冯曦轩
(南宁三叠地质资源开发有限责任公司,广西 南宁 530000)
(1)区域地质概述。研究区地处羌塘—扬子—华南板块中扬子克拉通的滇黔桂被动陆缘富宁—那坡陆缘沉降带,Ⅴ级大地构造单元为那坡—八渡凹陷及靖西—田东隆起(图1);属扬子陆块和华南活动带的过渡地带,也是华南活动带的一部分。区内先后经历了多次构造运动,如广西运动、印支运动、燕山运动、喜山运动等,导致区内构造发育,构造形迹表现也十分复杂。
图1 研究区大地构造位置单元图
(2)地层。研究区出露地层主要有:下古生界小面积出露的寒武系(∈)地层,主要为潮上带陆棚相碳酸建造夹砂泥岩建造。上古生界主要出露有泥盆系(D),包括灰岩群(DP)、郁江组(D2y)、榴江组(D3l);石炭系(C)主要出露岩关阶(C1y);以及二叠系(P)。其中上古生界在区内出露面积最大且露头较全,主要为台地相碳酸盐岩建造。中生界主要出露三叠系(T)地层,三叠系下统(T1)、三叠系中统(T2)主要为台地相碳酸盐岩建造和斜坡相碎屑岩建造,小面积出露白垩系(K)地层;新生界主要有第四系(Q),在区内零星分布。
(3)构造。研究区经历多次构造运动,断裂构造及其发育,多以NW向断裂为主,次SN向、NW向,区内构造程度较复杂。交汇的断裂构造形成向北凸起的弧形构造带。区内印支期褶皱较发育,轴向主要为NW向,以圆弧状褶皱为主。研究区东部靖西地区以短轴状褶皱、穹隆为主,呈NW向、NE向、近EW向为主的轴迹方向相互交错,与走向相同的断层结合,在安德—荣劳一带构成近EW向弧形褶断带。
(4)岩浆岩。研究区内岩浆岩零星出露,基性侵入岩和火山岩规模较小,有蠕虫状、有豆状及脉状。基性侵入岩有橄榄辉绿岩类、石英辉绿岩类、辉绿岩类等;火山岩有基性喷发岩。
矿区位于南华准地抬西南部,区内出露泥盆系(D)至第四系(Q)地层;矿区内褶皱、断裂构造较发育,无岩浆出露。
矿区出露地层由老至新主要有融县组(D3r)、黄龙组(C2h)、马平组(C2Pm)、中二叠统栖霞组(P2q)、合山组(P3h)、马脚岭组(T1m)及第四系(Q)。其中马平组(C2Pm)分布最广,其次为泥盆系(D)及二叠系(P),三叠系(T)出露面积较小,第四系(Q)分布于岩溶洼地。
褶皱构造:矿区褶皱发育,轴向主要为NW向,主要褶皱四定向斜长约19.8km,它严格控制了矿区沉积铝土矿及堆积铝土矿的分布。断裂构造:矿区内共有两条断裂带,一条为NE向布隆—底埂平移断层,出露约27km,切割整个四定向斜地层。另一条断裂是NW向的布隆—底岭断裂,断裂沿四定向斜的北西翼分布,出露约22km。
(2)赋矿层位。该矿区铝土矿赋层位有:①上二叠统合山组(P3h)底部风化面沉积型铝土矿;②第四系(Q)临桂组岩溶残余堆积层及残坡积层中的堆积型铝土矿。主要分布在融县组(D3r)至栖霞组(P2q)形成的碳酸盐岩基底的岩溶洼地、坡地中。
(1)矿化特征。沉积型铝土矿:沉积型铝土矿断续出露,呈层状、似层状或透镜状产出;矿体厚度在凹部厚度大,凸起部位厚度小或至尖灭,推测主要受到底部古侵蚀面的影响。堆积型铝土矿:堆积型铝土矿的成因、规模、矿石质量与沉积型铝土矿呈现显著的正相关关系。
矿层特征显示沉积型铝土矿是堆积型铝土矿的矿源层,二者呈显著的正相关。基于此,着重评价堆积型铝土矿的矿体特征。矿区内共34个堆积型铝土矿矿体,规模较小,大矿体有6个,小矿体有28个;主要产于第四系(Q)岩溶坡地上,赋存于第四系(Q)岩溶堆积红土层中。
(1)矿体形态、产状。堆积型铝土矿多被碳酸盐岩基地或峰丛切割,在空间上成群带状分布,其矿体形态与所处地形地貌相一致,多以不规则状、条带状等产出,矿体剖面以透镜状、似层状为主。受基底或峰丛的影响,产状变化平缓。
(2)矿体规模。堆积型铝土矿矿体总面积2.4km2,单矿体最大面积0.638km2。单矿体长度一般为200m~700m,最长矿体宽度一般为50m~400m。矿体厚度变化规律:单矿体多呈透镜状或似层状,矿体中部较厚,边部较薄直至尖灭。矿体厚度变化较稳定,变化系数(k)多在40%~80%区间;少数为稳定类型(k<40%),仅3个矿体属不稳定类型(k>80%)。
(3)矿石特征。矿石结构、构造:矿石结构主要有砂屑结构、粒屑结构等。矿石构造以块状构造为主,次为蜂窝状、条带状构造等。矿石矿物成分:主要矿物有铝矿物、钛矿物、铁矿物、粘土矿物等。微量矿物包括石英、锆石、黄铁矿等。矿石化学成分:主要化学组分为Al2O3、SiO2、Fe2O3,次要化学组分有TiO2。
研究区内矿产资源总体较丰富,金属矿产有铝土矿、黄铁矿、铅锌矿等,以铝土矿为主。铝土矿分为沉积型铝土矿和堆积型铝土矿两类。典型矿床有前述的南坡铝土矿(大型),研究区内矿床、矿(化)点具体特征如表1所示。
表1 研究区内矿床、矿点特征表
研究区历经了多期次的成矿构造运动,成矿作用多样,主要矿床类型有沉积型黄铁矿、中低温热液裂隙充填型黄铁矿、岩浆热液型黄铁矿、矽卡岩型铅锌矿等。
(1)远景划分的原则及方法。①要以成矿规律图为基础开展圈定工作;②圈定区域的边界确定要充分利用地物和遥感手段,以地质信息为基础,结合化探手段确定预测边界线;③在小范围的矿区内发现可能性最大的空间,应按最小面积含矿率确定预测边界线;④采用文献收集分析法,对不同的圈定模式进行对比优化,确定最优预测区。
(2)预测区的圈定。要充分利用GIS成矿预测模型,通过收集大量研究区的典型矿床资料进行归纳总结,建立研究区的成矿规律和成矿模式,采用正确的方法分析最有利的成矿单元,以成矿单元的各种成矿要素、预测要素与预测模型的匹配度为指标,进行预测区的圈定。
(3)预测区分类。根据以上划分原则和圈定方法,总结研究区的主要矿种和主要成矿类型,可将区内主要矿床划分为三种矿产预测类型:①沉积型铝土矿;②堆积型铝土矿、磁铁矿、锑矿;③中-低温热液充填型锑矿、汞矿、黄铁矿、磁铁矿。
通过上述三种矿产预测类型,将研究区的资料进行归纳整理,确定预测区图层后,综合地、物探、化、遥等手段建立成矿单元,最终确定研究区的三类最小预测区,其中Ⅰ级预测区2个,Ⅱ级预测区和Ⅲ级预测区各1个。Ⅰ级预测区:研究区圈定2个Ⅰ级预测区,该区具有大型远景以上规模资源量潜力,地质找矿标志明显,成矿地质条件好,临近已知矿床内或矿床外围周边地区,或是其预测区内有已探明的矿床,与圈定指标匹配度较高。Ⅱ级预测区:研究区圈定1个Ⅱ级预测区,该区具有中型远景以上规模资源量潜力,找矿标志较为明显,成矿地质条件较好,该区范围内有已知的矿床,与圈定指标匹配度基本匹配。Ⅲ及预测区:研究区圈定1个Ⅲ级预测区,该区具有小型远景以上规模资源量潜力,找矿标志不明显,在预测区内尚无矿床或矿(化)点分布,与圈定指标匹配度较低。
研究区成矿地质条件分析表明成矿环境较复杂,构造活动和沉积环境伴生产出的矿产资源找矿潜力巨大,以铝土矿找矿前景最好。矿床地质特征分析显示铝土矿主要赋存于上二叠统合山组(P3h),矿体受褶皱控制显著,原生铝土矿与堆积铝土矿的厚度具有正相关关系。研究区的找矿预测区圈定有三级,其中Ⅰ级预测区2个,找矿潜力大;Ⅱ级预测区和Ⅲ级预测区各1个。