廣西北山礦集區(qū)鉛鋅礦成礦地質(zhì)特征探討

李澤江，楊寶丁，覃興濤，羅家書

（廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院，廣西 柳州 545005）

廣西北山礦集區(qū)大地構(gòu)造位于三級構(gòu)造單元雪峰-四堡古島弧，四級構(gòu)造單元屬羅城-環(huán)江坳陷。屬南嶺東西向多金屬成礦帶的西端，北山-泗頂鉛鋅成礦帶的西段。區(qū)內(nèi)地層巖性組合較復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育，地球物理及地球化學(xué)異常顯示突出，蝕變及礦化較強，鉛鋅礦成礦條件十分優(yōu)越。

1 成礦地質(zhì)體特征研究

1.1 成礦地質(zhì)體

礦集區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床的成礦地質(zhì)體為泥盆系（碳酸鹽巖）臺地與同生斷裂的復(fù)合部。早期含鉛鋅較高的碳酸鹽巖地層，疊加了后生含膏鹽沉積建造以及深源斷裂帶，其中早期碳酸鹽巖地層提供了鉛鋅初始物質(zhì)，膏鹽沉積建造提供了鹵水來源，深源構(gòu)造提供了熱動力能量，礦床在基底隆起、斷層及溶解坍塌等因素作用下，伴生鹵水盆地（凹陷）及同生斷裂，成礦熱液從深部向上運移，充填成礦[1]。礦體宏觀上受碳酸鹽巖層位總體控制，并位于區(qū)域性白云巖化與灰?guī)r過度地帶，具體受斷裂構(gòu)造控制，礦床的成礦作用明顯晚于賦礦的碳酸鹽巖地層。

1.2 成礦地質(zhì)體巖石建造特征

泥盆系是該礦集區(qū)出露最廣泛的地區(qū)，主要為局限-半局限臺地碳酸鹽，礁硅巖套沉積，東崗嶺組上段、桂林組下段為主要賦礦層位，有從南往北越近桂北隆起賦礦層位越新的規(guī)律。其巖石建造特征如下：東崗嶺組上段主要為灰?guī)r建造、白云巖建造，主要巖性為灰色、深灰色厚層狀灰?guī)r、生物屑灰?guī)r，灰黑色泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，深灰色細(xì)—中粒白云巖。桂林組下段主要為灰?guī)r建造，主要巖性為深灰-黑灰色薄-中層狀泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、燧石灰?guī)r、同生礫狀灰?guī)r，夾同生角礫巖和塌積巖。

北山地區(qū)鉛鋅多金屬礦床與生物礁有密切關(guān)系，生物礁形成于中泥盆世東崗嶺早期，結(jié)束于上泥盆世早期，沿NNE方向延伸，北高南低，西陡東緩，呈長堤狀。建造特征如下

礁底：為灰黑色枝狀層孔蟲泥晶灰?guī)r建造、叢狀、束狀層孔蟲灰?guī)r建造。礁核亞相：為骨架微相與生物灘微相相間組成的“間歇式”礁。造礁生物為球狀（或塊狀）層孔蟲、板狀層孔蟲，穹狀和波狀疊層石，形成核形石。骨架微相為層孔蟲礁灰?guī)r建造、層孔蟲白云質(zhì)灰?guī)r建造，生物灘微相為枝狀層孔蟲灰?guī)r建造。

礁頂：主要為枝狀層孔蟲細(xì)晶白云巖建造、球狀層孔蟲細(xì)晶白云巖建造、含炭泥質(zhì)細(xì)晶白云巖建造、假構(gòu)造角礫白云巖建造。礁頂白云巖幾乎是北山地區(qū)礦床工業(yè)礦體的唯一賦存部位，一般厚20m～80m。

礁蓋層：為東崗嶺組上段或桂林組下段泥灰?guī)r建造。

斷裂帶巖石建造主要為角礫巖建造及碎裂巖建造。

1.3 成礦地質(zhì)體構(gòu)造研究

古陸邊緣相對隆起區(qū)對礦床的形成具有一定的控制作用，由于江南古陸長期隆起遭受剝蝕，伴隨著北北東斷裂構(gòu)造的持續(xù)活動作用下，古陸邊緣存在著隆、洼相間的指狀向南伸入海盆構(gòu)成泥盆系沉積基底凹凸不平的古地理環(huán)境，而這一環(huán)境也造就了本區(qū)礦床(點)具沿北北東向隆起區(qū)或隆起斜坡區(qū)成帶狀分布的特征[2]。

礦床的形成及各礦床在空間上的展布與區(qū)域上NNE向深大斷裂存在著密切的關(guān)系，古構(gòu)造位置的古陸前緣及半局限臺地上的生物礁、灘相碳酸鹽巖區(qū)，控制著北山一泗頂成礦區(qū)；而古陸邊緣的指狀隆起區(qū)及隆、洼銜接地帶的北北東向條帶則控制著幾個礦床(點)組成的礦田，而在隆起區(qū)上的背斜上次級褶皺或近軸部的傾伏端，兩翼加上多次活動的同生斷裂旁側(cè)的背斜虛脫、層間破碎帶的部位，則直接控制著礦床(體)的就位位置及礦體形態(tài)。

2 成礦構(gòu)造及成礦結(jié)構(gòu)面研究

2.1 成礦構(gòu)造

礦集區(qū)斷裂構(gòu)造主要由一系列北北東向及近南北向斷裂及褶皺組成，主要為海西-印支期，主要控礦褶皺有上甫-川山背斜、建旺背斜、大安背斜及中簡背斜等；斷裂構(gòu)造經(jīng)歷多次的構(gòu)造運動，主要成礦斷裂有十里坡-川山斷裂、上甫-上朝斷裂。構(gòu)造線總體呈北北東向。

區(qū)內(nèi)的主體區(qū)域控礦構(gòu)造格架由NE向的四堡古島弧和羅城-環(huán)江坳陷構(gòu)成，前者是區(qū)內(nèi)的原始基底，控制了其西緣的海西一印支期沉積坳陷帶的發(fā)育、演化，后者是在四堡古島弧的基礎(chǔ)上，并且在上朝等同生沉積斷裂的參與下，在盆、陸邊緣的古地理環(huán)境下逐漸演化形成的，其直接控制了北山-都川鉛鋅-硫鐵礦田的區(qū)域展布特征及其成礦演化特征。

該礦集區(qū)成礦構(gòu)造帶由一系列北北東向的斷裂及褶皺組成，從工作區(qū)南面川山至北面馴樂往貴州方向延伸，成礦構(gòu)造帶發(fā)育于羅城-環(huán)江凹陷與四堡古島弧的交接部位，于海西期發(fā)展，延續(xù)至印支期、燕山期，經(jīng)過多次的構(gòu)造運動大致在印支時期在北山一帶形成串珠狀的一系列鉛鋅硫鐵礦床，成礦帶與構(gòu)造成礦帶展布一致，形成晚于成礦構(gòu)造帶，與東面摩天嶺區(qū)域構(gòu)造帶大致平行。

2.2 成礦結(jié)構(gòu)面特征

該礦集區(qū)砂板巖類和碳酸鹽類巖層界面是鉛鋅礦重要的成礦結(jié)構(gòu)面，常見上“裂控”下“層控”的結(jié)構(gòu)面。該礦集區(qū)“MVT”型鉛鋅礦主要賦存于砂巖-碳酸鹽巖硅鈣界面之上，礦化發(fā)育于礁灰?guī)r巖相中。成礦流體在重力壓實作用、熱-鹽對流驅(qū)動下沿硅鈣面、正斷層、古巖溶和不整合面等結(jié)構(gòu)面發(fā)生循環(huán)、淋濾、充填，最終形成似層狀、透鏡狀、角礫狀、囊狀為主的礦床。

其中古巖溶、不整合面、硅鈣巖性層界面為原生成礦結(jié)構(gòu)面，斷層為次生成礦結(jié)構(gòu)面，兩類成礦結(jié)構(gòu)面經(jīng)常在同一空間疊加存在形成大而富的層脈狀礦體。區(qū)域性的硅鈣面與不整合或假整合面具有一致性，局部性的硅鈣面是沉積過程中巖性差異形成的[3]。硅鈣面既是巖性差異面和物理化學(xué)界面，又是構(gòu)造薄弱帶，在構(gòu)造活動過程中往往是大規(guī)模的區(qū)域滑脫帶，在成礦過程中成為礦液運移的通道和重要的儲礦空間。沿硅鈣面常形成硅質(zhì)角礫巖帶或硅化角礫巖帶，成為大型礦床和礦體產(chǎn)出的有利部位。礦體緩傾斜地層“硅/鈣”巖性界面是低溫?zé)猁u水充填式鉛鋅礦床的重要成礦結(jié)構(gòu)面，如果疊加背形構(gòu)造軸部、不整合面層間破碎帶，是形成大型、超大型鉛鋅礦的重要條件。

3 成礦作用特征標(biāo)志研究

3.1 礦床成礦作用宏觀特征

礦床成因類型為碳酸鹽巖容礦的非巖漿后生熱液鉛鋅礦床，其成礦地質(zhì)體應(yīng)為盆地邊緣滲透的碳酸鹽巖地層與一系列北北東向同生正斷層帶組合，成礦晚于成巖。

礦體、受北北東向斷裂、礁灰?guī)r和古巖溶構(gòu)造控制，礦體主要賦存于陡傾斜正斷裂旁生物礁體頂部的白云巖化礁巖中，少量位于裂隙中。控礦斷裂兩側(cè)常形成大范圍的礦化角礫巖層，礦體厚度與碳酸巖層厚度成正比。礦體形態(tài)受上甫—肯躍背斜東翼上的次級褶皺控制，呈似層狀、透鏡狀，兩翼分別傾向北西和南東，在走向或傾向上均有波狀起伏，兩翼礦體常具有分枝及很快尖滅的特點。

賦礦地層為泥盆系東崗嶺組碳酸鹽巖，礦體賦存位置位于泥盆系東崗嶺組北山生物礁礁頂白云巖，與上覆桂林組泥質(zhì)灰?guī)r、泥巖構(gòu)成“硅鈣面”。

3.2 礦物特征

礦床主要受NNE向區(qū)域性大斷裂的控制。NE向上朝斷裂帶控制礦床的分布，該類型礦床無一例外的都分布在上朝斷裂帶附近；礦體主要賦存于東崗嶺組生物礁頂部白云巖中，少量位于裂隙中。

礦床成礦方式以充填為主，礦體與圍巖界線截然，往往礦體成群產(chǎn)出，多呈似層狀，次為透鏡狀、不規(guī)脈狀及襄狀，具明顯的層控和巖控特征，礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致，礦體的形成主要與位于控礦斷裂兩側(cè)地層巖性組合有密切聯(lián)系。故礦床的形成為熱液作用的結(jié)果，屬是后生的，成礦與圍巖巖性關(guān)系密切。

3.3 蝕變特征

主要蝕變有白云巖化、黃鐵礦化，次為方解石化、退白云石化；其中白云巖化、黃鐵礦化與礦化關(guān)系甚為密切，礦體均在蝕變帶內(nèi)。

4 結(jié)論

綜合以上論述，該礦集區(qū)鉛鋅礦床是：早期在盆地內(nèi)沉積形成鉛、鋅等金屬元素的礦源層，后期在熱鹵水和深斷裂作用下形成由地層層位和斷裂雙重控制的礦床。

（1）礦體受沉積后生成礦斷裂構(gòu)造的控制，控礦斷裂系統(tǒng)和附近膏鹽盆地邊界斷裂為同一構(gòu)造系統(tǒng)；

（2）受盆地特定層位的控制，產(chǎn)于灰?guī)r向白云巖的轉(zhuǎn)換帶、斷層、裂隙、不整合面、相變過渡位置；

（3）存在成礦物質(zhì)和鹵水雙源成礦地質(zhì)體；

（4）礦體形態(tài)不規(guī)則，主要為脈狀、囊狀、透鏡狀、不規(guī)則狀、似層狀等，礦體產(chǎn)狀一般與地層產(chǎn)狀一致，局部表現(xiàn)為穿層；

（5）礦石組份較簡單，主要金屬礦物以鉛、鋅硫化物為主，脈石礦物以白云巖和方解石為主。