廣西大廠砂錫礦床地質(zhì)特征及形成條件

甘尕蓮，甘長福，宋慈安

(1. 青海有色地質(zhì)勘查局七隊，青海 西寧 810007； 2. 山金西部地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司，青海 西寧 810016； 3. 桂林理工大學(xué)，廣西 桂林 541004)

廣西大廠砂錫礦床地質(zhì)特征及形成條件

甘尕蓮1，甘長福2，宋慈安3

(1. 青海有色地質(zhì)勘查局七隊，青海 西寧 810007； 2. 山金西部地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司，青海 西寧 810016； 3. 桂林理工大學(xué)，廣西 桂林 541004)

通過對大廠礦區(qū)原生礦的成因及礦床類型分析，對大廠砂錫礦地質(zhì)特征進(jìn)行了研究，認(rèn)為砂錫礦床形成主要和地質(zhì)構(gòu)造、超大型原生礦床的物質(zhì)提供、與新構(gòu)造運動有關(guān)形成的地形地貌及溫?zé)?、潮濕亞熱帶氣候等因素有關(guān)。

砂錫；礦床類型；形成條件

1 成礦地質(zhì)背景

大廠錫礦位于廣西河池市南丹縣東南部，地處江南古陸西南緣的丹池成礦帶中，該成礦帶總體呈NW-SE狹長狀展布，長約100 km，寬30 km，是海西期—印支期右江被動陸緣裂谷盆地中的一個斷裂凹陷盆地。區(qū)內(nèi)的砂錫礦主要產(chǎn)于區(qū)內(nèi)的喀斯特山間侵蝕洼地、侵蝕溝谷、古河床及現(xiàn)代河床中[1]。

1.1 地層

礦區(qū)地層主要為第四系、石炭系和泥盆系，由老至新依次如下[2]。

泥盆系下統(tǒng)(D1)：鈣質(zhì)泥巖、頁巖夾薄層狀泥灰?guī)r、皺紋狀含生物灰?guī)r及粉砂質(zhì)泥灰?guī)r、含礫泥巖。

泥盆系中統(tǒng)(D2)：納標(biāo)組(D21)，泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、薄層狀含生物灰?guī)r，在龍頭山地段為生物礁灰?guī)r；羅富組(D22)，粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖、碳質(zhì)頁巖、泥巖夾泥灰?guī)r、灰?guī)r或泥灰?guī)r夾黑色頁巖。

泥盆系上統(tǒng)(D3)：榴江組(D31)，硅質(zhì)巖；五指山組(D32)，寬條帶狀泥灰?guī)r、細(xì)條帶狀硅質(zhì)巖夾薄層灰?guī)r、小扁豆?fàn)罨規(guī)r、大扁豆?fàn)罨規(guī)r；同車江組(D33)，泥灰?guī)r夾鈣質(zhì)頁巖及鈣質(zhì)砂巖、碳質(zhì)頁巖、薄層泥灰?guī)r。

石炭系(C)：含燧石白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r。

第四系(Q)：殘坡積層，為黃褐色及黑褐色粘土及砂礫，一般厚0～10 m。

1.2 構(gòu)造

大廠礦區(qū)位于NW向丹—池復(fù)式大背斜之西帶大廠(倒轉(zhuǎn))背斜，其西側(cè)為大廠逆掩斷層，構(gòu)成NW向主構(gòu)造線方向[2]。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，可分為NW、NE、SN和EW向4組：NW向斷裂(大廠斷裂)，走向325(°)，傾向NE向，傾角20(°)～85(°)不等，為壓性大逆掩斷層，沿斷裂帶糜棱巖及不同地層巖性韌性滑脫發(fā)育，是為本區(qū)的主要導(dǎo)礦構(gòu)造；NW向斷裂，主要傾向NW，少數(shù)傾向SE，橫切NW向斷裂，多為平移或張剪性斷層；SN向斷裂，張性鋸齒狀，多為玢巖脈和花崗斑巖脈充填形成巖墻或為石英脈充填；EW向斷裂，不甚發(fā)育，多為小型剪(張)性平移斷層。另外，層間滑脫和層間破碎也很發(fā)育。原生錫石硫化物礦床則受次級斷裂或裂隙帶及層間剝離構(gòu)造控制。

1.3 巖漿巖

本區(qū)出露于地表的巖漿巖主要為丹池主背斜軸部龍箱蓋花崗巖巖床及大廠背斜的近SN向的花崗斑巖脈和閃長玢巖脈。龍箱蓋花崗巖在深部為NNW向隱伏帶狀巖基[3]?；◢弾r：為中—粗粒斑狀黑云母花崗巖或中粒黑云母花崗巖，后者為隱伏花崗巖的主體?；◢彴邘r：出露于長坡—銅坑礦床東部，呈SN向展布，延長約10 km，厚5～28 m不等。閃長玢巖：出露于長坡—銅坑礦床的西部，呈SN向展布，延長約7 km，厚2～12 m不等。

2 砂錫礦床地質(zhì)特征

2.1 礦床成因類型及分布

1) 殘坡積型

主要分布于巴力、龍頭山的東坡原生錫石硫化物礦化破碎帶的侵蝕洼地中，如新洲高峰砂錫礦。具有礦層厚度變化較大、錫石顆粒較粗的特征。

2) 坡積型

主要分布于巴力、龍頭山的西坡原生錫石硫化物礦化破碎帶的陡坡變緩的坡腳和凹地中，如隊部、同車江、老長坡及洪塘(東部)砂錫礦。具有礦層厚度變化較大、錫石顆粒較粗、礫石成分菱角清楚、分選較差的特征。

3) 沖積—坡積型

本區(qū)主要的礦床類型，分布于巴力、龍頭山的西麓原生錫石硫化物礦化破碎帶的石炭系碳酸鹽巖的侵蝕喀斯特谷地中，如沙坪、冷水沖砂錫礦。這類砂錫礦直接與其東部的隊部、同車江、老長坡等砂錫礦相連而無明顯的界線，具有礦層厚度變化相對較小、礫石成分具一定的滾圓度，分選較好的特征。

4) 沖積型

本區(qū)最主要的礦床類型，分布于大廠水系的中游和下游，堆積在喀斯特溝谷、侵蝕谷地、河床涇流及喀斯特洼地中，如洪塘、大廠礦區(qū)南部的平村、老木崗等砂錫礦?？λ固販瞎戎械纳板a礦具有礦層狹而長、厚度大、分選作用明顯、砂礫層常夾粘土層或砂質(zhì)粘土層的特征。

5) 沖洪積型

主要分布于大廠礦區(qū)的西部外圍，堆積于喀斯特洼地和山間低谷中，如翁樂、蘆塘砂錫礦。具有礦層產(chǎn)于沖洪積物的上部、厚度較小、錫石顆粒較細(xì)、輕的重砂礦物增多的特征。

6) 人工堆積型

主要分布于酸水灣、冷水沖、老長坡、同車江等地，通常覆蓋在殘坡積、坡積、沖積—坡積砂錫礦之上，厚度變化較大。老的人工堆積除原生礦沖洗后的“廢石”、選礦后的尾砂外，還有前人煉礦的爐渣。新的人工堆積主要是尾砂，現(xiàn)在在酸水灣、老長坡、砂坪、洪塘等砂錫礦之上堆積的尾砂厚度達(dá)10～30 m不等。

2.2 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及品位變化

1) 酸水灣砂錫礦床

位于大廠礦區(qū)北部，礦床類型為沖洪積型和人工堆積型，屬中型。礦體走向及形態(tài)變化極大，總體走向近EW，并有近NNE向、NNW向之分支。礦體主要賦存于侵蝕溝谷現(xiàn)代河床的砂質(zhì)粘土及砂礫層中，礦層平均厚度3～5 m，在礦床的上部現(xiàn)堆積有厚約>10 m的尾砂。基巖為泥盆系同車江組頁巖、碳質(zhì)頁巖及砂巖。礦石Sn品位0.25%～0.40%。

2) 冷水沖—老長坡砂錫礦床

位于礦區(qū)中北部西側(cè)，礦床類型為坡積或沖坡積過渡型及人工堆積型，屬大中型。冷水沖砂礦體為近SN向及NNE向分叉長條狀，老長坡砂礦體主要為NNE向及NWW向的分支，分布面積約為0.13 km2。礦體主要賦存于侵蝕洼地、谷地及喀斯特溝谷的砂質(zhì)粘土層及下部菱角完整的礫石層中，礦層平均厚度5～7 m，在礦體中間堆積有大量的尾砂。基巖為石炭系灰?guī)r和泥盆系同車江組頁巖、碳質(zhì)頁巖及砂巖。含尾砂的礦石品位較高，Sn平均可達(dá)0.484%，老長坡品位較低，平均為0.336%，全區(qū)品位的穩(wěn)定性較差。

3) 隊部砂錫礦床

位于礦區(qū)中部西側(cè)，礦床類型主要為坡積型，次為人工堆積型，屬大中型砂礦床。礦體形態(tài)略呈面狀，其北部與老長坡礦體相連。礦體堆積于山麓斜坡的砂質(zhì)粘土和礫石層中，礦層平均厚度5～8 m?；纵^平整，基巖為石炭系灰?guī)r和泥盆系同車江組頁巖、碳質(zhì)頁巖及砂巖。礦石Sn品位0.45%以上，品位變化較大。

4) 砂坪砂錫礦床

位于礦區(qū)中部西側(cè)，礦床類型主要為沖坡積過渡型，次為坡積型，屬大型砂礦床。礦體呈近長方形條狀，走向SN，長1 800 m，寬平均200 m，分布面積0.4 km2，礦層平均厚20 m，最厚可達(dá)60 m。礦層產(chǎn)于一山間侵蝕洼地砂礫夾粘土層和砂礫層中，底部含有一層厚約5～10 m的不含礦的坡積層?；卓傮w較為平整但局部有一定變化，基巖主要為石炭系白云質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r。礦石Sn品位0.398%。礦體在下游及中游品位較高，上游較低；表層較低，隨深度加深，品位提高。

5) 洪塘砂錫礦床

位于礦區(qū)中南西側(cè)，礦床類型為沖積型，屬大型砂礦床。礦體呈近長方形條狀，走向25(°)，長1 200 m，寬平均80 m，分布面積0.1 km2，礦層平均厚21 m，最厚可達(dá)50余米。在礦床的上部現(xiàn)堆積有厚約10～15 m的尾砂。礦層產(chǎn)于喀斯特山間侵蝕溝谷粘土層、砂質(zhì)粘土層和砂礫層中。基底形態(tài)變化很大，基巖為石炭系含燧石白云質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r。礦石Sn品位0.477%。礦體在上游東部和下游河床兩側(cè)品位較低，其他層位較高；礦層隨深度加深，品位提高。

6) 平村砂錫礦床

位于礦區(qū)南部，礦床類型為沖積型，屬大型砂礦床。礦床賦存于第3級階地古河床及現(xiàn)代河床中，呈狹長彎曲的帶狀，總體走向近NWW，長5 200 m，寬平均80 m，分布面積0.96 km2，礦層厚5～10 m，最厚20 m。在礦床的上部現(xiàn)堆積有厚約5～10 m的尾砂。礦層主要產(chǎn)于砂礫層和砂礫夾粘土層中，北部上游基底形態(tài)變化較大，基巖為灰?guī)r及砂頁巖。錫石顆粒較細(xì)。礦石Sn品位0.347%，沿古河床由中心向兩岸品位由富變貧。

2.3 礦石類型及物質(zhì)組成

1) 礦石類型

按砂錫礦賦存介質(zhì)的類型，可將砂錫礦礦石分為砂礫層和砂礫夾粘土層礦石類型、粘土層和砂質(zhì)粘土層礦石類型和人工堆積層礦石類型3種類型。前者為本區(qū)主要礦石類型。

2) 物質(zhì)組成

砂錫礦礦石基本上由礫石、粘土和重砂礦物3部分組成。礫石成分主要是硅化頁巖或板狀頁巖，灰?guī)r，砂巖，頁巖，燧石灰?guī)r，花崗斑巖，閃長玢巖。砂錫礦石中發(fā)現(xiàn)的重砂礦物較為復(fù)雜，與原生礦床礦物成分基本相同。主要礦物為錫石，閃鋅礦，方鉛礦，輝銻礦，黃鐵礦，褐鐵礦，自然鉛，白鉛礦。其他礦物如毒砂，銳鈦礦，硫鹽礦物(脆硫銻鉛礦、輝銻錫鉛礦、硫銻鉛礦)，磁黃鐵礦，硬錳礦，臭蔥石，重晶石，鋯英石，電氣石，石英，石膏，方解石，螢石，白云母，剛玉等都有發(fā)現(xiàn)。

2.4 各重砂礦物的粒度分布

該區(qū)砂錫礦石重砂礦物中有用礦物錫石除1～0.5 mm粒級外，在各個粒度級別中所占的比例都較大，閃鋅礦、方鉛礦也占有一定的比例；脈石礦物中褐鐵礦所占的比例最大，其次為黃鐵礦、石英、硬錳礦等；重砂礦物中含有較多的硫化物及硫鹽礦物，不僅反映了其物質(zhì)來源就是來自大廠錫石硫化物原生礦床，同時也說明其搬運的距離不遠(yuǎn)。

3 砂錫礦床形成的條件

3.1 地質(zhì)構(gòu)造及原生礦床的物質(zhì)提供

本區(qū)砂錫礦床產(chǎn)于NW向大廠背斜和大廠斷裂的侵蝕地帶，巖漿活動強(qiáng)烈，并賦存有超大型錫石硫化物礦床和巨型礦化硅化破碎帶。因此，砂錫礦的空間分布、形態(tài)及成礦物質(zhì)的提供受到構(gòu)造和原生礦床展布的控制。砂錫礦床集中分布在錫石硫化物礦床和巨型礦化硅化破碎帶之北部、西部與南部的山麓緩坡、山間洼地谷地及喀斯特洼地中。即大廠水系瓦窯山—長坡—龍頭山分水嶺的東西兩坡，特別是西坡及其北部和南部。西坡有酸水灣、冷水沖、老長坡、隊部、同車江、砂坪、洪塘等，東坡有新州、高峰等，北部有銅坑村、老木崗等。其中砂坪、洪塘等錫砂礦屬大型。砂礦分布范圍即在原生礦床、礦化硅化破碎帶的邊緣或附近，最遠(yuǎn)距離不超過7～10 km。

3.2 新構(gòu)造運動及地形地貌

自燕山運動以來，本區(qū)以上升運動為主，運動過程中有一定周期性的下降和上升，形成了侵蝕喀斯特地形(石炭系)、侵蝕—剝蝕山地地形(泥盆系)和侵蝕堆積地形(殘坡積、沖洪積層)，并在礦區(qū)形成了廣泛分布的地表徑流。新構(gòu)造運動使礦區(qū)地形高于侵蝕基準(zhǔn)面以上，原生礦床普遍遭受侵蝕、剝蝕，并作不同距離的搬運，沉積形成各類型砂錫礦床[4]。(殘)坡積型?？拷V床的斜坡或洼地產(chǎn)出；(洪)沖積型或混合類型常離原生礦床較遠(yuǎn)，產(chǎn)于河谷和洼地中，其形態(tài)和河谷或山間洼地的形狀相一致。NW向構(gòu)造在一定程度上控制了本區(qū)的地形發(fā)育的走向，本區(qū)發(fā)育于泥盆系中的中山山地地形，在龍頭山為NNW向，經(jīng)巴黎山為SN向，至長坡山轉(zhuǎn)為NWW向，形成西坡陡峻，東坡平緩的地勢；發(fā)育于石炭系的SN向或NNW向陡峻卡斯特地形；這種地形地貌控制了本區(qū)的砂錫礦床的空間分布。

3.3 氣候條件

新生代(喜馬拉雅期)以來，廣西地處亞熱帶，風(fēng)化作用十分強(qiáng)烈。本區(qū)屬山地溫?zé)?、潮濕氣候，冬冷夏熱，多霧多雨，晝夜溫差較大。全年最低溫度為-3℃，最高溫度33℃。這種氣候條件有利于原生礦床的物理化學(xué)風(fēng)化，經(jīng)表生剝蝕、殘積、淋積、沖積作用形成了風(fēng)化—沉積礦床的表生成礦系列，和原生礦床相伴生。

4 結(jié) 語

通過本次研究認(rèn)為大廠礦區(qū)砂錫礦床主要為沖積型、沖積—坡積型。礦層主要分布于原生礦床附近喀斯特溝谷、侵蝕洼地等第四系含泥砂礫質(zhì)沉積物中，多呈狹長的帶狀，形態(tài)較規(guī)則，含礦層較厚，屬大—中型規(guī)模。礦石類型主要為砂礫層和砂礫夾粘土層型、粘土層和砂質(zhì)粘土層型，重砂礦物主要有錫石、方鉛礦、閃鋅礦、硫鹽礦物、褐鐵礦、石英、黃鐵礦、硬錳礦、毒砂等及各種礫石。礦石中錫石主要分布在較粗粒級中，錫石的單體分離度較高。砂錫礦床形成主要和地質(zhì)構(gòu)造、超大型原生礦床的物質(zhì)提供、與新構(gòu)造運動有關(guān)形成的地形地貌及溫?zé)?、潮濕亞熱帶氣候等因素有關(guān)。

[1] 陳毓川, 黃民智, 徐鈺, 等. 大廠錫礦地質(zhì)[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1993.

[2] 廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局. 廣西壯族自治區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1985.

[3] 何海洲. 廣西大廠超大型錫礦的形成條件與成礦模式[J]. 地質(zhì)找礦論叢, 2008, 23(3): 187-190.

[4] 《中國礦床》編委會. 中國礦床(中冊)[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1994.

Geological Characteristics and Formation of Dachang Alluvial Tin Deposit in Guangxi

GAN Galian1, GAN Changfu2, SONG Ci’an3

(1.SevenTeamofQinghaiNonferrousGeologicalBureau,Xining,Qinghai810007,China; 2.ShanjinWesternGeologicalMineralExplorationCo.Ltd.,Xining,Qinghai810016,China; 3.GuilinUniversityofTechnology,Guilin,Guangxi541004,China)

This paper makes an analysis of the cause of original mining and the ore deposit types in the mining area. We have also studied the characteristics of geological for Dachang tin ore deposit. It is thought that the formation of placer tin deposits is related to geological structures, including the super-large deposits of primary providing material and the new tectonic movement related to the formation of landforms, the warm, humid subtropical climate and other factors.

Placer tin; Deposit type; Forming condition

2017-04-24

廣西地質(zhì)工程中心重點實驗室開放基金項目(桂科能07109011-Z008)

甘尕蓮(1979-)，女，青海西寧人，工程師，研究方向：地球化學(xué)與資源評價，手機(jī)：13139076318，E-mail：gangl790219@163.com.

P618.44

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.008