葉洪華,蘇新瑤,唐廣明,何建曉,唐義輝,唐朝霞
(1.廣西地潤(rùn)礦業(yè)投資有限公司,廣西 南寧 530000;2.廣西有色金屬集團(tuán)資源勘查有限公司,廣西 南寧 530000)
礦區(qū)區(qū)域出露的地層泥盆系中統(tǒng)唐家灣組和融縣組,石炭系下統(tǒng)英塘組、都安組和黃龍組,石炭系中統(tǒng)馬平組、大埔組和南丹組,二疊系中統(tǒng)四大寨組、棲霞組和茅口組,二疊系上統(tǒng)領(lǐng)好組和合山組,三疊系下統(tǒng)石炮組和邏樓組,三疊系中統(tǒng)板納組、百蓬組和蘭木組,白堊系上統(tǒng)羅文組,第四系全新統(tǒng)。泥盆系、石炭系和二疊系為碳酸鹽巖建造,三疊系和白堊系為碎屑巖建造。
礦區(qū)受東吳運(yùn)動(dòng)影響上升成陸,風(fēng)化剝蝕致中、上二疊統(tǒng)為平行不整合接觸,晚二疊世為局限海臺(tái)地至沼澤相,初期海侵致不整合面上二疊統(tǒng)合山組底部沉積了黃鐵礦鐵鋁巖和黃鐵礦層,因此合山組為硫鐵礦和鋁土礦賦礦層位。平行不整合面上的含礦層受侵蝕影響,其厚度有差別,從0m~25m不等。
礦區(qū)巖漿巖出露在加尤-明山一帶,主要巖性為石英斑巖(K2λπ),時(shí)代為為晚白堊世,呈巖墻和巖脈產(chǎn)出,巖脈沿北西--南東向斷裂侵入,呈脈帶產(chǎn)出,總長(zhǎng)17km,單脈長(zhǎng)數(shù)十米至700m,寬數(shù)米至100m;巖墻沿北西--南東向裂隙充填。
礦區(qū)位于凌云碳酸鹽臺(tái)地的中部拗陷邏樓向斜南西翼(圖1),主要有坡臉穹窿、巴合背斜和邏樓向斜;區(qū)域上主要發(fā)育有北東向、北西向斷裂和凌云環(huán)形臺(tái)緣斷裂。
(1)地層。礦區(qū)主要出露二疊系、三疊系和第四系地層。根據(jù)巖性組合二疊系出露茅口組和合山組,三疊系出露邏樓組和板納組,第四系為全新統(tǒng)望高組。賦礦層位為上二疊統(tǒng)合山組第一段(P3h1),賦礦巖性為灰—深灰色含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖(粘土巖)。
(2)構(gòu)造。礦區(qū)主要處于邏樓向斜為南西翼,總體呈一單斜構(gòu)造,傾向北東,傾角22°~48°居多。褶皺規(guī)模較小,主要有新房子向斜,木碑背斜;其次為次級(jí)層間小褶皺。
礦區(qū)內(nèi)斷裂較不發(fā)育,主要有北西--南東向和北東--南西向兩組,北西--南東向發(fā)育相對(duì)較強(qiáng)。
礦區(qū)蝕變主要高嶺石化、硅化、絹云母化、黃(褐)鐵礦化和綠泥石化,但蝕變較弱,黃(褐)鐵礦化與成礦作用較密切。
圖1 礦區(qū)所在的凌云碳酸鹽臺(tái)地的中部拗陷邏樓向斜南西翼示意圖
2.3.1 礦體特征
礦區(qū)硫鐵礦體賦存中二疊統(tǒng)與上二疊統(tǒng)平行不整合面之上二疊統(tǒng)合山組底部,主要分布雜福、那浪、瓦廠灣、隴垌、車(chē)家灣和木碑等地段,已探明礦體7個(gè),為煤系沉積型礦床;煤礦賦存于二疊系合山組下段濱海相碳酸鹽巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖(頁(yè)巖)夾煤層和煤線組成含煤建造。
硫鐵礦體沉積在茅口組古巖溶面上并受其控制,礦層形態(tài)變化較大,總體為不規(guī)則透鏡體,地層凸起處礦層薄、地層凹陷處礦層厚,有尖滅現(xiàn)象。 主要有用礦物為黃鐵礦,黃鐵礦以自形立方體晶粒產(chǎn)岀,局為為半自形晶-他形粒狀產(chǎn)出;鋁土礦主要為黃鐵礦為一水硬鋁石、勃姆鋁礦及膠鋁礦;褐鐵礦為硫鐵礦氧化、硫流失形成;其它礦物還有水鋁石、綠泥石、高嶺石、絹云母等。硫鐵礦(褐鐵礦)與鋁土礦為共生,一般呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
2.3.2 礦石質(zhì)量
(1)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。硫鐵礦分原生礦、混合礦和氧化礦,界線不清。氧化礦產(chǎn)于近地表0m~35m之間,沿合山組底部分布,多為褐鐵礦;混合礦厚度10m左右,礦物主要為黃鐵礦化,次為鋁土礦和褐鐵礦;原生礦為含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖和鐵鋁質(zhì)泥巖等。
礦石結(jié)構(gòu)有自形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、鱗片變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、皮殼狀結(jié)構(gòu)、粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑團(tuán)粉狀結(jié)構(gòu)和稀疏浸染狀結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造,次為結(jié)核狀構(gòu)造和蜂窩狀構(gòu)造。
(2)礦石的礦物組成。硫鐵礦主要礦石礦物有黃鐵礦、鋁土礦和褐鐵礦,少量白鐵礦、銳鈦礦及白鈦石;脈石礦物為硅鋁酸鹽類(lèi)礦物,主要物質(zhì)有:綠泥石、高嶺石、勃姆鋁礦、葉臘石、一水硬鋁石、膠鋁礦和絹云母等。
2.3.3 礦床成因
礦區(qū)受東吳運(yùn)動(dòng)影響上升成陸,風(fēng)化剝蝕致中、上二疊統(tǒng)為平行不整合接觸,晚二疊世為局限海臺(tái)地至沼澤相,初期海侵致二疊統(tǒng)合山組沉積,成了海濱地帶半封閉盆地,為硫鐵礦層沉積與富集、煤層沉積提供先決環(huán)境條件。
硫鐵礦層沉積在茅口組古巖溶面上并受其控制,在溫和潮濕的氣候環(huán)境,硫鐵礦層或含黃鐵礦鋁土巖的受區(qū)域性硫化作用影響被硫酸破壞,導(dǎo)致鐵、鋁、硅等元素析出為離子狀態(tài)酸性膠體溶液,這些溶液向地表充填搬運(yùn),并與地表含有機(jī)膠體物質(zhì)和氧化鋁等酸性膠體溶液結(jié)合形成穩(wěn)固的絡(luò)合物,長(zhǎng)距離搬遠(yuǎn)至H值4~7中性溶液濱海盆地時(shí),原物質(zhì)遭受破壞而沉淀鋁硅比值較低的鋁土巖。硫鐵礦礦層形態(tài)變化較大,總體為不規(guī)則透鏡體。主要來(lái)源:
(1)鐵、鋁、硅等元素析出為離子狀態(tài)酸性膠體溶液在搬運(yùn)轉(zhuǎn)移沉積形成。
(2)在溫和潮濕的氣候大量繁殖植物死亡,大量有機(jī)質(zhì)在長(zhǎng)距離搬遠(yuǎn)至中性溶液濱海盆地的分解,遷移至海盆底內(nèi)形成大量有機(jī)粘土質(zhì)軟泥富集,同時(shí)大量的和Fe+、H2S析出化合呈凝膠狀鋁硫鐵礦。
有桂西地區(qū)早二疊世末的受東吳運(yùn)動(dòng)影響上升成陸,風(fēng)化剝蝕致中、上二疊統(tǒng)為平行不整合接觸,隨后晚二疊世的海侵使這一廣大區(qū)域?yàn)榫窒藓E_(tái)地至沼澤相,初期海侵致不整合面上二疊統(tǒng)合山組底部沉積了黃鐵礦鐵鋁巖和黃鐵礦層,古地理沉積環(huán)境提供了沉積型礦床重要基礎(chǔ)條件,有利煤系沉積型硫鐵礦床賦存。
桂西地區(qū)臺(tái)地邊緣的同沉積斷裂活動(dòng),晚二疊世臺(tái)內(nèi)與臺(tái)外古地理及沉積環(huán)境的差異,凌云以東--鳳山縣平樂(lè)--保上一帶的區(qū)域其底部為臺(tái)地—沼澤相鐵鋁巖層穩(wěn)定區(qū),凌云以西則處于深水盆地沉積區(qū),在同生斷裂的作用邏樓臺(tái)地上升,一是保上一帶的底部斷裂富硫熱液遷移沉淀,在古風(fēng)化剝蝕面和其上地層賦存硫鐵礦。二是凌云以西則深水盆地酸性膠體溶液在搬運(yùn)轉(zhuǎn)移,形成相對(duì)穩(wěn)定的沉積環(huán)境。
桂西地區(qū)上二疊統(tǒng)合山組第一段(P3h1)灰—深灰色含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖(粘土巖)出露較完整,分布面積廣,且在合山組第一段均發(fā)現(xiàn)有煤系沉積型硫鐵礦層,因此桂西地區(qū)硫鐵礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景巨大。
產(chǎn)于晚二疊世合山組底部的硫鐵礦,已發(fā)現(xiàn)礦床、礦點(diǎn)共5處,其中,有鳳山杭東大型硫鐵礦床1處,在礦區(qū)內(nèi)保上一帶發(fā)現(xiàn)多處硫鐵礦層(地表均已褐鐵礦化);煤礦有邏樓、蘭包等礦床。初步的調(diào)查結(jié)果,在邏樓向斜、大石板向斜、東和及磨賢向斜均發(fā)現(xiàn)了沉積型鋁土礦礦體、礦化體;在東哈一帶巖溶凹地第四系中發(fā)現(xiàn)堆積型鋁土礦礦體。產(chǎn)于合山組下部的煤礦邏樓向斜東西兩翼已有礦點(diǎn)11處。
礦區(qū)地處右江再生地槽,廣西平果特大型鋁土礦礦床為同一構(gòu)造域,根據(jù)研究礦區(qū)與平果鋁土礦區(qū)地層結(jié)構(gòu)相同,同為臺(tái)地碳酸鹽地層組合,含礦巖系相同,均為上二疊統(tǒng)合山組,賦存均為合山組第一段(P3h1)灰—深灰色含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖,礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及古地貌古地理一致,是典型局限海臺(tái)地沼澤環(huán)境況沉積礦床,礦層底部都是平行不整合面,原生鋁土礦層(體)均產(chǎn)于不整合面之上,巖性組合均為灰?guī)r、燧石灰?guī)r夾碳質(zhì)頁(yè)巖、煤層(線)的組合特征。綜合上述,區(qū)域成礦條件好,在本區(qū)尋找硫鐵礦、沉積型鋁土礦和煤礦等礦產(chǎn)有較好的前景。
3.5.1 礦區(qū)成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志
礦區(qū)探明硫鐵礦(褐鐵礦)為煤系沉積型礦床,礦體賦存于中二疊統(tǒng)與上二疊統(tǒng)平行不整合面之上合山組底部鐵鋁巖中,其探明和遠(yuǎn)景資源為超大型硫鐵礦基地。
地表褐鐵礦(鐵帽)出露地方是找礦直接標(biāo)志;合山組地層是找礦層位標(biāo)志;高嶺石化、硅化、絹云母化、黃(褐)鐵礦化和綠泥石化是找礦有利蝕變。
3.5.2 找礦前景分析
在桂西地區(qū)的上二疊統(tǒng)合山組第一段(P3h1)灰—深灰色含黃鐵礦化鋁質(zhì)巖(粘土巖)巖性穩(wěn)定,出露面積巨大,并發(fā)現(xiàn)硫鐵礦層;近年桂酉地區(qū)硫鐵礦找礦取得較大穾破,先后發(fā)現(xiàn)中、大型礦床有鳳山杭東、鳳山福家坡和鳳山福家坡等;根據(jù)礦區(qū)巖石地層、含礦巖系、沉積環(huán)境、巖相古地理均有較多的可比性;結(jié)合礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的硫鐵礦、煤礦點(diǎn)綜合分析認(rèn)為成礦地質(zhì)條件較好。總之,礦區(qū)找硫鐵礦(褐鐵礦)、鋁土礦等礦產(chǎn)有較好的前景。