貴州遵義廟子灣鉬鎳礦地質(zhì)成礦環(huán)境分析

楊仕江

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局三總隊，貴州 遵義 563000）

研究區(qū)位于遵義毛石鎮(zhèn)廟子灣，作者經(jīng)過找礦生產(chǎn)活動，在獲得找礦成果之余，希望探求該區(qū)成礦模型，故在成果資料和前人文獻(xiàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上對其地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行研究分析。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于揚子準(zhǔn)地臺黔北臺隆畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)之松林穹窿北部北西翼。松林穹窿是區(qū)內(nèi)最大的背斜構(gòu)造，長20km，寬14km，軸向總體北東向（圖1）。軸部地層為震旦系，兩翼依次為寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系等地層。軸部地層傾角6°～12°，翼部為7°～25°，基本近于對稱，形成一開闊背斜構(gòu)造。伴隨褶皺構(gòu)造而相應(yīng)發(fā)育同級或次一級的斷裂構(gòu)造，按其方向可分為兩組：與背斜軸向一致（北東向）的壓扭性斷裂帶，屬區(qū)域性構(gòu)造，斷續(xù)貫穿整個背斜軸；南北向的張扭性斷裂在全區(qū)普遍發(fā)育，特別是在背斜東部，其規(guī)模大小不一，延長數(shù)百米至2公里。

圖1 區(qū)域地質(zhì)略圖

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

（1）地層巖性。研究區(qū)出露地層有寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群、寒武系中統(tǒng)高臺組、寒武系下統(tǒng)清虛洞組、金頂山組、明心寺組、牛蹄塘組、震旦系上統(tǒng)燈影組（圖2）,地層由新至老描述如下。

①寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群(∈2-3ls)：為灰白至灰色中厚層白云巖及燧石白云巖?？偤?55m～908m。與下伏地層呈整合接觸。②寒武系中統(tǒng)高臺組(∈2g)：灰色中厚層白云巖、泥質(zhì)白云巖。總厚45.85m～59.43m。與下伏地層呈整合接觸。③寒武系下統(tǒng)清虛洞組(∈1q)：為灰色中厚層狀具豹皮狀、條帶狀灰?guī)r，底為鮞狀、豆?fàn)罨規(guī)r。厚68.45m～102.22m。與下伏地層呈整合接觸。④寒武系下統(tǒng)金頂山組（∈1j)：為黃綠、灰綠色粉砂質(zhì)、云母質(zhì)頁巖及薄層云母質(zhì)砂巖夾灰?guī)r。厚66.36m～149.88m。與下伏地層呈整合接觸。⑤寒武系下統(tǒng)明心寺組(∈1m)：黃灰、灰綠色砂質(zhì)頁巖、粘土巖、薄層砂巖夾灰、深灰色厚層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r、生物灰?guī)r。厚179.85m～395.03m。與下伏地層呈整合接觸。⑥寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組(∈1n)：主要出露于研究區(qū)中西部地段，呈帶狀分布，為深灰色含炭質(zhì)粘土巖、硅質(zhì)粉砂巖及灰黑色炭質(zhì)泥巖，局部夾薄層狀結(jié)晶灰?guī)r。下部夾一層含Ni、Mo等多金屬元素的“金屬層”，該層一般厚0.02m～0.10m，全層較穩(wěn)定；底部為磷質(zhì)硅質(zhì)巖、硅質(zhì)巖組成。厚約78.23mm～157.28m。與下伏地層呈假整合接觸。⑦震旦系燈影組(Zbdn)：為灰白色中厚層狀含硅質(zhì)細(xì)晶白云巖、含硅質(zhì)鮞狀細(xì)晶白云巖，未見底，厚度大于150m。

（2）構(gòu)造。研究區(qū)位于松林背斜北西部，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育（圖2），地層總體為單斜構(gòu)造，地層沿走向有起伏變化，傾向350°～156°，傾角10°～40°。內(nèi)主要有北東向斷裂F1、F2和一條東西向斷裂F3。現(xiàn)就區(qū)內(nèi)斷裂分別介紹如下。F1：位于研究區(qū)中西部，走向北東，區(qū)內(nèi)延伸長約4km，往西延伸出區(qū)外，為一逆斷層。斷層傾向南東，傾角在65°～85°之間，斷距12m～136m。F2：位于研究區(qū)中部，走向北東東，長約4km，為一正斷層。斷層傾向南東，傾角68°～80°，斷距大于大于15m。F3：位于研究區(qū)西部，為F1和F2之間的一條小斷層。走向北東東—南西西向，傾向南，傾角62°～70°，為逆斷層，斷距約20m。

圖2 研究區(qū)地質(zhì)圖

（3）含礦層巖石組合特征。研究區(qū)含礦層產(chǎn)于寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組下段，巖石組合特征自上而下詳述如下：①灰、青色粘土巖。厚6.94m～49.75m。②灰、青色粉砂質(zhì)頁巖，夾灰色灰質(zhì)砂巖。厚25.82m～93.887m。③灰黑色炭質(zhì)頁巖。厚0.53m～2.63m。④灰色灰質(zhì)砂巖，夾深灰色頁巖。厚2.40m～10.79m。⑤灰黑色炭質(zhì)頁巖。厚4.40m～48.59m。⑥灰黑色薄層狀含炭質(zhì)黃鐵礦頁巖（鉬礦層）。厚0.02m～0.10m。⑦黑色炭質(zhì)頁巖，頂部約10cm深灰色粗粒結(jié)晶灰?guī)r相對穩(wěn)定，厚6.81m～16.61m。⑧灰黑色含硅質(zhì)磷塊巖。厚0m～0.68m。⑨古風(fēng)化殼，為黃褐色鐵質(zhì)粘土。厚0m～0.3m。

3 礦體地質(zhì)特征

（1）礦體特征。礦體位于含礦層牛蹄塘組下部薄層狀黃鐵礦型鉬鎳多金屬層中，富礦層與圍巖界線明顯，其下約10cm一般有深灰色薄層粗粒結(jié)晶灰?guī)r。鉬礦最大厚0.10m，最小厚0.02m，平均厚0.047m。

（2）礦物組分。主要有黃鐵礦、針鎳礦、銻硫鎳礦、膠硫鉬礦、有炭質(zhì)、粘土礦物、方解石等。

（3）礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。結(jié)構(gòu)主要有：礫屑結(jié)構(gòu)、生物屑結(jié)構(gòu)、藻包粒結(jié)構(gòu)、顯微莓球結(jié)構(gòu)。構(gòu)造主要有：迭層構(gòu)造、滑動角礫構(gòu)造、生物攪動構(gòu)造。經(jīng)初步研究上述礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征后，具有礫屑結(jié)構(gòu)和迭層構(gòu)造的礦石，其鉬鎳的含量較高，反之則低。

（4）礦石類型。按礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，本礦區(qū)礦石可劃分出以下三種礦石自然類型。

①條帶狀鉬鎳礦石：在砂、礫屑粘土巖中，針鎳礦、膠硫鉬礦與炭泥質(zhì)和黃鐵礦相間2mm～3mm組成條帶和細(xì)紋，并與圍巖層理近似平行。分布于礦層的頂部和底部。②碎屑狀鉬鎳礦石：在砂、礫屑粘土巖中，黃鐵礦、膠硫鉬礦呈球粒與炭泥質(zhì)、生物礫屑混雜構(gòu)成碎屑狀構(gòu)造。分布于礦層的中部。③竹葉狀鉬鎳礦石：在砂、礫屑粘土巖中，黃鐵礦、針鎳礦、膠硫鉬礦呈餅狀、棒狀、環(huán)帶狀與炭泥質(zhì)間斷排列構(gòu)成竹葉狀。分布于礦層的中、下部。

4 成礦地質(zhì)環(huán)境分析

通過以上成果資料，結(jié)合前人區(qū)域資料分析，研究區(qū)在早寒武世早期處于臺地邊緣斜坡地帶（圖3）。雪峰運動使前震旦系板溪群遭受區(qū)域淺變質(zhì)作用，形成古隆起雛形；震旦紀(jì)末期，本區(qū)再次上升成陸，遭受剝蝕的隆升進(jìn)一步強化了穹隆形態(tài)[1]。抬升運動過后，開始沉積一層寒武世早期磷塊巖和硅質(zhì)巖。隨著海平面再次上升，該區(qū)海水中富含H2S、有機質(zhì)，形成酸性還原環(huán)境，深部熱液夾帶大量金屬離子沿著斷裂構(gòu)造流出，Mo、Ni等金屬陽離子與S離子結(jié)合沉淀，伴隨著大陸帶下來的碎屑物質(zhì)及生物殘骸一起沉積。整個牛蹄塘組下段Mo、Ni等金屬背景值都較高，而在深灰色粗結(jié)晶灰?guī)r向上10cm常形成2cm左右硫鐵礦型鉬鎳礦富礦，可能是該時期深部熱水涌入強烈，區(qū)域地溫較高，發(fā)生了重結(jié)晶，形成了結(jié)晶灰?guī)r的同時，沉積大量硫鐵礦型鉬鎳礦[2]。

圖3 貴州早寒武世早期古地理格局（吳祥和等,1999）

5 結(jié)語

通過以上分析，大致可以得出如下結(jié)論。

①鉬鎳礦形成大環(huán)境為酸性還原環(huán)境，該區(qū)寒武世早期處于大陸坡緩坡地帶；②鉬、鎳、鐵金屬離子來自海底沿斷裂噴涌而出的熱水；③釩在該環(huán)境下僅能被有機子吸附，富集系數(shù)仍不夠，不能形成有用礦床；④判斷鉬鎳礦成礦模式為海底熱水噴流沉積型礦床。

圖4 熱液噴流成礦示意圖

[1]楊光龍.黔北松林穹隆形成機制及演化[J]；地質(zhì)與資源；2013年第4期.

[2]沈大興,楊山福,樊正烈,王安科.貴州黔北松林鉬鎳礦地質(zhì)特征及可行性試驗技術(shù)[J]；中國西部科技；2015年第3期.