廣西鋅銅礦床成礦地質(zhì)條件與找礦策略

趙興恒

廣西正屹工程技術(shù)有限公司

引言：為保障區(qū)域鋅銅礦資源順利開(kāi)采，相關(guān)人員必須根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)隊(duì)所提供的鋅銅礦資源勘測(cè)結(jié)果，綜合分析地區(qū)地質(zhì)特征來(lái)分析區(qū)域礦床形成規(guī)律，并制定完善的找礦策略，進(jìn)而確定鋅銅礦資源分布點(diǎn)位，為后續(xù)礦產(chǎn)開(kāi)采作業(yè)提供真實(shí)、準(zhǔn)確的作業(yè)依據(jù)。

一、區(qū)域地質(zhì)背景

以廣西某礦區(qū)鋅銅礦床成礦條件勘查項(xiàng)目為例，相關(guān)人員在經(jīng)過(guò)一系列地質(zhì)勘查后發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)地下結(jié)構(gòu)區(qū)存在大量銅鋅礦體且礦體品質(zhì)相對(duì)較高。該礦區(qū)處于整體礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)范圍在東側(cè)丹池成礦帶，地質(zhì)構(gòu)造區(qū)則主要分布于東北側(cè)右江盆地區(qū)、揚(yáng)子地塊區(qū)域南緣地帶，即西南緣江南古陸，為喜馬拉雅古特提斯與濱太平洋重疊構(gòu)造區(qū)。丹池成礦帶則主要集中于盆地區(qū)域，且該區(qū)域?qū)儆谙喑练e臺(tái)盆盆地，區(qū)域礦產(chǎn)資源發(fā)育階段為淺海碳酸鹽臺(tái)地，由晚古生代時(shí)期直至早中生代時(shí)期整體發(fā)育成型。盆地地帶由三疊系與泥盆系構(gòu)成，內(nèi)部巖性主要以硅質(zhì)巖、碎屑巖、泥質(zhì)巖、碳酸鹽巖為主。由丹池大斷裂疊加大背斜地區(qū)所形成的區(qū)域性丹池褶斷帶部分，以NW-SE 為總體走向趨勢(shì)，在逆掩斷層背斜軸部開(kāi)始發(fā)育，整體集合了次一級(jí)褶皺、EW 和SN 向斷裂構(gòu)造，在疊加構(gòu)造區(qū)域存在部分巖石體侵入現(xiàn)象，進(jìn)而形成不同的隆起結(jié)構(gòu)如五圩、大廠(chǎng)和芒場(chǎng)等，同時(shí)決定了多個(gè)成礦帶內(nèi)礦田的成礦和成巖規(guī)模，其中主要包括五圩礦田、北香礦田、大廠(chǎng)礦田、芒場(chǎng)礦田和麻陽(yáng)礦田等[1]。

二、礦區(qū)地質(zhì)特征

（一）地層特征

案例礦區(qū)地表出露部分多為泥盆系納標(biāo)組結(jié)構(gòu)，在礦區(qū)西南角和東北角存在少量羅富組出露結(jié)構(gòu)，深部區(qū)域主要以塘丁組結(jié)構(gòu)為主，整體巖性以泥盆系碳酸鹽巖和海相碎屑巖為主，具體結(jié)構(gòu)成分如下：第一，納標(biāo)組部分。該結(jié)構(gòu)部分主要以生物屑灰?guī)r、泥灰?guī)r（含量較少）、雜砂巖及鈣質(zhì)泥巖為主。第二，羅富組部分。該結(jié)構(gòu)上部區(qū)域主要以生物碎屑灰?guī)r結(jié)構(gòu)和白云質(zhì)泥灰?guī)r結(jié)構(gòu)為主，其中夾雜少量頁(yè)巖、硅質(zhì)巖和泥灰?guī)r。結(jié)構(gòu)下部區(qū)域主要以含鈣質(zhì)泥巖結(jié)構(gòu)和生物屑泥灰?guī)r結(jié)構(gòu)為主，其中夾雜少量普通泥灰?guī)r。第三，塘丁組部分。該結(jié)構(gòu)中上部分主要以頁(yè)巖夾泥灰?guī)r結(jié)構(gòu)和含鈣質(zhì)泥巖結(jié)構(gòu)為主，下部區(qū)域主要以石英砂巖和粉砂質(zhì)泥巖為主。

（二）地質(zhì)構(gòu)造及巖漿巖

在褶皺構(gòu)造方面，本次案例礦區(qū)為以NE 向傾斜單體構(gòu)造為主，其在單斜構(gòu)造方面復(fù)式褶皺中存在大部分NE 向不均勻次級(jí)小褶曲，并對(duì)礦液加以控制最后沿著層間結(jié)構(gòu)虛脫區(qū)域填充成為全新的似層狀礦體結(jié)構(gòu)。而在斷裂構(gòu)造方面則主要以NW 向斷裂為主，并EW 向和NE 向進(jìn)行疊加進(jìn)而形成全新的斷裂構(gòu)造，從整體平面角度上來(lái)分析，案例礦區(qū)在經(jīng)過(guò)斷裂構(gòu)造切割后，會(huì)逐漸成為各種不規(guī)則的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。此外，相關(guān)人員在經(jīng)過(guò)一系列調(diào)查分析后得知，案例礦區(qū)出露區(qū)域并不存在巖漿巖結(jié)構(gòu)，且在距離西南部礦區(qū)籠箱蓋隆起區(qū)大約2.5 km區(qū)域，下泥盆統(tǒng)地層當(dāng)中被部分黑云母花崗巖等結(jié)構(gòu)侵入。

（三）礦體特征

1.基本特征分析

本次案例礦區(qū)內(nèi)存在似層狀和脈狀兩種不同的產(chǎn)出結(jié)構(gòu)形態(tài)。礦體主要呈現(xiàn)NNW 和NM 兩種不同的陡傾斜脈狀趨勢(shì)，該結(jié)構(gòu)發(fā)育主要集中于案例礦區(qū)東南部和東部地段，其成群成帶大量出現(xiàn)，多數(shù)區(qū)域已露出地表結(jié)構(gòu)，可將其作為前期民采活動(dòng)的主要測(cè)試對(duì)象。除此之外，該區(qū)地質(zhì)平均厚度達(dá)到2 m，Sn 和Zn 的平均品位比例分別超過(guò) 0.7 %和10 %。似層狀緩傾斜礦體深埋深度較大，NW 向平行狀產(chǎn)出結(jié)構(gòu)層為二到三層，其主要以錫礦化物質(zhì)為主要內(nèi)部結(jié)構(gòu)，整體區(qū)域平均厚度檢測(cè)值為1.6 m，Sn 物質(zhì)也能達(dá)到0.8 %以上平均品位。其兩種不同形態(tài)結(jié)構(gòu)礦體并未存在重疊分布空間，二者之間多數(shù)存在較大的距離移位，且會(huì)極易受到層間虛脫構(gòu)造及斷裂層構(gòu)造等各種不同熔礦空間的限制[2]。

2.礦石質(zhì)量及礦石構(gòu)造

案例礦區(qū)礦石內(nèi)部礦物質(zhì)成分相對(duì)而言較為復(fù)雜，基于工作人員在日常工作中的地質(zhì)觀(guān)測(cè)和光片測(cè)試結(jié)果分析，該區(qū)域金屬礦種主要包括方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、白鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦及錫石等，脈石礦物中主要含有圍巖、方解石及石英等。案例礦區(qū)主要礦石組分則以錫類(lèi)礦物質(zhì)為主，而在灰樂(lè)礦段區(qū)域則主要以鋅礦物質(zhì)為主。在伴生組分中，案例礦區(qū)礦段主要以砷、硫等礦物質(zhì)為主，且并未檢測(cè)出鎘和銦的實(shí)際品位。而在灰樂(lè)礦段中則主要以鎘、銦、砷和硫等礦物質(zhì)為主。

3.礦床分帶和成礦溫度

本次案例礦區(qū)大廠(chǎng)礦田內(nèi)部所含的多金屬礦床，大多集中于2 km 以外的巖體外接觸區(qū)域，但該區(qū)域內(nèi)花崗巖結(jié)構(gòu)中并未檢測(cè)出任何礦物質(zhì)存在。在礦床分帶方面，該區(qū)域主要以籠箱蓋花崗結(jié)構(gòu)為核心主體，離接觸帶裝置由遠(yuǎn)及近在溫度由低到高的礦石分布情況如下：方解石礦、辰砂、多金屬硫化物、錫石、矽卡巖鋅礦與矽卡巖鋅銅礦?；◢弾r結(jié)構(gòu)附近錫礦體經(jīng)常被銻、鎢等結(jié)構(gòu)礦床交叉疊加，而處于籠箱蓋結(jié)構(gòu)頂端區(qū)域的石英脈型結(jié)構(gòu)輝銻礦脈中，也經(jīng)常被切入不同含量的黑鎢礦脈。在成礦溫度測(cè)量方面，整體成礦和成巖溫度主要以?xún)?nèi)部花崗巖結(jié)構(gòu)為中心由外向內(nèi)逐漸增高。具體介質(zhì)成礦與成巖溫度如下：矽卡巖結(jié)構(gòu)最低成巖溫度為415 ℃、最高成巖溫度為432 ℃，斑狀黑云母結(jié)構(gòu)花崗巖成巖溫度為686 ℃，普通黑云母結(jié)構(gòu)花崗巖成巖溫度為707 ℃。礦石在經(jīng)過(guò)成巖反應(yīng)后，其成礦溫度普遍降低。其中辰砂礦為150 ℃成礦溫度。錫石硫化物為240 ℃-343 ℃結(jié)晶溫度，鋅銅礦則為340 ℃成礦溫度[3]。

三、成礦地質(zhì)條件

（一）地層地質(zhì)條件

該區(qū)域地層中含有豐富的銀、銻、鉛、鋅、 錫等礦物質(zhì)，這說(shuō)明礦床成形過(guò)程中的部分基礎(chǔ)物質(zhì)來(lái)自圍巖底層。除此之外，圍巖中還含有部分錳、硫、碳等利于成礦溶液和錫富集演化的多種介質(zhì)，這也在一定程度上促進(jìn)了礦床成型。而因復(fù)雜的圍巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)，層理發(fā)育巖石性質(zhì)相較軟硬地層之間較為脆弱，礁體結(jié)構(gòu)中所存在的部分生物使內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成一定空隙，其整體滲透性與孔隙度相對(duì)較高，致使其形成各種不均勻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進(jìn)而為成礦熱液創(chuàng)造了足夠的儲(chǔ)聚空間和移動(dòng)空間。

（二）構(gòu)造地質(zhì)條件

本次案例礦區(qū)大地結(jié)構(gòu)區(qū)域主要位于黔東坳陷間及江南古陸區(qū)域中，丹池大背斜和盆地內(nèi)的亢馬斷裂、灰樂(lè)及NE 翼上盤(pán)區(qū)域，其中主要包括褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造兩種不同構(gòu)造類(lèi)型為主。丹池大背斜主要以籠箱蓋背斜結(jié)構(gòu)為主，大廠(chǎng)礦田內(nèi)整體露出范圍為40 km*4.5 km，由泥盆系納標(biāo)結(jié)構(gòu)作為核部組成、羅富組作為兩翼組成。背斜走向傾斜角度為290°至8°之間，樞紐波狀主要呈現(xiàn)起伏狀態(tài)，軸面區(qū)域傾斜角度范圍為25°至80°之間且整體傾向NE 結(jié)構(gòu)?；\箱蓋背斜區(qū)域兩翼結(jié)構(gòu)并不對(duì)稱(chēng)，西南側(cè)翼整體地勢(shì)較為陡峭，地層結(jié)構(gòu)產(chǎn)狀角度相對(duì)較大。而東北側(cè)翼整體地勢(shì)較為平坦，地層結(jié)構(gòu)產(chǎn)狀角度相對(duì)較小。且在背斜區(qū)域整體構(gòu)造中，存在部分NE 向次級(jí)不均勻小皺曲，同時(shí)也是復(fù)式褶皺區(qū)域的重要結(jié)構(gòu)部分，并在生成順層間產(chǎn)生由虛脫、滑動(dòng)破碎帶而構(gòu)成的礦床成形礦體的基本產(chǎn)狀特征[4]。

案例礦區(qū)內(nèi)部所發(fā)育成型的獨(dú)有斷裂構(gòu)造，可為其他褶皺構(gòu)造配套相應(yīng)的發(fā)育產(chǎn)物，不僅能夠使其發(fā)育成通常層巖性結(jié)構(gòu)的層理面間，還能使其形成各種巖性結(jié)構(gòu)的不同分界面，其多數(shù)存在于褶皺構(gòu)造轉(zhuǎn)折端和核部區(qū)域，與整體地層產(chǎn)狀區(qū)域基本處于相近或一致?tīng)顟B(tài)。層間滑動(dòng)破碎帶結(jié)構(gòu)在整體發(fā)育過(guò)程中，一旦在發(fā)育前期受到區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造的影響或在發(fā)育后期受到斷裂結(jié)構(gòu)的穿切，則勢(shì)必會(huì)形成一定程度的成礦疊加或構(gòu)造套疊。

（三）巖漿巖條件

在經(jīng)過(guò)相關(guān)人員實(shí)地勘測(cè)后發(fā)現(xiàn)，案例礦區(qū)出露部分并未發(fā)現(xiàn)巖漿巖體，在西南角區(qū)域籠箱蓋約2.5 km 隆起區(qū)域，發(fā)現(xiàn)存在部分入侵下泥盆統(tǒng)的燕山晚期花崗巖?；诖髲S(chǎng)礦田區(qū)域異常重力檢測(cè)結(jié)果，項(xiàng)目人員推測(cè)掌握該礦田隱伏花崗巖結(jié)構(gòu)體入侵區(qū)域主要以龍箱蓋為主，并基于NW-SE 向外兩個(gè)巖脊隆開(kāi)始延伸。就地質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)講，東北緣和巖體西北緣區(qū)域分布較為密集且等高線(xiàn)處于平行狀態(tài)，屬于常規(guī)化陡傾斜邊坡特征，這表示東北緣主要被NW 向斷裂構(gòu)造所控制，而西北緣巖體則主要被NE 向斷裂巖所控制。東礦地段區(qū)域沿隱伏巖體結(jié)構(gòu)陡傾斜東北側(cè)與觸帶展布相互連接，整體案例礦區(qū)南部區(qū)域-200 m 至-400 m 深度范圍內(nèi)存在部分隱伏小巖，最終形成案例礦區(qū)東礦帶鋅銅礦床成礦巖漿巖基本成型條件。

（四）成礦物質(zhì)來(lái)源

本次案例礦區(qū)內(nèi)部上覆地層及花崗巖結(jié)構(gòu)區(qū)含有豐富的成礦元素，其中上覆地層Sn 元素超過(guò)100 倍標(biāo)準(zhǔn)克拉克值、Zn 元素超過(guò)103 倍標(biāo)準(zhǔn)克拉克值。而在距離礦體地層較遠(yuǎn)地帶，成礦元素含量則普遍低于近礦地層和礦化地層，此種含有豐富礦物元素的地層解耦股及巖體結(jié)構(gòu)擁有極高的本底值，完全可運(yùn)用成礦熱液進(jìn)行加工改造成為全新的重熔重結(jié)晶，進(jìn)而在向陡裂隙帶NW-NNW與層間滑脫周邊地帶及交叉區(qū)域聚集成礦。

四、區(qū)域找礦策略

（一）基礎(chǔ)地質(zhì)分析

基于試驗(yàn)人員對(duì)礦田區(qū)域硫化物型礦田錫石研究結(jié)果分析，礦區(qū)成礦物質(zhì)大部分來(lái)源于內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的花崗巖漿，少部分由基底地層供給。根據(jù)礦區(qū)構(gòu)造組合類(lèi)型分析，該礦區(qū)NW 向礦帶可基本分為東部、中部和西部三個(gè)。其中東部礦帶主要由亢馬等錫、灰樂(lè)等金屬礦物質(zhì)等構(gòu)成，中部礦帶主要由響水灣銻鎢、茶山銻鎢礦床和部分鋅銅礦床等構(gòu)成，而西部礦帶則主要由銅坑矽卡巖礦床、龍頭山及巴力錫多金屬礦床和長(zhǎng)坡等構(gòu)成[5]。

（二）確認(rèn)找礦方向

根據(jù)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)礦產(chǎn)地質(zhì)資料表明，案例礦區(qū)大廠(chǎng)礦田東部區(qū)域整體元素分布規(guī)律較為完整，主要礦體結(jié)構(gòu)與巖體結(jié)構(gòu)之間的距離如下：矽卡巖型鋅銅礦距離巖體結(jié)構(gòu)最短距離為0 m，最大距離為200 m。鉛鋅銀礦距離巖體結(jié)構(gòu)最短距離為800 m，最大距離為3000 m。硫化物型錫石結(jié)構(gòu)礦床距離巖體結(jié)構(gòu)最短距離為600 m，最大距離為2000 m。銻鎢礦距離巖體結(jié)構(gòu)最短距離為500 m，最大距離為2000 m。鋅礦距離巖體結(jié)構(gòu)最短距離為200 m，最大距離為600 m。不僅如此，相關(guān)人員還在西部礦帶區(qū)域銅坑礦外圍部分深部巖體接觸帶結(jié)構(gòu)層，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)檢測(cè)儀器檢測(cè)出大量94 號(hào)鋅銅礦體、95 號(hào)鋅銅礦體和96 號(hào)鋅銅礦體，進(jìn)而為后續(xù)礦產(chǎn)開(kāi)采作業(yè)提供重要的信息資料。大廠(chǎng)礦田是案例東部主要礦區(qū)，其可作為主要找礦靶區(qū)和找礦方向的主要原因如下：第一，該區(qū)域距籠箱蓋巖體結(jié)構(gòu)中心的實(shí)際距離在4 km 以?xún)?nèi)，相關(guān)人員在對(duì)礦區(qū)南部杉木沖附近地帶進(jìn)行物探布格異常重力檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，其地下結(jié)構(gòu)200 m—400 m 深度內(nèi)存在部分隱伏巖體，這也是礦床巖體生產(chǎn)的主要條件，且在南部礦區(qū)杉木沖地段檢測(cè)出部分矽卡巖型鋅銅礦體。第二，該礦區(qū)巖體結(jié)構(gòu)頂端600 m 區(qū)域范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)組織內(nèi)，分布著存在大量塘丁組和納標(biāo)組，此類(lèi)地層結(jié)構(gòu)十分利于礦產(chǎn)發(fā)育，其擁有1000 m 范圍內(nèi)成礦空間且賦礦層位極佳。由此可見(jiàn)，該區(qū)域具備鋅礦及銅礦等礦產(chǎn)資源的全部發(fā)育條件，其內(nèi)部深部區(qū)域的隱伏巖體可為銅鋅礦成礦，提供足夠的成礦熱動(dòng)力及成礦物質(zhì)來(lái)源，處于礦區(qū)南部杉木沖附近區(qū)域的納標(biāo)組、塘丁組等多種賦礦區(qū)域，具有豐富的成礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)層，進(jìn)而可將其作為未來(lái)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的主要找礦靶區(qū)和找礦方向。

結(jié)論：綜上所述，通過(guò)對(duì)案例礦區(qū)進(jìn)行一系列地質(zhì)勘察，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)存在品位較高且規(guī)模龐大的銅鋅礦體。并基于類(lèi)比性礦產(chǎn)分析原則，結(jié)合礦區(qū)真實(shí)地質(zhì)情況判斷鋅銅礦成礦條件，綜合分析案例地區(qū)鋅銅礦產(chǎn)成礦潛力與成礦規(guī)模，進(jìn)而為后續(xù)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)與勘探工作提供有力幫助。