廣西北山礦集區鉛鋅礦成礦地質特征探討

李澤江，楊寶丁，覃興濤，羅家書

（廣西壯族自治區地球物理勘察院，廣西 柳州 545005）

廣西北山礦集區大地構造位于三級構造單元雪峰-四堡古島弧，四級構造單元屬羅城-環江坳陷。屬南嶺東西向多金屬成礦帶的西端，北山-泗頂鉛鋅成礦帶的西段。區內地層巖性組合較復雜，斷裂構造發育，地球物理及地球化學異常顯示突出，蝕變及礦化較強，鉛鋅礦成礦條件十分優越。

1 成礦地質體特征研究

1.1 成礦地質體

礦集區內鉛鋅礦床的成礦地質體為泥盆系（碳酸鹽巖）臺地與同生斷裂的復合部。早期含鉛鋅較高的碳酸鹽巖地層，疊加了后生含膏鹽沉積建造以及深源斷裂帶，其中早期碳酸鹽巖地層提供了鉛鋅初始物質，膏鹽沉積建造提供了鹵水來源，深源構造提供了熱動力能量，礦床在基底隆起、斷層及溶解坍塌等因素作用下，伴生鹵水盆地（凹陷）及同生斷裂，成礦熱液從深部向上運移，充填成礦[1]。礦體宏觀上受碳酸鹽巖層位總體控制，并位于區域性白云巖化與灰巖過度地帶，具體受斷裂構造控制，礦床的成礦作用明顯晚于賦礦的碳酸鹽巖地層。

1.2 成礦地質體巖石建造特征

泥盆系是該礦集區出露最廣泛的地區，主要為局限-半局限臺地碳酸鹽，礁硅巖套沉積，東崗嶺組上段、桂林組下段為主要賦礦層位，有從南往北越近桂北隆起賦礦層位越新的規律。其巖石建造特征如下：東崗嶺組上段主要為灰巖建造、白云巖建造，主要巖性為灰色、深灰色厚層狀灰巖、生物屑灰巖，灰黑色泥灰巖、泥質灰巖，深灰色細—中粒白云巖。桂林組下段主要為灰巖建造，主要巖性為深灰-黑灰色薄-中層狀泥灰巖、泥質灰巖、燧石灰巖、同生礫狀灰巖，夾同生角礫巖和塌積巖。

北山地區鉛鋅多金屬礦床與生物礁有密切關系，生物礁形成于中泥盆世東崗嶺早期，結束于上泥盆世早期，沿NNE方向延伸，北高南低，西陡東緩，呈長堤狀。建造特征如下

礁底：為灰黑色枝狀層孔蟲泥晶灰巖建造、叢狀、束狀層孔蟲灰巖建造。礁核亞相：為骨架微相與生物灘微相相間組成的“間歇式”礁。造礁生物為球狀（或塊狀）層孔蟲、板狀層孔蟲，穹狀和波狀疊層石，形成核形石。骨架微相為層孔蟲礁灰巖建造、層孔蟲白云質灰巖建造，生物灘微相為枝狀層孔蟲灰巖建造。

礁頂：主要為枝狀層孔蟲細晶白云巖建造、球狀層孔蟲細晶白云巖建造、含炭泥質細晶白云巖建造、假構造角礫白云巖建造。礁頂白云巖幾乎是北山地區礦床工業礦體的唯一賦存部位，一般厚20m～80m。

礁蓋層：為東崗嶺組上段或桂林組下段泥灰巖建造。

斷裂帶巖石建造主要為角礫巖建造及碎裂巖建造。

1.3 成礦地質體構造研究

古陸邊緣相對隆起區對礦床的形成具有一定的控制作用，由于江南古陸長期隆起遭受剝蝕，伴隨著北北東斷裂構造的持續活動作用下，古陸邊緣存在著隆、洼相間的指狀向南伸入海盆構成泥盆系沉積基底凹凸不平的古地理環境，而這一環境也造就了本區礦床(點)具沿北北東向隆起區或隆起斜坡區成帶狀分布的特征[2]。

礦床的形成及各礦床在空間上的展布與區域上NNE向深大斷裂存在著密切的關系，古構造位置的古陸前緣及半局限臺地上的生物礁、灘相碳酸鹽巖區，控制著北山一泗頂成礦區；而古陸邊緣的指狀隆起區及隆、洼銜接地帶的北北東向條帶則控制著幾個礦床(點)組成的礦田，而在隆起區上的背斜上次級褶皺或近軸部的傾伏端，兩翼加上多次活動的同生斷裂旁側的背斜虛脫、層間破碎帶的部位，則直接控制著礦床(體)的就位位置及礦體形態。

2 成礦構造及成礦結構面研究

2.1 成礦構造

礦集區斷裂構造主要由一系列北北東向及近南北向斷裂及褶皺組成，主要為海西-印支期，主要控礦褶皺有上甫-川山背斜、建旺背斜、大安背斜及中簡背斜等；斷裂構造經歷多次的構造運動，主要成礦斷裂有十里坡-川山斷裂、上甫-上朝斷裂。構造線總體呈北北東向。

區內的主體區域控礦構造格架由NE向的四堡古島弧和羅城-環江坳陷構成，前者是區內的原始基底，控制了其西緣的海西一印支期沉積坳陷帶的發育、演化，后者是在四堡古島弧的基礎上，并且在上朝等同生沉積斷裂的參與下，在盆、陸邊緣的古地理環境下逐漸演化形成的，其直接控制了北山-都川鉛鋅-硫鐵礦田的區域展布特征及其成礦演化特征。

該礦集區成礦構造帶由一系列北北東向的斷裂及褶皺組成，從工作區南面川山至北面馴樂往貴州方向延伸，成礦構造帶發育于羅城-環江凹陷與四堡古島弧的交接部位，于海西期發展，延續至印支期、燕山期，經過多次的構造運動大致在印支時期在北山一帶形成串珠狀的一系列鉛鋅硫鐵礦床，成礦帶與構造成礦帶展布一致，形成晚于成礦構造帶，與東面摩天嶺區域構造帶大致平行。

2.2 成礦結構面特征

該礦集區砂板巖類和碳酸鹽類巖層界面是鉛鋅礦重要的成礦結構面，常見上“裂控”下“層控”的結構面。該礦集區“MVT”型鉛鋅礦主要賦存于砂巖-碳酸鹽巖硅鈣界面之上，礦化發育于礁灰巖巖相中。成礦流體在重力壓實作用、熱-鹽對流驅動下沿硅鈣面、正斷層、古巖溶和不整合面等結構面發生循環、淋濾、充填，最終形成似層狀、透鏡狀、角礫狀、囊狀為主的礦床。

其中古巖溶、不整合面、硅鈣巖性層界面為原生成礦結構面，斷層為次生成礦結構面，兩類成礦結構面經常在同一空間疊加存在形成大而富的層脈狀礦體。區域性的硅鈣面與不整合或假整合面具有一致性，局部性的硅鈣面是沉積過程中巖性差異形成的[3]。硅鈣面既是巖性差異面和物理化學界面，又是構造薄弱帶，在構造活動過程中往往是大規模的區域滑脫帶，在成礦過程中成為礦液運移的通道和重要的儲礦空間。沿硅鈣面常形成硅質角礫巖帶或硅化角礫巖帶，成為大型礦床和礦體產出的有利部位。礦體緩傾斜地層“硅/鈣”巖性界面是低溫熱鹵水充填式鉛鋅礦床的重要成礦結構面，如果疊加背形構造軸部、不整合面層間破碎帶，是形成大型、超大型鉛鋅礦的重要條件。

3 成礦作用特征標志研究

3.1 礦床成礦作用宏觀特征

礦床成因類型為碳酸鹽巖容礦的非巖漿后生熱液鉛鋅礦床，其成礦地質體應為盆地邊緣滲透的碳酸鹽巖地層與一系列北北東向同生正斷層帶組合，成礦晚于成巖。

礦體、受北北東向斷裂、礁灰巖和古巖溶構造控制，礦體主要賦存于陡傾斜正斷裂旁生物礁體頂部的白云巖化礁巖中，少量位于裂隙中。控礦斷裂兩側常形成大范圍的礦化角礫巖層，礦體厚度與碳酸巖層厚度成正比。礦體形態受上甫—肯躍背斜東翼上的次級褶皺控制，呈似層狀、透鏡狀，兩翼分別傾向北西和南東，在走向或傾向上均有波狀起伏，兩翼礦體常具有分枝及很快尖滅的特點。

賦礦地層為泥盆系東崗嶺組碳酸鹽巖，礦體賦存位置位于泥盆系東崗嶺組北山生物礁礁頂白云巖，與上覆桂林組泥質灰巖、泥巖構成“硅鈣面”。

3.2 礦物特征

礦床主要受NNE向區域性大斷裂的控制。NE向上朝斷裂帶控制礦床的分布，該類型礦床無一例外的都分布在上朝斷裂帶附近；礦體主要賦存于東崗嶺組生物礁頂部白云巖中，少量位于裂隙中。

礦床成礦方式以充填為主，礦體與圍巖界線截然，往往礦體成群產出，多呈似層狀，次為透鏡狀、不規脈狀及襄狀，具明顯的層控和巖控特征，礦體產狀與圍巖基本一致，礦體的形成主要與位于控礦斷裂兩側地層巖性組合有密切聯系。故礦床的形成為熱液作用的結果，屬是后生的，成礦與圍巖巖性關系密切。

3.3 蝕變特征

主要蝕變有白云巖化、黃鐵礦化，次為方解石化、退白云石化；其中白云巖化、黃鐵礦化與礦化關系甚為密切，礦體均在蝕變帶內。

4 結論

綜合以上論述，該礦集區鉛鋅礦床是：早期在盆地內沉積形成鉛、鋅等金屬元素的礦源層，后期在熱鹵水和深斷裂作用下形成由地層層位和斷裂雙重控制的礦床。

（1）礦體受沉積后生成礦斷裂構造的控制，控礦斷裂系統和附近膏鹽盆地邊界斷裂為同一構造系統；

（2）受盆地特定層位的控制，產于灰巖向白云巖的轉換帶、斷層、裂隙、不整合面、相變過渡位置；

（3）存在成礦物質和鹵水雙源成礦地質體；

（4）礦體形態不規則，主要為脈狀、囊狀、透鏡狀、不規則狀、似層狀等，礦體產狀一般與地層產狀一致，局部表現為穿層；

（5）礦石組份較簡單，主要金屬礦物以鉛、鋅硫化物為主，脈石礦物以白云巖和方解石為主。