貴州省礦產資源成礦背景分析

馬力克，楊 濤，黃 波，3，楊忠貴，朱和書

(1.貴州省地質資料館，貴陽550002；2.貴州理工學院 資源與環境工程學院，貴陽 550003；3.貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊，貴州 都勻 558000)

貴州省己發現礦種137種，其中查明資源儲量的有88種，礦產地3 266處，主要的礦產資源以錳、磷、鋁土、汞、煤、金、銻、汞、重晶石、稀有稀土分散元素及多用途的灰巖、白云巖、砂頁巖等大型—超大型礦床系列，在國內占有重要地位[1-5]，有必要對貴州礦產資源的成礦構造背景進行系統梳理，以提出尋找大型—超大型礦床的工作建議。

1 區域地質背景

貴州地處揚子地臺西南緣，以普安—貴陽—梵凈山為界劃分為上揚子地塊和江南造山帶2個構造單元(圖1、圖2、表1、表2，據貴州區域地質志整理，2017)[1-5]，造就了不同的成礦背景，控制了主要的礦床分布。

1-推測斷層(編號)；2-主要斷層；3-正斷層；4-逆斷層；5-平移斷層

表1 黔北—黔東—黔南地區構造單元特征表

表2 黔西南—黔西地區構造單元特征

2 構造發展概況

新元古代—古生代是以海相為主的沉積背景(表3)，早古生代末期廣西運動引起的陸內造山發展，劃分為洋陸轉換和陸內造山和相應的四個構造旋回，形成了獨特的成礦地質背景[1-5]。

表3 貴州省構造旋回及主要的成礦作用[5]

3 動力學背景及主要成礦作用

3.1 洋陸轉換背景

從青白口系到早古生代，沉積了大致為35 km的碳酸鹽巖—碎屑巖建造(表3)。主要有錳、磷、重晶石、鉛鋅、鎳鉬釩及煉鎂白云巖等礦產，多分布于黔北—黔東—黔南地區，是噴流—沉積型主要成礦期。

1)錳礦：主要分布于松桃縣境內，含礦巖系為下南華統大塘坡組第一段黑色炭質頁巖中錳礦床。成因爭論有多種，如熱水、生物及化學成因等[6-11]。周琦等[12]、李建威等[13]提出與古天然氣滲漏成因有關(圖3)，形成于南華裂谷盆地中的一系列次級拉張—斷陷沉積盆地中心，受深部斷裂控制明顯，是殼—幔源成因的甲烷和富錳汽液上升、溢出，在海底火山噴發并沉積成礦；形成重要“內生外成”的成礦系統，總資源潛力預計超過10億t，成為國內最大的錳礦集中區。

a.剖面圖；b.平面圖；1—南華系大塘坡組第一段；2—南華系下統兩界河組和鐵絲坳組；3—氣泡狀構造菱錳礦石；4—塊狀構造菱錳礦石；5—條帶狀構造菱錳礦石；6—凝灰巖或凝灰質砂巖透鏡體；7—白云巖透鏡體；8—碳質頁巖；9—古斷裂

2)磷礦：產于震旦系陡山沱組(洋水組)上部的海侵序列陸緣碎屑和碳酸鹽巖沉積，磷的來源為海源，前南華紀多發的磷豐度高的基性巖漿和巖漿期后氣液活動提供了豐富的物源。而產于震旦—寒武系燈影組則較為廣泛，礦層產于含磷巖系底部。因此陡山沱組、燈影組與磷礦關系密切，形成環境為臺地邊緣淺灘[14]，形成于次級裂陷背景盆地擴展期，成為我國重要的產磷大省。

3)重晶石：主要為天柱縣大河邊超大型礦床(圖4)[15]，含礦巖系為震旦—寒武系老堡組上部，礦體產出受NE向同沉積斷裂帶控制，受控于裂谷海槽萎縮背景下的次級裂陷最大期(牛蹄塘期)。

圖4 天柱縣大河邊重晶石地質背景及成礦模式(據陳建書等[15])Fig.4 Geological background and metallogenic model of the Dahebian barite deposit，Tianzhu county，uizhou province(According to CHEN Jianshu et al[15])

4)鎳鉬釩：下寒武統牛蹄塘組黑色巖系中產出鎳鉬釩礦，寒武系底部廣泛發育富Ni、Mo、V、Cu、U和Ag硫化物的黑色頁巖層，連續性好，規?？捎^，在貴州北西部主要為鎳鉬組合，向東主要為鉬釩，再向東南則以釩為主，成因類型多為噴流沉積型[5，16]，受控于裂谷海槽萎縮背景下的次級裂陷。

5)鉛鋅、汞礦：震旦—寒武系的碳酸鹽巖地層是鉛鋅礦的重要賦礦層位，具明顯噴流沉積特征。該層位也是汞礦重要含礦層，以臺地邊緣斜坡相碳酸鹽巖為主，礦體多沿層間破碎帶產出，礦石礦物以辰砂為主，礦質來源主要為地層，經后期改造成礦，礦質來源與寒武系發生的噴流沉積作用有關，為殼?；旌蠂娏鳠崴练e所致[2-5]，加上后期的熱液活動改造，成為國內最大的汞礦集中區。

6)煉鎂白云巖：產出層位主要為寒武—奧陶系白云巖，屬半封閉局限海臺地—瀉湖環境的準同生白云巖，具分布廣、層位穩定、厚度大等特點，主要為一套中厚層狀藻顆粒白云巖及藻疊層石白云巖，大多達煉鎂白云巖要求，亦可用于冶金輔料、建材化工原料等，是較為典型的沉積型礦床。

3.2 陸內造山背景

早古生代末期廣西運動使貴州進入較為穩定的陸內造山背景和濕熱的低緯度環境，造就了晚古生代中晚期大規模鋁土礦成礦期。隨著二疊系晚期大規模峨眉山玄武巖的噴發和輝綠巖侵入，拉開了內生成礦的序幕，燕山期中酸性巖體的侵入及成礦溫度的逐步降低，造就了重要的沉積—改造型的中低溫成礦域。

1)鋁土礦：晚古代早期進入陸內造山背景和濕熱低緯度環境，使地表巖石接受長期的風化剝蝕，形成廣泛的紅土化風化殼，為鋁土礦的形成提供了前提條件；在水流搬運下集中于黔中、黔北為主的瀉湖海盆(灣)中弱酸—還原性環境中進行關鍵的“移硅沉鐵富鋁”，促進硅質移出、鐵質下沉于礦層底部，使鋁進一步富集在下石炭統九架爐組、中下二疊統大竹園組—梁山組地層中沉積，造就了黔中的遵義—息烽地區(中小型礦集區)和清鎮—修文地區(大型—超大型礦集區)、黔東的凱里—黃平地區(大中型礦集區)及黔北的務正道地區(大型—超大型礦集區)四個成礦帶[17-18]，成為國內重要的鋁資源大省。

2)鉛鋅(銀)礦：文獻[19]228-232總結了黔西地區5個成礦亞帶，結合黃波等[3-4]增加的1個成礦亞帶(表4)，其中(Ⅰ-1)～(Ⅰ-4)成礦亞帶賦礦地層主要為晚古生代沉積建造；(Ⅰ-5)和(Ⅰ-6)成礦亞帶賦礦地層主要為震旦—寒武系沉積建造。趙振華等[20]研究了威寧銀廠坡銀多金屬礦為燕山期中低溫MVT熱液礦床，賦礦地層主要為下石炭統白云巖，成礦物源具多源性，巖漿或成礦熱液上升過程中與基底及賦礦圍巖發生了物質交換。

表4 黔西地區鉛鋅礦成礦區(帶)劃分

3)銻礦、汞及稀有分散元素“鉈”礦：據文獻[19]332-458認為黔西南地區的晴隆銻礦田為熱水沉積—改造型，隨著玄武巖的多期次噴發和輝綠巖的侵入，帶來了豐富的“銻源”和熱動力，在中上二疊統變余玄武巖、硅化黏土巖等中有利部位富集成礦。文獻[19]3-102和黃波等[1-4]研究的黔西南地區汞礦主要集中于興仁濫木廠汞礦帶，容礦地層多為上二疊統—下三疊統沉積建造，礦床中還伴有與巖漿活動有關的低溫熱液稀有分散元素“鉈”、多礦種及多種礦化蝕變。

4)硫鐵礦、稀土礦產：硫鐵礦產出層位為玄武巖底部及龍潭組底部，分布特征見(表5)。黔西地區上二疊統宣威組底部，產出了以含鈮為主的稀有金屬礦床，形成了鈮、鈧、稀土富集區[5]。

表5 黔西地區硫鐵礦分布特征表

5)羅甸玉：為近年來新發現的礦產[5]，主要位于羅甸縣南部，產于輝綠巖與二疊系四大寨組灰巖外接觸帶的軟玉礦種，礦物組合：透閃石+石英，多為玉白—淺綠色、微透明—半透明致密塊狀，油脂—蠟狀光澤，摩氏硬度6.5，密度2.98 g/cm3，顯示了與輝綠巖的關系密切。

6)黔西南微細粒浸染型金礦：文獻[19]228-232研究認為主要賦礦地層為中上二疊統—中下三疊統濱海相沉積建造；海西—印支構造運動造就的濱海相碳酸鹽巖—碎屑巖沉積，隨著多期次巖漿活動，帶來了豐富的“金源”和成礦熱液[1-4]；燕山及喜山—新構造旋回進入板內隆升階段，發育的山間盆地，造就了黔西南重要的金礦集中區。

7)鐵礦：文獻[19]555-614研究的鐵礦，探明的富鐵礦主要集中于黔西地區，以水城觀音山鐵礦、赫章菜園子鐵礦等大型菱鐵礦床為代表，賦礦地層主要為泥盆—石炭系碳酸鹽巖，多為斷裂控制以似層狀、透鏡狀等產出的中低溫熱液礦床，與巖漿活動有關。

8)煤礦：黔西地區廣泛分布的上二疊樂平統是主要成煤期，以陸相宣威組、海陸交互相龍潭組及淺海相合山組含煤巖系為主，分布廣、含煤性好，以半亮煤為主，煤種主要為肥煤-無煙煤，尤其是六盤水煤田、黔西煤田及織納煤田等組成的多煤田集中區，是貴州主要的富煤層位，造就了我國南方重要產煤大省[5]。

4 討論

1)新元古代—早古生代，貴州地處廣泛洋陸轉換背景和重要沉積時期，沉積了大致35 km碳酸鹽巖—碎屑巖建造(表3)，形成與之相關的灰巖、白云巖、砂頁巖等沉積礦產。

2)洋陸轉換背景中雪峰—加里東構造旋回經歷了裂陷離散、匯聚及造山伸展成礦地質背景，隨著南華系—早古生代中期揚子陸塊與華南古陸的匯聚和碰撞，產生的多期次拉張—裂陷構造和強烈的巖漿活動，形成了南華系大塘期、震旦系陡山沱—燈影期及下寒武統牛蹄塘期等成礦物質在海相環境中“內生外成”的成礦系統，造就了黔北—黔東—黔南不同成礦溫度背景下以錳、磷、重晶石、鉛鋅及汞等為主的噴流沉積型大型—超大型礦集區。

3)晚古生代，廣西運動末期—海西運動讓貴州地殼進入陸內造山背景和濕熱的低緯度環境，地表巖石接受風化剝蝕，殘留了以鋁硅鐵氧化物為主的紅土化風化殼，經流水搬運集中到黔中、黔北瀉湖海盆(灣)等環境中進行“移硅沉鐵富鋁”的元素遷移和富集，使鋁進一步在下石炭統九架爐組—中下二疊統大竹園組、梁山組地層中沉積成礦，成為我國重要鋁資源大省。

4)受晚古生代—中生代地層覆蓋、印支—燕山運動[5]及“東亞旋渦”作用的影響，掩蓋了前期構造形跡。根據馬曉旻的“全球旋渦大地構造”假說[21-22]：因地球自轉和科氏力作用，在北半球產生5個順時針旋轉旋渦和1個逆時針旋渦(圖5、6)，我國地處“東亞旋渦”，旋渦中心大致位于四川冕寧南部40 km處(圖7)，結合黃波等[1-4]研究以NW向埡都—紫云斷裂(圖2，F6)為界將貴州分為二個構造單元，北東部的黔北—黔東—黔南地區和南西部的黔西南—黔西地區地處旋渦中心SE80°～150°方向，由于順時針旋轉和向心擠壓作用造就了黔北—黔東—黔南地區NE—NNE—SN向主構造和黔西南—黔西地區NW向主構造，以及相應的成礦地質背景。

F—向心擠壓應力；б0—旋轉動力；1—旋渦邊界；2—順時針運動旋渦；3—逆時針運動旋渦

1—旋渦邊界；2—順時針旋轉旋渦；3—逆時針旋轉旋渦

1—一級單元界線；2—二級單元界線；3—三級單元界線；4—四級單元界線；5—喜山期褶皺(背斜)；6—燕山期褶皺(背斜)；7—加里東期褶皺(背斜)；8—武陵期褶皺(背斜)；9—東西向斷層；10—順時針方向旋轉動力(б0)；11—向心擠壓應力(F)

5)貴州地殼具西厚東薄特點(東部最薄37 km，西部最厚52 km)[5]，隨著晚二疊世峨眉山玄武巖大規模噴發和輝綠巖侵入，拉開了內生成礦序幕；燕山—喜山運動和西部地區下地殼加厚作用，深切了上地幔軟流圈，改變了軟流圈運動方式，引起的巖漿活動和大規模成礦物質上涌稱之為“加厚旋涌”效應；同時構造運動產生的埡都—紫云等深斷裂帶成為重要斷裂構造，提供了巖漿活動和成礦流體運移、沉淀空間，伴隨著成礦溫度的逐步下降，在沉積建造中完成各種成礦作用，形成了黔西南—黔西地區重要的沉積—改造型為主的金、銻、汞、鉛鋅(銀)及稀有分散礦產集區和中低溫成礦域。

5 結語

1)受晚古生代—中生代地層覆蓋、印支—燕山運動及“東亞旋渦”的影響，掩蓋了前期構造形跡，以埡都—紫云斷裂為界劃分為北東部的黔北—黔東—黔南地區和南西部的黔西南—黔西地區構造體系及相應的成礦背景，即(1)北東部為NE—NNE—SN向構造體系和新元古代—早古生代沉積—噴流沉積型礦集區，以及下石炭—中二疊統重要的鋁土礦礦集區；(2)南西部的黔西南—黔西地區的NW向構造體系、燕山—喜山運動作用及“加厚旋涌”效應，造就中新生代沉積—改造型中低溫成礦域。

2)新元古代—早古生代，貴州地處洋陸轉換背景，沉積了大致35 km碳酸鹽巖—碎屑巖建造和相關的沉積礦產。其中南華紀—早古生代的多期次拉張—裂陷構造和巖漿活動產生了“內生外成”的成礦系統，造就了黔北—黔東—黔南地區在不同成礦溫度背景下以錳、磷、重晶石、鉛鋅及汞等為主的噴流沉積型大型—超大型礦集區。

3)晚古生代—中新生代的陸內造山背景，黔中—黔北地區晚古生代早期濕熱的低緯度環境和相應的“移硅沉鐵富鋁”的元素遷移與富集，造就了下石炭—中二疊統鋁土礦礦集區。隨著二疊世末期峨眉山玄武巖噴發和輝綠巖侵入，拉開了內生成礦序幕；燕山—喜山運動的逆沖推覆、拉張等構造作用，提供了巖漿活動和成礦流體運移、沉淀空間，伴隨著成礦溫度的下降，造就了黔西南—黔西地區以金、銻、汞、鉛鋅(銀)及稀有分散礦產等沉積—改造型為主的中低溫成礦域。