广西金刚石成矿条件及潜力分析

唐维

摘 要：金刚石作为特殊矿种，社会需求大、国内资源短缺，同时找矿难度大、勘查风险高。本次工作主要围绕雪峰古陆及其周边活动带，围绕找矿突破战略行动，按照找矿新机制的指导思想，对前人资料二次开发，对区内钾镁煌斑岩等潜在母岩岩石特征及含矿行进行研究，结合物化探、重砂、遥感异常特征优选找矿靶区进行地表及深部工程研制，以期取得新突破。

关键词：广西；金刚石；煌斑岩；成矿潜力

1引言

我国虽然在16个省（区）发现金刚石，但总体上看，我国金刚石资源严重短缺，并且金刚石矿产分布不均、找矿面积局限、保有储量少、矿床规模小，无法满足工业生产及宝石供应需要。因此，对存在金刚石成矿潜力地区用新成矿理论进行研究与论证，对其成矿条件进行重新分析，并借助找矿新手段进行新一轮验证，很有必要。上世纪70年代澳大利亚西部阿盖尔（Argyle）地区找到一处橄榄金云煌斑岩型金刚石矿床，现已成为当今世界品位最富、储量最大、产量最多的金刚石矿床。澳大利亚Argyle地区的金刚石矿床区别于传统的金刚石矿床产于太古代克拉通构造背景，而是形成于太古代克拉通边缘的元古代活动带和元古代地台区。广西北部地区大地构造环境与Argyle地区非常相似，这为在广西寻找钾镁煌斑岩型金刚石矿床提供了理论上的依据。从1962年至1981年，广西共找到出土金刚石101颗，其中桂北片67颗，这些重要发现说明广西具有寻找原生金刚石矿的潜力。

2 区域成矿地质背景

2.1 区域地质特征

广西位于扬子陆块和华夏陆块接合部位，并受特提斯构造域和环太平洋构造域的复合作用，地质构造及其演化非常复杂。广西区内有南岭成矿带和钦杭成矿带两条全国重要成矿带通过，与湘西—鄂西成矿带相接，区内矿产资源丰富。而金刚石产出与大地构造环境相当密切，根据王康明等（2005）对扬子地台金刚石矿床的找矿前景进行分析，结果表明扬子地台边缘呈环状广泛出现与金刚石母岩相关岩石，且由外向内，碱质及挥发份增高，这可能与岩浆来源逐渐变深有关。按金刚石成矿母岩空间组合规律分析，地台内部应该有可能出现金伯利岩，或在地台边缘古缝合带出现含矿钾镁煌斑岩。广西北部地区位于扬子地台边缘，具有形成金刚石原生矿的大地构造环境。因而我们选择桂北地区和大瑶山地区为本次工作重点区域。

2.2 区域地球物理特征

广西桂北地区及大瑶山地区重力场处于负重力异常背景。平均场值约为-65×10-5m/s2，变化范围-24×10-5m/s2～-113×10-5m/s2之间；场值最高处位于测区南部藤县一带，其值为-24×10-5m/s2；场值最低处位于测区西北部更姻山一带，其值为-113×10-5m/s2；变化幅值为89×10-5m/s2，较为悬殊。重力场总体由南东向北西递减，其平均梯度约为(0.5～1.0)×10-5m/s2/km；递减方向及速率随地区不同差异较大，反映本区重力场极为复杂。

区内存在两条显著北东向重力梯度带：河池—融安—资源、南宁—桂平—信都的布格重力异常梯度带；一条北西向龙胜—恭城—贺州布格重力异常线性梯度带。线性梯度带反映深大断裂的存在，这些深大断裂的控岩控相控矿作用十分明显。此外，区内还存在多条北东、北西、东西、南北向的规模不等的重力梯级带，它们是本区多期构造运动产生各类断裂带的反映。本区地质构造复杂，重力推断的断裂有三类：深断裂、基底断裂、盖层断裂。深断裂、基底断裂的控岩控相作用显著，盖层断裂导矿、容矿作用尤为明显。

布格重力异常梯度带严格控制区内重力异常展布，形成三条北东向和一条北西向重力异常带（区）：环江—资源、南宁—昭平、北流（岑溪）—梧州及灌阳—贺州重力异常带。

环江—资源重力异常带，位于桂北台隆。以重力低为主，反映出露及隐伏中酸性岩体；伴有重力高，部分与密度高基性—超基性岩体、灰岩、白云岩局部加厚有关。有与其相关的锡、铜、镍、铅、锌矿产。怀群、天河一带的重力低分布垒洞煌斑岩群，大浪（白云）重力低、雨岩山重力高分布有三江—合洞等地煌斑岩群。

南宁—昭平重力异常带，位于大瑶山隆起。以重力低为主，反映出露及隐伏中酸性岩体；伴有重力高，重力高与上地幔、基底局部隆起和密度高灰岩、白云岩局部加厚有关。有与其相关的锡、钨、钼、铅、锌矿产。在大鹏—罗丹口—夏宜—蒙山重力高分布有金秀龙标—蒙山夏宜—平南马练煌斑岩群，推断有隐伏基性岩。

据《广西壮族自治区区域矿产总结》，区内桂北地区、大瑶山地区、平乐—荔浦地区产出金刚石，均产于冲洪积层内，但尚未找到原生矿。区内有煌斑岩、云斜煌斑岩、拉辉煌斑岩等呈脉状、岩筒成群出现，含有金刚石指示矿物镁铝榴石、铬尖晶石。

本区煌斑岩高硅铝、富钾钠、低铁镁，与贵州产金刚石钾镁煌斑岩比较接近，是寻找金刚石的远景地段。

测区为桂北—桂东北、桂中—桂东复杂高磁异常区，在50—70nT背景上，叠加一系列线状延伸异常带和环形异常群。异常源主要为：①基性岩体、中基性杂岩体；②中酸性岩体及其矿化蚀变带；③酸性岩体的矿化蚀变带。此外，磁异常的展布也反映了岩体的分布及断裂构造的走向特征。桂北—桂东北磁异常基本上反映了桂北台隆基底磁性特征：摩天岭—元宝山环状异常群反映三防岩体及元宝山岩体的边界，三江—龙胜条带状异常群则体现了测区北北东向的宽阔复式褶皱以及与褶皱伴生的一系列北北东向断裂构造。这些条带状分布的局部异常是由沿构造复合部位侵入的磁性岩体或热液蚀变带造成的。怀群、天河一带，大浪（白云）—雨岩山一带显示有零星弱正磁异常叠加，可能为煌斑岩引起。

桂中—桂东复杂高磁异常区位于大瑶山—大桂山复杂变化正磁场区，金秀—梧州—贺州—平乐一带，磁场背景相对较高，强度30-50nT，并叠加一系列北西向、东西向异常带。主要有大黎—梧州、金秀—昭平、平乐—贺州异常带。局部异常100多处，单个异常多呈北西向、南北向，强度不等，强者△T=200～300 nT，弱者50～100 nT，部分正异常伴有规模相当或略小的负异常。该区主要出露寒武系，局部异常主要与出露和隐伏的花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩岩体接触蚀变带有关，蚀变带内局部赋存有铜、钼、锡、钨、金及铁矿。大鹏—罗丹口—夏宜—蒙山重力高为磁场高值区，局部可能为基性岩引起。

2.3 区域地球化学特征

通过收集前人1:20万地球化学资料中金刚石母岩指示元素Cr、Ni、Co、Ti、Nb的异常特征。发现此类元素异常围绕地表出露的超基性-基性岩分布。其主要分布于以下几个区域：

（1）龙胜—三门镇异常带

异常围绕龙胜屠家山—大竹山辉绿岩等超基性岩分布，有明显的内中外带，异常元素以Ti、Ni、Cr、Co为主。长约52公里，在三门街和屠家山形成两个明显浓集地段。

（2）元宝山异常带

异常分布于融水县四荣乡以北元宝山地区，在元宝山主峰四周形成一系列浓集中心，并且紧绕该地区出露的中元古—新元古代闪长岩—辉绿岩等基性—超基性岩分布，异常元素以Ti、Ni、Cr为主，有明显的外中内分带，并且元素相互套合好。

（3）三防—黄金—天河异常带

异常围绕三防岩体出露区分布，浓集中心与该地区出露的中元古超基性岩较吻合。异常元素以Ti、Ni、Cr、Co为主。

（4）临桂—阳朔—平乐—贺州异常带

该异常区分布范围广，Ti、Ni、Cr、Co、Nb均存在不同程度富集，异常强度大，形成一系列浓集中心，该区域除平乐沙子发现有煌斑岩类以外其它区域未发现超基性岩出露，并且该区域地层以碳酸盐岩为主，除花山-姑婆山岩体本身富Nb和Ti引起该区域异常，其它区域异常源还需进一步查证。

（5）横县—桂平—平南异常带

该异常带基本沿凭祥—大黎断裂带分布，异常区分布范围广，Ti、Ni、Cr、Co、Nb均存在不同程度富集，异常强度大，异常带中平南马练地区出露有煌斑岩类。

（6）都安—宾阳异常带

异常主要围绕都安-马山杂岩体分布，异常区分布范围广，Ti、Ni、Cr、Co、Nb均存在不同程度富集，主要为燕山晚期煌斑岩脉。

此外还有岑溪异常区、藤县异常区、桂北越城岭异常区等，总体上该类元素异常主要围绕基性—超基性岩周围及区域上深大断裂两侧分布，具有较强规律性，对于缩小金刚石找矿靶区及对物探、重砂异常综合验证有明显作用。

2.4 区域重砂异常特征

通过对前人区域重砂资料收集，但由于前人主要重砂工作是针对金属矿产，收集到金刚石指示矿物主要有尖晶石、铬尖晶石、铬铁矿、石榴石、透辉石五种。

通过资料分析，主要可以分为以下几个重砂异常带：

（1）元宝山—三防石榴石重砂异常带

异常主要沿元宝山岩体和三防岩体的水系发育，并且具有明显分级，异常强度最高>7812g/m3。但前人对石榴石重砂矿物未做化学分析，是否为镁铝榴石还有待进一步验证。

（2）越城岭石榴石重砂异常带

异常主要沿资源县以北真宝顶到界首西北外婆岭分布，具有明显分级，异常应来源于猫儿山岩体风化。

（3）罗城黄金铬尖晶石异常区

异常主要分布于罗城县黄金镇西北部，此区域内有大量中元古代超基性岩出露，铬尖晶石异常具有2级分级，含量>233g/m3。该地区异常应重点查证，铬尖晶石为金刚石母岩重要指示矿物。

（4）平乐沙子石榴石异常区

在平乐沙子镇南边连续出露石榴石重砂矿物，重砂矿物含量具有明显分级，异常北部出露有煌斑岩脉，该处异常需重点查证，并对石榴石矿物化学成分进行分析。

（5）钟山望高—贺州石榴石、尖晶石异常带

异常沿贺江支流及姑婆山岩体内水系分布，异常应来源于花山—姑婆山复式岩体，通过前人对花山—姑婆山岩体岩石学分析，发现其含有大量重砂矿物。

（6）大瑶山隆起综合异常带

大瑶山隆起区出露一系列重砂异常点，主要包括陈塘镇铬尖晶石异常、容县石榴顶石榴石异常区、岑溪县糯洞—安平铬铁矿、石榴石、铬尖晶石异常区、桂平县社步镇石榴石异常区等，这批异常周边均出露有花岗岩类，局部有超基性岩脉。

（7）兴业县—葵阳石榴石、尖晶石、铬尖晶石异常带

异常沿葵阳至兴业县水系分布，异常强度大，分布范围广。特别是石榴石，具有明显分级，大都含量>7812g/m3。尖晶石、铬尖晶石异常只分布于兴业县城西北区域。通过对前人地质资料分析，葵阳镇地区出露含堇青石长石石英斑岩、连斑状紫苏花岗岩及少量辉绿岩脉，前两者均为过铝质花岗岩，应富含石榴石矿物，其为该处重砂异常源。

虽然前人重砂工作并非针对金刚石找矿进行，但其中部分重砂矿物异常对于判别金刚石母岩位置、验证与物化探异常套合性具有指导作用，对进一步缩小金刚石找矿靶区和圈定金刚石母岩区域意义重大。

2.5 遥感地质特征

遥感对宏观的构造、地形等信息有着良好的反应，通过研究钾镁煌斑岩的特征，我们选择了断裂构造、环要素作为我们此次解译的重点，主要基于以下考虑：许多金刚石矿床的形成，不但是产于稳定克拉通内，而且是在克拉通有较厚的沉积盖层并其下隐伏规模较大深断裂的部位。世界许多金刚石矿床以及我国辽宁瓦房店金刚石矿就产于这样的背景之下。因此，克拉通有较厚沉积盖层下隐伏深断裂的条件可以形成金刚石新的带出机制，即由于深断裂深达地幔，构成岩浆上升的通道，含金刚石的岩浆就沿着这种断裂发生底辟；上覆的沉积盖层造成的封闭条件使岩浆在上升过程中的温度和压力保持不变而使金刚石捕虏晶继续保持稳定。底辟的高温高压岩浆若受如断裂走滑等形式构造作用的影响，就可爆发形成漏斗状或蘑茹状含金刚石岩筒，从而形成含宝石级金刚石的金刚石原生矿床。首先是深大断裂的导矿作用，可以认为，深大断裂是携金刚石熔体上升

的通道，而二级或者三级断裂构造越发育，则越有利于携金刚石熔体的上达至地表，因此详尽的解译出远景区内的断裂构造，于断裂构造发育越发达的地区，越有利于钾镁煌斑岩岩脉的分布。为便于使断裂构造发育程度更加直观准确，我们对解译出的断裂构造做了构造复杂度分析，以等密度面的形式表达，复杂度越高，则表示该区域断裂构造越发育。钾镁煌斑岩脉由于岩性软弱，易遭受风化，甚至可能被风化成负地形，其上多种植水稻等农作物，但其形迹应该是存在的，在地形、地貌、植被、色调、纹理等方面会有所反应，通过环要素的解译，可有效的识别出这些特征，结合钾镁煌斑岩的特点，我们主要提取了规模较小、边界较隐晦甚至略显模糊的环要素。

从广西遥感解译图上可以看出广西存在多条主要线性构造，与已知深切地幔深大断裂吻合，且大断裂旁侧发育一系列的次级断裂，为金刚石母岩浆提供了通道。另外在桂北地区和大瑶山地区发育一系列环形构造，可能为深部隐伏岩体或者是潜在的岩筒，为缩小金刚石异常查证区提供了依据。

3成矿潜力分析

3.1前人对广西原生矿存在可能性探讨

广西地矿局储有龙等（2000）通过对融安县泗顶地区的剖释, 对比国外金刚石原生矿床的地质特征, 认为有寻找原生矿的远景。各项成矿因素比较有利, 很可能有原生矿存在, 应是找矿首选地区。

该地区在大地构造位置上, 位于扬子准地台边缘部位。其基底为寒武系砂页岩系, 其上不整合覆盖中上泥盆统砂砾岩和碳酸盐岩。区域范围内, 有NNE 向三江— 融安(湘桂) 深大断裂通过, 在该深大断裂带中, 火成岩发育, 特别是基性超基性岩体大量分布, 这说明其为深层岩浆活动带。小范围内, 有几组NE 向次级断裂贯穿。地貌特征为岩溶地貌。

该地区核心地段为A 处小支沟。支沟长约3 km, 汇水面积0. 18 km2。两侧为石灰岩山峰, 中间为一长形洼地。主要找矿线索即在此小支沟中发现, 外围B 处支流亦有发现。A 处小支沟内发现金刚石5 颗, 其中37 号河流大样获3 颗, 240 号重砂样获1 颗，188 号重砂样获1 颗。附近B 处支流发现金刚石3 颗, 其中14 号河流大样获1 颗，32 号河流大样获1 颗,261 号重砂样获1 颗。

该地区通过物化探工作, 在A 处小支沟发现磁异常1 处, 范围长140~ 40m, 宽20 m, 呈SE 向延伸，在B 处支流发现磁异常1 处, 长45 m, 宽15~ 25 m, 呈NE 45+方向延伸。在A 处小支沟与B 处支流交界处, 发现铬、镍、钴异常1 处, 含量为Cr 0.300%，Ni 0. 010% , Co 0. 000 3%；镍异常1 处, 含量为Ni 0. 030%。B 处支流亦有铬、镍异常1 处。上述化探异常附近都有金刚石分布。

火成岩体的发现: 前阶段通过对该地区的重点追索, 在事结村东侧洼地覆盖区, 施工了浅井群。在浮土层之下, 发现风化很深的成泥土状的岩石, 主要由褐色、红褐色、猪肝色粘土夹大量岩屑组成, 其中有明显的大颗粒土状白色微带绿色的粒状分布物, 有点像斑晶风化形成。风化岩石成土状、碎屑状，具强烈滑感。化学分析平均成分为: SiO2 44. 67% , Al2O3 25. 83% , MgO 2. 66% ,Fe2O3 10. 40% , FeO 0. 13% , CaO 0. 39% , K2O 5. 46%, Na2O 0. 14% , T iO2 1. 13% ,N iO 0. 049% 。岩矿鉴定主要矿物成分为水云母, 成纹理状分布, 有许多浑圆状橄榄石斑晶假像分布, 有部分棱角状石英碎屑, 因岩石风化厉害, 暂定名为火山凝灰岩。

依照新的地台边缘活动带形成的橄榄钾镁煌斑岩—橄榄金云火山岩产出金刚石的理论, 泗顶地区大地构造位置有利, 有物化探异常等成矿条件, 特别是其火成岩体与橄榄金云火山岩相似, 有金刚石砂矿分布, 有含铬镁铝榴石和高铬富镁铬铁矿等伴生矿物出现。综合多项成矿因素分析, 认为该地区可能有金刚石原生矿的存在。

3.2成矿潜力分析

虽然广西金刚石矿床以往研究及勘查程度不够，但其具备形成金刚石母岩的地质条件，并且已证实有金刚石母岩产出。因此，广西存在具有工业价值的原生金刚石矿床的前景，主要体现在以下几个方面：

1．广西具备相对稳定的古老结晶基底。桂北地区为扬子（准）地台西南缘，大瑶山地区位于地台边缘活动带，并且扬子地台属于P型（元古代型）克拉通；这与盛产金刚石的西澳准地台基本相似，有利于钾镁煌斑岩型金刚石原生矿的形成。

2．广西具有形成金刚石所需的岩石圈厚度。有利于地幔中金刚石的生成、生长和富集。

3．广西岩石圈断裂发育。主要有四堡深大断裂、三江-融安深大断裂、寿城深大断裂、龙胜-永福深大断裂、博白-岑溪深大断裂及灵山-藤县深大断裂。其与地壳或基底断裂交处，幔源基性一超基性岩、火山及煌斑岩、乃至钾镁煌斑岩成群带分布。在桂北隆起区、大瑶山隆起区、平乐-荔浦等地业已发现的成群成带出的含金刚石指示矿物（铬镁铝榴石、含铬透辉石，铬尖晶石）的钾镁煌斑岩、钾镁煌斑岩成火山屑—凝灰岩，这也表明该区的大地构造境有利于钾镁煌斑岩形成。

4．与金刚石成矿相关的地球化学特征元素与金刚石重砂指示矿物异常区吻合，并且主要出露于已知的基性、超基性岩周围，存在原生金刚石成矿的潜力。

5．广西已有大量金刚石及指示矿物出土。

6．前人对金刚石勘查工作已发现有含金刚石母岩存在的潜在区域，只是缺少系统的研究及深部工程验证。

参考文献

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[2] 郭宗山;;金刚石的成因与找矿[A];中国地质科学院矿床地质研究所文集（19）[C];1987年

[3] Felix V.Kaminsky;洪景鹏;;含金刚石镁铁质—超镁铁质火成岩的成因类型[J];世界地质;1993年01期

[4]褚有龙.广西金刚石原生矿存在可能性探讨[J].广西地质，2000，（4）：36-39

【作者简介】唐维,(1991-),男,汉族,广西玉林人，本科，助理工程师，主要从事地质矿产勘查工作。

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