貴州省晴隆縣后坡南銻礦地質(zhì)特征及控礦因素

譚 華

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，貴州 貴陽 550004）

后坡南銻礦位于晴隆縣城南196°方位平距約17km，屬大廠鎮(zhèn)管轄，地理坐標東經(jīng)105°07′44″，北緯25°40′42″。毗鄰晴隆縣大廠銻礦床，是晴隆大廠銻礦的組成部分。

1 區(qū)域地質(zhì)概述

區(qū)域大地構(gòu)造位于上揚子陸塊南盤江—右江印支造山帶興義隆起區(qū)[1]。主要出露二疊系、三疊系地層，以及峨眉山玄武巖。構(gòu)造位于碧痕營穹窿南西段近核部，次級北東向后坡背斜從礦區(qū)經(jīng)過；斷裂構(gòu)造發(fā)育一系列的北東向組，小廠斷層從礦區(qū)南東側(cè)經(jīng)過。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露有二疊系茅口組、峨眉山玄武巖組、龍?zhí)督M，見圖1。含礦圍巖為茅口組頂部與峨眉山玄武巖之間的硅質(zhì)蝕變巖層（Pd），俗稱“大廠層”，區(qū)內(nèi)分為三個巖性段：

下部為區(qū)域的硅化灰?guī)r段，巖性為深灰色強硅化灰?guī)r，局部為乳白色次生石英巖，其上部常夾有灰白色粘土巖的角礫。厚0m～23.4m，一般厚4m～16m。具有硅化、黃鐵礦化、輝銻礦化、螢石化，是區(qū)內(nèi)螢石礦體產(chǎn)出的主要部位。

中部為區(qū)內(nèi)角礫化粘土巖段，巖性為淺灰色硅化粘土巖及角礫化硅化粘土巖，不顯層理，普遍含星點狀、斑點狀、團塊狀黃鐵礦，部分含硫達工業(yè)要求，是區(qū)內(nèi)銻礦主要富集部位。厚0m～9.96m，一般厚1m～5m。

上部為區(qū)內(nèi)蝕變玄武巖段，巖性為灰綠色變余玄武巖，蝕變強烈，見白色、綠色石英脈和團塊，含星點狀、團塊狀黃鐵礦，局部伴隨有銻礦產(chǎn)出。一般厚1m～5m。

圖1 晴隆縣后坡南梯礦地質(zhì)圖

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，地層傾角平緩，斷裂不發(fā)育，由兩個背斜及一個向斜構(gòu)成主干骨架，斷裂構(gòu)造有三條，均為北東向高角度正及逆斷層。

2.2.1 褶皺

區(qū)內(nèi)褶褶皺呈北東向產(chǎn)出，分別有B3、B4背斜和X5向斜。其中3號背斜（B3）為區(qū)域后坡背斜南東部分，從礦段中部通過，區(qū)內(nèi)長4.1km，軸向北東35°左右，略呈弧形，向西彎曲，東翼傾角2°～7°，西翼傾角1°～8°。區(qū)內(nèi)礦體主要受該背斜控制。

2.2.2 斷層

F1斷層：為區(qū)域小廠斷層中段部分，位于礦段東側(cè)（為東部邊界），長2530m以上，走向北東23°～35°，傾向南東，傾角75°～80°，最大垂直斷距約60m，為壓扭性斷層，破碎帶寬約10m～15m，在破碎帶內(nèi)見有斷層泥和高嶺石化、硅化等，但未發(fā)現(xiàn)銻、螢石礦化。

2.3 礦體特征

2.3.1 礦體或含礦體產(chǎn)出部位

礦床中的螢石、銻主要產(chǎn)于“大廠層”中（見圖2），但產(chǎn)出的部位各異，銻礦體主要產(chǎn)于“大廠層”中部蝕變粘土巖的中下部，螢石礦主要產(chǎn)于“大廠層”下部的硅化灰?guī)r中。銻礦、螢石礦除上述主要產(chǎn)出部位外，在“大廠層”的其余部位呈零星礦體產(chǎn)出，其礦體規(guī)模比“大廠層”主要含礦部位要小，連續(xù)性亦較差。

圖2 后坡南6號勘探線剖面圖

螢石和銻的產(chǎn)出部位與“大廠層”的關系十分密切，含礦良好地段通常是“大廠層”厚度增大以及大廠層角礫化和硅化作用強烈的部位。當“大廠層”厚度明顯變薄或尖滅時，則成礦作用亦減弱或消失。

2.3.2 銻礦體產(chǎn)出特征

區(qū)內(nèi)共圈出13個含礦體，在鉛垂方向上，含礦體的規(guī)模和形態(tài)有較大的差異：產(chǎn)于大廠層上部變余玄武巖中的銻礦含礦體（如D10、D11號），規(guī)模一般不大，順走向長120m，寬70m～80m；產(chǎn)于大廠層下部次生石英巖中銻礦含礦體（如D6、D8號），是大廠層中規(guī)模最小形態(tài)變化最大的含礦體，順走向和傾向方向僅數(shù)十米；產(chǎn)于大廠層中部角礫化硅化蝕變粘土巖中的銻礦含礦體，是礦段中規(guī)模最大穩(wěn)定性最好的含礦體，單個含礦體最長沿走向達905m（D1號），最寬可達286m。根據(jù)取樣統(tǒng)計，銻礦含礦體中礦體的最大厚度2.4m，平均厚度1.15m，礦體的最高品位含Sb為11.04%，礦段內(nèi)平均含Sb為4.10%。銻礦體在含礦體中常沿巖性突變的界面、巖層產(chǎn)狀轉(zhuǎn)折處、斷層破碎帶附近、節(jié)理裂隙及其交叉處等部位產(chǎn)出，呈似層狀、囊狀、脈狀等形態(tài)產(chǎn)出。含礦體中銻礦體的規(guī)模一般不大，據(jù)鉆探控制情況及相鄰西舍開采資料統(tǒng)計，單個礦體一般長寬數(shù)十米不等。據(jù)取樣化驗資料統(tǒng)計，銻礦體的品位變化系數(shù)值為73.43%，含礦體的最大厚度4.38m，平均厚1.63m，含礦體的平均品位2.075%，品位變化系數(shù)為164.09%，含礦體順層斷續(xù)產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與含礦層大體一致，但一般產(chǎn)于近背斜軸部或斷裂旁側(cè)，含礦體延長方向一般都大于寬度方向。

3 礦石特征

礦石的有用礦物主要為螢石，次要的有輝銻礦、貴翠、黃鐵礦；脈石礦物主要為石英，其次為粘土礦物、方解石、高嶺石等。輝銻礦具自形—半自形柱狀、板狀、針狀、他形粒狀及聚片雙晶結(jié)構(gòu)；礦石具有致密塊狀、脈狀、角礫狀、放射狀構(gòu)造。

礦石中有益組分為Sb，其次為S、F、Se。在輝銻礦含礦體中Sb含量變化較大，含Sb0.71%～9.04%；S在黃鐵礦和輝銻礦物中，含量不均，在黃鐵礦粘土中可達15%；F存在于螢石礦物中，含量低。

礦石類型依礦石中輝銻礦和其它礦物的組合關系，可分為石英—輝銻礦、粘土礦物—石英—輝銻礦、螢石—石英—輝銻礦、黃鐵礦—石英—輝銻礦四種類型礦石組合，以前兩種組合類型最為普遍。

圍巖蝕變主要為硅化，次為粘土化，局部見方解石化、黃鐵礦化、高嶺土化、銻礦化、重晶石化等，銻礦化與硅化蝕變較為密切。

4 成礦期次及成礦階段

4.1 成礦期次

銻礦分布區(qū)“大廠層”硅化作用普遍而強烈，縱向上自上而下有增強之勢。硅化強烈的巖石，原巖礦物幾乎均為硅質(zhì)、石英交代，具花崗變晶結(jié)構(gòu)，化學成分中SiO2含量可達90%以上，依石英的交代、穿插關系，可將硅化作用分為三期[2]，銻礦化主要與第二期硅化密切共生產(chǎn)出：第一期硅化表現(xiàn)為形成隱晶硅質(zhì)和微細粒他形石英集合體，多沿原巖孔隙發(fā)育的部位充填交代，在具角礫狀等碎屑結(jié)構(gòu)的原巖中，如角礫狀粘土巖、粘土化玄武質(zhì)沉火山角礫巖，硅化作用常在角礫之間表現(xiàn)較強，新生石英往往圍繞角礫生長而呈櫛殼狀分布。伴隨本期硅化，有輝銻礦化作用，可見浸染狀、針狀輝銻礦分布于新生石英粒間。第二期硅化以形成乳白色和綠色石英為特點，常沿破碎裂隙及各種孔隙充填交代，而多呈脈體和各種不規(guī)則集合體產(chǎn)出。在與第一期硅化形成的隱晶硅質(zhì)和石英接觸部位，常見溶蝕并沉淀于其粒間的現(xiàn)象。乳白色石英多于脈體或孔隙邊緣生長成梳狀明凈的晶體，同時乳白色石英脈體中部，時而包容綠色石英團塊集合體，二者之間漸變過渡。本期硅化作用最強，并與區(qū)內(nèi)輝銻礦化、螢石化、重晶石化關系最密切，輝銻礦呈放射狀、他形粒狀、板柱狀及塊狀集合體分布于石英粒間。同時含輝銻梳狀石英脈體也有先后穿插、切割的現(xiàn)象，體現(xiàn)了同期內(nèi)不同階段熱液活動所致。第三期為成礦期后硅化，沿斷裂破碎帶、節(jié)理裂隙和溶洞發(fā)育，呈脈狀。石英晶粒細小，色白，無銻礦化、螢石礦化和黃鐵礦化現(xiàn)象，一般錯斷成礦期硅化石英脈及輝銻礦脈。硅化作用的結(jié)果，導致巖石局部呈現(xiàn)假角礫狀構(gòu)造（角礫化），殘留的原巖在組構(gòu)上也發(fā)生了變化；灰?guī)r的原生方解石發(fā)生不均勻重結(jié)晶，局部出現(xiàn)由碳酸鹽分解而殘存的有機質(zhì)和炭質(zhì)，使色調(diào)變深；硅質(zhì)巖的隱晶硅質(zhì)重結(jié)晶為顯微?！毩?；粘土巖及粘土化玄武質(zhì)巖石中的粘土礦物往往重結(jié)晶成為定向排列的鱗片狀，偶爾還產(chǎn)生顯微?！⒘傆瘛?/p>

從前述礦體地質(zhì)特征及蝕變的過程，可見螢石礦的成礦作用始于成巖階段后期的區(qū)域蝕變，即自“大廠層”巖石變成硅質(zhì)蝕變巖開始，狹義地說則從燕山期使區(qū)內(nèi)褶皺產(chǎn)生層間剝離構(gòu)造開始。前者造就了合適的含礦圍巖，后者則提供了賦存礦體的空間，二者不可或缺。

4.2 成礦階段及時間

彭建堂等（2003）[3]測定晴隆銻礦與銻礦伴生螢石的Sm—Nd等時線年齡為142Ma～148Ma，成礦作用發(fā)生在晚侏羅世，遠小于峨眉玄武巖的成巖年齡；王登紅等（2012）[4]測定與銻伴生螢石、方解石的Sm—Nd等時線年齡為142.3Ma～148Ma。通過兩次測試的等時線年齡均形成于燕山期早期，與礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造同期。

5 控礦因素

通過區(qū)內(nèi)大量的開采、勘查及研究探索，認為區(qū)內(nèi)螢石礦主要受層位、巖性、構(gòu)造、古卡斯特地貌、圍巖蝕變等因素控制。

5.1 層位及巖性因素

“大廠層”含礦地質(zhì)體是區(qū)的重要找礦標志層。銻礦均產(chǎn)于“大廠層”中的強硅化蝕變體中，主要產(chǎn)于“大廠層”中部角礫化粘土巖中，該巖性段是最佳的找礦部位?！按髲S層”的厚度和巖性變化與螢石礦化的強度密切相關，厚度大者，三個巖性段齊全，螢石礦化強，礦體規(guī)模大；反之，礦體規(guī)模??；若該層尖滅則無礦。

5.2 構(gòu)造因素

構(gòu)造控礦是區(qū)內(nèi)主導因素，從已經(jīng)揭露和開采礦體情況看，主干構(gòu)造碧痕營背斜、花魚井斷層和青山鎮(zhèn)斷層控制礦床。次級構(gòu)造后坡背斜和小廠斷層直接控制礦體產(chǎn)出部位，與斷層有直接的成生關系，礦體常在斷層上升盤，甚至有時斷裂帶本身就含礦。礦體長軸方向往往與斷層走向一致。

5.3 古卡斯特地貌因素

“大廠層”基底是一凹凸不平的古卡斯特面貌，該面制約“大廠層”厚度變化，凹陷處“大廠層”的厚度大，凸起部位“大廠層”厚度小。根據(jù)礦體規(guī)模與“大廠層”厚度往往成正相關關系，找礦工作應重點放在古巖溶的凹陷帶。

5.4 圍巖蝕變因素

銻礦體圍巖中發(fā)生明顯的熱液蝕變，有硅化、粘土化、方解石化、黃鐵礦化、螢石礦化、高嶺石化、重晶石化等，與螢石礦化關系密切的蝕變是硅化、黃鐵礦化。

6 結(jié)論

通過上述銻礦產(chǎn)出特征、成礦期次以及控礦因素分析，得出以下結(jié)論：①銻礦產(chǎn)出嚴格受“大廠層”蝕變體控制，并在“大廠層”與有利構(gòu)造組合部位成礦。②區(qū)內(nèi)成礦期次是多期的，銻礦的成礦主要產(chǎn)于第二期硅化蝕變中。③區(qū)內(nèi)螢石的Sm—Nd等時線年齡為142Ma～148Ma[3，4]，形成于燕山期早期，與礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造同期。