廣西平南縣官成礦區(qū)旺石礦段鉛鋅礦成礦地質特征及找礦方向探討

張騰飛，秦 麗

（湖南省核工業(yè)地質局三0一大隊，湖南 長沙 410000）

鉛鋅礦為我國工業(yè)和醫(yī)藥業(yè)的主要金屬資源，且在能源工業(yè)中也有著重要的作用[1]。但是，隨著我國工業(yè)、醫(yī)藥業(yè)和能源業(yè)的發(fā)展，對鉛鋅礦產資源的需求不斷增加，作為鉛鋅礦產量較高的中國，對于鉛鋅礦開采程度也在不斷加大，導致鉛鋅礦開采與生態(tài)環(huán)境保護辦法相矛盾，開采成本和生產成品價格相矛盾[2]。作為鉛鋅礦資源分布較多的廣西平南縣官成礦區(qū)，存儲著五萬四百一十五噸的鉛鋅資源，屬于我國重點鉛鋅礦區(qū)之一[3]。在礦產資源的開發(fā)中，礦產形成的成礦地質特征和找礦方向，是礦產資源開發(fā)的前提，因此國內外地質學家都非常重視礦產資源成礦地質特征，以及礦產資源的找礦方向。

文獻[3]根據(jù)鉛鋅礦所處位置，以及鉛鋅礦的數(shù)量，對研究區(qū)斷裂帶進行了探析，并與當前開展的地質工作相結合，確定鉛鋅礦礦床的地質特征和找礦方向。文獻[4]對鉛鋅礦礦床性質進行了探討，研究鉛鋅礦賦存巖石、礦體狀態(tài)、傾角和地層，采用鉆探驗證的方式，確定鉛鋅礦礦床的地質特征和找礦方向。依據(jù)上述研究成果，以旺石礦段為例，研究鉛鋅礦的成礦地質特征和找礦方向，為鉛鋅礦資源開采提供依據(jù)。

1 探析廣西平南縣官成礦區(qū)概況

廣西平南縣官成礦區(qū)，位于廣西平南縣十四千米的西北三百四十度方向，其礦區(qū)占地面積約為九十萬九千九百平方米，其地質構造，如圖1所示。據(jù)《中國國際礦業(yè)大會》不完全統(tǒng)計，該礦區(qū)以地下開采的方式，每年平均可以開采出十萬噸礦資源。

圖1 中，地圖尺度為三十千米；C、D、O、K、J、γ、∈等符號，分別表示石炭系、泥盆系、奧陶系、白堊系、侏羅系、花崗巖、寒武系。

從圖1中所示的廣西平南縣官成礦區(qū)地質構造中可以看出，礦區(qū)巖體較為穩(wěn)固，不需對礦體進行大規(guī)模的支護。該礦區(qū)的礦體，有少量的出漏在地層表面，大量礦體深埋礦山中，采用鉆孔勘測的方式，礦體在礦山深二百七十米至地表之間，賦存于山體灰?guī)r夾頁巖中，傾角呈現(xiàn)出二十度到四十度，傾角較為平緩，其傾向具有尖滅、膨出、縮小、復合等現(xiàn)象，可以按照礦體埋藏深度，從地表開始順層產出。

圖1 廣西平南縣官成礦區(qū)地質構造圖

廣西平南縣官成礦區(qū)附近不存在居民和農田，屬于丘林地帶的果林區(qū)，不需要額外保護農田和村莊。但是，自發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦以來，該礦區(qū)已經通上水電和礦產資源運輸路徑。

2 研究成礦地質特征

基于此次研究對廣西平南縣官成礦區(qū)概況探析結果，采用計算機、地球物理化學、磁法勘探、遙感等手段，勘察廣西平南縣官成礦區(qū)旺石礦段鉛鋅礦地層和構造鉛鋅礦成礦地質特征，為鉛鋅礦的尋找提供相關依據(jù)。

2.1 地層

從圖1中可以看出，礦區(qū)的成礦地層較為復雜，具有7種不同性質的地層，但是，此次研究的旺石礦段鉛鋅礦，地層卻相對簡單，位于奧陶系、白堊系、侏羅系地層之間，僅包含奧陶系、白堊系、侏羅系三種地層。

三種地層中，以白堊系地層為主要地層，占三種地層的二分之一，分布在旺石礦段的中心處，由灰?guī)r夾頁巖構建白堊系地層基底，是鉛鋅礦賦礦圍巖，主要巖性為灰色，在灰色中夾雜著少量的黃灰色，有少量巖石出露在旺石礦段地表，層狀類似于虎皮紋，發(fā)育模式類似于復理式韻律層理，且總體層狀偏厚，呈現(xiàn)出二十度到三十度的傾角，產狀較為平緩，在地層中的總厚度大約在三百五十米到四百二十米之間。

其次為奧陶系地層，占三種地層的三分之一，與白堊系地層相鄰，所含巖性較為復雜，由石英砂巖、泥灰?guī)r、白云巖、粉砂巖、頁巖等共同構建白堊系地層基底，由于頁巖和泥灰?guī)r裂縫較為發(fā)育，被白云巖和石英脈填充，導致地層上部呈現(xiàn)出黃灰色，中部呈現(xiàn)出深灰色，而白云巖是被夾雜在泥灰?guī)r中，呈現(xiàn)出灰漸白的顏色，并且伴隨黃鐵礦化、碳酸鹽化、白云巖化等腐蝕變形特征。因此，奧陶系地層相較白堊系地層出露較少，地層厚度僅有六到三十五米，屬于低洼溝谷地帶，促使巖體整體傾向東南側，產生較大的傾角，約五十度到六十度。

最后為侏羅系地層，占三種地層的六分之一，所占面積最小，與白堊系地層和奧陶系地層相鄰，地表無巖石出露，位于白堊系地層和奧陶系地層下面，整體呈現(xiàn)出整合接觸。該地層由炭質頁巖、粉砂質頁巖、碳酸鹽巖等共同構建白堊系地層基底，在該地層中，含有大量的植物化石，主要巖性為黃灰色和深灰色，呈現(xiàn)出長條狀分部，以薄層狀產出，傾角不明顯，約為十度到十五度，地層厚度一般，僅有零點五米到三點五米。

2.2 構造

基于圖1所示的礦區(qū)地質構造圖，受此次研究選擇的研究區(qū)主要構造特征為斷裂特征，其褶皺特征相對斷裂特征十分不明顯，僅在地層巖石部分位置存在褶皺構造。

受前中生代、加里東期、中新生代、燕山期等構造運動和巖漿作用，導致礦區(qū)在各個時期構造存在一定的差異。但是，由于構造所具有的繼承性特點，促使礦區(qū)構造屬于支化綜合形式構造。因此旺石礦段構造整體呈現(xiàn)出張扭性斷裂，東西向傾斜，該種斷裂存在的傾角較大，大約在四十五度到六十五度之間。

采用航拍的方式，觀察旺石礦段斷裂構造，其整體分布呈現(xiàn)出線狀，整體長度約為五十六米，具有顯著負地形特征，可以清晰看出斷裂方向、角度和大小。由于該斷裂斷面較為整齊，不存在雜亂的地層產狀、破碎的巖石較少，讓斷裂兩側的區(qū)域呈平行排列，形成深溝、陡崖和狹谷。經測量，旺石礦段斷裂截距介于一百米到一百五米之間。

旺石礦段褶皺構造相對于斷裂構造，數(shù)量較多，但是整體較為細小，且背斜也相對緊密，沒有特別明顯的傾角，多體現(xiàn)在地層的巖石中?；诖?，旺石礦段褶皺構造長度多在零點五六米到三點八米之間，走向在三百三十度到三百四十度方向，傾角較為平緩，大約為五度到七度。由于旺石礦段褶皺構造多體現(xiàn)在地層的巖體上，受到白堊系地層覆蓋作用，導致地表難以發(fā)現(xiàn)旺石礦段存在的褶皺構造。

3 剖析找礦方向

礦石開采可以滿足人們對礦產資源的需求，但是在礦石開采的過程中，需要根據(jù)研究區(qū)的實際發(fā)展情況，分析研究區(qū)地質特征，推斷研究區(qū)成礦規(guī)律，確定鉛鋅礦尋找標志，從而明晰研究區(qū)找礦方向，以此提高鉛鋅礦尋找速度。

3.1 分析成礦規(guī)律

根據(jù)此次研究，得到的鉛鋅礦成礦地質特征，可以將此次研究的旺石礦段成礦空間規(guī)律分為巖性空間規(guī)律、構造空間規(guī)律兩種。第一種巖性空間規(guī)律。旺石礦段中，各個地層的巖性主要顏色為灰色，僅在深淺程度方面存在一定的差異，且鉛鋅礦主要賦存于灰?guī)r夾頁巖中，屬于灰色巖性，為白堊系地層。第二種構造空間規(guī)律。區(qū)域構造比較單一，不存在什么褶皺，存在明顯的斷裂次序和背斜。

3.2 確定成礦標志

根據(jù)研究區(qū)地質特征和找礦規(guī)律，可以將研究區(qū)鉛鋅礦找礦標志分為直接和間接兩種找礦標志。1.直接標志。查看研究區(qū)中，是否存在廢舊礦洞與采礦遺跡、礦產資源露頭等，可以直接反應礦產資源存在的信息。2.間接標志。根據(jù)地質特征、研究區(qū)概況、采集的研究區(qū)數(shù)據(jù)，并綜合分析這些數(shù)據(jù)后，存在的地球物理化學異常間接表明礦床存在的現(xiàn)象。①地球物理異常可以包括地球磁場分布和激電反應等，因此需要采用相應的物理勘察手段，勘察研究區(qū)磁場分布和激電分布存在的異常特征，從而指導研究區(qū)勘察鉛鋅礦方向。②地球化學異?？梢苑譃樗诞惓：驮禺惓煞N。當研究區(qū)內存在鉛鋅礦時，因為礦床作用，會導致研究區(qū)域內水系位置和大小與不存在礦床區(qū)域存在較大區(qū)別，而當附近存在水流時，經過水流常年的沖刷作用，會導致礦床中存儲的礦產資源順流而下，最終沉積在研究區(qū)附近河流的河床中，從而推斷研究區(qū)內，礦床可能存在的位置；在長時間的累計下，研究區(qū)所能產生的礦床數(shù)量有限，因此當研究區(qū)內存在礦床時，其礦床元素的含量肯定會高于其他元素含量。因此，地球化學異?？梢灾笇а芯繀^(qū)勘察鉛鋅礦方向。

3.3 明晰找礦方向

根據(jù)此次研究確定的找礦標志可知：當?shù)V區(qū)中存在物理異常特征時，該區(qū)域很可能存在礦床，且異常特征越明顯，礦床存在的可能性越高。為此采用磁法勘探的方式，勘察研究區(qū)是否存在的激電異常分布，并對其分布特征進行研究，且為了驗證激電異?？辈榕c實際情況的一致度，在研究區(qū)開展鉆探工程，尋找研究區(qū)中存在的鉛鋅礦。

通過一比一的方式，磁法勘探研究區(qū)，將發(fā)現(xiàn)的6處激電異常區(qū)域全部圈出，并按照勘察先后順序依次標號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。其中，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ處激電異常十分明顯，其激化率高達百分之三點五三，并且，其分布面積明顯較Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ處激電異常區(qū)域面積大。在勘探過程中，激電異常特征除激化率外，還會伴隨著巖石電阻率，且每種巖石的電阻率也存在一定的差異，如鉛鋅礦的電阻率約為一千二百九十二歐姆，黃鐵礦電阻率約為六十五歐姆，白云巖電阻率約為二百七十七歐姆，灰?guī)r不存在電阻率，石英砂巖電阻率為三百五十七歐姆。

因此，針對研究區(qū)中所存在的巖石電阻率進行檢測，發(fā)現(xiàn)賦存鉛鋅礦巖石的電阻率明，顯高于其他不賦存礦體的巖石。為此，針對此次研究勘察出的異常區(qū)域，與研究區(qū)斷裂構造和地層相比較，發(fā)現(xiàn)其激電異常區(qū)域，與圖1所示的斷裂構造線走向相一致，這表明激電異常區(qū)域形態(tài)相對規(guī)整，呈現(xiàn)出南北向展布。

在發(fā)現(xiàn)激電異常區(qū)域激化率最高的點，以及電阻值最高位置處，設置鉆探點，對研究區(qū)域中的激電異常區(qū)域進行勘察，發(fā)現(xiàn)：激電異常區(qū)域中，激化率和電阻值越高，該區(qū)域存在鉛鋅礦的可能性越高，因此可以根據(jù)勘查區(qū)的激電異常特征，作為鉛鋅礦的找礦方向。

4 結語

綜上所述，此次探討廣西平南縣官成礦區(qū)旺石礦段鉛鋅礦成礦地質特征及找礦方向，主要從地質特征和地質構造著手，并依據(jù)地質特征研究結果，分析鉛鋅礦的成礦規(guī)律，以此確定找礦方向。但是此次研究仍然存在一定的不足，在今后的研究中，還需深入研究地球化學異常特征，從這一方向，分析鉛鋅礦找礦方向，并與地球物理異常特征相結合，以提高找礦方向精度。