矿源(层)体

如题所述

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)

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