矿源(层)体 产于矿源层(体)内或其附近

作者&投稿:柳傅 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

一、地层

广西自中元古宙至第四纪的地层均有分布,发育较全,有12个系,2个群,共120个地层单位(表2-2),沉积总厚度约76000m,不乏为风化矿床提供矿源的岩(矿)层。

1.元古宇

中元古界至新元古界分布于桂北九万大山至越城岭及桂东南云开大山一带,由老至新概述于下。

(1)蓟县系四堡群(Ptsh)

该群是广西已出露的最老变质岩,其中自下而上划分为九小组、文通组、鱼西组,均为轻变质砂泥岩,文通组中夹6层基性熔岩、凝灰岩及科马提岩,厚度分别大于704、2181、5700m。

云开地区均为变质的平政变粒岩,厚1832m。

(2)丹洲群(Pt3t)

由变质砂泥岩及碳酸盐岩组成,在龙胜三门一带夹三层细碧角斑岩。总厚968~4780m。桂东北地区划分为鹰杨关组、南沱组,为变质细碧-角斑岩及火山碎屑岩夹20m厚的沉积变质磁铁矿,厚1413~2090m。

(3)南华系(Nh)

桂北区划分为长安组、富禄组、南沱组,由浅变质砂岩、板岩、薄层赤铁矿组成,厚299~4859m。

(4)震旦系(Z)

由陡山沱组和老堡组组成,陡山沱组为白云岩夹炭质页岩,含锰、磷、黄铁矿结核硅质页岩;老堡硅质岩厚52~485m。桂东南地区为培地组,为变质砂岩、硅质岩,厚>1303m。

2.古生界

(1)寒武系

桂北地区划分为边溪组和清溪组,边溪组下部页岩夹少量灰岩,上部砂页岩互层;清溪组炭质页岩夹硅质岩,砂页岩互层,上部为灰岩,白云质灰岩,厚1029~3157m。桂东地区划分为小内冲组、黄洞口组,由具复理石建造的碎屑岩组成,为槽盆浊积岩沉积,厚度1221~6817m。

桂西以地台型碳酸盐岩为主,中上统龙哈组为白云岩、泥质条带灰岩、粉砂岩、砂岩,含三叶虫化石,厚约6800m。上统为塘家坝组、博菜田组及三都组,砂页岩夹灰岩,属过渡相,厚1020~2095m。

表2-2 广西地层单位及矿产概况表 *

续表

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(2)奥陶系(O)

桂北地区下统划分为白洞组灰岩、白云岩;黄隘组砂页岩间夹砾岩;升坪组黑色页岩,炭质页岩夹砂岩,厚618~4813m。中统为复理石砂页岩互层组成韵律,含笔石,厚298~478m。上统复理石韵律的砂页岩组成富含笔石,厚673~1304m。

桂东南下统仅有六陈组和黄隘组,前者夹较多厚层砂岩。上统出露零星,主要为碎屑岩,容县灵山、杨梅北流蟠龙一带夹含锰菱铁矿,厚830~1207m。

(3)志留系(S)

主要分布于桂南及桂东南地区。下统称灵山群,其下部桂北称田林口组,桂东南为砂页岩互层夹3~4层菱铁矿,厚781~6745m。

(4)泥盆系(D)

广西泥盆系沉积类型多样,根据《广西泥盆系》一书大致可划分为7个相带;即滨岸碎屑岩、碳酸盐岩局限台地、开阔台地、台地边缘、台地前缘斜坡、台沟、海槽盆地等相,各个相都有相应代表性地层组(表2-3)。

根据《广西区域成矿研究》,元素在地层中的背景分布特征统计结果见表2-4。

除Zr外,其他20多个元素在二叠系、石炭系、泥盆系相对富集。区域浓集克拉克值均大于283×10-9

泥盆系、石炭系、二叠系Au、Ag的背景值最高。

泥盆系、石炭系、二叠系Pb、Zn、Sn的背景值最高,这与广西主要铅锌矿、锡矿床产出层位完全一致,如南丹大厂100#均产于D2-D3层位。

Mn元素在泥盆系、石炭系、二叠系背景最高,这与广西含锰层位D3l,D3w,C1d,P2g,T1b也颇为一致。

表2-3 广西泥盆纪地层与沉积相划分一览表

表2-4 元素在地层中的背景分布分配特征表

(5)石炭系(C)

广西石炭系继承晚泥盆世的沉积特点,计有23个地层单位。根据2000年邝国敦等研究,桂西地区大致可划分为开阔台地相、台地边缘相、台沟相等,各相区都有代表性的地层名称(表2-5,2-6)。

表2-5 桂西地区石炭系划分及沉积相

表2-6 桂南、桂北石炭系沉积相划分

桂南、桂北地区石炭系沉积相变化大,但根据邝国敦等人资料大致可划分为浅水和深水沉积两个相区。大塘阶台沟相或陆棚沉积的大塘阶上部或顶部,常含1~4层锰矿层,风化后形成锰帽型或堆积型锰矿床。

(6)二叠系(P)

二叠系各个沉积相区划分见表2-7。下二叠统与原上石炭统马平灰岩均为灰岩,过去野外无法分开。中统桂北栖霞组底部有薄层煤系,孤峰组(与茅口组同期异相)在永福—鹿寨—洛容—忻城—来宾—贵港等一线以东地区,属台沟相深水沉积,为硅质岩夹灰岩,有含锰硅质岩、含锰灰岩1~5层,厚54~214m;钦州地区则为硅质岩夹含锰泥岩1~3层,风化淋滤富集成氧化锰矿床。

合山组厚0~543m,底部有煤、铝、铁、黄铁矿、粘土等,是广西主要含矿层位之一。底部茅口组侵蚀面之上在桂西为沉积一水型铝土矿层,底部一般有1~5层煤,忻城—上林一带有11~12层煤。在桂西南东罗—渠香一带,则为上部夹菱铁矿层1~3层,矿石品位TFe24.8%~35%,地表风化后形成堆积型铝铁矿床。合山组之上为大隆组,砂页岩夹薄层硅质岩、火山岩及灰岩,厚10~114m。

表2-7 广西二叠系沉积相区划分表

3.中生界

(1)下三叠统(T1

广泛分布于桂西、桂西南浅海陆棚相的罗楼群,为泥岩、泥质灰岩泥质条带灰岩夹基性火山岩,龙州平而关则有巨厚酸性火山岩,厚37 659m。台地边缘及斜坡相的马脚岭组为薄层灰岩、泥灰岩夹白云岩、鲕状灰岩,厚10 749m。上部北泗组为局限台地相白云岩及白云质灰岩,局部夹泥质灰岩、火山岩,天等、德保、田阳三县交界一带夹含锰灰岩,厚37 659m。天等东平一带北泗组中,上部有锰矿层13层。

(2)中三叠统(T2

局限台地相为河口组。前者为灰岩、泥质条带灰岩、白云岩;后者为砂岩、泥岩互层。槽盆陆源碎屑浊积岩称百逢组,属复理石沉积,具鲍马系列,厚1252 6484m。

(3)上三叠统(T3

为平垌组和扶隆坳组,属海陆交互相,分布于十万大山南麓。平垌组为紫红色砂砾岩,底部为流纹斑岩夹珍珠岩、凝灰熔岩,角度不整合于印支期花岗岩之上;上部扶隆坳为紫红色砂砾岩、砂岩、粉砂岩夹砾岩,夹煤线13 15层,均产海相瓣鳃类化石,厚425

4552m。

(4)侏罗系(J)

桂东、桂南、恭城—宁明一线以东,属内陆断陷盆地沉积,划分为天堂组、大岭组,中统石梯组,贺县西湾组含煤2 7层。十万大山群属湖相或沼泽相,下统汪门组、百姓组,中统那荡群,上统岽力组,东兴组夹煤线,均为内陆湖相沉积。

(5)白垩系(K)

零星散布于桂东南、桂南、桂东北地区,属内陆断陷盆地中的湖泊相或河流相沉积。下统划分为新隆组、大坡组、双鱼咀组,上统分为西垌组、罗文组。

灵山三隆一带新隆组为红色砂泥岩,厚80 2445m,上部夹薄层石膏30 60余层,单层石膏厚10 200mm。

西垌组为杂色砾岩、凝灰岩、流纹岩、石英斑岩、安山岩,岑溪市水文盆地局部有黑曜岩、珍珠岩、沸石,厚102 738m。

4.新生界

(1)古近系(E)

出露于桂南及百色右江沿岸。百色盆地划分为古新—始新统六组红色砂泥岩,上部夹石膏,厚34~367m。

百色盆地始新统划分为洞均组(厚16 118m)、那读组(厚50 1000m)、百岗组(厚113 625m),含多层煤。南宁、上思盆地称邕宁群(Ey),含煤。

渐新统划分为伏平组、建都岭组,含大量古脊椎动物及腹足类化石,总厚319 1058m。

邕宁群在南宁盆地有褐煤、耐火粘土。在宁明盆地含9层膨润土。海渊盆地有褐煤1 4层。

(2)新近系(N)

仅分布于合浦县南康及涠洲岛、斜阳岛一带,称南康群。岩性为灰白色砂土、粉砂岩、砂砾岩夹褐煤及劣质油页岩。涠洲岛、斜阳岛上部夹橄榄玄武岩、火山角砾岩,厚47 378m。

(3)第四系(Q)

第四系划分为三种沉积类型:洞穴堆积、河流冲积及滨海沉积,见表2-8。

表2-8 广西第四系划分简表

1)洞穴发育于桂中地区:根据洞穴堆积及动物化石更新统划分为柳城组(含步氏巨猿化石),相当四级阶地,高出水面80 110m;大平组相当于三级阶地,高出水面50~9m;新兴组(含柳江人、来宾人及大熊猫等化石),发育于二级阶地溶洞中;迁江组发育于一级溶洞中,杂色粘土,含动物化石。

2)河流冲积层:主要分布于左江、右江、郁江、浔江、邕江、柳江等大河谷两岸。更新统划分为浔江组、白沙组、望高组;全新统划分为桂平组及河漫滩沉积(表2-8)。

3)滨海沉积:分布于北海、合浦、东兴一带沿海及涠洲岛、斜阳岛,有更新统北海组、平江组及全新统。

桂东北、南丹及富、贺钟一带第四系有砂锡矿,上林、北流隆盛一带有砂金伴生矿物型稀土,桂东南及桂西巴马等地有残坡积型、冲积型钛铁砂矿,桂西岩溶洼地中尚有水晶砂矿;桂中及桂东南岩溶古台地(夷平面)上有红土型铝铁矿分布。

二、岩浆岩

广西自中元古代至新生代都有岩浆活动,岩性复杂,现分火山岩和侵入岩概述如下。

1.广西火山岩

四堡期和雪峰期火山岩主要分布于桂北地区;华力西期和印支期火山岩主要分布于桂西、桂西南地区;燕山期火山岩则主要分布于桂东南各盆地;喜马拉雅期火山岩出露于沿海岛屿。火山岩喷发累计46个旋回,厚度约9000m(表2-9)。

(1)四堡期火山岩

分布于九万大山、元宝山一带,产于文通组和鱼西组中。

文通组下段仅有1~2m厚的蚀变基性凝灰岩。文通组上段有六大层,代表六大旋回,火山岩主要有拉斑玄武岩、玄武质科马提岩、玄武质火山碎屑岩及相伴火山射气沉积。

鱼西组火山岩仅分布于田蓬岩体南侧,有1~3层,为中酸性凝灰岩。

(2)雪峰期火山岩

分布于龙胜三门、贺县鹰扬关一带,产于丹洲群合桐组中。

两个地区都由三个喷发旋回组成,均为细碧岩-角斑岩组合。鹰扬关富钠质火山岩顶部产具工业价值的铁矿。

(3)加里东期

灌阳县和大明山地区奥陶系底部均夹一层蚀变基性熔岩,厚20~80m。岑溪市太平、大爽一带,下志留统夹火山角砾岩、角斑岩夹细碧岩、角斑岩,总厚>80m。

(4)华力西期

分布于桂西地区,仅局部地区小范围出露。

1)下泥盆统莫丁组杏仁状玄武岩夹硅质条带,厚80~100m,产于田林八渡。

2)中泥盆统东岗岭组玄武玢岩、粗面斑岩、凝灰熔岩,厚10~50m,产于龙州县板孟、科甲。

3)上泥盆统玄武玢岩、粗面斑岩,产于靖西县安德、龙州县板孟、科甲、武德等地,有1~3层,厚1~50m。

4)下石炭统玄武岩、凝灰岩、火山角砾凝灰岩,厚12~73m,产于靖西县龙临、禄洞、崇左县陇那等地。

5)中二叠统茅口组火山岩,由玄武岩、玄武凝灰岩、集块岩、熔岩组成,厚215m。上二叠统在桂西以玄武岩为主,自西北向东南由基性-中性向酸性演化,层位渐次升高。附近第四系常有钛铁砂矿分布。

表2-9 广西各时代火山岩喷发特征柱状图

(5)印支期火山岩

该期火山活动是广西境内最强时期,早、中三叠世为基-中酸性海相喷发,晚三叠世转为酸性火山喷发。

1)下三叠统火山岩:那坡地区为玄武岩、凭祥地区为酸性、中酸性熔岩,厚度197~2022m,平果、贵港、平乐等地也有零星分布。

2)中三叠统火山岩分布于崇左、宁明、那坡、南丹等地,为酸性熔岩、凝灰角砾岩等。崇左江洲尚有英安斑岩,厚度100~500m。

3)上三叠统火山岩:分布于十万大山南麓扶隆坳—板八—峒中,主要为流纹斑岩,厚236~620m。

(6)燕山期火山岩

主要沿岑溪-博白断裂及灵山-藤县断裂分布,计有山顶、松柏、白良、古磅、周公顶、水汶、玉林水军塘、博白、白沙及北流六麻等晚白垩世断陷盆地中,有1~4个喷发旋回,由凝灰角砾岩、霏细岩、石英斑岩、英安岩等组成,厚133~738m。有关矿产:水汶盆地有沸石、珍珠岩,博白、都安盆地有玛瑙。

(7)喜马拉雅火山岩

仅发现于合浦烟敦岭、涠洲岛、斜阳岛,共有3次橄榄玄武岩喷发。

2.侵入岩

广西区域地质调查队发现侵入岩体约1200个,面积约20000km2,占全区面积的8.5%,主要分布于桂北、桂东北、桂东南及桂西等地区。各期岩浆活动控制了广西内生矿床的形成,与有色金属矿产、稀土分散、稀有金属矿产生成密切有关,特别是大多数花岗岩风化壳都有离子吸附型稀土矿床或矿物型稀土矿,形成了广西又一优势矿产。现将各期侵入岩面积及有关矿产综合如表2-10。

在此需加说明的是:我们的“广西风化矿床成矿规律图”采用了中国地质科学院研究所编“中华人民共和国1∶100万数字地质图2007年编稿图(广西部分)作为地质底图。该图对侵入岩采用地质年代表示,而本书对侵入岩是以构造运动名称表示,为了便于二者溶

表2-10 广西各期花岗岩类(岩群、岩体)划分及有关矿产一览表

续表

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通,将它们对照于下:

四堡期含中元古代各次花岗岩;雪峰期含晚元古代各次花岗岩;加里东期(γ3)含早古生代各次花岗岩;华力西期(γ4)含晚古生代花岗岩(D-P);印支期含三叠纪各次花岗岩;燕山早期含侏罗纪各次花岗岩;燕山晚期含白垩纪各次花岗岩。

(1)四堡期侵入岩

该期侵入岩可划分两大类:超基性-基性-中性侵入岩。分布于九万大山、罗城宝坛和融水林洞地区;另一类为中酸性侵入岩,分布于罗城、融水,有本洞、才滚、龙有、香粉、大坡岭、蒙洞口、三防、元宝山、平英、清明山等岩体。

该期有关矿产有铜、镍、蛇纹石、石棉及铂、钯、锡等。

(2)雪峰期侵入岩

超基性-基性-中性侵入岩,分布于龙胜三门、河口一带,与铜、镍、钴、钯等矿产有关。

(3)加里东期花岗岩

1)重熔型花岗岩体,分布于桂东北越城岭、猫儿山、海洋山、都庞岭(西体)、岭祖、新寨、罗平及德保县钦甲,有关矿产有钨、锡。

2)同熔型花岗闪长岩体有大宁、永和岩体,与金、银矿有关。

3)交代型花岗岩:分布于桂东南地区,有北界、六靖、甲隆、甬表、红台寨、横山等侵入体,主要与钛铁矿、矿物型稀土矿等风化矿床有关。

(4)华力西期侵入岩

1)基性层状侵入体:分布于巴马、隆林、义圩、阳圩、八渡及靖西县下卜一带,岩性大致有三种组合:A.辉绿岩型;B.辉长辉绿岩-辉绿岩型;C.黑云二辉橄榄岩-辉长辉绿岩型等。但大部分应是海相火山岩。A、B两类岩体含钛铁矿2%至4%。

2)华力西期花岗岩:分布于大容山、六万大山、十万大山南麓,为长约375km、宽约75km的巨型岩带,北东至南西,侵位逐渐高。岩体普遍富含钛铁矿,与铅锌等矿产有关。

(5)印支期侵入岩

1)超基性-基性侵入岩:沿凭祥深断裂分布的7个小岩株、岩墙,侵入于石炭-中三叠统,主要岩性有辉石橄榄岩、辉长辉绿岩,有关矿产有钛、金。

2)花岗岩类:分布于石南—防城、钦州大寺、台马、那垌、稔隐、吊鹰岭、那良等地,以及桂东、桂东北、桂平、凭祥等地。

该期岑溪—藤县一带的石英闪长岩杂岩体风化壳多形成钛铁矿床。

(6)燕山期侵入岩

1)超基性-基性侵入岩:仅见于浦北县福旺香山,面积0.7km2,由辉石岩-辉长岩-少量橄榄辉长岩组成。微量元素含Cr达5%,故有人认为深部可能形成铬矿。

2)燕山早期花岗岩:重熔型花岗岩分布桂东北、桂东南及桂中地区,有栗木、都庞岭东体、银顶山花山、姑婆山、金鸡顶、长岗顶、广平等大岩体。接触带与钨、锡、铁、铌钽有关,岩体风化壳有离子吸附型稀土和矿物型稀土矿。

3)燕山早期第三次同熔型花岗岩:有横县马山、容县南渡、桂平罗容、凤凰岭、陆川清湖、苍梧夏郢、南安等,花岗闪长岩-石英闪长岩-闪长岩-基性岩等多为杂岩体,风化壳与钛铁砂矿和离子吸附型稀土矿有关。

4)燕山晚期花岗岩:包括昆仑关、陆川、大厂笼箱盖、谢仙嶂、米场、大王岭、柏Y、三叉冲,以及零星分布的英桥、斗峒、社山、胜洲锅盖岭、亚婆岭等小岩体,主要与钨、钼、铅锌及风化壳离子吸附型稀土矿有关。

三、矿层(体)及含矿岩体(层)

1.含铁层位

铁矿:广西已知含铁层位有11个(表2-11),经地表长期风化后多形成褐铁矿,特别是桂南钦州—灵山一带志留系灵山群含1~8层黄铁矿,风化后多成铁帽型或堆积型褐铁矿。

表2-11 广西含铁层位概况表

2.含锰层位

广西已知含锰层位有11个(表2-12),其中,泥盆系、石炭系大塘组、二叠孤峰组及下三叠统北泗组等含锰层位,具经济价值,均为台沟相沉积。

表2-12 广西含锰层位概况表

(1)泥盆系含锰岩系

分布于桂西南、桂中、桂东南地区。有2 3个含锰层,分别位于榴江组下部、中部,五指山组下部。主要为含锰硅质岩,含锰灰岩。矿石属菱锰矿-含锰碳酸盐岩类型,风化后多形成堆积型和矿帽型氧化锰矿床。

(2)下石炭统含锰岩系

分布于桂西、南宁—马山、柳州—平乐、南丹—宜山一带。桂中的大塘组中部,含锰灰岩间夹4层碳酸锰层,上部由含锰灰岩夹1 6层碳酸锰矿层组成,可形成风化矿床。

(3)二叠系中统含锰岩系

分布于桂中、桂西、桂东北、桂东及钦州大直—防城滩营等地,含锰层位不一致,全州、柳州位于孤峰组上部,钦州—防城一带位于底部。

兴安、全州一带孤峰组为含锰硅质岩,柳州市—来宾为含锰灰岩及碳酸锰矿层,钦州—防城孤峰组为含锰硅质岩、含锰硅质泥岩,有4个含锰层位。均可形成风化矿床。

(4)下三叠统北泗组含锰岩系

分布于天等、田东、德保三县交界的东平、江城、平尧、大旺、龙眼等地。为含锰含泥硅质灰岩夹碳酸锰矿层,风化后形成比较好的风化矿床。

(5)侏罗系含锰岩系

分布于贺县西湾盆地,下侏罗统天堂组为含锰岩系。为含锰泥岩、含锰页岩、含锰结核,局部风化后富集可形成堆积锰矿,如贺县芳林。

3.上二叠统底部含铝岩系

广布于桂西、桂西南地区。位于上二叠统合山组底部,中二叠茅口组侵蚀面上,有沉积铝土矿、菱铁矿等。风化剥蚀形成堆积型铝土矿床及红土型铝铁矿。

4.花岗岩有关的矿产

广西风化型矿产成矿与各期花岗岩关系见表2-13,广西不同时期花岗岩中主要副矿物往往不同,根据广西区调院1996年统计如表2-14,在岩株附近副矿物经风化富集可以形成风化壳型砂矿床,再经流水搬运,则常形成河流阶地及滨海砂矿床。

四堡期花岗岩与(绿泥石化、电英岩化)锡矿有关;加里东期花岗岩与锡、钨、金及高岭土等有关;华力西-印支中酸性岩与钛铁矿、离子吸附型稀土矿有关;燕山早期花岗岩普遍与离子吸附型稀土、矿物型稀土及稀有金属矿产密切相关,如姑婆山花岗岩体风化壳盛产褐钇铌矿、黑稀金矿、独居石等;燕山晚期花岗岩与钨、锡、离子型和矿物型稀土、砂金等有关。

5.矿体与风化矿床的关系

矿体往往与风化矿床有直接成生关系,物质来源决定了风化矿床的矿种,一般是就地取材,原地改造,或有较小位移,在原生矿体上部或表面形成风化壳残坡积型、矿帽型、淋滤型、堆积型等风化矿床。

桂北及桂东南地区的内生金属硫化物矿床,在地表或浅部由风化淋滤作用形成铁帽型褐铁矿,如环江北山一带的铅锌黄铁矿、丹池一带的锡多金属矿体、桂东南一带的多金属黄铁矿体等,其地表常有铁帽型褐铁矿分布。桂西北地区原生含水晶石英方解石脉矿床、矿点,风化后在其周围的岩溶洼地多形成水晶砂矿。微粒型金矿床铁帽带有离子吸附型金矿床。

表2-13 各期花岗岩与风化型矿产关系一览表

表2-14 不同时期花岗岩中主要副矿物统计(平均总量单位为g/t)



矿源层(体)及有关矿床描述~

广西已知的风化铝土矿床,其产出和分布均与矿源层及地貌有密切关系:崩塌堆积铝土矿床是以合山组(P3h)底部的沉积铝土矿为矿源层,产在背斜谷峰丛、峰林洼地中;红土堆积铝铁矿床是以合山组中上部碳酸盐岩夹的菱铁矿为矿源层,产在岩溶准平原区。在广西全区,此两种矿源层分布范围有限,故风化矿床分布区不广。
一、以沉积铝土矿床为矿源层的矿床(崩塌堆积矿床)
中二叠世末,东吴运动在广西只表现为升降运动,海水基本退出广西,地面广受风化剥蚀,时间较长,大地上形成广泛分布的风化壳层。晚二叠世初,地壳下降,海水入侵,在上二叠统底部普遍有一层由古风化壳形成的铁质、泥质的沉积物,一般均称其为铁铝岩。海侵初期,大瑶山、鹰扬关、云开山等陆地联成一遍,江南古陆、西大明山陆地各占面积较大,紧临陆地的地区为滨海区,滨海区外为局限海,仅桂西小范围是开阔海。而桂西平果、田东、田阳、德保、靖西一块是局限海沼泽相中包容的
湖相沉积区,在此相区形成沉积铝土矿床。其他沼泽相区形成沉积黄铁矿床或含黄铁矿的粘土岩。在沉积铝土矿床区已经探明一批大、中型矿床,含硫、硅高,不曾开采;后发现沉积矿床经风化崩塌堆积形成的矿床,质量好,规模也大,成为矿山开采的对象。
1.平果那豆铝土矿床
(1)矿床位于平果县太平镇,沉积铝土矿床和堆积铝土矿床位于同一矿区。沉积矿床探明为中型矿床,堆积矿床探明为大型矿床(图4-1)。
(2)沉积矿床特征
1)地层。矿区内出露有:石炭系、二叠系、三叠系。以浅海台地碳酸盐岩石为主。铝土矿含矿层为上二叠统合山组,其岩性为:
下伏:中二叠统茅口组(P2m)
合山组(P3h)假整合于P2m之上,岩性从下至上为:
A.含黄铁矿粘土岩,厚0~5m。
B.铝土矿层,厚0.19~10.3m。
C.炭质页岩夹煤线(或煤层),厚1.5~11m。
D.含燧石灰岩局部夹炭质页岩含煤线(或煤层),厚105~140m。
上覆:下三叠统罗楼组(T1l)

图4-1 平果太平矿区地质图

2)构造:矿区为NW轴向短轴褶皱。铝矿层出露于向斜的两翼。
3)矿层、矿体、矿石:矿体在矿层中断续产出,矿区内已圈出17个矿体。单矿体长60~6290m,厚0.7~10.3m。矿石具层状、透镜状构造,豆状、鲕状结构,均由水铝石细晶集合体组成。矿物成分主要是一水硬铝石,次为高岭土、黄铁矿。主要化学成分Al2O3 50%~70%,SiO2 4%~8%,Fe2O3 6%~10%,S 1.5%~13%,铝硅比为7~12,属高硫、低铝、硅偏高的矿石。
(3)堆积矿床特征
1)地貌:矿区位于岩溶地区,NW向的向斜为山脊,背斜为谷地,多已成为溶蚀准平原。
2)矿体:为沉积矿层风化剥蚀滚落或塌陷的矿石碎块和岩屑砂泥堆积而成,下伏基岩为中二叠至泥盆系的碳酸盐岩层。含矿层可分三层(由下至上):
A.黄褐色砂质粘土层,厚0.2~20.3m。
B.含铝土矿层,铝土矿块,矿砾、矿粒夹于粘土中为主,另夹少量褐铁矿及岩屑。厚0.2~20.3m,一般厚3~5m。
C.紫红色粘土,含少量铝土矿碎块及岩石碎屑。厚1~5m。
含矿层中矿体需经采样测定含矿率来圈定,矿体形态多样,随洼地地形而复杂多变,呈似层状,透镜状,扁豆状。厚度受基底地形影响而厚薄悬殊较大。矿区共圈定45个矿体,单矿体长300~4575m,宽60~805m,厚1.4~4.4m,含矿率475~1150kg/m3。
矿石矿物成分:含铝矿物78%~80%(其中一水硬铝石占95%,三水铝石占3%,高岭石3%)粘土及钙质8%~10%,铁质5%,其他少量。矿石被红土胶结。
矿石化学成分:Al2O3 55.48%~67.86%,SiO2 2.17%~6.65%,Fe2O3 12.67%~19.86%,S 0.06%~0.07%。
(4)堆积矿与沉积矿关系
1)堆积矿床成矿物质来自沉积矿床,基本产在沉积矿床的产出区,虽然位移不是很大,但矿体空间位置有较大变动,矿体特征完全不同。堆积矿体产于地表松散堆积物中,形状变得特复杂,但开采相对比较容易。
2)沉积矿床矿石含硫、硅高,属高硫、低铝、硅偏高矿石;堆积矿床的矿石,经过风化,脱硫、去硅后,成为低硫、低硅,铝含量相对提高,铝硅比大为提高的优良矿石,是当前矿山开采的对象。
2.田阳古美铝土矿床(据广西第二地质队详查报告)
(1)矿床位于田阳县坡洪镇,沉积铝土矿床和堆积铝土矿床处于同一矿区。探明沉积矿是小型矿床,堆积型矿是大型矿床(图4-2)。
(2)沉积矿床特征
1)地层:矿区出露地层有:泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系。中三叠统为盆地相浊流沉积碎屑岩外,其他均为地台型沉积的碳酸盐岩及少量碎屑岩。铝土矿含矿层为上二叠统合山组(P3h),其岩性为:
下伏:中二叠统茅口组(P2m)
合山组(P3h)假整合P2m之上,岩性从下至上为:
A.灰-灰绿色薄层泥岩,含黄铁矿泥岩,厚0~1.1m。
B.含炭泥岩,厚0~3.7m。
C.铝土矿层:深灰、灰绿色厚层至块状铝土矿层,具豆状、鲕状、碎屑状结构,厚0~6.3m。
D.深灰色铝土质泥岩夹含黄铁矿泥岩,厚0~1.8m。

图4-2 古美矿区地质图

E.黑色炭质泥岩夹煤线或煤透镜体,厚0~3.7m。
F.薄至中层状泥岩及硅质岩,厚0~1.2m。
G.灰黑色中厚层状泥质灰岩、燧石灰岩夹生物屑灰岩,厚32~47m。
上覆:马脚岭组(T1m)
2)构造:区内为NW向以古美为中心的向斜褶皱、断裂发育,有NE及NW向两组断裂。向斜轴部为马脚岭组(T1m),其下为含矿的合山组,沿向斜分布。
3)矿层、矿体、矿石:矿体在含矿层下部产出,有22个矿体,断续出露长40km,产状随构造部位不同而异,具较平缓波状起伏,倾角一般10°~25°,矿体形态简单,呈层状,似层状。单矿体长250~5500m,斜深260~800m,厚0.8~2.8m。
矿石矿物成分:主要为硬水铝石(60%~90%),次为胶铝石(0~5%),少量高岭石(0~15%),水云母(1%~15%),三水铝石(<5%),黄铁矿(1%~20%)等。水铝石结构以豆状,鲕状最常见,次为碎屑状。豆鲕多沿层面定向分布。水云母、高岭石呈鳞片状混杂分布。矿石以块状构造为主。
矿石主要化学成分(%)Al2O3 54.78~68.31,Fe2O3 1.93~9.21,SiO2 6.05~11.77,S 2.93~7.14。铝硅比5.42~11.29。属于高硫、中铁、中-高品位矿石。
(3)堆积矿床特征
1)地貌:矿区为岩溶中低山区,海拔519~1102m,地势相对高差100~300m。总体为峰丛-洼地景观。堆积铝土矿床产在峰丛之间的洼地地带,下伏基岩为中二叠至泥盆系岩层。矿体分布在标高600~1000m之间。
2)矿体:矿体乃沉积矿床的矿体风化剥蚀堆积而成,产于洼地的第四系松散堆积物中,含矿体可分为四个分层,自下至上。
A.粘土层:多含铝土矿及褐铁矿小砾石,沿基底凹坑分布,厚0~2.7m。
B.含铝土矿块粘土层;由下往上铝土矿块渐增多。厚0~5.6m。
C.铝土矿层:由铝土矿块,粘土及少量褐铁矿块,泥岩碎屑混杂组成,与上下堆积层无明显界线,需经采样测算含矿率划定。厚0~37.5m。
D.粘土层:含少量铝土矿及褐铁矿块,顶部常有0.1~0.5m厚的腐殖土。厚0~2.2m。
区内共圈出铝矿体46个,其形态产状受地形控制,平面形态复杂,有不规则块状、长条状、曲溪状、孤岛状、分枝状。产状平缓。与基底坡度一致。单矿体面积0.004~0.83km2,厚3.3~13.9m,含矿率428~1642kg/m3。
3)矿石:矿石有块度大于5cm的块状矿石,1~5cm的砾状矿石,小于1cm的粒状矿石,同一个矿体的同一地段三种矿石均可共存。
矿石的矿物成分与沉积矿床的矿物成分相似,只是三水铝石、胶铝石、褐铁矿等的含量比沉积矿床矿石的要相对高些,硬水铝石低些,不含或极少黄铁矿。
矿石的主要化学成分:Al2O3 62.49%~71.87%,Fe2O3 2.17%~3.67%,SiO2 3.23%~14.50%,S 0.016%~0.26%。铝硅比4.37~21.8。属低硫、低铁、中高品位矿石。
(4)堆积矿床与沉积矿床的关系
1)堆积矿床乃沉积矿床风化剥蚀脱落下来的矿石堆积而成,一般未经较远的搬运,为原地位移堆积。形成的新矿体产状、形状,矿石特征等均大不同于沉积矿床。
2)沉积矿床矿石经过风化剥蚀形成的堆积矿床的矿石经天然脱硫、去硅后,铝含量相对提高。矿石质量得到提高。
二、以合山组(P3h)碳酸盐岩类的菱铁矿为矿源层的矿床(红土型堆积矿床)
前面说过,这类矿应该是“红土型堆积铝铁矿床”。已查明矿质来源的西段崇左一带的矿床,其矿质来自合山组(P3h)碳酸盐岩层夹的菱铁矿层。东段贵港一带矿床的矿质来源我们认为与西段相似。举矿床实例于下:
1.渠香铝铁矿床(广西第四地质队勘查报告)
矿床位于崇左市罗白乡。20世纪70年代地质部门作为堆积铁矿勘查,探明为中型铁矿床,属高硅铝,低硫磷的贫铁矿石。我们认为其矿床特征和贵港市一带的“三水铝矿床相似,应属堆积铝铁矿床”。该矿床深部工作证实了矿质来源,是难得的典型矿床实例,故在第九章第二节中以堆积铁矿床详细介绍了该矿床实例。这里不重述,仅着重说明两个问题:
(1)堆积矿床矿石矿物成分以褐铁为主,化学成分:TFe34.01%~35.42%,Al2O3 8.54%~26.37%,SiO2 12.8%~26.9%。Al2O3的含量不算低,但是当时未研究其中有哪些含铝矿物及它们的占有比例。
(2)该矿床合山组(P3h)下段的含炭泥岩夹煤层就含菱铁矿透镜体或含星点状菱铁矿;中段黑色页岩也局部含星点状菱铁矿;上段灰岩、泥岩夹3层煤,11层(一般3~8层)菱铁矿。菱铁矿多呈似层状,已知单层长60~448m,厚0.5~1m。菱铁矿矿石为含泥含绿泥石菱铁矿。矿石化学成分:平均TFe 24.82%,Al2O3 19.14%,SiO2 21.68%。该区合山组中的菱铁矿经风化解体后为铝铁矿石成矿提供矿质来源是可能的。
2.马岭三水铝铁矿床(273队普查报告)
(1)矿床
位于横县马岭镇,近年地质队作为三水铝土矿普查,探明达大型矿床(图4-3)。但尚未有正式工业指标。

图4-3 马岭矿区地质略图

(2)矿床特征
矿体产在第四系松散堆积物中,基底岩层为泥盆系石炭系及下中二叠统的碳酸盐岩为主的岩层,地貌为岩溶准平原区。
1)含矿钙红土风化壳:含矿钙红土风化壳分布于岩溶准平原的低丘、矮岭或台地上。主要由原岩风化形成的含钙红土风化壳,产状和地形基本一致,有明显的垂直分带。从下至上:
A.杂色粘土带:为杂色粘土,底部夹基岩碎块,中、上部夹结核状矿石,以上部含量渐高。厚0~11m,覆于基岩之上。
B.含铝土矿层:厚0.5~5.4m。下部次矿层为褐红色粘土及结核状矿石,上下界线不明显,含矿率小于500kg/m3。上部为主矿层,为褐红色粘土及结核状矿石,含矿率大于500kg/m3。
C.红土层:黄色粘土,夹少量结核状铝土矿。厚0~10m。
2)矿体特征:矿体赋存于钙红土风化壳的中部,呈层状,似层状,界线不明,需采样根据测试结果划定,形状复杂多变。已见矿体16个,矿体厚0.5~5.4m,面积44219~27541096m2,含矿率103~1383kg/m3,有两个特大矿体和一个较大矿体。
3)矿石:为褐红、褐黄、紫红、灰黑等杂色,呈块状、砾状,豆粒状等产出,结构有条带状,结核状、鲕状、土状、凝胶状等。
矿物成分有:三水铝石、一水铝石,高岭石、针铁矿、赤铁矿、硬锰矿等,化学成分:Al2O3 19.71%~27.12%,TFe 21.85%~36.60%,SiO2 8.89%~18.91%,铝硅比1.06~3.56。
铝的相分析结果:TAl2O3中三水铝石的铝占有率为64.60%。一水铝石的铝占有率为3.6%,硅酸盐矿物中铝的占有率为12.4%,针赤铁矿物中铝的占有率为19.4%。
(3)矿源层
地质队认为矿质来自于上古生界地台型沉积的碳酸盐岩层。
3.宾阳王灵铝铁矿床(广西第四地质队资料)
(1)矿床位于宾阳王灵镇,近几年地勘单位作为三水铝土矿作普查,探明铝资源量达大型矿床规模(图4-4)。但尚未有正式工业指标。

图4-4 王灵矿区地质略图

(2)矿床特征
矿体产在第四系松散堆积物中,基底岩层为泥盆、石炭系及下、中二叠统的碳酸盐为主的岩层,地貌为岩溶准平原区。
1)含矿钙红土风化壳:从下往上可分为:
A.褐红粘土层,含少量铁质铝土矿粒,厚0.5~10.1m,覆于基岩上。
B.灰白色高铝粘土层,含铁质铝土矿粒,厚0~10.5m。
C.铝土矿次矿层。褐黄色粘土夹砾状,豆状、粒状铁铝矿石、含矿率100~300kg/m3,厚0~8.3m。
D.铝土矿主矿层。褐黄色粘土夹块状、砾状、粒状铁铝矿石,含矿率107~1833 kg/m3,厚0~6.7m。
E.表土层:红褐、棕黄色粘土,厚0~1.4m。
2)矿体特征:矿体赋存于钙红土风化壳的上部,已知矿体30多个,呈层状、似层状,产状和地形相似,形状极复杂。与围岩界限不清,需采样测试划定,已发现41个矿体。单矿体面积15715~6100874m2,矿体厚0.8~6.2m,含矿率222~1252kg/m3。
3)矿石:为褐黄、灰黑、褐红等杂色,呈块状、砾状、豆状、粒状等产出,结构有条带状、结核状、鲕状、凝胶状、土状等。
矿物成分有:三水铝石、一水铝石、高岭石、绿泥石、褐铁矿、硬锰矿等。
化学成分:Al2O3 16.86%~29.70%,TFe 25.82%~39.56%,SiO2 8.20%~20.68%,铝硅比1.12~3.54。
铝的相分析结果:T Al2O3中三水铝石的铝占有率为56.41%。一水铝石的铝占有率为4.02%,高岭石的铝占有率为39.57%。
(3)矿源层
地质勘查单位认为矿质来自区域内上古生界的碳酸盐岩层。
我们从上述两个红土堆积铝铁矿床产出的地质特点,矿体产状,形状,矿石构造、结构,矿石的主要化学成分等进行对比,均与渠香铝铁矿床极为相似。渠香矿床的矿源层已查知是合山组中上部夹的菱铁矿层。从扶绥以东已知的这类矿床的区域分布分析,不是所有上古生界碳酸盐岩层分布的岩溶准平原区均发现有这类矿床,东段已发现的矿床都产在原来合山组(P3h)中可能有菱铁矿产出的地区,只是被剥蚀去了(目前可见局部残留)。故我们推测矿源层仍然可能是合山组(P3h)中的菱铁矿。

有关热液矿床矿质来源的大量研究结果可靠地证明,矿质来自矿体周围的岩石,这些岩石都是矿质含量减少的蚀变岩或构成原生负晕的岩石。这种矿源是就地取材,是典型的近源,而非远源。
如前所述,热液铁矿床普遍伴有褪色蚀变,这种蚀变岩的Fe含量比原岩减少了3%以上,它们的体积为矿体的几倍至几十倍。计算结果表明,褪色蚀变析出的Fe量是相当大的,与矿床储量相当。由此可知,矿床中的Fe来自蚀变围岩或退色蚀变岩,蚀变岩是铁矿床的源岩。源岩可以是一种,也可以是多种,如邯邢铁矿床的源岩都是闪长岩,而宁芜玢岩铁矿床的源岩为辉长闪长玢岩、安山岩和黄马青组的砂页岩等。源岩的多样性具有相当的普遍性,这是因为,在热液铁矿床的形成过程中都有碱交代作用,在这种条件下,铁矿物都不稳定,Fe被活化,并从岩石中转移至热液中,所以,经历碱交代的所有含Fe岩石均可成为矿源岩。由于铁矿床与退色蚀变岩或矿源岩相伴产出,所以,铁矿床总是产于矿源层(体)内或其附近。

图14-4 热液矿床沿千里山花岗岩和花岗斑岩体的边缘分布

(据Kejian Ji等,1993)
1—花岗岩;2—花岗斑岩;3—矽卡岩;4—钨、锡矿床;5—铅、锌矿床

图14-5 九瑞地区铜矿床富集于志留纪碎屑岩(铜源)内及其附近

(据Ji Keijian等,1993)
1—志留系;2—泥盆系~三叠系;3—铜矿床;4—Cu的负晕
南岭地区前泥盆纪碎屑岩W的背景值较高,为5×10-6~7×10-6,比地壳平均值高约4倍,是热液钨矿床潜在的矿源。在热液活动过程中,岩石中的W易于活化和迁移富集,因此,在中心部位形成钨矿床的同时,在矿床周围岩石中形成范围很大的W含量降低场或负晕。这就是钨矿床几乎都产于前泥盆系内或其附近地层中的重要原因。
长江中下游地区志留纪碎屑岩的Cu含量偏高,为50×10-6~100×10-6。在热液活动过程中,碎屑岩中的Cu发生活化再分配,在小侵入体内或其附近形成斑岩型铜矿、矽卡岩型铜矿和块状硫化物型铜矿等,而在这些矿体外围的志留纪碎屑岩中出现半径为5km的Cu的负晕。这就是矿源岩。所以,铜矿床总是产在矿源岩附近(图14-5)。

时间分布规律
答:各成矿时期的代表性实例矿床的铀源层体年龄、主成矿年龄及次要成矿年龄列入图10-1内。主成矿时代前的次成矿时代,属于变质成矿或成岩成矿(包括岩浆同熔成岩成矿和沉积成岩成矿)的铀预富集年龄。主成矿时代以热液或热水再造成矿作用的年龄为主,而且是矿床主体的形成时代。主成矿时期后的次要成矿年龄,多反映多...

云南省富源县老厂萤石矿床
答:包裹体δD测定值为-47.84‰,具大气水特征。 (三)成矿期次和成矿时代 富源县老厂萤石矿床的野外宏观观察及硫同位素、稀土元素分析结果表明,该矿床的形成过程主要由早、晚两个阶段构成,即二叠纪晚期萤石矿(源)层形成阶段和燕山期热液改造阶段。 1.二叠纪晚期萤石矿(源)层沉积形成阶段 老厂萤石矿床似层状矿体赋存...

矿源场的结构、组成和类型
答:(3)矿源体 矿源体是指富含成矿物质并直接对成矿作出贡献的地质体,如矿源层、矿源岩等。矿源层为富含某些矿质的沉积岩、火山岩、变质岩层,矿源岩为富含某些矿质的各类侵入岩体。 以上三个层次的矿源区域中,有关地球化学省或金属省的内容已在前文中涉及,这里着重讨论矿源场和矿源体的若干问题。 1.矿源...

矿源体及矿床
答:风化残余型高岭土矿床的矿源体即成矿母岩,高岭土矿床由其风化而成。 广西风化残余型高岭土矿床的矿源体主要为花岗岩类侵入岩呈岩基、岩株、岩脉产出,其规模悬殊(表6-2),呈岩基产出的有那车垌岩体,该岩体造就了合浦十字路、清水江、跃康等特大型、大型高岭土矿床。呈岩株产出的,主要有谢仙嶂杂岩体和大容山岩...

德国-捷克花岗岩体外接触带热液铀矿区
答:此大矿区中有大中小型铀矿床18个,组成巨大的铀矿区(图2-35),矿化类型齐全:①沉积变质岩系基底(主要是相当于中国大陆下古生界的富铀碳硅泥岩系,是铀源层),其中有碳硅泥岩型铀矿(图2-35中图例13、14岩系,储量25.6×104t U3O8)②花岗岩体内弱铀矿化③花岗岩体外接触变质带型铀矿,储量23×104t U3O8④上覆盆地中...

中国新元古代疑源类生物地层学
答:关键词 新元古代 疑源类生物地层 具刺疑源类 演化 1 引言 中国的新元古代地层(1000~570Ma)出露广泛,其地层层序被南沱冰碛岩分隔成三大部分。在华北和华南北部,新元古代早期的前南沱期地层(1000~720Ma)以碳酸盐岩和碎屑岩为主,而在中国西北地区和华南南部则以火山岩沉积为主。南沱冰碛层广泛分布于华南扬子地...

物源区分析
答:塔里木盆地北部地区中、新生界层序地层、沉积体系与储层特征 图3-18 库车坳陷-塔北地区白垩系物源应体分布图 露头剖面及钻井的古流向可以明显反映北部物源区的存在,据张柏桥(2000)等对库车河剖面和克拉苏河剖面砂岩交错层理及砾石最大扁平面的测量,巴什基奇克组古流向方向为南西154°~216°,主体水流方向为自北向...

广西风化矿床未知矿种预测
答:广西堆积铁矿床的矿源层(体)主要有二:其一是晚古生代沉积的黄铁矿或含铁岩层,其矿石矿物中多含锂,风化后Li离子迁移过程中被褐铁矿及粘土吸附,可能形成离子吸附型矿床。其二是硫化物矿床的铁帽,多是多金属的硫化物矿床形成铁帽,这类硫化物矿床的矿物晶体中多混入有Cd,Ge,Au,Te等,原生矿经风化...

层控矿床有机地球化学
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物源体系分析
答:因此,物源供给体系就成了控制层序发育和沉积演化的重要因素,而且,物源供给体系的研究还有助于评价沉积砂体的储集物性,为圈闭评价提供一定的依据。 对物源方向的判断,主要从以下三个方面来研究:①地震剖面上的前积体、下超反射结构和下切谷(物源通道)的发育特征;②古地貌形态;③钻井岩心(岩屑)重矿物资料的综合...