（地球化学专业论文）云南木利锑矿矿床地质特征及地球化学方法找矿预测.pdf

桂林工学院硕士学位论文 摘要 木利锑矿是文山一广南锑矿带中的一个大型锑矿床。它位于华南加里东褶皱系的西 部，主要由北西向、北东向及“文山弧形”构造组成，南北向、东西向构造不发育。该区 地层除缺失上奥陶统、志整系、侏罗系和自垩系外，其余地层发育齐全。 本文通过对云南木利锑矿区域地质背景、矿床地质特征的研究，分析木利锑矿床地层、 岩性、构造作用及岩相古地理特征等控矿因素与成矿的关系，在认识上取得了主要成果有： 1 、下泥盆统坡脚组地层是矿源层，是锑矿体的主要产出层位：2 、矿体有明显的岩性选择 性，矿体主要赋存于硅质岩中；3 、背斜加同生断裂是木利锑矿床最重要的控矿构造组合 形式，在含矿建造存在的前提下，有枢纽平缓或向两端倾伏、封闭较好的背斜，加规模较 大的具有多期活动的同生断裂，这样地段成矿最为有利；4 、硅化是木利锑矿区最为重要 的找矿标志，木利锑矿的形成与硅化关系密切，矿体主要产在硅化灰岩中，硅化作用与成 矿物质的活化迁移有密切的联系；5 、岩相古地理环境成为矿源层形成必不可少的条件。 在矿床成因方面认为：木利锑矿为热水沉积一改造型矿床，成矿主要发生在中低温条 件下。木利矿区含矿岩系遭受到了各种各样的热力作用和在构造活动的驱使下，形成了含 矿热液一含盐度较高的热卤水，当容矿构造形成时，这些含矿热液进入成岩有利的地带， 使得矿源层中的锑再次得到活化、迁移、从而富集成矿。 运用地球电化学新方法进行矿区外围的找矿预测研究，通过对三号背斜土壤离子电导 率、地球电化学提取以及土壤吸附相态汞测量等方法的分析研究，对野外采集的样品加工、 数据处理，圈定异常，并对其解译评价，获得异常价值高的地段；在此基础上对三号背斜 测区进行了找矿靶区预测，依据地质、化探研究成果，确定三号背斜测区的1 7 号勘探线 为找矿靶区，为下一步找矿工作提供参考信息。 关键词：木利锑矿：矿床地质特征；控矿因素；成矿模式；地电化学；成矿预测 桂林工学院硕士学位论文 a bs t r a c t m u l ia n t i m o n yd e p o s i ti sal a r g ea n t i m o h yd e p o s i ti nt h ew e n s h a n g u a n g n a na n t i m o n yo r eb e l t i ti s l o c a t e di nt h ew e s to fj i a l i d o n gf o l ds y s t e mo ft h es o u t hc h i n a , m a i n l yc o m p o s e do ft h en w - t r e n d i n g s t r u c t u r e s ，n e - t r e n d i n gs 缸1 l c t u r e sa n d “w e n s h a na r c s t r u c t u r e s ，b u ts na n de w - t r e n d i n gs t r u c t u r e sa r en o t d e v e l o p e d t h eo t h e rs t r a t aa r ec o m p l e t ee x c e p tf o ru p p e ro r d o v i c i a n ，s i l u r i a n ，j u r a s s i ca n dc r e t a c e o u s t h et h e s i si sb a s e do nt h er e g i o n a lg e o l o g i cs e t t i n ga n dg e o l o g i c a lf e a t u r e so fm u l ia n t i m o n yd e p o s i t a n da n a l y z e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nm i n e r a l i z a t i o n sa n do r e - c o n t r o l l i n gf a c t o r sw h i c hi n c l u d e s t r a t u m ， l i t h o l o g y , t e c t o n i s m 1 i t h o f a c i e sp a l e o g e o g r a p h ya n ds oo n io b t a i n e ds o m ea c h i e v e m e n t s 1 、硼1 es t r a t u mo f l o w e rd e v o n i o np o j i a of o r m a t i o ni ss o u r c eb e da n dm a i no c c u r r e n c ei nm u l ia n t i m o n yd e p o s i t 2 、t h eo r e b o d yh a si t s o b v i o u ss e l e c t i v i t yo nl i t h o l o g ya n di t m a i n l yo c c u r e si n t h ea r g i l l i t e ；3 、a n t i c l i n ea n d c o n t e m p o r a n e o u ss p l i t a r et h em o s ti m p o r t a n tc o m b i n a t o r yf o r mo fo r e - c o n t r o l l i n gs t r u c t u r e si nm u l i a n t i m o n yd e p o s i t i ti st h ef a v o r a b l ea r e at ol i s t r i cg e n t l e n e s s ，i n c l i n ea tb o t he n d s ，b e t t e rc l o s e da n t i c l i n ea n d t h el a r g e rs y n g e n e t i cf r a c t u r e 4 、s i l i c i d ei st h em o s ti m p o r t a n tp r o s p e c t i n gi n d i c a t o ri nt h em u l ia n t i m o n y d e p o s i t t h ef o r m a t i o no fm u l ia n t i m o n yd e p o s i t h a st h ec l o s er e l a t i o n s h i pw i t hs i l i c i d e o r eb e d yi s p r o d u c e di nt h es i l i c i f i e dl i m e s t o n e s i l i c i f i c a t i o nm a i n t a i n sc l o s et i e sw i t ht h ea c t i v a t i o na n dt r a n s p o r t a t i o n o fo r e f o r m i n gm a t e r i a l 5 、t h et i t h e f a c i e sp a l e o g e o g r a p h i ce n v i r o n m e n tb e c o m e sa l li n d i s p e n s a b l ec o n d i t i o n t ot h ef o r m a t i o no fs o u r c eb e d it h i n ka b o u tt h eg e n e s i so fd e p o s i t ：m u l ia n t i m o n yd e p o s i t b e l o n g st ot h e h o t - w a t e ra n d s e d i m e n t - r e f o r m e dd e p o s i ta n dm i n e r a l i z a t i o ni s m a i n l yo c c u 玎e di nt h el o w - t e m p e r a t u r ec o n d i t i o n s o r e - b e a r i n gr o c ks e r i e si nm u l ia n t i m o n yd e p o s i ti sa f f l i c t e dw i t ha l lk i n d so ft h e r m a le f f e c t sa n df o r mh o t b r i n ew h i c hi st h eo r e - b e a r i n gs o l u t i o n sa n dh i g h e rs a l i n i t yt h r o u g ht e c t o n i ca c t i v i t y t h eo r e - b e a r i n g s o l u t i o n se n t e rm e t a l l o g e n e t i cp r o s p e c t i v ea r e at h r o u g ht e c t o n i cf o r c ew h e nt h eh o s ts t r u c t u r ef o r m a t i o n w h e nt h eh o s ts t r u c t u r ef o r m a t i o n , h y d r o t h e r m a le n t e r e dd i a g e n e s i sf a v o r a b l ez o n ei nt h es t r u c t u r eo ft h e d r i v e n ，a n dm a d et h ea n t i m o n yi nt h es o u r c eo fo r ea g a i nb ea c t i v a t e d , m i g r a t i o n ，t h e r e b ye n r i c h e d m i n e r a l i z a t i o n ia p p l yn e wg e e - e l e c t r o c h e m i c a lm e t h o d si no r d e rt ol o o kf o ro r ed e p o s i t sr o u n dt h ea r e at h r o u g ht h e i o n i cc o n d u c t i v i t ym e a s u r ei n s o i l ，g e e - e l e c t r o c h e m i c a le x p l o r a t i o nm e t h o d sa n dh e a t - r e l e a s e dm e r c u r y m e a s u r e m e n ta b o u tn o 3a n t i c l i n e ii n t e r p r e ta n de v a l u a t es a m p l ei nt h ef i e l d ，d a t ap r o c e s s i n ga n dd e l i n e a t e d a n o m a l i e s ia p p l yp r e d i c t i o nt op r o s p e c t i n gt a r g e ta r e ai nt h en o 3a n t i c l i n et h r o u g ht h e m it h i n kt h e ya r e t h ep r o s p e c t i n gt a r g e ta r e af o rp r o s p e c t i n gf t o ml i n en o 1t on o 7i nn o 3a n t i c l i n e ia p p l yf o rr e f e r e n c e i n f o r m a t i o nf o rt h en e x tw o r kp r o s p e c t i n g k e yw o r d s ：m u l ia n t i m o n yd e p o s i t g e o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fd e p o s i t , o r e - c o n t r o l l i n gc o n d i t i o n m e t a l l u r g i c a lm o d e l g e e - e l e c t r o c h e m i s t r y m i n e r a l i z a t i o nf o r e c a s t i i 桂林工学院硕士学位论文 i i i 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权说明 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是我个人在胡云沪教授指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得桂林工学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并致以了谢意。 学位论文作者( 签字) ：量垄塞 。签字日期：缨塞c 笪：2 版权使用授权说明 本人完全了解桂林工学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求 提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目 录检索与阅览服务：学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文：在不以 赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。( 保密论文在解密后遵守此规 定) 学位论文作者( 签字) ： 高耄生 指导教师签字：二五鲁l 摩二一 签字日期： 2 业翌：笸：z 桂林工学院硕士学位论文 1 1 研究意义及选题依据 第1 章绪论 本文通过对木利锑矿的野外地质调查和室内的综合研究，结合前人的资料，归纳总结 其矿床地质特征及其控矿因素。在此基础上通过地球电化学新方法勘查研究对矿区外围进 行隐伏矿体找矿预测，有效的提供找矿靶区和具有经济价值的矿产地。选题的意义就在于 通过该课题的研究，对区内后续的找矿工作提供理论指导。因此，选择该题有一定的理论 和实践意义。 我国锑矿产资源储量在世 界处于前列【2 】【4 1 ，主要分布在 华南、滇藏、秦岭等地区( 图 1 1 ) ，但经过多年的开采，部 分老矿山出现资源危机，需要 开展老矿山深部及外围的地质 找矿工作。桂林工学院隐伏矿 床研究所受云南木利锑业有限 公司委托，在木利锑矿区开展 以地电化学测量为主的多种新 方法找矿以及地质调查研究工 作，系统总结控矿因素及找矿 标志，利用现有的找矿经验， 对多种方法技术获得多元示矿 图1 1 中国大陆构造与锑矿床分布图 信息( 地质、地球化学等信息) 进行综合处理，进行综合信息找矿预测，查明地质体、构 造、及矿体的空间关系及产状特点，据此对深部和外围的有利地段进行综合评价，确定具 体的找矿靶位，为工程验证提供充分的依据。故本文以矿床地质特征及地球化学方法找矿 预测为选题，试图运用地球化学探矿方法，进行隐伏矿体预测。 1 2 研究内容及技术路线 1 2 1 研究内容 近代国内外的找矿研究和实践进一步表明，寻找隐伏矿主要靠新的成矿理论、新的预 测方法和先进的技术手段的突破。针对该区的成矿地质条件，通过对前期已有资料的分析 桂林工学院硕士学位论文 和以往工作基础及各种找矿探测方法的系统筛选，结合工作目标、工作程度，拟定在勘查 区主要采用地球化学勘查找矿法，选用地质测量与化探方法相结合，应用新技术进行综合 研究，提出找矿地段和靶区，为地质工程验证提供依据。以实现隐伏矿预测的目的，有效 的找到隐伏矿床( 体) 。主要的研究内容： 矿床地质特征研究； 矿床成因、控矿机理及成矿模式分析； 地球电化学探矿方法的原理及可行性研究； 隐伏矿床( 体) 预测。 1 2 2 技术路线 本次硕士论文工作历时二年，研究过程可分为三个阶段： 第一阶段：野外地质调研，与样品采集阶段。主要任务是现场调研、实测剖面、地质 编图( 修图) 、采样，开展地球电化学探矿工作。 第二阶段：资料收集及研究阶段。主要任务是收集云南木利锑矿的勘查资料及与锑矿 床相关的研究文献，撰写开题报告。 第三阶段：分析样品，资料整理及论文撰写阶段。 针对不同的地质问题采用不同的技术路线，具体表现在： ( 1 ) 在成矿背景研究方面，通过区域及矿区资料的二次开发，辅以区域路线地质剖 面观察，以现代区域成矿学理论为指导，探讨区域构造对成矿作用的制约； ( 2 ) 矿床地质特征方面，在充分收集矿区探采资料的基础上，通过系统的地表观察、 坑内地质编录，以i 号已知矿体为研究对象，分析矿体特征、围岩蚀变、控矿因素、成矿 机理： ( 3 ) 地球化学研究方面，通过地球电化学研究工作的开展，分析地电化学的原理、 方法、成晕机制，为寻找矿区外围深部隐伏矿体提供重要依据； ( 4 ) 矿体定位研究方面，通过修编勘探线剖面图和绘制地球电化学新方法的异常平 面图，研究地层、岩体和矿体分布规律及空间相互关系，研究矿体空间分布规律，探索隐 伏矿带( 体) 的定位因素，提出找矿标志与找矿模式，采用地球电化学测试技术进行矿体 定位预测。 总体按照从已知到未知，从点到面，点面结合，由浅入深，循序渐进的工作程序开展 工作。主要采用地质填图、坑道编录、采场观察相结合，野外地质调研与室内测试分析和 2 桂林工学院硕士学位论文 地球电化学测量相结合，矿床成因研究与矿产勘查相结合的研究方法。 1 3 研究区概况 1 3 1 矿区地理位置 广南县位于云南省东南部( 昆明市南6 8 。东，直线距离3 0 2 公里) ，文山州东北部， 滇、桂、黔三省( 区) 交界处【l 】。东连富宁县，南接麻栗坡县、西畴县，西与砚山、邱北县 毗邻，北与广西壮族自治区西林县接壤并与贵州省兴义市相望，是云南省通往广西、广东 的交通要道之一( 图1 2 ) 。木利锑矿区位于广南县城南7 8 。东，平直距离3 2 千米许。地理 座标为东经1 0 5 。2 2 0 4 ，北纬2 3 。5 9 1 5 ，属云南省文山壮族、苗族自治州广南县 杨柳井乡。矿区范围：北至那外村，西至安娄与白坟村，南至那空，东至西洋江断裂，总 面积共2 8 平方千米。 图1 2 云南省广南县木利锑矿区交通位置图( 资料来源：地质报告) 广南位于云贵高原向桂东延伸的斜坡地段，属滇东南岩溶高原的一部分，是一个山地 高原的丘陵地区。从整体上看，地势由西南向东北呈阶梯状倾斜，西南高，东北低，最高 海拔2 0 3 5 米，最低海拔4 2 0 米；矿区因海拔低于县城约4 0 0 米，又受峡谷影响，气温略 高，般气温1 5 3 5 ，年降雨量8 4 0 - 1 2 0 0 m m ，日最大暴雨量5 1 - 9 3 m m ，年降雨 天数1 5 0 天左右，年蒸发量1 4 4 0 - - 1 7 9 6 m m ，最大风速1 2 - - 2 0 米秒，风向北西西 南西。工作区人烟稀少，居住分散，多为壮、汉、苗、彝、瑶等民族，以农业为主，主要 农作物为稻谷、包谷、小麦、蚕豆、薯类等。经济作物以花生、茶叶、三七等；畜牧业以 养猪、牛为主【1 1 。 桂林工学院硕士学位论文 1 3 2 前人工作概况 木利锑矿何时发现无从考证，采矿史可追溯到清朝宣统二年；1 9 5 8 年广南县建立了 木利锑矿，一直进行着采冶活动。 1 9 5 9 1 9 6 0 年文山州地质队首先进行过木利锑矿地质评价工作，探明锑储量2 5 万余 吨，平均锑品位2 6 5 ，提交了广南木利锑矿评价报告。 1 9 6 3 1 9 6 7 年西南有色地质勘察局3 1 0 队开展对木利锑矿区的找矿评价工作，探明 锑储量1 4 1 万吨，提交了云南省广南县木利锑矿地质报告书，证实了矿区已知控矿构 造为轴向北西，向南西倒转的木利背斜构造；含矿围岩为燧石岩，岩体受地层、岩性和背 斜构造控制，产状与含矿岩层产状一致，形态与背斜构造形态相吻合。 1 9 8 3 年9 月一1 9 8 6 年1 0 月，西南有色地质勘查局3 0 6 队进行了木利锑矿的勘探和外 围找矿工作，1 9 8 6 年1 1 月提交了云南省广南县木利锑矿区木利矿段勘探地质报告， 在0 ，- - 4 6 线间探明锑储量1 6 5 万吨，平均锑品位5 2 3 。 李波( 1 9 8 7 1 9 9 0 ) 通过对矿区沉积相研究，沉积地球化学，同位素地球化学和微量元 素特征的研究，建立了该矿床的沉积一成岩一成矿模式。 1 9 9 1 1 9 9 4 年西南有色地质勘查局3 0 6 队进行了木利锑矿区外围找矿工作，主要的 工作成果为：通过对区域地球化学特征，物质来源，成矿作用演化，矿床定位机制的研究， 建立了地层( 岩性) 一岩相一构造一蚀变，屏蔽层的组合控矿模式，首次提出了“海底热 水沉积成岩后期改造( 再造) 的矿床成因观点。 龚洪波，陈书富( 2 0 0 6 ) 通过对木利锑矿矿床成矿特征分析，提出木利锑矿矿床成 因：由于构造地热运动，上下岩层因断裂构造贯通而产生压力差，导致深部压力剧减，温 度升高，含矿气液物质大量释放和汇集，并急速向压力减弱的上部扩容空间迁移。同时由 于地表水或大气降水向下渗透而发生渗流循环，含矿热水溶( 气) 液在对流运移循环过程中 活化、溶解或萃取深部层位中分散的成矿元素，形成成矿热卤水【5 1 。热液在热动力作用下 回返，沿深大断裂向上运移，在上部具圈闭性扩容空间富集成矿。矿床类型均属于沉积岩 容矿一卤水环流成矿系列中地下热卤水改造矿床。 木利锑矿的地质工作尚未达到勘探程度，矿床远景也未完全查明；因此，对该区进行 地质工作，用理论指导对隐伏矿体的找矿找矿工作是完全必要的。 1 。4 完成的工作量 本次论文期间，通过将近两年的野外地质调查及资料的搜集整理，围绕地层、岩石、 地质构造特征和地球电化学等方面完成的主要实物工作量有： 4 桂林工学院硕士学位论文 l 、现场地质调查2 0 k i n 2 ，坑道地质调查4 个中段，共计3 6 0 0 余米，探槽编录3 条， 共计1 2 5 米； 2 、地球化学测量剖面1 3 条，化探取样、分析共计1 2 0 0 个； 3 、采集岩矿标本5 2 0 件，光薄片鉴定5 0 片，加工化学样品分析8 0 件； 4 、编绘木利矿区地形地质图l 幅，构造纲要图1 幅，实测剖面图1 3 幅。 1 5 取得的主要成果和认识 在云南木利锑业股份有限公司科技人员的共同努力下，经过两年多的野外地质和室内 综合分析研究工作，取得了以下主要成果与认识： l 、木利矿床位于滇东南一黔南陆内裂谷的中部，该裂谷系为扬子古大陆边缘裂谷的 组成部分；矿床属滇东南文山一广南锑矿带的一部分，处于那外、小普弄两逆断层所夹持 的复式褶皱带内，由三个向北东倒转的紧闭背斜及向斜组成，主要构造线呈近北西向展部； 背斜及其核部断层是控制矿床( 体) 的主要构造。 2 、在控矿因素认识方面，通过对地层、岩性、构造，围岩蚀变及古地理等控矿特征 的研究，总结控矿规律。下泥盆统“坡脚组 为矿体的主要赋存层位；硅质岩是主要的赋 矿岩石；构造是成矿必不可少的条件；围岩蚀变是重要的找矿标志，古地理环境造就了早 期特定的成矿环境，通过总结为进一步的找矿工作打下基础。 3 、在矿床成因认识方面，比较系统、充分的地质、地球化学依据，论证了木利锑矿 为热水沉积改造型矿床，热水沉积成矿作用：受区域性加里东运动影响，滇东南于早泥盆 世坡脚期进入大陆边缘裂谷演化阶段，广南一富宁地区为杨子古大陆边缘最早张裂的断陷 槽。木利那外一西洋江断裂位于该区之东北边缘，其控制了两侧沉积相的分布。小普弄断 裂位于该区之西南，其南为寒武系古岛，缺失泥盆系。两断裂为同沉积断裂，木利矿床位 于两断裂所夹持地带那外一西洋江断裂附近，不整合面上部第一个沉积旋回的硅质岩中， 这正是热水沉积矿床产出的部位。 4 、应用地球化学探矿方法，结合矿床地质特征，总结成矿规律和找矿标志，在三号 背斜1 7 号勘探线间确定找矿靶区。 桂林工学院硕士学位论文 i i 第2 章区域地质背景 木利锑矿是文山一广南锑矿带中的一个大型锑矿床。它位于华南加里东褶皱系右江褶 皱带的西段，处于北西向的那外富宁断裂与文山麻粟坡断裂所挟持的弧形构造带内【8 】 【l 。早古生代，右江地区处于地槽阶段，地槽型建造主要由寒武奥陶系组成，为类复 理石及碳酸盐岩，是冒地槽带；加里东运动地槽褶皱回返成为中国南部地台的一部分。三 叠纪时期南盘江一带再度活化，转为地槽，事实上构成特提斯中生代地槽区的一部分【7 1 。 经印支运动形成褶皱带，为华南褶皱系的一部份。该地区因两度褶皱回返而形成三个构造 层，并且分别缺失0 3 s ，j k 的沉积。矿带内出露地层以古生界为主，锑矿多赋存在 远离火成岩体的沉积岩层中。区域含矿地层有寒武系、奥陶系及泥盆系。 该矿区区域地质所述范围北起广南达莲塘，南至富宁沙斗，东到富宁龙歪，西起广南 芭蕉箐u j ；该区域为泥盆系“南丹型”沉积区，与产于泥盆系的锑矿点分布范围大致吻合， 面积约为3 0 0 0 平方公里。 2 1 区域地层 区域地层除上奥陶统、志留系、侏罗系和自垩系缺失外，其它时代地层均有分布。区 内地层由北到南，具有由新变老的特点( 表2 1 ) 。 表2 1 广南地区区域地层简表 界 系 厚度( m )岩性及环境特征区域构造运动 新第四系 0 1 5 残坡积物 生 。喜山运动 界 第三系 0 8 6 5 灰色泥岩、粉砂岩。小型山间盆地 中 北东部为砂质泥岩夹泥灰岩，为广海盆 “印支一燕山运动 生三叠系7 7 1 ，、一 地沉积：西南部为泥灰岩、泥质岩、灰 界2 6 5 7岩及砂岩，为浅海沉积 0 1 3 3 7 硅质岩、灰岩、泥灰岩夹铝土质岩，浅 一一海西运动一 上 二叠系海台地沉积 古4 6 2 0 8 2 灰岩、泥灰岩、硅质灰岩、生物灰岩、 生 石炭系白云岩，浅海台地沉积 界3 3 2 9 6 2 生物粉砂质、泥质页岩、泥质灰岩、硅 泥盆系 质岩、灰岩及白云岩盆地一台地沉积 下o 2 1 6 4 白云质灰岩、生屑灰岩、泥质灰岩、砂 加里东运动一 古奥陶系岩，滨、浅海沉积 生 3 2 9 4 白云岩夹泥质条带灰岩、粉砂质泥岩、 界 寒武系5 5 4 3泥质粉砂岩，浅海沉积 6 资料来源：地质报告 桂林工学院硕士学位论文 以上地层划分均有化石依据，故没多大争议，其中锑矿的主要含矿层有：上寒武系下 部歇埸组( 3 x ) 的灰黑色、中厚层白云质灰岩夹泥质条带自云岩，时夹黄褐色泥质粉 砂岩，该层为理达锑矿的赋矿层；下奥陶统上部湄潭组( o l m ) 的黄灰色泥质砂岩、夹细 砂岩，该层为九克锑矿的含矿层位；下泥盆统坡脚组含矿层，有6 7 的锑矿床( 点) 产 于该组地层中( 图2 1 ) ，属“南丹 型和“象州”型沉积的过渡区边缘而靠近“南丹型”， 主要岩性为黑色泥页岩夹灰岩、泥灰岩。 2 2 区域构造 在漫长的地质历史发展进程中，本区经历了多次离散裂解，转换敛合等多旋回构造活 动9 1 ，形成了复杂多样的构造地质景观，主要由北西向、北东向及“文山弧形”构造组成， 南北向、东西向构造不发育( 图2 1 ) 。 云南省东南隅有一向北突出的弧形构造带，我们称为马关西畴富宁弧形褶皱断裂 带【1 1 。区域地质所涉及的地区，居于弧形构造带的东段，区内褶皱断裂的分布方向从东到 西逐渐由北北西向转变为近东西向。此外，南北向、东西向、北北东向断裂也有所见，其 形时期略晚，破坏了弧形构造的连续性与完整性。 北西向断裂组最为发育，构成区域上的主干断裂主要有文山一麻栗坡大断裂、富宁大 断裂、普阳断裂、锅厂断裂以及腻科街一文华断裂带组成。空间上它们大致等间距分布， 时间上有长期活动的历史，它们对泥盆纪以来的沉积相分区、岩浆活动、锑矿成矿有明显 的控制作用。其中富宁大断裂为右旋压扭性，它是弧形构造带西翼的组成部分，断裂在弧 形顶部有渐变为近东西向的趋势，与弧形构造带是协调的【1 l 】【1 2 】。该断裂倾向南西，断层 下盘主要为三叠系，上盘主要为古生界，其延长大于1 0 0 公里，断层角砾岩普遍存在。在 富宁等地延断裂形成的小型的新生代断陷盆地，该断裂具有长期继承性的发展。 北东向断裂，于西部区域内较发育，以师宗一弥勒大断裂及南盘江大断裂为代表，尤其 以师宗一弥勒大断裂影响深远，它成为滇东南锑成矿区北西部的分界线f l4 1 。该方向断裂于 东部不发育，且形成时间较晚，明显切割南北向，北西向两组断裂【1 3 1 【1 5 】。如木利矿区南 部边界断裂西洋江断裂，即切割了北西向的褶皱和断裂。 南北向断裂不甚发育，规模也较小。位于该区东部的理达断裂意义较大，该断裂走向 南北，向西倾，西盘出露寒武系、泥盆系地层：东盘为石炭，二叠系地层，并广泛发育有 基性岩类。 区域上褶皱众多，总体呈弧形分布，与弧形构造带是一致的。从西到东主要的褶皱有 北东向的九克袁家坪背斜，东西向的达莲塘背斜及北西向的木利背斜，卷入这些褶皱的 地层主要为古生界( 图2 1 ) 。它们主要为斜歪的中至陡倾斜角背斜，少数为倒转背斜。在 7 桂林工学院硕士学位论文 这些背斜的轴部或两翼均有锑矿产出，其中木利背斜控制的锑矿床最大【。 区内背斜、向斜众多，难以尽述，仅选择与锑矿有关的部分背斜分述： 弄朗背斜，相当于木利背斜的南东延长被西洋江断裂错移( 东盘南移) 部分。长度约 1 4 公里，轴向北3 0 。西，d i p 、d 1 b 、d 2 9 组成。两翼不对称，北东翼较陡，倾角5 0 。左右， 南西翼较缓倾角2 5 0 左右。 答黥厂贵 0 柚h “ - j 1 、_ j 州 、 醚自。 拳随嚣一撂 耥 膨i 簿嗣 鼙i ，碜j 每嚣。 一精峨i ；1 ， # 一 一 帮 婚 媳 越 黼 南 p 巧 拳 、 l 一、- 、- 一。、 锑矿床( 点) 1 0 3 。0 0 7 1 0 4 0 0 1 0 5 。o o 注：根据滇东南成矿区l ：2 0 万成规律预测图缩图报告* 有色3 0 6 队，1 9 9 3 年1 2 月 固新生界固二叠系园上吉生界圜下古生界囡元古界圜辉绿岩图玄武岩 一花岗岩圆花岗片麻岩囹掣耋器团断裂 囝隐髑裂江二i 锑成矿亚带界线及编号 师宗一弥勒大断裂。红河大断裂 南盘江大断裂文麻大断裂 膏宁大断裂 理达断裂董堡鄢桑圩断裂 花榜断裂饲厂断裂。晋阳断裂。赋科衡一文华断裂 图2 1 滇东南锑成矿区区域地质简图 九克袁家坪背斜，位于西南部。轴向近东西，背斜核部为上寒武统地层，两翼依次 分布下奥陶统和泥盆系地层。背斜范围内断裂发育，东西向、南北向、北东向、北西向四 一卜川 崖南 一趣 桂林工学院硕士学位论文 组都有，背斜显得支离破碎。 达莲塘背斜，位于广南北部十公里许。轴向近东西，长十余公里。核部出露寒武系地 层，两翼为超覆的泥盆系地层。达莲塘锑矿点位于背斜南翼的下泥盆统坡脚组页岩中。 木利背斜一那丹背斜为工作内背斜，将在第三章矿区地质特征中详细阐述。 2 3 区域岩浆岩 区内仅在富宁以南有火成岩体出露，分布面积达1 0 0 平方公里，主要以碱性基性的 侵入岩和玄武岩为主，但距本矿区很远，与木利锑矿床的形成无直接的成因联系。岩浆岩 的形成时代：玄武岩为晚二叠系，侵入岩为中三叠系。岩浆岩的形成时代和分布特点，说 明与产于下泥盆统坡脚组中的木利锑矿床亦无明显的联系。 2 4 区域矿产 区内矿种较多，计有锑，铝土( 镓) 矿，铅锌、铁、黄铁矿、煤、重晶石、冰洲石等， 矿产地有三十余处。 l 、锑矿 锑是该区的优势矿种，矿床( 点) 星罗棋布，据资料统计达2 1 处。重要的有发展前景 的矿床( 点) 产于下泥盆统坡脚组中。上寒武统歇场组，下奥陶统湄严组，下泥盆统翠峰山 组，中三叠统个旧组也有锑矿产出，一般规模不大，仅个别可达小型。 产于泥盆系的矿床( 点) 分布于“南丹型”沉积区的边部。这表明锑的初始富集是在沉 积相交的部位，即以硅质岩为代表的深水相的“南丹型沉积向以碳酸盐岩为代表的浅水 相的“象州型 过渡。根据锑矿床( 点) 的赋存特征，划分出三个矿床类型： 1 、似层状含锑硅质岩型( 木利式) ； 2 、含锑石英脉型( 九克式) ； 3 、脉状锑矿型( 底基式) ： 2 、铝土( 镓) 矿 老马箐、窑罐厂三个矿化点，地表矿区内仅有板茂一处，产于上二叠统吴家坪组。矿 体长4 8 0 , - - - 1 0 0 0 米，宽1 1 0 - 8 0 0 米，厚0 9 - 9 9 6 米，a 1 2 0 3 含量5 0 1 - 5 3 ，矿石量 4 2 8 万吨。铝土矿含镓0 0 0 8 4 ，已达工业要求。 3 、黄铁矿 仅板茂一处，为产于上二叠统吴家坪组中的小型沉积矿床。含硫6 5 9 2 3 。7 ，为贫 9 桂林工学院硕士学位论文 硫矿石。 4 、煤 区内有小型褐煤矿床两处( 广南，西洋) ，均产于新近系小龙潭煤系中。 此外，该区还有重晶石、冰洲石，水晶、石膏、石灰石等非金属矿产；重晶石、冰洲 石常与锑、铅锌共生，规模甚小，不予评述。 l o 桂林工学院硕士学位论文 第3 章矿床地质特征 木利锑矿区位于马关西畴富宁弧形褶皱带的东段，矿床的范围北西端至白坟，南 西端至田立，长约8 公里；北东以那外断裂为界，南西则以小普弄断裂为限，宽约3 5 公 里；区内平行分布三条n n w n w w 向的背斜，而木利矿段则赋存在靠近那外断裂的 木利背斜内( 图3 。2 ) 。 3 1 地层 矿区出露地层主要为泥盆系，除最下部的翠峰山组外，各组发育齐全。中三叠统百逢 组分布于矿区的东北部，即那外断裂的北东盘，二者以那外断裂为界；中寒武统田蓬组， 分布于矿区的西南角，即小 普弄断裂的西南盘，二者以 小普弄断裂相隔；第四系残 坡积物，不均匀的覆盖于地 貌上低凹部位。矿区出露的 地层主要是泥盆纪地层，上 部各组段发育齐全【1 1 ，由老 到新分述如下( 图3 1 ) ： 中寒武统田蓬组( 2 1 ) ， 为灰色厚层状白云岩，白云 质灰岩，与泥盆纪地层呈断 层接触。主要见小普弄断裂 南侧，厚度不详。工作区跨 入该地层出露部分地段。 泥盆系 矿区内泥盆系仅出现下 泥盆统坡脚组以上地层，总 厚度2 7 6 , - - - 3 4 0 米，坡脚组又 分下、中、上三段： 下段( d i p ) ：上部为浅 灰深灰色生物灰岩，局部 夹泥灰岩，页岩，中、下部 综合地层柱状剖丽图 h 于层位 代 统组心q 柱状嘲厚度 崭性描述 ，裳， 血 指 l ： t j j ? z 二r 二2 赞褐色，废绿色游琰页必。夹少疑披黄色 j 砂岩及砾状f | o7 灰岩透镜体底部夹 柯3 - 6 米 醵詹硅质掣 ： 泥 统 榴 讧 舒t 东 岗 灰白色，黄褐色厚层臼霹晷，掣纹及发姆 d 一：笋：二二蟹一二 石脉发行。顶部多必角砾狄冉常不稳淀， 蛉 胶鲐。i 螨箭中部铂- 时央黄褐色簿层n 质 糟，底部常自簿层c j 西耢分劬j ； 中 组 i。 往 s i s 1 坡 s i s s - 黄褐色。灰黑色薄膨状计质抒i 必少 折 轧秘鼽一 许灰? 透镜体，下部为灰色簿胫爷 统 d 5 i翱 【 j 层状灰岩。靛l ：质z 禽竹1 ，彳i 、 藩 s i 一i 灰岩禽a 角石，蹴角石等化石； s 1s ； 自i | 铷 i - - 部为深灰色灰将夹褐黄色薄层泥质硅 ，is i 质7 、口r 柑富含竹节f i ：卜部为灰包泥质 包 灰岩夹页柑。古燧石结核。寓禽珊瑚 燕 喾i刚 】k ， 西食笨锋化石： 系 辫 d l f丹i 坡 黑色趸灰色风化后为褐冀色、灰绿色 爽? ；，中下部央钙质死老及游层状狄彳 透 脚d 庐 镜体。近底郝钉h 于央j ：茁脬约l 米的禽燧 统 l i 结核( n 经2 3 c m ) 的贞7 该段必钳 组 2 3 j g - 宿禽乐糸抓燕化打群的介壳贝柑： 堪 ：龙 f 深灰色厚膨状臼i 柑、自垒缓獗前，与 武i | f e ! ，泥锰系地层生断层接触，脬皮不洋。 系鲺i 图3 1 木利锑矿区综合地质柱状图 桂林工学院硕士学位论文 为厚薄层状灰岩夹页岩；工作区内无出露。 中段( d l p 2 ) ：为灰色、青灰色，厚层中厚层燧石岩，顶部局部见浅色泥质燧石岩 与黑灰色碳质燧石岩。该层是已知木利锑矿的主要含矿层位，锑矿化仅见于本段的燧石岩 中，厚5 3 6 米。 上段( d l p 3 ) ：为黑灰灰色页岩，中下部夹钙质岩及薄层状灰岩透镜体，近底部夹 厚约1 米的燧石岩，该段厚度1 0 0 - - 1 4 0 米。工作区内于近小普弄断裂转折处东侧出现。 下泥盆统芭蕉箐组( d i b ) ，其上部为深灰色灰岩夹褐黄色薄层燧石岩、页岩；下部 为灰色泥质灰岩夹页岩，含燧石岩结核，厚4 0 - 2 2 0 米。工作区内于三号背斜轴部局部出 露。 中泥盆统坡折落组( d 2 p ) ，为黄褐色，深灰色薄层状燧石岩，含少许灰岩透镜体， 厚4 0 - 2 2 0 米。工作区内于三号背斜两翼普遍出露。 中泥盆统东岗岭组( d 2 d ) ，为浅灰色褐黄色薄层状厚层状白云质灰岩，顶部含角砾 状灰岩，中部夹黄褐色薄层状燧石岩，厚度5 0 - - 1 6 0 米。 上泥盆统五指山与榴江组( d 3 l + w ) ，为黄褐色，灰绿色薄层页岩，夹少许黄褐色砂岩 及白云岩，夹灰岩透镜体，表部夹有厚3 - 6 米薄层燧石岩，厚度1 1 0 - - 2 8 0 米，工作区有出 露。 第四纪( q ) 为黄褐色，灰色等杂色粘土夹燧石岩，页岩碎块，覆盖层厚0 - - 1 0 米。 3 2 构造 矿区主要的断裂和褶皱呈北北西至北西西向平行相间分布( 图3 2 ) 。鉴于发生于泥盆 系地层中的褶皱和三叠系中的褶皱方向和性质相似，可以认为该区褶皱的形成或定形是在 印支旋回的晚期【l7 1 。如本章开始所述，木利矿区位于向北突出的马关西畴富宁弧形 褶皱断裂带的东段，因此，该区应力场所显示的n e - - s w 向压应力为区域性s n 向压应力 的分力。在n e - - s w 向压力下形成的n n w - - - , n w w 向的褶皱和纵向逆断裂均属压性构造。 n e 向断裂为与压应力方向一致的横断裂，应属张性断裂；但在该组断层中有不少表现为 压性、压扭性。这可能是后期构造运动应力场的方向发生了变化，而这些断裂又产生继承 性活动，从而改变了力学性质【1 6 】【1 8 l 。 近s n 向断裂和近e w 向断裂为两组剪切力作用形成的断裂，力学性质属扭性。鉴于 该区纵向构造带呈一弧形，各段应力的方向也不一致。总的是这两组断裂当其与压应力的 方向交角小时具张扭性质，当其与压应力方向交角大时具压扭性质。正如有的n e 向断裂 先张后压一样，这两组断裂有的也在后期构造运动中改变了力学性质，并见到近s n 向断 1 2 桂林工学院硕士学位论文 裂追踪n n w 向断裂而呈现锯齿状弯曲，使断裂性质更加复杂化。 综上所述，在印支晚期应力场中形成的褶皱及配套的断裂系统组成了矿区构造的雏 形：后期构造运动常改变已经形成的断裂性质，并发生断裂的追踪”j 。虽然断裂的继承 性活动给判断构造的性质和形成的先后带来困难，但大致可以看到纵先、斜次、横最后的 顺序。 图3 2 木利锑矿区构造简图 l 一实测、推测逆断层2 一实测推测正断层3 一平移断层4 一实测、推亩u , i n 生断层 5 一背斜6 一中三叠统7 一泥盆系 8 一寒武系9 一木利一那丹背斜l o 一二号背斜 1 1 一坝恩一三号背斜1 2 一安康背斜 1 3 一玉垒寨背斜1 4 一电站背斜 3 2 1 褶皱 矿区从北往南平行排列三条背斜：安康背斜、木利背斜那丹背斜、玉皇寨背斜、二 号背斜、坝恩三号背斜和电站背斜( 图3 2 ) ，现分述如下： 1 、木利背斜那丹背斜 轴向北西，长7 1 0 0 米，局部向南西倒转，中部被f 。错断，成为两个背斜。它分布于 “木利弧形构造带”的东部。目前两背斜中已探明的锑储量2 8 万余吨。 ( 1 ) 木利背斜 桂林工学院硕士学位论文 为目前已知的主要含矿背斜，木利背斜起于f 1 ，向东南方向延至那外断裂与西洋江断 裂的交汇处，长3 9 2 0 米，宽约4 5 0 - - 8 0 0 米，背斜轴向北北西北西西，两翼不对称， 南西翼较缓，北东翼陡立，局部向南西倒转。背斜核部主要出露下泥盆统坡脚组上段地层， 仅在木利村北大沟、粮站大沟、三家村大沟以及西洋江四段，因沟谷、河流切割而暴露出 下泥盆统坡脚组中段的含矿硅质岩和下段的生物灰岩。背斜两翼依次从老至新的顺序出露 泥盆系各组地层。木利背斜形态连续完整，断层影响不大。 ( 2 ) 那丹背斜 为目前已知的主要含矿背斜，分布于f l 至白坟一带，长3 2 0 0 米，背斜轴向北西西。 其中f l 至f 1 7 之间长1 4 5 0 米一段背斜核部出露坡脚组上段页岩，中段的含矿硅质岩隐伏 于地表以下几十米至两百米深度；该段在背斜顶部偏南西翼施工的第一个钻孔( z k l l 一1 ) 于1 8 2 米处见含矿层，1 8 8 4 7 - - 1 9 0 8 7 米见工业矿体，其含矿特征与木利背斜相同。f 1 7 至白坟一段因那外大沟深切，含矿段暴露地表，且有利的含矿部