广西云开地区成矿带成矿特征及勘查远景
2017-01-19安国英雷英凭肖荣阁费红彩
安国英,雷英凭,肖荣阁,费红彩
(1.中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083;2. 广西二0四地质队,广西 贺州 542800;3.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083;4.中国地质科学院,北京 100037)
广西云开地区成矿带成矿特征及勘查远景
安国英1,雷英凭2,肖荣阁3,费红彩4
(1.中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083;2. 广西二0四地质队,广西 贺州 542800;3.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083;4.中国地质科学院,北京 100037)
广西云开地区是广西境内铅锌金银多金属矿产的重要成矿区之一,长期以来一直是地质工作重点对象。在分析区域成矿地质背景、研究成矿地质特征、总结成矿地质规律的基础上,结合元素富集特征、典型矿床特征和找矿新发现,探讨该区域成矿远景,提出了地质找矿主要目标。结果显示,本区以构造复杂、岩浆活动强烈、基底变质程度深、成矿作用多样为特征,形成了以铅锌为优势矿种,银金为重要矿种,铜、钨锡钼等有良好资源前景的矿产地,考虑成矿地质环境因素和已知矿产分布情况,优选9个集中区,作为找矿地质工作部署的依据。
典型矿床;找矿新发现;潜力评价;集中区优选;广西云开地区
本文研究的广西云开地区,是指灵山—藤县断裂以南与广东相邻的桂东南地区,包括六万大山、大容山及云开大山等地,地理坐标为东经109°00′~111°30′、北纬21°20′~23°30′,呈北东向展布的弧形条带状,面积约26 720 km2。本区以构造复杂、岩浆活动强烈、基底变质程度深、成矿作用活跃为特征[1-4]。而本区矿业历史久远,北流铜石岭早在东汉时期就有开采和冶铜;金银的采冶在唐代已有记载;近代的光绪末年,对玉林蓉塘的吼山铜矿有过开采[5]。自20世纪50年代开始,通过1∶20万等区域地质矿产调查及一系列的普查和勘探,探明了一大批矿产地,如佛子冲、东桃、新华等铅锌矿,中苏、金山等银金矿,油麻坡钨钼矿,良厚锑矿等大中型矿床及钛铁砂矿床,形成了以铅锌为优势矿种,银(金)为广西重要资源,铜、锡钨钼等有良好资源前景的矿产地[6-14];同时也大大提高了云开地区矿产地质的研究程度,随着对矿床探查和开采等研究的深入,认识不断深化,如佛子冲铅锌矿床成因,从早期的矽卡岩型、热液充填型到海底喷流沉积、层控成因及热水沉积-改造型等[14-18]。而近年来,陆续发现了一些具有潜力的矿产地和找矿线索[19-21],如藤县象棋铅锌矿、博白松旺钨、锡、钼矿、三叉冲钨矿等,显示出该成矿区域的找矿潜力。该区是广西境内铅锌金银多金属矿产的重要成矿区之一,也是我国桂东—粤西铅锌金银多金属成矿带的组成部分,与毗邻的粤西成矿区相比[22-23],在矿产地质勘查工作程度、研究程度及找矿成果方面都还存在着较大的差距。在当今矿业投资持续减少的形势下,通过各种资料分析和研究,发掘已有研究成果,圈定有望取得找矿突破区域,不失为一种低成本又高效的找矿方法。本文在总结研究区以往的物、化探资料和矿产勘查成果的基础上,重点对近几年新发现矿产的成矿规律进行分析研究,结合已有勘查成果、成矿地质环境和物、化探异常特征,从区域成矿远景的角度,对全区矿产的勘查前景做出预测,为该区的找矿和勘探提供参考信息,可供地质工作者在开展同类工作时参考。
1 成矿地质背景
1.1 地质背景
研究区在区域构造上包括了云开台隆西部,钦州残余地槽博白拗陷及六万大山—大容山隆起的南东边缘部分及北部湾拗陷(图1)。地层发育齐全,元古宇至第四系均有出露,其中上元古界主要分布于云开台隆,为一套深变质的表壳岩系;古生界和中、新生界分布于台隆西侧边缘拗陷带,其中下古生界以海相碎屑岩为主,夹少量碳酸盐岩及火山岩,上古生界为滨海相、海陆交互相沉积;中、新生界为陆相红色建造和火山岩建造,分布于中生代盆地中,其中部分第四系分布于铁山港属近代海相沉积[1]。
云开地区断裂构造发育,活动强烈,其中博白—岑溪深断裂带和灵山—藤县断裂,属超壳型深断裂,是本区不同构造单元分界线,并控制沉积相带和岩浆活动的分布。深大断裂及韧性剪切带,走向为NE—NNE向、EW向、NW—NNW向、NS向,长几十米至50多千米,宽数米至5千米不等,这些断裂是良好的导矿和容矿空间。
区内岩浆活动强烈,侵入岩和火山岩分布广泛,岩性复杂。其中加里东期主要发育混合花岗岩,华力西期以大面积重熔型堇青石黑云母二长花岗岩为主,印支期以重熔型花岗岩为主,燕山期岩浆活动广泛,明显受断裂控制,与矿化关系密切。
云开台隆区,元古宙构造岩浆活动、变质作用及混合岩化作用都很强烈,加里东运动使该区的构造进一步复杂化,燕山期则以强烈的断裂作用为特点,岩浆活动广泛,成矿以Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sn为主。钦州地槽区,华力西—印支期有大规模中酸性岩浆侵入活动,成矿作用南西段轻微,北东段强烈,以Pb、Zn、Ag、W、Sn等成矿为特色。
图1 广西云开地区构造分区略图(据《广西壮族自治区区域地质志》[1]) Fig.1 Sketch map of tectonic units in Yunkai Region of GuangxiⅢ.云开台隆;Ⅳ.钦州残余地槽:Ⅳ1.博白拗陷;Ⅳ2.六万大山隆起;Ⅳ3.钦州拗陷;Ⅳ4.十万大山断陷;Ⅵ.北部湾拗陷;Ⅱ3.大瑶山凸起
1.2 区域物探、化探特征
1.2.1 区域地球物理特征
该区重力场总体上表现为重力高与重力低呈规律性交替变化的特征*广西地球物理勘探队.广西区域重力异常及其地质意义研究报告.1994.,反映本地区地质构造的基本轮廓。在西北部蒙山—梧州—德庆一带为一北西向重力高,升高幅度达15×10-5m/s2;由柳州向东南直到广东茂名,北东向重力高与重力低相间排列,重力最大变化幅度在30×10-5m/s2以上(图2(a))。而本地区以平静变化磁场为特征*广西航空物探队.广西北纬24度线以南地区航磁异常的地质意义.1985.,合浦—博白—岑溪及灵山—容县等深断裂带反映为密集的磁场梯度带,云开台隆区反映为以正磁场为主的宽缓平静磁异常带,沿北西向、近东西向及近南北向的次级断裂叠加局部航磁异常 (图2(b))。总体上受藤县附近北西向异常所截的北东向的灵山—大容山一带重力低、磁力低异常与区域上巨大的华力西期花岗岩带一致,合浦—博白—岑溪重力梯度带重力高、磁力高及磁力低异常与博白—岑溪深断裂走向一致,除与变质、火山活动伴有大量的中酸性岩浆侵入及喷发有关外,局部还与金属矿化有关;北西向藤县—岑溪以西异常以重力高、磁力高与磁力低异常为特征,与变质、岩浆活动有关。
1.2.2 区域地球化学特征
该区属湿润低山丘陵地区,工作方法以水系沉积物测量为主,统计区内与金属成矿关系密切的22种元素的背景含量,如表1所示。
图2 广西云开地区航磁及重力异常图Fig.2 Maps of aeromagnetic and gravitational anomalies in Yunkai Region of Guangxi(a)剩余重力异常图①;(b)航磁ΔT等值线图②1.正等值线;2.零等值线;3.负等值线
与全国水系沉积物中相关元素含量相比,云开地区多数元素含量略高于全国水系的元素含量水平。以全国水系沉积物的元素含量平均值[24]为标准,计算各元素的相对富集系数,其中,相对富集系数大于1.2的元素依次为Sb、Y、Zr、Hg、Bi、W、Sn、Au、As、Pb、La等11种,最大的Sb为2.43, 其他元素,如Y为1.70,Zr为1.66,属明显富集的元素;小于0.7的元素依次为Cr、Cu、Cd、Ni、Mn等元素;在0.97~0.70之间的包括Ti、V、Co、Ag、Zn、Mo等元素。与广西全区相比,除Au、Pb、W、Bi、Mo、Zr、La、Y等元素高于全区背景外,其余元素低于全区背景值。
总体上,该区Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、As、Sb等元素的水系沉积物异常发育,呈成群分布、成带集中特点(图3)[25]。在云开台隆及边缘拗陷区内Au、Ag、Pb、Zn、Sb等中低温元素则主要分布于中部、东北部,主要沿岑溪—博白断裂带和一些次级断裂展布,而W、Sn、Mo、Ti等高温元素主要分布在云开台隆的西南,与大面积的花岗岩质混合岩化相关。在六万大山隆起区,六万大山—大容山岩体带上,呈现W、Sn、Bi等高温元素异常,而在兴业—葵阳一带出现Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Mn等元素异常[26]。
表1 广西云开地区与全国水系沉积物地球化学元素含量对比
Table 1 Comparison of the element content of stream sediments in Yunkai region of Guangxi with that of China
区域 AgAuHgAsSbPbZnCuCoNiCr广西云开③60518701231832148613789119371广西区域背景④720142110154238304834230137253662全国水系沉积物[24]804131459909074259668472157123724425845区域 CdMnWSnBiMoVTiLaZrY广西云开③822443064780581036523924478486417广西区域背景④4696192333280451039334533427329336全国水系沉积物[24]14967822343048123796241553982922456
注:Au、Ag、Hg含量单位为10-9,其他元素含量单位为10-6。
③ 广西地质矿产勘查开发局.广西云开地区成矿地质条件及成矿区划.2005.
④ 广西地矿局.广西与钨锡铅锌有关银矿成矿规律及成矿预测研究.1995.
2 主要矿床及特征
图3 广西云开地区地球化学异常带简图[25]Fig.3 Geochemical map of anomaly in Yunkai Region of Guangxi[25]VIII.桂东Sn、W、Mo、Cu、Pb、Zn异常带;X.大容山—十万大山Cu、Pb、Zn、Sn、Mo异常带;XI.岑溪—博白Cu、Pb、Zn、W、Mo异常带
据统计,该区金、银、铜、铅、锌、钨(钼)、锑、锡矿床、矿点共计147处,其中大型1处、中型13处、小型43处,矿点90处。从已有的勘查结果及成矿地质条件分析,铅、锌是本区优势矿产,金、银有巨大潜力,钨、钼(铜)、锡及锑均有一定规模矿产出露,可将其主要矿种归纳为以下主要矿床类型(表2):(1)构造蚀变岩型,以博白中苏、金山银金矿床为代表。(2)沉积-热液改造型,以佛子冲铅锌矿为代表。(3)矽卡岩型,以陆川路林铜钼矿、陆川沙坡茶亭铅锌铜矿为代表。(4)热液型,有金(银)、铅锌、铜、锡等矿种,其中石英脉型,以北流大肚塘金(银) 矿床为代表;断裂裂隙充填型,以浦北新华铅锌矿床、藤县石狗头金银矿床为代表;岩浆热液型锡矿,以陆川黎甬锡矿为代表。(5)斑岩型,以博白松山钨锡钼矿为代表。(6)次生风化型矿床,以博白陆广肚红土型金银矿为代表,此类型因工作程度低,缺少资料后文未予讨论。
2.1 典型矿床
2.1.1 岑溪佛子冲铅锌矿床
该矿床是区内沉积-热液改造型矿床的典型代表。矿田位于岑溪—博白拗陷带北东段,大地构造位置为拗陷向隆起的过渡地带,出露地层为下志留统,岩性主要为浅变质砂岩、板岩夹泥质灰岩、灰岩,岩浆活动强烈,博白—岑溪断裂贯穿矿田,NNE向和NE向断裂控制岩体和矿体分布。已圈定矿体95个,其中佛子冲有77个,河三8个,龙湾10个,按照矿体的产状形态大致分为层状和似层状、透镜状和筒状、脉状等三类,不同形态矿体的矿物组合与结构构造有明显差异(图4)。
矿石的主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿、铁闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿等,脉石矿物主要有透辉石、透闪石、绿帘石等。在层状、似层状矿体中,矿物组成较为简单;而在透镜状、筒状及脉状矿体中,矿石成分比较复杂。矿石结构有自形-半自形/它形粒状结构、交代溶蚀结构、压碎结构、包含结构、揉皱结构等。构造有条带状构造、浸染状构造、块状构造、细脉穿插构造、角砾状构造等,以条带状构造最为发育。以矽卡岩化为主,此外还有角岩化、大理岩化、绿泥石化、绢云母化等。
表2 广西云开地区主要矿床类型划分表
图4 广西岑溪佛子冲矿田地质简图(据广西地矿局,2003修改) Fig.4 Geological map of Fozichong ore field in Cenxi of Guangxi 1.中志留统;2.下志留统上组;3.下志留统中组;4.下志留统下组;5.上奥陶统上组;6.上奥陶统下组;7.中奥陶统上组;8.燕山晚期流纹斑岩;9.燕山晚期花岗斑岩;10.燕山中期流纹英安斑岩;11.燕山中期花岗闪长岩;12.海西期黑云母花岗岩;13.花岗闪长斑岩脉;14.花岗斑岩脉;15.逆断层;16.正断层;17.平移断层;18.性质不明断层;19.地质界线;20.矿床及矿点位置
佛子冲铅锌矿在加里东期沉积期形成的矿源层或“胚胎矿”,经过燕山晚期成矿作用的叠加改造,形成热水沉积-叠加改造铅锌多金属矿床。
2.1.2 金山金银矿床
该矿床是构造蚀变岩型矿床的代表。矿区内广泛出露加里东期条带状混合岩及燕山晚期黑云母花岗岩、斑状黑云母花岗岩,北东向断裂发育。金银矿体赋存于北东向断裂破碎带中沿倾向由陡变缓处或与旁侧次一级断裂的交汇部位,其产状受断裂带严格控制。矿体多呈脉状、透镜状或连续的扁豆体产出,走向北东,倾向北西。已知有2个矿带、15个矿体,矿体一般长100~400 m,厚度1.50~2.16 m, 含矿品位Au为0.40×10-6~2.8×10-6,Ag为125.2×10-6~349.1×10-6。主要金银矿物有自然金、自然银、辉银矿、辉铜银矿、银金矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等。脉石矿物有石英、绢云母、绿泥石等。矿石主要有半自形-它形粒状结构、变余交代结构、变余压碎结构等。以浸染状构造、细脉浸染状构造为主,其次为块状构造、脉状穿插构造、角砾状构造等。围岩蚀变强烈,主要有绢云母化、硅化、钾长石化、黄铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化等(图5)。
图5 广西金山金银矿区地质图③ Fig.5 Geological map of Jinshan gold-silver deposit in Guangxi 1.全新统;2.下白垩统;3.下古生界混合质石英片岩;4.下古生界条带状混合岩;5.下古生界混合花岗岩;6.燕山晚期花岗岩;7.石英脉;8.含铅锌银矿体;9.含金银矿体;10.含矿矽卡岩带;11.含金石英脉及编号;12.地质界线;13.不整合界线;14.断裂;15.片麻理产状;16.含矿破碎带及编号;17.省界线
金山金银矿床位于云开台隆西南边缘混合岩和混合花岗岩区,北东向的金坑—庞西垌断裂带为主要的控矿、容矿构造,框定了金银矿化的空间。目前在该断裂带上已发现庞西垌、中苏和金山3个中型以上的金银矿床。金山金银矿床的形成,除与韧性剪切带有关外,与燕山晚期富含Au、Ag等的花岗岩侵入也有密切的关系。金山矿床属混合岩化热液的构造蚀变岩型矿床[8]。
2.1.3 博白油麻坡钨钼矿
该矿床是热液交代型矿床的典型代表,其成矿模式是典型的岩浆期后浅层热液交代的矿床。 矿区位于云开台隆西南段与博白拗陷东南段接合部位,出露地层有志留系、泥盆系和第四系,密集的NE向断裂带贯穿整个矿区,岩浆岩主要为燕山晚期的侵入岩和少量燕山晚期火山岩,矿体分布于油麻坡燕山晚期黑云母花岗岩体的内外接触带,有钨矿体13个、钼矿体17个、硫矿体3个。钨矿体分布于黑云母花岗闪长岩体外接触带,赋存于下泥盆统中,呈层状、透镜状产出,多有分支复合现象,主矿体走向北东,倾向北西,长796 m,延深490 m,品位WO3为0.489%、Mo为0.130%,其中WO3占矿区总储量的86.7%。钼矿体主要赋存于黑云母花岗闪长岩和花岗岩中,部分产于绢云母石英片岩中,呈脉状产出,有分支复合及膨缩现象,多数矿体与围岩呈过渡关系,主矿体走向北东,倾向北西,长508 m,延深约100 m,厚1.51~67.07 m,品位Mo为0.057%、WO3为0.11%(图6)。
金属矿物以黄铁矿、磁黄铁矿、白钨矿为主,少量辉钼矿、辉铋矿、闪锌矿、方铅矿等,微量黑钨矿、自然金等。次生矿物有钨华、铜兰、褐铁矿、硬锰矿等。脉石矿物以石榴子石、方解石、绿帘石、绿泥石为主,少量透辉石、阳起石、斜长石、绢云母、白云母等。主要工业矿物为白钨矿、辉钼矿。矿石结构以自形-它形粒状结构、交代结构为主,构造则以浸染状构造、细-微脉状构造、块状构造、砂状构造为主。原生带矿石大致分为矽卡岩-白铁矿、矽卡岩-黄铁矿、石英绢云母片岩-黄铁矿三类,氧化带则以铁锰粘土质-白钨矿为主。围岩蚀变主要有硅化、矽卡岩化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、钾长石化等。
2.2 找矿新发现
2.2.1 藤县象棋铅锌矿床
该矿床是通过1∶20万化探异常查证发现的矿床,位于大洲盆地南东缘的象棋茶亭一带,产于博白—梧州大断裂北西侧的次级断裂中。赋矿岩系为白垩系双鱼咀组。容矿围岩为中-粗粒花岗岩,矿体严格受断裂带控制。已发现矿体5个,呈脉状平行展布,品位Pb为1.12%~5.17%,Zn为4.54%~10.20%;控制矿体长度200~300 m,深度为50 m,往深部矿石品位有变富的趋势,矿体产状与断层一致。金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿等。脉石矿物主要有重晶石、石英、萤石、长石和云母。矿石呈浸染状、细脉状、小团块状或块状。围岩蚀变有重晶石化、萤石化。矿体分布与化探异常吻合(图7)。
图6 广西博白县麻油坡钨钼矿区地质图(据广西第六地质队,1986修改)Fig.6 Geological map of Mayoupo tungsten-molybdenum deposit in Bobai of Guangxi
Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、F、Ba、Sn等多元素综合异常沿盆地边缘呈北东向展布,经广西第六地质队进行Ⅲ级查证,大洲向斜南东缘的异常分解为4个综合异常,其中象棋综合异常为Pb、Zn、Au、Ag、Cu元素组合,呈东西向展布,面积4 km2,异常规模大,强度高,具三个浓度带和三个浓集中心,Pb最高值为500×10-6(下限值为75×106),Zn最高值为1 562×10-6(下限值为75×106),经工程揭露发现5个铅锌矿体。另一处位于大洲盆地向斜北东扬起端的异常经分解后,其中1个为Au、Ag、Cu、As、Sb元素组合,面积约6 km2,不规则状,呈北东向展布,Au、Cu元素具外、中、内3个浓度带,最高值分别为19.31×10-9、132.2×10-6,其他元素具2个浓度带,经工程揭露,发现金矿体1个,Au品位为2.12×10-6,金矿化体1个,Au品位为0.5×10-6。
图7 广西藤县象棋铅锌矿区地质图(引自广西第六地质队,2002)Fig.7 Geological map of Xiangqi lead-zinc deposit in Teng-xian of Guangxi(from the 6th Geological Team of Guangxi, 2002)1.下白垩统双鱼咀组;2.下白垩统大坡组;3.下白垩统新隆组;4.下侏罗统西湾群;5.华力西期第三次花岗斑岩;6.华力西期第一次花岗斑岩;7.凝灰岩;8.地质界限;9.角度不整合界线;10.正断层及编号;11.断裂或推测断裂;12.铅锌矿化蚀变带;13.铅锌矿体及编号;14.元素异常
2.2.2 广西博白松旺钨、锡、钼矿床
矿区位于云开台隆与博白拗陷过渡带的拗陷区一侧,出露地层主要为下古生界混合岩夹少量片岩及泥盆系的浅变质片岩,为西倾的单斜构造。受NE向区域性构造带影响,断裂构造较发育,以 SN向断裂为主,其破碎蚀变带有硅化、绢云母化、黄玉化和铁锂云母化等,是赋矿构造之一;还有近EW向断裂,硅化强烈,未见矿化。岩浆岩分布广泛,主要有加里东期混合花岗岩和燕山晚期的花岗岩、花岗斑岩,及时代不明的中基性岩脉,其中燕山晚期的花岗斑岩与成矿关系密切。
在2个矿段中圈出矿体20个,其中锅盖岭矿段钼矿体4个,呈似层状、透镜状,长200~300 m,厚5.94~10.4 m,最厚达22.7 m,延深140~300 m,以Mo矿化为主,W、Sn矿化次之,品位Mo为0.07%~1.08%、WO3为0.06%~0.12%、Sn为 0.01%~0.04%,伴生有益组分Nb、Ta,矿体与围岩呈渐变过渡。矿石矿物主要有辉钼矿,次为黑钨矿、锡石、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等,脉石矿物有长石、石英、黑云母、绢云母、绿泥石等,矿石结构有粒状结构、粒状变晶结构、交代结构;有条带状构造、浸染状构造。矿石类型有斑岩型辉钼矿、石英细脉型辉钼矿和云英岩型辉钼矿。围岩蚀变中硅化、云英岩化与矿化关系密切。而亚婆岭矿段矿体16个,呈脉状、透镜状,矿体长40~420 m,厚0.7~4.56 m,最厚7.8 m,延深50~350 m,以Sn矿化为主,W矿化次之,少量Mo矿化,Sn品位为 0.108%~0.714%、WO3为0.064%~0.44%、Mo 为0.03%~0.109%。矿石矿物主要有锡石、黑钨矿、辉钼矿,少量赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、镜铁矿,脉石矿物有石英、长石、黄玉,少量白云母、黑云母、绢云母等;有压碎结构、微粒和柱状、片状结构;有浸染状、细脉状构造。矿石类型有石英细脉型钨锡钼矿、云英岩型钨锡矿、斑岩型钨锡钼矿。围岩蚀变中硅化、云英岩化、黄玉化与矿化关系密切(图8)。
该矿属斑岩型矿床,是同一构造岩浆成矿系统环境下,在不同构造部位形成不同矿体,具有同时、同源而不同赋矿空间的特征[21]。
2.3 区域成矿规律
区内已知矿产资源工作程度不一。铅锌矿作为本区的优势矿种,产地多、分布广,银矿在广西占有重要地位,金矿是具有资源潜力的矿产,因此研究程度相对较高。而铜、钨钼(锡)矿产,资源前景较好,工作程度有限。
纵贯整个成矿带,总体上受呈北东向展布的博白—岑溪深断裂带控制,并与容县—博白幔坡带、重力梯度变化带和航磁高异常密集带相吻合,自加里东运动以来就长期多次活动,对区内的沉积建造、构造格局、岩浆活动、变质作用及相关金属矿产的形成与分布有着明显的控制作用。主要表现为:成矿带上已知的铅锌、钨(锡钼)、锑及金银等矿床矿点,在空间上多分布于不同构造单元的接合部位,古隆起边缘或中生代断陷盆地边缘地带,产于断裂带及其次级断裂中,具有构造边缘成矿的特点;在时间上,成矿作用与深断裂带及其次级构造的生成、发展演化过程息息相关,呈现多期多阶段成矿特征,往往具有同位叠加富集或同源演化的成矿机制;在矿种及矿化类型上,则多表现为在成因上有联系的多矿种、多类型的组合特征,常常出现矿床矿点相对密集分布的多金属矿化集中区,具有明显的区域性和成带性特征。
3 潜力分析及靶区优选
3.1 找矿潜力分析
从地球化学特征分析,研究区Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、 Sb、As等元素的水系沉积物异常发育,其中变异系数大于2 的元素依次为Cd、Hg、Au、Cu、Ag、Sb、As、Bi;变异系数在1~2 之间的包括Mo、Pb、Mn、Zn等;其他元素的变异系数均小于1。可见,Au、As、Bi、Hg、Pb、Sb不仅含量高,而且分异程度高,相对富集能力最大。Sn、W、Y含量高分异较弱,Ag、Cd、Cu、Mo虽含量低但分异性强,局部仍可富集成矿。高含量的、强分异的元素组在本区形成金、银、铅锌等重要矿床(点)。
综合区域成矿的构造条件、赋矿层位与岩性、岩浆作用、变质作用及物化探异常等因素,对云开地区金、银、铅、锌、铜、锡(钨)等矿种的主要矿床类型的典型特征进行分析,优选了矿化集中区。
3.2 矿化集中区优选
根据成矿地质背景、成矿特征和地球化学异常分布规律,以寻找已知矿床的矿化类型和特征矿产为目标,筛选出9处矿化集中区(图9),作为下一步部署找矿工作的目标区域。具体预测依据如下。
(1)文龙径—望天洞金银多金属矿化集中区(V1):处于隆拗边缘的隆起区,出露上元古界云开群区域变质岩系,褶皱、断裂发育,有大面积加里东期混合花岗岩、燕山晚期的黑云母花岗岩,以及零星的石英斑岩、花岗斑岩、闪长岩岩脉、岩株等。已知望天洞银金矿、石科金银矿、大肚塘金银矿、田辽银矿、石窝金矿及文龙径铅锌多金属矿等。已知矿床矿点沿北西向石科—文龙径断裂带两侧密集分布,以望天洞银金矿床为代表的构造蚀变岩型矿床主要产于该断裂带的次级破碎带中,以文龙径铜铅锌多金属矿为代表的沉积-改造型矿床则赋存于云开群变质岩系中。该区是北北东向隆褶带与北西向断裂带的交汇部位,在石科—文龙径断裂及其次级破碎带与北东向断裂交汇部位,附近又有燕山期中酸性、酸性小侵入体侵入的地段,常是成矿的有利空间,多有矿床、矿点或成群成带的化探异常分布,其中1∶5万异常的浓集中心与已知矿床(点)分布基本吻合,具有优越的成矿地质条件和良好的找矿前景。
主要找矿目标为构造蚀变岩型金银矿、沉积-改造型铜铅锌多金属矿,同时兼顾对燕山期斑岩体含矿性的评价。
(2)金山—飞鹅岭金银多金属矿化集中区(V2):处于云开台隆的西南边缘,向南与庞西垌金银矿床可以构成一个成矿远景区。广泛分布的上元古界云开群类复理、复理式碎屑岩,变质和混合岩化作用强烈,除大片的加里东期混合花岗岩外,还有燕山早期、晚期中酸性岩以及花岗伟晶岩、花岗斑岩、闪长玢岩、霏细岩岩脉等零星分布。已知矿床有金山、中苏金银矿及飞鹅岭、黄顶山铅锌银矿等。北东向断裂带、韧性剪切带十分发育,其中北东向复式褶皱形成了一组加里东期紧密线状褶皱组合;北东向断裂构造,多被北西向断裂切割,属博白—岑溪深断裂带的次级断裂,形成的破碎带宽20~70 m,局部达120 m以上,是区内重要的导矿、容矿构造。
本区在上元古界—下古生界巨厚的复理式韵律碎屑岩系的基础上,经过加里东期构造作用和混合岩化形成了初始富集的矿源体,并经后期构造-岩浆作用,尤其是在燕山晚期酸性、中酸性岩浆侵入活动的影响下,同位叠加富集形成了金银矿床和铅锌银多金属矿床。
主要找矿目标为构造蚀变岩型金银、铅锌银矿,沿着金坑、庞西垌断裂带继续开展新一轮的地质找矿工作。
(3)城村—木力金银多金属矿化集中区(V3):处于六万大山隆起的北东端,主要夹持在北东向的陆川—岑溪与博白—梧州深大断裂间。主要出露白垩系碎屑岩、奥陶系和寒武系的浅变质杂砂岩,岩浆活动强烈,有加里东期—燕山晚期的花岗岩、花岗闪长岩等呈岩基或岩株产出,亦有小岩株、岩脉分布。除区域性大断裂外,北西—北西西向、近南北向断裂较发育,规模大,是主要容矿构造,现有金银矿床均赋存其中。已知矿床有石狗头金银矿床、城村金银矿床及金埇、殿村、石梯金银矿点。
图9 广西云开地区成矿预测靶区图Fig.9 Map showing geological metallogenic prospecting targets in Yunkai region of Guangxi1.深断裂及编号;2.一般断裂;3.成矿远景区及编号;4.矿床及规模
区内沿盆地南东缘分布有3个1∶20万区域化探综合异常,大致呈北东向展布,异常元素为Au、Ag、Hg、W、Ba、Bi等,其中Au、Ag元素异常面积较大,强度高,浓集中心明显。异常Hs-116已发现城村、石狗头两个金银矿床,Hs-117发现了金埇银矿点,而Hs-115分布于集中区西南侧的木力大山燕山晚期次火山岩相侵入岩与白垩系的接触带上,Au异常具2个浓度带、1个浓集中心,北西向断裂发育,具有找金银矿的远景,本区找矿潜力大。
主要的找矿目标为构造蚀变岩型金银矿。
(4)佛子冲铅锌金银多金属矿化集中区(V4):处于云开台隆北西边缘与博白拗陷接合部。出露寒武系、奥陶系、志留系及泥盆系,褶皱、断裂发育,博白—岑溪深断裂带次级断裂横贯。已知矿床有佛子冲、河三、龙湾等9个铅锌银矿床及金银、铅锌、铜矿点10余处,作为广西境内重要的成矿区域之一,其南部和深部是找矿重点区域。
分布有下志留统连滩组(S1l)、寒武系黄洞口组(h)等铅锌多金属的含矿层位[26-27],并夹有多层的白云质泥质灰岩或大理岩等赋矿岩层,容矿和导矿构造为NE和NNE向断裂,又有燕山晚期中酸性岩体侵入的部位,会形成规模较大、品位较高的铅锌矿,佛子冲、河三铅锌多金属矿床即是典型例子。除已有航磁异常外,有Pb、Zn、Cu、Ag为主1∶5万次生组合异常。这些异常成群、带分布,浓集中心明显,而且多与已知矿床(点)或有利赋矿层位、含矿断裂带重合。据已验证的异常,异常值Zn>100×10-6、Ag>100×10-9的区域,已有60%左右见矿或与已知矿体重合。
主要找矿目标是沉积-改造型铅锌多金属矿和构造蚀变岩型金银矿,佛子冲矿田已知矿床深部及延长方向上作为进行开展地质勘查工作的靶区。
(5)蟠龙—灵山铜铅锌金银多金属矿化集中区(V5):处于隆拗接合部的隆起边缘带,夹持于云开台隆边缘的石圭—宋桂断裂与容县中生代盆地之间。以石圭—宋桂断裂为界,北侧出露奥陶系、志留系、泥盆系及白垩系、第三系地层,南侧为上元古界云开群变质岩及混合岩化花岗岩。岩浆岩十分发育,中酸性侵入岩常以复式杂岩体呈岩基分布,石英斑岩、霏细斑岩等以岩脉、岩株分布,而陆相火山岩在水汶盆地分布。构造由一系列呈北东—北北东向为主的密集复式褶皱和断裂组成,褶皱大多支离破碎,次级褶皱发育并密集成群平行分布,对成矿有一定的控制作用。不同方向的成矿构造均很发育,以北东东—北东向断裂中糜棱岩、片岩及角砾岩发育,有韧性剪切带特性,是主要导矿和容矿构造;北西向断裂常切割北东—北东东向断裂,对岩脉和矿体有一定的控制作用。已知有鸡笼顶铜铅锌矿、六良铅锌矿及蟠龙、三板等铅锌铜矿点10余处。本区还有Cu、Pb、Zn、As、Au、Ag元素综合异常。
主要找矿目标为沉积-热液改造型铜铅锌矿、构造蚀变岩型及次火山岩热液型金矿。
(6)马坡—三滩钨锑铅锌多金属矿化集中区(V6):处于云开台隆西缘与博白断陷盆地的接合部,总体呈北东—北北东向挤压的断褶构造带。区内出露有奥陶系、志留系、泥盆系、白垩系及第三系地层。褶皱发育,为一系列北东—北北东向紧密线状褶皱,且北西翼缓、南东翼陡(或倒转)叠于逆冲断层上盘。陆川—岑溪深断裂呈北东—北北东向密集的断裂束展布,硅化、片理化及糜棱岩化等发育,呈宽达数米至数十米甚至百米以上的片岩或片理化糜棱岩;而北西向的次级断裂,由3~4 km大致平行的若干条断裂组成。区内岩浆活动剧烈,燕山晚期的侵入岩和少量火山岩,呈岩基或岩株状。除陆川岩体外接触带未发现钨钼矿体外,柏丫、米场、平塘、油麻坡及三叉冲等岩体内外接触带均已发现钨钼矿体,岩体与成矿关系密切。已知矿床有中型的油麻坡钨钼矿、安垌钼钨矿、三滩硫铁(钼)矿、良厚锑矿,小型的周垌铅锌矿、三叉冲钨矿、莫村和六苏钨钼矿、陆广肚金银矿、米场钨钼矿以及陆林铅锌、大旺金、大坡钨等矿点。
主要找矿目标为矽卡岩型钨钼铅锌矿。
(7)下水—东桃铅锌钨锡钼多金属矿化集中区(V7):位于云开台隆西南缘与博白拗陷过渡带的拗陷区一侧。出露奥陶系、志留系、泥盆系、白垩系及第四系,其中奥陶系和志留系中间出现的大理岩以及透辉石、绿帘石、绿泥石等组成的夹层,是区内铅锌矿或磁铁矿的主要赋矿层位,褶皱、断裂发育,并构成总体上呈北东向展布的褶断带。区内有成群成带分布的磁异常、激电异常以及Pb、Zn、Cu、W、Sn、Mo或者Au、Ag、Pb、Zn等地化组合异常,异常中心明显,并与已知矿床、含矿层位或矿化带、露头相吻合。已知矿床有中型下水铅锌矿、东桃铅锌矿及小型杨旗铅锌银矿、黄凌金矿、水浸坝铜矿、碑头岭铜矿、松旺钨锡钼矿,以及陆殿、峨嵋、金坑等铅锌、铜、金(银)矿点10余处。
主要找矿目标为沉积-热液改造型铅锌矿床及斑岩型钨钼锡矿床。
(8)大洲盆地东南缘铅锌锡多金属矿化集中区(V8):处于六万大山隆起北东部的大洲盆地南东缘和自良、容县盆地的交汇处。出露地层主要有白垩系和第三系,其次寒武系、奥陶系、志留系和侏罗系。北东向区域性的博白—梧州大断裂从中部通过,北西向张性、张扭性断裂极为发育,褶皱主要呈北东向展布的大洲、自良和容县等断陷盆地。岩浆岩分布广,主要出露于盆地边缘。已发现有千秋、十里铅锌矿床,肚塘铜矿点、大沙坪金矿点、古例—荣塘锡矿点。区内出现Pb、Zn、Cu、Au、Ag、As、Sb、Hg、F、Sn、Ba等元素综合异常,多沿盆地边缘及北西向断裂分布,与已知矿床(点)分布基本吻合。经广西第六地质队对1∶20万异常进行Ⅲ级查证和工程揭露,在1处Pb、Zn、Au、Ag、Cu元素组合异常中发现象棋铅锌矿,另1处异常中发现金矿体和金矿化体各1个。
主要找矿目标以铅锌多金属矿为主,兼顾沉积-改造型锡矿。
(9)大山角—新华铅锌多金属矿化集中区(V9):处于六万大山隆起西南段灵山、博白两个褶皱带所夹持浦北复式背斜的北东段,由浦北海西—印支期花岗岩所占据,仅北侧零星出露泥盆系、石炭系地层。构造以断裂构造为主,北东向、北西向及南北向三组最强烈,其中北东向断裂内韧性剪切带发育,控制岩体的分布;北东向深大断裂的次级断裂中的北西西向、近南北向是重要的成矿断裂。呈岩基状的堇青石花岗岩中Pb、Zn、Cu、Ag等元素含量较高,具有成矿专属性。以Pb、Zn为主元素异常集中于新华矿区北部的羊桥田—石田和南部的大山角—菩萨岭一带,北部有Pb异常5处,Zn异常2处,Pb、Zn组合异常3处,分布于岩体边缘及接触带上,与区域构造线基本一致;南部均为Pb异常,分布于岩体中,呈北西向展布,与已知矿点分布吻合。异常面积0.5~10 km2,异常值Pb一般为100×10-6~300×10-6,峰值400×10-6;Zn一般为300×10-6,峰值达2 000×10-6~3 000×10-6,化探异常找矿效果显著。区内铅锌银矿体常赋存于主干断裂的次级断裂或两组断裂的交汇部位,有良好的成矿条件和找矿远景。
主要找矿目标为断裂破碎型铅锌矿。
4 结 论
(1)广西云开地区地处桂东—粤西铅锌金银铜等多金属成矿带,受博白—岑溪深断裂带控制,地质构造复杂,成矿地质条件优越。以铅锌为优势、银(金)为重要金属矿产,而铜、钨锡钼及锑矿成矿地质条件较好,具有良好的找矿前景。
(2)该区主产铅锌、金银及铜、钨锡钼等金属矿产,主要矿床类型可以划分为沉积-热液改造型、构造蚀变岩型、热液型、矽卡岩型、斑岩型以及风化型等,其中风化型矿床研究较少。
(3)综合区域成矿的构造条件、赋矿层位与岩性、岩浆作用、变质作用及物化探异常等因素,根据云开地区金、银、铅、锌、铜、锡(钨)等矿种的主要矿床类型的典型特征分析,优选了9个矿化集中区,作为进一步工作区域。
(4)该区Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、As、Sb等元素的水系沉积物异常呈成群分布、成带集中特点,除上述主要的铅锌、银金、钨锡钼等矿产外,已知陆川良厚中型锑矿床1处及若干稀土和大型钛铁砂矿等,受工作程度所限未予以讨论,加强综合研究和找矿勘查后,可能还会有新发现。
致谢:本文收集大量前人资料并引用广西壮族自治区地质调查院的部分成果,在此表示感谢。
[1] 广西壮族自治区地质矿产局.广西壮族自治区区域地质志[M].北京:地质出版社,1985:662-710.
[2] 梁约翰,张启富,杨世义,等.云开隆起区成矿规律与成矿预测[M].北京:地质出版社,1998:34-76.
[3] 蔡明海,战明国,彭松柏,等.云开地区中生代成矿地质背景及成矿动力学机制研究[J].矿床地质,2002,21(3):264-269.
[4] 安国英.广西云开地区矿产特征及时空分布规律[J].四川地质学报,2012,32(3):181-185.
[5] 代晓莉,安国英.广西云开地区成矿系列与成矿谱系研究[J].四川地质学报,2011,31(2):187-191.
[6] 杭长松.广西矿产资源开发史[M].南宁:广西人民出版社,1992:1-506.
[7] 安国英,雷英凭.广西云开地区区域成矿模式[J].矿产与地质, 2012,26(2):89-94.
[8] 陈开礼.广西金矿地质[M].南宁:广西科学技术出版社,2002:159-189.
[9] 贾伟光.云开地区银矿成矿地质特征及找矿方向[J].贵金属地质,1994,3(4):270-277.
[10] 李水如,张启连.广西岑溪市鸭坑银矿地质特征[J].矿产与地质,2004,18(2):157-160.
[11] 李春生.望天洞金银矿床特征及找矿方向[J].地质与勘探,1983,19(12):17-21.
[12] 姚建敏,陈尚迪,曹殿春.广西云开地区金银成矿条件分析[J].广西地质,1993,6(2):25-38.
[13] 陈树旺.云开地区断裂构造对金矿的控制作用[J].贵金属地质,1994(1):32-37.
[14] 刘腾飞.广西云开地区金银矿成矿地质特征及找矿远景[J].广西地质, 1997,10(3):15-22.
[15] 张乾.广西河三铅锌矿田同位素和微量元素特征及矿床成因[J].有色金属矿产与勘查,1993,2(4): 247-253.
[16] 雷良奇,宋慈安,冯佐海.佛子冲火山岩区隐伏铅锌矿床的类型归属及成矿远景[J].地质与勘探,2002, 38 (1):9-14.
[17] 雷良奇,宋慈安,冯佐海.广西佛子冲铅锌-银成矿带多元素富集特征及矿床成因[J].矿床地质,2002, 21(1):74-82.
[18] 雷良奇.广西佛子冲铅锌(银)矿田岩浆岩的时代及地球化学特征[J].岩石学报, 1995,11(1): 75-82.
[19] 李金发,蔡明海.广西东桃铅锌矿床控矿构造特征及其同位素年代学研究[J].地质科技情报, 2004, 23(2): 63-67.
[20] 李俊青,王瑞湖.广西陆川县下水铅锌矿地质地球化学特征[J].矿产与地质,2005,16(5):287-290.
[21] 唐应亮.广西博白县松旺钨锡钼矿床地质特征及控矿因素分析[J].矿产与地质,2009,23 (2):158-162.
[22] 王祖伟,周永章,张海华,吴家勇,李春武.粤西庞西垌—桂东南金山银金成矿带晚燕山期花岗岩的性质与成矿作用[J]. 岩石矿物学杂志,1998,17(2):97-103.
[23] 王祖伟,周永章,张恩. 粤桂边境庞西垌—金山银金矿床成矿条件与形成机理[J].中山大学学报(自然科学版),2002,41(3):81-85.
[24] 任天祥,尹冰川,刘茹英.中国水系沉积物中39种元素背景值[M]//中国地质学会勘查地球化学专业委员会筹委会.第五届全国勘查地球化学学术讨论会论文摘要.北京:地质出版社,1993:126-127.
[25] 孙邦东.广西铅锌矿矿源层探讨[J].广西地质,2002,15(1):37-42.
[26] 安国英,雷英凭,代晓莉.广西云开地区地球化学特征和找矿远景区预测[J].物探与化探,2012,36(4):539-545.
[27] 陆济璞,康云骥.广西岑溪地区泥盆系志留系地质特征及其意义[J].广西地质, 1999,12(1): 9-14.
[28] 冯群耀.广西铅锌矿床类型及主要控矿因素和分布规律的探讨[J].矿床地质, 1984,3(3): 47-56.
Metallogenic Characteristics of the Belt and Prospecting Areas in Yunkai Region,Guangxi
AN Guoying1,LEI Yingping2,XIAO Rongge3,FEI Hongcai4
(1.China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources, Beijing 100083,China;2. 204 Geological TeamofGuangxiZhuangAutonomousRegion,Hezhou,Guangxi542800,China;3.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;4.ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China)
As one of the important areas of gold-silver-lead and zinc polymetallic metallogenetic province in Guangxi,Yunkai region has been being the focus and object of geological work region for a long time. Based on the synthetic analyses of geological background and metallogenic characteristics as well as geological metallogenic regularity, this paper discusses the prospecting potential and suggests the most targets for exploration in the near future through the analysis of enrichment characteristics of elements, typical characteristics of deposits and the newly-discovered ore deposit. The result reveals that this region has complex structure, intense magmatism, deep basement metamorphism and active mineralization, forming an important ore-field with lead and zinc as dominant minerals, gold silver as important mineral, together with copper, tungsten, tin and molybdenum as good resource prospects of minerals. Considering with environmental factors and the distribution of known ore deposits, nine concentration areas have been selected as exploration targets in the near future.
typical ore deposit; newly prospecting finding; potential assessment; target concentration area for exploration;Yunkai region of Guangxi
2016-03-21;改回日期:2016-07-20;责任编辑:潘令枝。
国家自然科学基金项目(40073013);中国地质调查局地质调查项目(121201003000150009)。
安国英,女,博士,高级工程师,1966年出生,岩石学、矿物学、矿床学专业,从事资源勘查、勘查地球化学科研工作及地质环境与灾害遥感调查。Email: angying@agrs.cn。
P612
A
1000-8527(2016)06-1197-12