質(zhì)組份的含量及其變化特征

區(qū)內(nèi)鉬鎳礦石的有害雜質(zhì)組份有：P、As、CaO、SiO2等，其含量及其變化特征如下：

2.3.4.3.1磷元素是影響鉬鎳礦石選礦性能的主要雜質(zhì)組份，在西區(qū)鉬鎳礦地表工程中，其含量變化范圍為：0.48～2.43%，鉬鎳富礦體為：2.43%，一般小于1%，在東區(qū)鉬鎳礦地表工程中，其含量變化范圍為：0.56～2.08%，鉬鎳富礦體為：2.08%，一般小于1%。

2.3.4.3.2砷元素是影響鉬鎳礦石選礦性能的主要雜質(zhì)組份，在西區(qū)鉬鎳礦地表工程中，其含量變化范圍為：0.072～0.338%，鉬鎳富礦體為：0.338%，一般小于1%，在東區(qū)鉬鎳礦地表工程中，其含量變化范圍為：0.149～0.957%，鉬鎳富礦體為：0.957%，一般小于1%。

上述有害元素磷與鉬品位的相關(guān)系數(shù)為：0.27，通過鉬與磷的散點(diǎn)圖可以看出，隨著鉬品位的增大，磷的含量值均在0.5～1%之間變化，散點(diǎn)圖中有兩個(gè)高值點(diǎn)，均由富礦體產(chǎn)生，可以看出隨著鉬品位的增大，磷的含量值均呈降低態(tài)勢。因此兩元素具弱相關(guān)關(guān)系。（圖4）

有害元素砷與鉬品位的相關(guān)系數(shù)為：0.55，通過鉬與砷的散點(diǎn)圖可以看出，隨著鉬品位的增大，砷的含量值均在0～0.3%之間變化，散點(diǎn)圖中有兩個(gè)高值點(diǎn)，均由富礦體產(chǎn)生，可以看出隨著鉬品位的增大，砷的含量值均呈升高態(tài)勢。因此鉬與砷兩元素具正相關(guān)關(guān)系。（圖3）

3.找礦標(biāo)志

根據(jù)鉬礦的賦存層位及巖性特征，其找礦標(biāo)志主要有如下幾點(diǎn)：

3.1層位標(biāo)志：下寒武統(tǒng)牛蹄塘組黑色巖系控制了區(qū)內(nèi)含礦層的分布，是尋找該類型鉬鎳礦床的區(qū)域標(biāo)志。

3.2巖性標(biāo)志：礦體頂板一般為黑色炭質(zhì)頁巖，在距礦體20～50cm左右有黃鐵礦結(jié)核、鈣質(zhì)結(jié)核或細(xì)粒黃鐵礦呈細(xì)脈狀沿層充填、零星分布，鉬鎳礦石中見少量的磷質(zhì)結(jié)核分布；底板一般為一套厚約20～60cm的黑色中厚層粗晶灰?guī)r分布。

3.3在礦層底板的黑色中厚層粗晶灰?guī)r具有重結(jié)晶作用，結(jié)晶作用較強(qiáng)的礦化較強(qiáng)，反之則較弱或者尖滅。

3.4生物標(biāo)志：在礦區(qū)的大部分鉬鎳礦石中見生物化石分布，其生物特征為：形態(tài)為管狀，在其表面見紋飾分布和玻璃光澤。

4.結(jié)語

研究區(qū)鉬鎳礦礦床嚴(yán)格受下寒武統(tǒng)黑色巖系控制，其富礦體底部有一套較穩(wěn)定的黑色中厚層粗晶灰?guī)r呈層狀或球狀透鏡體分布。礦石結(jié)構(gòu)以粉砂結(jié)構(gòu)為主，礦石構(gòu)造有碎屑條帶、條紋構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、礫石條帶狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造等。礦物成分復(fù)雜，有碳硫鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦以及方硫鎳礦、紫硫鎳礦、針鎳礦、硫砷鎳礦等鎳的獨(dú)立礦物。研究區(qū)鉬鎳礦礦床找礦標(biāo)志明顯。

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