貴州省獨山地區(qū)半坡式銻礦成礦要素及成礦模式探討

黃明潔

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局三總隊，貴州 遵義 563000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地層

獨山地區(qū)屬東南地層區(qū)，桂湘贛地層分區(qū)。出露地層青白口系清水江組至中三疊統(tǒng)許滿組、上白堊系及第四系。其中缺失中、上奧陶統(tǒng)，部份中志留統(tǒng)及上志留統(tǒng)、中、上三疊統(tǒng)、下白堊統(tǒng)及侏羅系等。預(yù)測區(qū)內(nèi)上二疊統(tǒng)、三疊系及上白堊統(tǒng)均無出露。區(qū)內(nèi)地層以海相為主，以碳酸鹽臺地相沉積建造及陸地邊緣相沉積建造為主，其次為臺緣—陸棚相沉積建造。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

預(yù)測區(qū)位于上揚子古陸塊二級構(gòu)造單元，揚子陸塊南部被動邊緣褶沖帶三級構(gòu)造單元之都勻南北向褶皺區(qū)四級構(gòu)造單元的東南部、松桃—獨山深斷裂東部、三都凹陷南端、江南臺隆西緣、獨山箱狀背斜南傾沒端部位。主體構(gòu)造為獨山箱狀背斜及其西翼的獨山斷層、東翼的爛土斷層和其間的配套構(gòu)造（圖1）。

2 半坡式銻礦典型礦床特征

2.1 礦體特征

半坡銻礦床為“再造式”層控交錯型輝銻礦床。礦床主要產(chǎn)于下泥盆統(tǒng)丹林群陸緣碎屑巖層中，充填于北北西向的半坡張扭性斷裂帶及影響帶內(nèi)，主礦體呈大脈狀產(chǎn)出。礦床明顯受地層巖性及斷裂控制。

半坡銻礦床9個礦體，有7個充填于F1斷裂組的斷裂帶及影響帶內(nèi)。諸礦體的產(chǎn)出皆與F1斷裂組吻合，呈北北西向展布。斷層規(guī)模大小與礦體大小基本成正相關(guān)關(guān)系，其主斷裂F1-1控制著Ⅰ號礦體，規(guī)模最大，長1220m，儲量占72%，是礦床中主要礦體。斷裂組中的規(guī)模較小的斷裂，如F1-12、F1-11、F1-10、F1-3、F1-8等控制的礦體規(guī)模較小，一般長60～550m。礦床總體呈北北西向展布。

2.2 礦床成礦要素特征

貴州省獨山縣半坡銻礦為半坡式不規(guī)則碎屑巖脈狀熱液型銻礦床，其成礦要素見表1。

表1 貴州省獨山縣半坡銻礦成礦要素表

2.3 成礦模式

獨山縣半坡銻礦成礦模式（圖2）：早、中志留世，獨山東臨江南古陸，北西為黔中半島，位于黔東海峽南端，古揚子海水經(jīng)海峽南侵。此時獨山的沉積物幾乎都來自東邊古陸。至早、中泥盆世，黔中半島東伸與江南古陸相連，獨山則位于都勻—凱里海灣外側(cè)，距江南古陸更近，沉積物質(zhì)更全部來自古陸。江南古陸上巨厚的板溪群——特別是凝灰質(zhì)板巖中豐富的銻質(zhì)（為地殼豐值的9倍），受到風(fēng)化剝蝕后，其中的銻質(zhì)部份溶解，以溶液或絡(luò)合物形式隨江河溪流、大氣降水遷移至海中，此外，尚有部份則以碎屑形成向海中遷移。這些遷移到海中的銻質(zhì)在適宜的地區(qū)得到初步富集，與巖石一起沉積下來而成為礦源層。

在箱狀背斜范圍內(nèi)，大氣降水由地表通過巖石孔隙、裂隙、節(jié)理、斷層等途徑向下滲透，逐步向深度很大的爛土深斷層、獨山深斷層匯集流向深處，途中從礦源層萃取出Sb，并和一些封存的古海水混合。在深部受志留系翁項群上部不透水的泥質(zhì)巖的阻攔，致使大部份流體在S1-2wn 界面上滯流，其局部凹陷處可使溶液匯集成含礦鹵水溶液倉。

隨著大的構(gòu)造力作用，成礦流體沿爛土斷裂、獨山斷裂等通道構(gòu)造流向淺部，并分流進河溝斷裂、銀坡斷裂，再從這些Ⅴ級斷裂導(dǎo)流入半坡等張扭斷裂及牛硐、蕊燃溝等壓扭斷裂。流經(jīng)半坡、蕊燃溝、巴年等地時，由于溫度壓力的下降以及地下水中和作用，使礦液化學(xué)性質(zhì)發(fā)生系列變化。pH值由中偏堿性轉(zhuǎn)為中偏酸性，在有利的空間條件配合下，Sb質(zhì)開始沉淀下來而成礦脈礦體。

3 區(qū)域成礦要素及成礦模式

3.1 區(qū)域成礦要素特征（見表2）

表2 獨山地區(qū)銻礦成礦要素表

3.2 區(qū)域成礦模式

根據(jù)對典型礦床研究，結(jié)合預(yù)測區(qū)成礦規(guī)律特征及其成礦要素綜合分析研究，將獨山地區(qū)銻礦的成礦模式（圖3）簡述如下：

（1）廣布著高銻量凝灰質(zhì)板巖的江南古陸，在適宜的條件下，巖石中的銻或銻化物風(fēng)化成極細(xì)的碎屑，以膠體形式隨江河長距離搬運至濱海，在障壁海（特別是小海盆）的碎屑巖及部分碳酸鹽中，濃集沉淀而成為礦源層。因此，巨厚的中下泥盆統(tǒng)碎屑巖及部分碳酸鹽巖，是為獨山銻礦主要的礦源層。此外，泥盆紀(jì)前的各地層中，只要有適宜的沉積環(huán)境也可出現(xiàn)銻質(zhì)濃集的巖層而成為礦源層。

（2）礦源層含銻雖比地殼豐值高出幾十到幾百倍，但還遠不是礦層。改造富集是成礦的關(guān)鍵。往往改造程度越高礦體規(guī)模就越大，礦質(zhì)越好。改造的第一步是銻質(zhì)從礦源層中析出。偏堿性的地下水（現(xiàn)半坡地下水pH 值為7.4～7.8）溶淋了礦源層中的銻及其他礦物質(zhì)，在重力作用下往深部滲流。深部地溫的增加使得滲流溶液變得愈來愈熱，因而密度也隨之變小，達到一定極限后終于改變了原來平衡狀態(tài)，由向下滲流變?yōu)樯仙翜\部冷卻后又重新下沉。在這種不斷的熱鹵水循環(huán)過程中，不斷地從礦源層中溶洗了更多的銻和其他礦物質(zhì)。使溶液中的礦化度越來越高。改造的第二步是匯集。沒有匯集的礦液是分散的，只有經(jīng)過在有利的部位的匯集后，方能形成礦液上升充填沉淀成脈時所需的“礦液倉”。下部不透水層所形成的低洼的“鍋底”，就是有利的匯集部位。侵蝕面、大裂隙或密集小裂隙的存在，對匯集也是有利的。

（3）構(gòu)造應(yīng)力的作用，一方面給礦液增壓和增溫，另一方面斷裂形成了低壓區(qū)，使得礦液向斷裂空隙流動，到淺部后隨著溫壓的降低，也降低礦質(zhì)的溶解度而發(fā)生沉淀。地表水加入的中和作用，礦液pH 值的改變，也是礦物發(fā)生沉淀的重要原因之一。此外，有機質(zhì)的存在也促進了沉淀作用。半坡礦脈中有的樣品有機炭達到1.6%～1.7%，說明它在成礦中發(fā)揮了一定作用。礦質(zhì)可能呈氟、氯的鉻合物形式搬運。巴年式礦床形成過程中，深循環(huán)作用較差，匯集規(guī)模也較小，故礦床規(guī)模不如半坡式。