（构造地质学专业论文）广西大厂矿田100号与105号矿体成矿研究.pdf

摘要 广西南丹县大厂锡多金属矿田位于广西壮族自治区西北部。在大地构造上隶 属于华南褶皱带。巴力一龙头山锡多金属矿床主要分布在龙箱盖花岗岩西侧，赋 存子泥盆系地层中。 本文在学习、研究前人各种工作成果的基础上，经过深入细致的野外地质调 查，收集大量的地质信息，采集大量岩石、矿石样品，应用现代岩石学、矿床学、 地球化学、矿物学、同位素地质学及成矿预测学等理论和方法，并采用计算机辅 助数据处理、模拟制图等手段，从区域成矿地质背景研究入手，着重研究了： l 地层、构造、岩浆岩与成矿的关系： 2 阐述了矿田构造的性质_ 和演化； 3 分析了成矿物质来源及成矿流体来源； 4 总结了矿床成因及矿化富集规律； 5 建立了矿床成矿模式； 6 预测了该地区有利的找矿远景。 通过研究、分析、对比等方法，得到以下结论： 1 1 0 0 号与1 0 5 号矿体的成因是海底喷气沉积加岩浆改造加有机成矿多成 因成矿。生物礁灰岩对矿体的形成有重要的贡献。 2 ，成矿物质来源于龙箱盖黑云母花岗岩。 3 1 0 0 号矿体与1 0 5 号矿体为同一矿体，由于受f 3 断裂控制，1 0 5 号矿体产 生了偏移。 巴力一龙头山锡多金属矿床1 0 0 号矿体与1 0 5 号矿体从各个方面都符合是一 个矿体的条件，从而提出并证明了这个新观点。 关键词：锡多金属矿田矿床成因成矿规律找矿远景广西大厂 a b s t r a c t d a c h a n gt i n - p o l y 舱t a l l i co r ef i e l di s 1 0 c a t e di nt h en o r t h e s t e r n p a r to fg u a n g x i i t i s g e o t e c t o n i c a l l y i nt h es o u t hc h i n af o l db e l t b a l i l o n g t o u s h a nt i n - p o l y l n e t a l l i cd e p o s i ti sm a i n l yl o c a t e d a tt h ew e s t a r e ao fl o n g x i a n g g a ig r a n i t eb o d ya n dw a sb o r ni nt h es t r a t u o fd e v o n i a n s e r i e s t h i st h e s i si sb a s e do np r e d e c e s s o r s w o r k ，g e o l o g i c a li n v e s t i g a t i o n ， a l s oo nav a s ta o u n to fg e 0 1 0 9 i c a li n f o 珊a t i o n ， r o c ka n do r es 锄l p l e s f r o mt h ev i e wo fr e g i o n a lg e o l o g i ce n v i r o 硼e n t ，u s i n gs u c ht h e o r i e s a n dm e t h o d sa sm o d e r np e t r o l o g y ， g i t 0 1 0 9 y ，g e o c h e m is t r y ，m i n e r a l o g y ， i s o t o p eg e o l o g y ，m e t a l l o g e n i cp r o g n o s i se t c ，a n d a l s ob ym e a n so fc o m p u t e r a i d d a d a p r o c e s s i n g a n d s i u l a t i o nm a p p i n ga n d s oo n ，t h ea u t h o r e m d h a t i c a l l ys t u d i e st h er e l a t i o n sb e t w e e nm i n e r a l i z a t i o na n ds t r a t a ， s t r u c t u r a lo ri i l a g a 哪a t i t e s ， e x p l a i n st h ep r o p e r t i e sa n de v 0 1 u t i o no ft h e o r ef i e l d ， a n a l y s e s t h eo r i g i no fm i n e r o g e n e t i cm a t t e r sa n df l u i d s ， s u 咖a r i z e st h eo r i g i no ft h ed e p o s i ta n dt h er e g u l a t i o n so f m i n e r a l i z a t i o n e n r i c h m e n t ， s e t su pt h et y p i f i e dm i n e r o g e n e t i ci n o d e l ，p o i n t so u tt h e f a v o r a b l er e g i o n sf o rp r o s p e c t i n g b a l i l o n g t o u s h a nt i n p o l y m e t a l l i c d e p o s i ti nt h i sa r e a o nt h eb a s i so ft h es t u d y ，t h ea n a l y s i sa n dt h ec o n t r a s t ，t h ef o l l o w i n g c o n c l u s i o r 主sa r ed r a 吼： 1 t h en o 1 0 0a n dn o 1 0 5o r eb o d ya r ef o m e db ys e d i m e n t a r ye x h a l a t i v e d e p o s i t ei nt h eo c e a nf l o o r ，瑚a 鲫t i ct r a n s f o r a t i o na n do r g a n i cc a r b o n ， a n db i o d c t r i t u sa r ev e r yi m p o r t a n t 2 。t h eo r i g i no fm i r l e r o g e n e t i c 1 8 t t e r sc o m ef r o mm i c a c e o u sg r a n i t e o fl o n g x i a n g g a i 。 3 n o 1 0 0a n dn o 1 0 5o r eb o d yo fb a l i l o n g t o u s h a nt i n p o l y m e t a l l i c d e p o s i ts h o u l db eao r eb o d ya n dw e r ec o n t r o l l e db yf 3s ot h a tn o 1 0 5o r e b o d yw a sm o v e db yf 3 t h ea u t h o rm a k e sc e r t a i nt h a tn o 1 0 0a n dn o 1 0 5o r e b o d y o f b a l i l o n g t o u s h a nt i n p o l y m e t a l l i cd e p o s i ts h o u l db e ao r e b o d yf r o m e v e r y w h e r e ， a n ds e t su pa n dt e s t i f i e st h en e wv i e w p o i n t k e y 1 - r o r d s ： t i n p 0 1 y m e t a l l i c o r e f i e l d g e n e s i s o f d e p o s it s ， m i n e r o g e n e t i cr e g u l a t i o n ，p r o s p e c t i v ef o rp r o s p e c t i n go r e ， d a c h a n g i l l 原创性说明 本人申明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：序攘酶日期：2 0 0 3 年6 月2 3 日 ? 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论 文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文； 学校可以根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：守蚪导师签名；易州t 旦期：2 。3 年6 月2 3 日 广西大厂矿田1 0 0 号与1 0 5 号矿体成矿研究中南大学硕士学位论文 前言 本文系结合广西大厂巴力一龙头山地区锡多金属矿成矿规律与成矿预测这一 研究课题而做。 在自然界，锡矿床具有分布相对集中的特征。世界上锡金属储量1 9 8 0 年估计 大约1 0 0 0 万余吨。其中5 0 以上产在亚洲的泰国，马来西亚、印度尼西亚、缅 甸等国家以及南美的玻利维亚。其他约4 6 则分散产于俄国远东区与中亚部分、 蒙古、日本，大洋洲的昆士兰、塔斯马尼亚、新南威尔士，拉丁美洲的巴西、秘 鲁，非洲的尼日利亚、坦桑尼亚、乌干达等国，欧溯的英国、法国、捷克、西班 牙、葡萄牙、德国、波兰、芬兰等国，以及北美的加拿大、美国等地。我国的锡 矿在世界上也占有比较重要的地位1 2 7 】。 关于锡的成矿期主要有以下五期： l 元古代：如非洲、德国、巴西、玻利维亚等； 2 加里东期：如南非鹾部和中国； 3 海西期：如欧洲、澳洲、中国东北部； 4 中生代：如俄国远东、华南以及滇西至缅、泰、马断续相连的重要锡带； 5 新生代：如秘鲁、玻利维亚、墨西哥等。中、新生是主要成锡期，其中尤 以中生代为最。大厂矿田也是这个时期的。 普遍认为花岗岩对锡成矿有着重要的意义。对于成矿来源有着不同的看法； 1 李曼( l e h 哪n n ，1 9 8 2 ) 与( h u t c h e s o n ) 支持地壳来源的说法： 2 也有人认为有可能来自洋壳； 3 现在更多的是认为是来自地幔( 郭文魁，1 9 8 7 ) 其中对大厂矿田的成矿物质来源也是众说纷纭，分表的论文数以百计，主要 的争论焦点是： 1 岩浆燕液成因论。成矿物质来自岩浆，成矿作用为岩浆期后热液作用 ( 1 9 8 5 ，刘家远；1 9 8 8 ，黄民智等) 。 2 层控论。成矿物质来自地层( 包括火山沉积岩层) ，成矿作用主要为热水 沉积作用( 1 9 8 0 ；1 9 9 4 ，单振华；1 9 8 9 ；1 9 9 0 ；1 9 9 3 ，韩发等；1 9 9 4 ，李酉兴等) 。 3 多元成因论。认为成矿物质既来自岩浆，也来自地层；成矿作用既有既有 岩浆热液作用，也有沉积、叠加、改造作用( 1 9 7 6 ，贵阳地化所：1 9 8 4 ，程先耀 等；1 9 8 6 ；1 9 9 l ，霄良奇；1 9 8 7 ，李酉兴；1 9 9 l ，徐新煌等：张国林等) 对于中国锡矿的分布( 陈鑫，王志泰) 按照成矿的地质条件分为四个成矿区， 即华南褶皱系成矿区，大兴安岭褶皱系一吉黑褶皱系成矿区、三江褶皱系成矿区、 广西太厂矿田1 0 0 号与1 0 5 号矿体成矿研究 中南大学硕士学位论文 扬子准地台成矿区( 3 。j 。黄瑞华1 9 9 3 年又以地洼学说确定的大地构造区划为基础， 结合锡元素行为和性状，以及锡矿产的特征和成矿区划，对中国东部进行了锡的 构造地球化学分区川： ( 一) 东北亲铁亲硫型锡构造地球化学区： ( 二) 华北亲石亲硫型锡构造地球化学区： ( 三) 东南复合型锡构造地球化学区： ( 四) 滇桂亲硫型锡构造地球化学区： ( 五) 川滇黔桂亲铁型锡构造地球化学区 这个划分中广西大厂地区在第四个区 我国原生锡矿床大致可划分为四类十型： ( 一) 锡石一长石类： ( 1 ) 蚀变花岗岩型锡矿床； ( 2 ) 花岗斑岩型锡矿床； ( 二) 锡石一石英类： ( 3 ) 云英岩型锡矿床： ( 4 ) 电气石型锡矿床； ( 5 ) 石英脉型锡矿床： ( 三) 锡石一矽卡岩类： ( 6 ) 磁铁矿矽卡岩型锡矿床： ( 7 ) 硫化物矽卡岩型锡矿床： ( 四) 锡石一硫化物类： ( 8 ) 绿泥石型锡矿床； ( 9 ) 硫化物型锡矿床； ( 1 0 ) 硫盐型锡矿庆。 大厂长坡、巴力、龙头山矿床为( 1 0 ) 型，此类矿床产与花岗岩体外接触带 的构造裂隙及层间挤压带中。矿化围岩一般是灰岩、灰岩页岩互层带以及硅质岩、 礁灰岩等。 广西锡矿资源丰富，开采历史悠久，是中国重要锡产地之一。据史籍记载， 早在公元8 0 6 年，广西临贺州( 今富贺钟地区) 的采锡业就已兴盛，历时干余年， 经久不衰。 大厂是我国和世界久负盛名的锡矿产地，锡储量仅次于云南个旧，居全国第 2 位。由于个旧采矿业历史悠久，主要锡矿床已开采殆尽，因此锡的保有储量而 言，大厂居全国第l 位，是我国两大最主要的锡矿基地。大厂以锡石硫化物矿床 为主要类型，被李锡林称之为“硫盐之乡”。3 本次研究历时一年半，共完成实物工作量如下： 2 广西大厂矿田1 0 0 号与1 0 5 号矿体成矿研究中南大学硕士学位论文 1 在长坡铜坑、高峰等矿区，从不同标高对主要矿体进行观测和描述，对典 型的地质现象作了拍照。 2 采集光薄片标本4 8 块，现场拍照2 4 张。 3 光片显微照相2 8 张。 4 硫同位素测试3 2 件。 5 碳氧同位素测试3 7 件。 6 包体测温1 9 件。 7 铅同位索8 件。 8 采样2 3 3 件。 成果如下： 在巴力龙头山地区发现了特大、特富的1 0 0 号和1 0 5 号矿体，其矿床成因 和成矿环境与矿区内其它矿体有着许多相似的地方，也有许多明显的区别，在以 往1 0 0 号矿体与1 0 5 号矿体认为是两个不同的矿体，然而，通过矿体形态，矿物 组成，矿体所在位置及其同位素等方面的研究，它们实际上是一个矿体，由于各 方面的原因，人为的把它们断开了。因此，研究其成矿规律有着重要的意义。 由于以前矿体被分成两个不同矿体，因此，在本文中，我将先将其看成为两 个矿体来论述，然后再通过对比、总结，论证其实际上是一个矿体。 广西大厂矿田1 0 0 号与1 0 5 号矿体成矿研究中南大学硕士学位论文 第一章矿田地质特征 大厂矿田系指整个丹( 南丹) 一池( 河池) 成矿带而言，这个成矿带呈北西 一南东向展布在广西壮族自治区北部。西北边自黔桂两省区边界上的麻阳汞矿床 一带起，东南边到河池县南部的五圩乡以南，长约百余公里。西南边大致以玉 兰汞矿床一南胃一带为界，东北边界大致在拉麻一拉易一北香一红沙一线上，宽约三 十余公里，成矿带面积逾3 0 0 0 k m 2 【2 4 j 。分布有大厂、芒场、五圩、北香、玉兰、 麻阳等矿田( 床) 。见( 图1 1 ) ： l 一花岗岩2 一坳陷带界线3 一矿田范围4 一断裂5 一背斜 图l i 丹池成矿带大地构造位置及矿田分布示意图 4 广西大厂矿田1 0 0 号与1 0 5 号矿体成矿研究 中南大学硕士学位论文 1 1 大地构造位置 在大地构造位置上，大厂矿田位于江南古陆的西南边缘，在后加里东地台基 础上发育起来的晚古生代至早古生代断陷台沟之内。成矿带内出露的泥盆纪、石 炭纪、二叠纪和三叠纪地层，总厚度约3 7 0 0 7 0 0 0 米，是一套类复理式碳酸盐 沉积岩，局部夹火山碎屑沉积。见( 图卜2 ) ： 田三叠系 囤= 叠幕 匠 碱 匾嵫 统 暖q 镒 统 酒背 向 斜 翟偿# 措 斜轴 翟锄幄 翌i 螂强 匣艄 花啪匪 盘p k 玢 厢孺h 搬 孱日r q 十 酿* 躐 平面目嚣 匝燃 屠酥 图卜2 大厂矿田综合地质图 堕查芝里! ! ! 量皇! ! ! 兰! 堡盛蔓翌壅 ! 里盔兰堕主兰些羔! 苎 1 2 区域地层 矿田内出露的地层，由下到上有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系和第四系。 从上到下描述如下1 2 4 j ： 第四系( q ) 本区第四系由坡积：残积和冲洪积的松散沉积物组成，不整合覆盖在各时代 基岩之上，厚o 5 0 m 。 1 ) 冲洪积层：分布于侵蚀低地和河谷两岸。上部为粘土、砂质粘土层：中部砂、 砾粘土层；下部由燧石、硅岩、砂岩或灰岩的块砾及粘土组成，厚3 1 0 m ， 最厚5 0 m 。本层是砂锡矿床的主要赋矿层。 2 ) 坡、残积层：分布于缓坡和山岭上。由下伏基岩风化的碎块和粘土组成，表 层为腐殖土，厚0 6 m 。 三叠系( t ) 本矿田内的三叠系发育较好，广泛分布于各向斜之中，为一套滨浅海相的陆 源碎屑沉积。 上统( 乃) ：上部为泥岩、页岩夹少许砂岩。底部为长石石英细砂岩、粉砂 岩。产瓣鳃类和菊石化石。厚1 1 7 2 2 7 m 中统( 乃) ：上部以泥岩、页岩为主，夹砂岩和深灰色泥质灰岩。下部以砂 岩、细粒长石石英砂岩为主，夹泥岩、页岩及少量泥质灰岩。底部常有2 0 6 0 m 厚的页岩、泥岩和夹少量粉砂岩，问夹熔岩和凝灰岩。化石以瓣鳃类、菊石较富， 并有少量腕足类、腹足类化石。厚5 2 8 6 5 9 m 。 下统( 乃) ：以青灰至深灰色钙质泥岩、页岩及泥质灰岩为主，夹少量含钙 质粉砂岩、细砂岩、硅质岩、含锰和含碳页岩。以水平层理为主，有波状层理。 上部有时见斜层理。底部以砂岩与上二叠统分界。厚8 8 4 2 9 m 。 与二叠系呈整合接触。 二叠系( p ) 上、下统均有出露，主要是一套浅海相碳酸盐岩，分布于各向斜周边。 上统( 巴) ：深灰色灰岩夹黑色页岩、硅质岩、钙质耪砂岩和少量凝灰岩。 底部为深灰色粉砂岩及钙质页岩。厚3 0 “5 m 。 下统( ，) ：茅口阶( p l m ) ，以灰至深灰色、灰黑色中至厚层状灰岩和燧石 灰岩为主，夹角砾状灰岩、白云岩和泥质灰岩、硅质岩等。产蜒、珊瑚、腕足类 化石。厚5 9 5 3 7 m 。 栖霞阶( p ，q ) ，上部深灰至灰黑色薄层至中厚层状燧石灰岩，夹少理页岩和 白去岩a 下部以浅灰色砂岩为主，夹页岩、碳质页岩、硅质岩。化石以蜒为主， 有腕足类、珊瑚和菊石等。厚1 2 7 3 0 6 m 。 6 耍查 ! 里! 塑呈皇! 堕曼! 箜堕! 堡窒 ! 堕查兰堡主兰堡! ! 苎 与石炭系呈整合接触，局部为平行不不整合接触。 石炭系( c ) 分布于大厂、芒场、北香、五圩、罗付等隆起区外围的各背斜的翼部。在地 貌上形成陡峻的中高山，是本区分布较广的地层，分上、中、下三统。 上统( 白) ：以深灰至灰白色含燧石结核的灰岩为主，夹少量灰岩、白云岩， 上部夹一层角砾状灰岩。产丰富的蜒和珊瑚化石。厚2 7 0 3 5 0 m 。 中统( o ) ：上部薄层状砂岩，厚4 m n 。下部以深灰色至灰黑色含燧石结核 的灰岩为主，白云岩甚少。产蜒、珊瑚和腕足类化石。厚2 4 0 5 8 6 m 。 下统( o ) ：大塘阶( c l d ) ，上部深灰至灰黑色灰岩、含燧石灰岩、泥质岩 等。下部为深灰色至灰黑色页岩、泥岩夹砂岩、灰岩和硅岩，局部含锰较高。底 部都为浅灰色细砂岩。厚1 3 2 2 6 9 m 。 岩关阶( c ，y ) ，上部为灰黑至黑色页岩、泥岩夹碳质泥岩和灰岩、砂岩、硅 岩及含锰硅岩。底部为灰色细砂岩和粉砂岩，有底砾岩，底砾岩由石英、长石组 成。产珊瑚马丁贝等化石。厚1 2 4 2 3 3 m 。 与泥盆系呈平行不不整合或整合接触。 泥盆系( d ) 本矿田泥盆系发育最好，分布广。大厂、麻阳、芒场、北香、五圩、罗付等 隆起区和背斜上均有大片出露。地貌上构成浑圆状中低山和低缓山丘，是本区主 要赋矿地层，研究程度较高，分层亦细。 上统( 仍) ： l 、同车江组( d ? ) ，为一套浅海相陆源细碎屑沉积。部分地区在其底部见 有海底火山碎屑沉积。近年来很多文献己将其划归石炭系，我们按照矿区的习惯， 仍列在上泥盆统。细分为三个层。 d i ：灰黑色薄层状泥岩，泥灰岩夹厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩和页岩。见 交错层理、斜层理和泥裂等。厚2 0 0m 。 d ：黑色碳质页岩。厚6 0 m 。 以。：灰黑色至黑色泥岩，泥灰岩夹灰岩、钙质细砂岩、页岩，部分地区夹 有凝灰岩和凝灰质熔质等。厚8 0 1 1 0 m 。 2 、五指山组( d ：) ，细分四个层。 研4 ：大扁豆灰岩，扁豆体呈浅灰至深灰色，形状不规则，其大小大多为 3 - 5 c m ，个别呈大团块。其成分大多由碳酸盐组成，深色扁豆体并含硅质。基质 部分为泥质、泥灰质和硅质，呈灰黑色。厚度不稳定，一般o 2 0 m 。 d ；。：小扁豆灰岩，扁豆体大多呈灰白色，少数颜色较深，呈深灰色。扁豆 形状不规则，有的呈豆荚状，有的呈“网格”状、斑状，其大小大多为1 3 c m ， 广西大厂矿田l o o 号与1 0 5 号矿体成矿研究 中南大学硕士学位论文 主要由碳酸钙组成，深色扁豆体含硅质。基质由泥质、泥灰质和硅质组成，呈灰 黑色至黑色。厚9 0 1 1 0 m 。 厦一：细条带灰岩，大部分为硅质的碳酸盐条带组成，也有部分泥质和泥灰 质条带。颜色黑白相间，条带构造十分明显。条带宽大多为毫米级，也夹有厘米 级的宽条带。层内有星散状或条带状黄铁矿产出。厚1 0 1 5 m a 搿。：宽条带灰岩，条带宽l 3 锄，也有少许细条带，主要是碳酸盐与泥 质条带，或碳酸盐与泥灰质、硅质条带。颜色为深灰色与浅灰色相问。层面不平， 弯弯曲曲。层内有星散状或条带铁矿产出。在长坡铜坑矿区，本层顶、底各有 一层厚3 0 6 0 c m 的层纹状磁黄铁矿。本层厚1 5 2 0 m 。 以上是大厂地区的分层岩性描述，其他地区分不出大、小扁豆灰岩和宽、细 条带灰岩。但扁豆灰岩普遍存大，是一个良好豹标志层，可以对比。 3 、榴江组( 叫) 硅质岩：该层在成矿带内很稳定、岩性和厚度变化不很大。主要由灰黑色至 黑色隐晶细粒结构的硅岩组成，夹硅质灰岩和硅质页岩。具纹层状和条带状构造。 组成成分主要为石英，其次有少量泥质和碳酸盐，碳质含量也较高。本层含碳酸 盐结核。有浸染状和顺层产出的细粒黄铁矿。厚6 0 1 0 0 m 。 中统( 仉) ：中、下泥盆统以罗付地区出露较全，研究程度较高。其他地区 均未出露底部的石英砂岩。中、下泥盆统依罗付剖面描述。 4 、罗付组( d 2 1 ) ：灰黑色至黑色钙质泥岩、白云质泥岩夹泥灰岩、泥质灰 岩及页岩、碳质泥岩，局部夹少量硅质岩。碳质含量高，并含褐铁矿1 8 。在 大厂地区，本层上部硅质岩增多，局部形成灰、页岩与硅质岩互层。厚约1 9 0 m 。 5 、纳标组( d ，t ) ：黑灰至黑色泥岩、页岩为主，夹碳质泥岩、泥质灰岩、 粉砂岩、粉砂质泥岩和细砂岩。含碳质l 2 ，含褐铁矿1 3 。厚约2 7 9 m 。 下统( _ d ，) 6 、塘丁组( d t ) ：深灰至黑色薄至中厚层泥岩、页岩夹粉砂质泥岩、粉砂 岩和碳质泥岩，局部有碳质富集条带。厚约1 4 5 m 。 7 、益兰组( d ，y ) ：以深灰至灰黑色( 少量紫灰色、褐灰色) 泥岩、页岩为 主，夹浅灰至深灰色泥质粉砂岩、细砂岩。一般下部砂岩增多。砂岩中局部见波 痕。化石丰富。厚约4 3 m 。 8 、那高岭组( d ，n ) ：灰色粉砂岩为主，夹细砂岩、泥质粉砂岩、黑色砂质 泥岩。砂岩为中厚层。局部含铁质较高。上部见斜层理和波痕，化石少。厚4 1 1 m 。 9 、莲花山组( d ，1 ) ：以灰白色绍粒石英砂岩为主，夹泥质粉砂岩、砂质泥 岩及少量页岩砂岩为中厚层至厚层状。局部铁质较高。常见任斜层理。上部产 瓣鳃类化石，下部见植物碎片化石。朱见底，厚度大于2 9 0 m 。地层见( 表卜1 ) ： 矗 堕查 笪里! ! ! 呈皇! 篓呈竺堡垡! 里塞一一! 塑查兰堡主兰堡垒羔 表卜l 大厂地层简表 厚度 赋矿特征 系统 组代号岩性描述 ( m )矿床类型矿体形态 一 薄一中厚层泥灰岩，灰绿色泥页岩夹输砂岩及硅二 下 叠 l1 9 0 0质蕞带 统 粟 上部t 灰黑色薄层泥岩夹硅质岩 上 2 0 合山组p j h下部：薄一中厚层粉砂岩、钙质泥寺、页岩泥 一 境4 4 5 岩增多时厚度也随之增大 叠厚层状古艟石条带灰岩、常有同生获岩砾石- 茅口组p i m 系 下 富含蜒科化石_ 瑟珊瑚腕足赛化石 统上部：薄层获岩夹攫石条带和泥岩 栖霞组 p - 口 下部：灰色漉者、砂岩糟移岩一硅质岩互层 上z 5 0 掘灰白色块状衷岩，顶部夹厚层拭灰岩，言少 马平组c 拥 统4 2 7量墟石结按或条带 石 上部：厚一中厚层状灰色灰岩为主，含少量燧石在冷水冲及在芭芒坪有含矿的 中结核，常有较强的白云岩化不均匀分布 铁板哨有大氧化破碎带 炭黄龙组c 2 h邬0 统下都：运渐变为薄层衷岩夹少量碳质页岩及硅量大块台儡 系 质条带庵部含蜒科化石及臃足娄化石较多褐铁矿 下 厚层袭色石英砂岩，局部言细砾夹撮少量碳质 寺门组c s4 0 5 0 统 页岩，外围见有受为粉砂岩、泥页岩 上部以页理极发育的碱质更岩夹薄屡细糟砂岩底部育锔石一为下述类型的上延 1 0 0 及少量的泥莸岩硫化物细脉部分细脉状 同车江组噼 4 下部为中厚皂碳质曾己岩最下部为蒜袤色泥岩、 页岩夹泥袭岩 酽2 0 大扁豆嵌灰岩，癌状灰岩鹿帮夹页岩i 镊石一藏化i 大辣型，细腻带 上 6 0 扁豆状莸岩，有时夹蠼石蕾带雇部为一层页物矿床层问弱离充填空代 统鸥1 五指山姐l o o岩 卫矽卡岩型屡状矿体及层阃细 旷1 0 士 细条带扶硅质饵质岩互层，底部为一层页岩辟铜硫化物脉带2 似层状交 矿1 5 宽条带状获岩泥灰岩互屡 矿庶代型及细脉带。 8 0 薄层状灰一袤黑色硅质岩，常具有色深i j l 不一的锡石一碱化物 层同细脉一网瞅状 泥稽江组1 1 2 0 层垃质硬性臆r 床 盆 2 翮 禹色硪质页岩、泥岩夹糟砂者、泥袤岩璜韶锝石一碱化暂 沿断裂带两储裂障 景 罗富组l 3 有时与m 为过渡关系矿床 充填不规则脉状 由 黑灰色吉竹质呢薨岩夹皱纹状莸岩。少量钙质特富锈石、斑羹状、透镜状、舌 统2 7 4 纳标组 d n 砂岩及生物厝衷岩在巴力一龙头山育碹灰岩厚化物多金属 扶聩状及屉问细脉 9 度量太 矿康状 2 3 9 黑衷色古钙质泥衰岩夹皱敏状袁岩底部央竹锡石一碱化曲屡闻组辣状 塘丁蛆 d t 3 8 z 节石渥质衷岩 矿床 下 盏兰组o dl j 1 4 生物眉灰岩夹钙质泥页岩 统 嘎都深灰色虫逮诧厦榜砂者夹泥页岩、灰白色 丹林组d d y) 6 5 石英砂岩厦虫越糟砂岩、泥质糟砂岩为主夹泥 页岩 9 堕盔 ! 里! ! ! ! 皇! 堕量芝堡堕笙墅壅 ! 查查兰堡主兰! ! ! ! 墨 1 3 区域构造基本特征及控矿意义 褶皱与锡的成矿有较大关系，c p 张伯伦等( 1 9 8 8 ) 研究认为，褶皱作 用在变形期间可以引起相当大的热扰动。向斜在褶皱作用期间及其之后受热，与 此同时，毗邻的背斜却在发生冷却，当同构造的含矿热液上侵时，易于进入背斜 构造，因为属张性环境，背斜向上扩展的空间大，并且含矿热液的变化比向斜部 位快，要强，因为是冷却环境，因此发生有用元素的沉淀和聚集成矿。研究表明， 断裂构造对于锡的成矿有着很大的影响。但是导矿构造是缺乏锡元素富集成矿 的，而其次一级的断裂构造往往却大规模富集成矿。 丹池成矿带位于江南吉陆的西南缘( 图卜3 ) ，是一个晚古生代发育起来的 北西一南东向构造活动带。带内沉积岩相( 特别是泥盆系) 、构造形态及其变形 幅度、岩浆活动等均与带外两侧大不相同。其东北边是捞村北东一南西向的宽褶 皱区，西南边为天峨一风山南北向的箱状褶皱区。两侧出露石炭系、二叠系和三 叠系，岩浆活动少。 带内构造十分复杂，既有北西、北东向褶皱断裂构造，亦有东西向和南北向 构造，几组构造交织叠加，构成一幅复杂的地质构造图象。东西向和南北向构造 对本区地质演化和成岩、成矿起着十分重要的作用。东西向和南西向构造在北西 向成矿带内断续出露而形成的隆起区，岩浆活动强烈，矿产资源丰富。如大厂、 芒场等隆起区，地表有多种岩脉出露，地下有隐伏的黑云母花岗岩岩株产出，是 成矿带内的主要成矿区。 丹池成矿带内的泥盆系是典型的“南丹型”沉积，构造以北西一南东向较紧 密的线状褶皱为主体，并有北东一南西和东西向、南北向的构造发育，组成一幅 十分复杂的构造图象。由于应力的强烈挤压，褶皱形变幅度大，断裂发育，对强 烈的岩浆活动创造了有利条件。 在北西一南东向构造带上，东西向和南北向构造叠加部位，地壳向上隆起显 著，形成成矿带的隆起区，如大厂、芒场、五圩、罗付等。在隆起医段中酸性岩 浆活动强烈，是本区锡多金属等矿产集中的区域。各种构造形态分述如下： 0 广西大厂矿田1 0 0 号与1 0 5 号矿体成矿研究 中南大学硕士学位论文 p 一二叠系灰岩和碎屑岩c 一石炭系灰岩d 广上泥盆统灰岩、硅质岩及 砂页岩d 。一中泥盆统灰岩及硅质岩d 。一下泥盆统砂页岩及灰岩 卜张扭性断裂2 一倒转背斜3 一背斜4 一石英闪长玢岩 5 一花岗岩6 一锡矿床7 一矿田8 一古陆9 一压扭性断裂 图卜3 大厂锡矿田地质略图( 据2 1 5 队资料略为修改) 1 3 1 褶皱构造 1 北西一南东向褶皱： 这是本区的主要构造，分布广泛。构造线方向北西3 l o 。3 3 0 。，呈现紧密的 线状延展，长宽比常大于1 0 ，如南胃一九圩背斜等。背斜核部常为中上泥盆统 组成，两翼依次出露石炭纪、二叠纪和三叠纪地层。其两翼常不对称，北东翼平 缓倾角2 0 。5 0 。；西南翼陡峻，倾角4 5 。7 0 。，有的直立，甚至倒转。轴 面倾向北东。背斜翼部的次级褶皱发育。倒转翼发育商逆断层。 广西大厂矿田1 0 0 号与1 0 5 号矿体成矿研究 中南大学硕士学位论文 在隆起区段，北西一南东向褶皱受东西向或南北向构造的影响，轴向部分 改变成北西西向或北北西向，前者如大厂背斜，在龙头山以南轴向北西3 l o 。， 其西北端长坡地段受东西向背斜的影响，轴向变成北西2 9 0 。3 1 0 。丹池大 背斜在龙箱盖地段与南北向背斜复合成为南北向。 2 东西向褶皱： 该褶皱在矿田内断续出现，以南段出露较好，规模也比较大，如红沙一肯 研褶皱、北香褶皱。在矿田中段的大厂区段，东西向褶皱出露于铁板哨至拉么、 车河至亢马一带。矿田北段的芒场和西部的罗付也有东西向的褶皱出露。本区东 西向的背斜全部是短轴或穹隆构造，规模不大，轴面近于直立。略向南倾，转折 端都近圆弧形，少数尖棱形，个别为箱状。两翼夹角为9 0 。1 3 0 。 3 南北向褶皱： 南北向褶皱在本区是断续出现，主要有矿田南段五圩褶皱，中段的大厂背 斜和龙箱盖背斜，北段的芒场背斜，西部的罗付背斜等，它们均属于短轴背斜， 最大的罗付背斜长5 0 k m ，长宽比5 0 。五圩背斜长2 0 i ( 【i l ，长宽比2 5 。本组褶皱 轴面近直立，有时略向东倾。核部地层较老，一般由d 。组成。转折端形态大多 为圆弧形，个别尖棱或箱状。 4 北东一南西向褶皱： 矿田内本组构造主要表现为断裂构造，褶皱构造仅具次要意义。不仅出露 规模不大，且形变幅度也小，分布又稀疏。本组褶皱场出现在北西一南东向褶皱 翼部上泥盆统和石炭系之中。其褶皱和北西向褶皱轴正交，并常被北东一南西向 的断裂破坏而不完整。 l - 3 2 断裂构造 与褶皱构造一样，本区断裂构造也有北西一南东向，北东一南西向，东西向 和南北向几个系统。各系统断裂均以陡倾断层为主，分述如下： 1 北西一南东向断裂： 分布较广泛，以“丹池大断裂”为主，纵贯全区。本组断裂出露于北西一南 东向背斜陡倾甚至倒转的西南翼，倾向北东，倾角4 0 。7 5 。断层面沿走向 和倾向均呈波状弯曲，上盘向上逆错动的同时，并向南东方向错动，明显表现出 压扭性的断层性质。 本组断裂常平行产出，构成叠瓦式构造。通常所说的“丹池大断裂”，长约 百余公里，沿断层线的地层明显缺失，在野外常找不到一个醒目的断层面可供追 索。有的地段有十几米宽的角砾岩带或破碎带，有的地段则表现为十余米到几十 米宽的强劈理化带，牵引拖曳褶皱发育，形成一个断裂破碎带。 1 2 广西大厂矿田1 0 0 号与1 0 5 号矿体成矿研究 中南大学硕士学位论文 “丹池大断裂”沿走向弯弯曲曲，在隆起区段它被改造成近南北向，与南北 向与南北向断裂复合，如龙箱盖、五圩、芒场均如此。在其余地区其走向与北西 一南东向褶皱轴向一致。 北西南东向断裂面上具有不同产状的擦痕，反映断层多期次活动的特征。 该断裂带普遍被北东向断裂切割，表明其活动时期早于后者。 2 东西向断裂： 本组断裂不很发育。相对而言，萌段出露较多，但规模不大。其走向与东西 向背斜轴平行，常出现于背斜的转折部位，一般为逆断层。本组断裂的西端往往 与北西向断裂复合。 3 北向断裂： 本组断裂十分发育，主要分布于几个隆起区段和成矿带的北段。规模较大， 走向长几到十几公里，多数向东倾，倾角一般大于6 5 。 本组断裂往往由许多小断裂组合成断裂带或裂隙群，起着重要的控岩、控矿 作用。龙箱盖的花岗斑岩脉、大厂的花岗斑岩脉和石英闪长玢岩脉，均沿南北向 断裂充填。芒场地区的岩脉，部分亦呈南北向产出。拉么龙箱盖东侧的大湾茶 山得马锑钨矿带，长近8 k m ，就是一个近南北走向的脉组带。亢马锡石硫化物 矿床，由两个总体走向近南北向的裂隙脉组带构成，脉组带总长数千米，带内单 矿脉长几至几十米，皆陡倾。五圩矿区各矿床的矿脉主要呈南北走向，亦属陡倾 斜。长坡一铜坑矿床也有近南北走向的矿脉。 4 南西向断裂： 本组断裂在成矿带内比较发育，在成矿带以东地区则特别发育。大体可分 为北东向和北北东向两组，断层面大多倾向南东，倾角大于6 5 0 。两组断裂有时 出现追踪现象，尖灭再现和尖灭侧现现象普遍。据断裂面的特征、擦痕和两侧地 层的关系，显示本组断裂经过长期的多次活动，兼具张扭性和压扭性的特征，水 平错动为顺时针方向，水平和垂直断距都不大。 本组断裂是重要的容矿构造，沿密集的北东向断裂充填形成的矿脉群，是巨 大的长坡铜坑锡石硫化物矿宋的主要特征。在各矿区内每一个不同岩性层，本 组断裂显现的复杂断错性质，由复杂的地质历史原因造成。首先它作为北西南 东向褶皱的配套张裂出现，以后又作为东西和南北向构造的配套剪裂产出，最后 又叠加了北东一南西向构造系统的压扭断裂。复杂的应力场形成了本组断裂复杂 的力学特征，它切割前述北西一南东向、东西向和南北向三组构造，表明其形成 时间最晚。 5 层间错动断裂构造： 这是本矿田内分布极广的一种断裂构造。在备矿区内每一个不同岩性层的分 广西大厂矿团l o o 号与t 0 5 号矿体成矿研究 串南大学硕士学位论文 界面，甚至单层之间常可见到沿层错动的断裂构造，它们是各种褶皱构造的配套 产物，在背斜项部形成虚脱剥离构造。 这种断裂的产状因所处褶皱构造及构造部位不同而不同，总的特征是与地层 产状一致或相近。 这种断裂除不易见到地层的重复或缺失之外，断层特征明显，通常具有构造 角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、断层镜面、擦痕、拖曳牵引褶皱、上下盘羽状裂隙、 动力蚀变、应力矿物等形成断裂破碎带。 层间断裂是后期热液活动的通道并被充填，是本区十分重要的控矿构造，特 别是背斜转折部位的剥离构造。矿田内泥盆世地层的所有分层界面，常有重要的 矿体存在。在剥离构造和其他断裂交汇处，矿体往往增大而变富。 1 3 3 隆起构造 丹池成矿带在构造上是一个十分复杂的地带。隆起构造是这个带上的重要特 征构造，从南到北有五圩、北香、大厂、芒场和麻阳等五个隆起。西部是罗付隆 起。隆起区不是北西一南东向褶皱简单的枢纽起伏，它们有不同于其余地段的地 层、构造和岩浆活动以及丰富的矿产。隆起区广泛出露泥盆纪地层，其余地段则 出露石炭纪、二叠纪和三叠纪地层；隆起区发育南北向、东西向、北东南西向 构造，其余地段为北西南东向褶皱断裂构造，与成矿带构造线方向一致。两种 地段的构造在边界附近复合，使隆起区部分出现北西一南东向构造。 产生北西南东向紧密线状构造的水平挤压和造成北东南西向断裂水平错 动的力，都不是形成隆起的主要原因，也不是构造叠加造成的。而是东西向和南 北向构造引起的。具体地说，东西向和南北向的构造主要表现为穹隆或短轴背斜， 穹状隆起导致中酸性岩浆上升，而岩浆上升又驱动断块隆起，相得益彰，形成了 这些隆起区段。 隆起区成矿条件好，是最重要的锡多金属矿床分布区，上述六个隆起区都已 先后发现或探明了各类矿床，有的正在开发。 1 3 4 封闭构造 封闭构造是一种组合构造，它由两部分组成，下部是渗透性强的地层或岩 体，其上覆盖了渗透性弱的在化学性质上表现为相对活泼性差的屏蔽层。封闭构 造可以是物理机械性质不同的两种地层，在构造运动中产生差异形变而成。脆性 岩石容易破裂，构造变形时产生各种裂隙和断层，或是由于自身孔隙度高，渗透 性强，构成良好的渗透性岩层。塑性岩石如泥岩、页岩等，不仅孔隙度低，而且 因其可塑性在构造变形中不易破碎和断裂，渗透性差，两者组合形成了封闭构造。 4 广西大厂矿田l o o 号与1 0 5 号矿律成矿研究 中南大学硕士学位论文 大厂矿田有良好的脆、塑性岩层组合，有由它们组合而形成的封闭构造，以 晚泥盆世形成的封闭构造最为典型。以长坡- 铜坑矿床为例，晚泥盆世地层形成 了三个封闭构造，自下而上描述如下。 1 d ：硅质岩和上覆d ；4 泥质条带灰岩组合形成的封闭构造： 硅质岩层性脆，层理、节理、裂隙十分发育。特别是背斜轴部和倾伏部位， 其裂隙频率每米十几条至二十余条，这些裂隙进入历。则迅速尖灭，则d ：。构成 良好的盏层。 2 d 尹硅质细条带灰岩和上覆厦。底部的泥灰岩组合形成的封闭构造： 硅质条带灰岩层理度高，节理和裂隙十分发育，平均每米5 6 条，多者十余 条。 3 酵和d 尸大小扁豆灰岩、硝4 泥灰岩夹灰岩或钙质砂岩和上覆协拈碳质 页岩组合形成的封闭构造： 扁豆灰岩节理和裂隙发育。每米凡条至十余条，且其化学性质较活泼，与d ：4 构成良好的渗透性岩层a 珥6 裂隙不发育，化学性质不活泼，是良好的屏蔽层。 封闭构造是十分重要的成矿构造。强渗透性岩层有利于成矿溶液的活动和运 移，而屏蔽层对成矿溶液的运移起阻滞作用，促使成矿溶液在其下伏地层中浓集、 沉淀或发生交代作用，从而富集形成工业矿体。 1 4 区域岩浆岩 大厂矿田内岩浆活动强烈，主要发生在地台阶段和地洼阶段的激烈期。岩浆 岩在地表出露不多，主要以隐伏岩体的形式产出。地表仅见断续的岩脉，隐伏岩 体预测有少量岩技、岩床等。岩浆活动对矿田内锡多金属矿床的形成起了重要作 用。区内岩浆岩主要有基性火山凝灰熔岩、黑云母花岗岩( 包括斑状花岗岩、白 岗岩、浅色二长花岗岩、伟晶岩、云煌岩) 、花岗斑岩和闪长玢岩等。 基性火山凝灰岩产于南丹县益兰矿区( 1 9 8 4 ，冼柏旗) 和大厂长坡矿区( 1 9 9 2 ， 廖宗廷) 。凝灰熔岩产于榴江缎上部，共7 层，单层厚o 2 o 6 米。热泉喷口堆 积物也产于榴江组中，与硅质岩的接触关系为平整接触、圆滑接触、楔状接触等。 黑云母花岗岩由细粒黑云母花岗岩和斑状花岗岩组成，分布于矿田中部笼箱 益矿区，产于中、上泥盆统地层内。迪表上出露有白岗岩、浅色二长岩、伟晶岩、 云煌岩，均为花岗岩上部伸出的岩枝和岩脉，分布在其周围。从总体上看它属于 隐伏岩株，是近乎等轴状的丘状体，往西有i 哥长坡、巴力、龙头山等处延伸的趋 势，其项面标高变化于6 0 0 - 1 0 0 米以下，零米标高处面积约2 l 平方公里。花 岗斑岩和闪长玢岩产于矿田( 亚) 西矿带的罗马村至大厂一带，均里岩墙产出。 在长坡、巴力、龙头山等区产出两条最大者分布于该区东、西两侧，分别称之为 “东岩墙”和“西岩墙”。 岩浆岩的产出，受到丹池大背斜和大厂大背斜的严格控制，是本区陆壳原地 重熔的产物( 1 9 8 9 ，陈国能) 。黑云母花岗岩类的侵入次序及同位素年龄见( 表 1 2 ) 。 表卜2 大厂矿田花岗岩类岩体侵入次序表 时代 岩石名称代号同位素年龄( i l a )出露地区 期次 四l花岗斑岩 y 兀5 3 d龙头山 l花岗斑岩 y 兀5 3 。 巴力一老木岗 石英闪长玢岩 6 3 b 鱼泉洞 l 闪长玢岩6 1 1 5 3 b长坡、罗马村 7 3 云煌岩 伟晶岩 浅色二长花岗岩 笼箱盏 自岗岩 l 一2中粒黑云母花岗岩 y5 3 81 0 2 2 ( u p b 法) l 一1斑状黑云母花岗岩 大厂矿田花岗岩类岩