貴州遵義廟子灣鉬鎳礦地質成礦環境分析

楊仕江

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局三總隊，貴州 遵義 563000）

研究區位于遵義毛石鎮廟子灣，作者經過找礦生產活動，在獲得找礦成果之余，希望探求該區成礦模型，故在成果資料和前人文獻總結的基礎上對其地質環境進行研究分析。

1 區域地質背景

研究區位于揚子準地臺黔北臺隆畢節北東向構造變形區之松林穹窿北部北西翼。松林穹窿是區內最大的背斜構造，長20km，寬14km，軸向總體北東向（圖1）。軸部地層為震旦系，兩翼依次為寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系等地層。軸部地層傾角6°～12°，翼部為7°～25°，基本近于對稱，形成一開闊背斜構造。伴隨褶皺構造而相應發育同級或次一級的斷裂構造，按其方向可分為兩組：與背斜軸向一致（北東向）的壓扭性斷裂帶，屬區域性構造，斷續貫穿整個背斜軸；南北向的張扭性斷裂在全區普遍發育，特別是在背斜東部，其規模大小不一，延長數百米至2公里。

圖1 區域地質略圖

2 研究區地質特征

（1）地層巖性。研究區出露地層有寒武系中上統婁山關群、寒武系中統高臺組、寒武系下統清虛洞組、金頂山組、明心寺組、牛蹄塘組、震旦系上統燈影組（圖2）,地層由新至老描述如下。

①寒武系中上統婁山關群(∈2-3ls)：為灰白至灰色中厚層白云巖及燧石白云巖。總厚855m～908m。與下伏地層呈整合接觸。②寒武系中統高臺組(∈2g)：灰色中厚層白云巖、泥質白云巖。總厚45.85m～59.43m。與下伏地層呈整合接觸。③寒武系下統清虛洞組(∈1q)：為灰色中厚層狀具豹皮狀、條帶狀灰巖，底為鮞狀、豆狀灰巖。厚68.45m～102.22m。與下伏地層呈整合接觸。④寒武系下統金頂山組（∈1j)：為黃綠、灰綠色粉砂質、云母質頁巖及薄層云母質砂巖夾灰巖。厚66.36m～149.88m。與下伏地層呈整合接觸。⑤寒武系下統明心寺組(∈1m)：黃灰、灰綠色砂質頁巖、粘土巖、薄層砂巖夾灰、深灰色厚層狀泥質條帶灰巖、生物灰巖。厚179.85m～395.03m。與下伏地層呈整合接觸。⑥寒武系下統牛蹄塘組(∈1n)：主要出露于研究區中西部地段，呈帶狀分布，為深灰色含炭質粘土巖、硅質粉砂巖及灰黑色炭質泥巖，局部夾薄層狀結晶灰巖。下部夾一層含Ni、Mo等多金屬元素的“金屬層”，該層一般厚0.02m～0.10m，全層較穩定；底部為磷質硅質巖、硅質巖組成。厚約78.23mm～157.28m。與下伏地層呈假整合接觸。⑦震旦系燈影組(Zbdn)：為灰白色中厚層狀含硅質細晶白云巖、含硅質鮞狀細晶白云巖，未見底，厚度大于150m。

（2）構造。研究區位于松林背斜北西部，區內斷裂構造較為發育（圖2），地層總體為單斜構造，地層沿走向有起伏變化，傾向350°～156°，傾角10°～40°。內主要有北東向斷裂F1、F2和一條東西向斷裂F3。現就區內斷裂分別介紹如下。F1：位于研究區中西部，走向北東，區內延伸長約4km，往西延伸出區外，為一逆斷層。斷層傾向南東，傾角在65°～85°之間，斷距12m～136m。F2：位于研究區中部，走向北東東，長約4km，為一正斷層。斷層傾向南東，傾角68°～80°，斷距大于大于15m。F3：位于研究區西部，為F1和F2之間的一條小斷層。走向北東東—南西西向，傾向南，傾角62°～70°，為逆斷層，斷距約20m。

圖2 研究區地質圖

（3）含礦層巖石組合特征。研究區含礦層產于寒武系下統牛蹄塘組下段，巖石組合特征自上而下詳述如下：①灰、青色粘土巖。厚6.94m～49.75m。②灰、青色粉砂質頁巖，夾灰色灰質砂巖。厚25.82m～93.887m。③灰黑色炭質頁巖。厚0.53m～2.63m。④灰色灰質砂巖，夾深灰色頁巖。厚2.40m～10.79m。⑤灰黑色炭質頁巖。厚4.40m～48.59m。⑥灰黑色薄層狀含炭質黃鐵礦頁巖（鉬礦層）。厚0.02m～0.10m。⑦黑色炭質頁巖，頂部約10cm深灰色粗粒結晶灰巖相對穩定，厚6.81m～16.61m。⑧灰黑色含硅質磷塊巖。厚0m～0.68m。⑨古風化殼，為黃褐色鐵質粘土。厚0m～0.3m。

3 礦體地質特征

（1）礦體特征。礦體位于含礦層牛蹄塘組下部薄層狀黃鐵礦型鉬鎳多金屬層中，富礦層與圍巖界線明顯，其下約10cm一般有深灰色薄層粗粒結晶灰巖。鉬礦最大厚0.10m，最小厚0.02m，平均厚0.047m。

（2）礦物組分。主要有黃鐵礦、針鎳礦、銻硫鎳礦、膠硫鉬礦、有炭質、粘土礦物、方解石等。

（3）礦石結構、構造。結構主要有：礫屑結構、生物屑結構、藻包粒結構、顯微莓球結構。構造主要有：迭層構造、滑動角礫構造、生物攪動構造。經初步研究上述礦石結構構造特征后，具有礫屑結構和迭層構造的礦石，其鉬鎳的含量較高，反之則低。

（4）礦石類型。按礦石的結構、構造特征，本礦區礦石可劃分出以下三種礦石自然類型。

①條帶狀鉬鎳礦石：在砂、礫屑粘土巖中，針鎳礦、膠硫鉬礦與炭泥質和黃鐵礦相間2mm～3mm組成條帶和細紋，并與圍巖層理近似平行。分布于礦層的頂部和底部。②碎屑狀鉬鎳礦石：在砂、礫屑粘土巖中，黃鐵礦、膠硫鉬礦呈球粒與炭泥質、生物礫屑混雜構成碎屑狀構造。分布于礦層的中部。③竹葉狀鉬鎳礦石：在砂、礫屑粘土巖中，黃鐵礦、針鎳礦、膠硫鉬礦呈餅狀、棒狀、環帶狀與炭泥質間斷排列構成竹葉狀。分布于礦層的中、下部。

4 成礦地質環境分析

通過以上成果資料，結合前人區域資料分析，研究區在早寒武世早期處于臺地邊緣斜坡地帶（圖3）。雪峰運動使前震旦系板溪群遭受區域淺變質作用，形成古隆起雛形；震旦紀末期，本區再次上升成陸，遭受剝蝕的隆升進一步強化了穹隆形態[1]。抬升運動過后，開始沉積一層寒武世早期磷塊巖和硅質巖。隨著海平面再次上升，該區海水中富含H2S、有機質，形成酸性還原環境，深部熱液夾帶大量金屬離子沿著斷裂構造流出，Mo、Ni等金屬陽離子與S離子結合沉淀，伴隨著大陸帶下來的碎屑物質及生物殘骸一起沉積。整個牛蹄塘組下段Mo、Ni等金屬背景值都較高，而在深灰色粗結晶灰巖向上10cm常形成2cm左右硫鐵礦型鉬鎳礦富礦，可能是該時期深部熱水涌入強烈，區域地溫較高，發生了重結晶，形成了結晶灰巖的同時，沉積大量硫鐵礦型鉬鎳礦[2]。

圖3 貴州早寒武世早期古地理格局（吳祥和等,1999）

5 結語

通過以上分析，大致可以得出如下結論。

①鉬鎳礦形成大環境為酸性還原環境，該區寒武世早期處于大陸坡緩坡地帶；②鉬、鎳、鐵金屬離子來自海底沿斷裂噴涌而出的熱水；③釩在該環境下僅能被有機子吸附，富集系數仍不夠，不能形成有用礦床；④判斷鉬鎳礦成礦模式為海底熱水噴流沉積型礦床。

圖4 熱液噴流成礦示意圖

[1]楊光龍.黔北松林穹隆形成機制及演化[J]；地質與資源；2013年第4期.

[2]沈大興,楊山福,樊正烈,王安科.貴州黔北松林鉬鎳礦地質特征及可行性試驗技術[J]；中國西部科技；2015年第3期.