大瑤山北西側(cè)銅多金屬成礦規(guī)律淺析

馬文恩

（廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院，廣西 柳州 545005）

廣西大瑤山北西側(cè)多金屬～重晶石成礦帶位于羌塘～揚(yáng)子～華南板塊揚(yáng)子克拉通湘桂裂陷盆地的桂中～桂東北坳陷與大瑤山被動(dòng)陸緣盆地的結(jié)合部位，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。依托廣西1：5萬(wàn)龍江、寨沙、蒲蘆街、修仁幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目工作，對(duì)區(qū)域成礦作用進(jìn)行深入分析，歸納控礦因素，總結(jié)成礦規(guī)律，建立切合實(shí)際的銅多金屬成礦模型，對(duì)指導(dǎo)區(qū)域找礦勘查工作具有重要意義。

1 測(cè)區(qū)地質(zhì)背景

（1）測(cè)區(qū)地層。測(cè)區(qū)出露地層主要有寒武系、泥盆系、少量石炭系及第四系。寒武系為一套碎屑巖，具復(fù)理石建造，巖性為輕變質(zhì)含礫不等粒砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾多層炭質(zhì)泥巖。泥盆系為測(cè)區(qū)最廣泛分布之地層，呈角度不整合上覆于寒武系地層之上，其巖性為泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖、硅質(zhì)巖、泥巖及砂巖，生物化石豐富。石炭系主要為臺(tái)地相碳酸鹽巖，次為碎屑巖的海陸交互相。第四系按成因和構(gòu)成的階地劃分為桂平組。

（2）測(cè)區(qū)構(gòu)造。加里東褶皺分布于金秀縣三江鄉(xiāng)一帶，為復(fù)式背斜，背斜軸跡總體走向80°。全長(zhǎng)＞10km，寬8km。背斜核部和翼部地層均為寒武系地層，巖層產(chǎn)狀陡傾，傾角一般40°～70°，軸面多傾向北西，傾角68°，說明受北西向作用力擠壓。該區(qū)主要控礦斷裂體系包括北北東～近南北走向永福一武宣深大斷裂帶和北東～北東東向荔浦～平樂斷裂帶，尤其以永福一武宣深大斷裂帶控礦特征明顯。永福一武宣深大斷裂總體平行于印支～燕山期構(gòu)造層走向線，途徑之處均不同程度被其切割，導(dǎo)致部分地層缺失。斷裂多期多動(dòng)特征明顯。位于測(cè)區(qū)從當(dāng)屯，斷裂重晶石發(fā)育，垂直切割巖層，斷面陡傾，斷裂產(chǎn)狀125°∠68°，裂面呈舒緩波狀，面上擦痕、階步發(fā)育，摩擦鏡面明顯，裂帶內(nèi)碎裂巖、構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造透鏡體、重晶石脈發(fā)育，透鏡體軸面走向34°，指示左行壓扭性。在測(cè)區(qū)庭秀屯一帶，該斷裂產(chǎn)于淺紫紅色、淺灰黃色石英細(xì)砂巖中，走向25°，傾向NW，裂帶寬8m～10m，裂面呈緩波狀，殘存前期鋸齒狀特點(diǎn)，裂面上有左行斜沖擦痕，裂帶內(nèi)發(fā)育構(gòu)造透鏡體、構(gòu)造角礫巖、石英細(xì)脈，角礫主要由石英砂巖形成，粒徑從幾厘米至十幾厘米，大小不等，且構(gòu)造透鏡體內(nèi)主要由構(gòu)造角礫巖組成，旁側(cè)巖層較破碎節(jié)理裂隙發(fā)育、硅化現(xiàn)象明顯，綜合分析，該斷層為復(fù)合斷層，經(jīng)歷了左行扭壓—張性的力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)變過程，具鉛、鋅、銅、重晶石等礦化現(xiàn)象。

2 成礦規(guī)律

2.1 成礦物質(zhì)來源

①硫元素的來源。本區(qū)硫化物中的硫同位素變化較大，δS34從大負(fù)值到大正值，這種硫主要來源于厭氧細(xì)菌或有機(jī)質(zhì)還原海水硫酸鹽中的硫。而重晶石的硫同位素比較穩(wěn)定，δS34均為正值。相當(dāng)于海水硫酸鹽硫同位素組成。②銅鉛鋅等元素的來源。根據(jù)鉛同位素的信息，本區(qū)大多數(shù)礦床礦石鉛同位素源區(qū)特征值具有高的μ、ω、κ值的特點(diǎn)，說明鉛主要來源于上部地殼即含礦地層下泥盆統(tǒng)和下伏地層寒武系。

2.2 成礦時(shí)間分布規(guī)律

大瑤山北西側(cè)銅多金屬成礦總的來說有如下規(guī)律：①礦源層來源于發(fā)生在早泥盆世的二塘?xí)r至中泥盆世應(yīng)堂時(shí)噴流熱水沉積作用[1]。②相鄰測(cè)區(qū)存在大量的斷層巖脈鉀～氬年齡為243.8Ma（印支期）、134.2Ma(燕山期)，處于早泥盆世晚期至泥盆紀(jì)早期。說明該區(qū)礦床主要形成于這兩個(gè)時(shí)期。綜上所述，大瑤山北西側(cè)地區(qū)鉛鋅黃鐵礦等生物礦物的形成始于下泥盆統(tǒng)地層形成，下泥盆統(tǒng)官橋時(shí)盆地?zé)猁u水開始礦化，形成該區(qū)的主要礦化期。隨后，從印支期到燕山期，先前形成的礦床由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及巖漿作用，演變成脈狀多金屬礦床。

2.3 成礦空間分布規(guī)律

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不僅是成礦物質(zhì)產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也為成礦物質(zhì)的運(yùn)移和聚積提供了通道和場(chǎng)所，構(gòu)造決定了古地理環(huán)境和沉積環(huán)境，受其影響形成的拗陷盆地成為成礦物質(zhì)的沉積場(chǎng)所，而隆起區(qū)則為剝蝕區(qū)提供物質(zhì)來源，從而決定了礦化的空間分布。區(qū)域性深大斷裂帶的派生次級(jí)斷裂、裂隙帶、斷裂產(chǎn)狀轉(zhuǎn)折部位、層間破碎帶等都是有利的含礦構(gòu)造。測(cè)區(qū)主要為永?！湫麛嗔雅詡?cè)的北北東向次級(jí)斷裂，呈雁列式派生斷裂分布，礦體主要沿?cái)嗔鸦蛄严冻拭}狀充填，呈現(xiàn)一定排列組合。在不同方向斷裂交匯部位，往往形成較富或較大的礦體。層間滑動(dòng)構(gòu)造形成的層間剝蝕帶和層間破碎帶是該地區(qū)重要容礦構(gòu)造，如古木銅礦、盤龍等鉛鋅礦受該類構(gòu)造拉制。綜上所述，研究區(qū)多金屬礦床的空間分布主要為：①沉積盆地與隆起區(qū)接觸帶，②多組斷裂構(gòu)造的交匯帶或?qū)娱g滑動(dòng)帶中。

2.4 礦物組合規(guī)律

總結(jié)測(cè)區(qū)及相鄰測(cè)區(qū)礦床礦物組合特征可以看出該區(qū)熱液成礦以黃鐵礦～黃銅礦～方鉛礦～閃鋅礦礦物組合為主。

3 成礦模式

測(cè)區(qū)銅多金屬礦以崇頂?shù)湫豌~礦礦床成礦模式進(jìn)行分析，成礦模式描述如下(圖1)。

3.1 地質(zhì)構(gòu)造背景

區(qū)域上位于華南板塊揚(yáng)子克拉通湘桂裂陷盆地的桂中～桂東北坳陷與大瑤山被動(dòng)陸緣盆地的結(jié)合部位[2-4]。

3.2 礦床構(gòu)造

礦區(qū)位于大瑤山背斜北西翼，地層為單斜地層，局部受斷層影響，巖層發(fā)生輕微褶曲，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，以近南北向?yàn)橹?，為區(qū)域性大斷裂永?！湫髷嗔鸭捌浯渭?jí)斷層。

3.3 含礦層的時(shí)代及沉積環(huán)境

含礦地層為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組、賀縣組，為濱?！獪\海陸源碎屑巖夾淺海相碳酸鹽巖[5]。

3.4 成礦時(shí)代

加里東期～燕山期。

3.5 礦物組合

礦石物質(zhì)組分簡(jiǎn)單。金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦，次為方鉛礦、閃鋅礦[6]。脈石礦物以石英為主，次為重晶石、方解石，膠結(jié)圍巖角礫，構(gòu)成明顯的角礫構(gòu)造，石英多沿角礫邊緣生長(zhǎng)，且多有黃鐵礦及黃銅礦巖邊緣交代。黃銅礦多呈浸染狀、星點(diǎn)狀及團(tuán)塊狀、細(xì)脈條帶狀，多分布在石英細(xì)脈及石英與圍巖接觸處。

3.6 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有壓碎角礫結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)等。礦石主要構(gòu)造有角礫狀構(gòu)造、晶洞及對(duì)稱條帶構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造[7]。

3.7 礦體特征

礦脈帶主要賦存在北東走向構(gòu)造破碎帶中，礦帶大致平行排列，最長(zhǎng)Ⅲ號(hào)礦帶長(zhǎng)7000m以上，厚度5m～10m，最厚29.65m，為本區(qū)規(guī)模最大的主礦帶，傾向120°～130°，傾角55°～70°，延伸350m以上。礦脈帶形態(tài)產(chǎn)狀嚴(yán)受構(gòu)造破裂帶控制，形態(tài)變化大。由含礦石英重晶石沿破裂帶充填，呈脈狀、透鏡狀及不規(guī)則團(tuán)塊狀[8]。礦化帶與圍巖界線明顯，主礦帶多為石英重晶石大脈礦體。兩側(cè)為細(xì)脈帶過渡到強(qiáng)烈的硅化帶，礦脈帶沿走向尖滅側(cè)現(xiàn)，尖滅再現(xiàn)及分之復(fù)合、膨縮現(xiàn)象頻繁。圍巖為細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r等，弱硅化，強(qiáng)褪色化。

3.8 成礦階段

（1）石英—重晶石階段：以石英、重晶石為主，同生礦物有少量白云石、黃鐵礦、黃銅礦，本階段礦液沿早期構(gòu)造裂隙大量充填，構(gòu)成礦帶主體，形成石英重晶石大脈或透鏡體，多呈致密塊狀，黃銅礦、黃鐵礦多呈星點(diǎn)狀分布于其中。本階段石英重晶石因受構(gòu)造活動(dòng)影響，常破碎成角礫或被后期含銅石英礦液膠結(jié)切割。

（2）石英—硫化物階段：本階段析出大量硫化物，主要礦物有黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦、輝銅礦及方鉛礦。此期石英（少量重晶石及白云石）多充填在前期石英重晶石脈的裂隙或巖角礫邊緣，呈對(duì)稱或邊梳狀條帶構(gòu)造，晶洞發(fā)育。硫化物多呈小團(tuán)塊及致密塊狀，是銅的主要成礦階段。

（3）重晶石—方鉛礦階段：主要礦物為方鉛礦，呈細(xì)脈狀穿切以上a、b兩期礦脈。

（4）碳酸鹽階段：本期主要礦物是方解石、白云石，多呈細(xì)脈狀穿插早期石英脈或晶洞中呈自形沉積。

3.9 成礦作用

崇頂銅礦床的成因類型為中低溫?zé)嵋毫严冻涮詈~石英重晶石破裂帶礦床，具有多成礦作用特點(diǎn)。

圖1 大瑤山西側(cè)兩江式熱液型銅多金屬區(qū)域成礦模式圖

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，大瑤山西側(cè)多金屬礦床的成礦物質(zhì)主要來源地下深層熱鹵水的循環(huán)滲透，溶解鐵、銅、鉛、鋅等硫礦物。攜帶礦液的熱鹽水沿?cái)鄬雍土严断蛏弦苿?dòng)，在有利的構(gòu)造位置富集礦石。主要成礦時(shí)代為加里東期—燕山期；礦床成因主要與熱液作用及斷裂構(gòu)造有關(guān)。