贵州省遵义县白云台钼镍多金属矿地质特征及找矿浅析

摘 要：遵义县白云台钼镍多金属矿主要产于寒武系下统牛蹄塘底部黑色炭质泥岩中，为同生沉积钼镍矿床。本文通过总结该地区钼镍矿床的地质特征、矿石结构、矿石构造及矿石组成以及控矿因素，归纳出了该钼镍矿的找矿标志。

关键词：遵义县白云台；钼镍多金属矿；地质特征；矿床成因；找矿浅析

贵州省钼镍矿资源成矿条件较好，潜力较大，部分矿区已达到大型矿山规模，主要分布在遵义、铜仁、黔东南、毕节地区，其中以遵义、铜仁地区含矿层位较为稳定。白云台钼镍多金属矿位于遵义县347°方向，29.3km（直距）处，属遵义县毛石镇管辖。矿区呈南北向展布，南北长约3.22km，宽约2.32km，面积7.475km2。

1 区域地质特征

1.1 区域地质概述

矿区位于扬子陆块西南缘，黔北台隆遵义断拱中心区，毕节北东向构造变形区北东部，松林穹隆构造的北东翼。

区域内均为沉积地层，属黔北地层小区，出露的最老地层为青白口系板溪群清水江组，此外震旦系上统、寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系、侏罗系下、中统及第四系均有分布，缺失泥盆系、石炭系和白垩系地层，奥陶系中下统仅有局部分布。

区域内褶皱构造主要为松林穹窿背斜。

1.2 区域矿产

区域矿产资源较丰富，主要矿产有锰、铁、铝、煤、硫、磷、钼镍等，除磷产于震旦系、钼镍产于寒武系地层外，其它均产于本区二迭系地层中。锰、铁、煤、硫产于上二迭统龙潭组，铝土矿产于梁山组地层，均为沉积矿产。在矿区北有冉村沟钼镍矿、东有陈大湾-杨家湾钼镍矿、南有新土沟钼镍矿等，凡在松林穹隆背斜上的寒武系下统牛蹄塘组黑色炭质泥岩底部均有钼镍矿产出。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区位于松林穹窿构造北东翼，出露地层有震旦系上统灯影组（Zbdy）；寒武系下统牛蹄塘组（∈1n）、明心寺组（∈1m）、第四系（Q）等；矿区地层岩性特征见插图1。

2.2 构造

矿区位于松林穹窿背斜构造北东翼，地层呈单斜产出，地层产状：倾向20-85°，倾角2-13°，一般4-8°，产状平缓。矿区褶皱构造不发育，断裂构造主要发育有F1正断层和F2正断层

3 矿床地质特征

3.1 含矿岩系特征

矿层位于寒武系下统牛蹄塘组底部，由牛蹄塘组底界向上2.10-4.01m岩性段内，本文仅将寒武系下统牛蹄塘组下部炭质页岩岩性段称为钼镍矿层的含矿岩系。含矿岩系结构特征见图2。现叙述如下：

上覆地层：黑色炭质页岩，含较多的绢云母片和星散状黄铁矿。含微量钼镍、钒。含钼Mo：0-0.10%，镍Ni：0.0057-0.5600%， V2O5：0.0210-0.5100%。厚16.79-38.59m。

――――――――――――整合――――――――――――

（6）黑色炭质页岩：含3-4层厚0.005-0.02m的纯黄铁矿线，含微量钼镍、钒，为矿层直接顶板。含Mo：0.0006-01008%，Ni：0.0057-0.5600%，V2O5：0.0410-0.5100%。厚1-4m。其中，在该层底部经井下巷道采样分析控制结果：在沉积黄铁矿型钼镍金属矿层顶之上的1.58m范围内V2O5：0.120-0.480%。

（5）沉积黄铁矿型钼镍金属矿层：为灰黑色薄层状黄铁矿型钼镍矿，为条带状、碎屑状、竹叶状矿石，呈层状产出，厚度变化不大，矿层厚0.018-0.064m，含Mo：2.45-8.37%，Ni：2.68-733%，V2O5：0.0650-0.3500%，平均为0.259%。

（4）含炭、硅泥质粉砂岩透镜体，俗称“石蛋”，大小不等照片面（见照片），直径0-1.5m，连续性差，沿走、倾向延伸约0-8m，为钼镍矿層直接底板，界面较光滑。含Mo：0-0.037%，Ni：0.007-0.2247%，V2O5：0.019-0.38%。

（3）含钼、镍、炭质黑色薄-中厚层状含炭质板状泥岩及鳞片状含磷、白云质粉砂质页岩。含Mo：0-0.0098%，Ni：0.0018-0.3300%，V2O5：0.00-0.38%，平均为0.057%。厚0-1.91m。

（2）磷块岩层：硅质磷块岩。呈似层状、透镜状产出。厚0-1.24m。

（1）黄褐色铁质粘土岩，具古风化壳的典型特征，分布在下伏震旦系上统灯影组白云岩的凹凸面上，厚0.03-0.15m。

―――――――――假整合―――――――――――――

下伏地层：震旦系灯影组为浅灰、灰色薄-中厚层细晶白云岩，厚大于66m。

从上述含矿系地质特征，含矿系中（6）、（5）、（3）为钼镍矿层。其中（6）、（3）为泥岩型钼镍矿层，（5）为黄铁矿型钼镍矿层，（2）为硅质磷块岩。（6）、（3）泥岩型钼镍矿层分别构成（5）黄铁矿型钼镍矿层的顶、底板，呈“三层式”结构，均系沉积形成。黄铁矿型钼镍矿层，矿石结构、构造与围岩截然不同，具明显的金属硫化矿物的矿石特征，易辨认。本矿层厚度薄，平均厚度0.039m，但钼镍含量特富，矿层的产出层位、厚度、及品位均十分稳定。

3.2 矿体特征

3.2.1 矿体空间形态、产状及规模

矿层呈单一薄层状产于寒武系下统牛蹄塘组底部，层位受牛蹄塘组地层控制，与围岩界线明显，受基底灯影组白云岩卡斯特不整合面影响，赋存的空间位置略有波状起伏，距牛蹄塘组底界之上2.10-4.01m。矿层出露在矿区的西部和北部，出露标高1085-1375m，最低赋存标高981.9m（E15勘探线）。在矿区西部呈南东-北西向展布，南起老鸹岩，经垭子坳、红光坝、老鹰窝、后燕、大湾，至大山向北西延伸出矿区，出露标高1175-1375m。在矿区北部，矿层出露于大田廓、新房子、市坪沟一带，露头形态受地形起伏影响较大，出露标高1085-1165m。矿层产状与地层产状一致，倾向20-85°，倾角2-13°，一般4-8°，产状平缓，分布连续，尚未发现沉积尖灭现象，沿走向延伸约3.4km，沿倾向延深约1.8km。矿层厚0.018-0.064m，平均0.039m，厚度变化系数22.0%。按《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》（DZ/T0214-2002）矿体规模划分及类型系数表D.1-5，其矿体规模类型系数为0.9，形态复杂系数为0.6，构造影响程度类型系数0.2，厚度稳定程度系数<0.6，有用组分均匀程度系数<0.6。

综上所述，该矿床为一矿层产出层位、厚度稳定、矿体分布连续、有用组分均匀、矿体形态简单的大型沉积黄铁矿型镍钼矿床。

3.2.2 矿体特征

矿区的钼镍矿层（体），根据勘查工作取样分析存在两种类型矿层（体）：即黄铁矿型钼镍矿层（体）和泥岩型钼镍矿层（体），两者均系沉积形成，但两类型特征迥异。

泥岩型钼镍矿层（体）分布于黄铁矿型钼镍矿层的顶、底板，宏观上看，就是牛蹄塘组的黑色炭质泥岩。钼含量总体位于边界品位以下，个别可达边界品位以上，肉眼难于分辨，因目前尚无工业利用价值。

为此，仅对矿区的主矿层——黄铁矿型钼镍矿层特征分述于下：黄铁矿型钼镍矿矿体呈层状产出，产状与地层产状一致，倾向20-85°，倾角2-13°，一般4-8°，产状平缓，分布连续，尚未发现沉积尖灭现象。据工程揭露统计，矿层厚0.018-0.064m，平均0.039m，厚度变化系数22.0%。矿石体重2.65-3.34t/m3，平均体重3.12t/m3。矿石Mo%含量为2.45-8.37%，平均 6.40%，品位变化系数20.20%，米百分值0.0441-0.5357m·%，平均米百分值0.2496m·%。Ni含量2.68-7.33%，平均品位4.78%，Ni品位变异系数27.60%，Ni米百分值0.04824-0.46912m·%，平均米百分值0.14547m·%。钼矿为区内主矿体。矿石中的镍为与钼矿同体伴生矿产资源。

3.2.3 矿体（层）围岩及夹石

矿层顶板岩性为黑色炭质页岩，含3-4层厚0.005-0.02m的纯黄铁矿线，为矿层直接顶板，据取样分析含Mo：0.0006-01008%，Ni：0.0057-0.5600%，V2O5：0.0410-0.5100%。矿层底板为黑色炭质泥岩或含炭、硅泥质粉砂岩透镜体，俗称“石蛋”。 “石蛋”大小不等，直径0.02-1.5m，连续性差，沿走、倾向延伸约0-8m，为矿层直接底板，据取样分析底板含Mo：0-00098%，Ni：0.0018-0.3300%，V2O5：0.00-0.38%，平均为0057%。矿层结构简单，无夹石。

矿体（层）与顶、底板岩层呈整合接触，界线清楚，与围岩截然不同，具明显的硫化金属矿特征，矿石结构、构造与围岩具十分明显的区别，易肉眼辨别。

3.3 矿石特征

3.3.1 矿石颜色

矿石颜色取决于含炭质页岩的颜色，宏观常呈黑色。当黄铁矿细脉发育较好，钼镍含量较高时，矿石颜色呈暗亮黄色仔细观察时，钼镍矿具金属光泽的钢灰色，如果矿石暴露空气中，经过一段时间，在矿石表面常布有一层暗绿银灰色的“绒毛细霜”，用手触摸，成细粉状。

3.3.2 矿石结构、构造

矿石具砾屑结构、生物屑结构、藻包粒结构、显微莓球结构。矿石的组合形态常具迭层构造、滑动角砾构造、生物搅动构造。

矿石结构。1）砾屑结构：砾屑由炭泥质、胶硫钼矿及胶磷矿组成。砾径2-20mm。呈豆状、饼状、棒状、竹叶状等。长轴顺层排列，分选性中等。砾屑常被针镍矿充填交代。砾屑胶结物为炭泥质、粉砂质、粘土矿物、胶磷矿及胶硫钼矿等。2）生物碎屑结构：软体生物的碎屑，外形非常完整，外壳厚并且由炭质组成，泥质炭质、黄铁矿、闪锌矿等充填于体腔内。炭泥质及针镍矿等充填于内管管内。3）藻包粒结构：外观多为椭圆形或扁豆状，直径在2-10mm之间。莓球状针镍矿及黄铁矿包裹在藻粒外缘，有数圈之多。但是圈带宽窄并不相等，有些断断续续环绕。4）顯微莓球结构：此结构多表现为空腔的园形颗粒，成片出现。这种莓粒可能是显微菌藻类的细胞结构。并且黄铁矿、针镍矿、胶硫钼矿置换了细胞空腔内已填充的黏土矿物，形成空腔或实心的显微莓球。

矿石构造。1）迭层构造：是本类型矿石的主要构造。由炭泥质及粉砂质组成暗带和以炭泥质为基质的泥晶针镍矿，黄铁矿显微莓球组成的亮带，两者相间构成迭层构造。单层厚0.1-3mm，一般呈水平微波状纹层产出。藻头突起成波状，胶硫钼矿和黄铁矿充填于藻头间下凹部份。2）滑动角砾构造：分布于水平方向的层纹石，由于受到沉积环境变化的影响及重力作用发生了张性裂隙，并切滑动后形成了滑动构造。经过滑动形成了滑动角砾，于是迭层构造出现在其中部份角砾内。3）生物搅动构造：在漫长的沉积过程中，黄铁矿等填充了由生物爬行搅动的遗迹，从而呈现出了不规则的网状脉，再被水流击碎，最终形成了砾屑。

3.3.3 矿石物质组成

矿物成分。矿物成分除黄铁矿外，主要金属矿物有胶硫钼矿、针镍矿，其次有锑硫镍矿、黄铜矿、闪锌矿、铜兰等。非金属矿物有炭质、粘土矿物、粉砂状碎屑物、胶磷矿、方解石、重晶石、石英、石膏等。尚有镍钒、水绿矾等表生矿物，含钒伊利石是主导矿物。

化学成分。本次工作采集3件样品进行光谱全分析，矿层中的元素有：Mo、 Ni、 V、P、S、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、Na2O、K2O、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Se；其微量元素有：As、Sn、Bi、W、Mn、Li、B、Sr、Se、Zr、Ba、Cd、Co、Cr、H。矿石的主要化学成份为：Mo、Ni、V2O5、A1203、Fe203、MgO、CaO、P205、C、S，还含有Au、Ag、Cu、Se等组份，除Ni、V2O5达到伴生组份综合回收利用要求，其他均达不到综合回收利用要求，不具有经济意义。其化学分析统计结果详见表1、表2。

根据光谱全分析结果，发现硒含量较高，但本次工作对其赋存状况未作具体研究，今后生产中加以重视。

3.3.4 矿石风氧化特征

矿层地表露头因长期遭受风氧化作用，矿石中黄铁矿氧化形成褐铁矿，对周围形成黄色、褐黄色浸染，矿石中针镍矿、胶硫钼矿等受改造大部分流失，钼、镍品位下降，矿石由坚硬变为疏松。矿层中的炭质也因氧化逐渐流失，颜色由黑变为灰、浅灰色、浅黄色、浅绿黄色等，最后，矿层变成铁质粘土薄层，形成矿层氧化带。

通过对矿层氧化带和原生带的肉眼观察，沿矿层倾向方向氧化深度0.5-10m，一般2-5m。氧化带深度主要受矿层出露处地形坡度起伏大小控制，观察发现，凡地形坡度大，地表面流流速快、地层受物理风化后的产物无法停留到原处的地段，氧化带深度浅，反之则深。

本矿区的钼矿赋存于牛蹄塘组炭质泥岩底部，矿层及顶底板的透水性较弱，矿层氧化带较浅。通过对巷道及老硐的揭露和控制。矿层氧化带和原生带的肉眼观察及采样分析控制，矿层氧化带深度（沿矿层）0.5-6.0m，一般为1.5m，混合带深度（沿矿层）1.0-4.5m，一般为3.0m。通过对以往地表探矿工程（相当于混合带）分析结果统计，钼、镍含量较深部低于1-2%百分点，厚度无大的变化。全氧化带深度一般为0.5-1.5m，未作分析控制，经现场观察，几乎风化成土，不含钼、镍。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

钼镍矿主要产于寒武系下统牛蹄塘组黑色炭质泥（页）岩底部，属浅海陆棚的边缘地带古地理环境。岩矿石鉴定中发现Ni通常以（占镍总量的60%-70%）呈胶状或不规则的粒状与胶状黄铁矿紧密共生。Mo大致呈MoS状态与炭质和粘土类型物质等均匀混合成“钼集合体”。在矿层中常常可见到钼集合体与胶状结构的FeS的混合物出现。有时围绕于磷质、硅泥质结核的边缘分布，构成结核的外壳。根据Mo、Ni元素主要以胶粒状富集于粘土岩相中，且层位稳定、呈层状分布的特点，说明它们的迁移和赋存状态都是作为胶粒吸附于粘土物质内进行的。从矿石所具有的砾屑结构、生物屑结构、藻包粒结构、显微莓球结构，迭层构造、滑动角砾构造、生物搅动构造等特征观察。说明当时处于一个水动力能较高，生物十分繁盛、相对封闭和还原的沉积环境条件。再从矿石中Mo、Ni、V、P、S等金属非金属元素含量较高的特征看，其物源具有多源性特点，当这些元素在迁移的过程中，遇到合适的水动力和生物化学环境时，便与粘土物质一起沉积于黑色炭质泥（页）岩相中，富集形成具有一定工业价值沉积矿床。

综上，该矿床属浅海陆棚的边缘，水动能较高、环境相对封闭和还原，生物繁盛，矿物质来源多样的生物化学环境下同生沉积钼镍矿床。主要受松林穹窿背斜构造和寒武系牛蹄塘黑色炭质泥（页）控制。

4.2 找礦标志

钼镍矿产于寒武系下统牛蹄塘组黑色炭质泥（页）岩底部、震旦系下统灯影组白云岩顶部侵蚀面上，灯影组白云岩常形成陡岩。因此，灯影组白云岩形成陡岩顶面是找矿的宏观地形标志；寒武系下统牛蹄塘组黑色炭质泥（页）岩和震旦系下统灯影组白云岩接触带附近构成了直接的地层找矿标志；有牛蹄塘组黑色炭质泥（页）岩底部黑色硅质磷块岩出露地段之上约2-5m处间接指示了钼镍矿的位置；在地表露头岩石中硫化矿物发育、有浅黄色显著浸染处直接指示了矿层的具体位置；因此，在野外找矿时，首先在灯影组白云岩顶部与牛蹄塘组底部的黑色炭质泥（页）岩接触带附近，灯影组白云岩顶部之上的2-5m范围内、如果发现岩石中硫化矿物发育、具有浅黄色显著浸染，即代表钼镍矿层。

5 结论

通过对遵义县白云台钼镍多金属矿野外实地调查和室内分析发现，该矿床属浅海陆棚的边缘，水动能较高、环境相对封闭和还原，生物繁盛，矿物质来源多样的生物化学环境下同生沉积钼镍矿床。

矿区钼镍矿赋存于寒武系下统牛蹄塘底部黑色炭质泥岩中，下距震旦系上统灯影组白云岩顶界2.01-4.10m。倾向北东20-85°，倾角2-13°，一般为4-8°，产头平缓，呈单斜产出。矿层厚0.018-0.064m，平均 0.039m。主要有益化学组分为Mo、Ni，矿石中Mo%含量为2.45-8.37%，平均 6.40%；Ni%含量为268-7.33%，平均 4.78%。矿层产出稳定、分布连续、内部结构简单、无夹石、组分分布均匀，无沉积无矿天窗。属较稳定的沉积黄铁矿型钼镍富矿。

通过勘察总结，灯影组白云岩形成陡岩顶面是找矿的宏观地形标志；寒武系下统牛蹄塘组黑色炭质泥（页）岩和震旦系下统灯影组白云岩接触带附近构成了直接的地层找矿标志。

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作者简介：葛金国（1964-），男，贵州贵阳人，高级工程师，研究方向：地质矿产。