廣西北山鉛鋅礦床的礦化特征和成礦機(jī)理分析

黃淑娟

（廣西指南者地質(zhì)勘查有限公司，廣西 南寧 530201）

廣西北山礦床主要位于裂谷軸部地區(qū)，早期礦區(qū)內(nèi)的資源由群河變質(zhì)巖構(gòu)成，屬于呂梁時期的礦產(chǎn)資源，主要由碳酸鹽礦構(gòu)成。結(jié)合對廣西北山的地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)可以顯著地看出，地區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源主要賦存在中位礦層，綜合廣西北山的礦產(chǎn)資源沉積環(huán)境可以看出，地區(qū)礦床內(nèi)的賦存資源與組段變化的關(guān)系十分密切[1]。并且，區(qū)域礦產(chǎn)資源受到火山動蕩的影響，火山的頻繁活動或海底存在沉積物時，廣西北山的火山活動較為頻繁，當(dāng)火山汽液多次堆積后，物質(zhì)噴溢而出，在噴溢汽液中多數(shù)金屬物質(zhì)為鉛鋅物質(zhì)，為廣西北山鉛鋅礦床的形成提供有利地質(zhì)條件。

截至目前，已有多個地質(zhì)勘查隊伍對廣西北山鉛鋅礦床進(jìn)行了地質(zhì)勘查，并執(zhí)行了對應(yīng)的金屬礦開采與找礦工作。根據(jù)相關(guān)地質(zhì)調(diào)查報告，目前已知的廣西北山鉛鋅礦床超過8處，其中2號礦床與5號礦床鉛鋅礦遠(yuǎn)景資源量較大，預(yù)計超過35萬噸[2]。并且，廣西北山鉛鋅礦床處于開采狀態(tài)，區(qū)域具有較好的發(fā)展趨勢，可預(yù)計為市場創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益超過3000.0億元。為了進(jìn)一步對區(qū)域礦產(chǎn)資源進(jìn)行有效開采，本文將以廣西北山鉛鋅礦床為例，對區(qū)域礦床的礦化特征進(jìn)行分析，結(jié)合其礦化趨勢，挖掘地區(qū)成礦機(jī)理，為廣西北山鉛鋅礦床的發(fā)展提供機(jī)遇。

1 廣西北山鉛鋅礦床的礦化特征

1.1 礦物質(zhì)構(gòu)造呈現(xiàn)組合礦形式

在對廣西北山鉛鋅礦床進(jìn)行地質(zhì)勘查的過程中發(fā)現(xiàn)，主要出礦區(qū)域內(nèi)的礦物質(zhì)構(gòu)造，大多呈現(xiàn)組合礦形式。大部分礦物質(zhì)的構(gòu)成成分較為簡單，具有代表性的鉛鋅組合礦包括：方鉛礦、磁黃鐵礦、鉛鋅礦等，在提出的組合礦中可直接使用肉眼觀察到礦產(chǎn)資源中含有毒砂。部分具有脈絡(luò)的鉛鋅組合礦包括：石英礦、石榴石礦、螢石礦等。

在提出的組合礦內(nèi)，其礦石結(jié)構(gòu)主要呈現(xiàn)自形一半的結(jié)構(gòu)，例如礦石鑲邊結(jié)構(gòu)、葉片礦石結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)等。在對此部分礦石進(jìn)行深入研究的過程中發(fā)現(xiàn)，組合礦在廣西北山礦床內(nèi)主要以條狀、侵染狀、塊狀、膠粒狀等結(jié)構(gòu)存在。組合礦在區(qū)域內(nèi)不斷演化與變遷的過程中，將逐步呈現(xiàn)一種共生礦物質(zhì)結(jié)構(gòu)。常見的共生組合礦結(jié)構(gòu)包括：“方鉛礦—黃鐵礦”組合；“閃鋅礦—磁黃鐵礦”組合；“黃鐵礦—磁鐵礦”組合等。

1.2 礦石呈現(xiàn)地球化學(xué)特征

除上述提出的礦化特征，在對廣西北山鉛鋅礦床礦化特征進(jìn)行深度研究的過程中發(fā)現(xiàn)，地區(qū)礦石呈現(xiàn)顯著的地球化學(xué)特征。

以廣西北山鉛鋅礦床為例，在礦床標(biāo)高為120m～180m位置，微量元素含量呈現(xiàn)出了顯著的變化。在135.0礦帶位置處，為鉛鋅礦富礦體，鉛+鋅含量超過80%，并富含大量的Hg、Cd、Ag等金屬元素，從135.0礦帶位置到160.0礦帶位置，已開始呈現(xiàn)一種礦化趨勢，其中Hg金屬的含量從3.5%賦存上升到5.0%賦存；Cd金屬的含量從2.8%賦存上升到3.4%賦存；Ag金屬的含量從1.35%賦存上升到2.55%賦存。這一變化趨勢，可用如下圖1表示。

圖1 礦帶地球化學(xué)特征變化趨勢示意圖

如上述圖1所示，圈出的區(qū)域為地球化學(xué)特征異常密集區(qū)域，考慮到此區(qū)域內(nèi)的礦物資源大多數(shù)為派生類產(chǎn)物，因此在此區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源通常較為集中，也將此作為直接找礦標(biāo)識。

1.3 礦區(qū)圍巖發(fā)生蝕變

除上述提出的礦化特征，礦區(qū)圍巖發(fā)生蝕變也是廣西北山鉛鋅礦床的主要礦化特征之一。而發(fā)生蝕變的主要類型包括兩種，分別為區(qū)域礦層蝕變與礦下層控礦蝕變。前者蝕變在礦帶內(nèi)的覆蓋范圍較小，屬于局部蝕變類型，此種類型的蝕變大多局限于鉛鋅礦周邊區(qū)域出現(xiàn)蝕變附著體硅化[3]。例如，黃鐵礦化、絹云母礦石變綠等。后者蝕變在礦帶內(nèi)的覆蓋范圍較大，屬于大規(guī)模蝕變類型，此種類型的蝕變大多發(fā)生在含有納金屬元素的礦帶與含有鉀金屬元素的礦帶。

其中發(fā)生蝕變的主要礦帶集中在鈉化帶，此條礦帶主要位于礦化帶的北側(cè)礦層下端，褪色后呈現(xiàn)白色礦化帶，其中礦物以石英和鈉長石為主，含少量暗色礦物。

另一發(fā)生蝕變的主要礦帶為鉀化帶，此條礦帶主要位于D1Kb1層中，礦帶中間有次火山巖層，在礦區(qū)長度約為5.0kn，屬于礦下層控礦蝕變。其中礦物質(zhì)構(gòu)成以石英為主，此礦帶的成因有待進(jìn)行持續(xù)研究。

2 成礦機(jī)理分析

從現(xiàn)有的大量調(diào)查資料與文獻(xiàn)資源可知，廣西北山鉛鋅礦床的成礦歷經(jīng)了較長的時間，在地殼經(jīng)過多次變遷后，多種礦物重新組合，出現(xiàn)了一些共生組合礦物。廣西北山鉛鋅礦床的形成是在地質(zhì)巖漿沉積、地下水沖刷、巖漿侵蝕等多種因素聯(lián)合作用下形成的。

在裂谷時期，廣西北山內(nèi)沉積加厚，這一行為的發(fā)生受到地質(zhì)壓縮與膠結(jié)的作用，初期成巖開始形成，在此種條件下，呈現(xiàn)松散狀態(tài)的沉積巖石逐漸被凝固，成為固結(jié)的巖石。與此同時，地質(zhì)沉積物中已經(jīng)發(fā)生風(fēng)化的地殼受到地表應(yīng)力的作用，含有礦物質(zhì)的地質(zhì)資源不斷流入，并受到不同時期火山噴發(fā)物的影響，角礫巖形成。利巖在區(qū)域內(nèi)具備一種不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此，在鹽酸與硫酸等不同物質(zhì)的還原作用下，利巖與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并形成多種金屬硫化物質(zhì)（包括廣西北山鉛鋅礦床內(nèi)的中黃鐵礦、閃鋅礦等組合礦僅為硫化作用的產(chǎn)物）。

考慮到在此過程中，不同時期流入的礦物質(zhì)與火山噴發(fā)產(chǎn)生的礦資源存在顯著不同，因此廣西北山內(nèi)形成了具有多個時期顯著代表的礦物質(zhì)層。在礦物質(zhì)層中，礦產(chǎn)資源層的豐度初始值不同，因此所產(chǎn)出的礦產(chǎn)資源質(zhì)量、純度也不相同。

由于固結(jié)的巖層滲水性能受到孔隙的影響與限制，因此，礦層基本與地下水層呈現(xiàn)一種相對隔絕的狀態(tài)。在沉積巖的同層礦產(chǎn)資源，會在此種密封的條件下產(chǎn)生“同生鹵水”，這些“同生鹵水”與礦產(chǎn)資源環(huán)繞而生，對礦物質(zhì)中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行不斷凈化，使依附生存在礦石上的藻類有機(jī)物質(zhì)生存環(huán)境被釋放。此時，有機(jī)物質(zhì)生存在富有礦物質(zhì)的“同生鹵水”中，“同生鹵水”就此成為“熱鹵水”，并在地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的條件下，被封存在儲備鹵水的巖層內(nèi)，長此以往便形成了“礦田”。

在元古末期時期，裂谷受到地殼變遷的影響，產(chǎn)生一種封閉效應(yīng)，與此同時造山活動開始，伴隨著山體的變化，區(qū)域地層結(jié)構(gòu)也同步發(fā)生變化，“鹵水”發(fā)生較為直觀的熱液變化。此時，賦存在封閉空間內(nèi)的礦產(chǎn)資源物質(zhì)被活化，并隨著變遷的路徑被釋放，原有的富集金屬礦層進(jìn)一步發(fā)生礦變，這些斷裂的結(jié)構(gòu)在地層中呈現(xiàn)一種上升趨勢，不同成礦元素的物理形態(tài)與化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，根據(jù)礦帶中熱液成礦元素的變化與活動性質(zhì)，不斷演化以此定位成礦，廣西北山鉛鋅礦床就此產(chǎn)生。

3 結(jié)語

本文從礦物質(zhì)構(gòu)造呈現(xiàn)組合礦形式、礦石呈現(xiàn)地球化學(xué)特征、礦區(qū)圍巖發(fā)生蝕變?nèi)齻€方面，對廣西北山鉛鋅礦床的礦化特征進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，探索了地區(qū)礦產(chǎn)資源的成礦機(jī)理。希望通過本文此次課題的研究，解決地區(qū)找礦工作存在的不足與問題，在真正意義上為廣西北山鉛鋅礦床找礦工作的實施提出指導(dǎo)。盡管本文研究的內(nèi)容已相對全面，但由于廣西北山鉛鋅礦床是不斷發(fā)生變化的，因此在找礦與區(qū)域地質(zhì)勘查相關(guān)工作中，還需要對廣西北山鉛鋅礦床的礦產(chǎn)資源賦存特征、不同獨立金屬物質(zhì)含量進(jìn)行深入的研究，以此種方式，為地區(qū)勘查人員相關(guān)工作的有序?qū)嵤┨岢鲋笇?dǎo)。