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广东莲花山断裂带南西段锡铜多金属整装勘查区锡矿成矿地质特征及找矿远景

2020-06-27颜伦明朱沛云

世界有色金属 2020年6期
关键词:斑岩变质矿床

颜伦明,朱沛云

(广东省有色金属地质局九三一队,广东 汕头 515041)

莲花山断裂带南西段为莲花山锡铜多金属成矿带的核心区域。区内锡铜铅锌多金属矿分布密集,矿床(点)众多,前人调查已发现有塌山锡矿、梅陇铅锌锡矿、长埔锡铅锌矿、吉水门锡铅锌矿、牛头山锡矿等中型矿床,银瓶山锡矿、大道山锡矿、尖吉山锡矿、仙水沥锡矿、分水坳锡矿等小型矿床,淘锡湖锡矿、圆盘背锡矿等矿点,反映区内具有良好的成矿地质条件。自2014年整装勘查区设立以来,先后在区内实施了“广东双华-平安镇地区矿产地质调查”与“广东莲花山断裂带南西段锡铜多金属矿整装勘查区矿产调查和找矿预测”共8个图幅1:5万矿产地质调查与找矿预测项目,获得了一大批锡矿找矿信息,区内累计发现以锡多金属矿床点72处,其中:中大型矿床1处,中型矿床5处,小型矿床21处,矿点45处;以8.4μg/g值圈出20个具有浓集中心的锡异常,构成5个异常集中区,圈定了东西两束北东向展布的锡地球化学异常带,异常带长近80km,宽4km~10km;为整装勘查区找锡矿提供了方向。

1 锡矿床成矿特征

广东莲花山断裂带属于武夷成矿带南段,是新华夏系东亚二个隆起褶皱带南段粤东沿海地区与南岭东西复杂构造带南缘交接复合部位,为莲花山锡铜多金属成矿带的核心区域。区内露地层主要有有下侏罗统上龙水组(J1sl)、银瓶山组(TJy)、长埔组(J1c)与吉水门组(J1js),主要为一套浅海潮坪相砂岩、粉砂岩-泥岩碎屑岩建造组合,与下伏上三叠统地层整合接触;中-上侏罗统热水洞组(J2-3r)、水底山组(J3sd)与南山村组(JKn)为一套陆相流纹质、英安流纹质凝灰岩、熔结凝灰岩及熔岩的(火山-沉积)碎屑岩建造组合;下白垩统官草湖组(K1g)为一套火山碎屑沉积岩和火山岩;其中,区内锡铜多金属矿床(点)主要赋存在侏罗系地层中。区内构造以北东向展布的莲花山断裂带为主,并具有多次构造旋回活动的基本特征,也是广东重要的二级构造单元分界线;该断裂带是粤东地区重要的锡多金属矿床成矿带,也是环太平洋成矿带的一部分,区内各类构造横斜展露,主要发育NE、NW、EW三种构造形迹;

勘查区内矿床(点)分布与北东向莲花山韧性剪切带及其控制的次级断裂密切相关,韧性剪切带经历了两次韧性剪切作用,即:151-162 Ma(晚侏罗世),发生韧性逆冲、褶皱和较深层次动力热变质;117.5Ma~129.7Ma(早白垩世),发生强烈韧性剪切、左行平移兼逆断层。区内共划分4处热动力变质带,即:山嶂~九龙嶂变质带、北山嶂~九龙嶂变质带、五指嶂~锅子嶂变质带与梅陇~鮜门~观音山变质带,分别构成八乡~淘锡湖~金坑矿带(11处矿产地)、仙水沥~分水凹矿带(8处矿产地)、塌山~银甁山矿带(22处矿产地)与长埔~吉水门矿带(19处矿产地)共4处矿产地密集带。区内岩浆活动十分强烈,晚侏罗-晚白垩世黑云母二花岗岩广泛发育于勘查区内,其中早白垩世细粒斑状黑云母二长花岗岩(ηγK1)、花岗斑岩(γπ)、石英斑岩(λοπ)等与锡多金属矿成矿关系密切。区内中大型锡多金属矿床有金坑锡铜铅锌矿,中型锡矿床有塌山锡矿、长埔锡铅锌矿、牛头山锡矿、吉水门锡铅锌矿、梅陇铅锌锡矿(图1)。

图1 莲花山断裂带南西段锡多金属矿产整装勘查区地质矿产简图

1.1 矿化特征

区内锡矿床类型多与同熔型岩浆活动有关,少量为河流沉积型砂矿床。勘查区内矿床,其矿床工业类型①锡石~硫化物型占43.9%;②锡石~硅酸盐型占39.1%;③石英脉型占12.2%;④云英岩型占2.4%;⑤斑岩型占2.4%。以锡石~硫化物型与锡石~硅酸盐型为主,其中:锡石~硅酸盐型锡矿主要分布在塌山~银甁山矿带及仙水沥-分水凹矿带,锡石~硫化物型主要分布在金坑~淘锡湖矿带和吉水门~长埔矿带。矿床中除锡以外,常常还共生或伴生有多种有用组分,如铜、铅、锌、银等,并且其规模较大,矿化集中,各种组分在空间上的紧密共伴生关系。主要金属矿物锡石、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、斑铜矿、黄铁矿、毒砂、磁铁矿等,矿石类型主要为铁锡矿石、锡石石英、铜锡银矿石、铜锡铅锌矿石、锡石硫化物矿石等。主要围岩蚀变有硅化、石榴子石化、黑云母化、绿泥石化、绢云母化、云英岩化等,其中硅化、石榴子石化、云英岩化与锡矿化关系密切。

1.2 成矿作用

整装勘查区内锡矿成矿作用与晚侏罗-早白垩世岩浆侵入活动在成因上密切相关,主要体现在成岩与成矿时代、矿床产出的部位、矿石类型、成矿元素、空间分带性、成矿阶段、物理化学条件、蚀变标志、物质来源等,均反映出一致和内在联系的特征和规律。

(1)成矿时代略晚于成岩时代,两者具有一致性。勘查区内锡矿床成矿与晚侏罗世花岗岩,早、晚白垩世的酸性侵入岩及脉关系较密切,成矿时代集中在130Ma~146 Ma,成矿地质体主要为细粒花岗岩(金坑),中酸性次火山岩中的石英斑岩(长埔、梅陇、吉水门、牛头山)与花岗斑岩(塌山、淘锡湖)、流纹斑岩(金坑)。

(2)锡矿主要产于岩体与围岩的接触带及岩体周边的围岩。产于接触带的矿体一般呈似层状、透镜状(金坑、长埔、梅陇、吉水门);产于岩体周边围岩中的矿体一般为呈脉状、浸染状(金坑、塌山、淘锡湖),脉状矿体与围岩界线清楚,赋存于层间滑动构造及韧性剪切带中似层状、浸染状矿体与围岩界呈过渡状;产于斑岩体及斑岩脉中矿体则产于岩体的顶部和上部(塌山、淘锡湖)。硅化、石榴石化、云英岩化、绿泥石化、黑云母化、矽卡岩化是区内重要的围岩蚀变,围岩蚀变主要发育岩体内外接触带以及断裂构造带中,其中硅化、云英岩化、石榴子石化等与矿化关系密切。岩浆是区内主要的成矿物质,伴有少量地层端元物质加入混合;成矿流体是混合成因的。混合的端员流体是再平衡的岩浆水和再平衡的大气降水。

(3)成矿系统的一致性及差异性。成矿元素主要为一套高中温元素组合,多为锡铜及锡铅锌,矿床中的铜、铅、锌,银等元素与锡元素的生成关系有两种认识,一是为同一成矿系统,从岩体向外成矿元素具有锡-铜-锌-铅-银的分带特征;二是锡多金属和铜铅锌银不属同一成矿系统形成的产物,只是在空间上的叠加所致,垂直分带为上Sn,下Cu的分带趋势(金坑、淘锡湖)、浅部富Sn,深部及外围贫Sn,富Pb-Zn。(长埔);反映出区域岩体与锡铅铅锌银多金属矿在空间上密切联系。

(4)矿床(点)与构造分布具有相似性。区内发育4个热动力变质带,呈雁列式展布,控制着区内绝大多数矿床的分布,北山嶂~九龙嶂动力变质带中分布有八乡~淘锡湖~金坑矿带,棉洋~双华变质带中分布有仙水沥~分水凹矿带,五指嶂~锅子嶂动力变质带中分布有塌山~银甁山矿带,梅陇~鮜门~观音山动力变质带中分布有塌山~银甁山矿带。

(5)相似的成矿阶段、成矿物理化学条件。区内锡矿床成矿阶段分为:成矿早阶段是以少量的锡石以及石榴石~黑云母化蚀变为特征的锡石~氧化物~(电气石)~毒砂阶段;成矿主阶是以发育黑云母化~(电气石化)-绿泥石蚀变为特征的锡石~硫化物阶段,特点是发育黑云母化~(电气石化)~绿泥石蚀变;成矿晚阶段是以发育绿泥石及碳酸岩等相对比较低温矿物为特征的硫化物-绿泥石化-碳酸盐化阶段。区内的锡多金属矿床显示出的成矿流体特征是中高温、中低盐度;具体表现在:长埔锡多金属矿床温度在270°左右,压力300-510 Pa×105,盐度小于10wt%;塌山锡矿床均一温度是240°~380°,压力是400-1300 Pa×105,盐度高(4.6wt%~21.6wt%);流体包裹体研究表明,长埔早期的锡石-石英-电气石阶段的均一温度是190℃~410℃,盐度是3.15WNacl%~16.15WNacl%;随后的锡石-硫化物阶段均一温度为180℃~385℃,盐度为2.51WNacl%~14.85 WNacl%;最后的成矿末期均一温度为160℃~315℃,盐度为3.65-11.80 WNacl%。

2 成矿规律

本区是一个强烈活动隆起带,构造、岩浆-火山活动频繁而强烈,形成规模巨大且分布有规律的动力热变质带,地层中的锡、铜、铅、锌元素具有较高的背景值及岩浆岩的重熔作用等,为锡多金属矿床的形成良好的先决条件,同时具有了以下成矿规律:①北东向断裂带控制矿带的分布,区内北部有金坑-八乡铜锡铅锌铁成矿带与南部有吉水门~长埔~黄羌锡铅锌成矿带均沿北东向构造成分布;北东向断裂带的次级构造、北西向或近东西向断裂、裂隙是容矿构造,控制矿体、矿化体的分布。②侏罗系地层是区内重要的赋矿岩层,区内北侧中-上侏罗统热水洞组(J2-3r)与南侧下侏罗统长埔组(J1c)、吉水门组(J1js)、上龙水组(J1sl)地层中的Sn、Cu、Pb、Zn背景值高,也是区内矿床(点)的重要赋矿层位。③动力热变质带是重要的赋矿空间,区内主要矿床(点)都沿北东向的动力热变质带展布,热变质带中的韧性剪切变形带(即糜棱岩带)脆性变形带(即破碎带)为区内矿体提供重要的赋存空间。④晚侏罗世~白垩世二长花岗岩、石英斑岩、花岗斑岩等与是重要的成矿地质体,与矿体产出空间密切相关,地质体的边缘的港湾状部位是重要赋矿位置,分布较多矿床,特别是与下侏罗统接触位置更是矿床的密集区。⑤岩体内多形成热液充填交代型或斑岩型矿床,而岩体与地层接触的外带常形成受动力变质热液改造的热液充填交代型矿床。⑥不同的成矿条件,形成不同类型的矿床,北部中-上侏罗统热水洞组(J2-3r)与晚侏罗世、早白垩世侵入岩区形成以硫化物型为主的锡铅锌矿床,中部下侏罗统上龙水组(J1sl)与晚白垩世侵入岩接触带形成硅酸盐型为主的锡矿床,南部下侏罗统长埔组(J1c)分布广泛而岩浆岩少出露地区形成以硫化物型为主的锡铅锌矿床。

综上所述,本区受控矿构造、岩浆岩作用等因素控制形成矿带及矿床,在不同的成矿条件下形成不同类型的矿床,矿床矿化的强弱又决定于成矿因素发育的完整程度。

3 找矿信息标志

3.1 地质要素

区内晚侏罗世~早白垩世的细粒花岗岩,二长花岗岩、中酸性次火山岩(流纹斑岩和花岗斑岩)、石英班岩是成矿的主导地质要素,也是重要的成矿地质体。层间滑动构造、韧性剪切带等成矿构造与成矿岩体(脉)总体均沿北东向展布,反映出区域构造-岩浆岩带的展布特征。北东向断裂构造与其次一级受北西向构造交叉部位,是含矿热液重要的储矿空间,是锡多金属矿富集区,在区内具体表现为八乡~淘锡湖~金坑成矿带、仙水沥~分水凹成矿带,塌山~银甁山成矿带、长埔~吉水门成矿带。因此,围绕着燕山期北东向构造特别是韧性变形带(即糜棱岩带)脆性变形带(即破碎带)及动力变质带-岩浆岩中的晚侏罗世-早白张世酸性岩浆侵入岩体特别是高分异I型花岗岩出露部位及可能的隐伏岩体顶部、与围岩接触带以及岩体外一定范围的围岩中,是下一步找寻锡多金属矿的有利地段。

3.2 锡元素化探异常

1:5万水系沉积物测量,整装勘查区内锡元素化探异常分布有东西两条带,与区内北东向展布的4个动力变质带分布高度吻合,区内已发现矿床(点)与锡化学异常有较好的重叠,东、西2条锡异常带均为锡多金属矿密集区,带内共有矿床(点)74处,已发现中大型矿床1处,中型矿床6处,小型矿床11处,矿(化)点55处。以8.4μg/g值圈出20个具有浓集中心的锡异常,构成5个异常集中区。其中锡异常东带北端长38.5km,宽1.2km~10.0km,异常面积约133km²,元素最高值Sn为3000×10-6,具4处明显的浓集中心,除Sn元素外,其它元素异常主要有W、Cu、Pb、Zn等,元素最高值Cu为192.5×10-6、Pb为539.4×10-6、Zn为1757.0×10-6、W为406×10-6,为金坑-十字路找矿远景区。东带南端长41.5km,具有6处较大规模的浓集中心,为塌山-江西坑、梅陇—吉水门、银瓶山区远景区。锡异常西带长80km,宽2.2km~10km,异常面积约296km²,元素最高值Sn为4000×10-6,具4处明显的浓集中心,除Sn元素外,其它元素异常主要有W、Cu、Pb、Zn等,元素最高值Cu为4058.5×10-6、Pb为346.5×10-6、Zn为2852.0×10-6、W为1234.8×10-6,为塌山-江西坑找矿远景区。金坑、淘锡湖、塌山锡矿、长埔锡铅锌矿、牛头山锡、梅陇铅锌锡矿、吉水门锡铅锌矿、仙水沥锡矿等锡矿床均有明显的锡异常与之对应,11处小型锡矿床和55处锡矿(化)点也产于锡异常范围之内。区内20个锡异常中,锡矿产地产出位置仅对应7个锡异常,而有13个锡异常需要进一步查证和勘查,同时也预示着区内锡矿资源找矿潜力仍然很大,是今后锡矿的找矿突破区。

4 找矿远景区

根据对区内锡多金属矿成矿地质特征、成矿作用与关键找矿信息分析等综合分析,对区内锡多金属找矿远景进行划分,其主要依据有:晚侏罗世-早白垩世酸性岩浆侵入体及其接触带、北东向韧性变形带(即糜棱岩带)与脆性变形带(即破碎带),锡元素地球化学异常带,以及分布有铜铅锌矿产地等条件。进而在区内圈定了5处找矿远景区,即金坑-十字路找矿远景区(A1)、仙水沥-分水凹找矿远景区(A2)、塌山-江西坑找矿远景区(A3)、银瓶山找矿远景区(A4)与长埔—吉水门找矿远景区(A5)(图3),各远景区特征如下。

4.1 金坑-十字路找矿远景区 (A1)

面积169.6km2,区内地层主要出露中-晚侏罗系热水洞组、水底山组、南山村组,发育有晚侏罗世花岗岩,白垩世花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩。区内北东向韧性变形带(即糜棱岩带)脆性变形带(即破碎带)发育,已发现金坑中-大型锡多金属矿、八乡中型铁矿,锡矿的主要成矿类型为中高温动力变质热液改造-充填型及斑岩型,区内尚分布有赤告岭、黄竹嶂、淘锡湖、高基坪、十字路、圆盘背、朱盆岭等13个锡矿床(点),区内已发现矿床(点)与锡化学异常有较好的重叠,远景区内的西南、中部及北东部有多个锡异常区。区内金坑矿床只评价了马山、崆角两个区段、且其矿体两侧的延长及延深尚未完全控制,尚有赤告岭和黄竹嶂矿段未开展评价工作;淘锡湖、高基坪、十字路、圆盘背、朱盆岭等锡矿床(点)只开展了预查及踏勘工作,区内锡矿还具有很大找矿空间。

4.2 仙水沥-分水凹找矿远景区 (A2)

面积117.7km2,区内地层主要出露早侏罗系上龙水组、长埔组、吉水门组,露晚侏罗世花岗岩,白垩世花岗岩、花岗斑岩。区内北东东向韧性变形带(即糜棱岩带)脆性变形带(即破碎带)发育,区内已发现金坑仙水沥锡多金属矿、丹竹坑锡钨矿,区内锡矿的主要成矿类型为中高温动力变质热液改造~岩浆期后热液充填型,区内尚分布有矿隆坝、分水凹等8个锡矿床(点),区内已发现矿床(点)与锡化学异常有较好的重叠,远景区内的东北、西北及南部有多个锡异常区。区内仙水沥矿床前人已提交了锡2470t,矿床的深部、矿体的两侧延长均未控制;丹竹坑、矿隆坝、分水凹等锡矿床(点)只开展了预查及踏勘工作,区内锡矿找矿空间较大。

4.3 塌山-江西坑找矿远景区 (A3)

面积147.2km2,区内地层主要出露早侏罗系银瓶山组、上龙水组、长埔组、吉水门组,主要出露晚侏罗世花岗岩,白垩世花岗岩及花岗斑岩。区内北东向韧性变形带(即糜棱岩带)脆性变形带(即破碎带)发育,已发现塌山中型锡矿,锡矿的主要成矿类型为中高温动力变质热液改造-充填型及斑岩型,区内尚分布有尖吉山、湖坑锡、江西坑、塘肚背、园潭、矿坳、新田、羊头坳、帝爷岭、三角窝点、塘尾点、坳下点、黄羌、葫芦铺、东岭、青塘等矿(床)点,区内已发现矿床(点)与锡化学异常有较好的重叠,远景区内的西部及中部有多个锡异常区。区内塌山矿床只评价了浅部、矿床的深部、矿体的两侧延长均未控制;尖吉山、湖坑锡、江西坑、塘肚背、园潭、矿坳、新田、羊头坳、帝爷岭、三角窝点、塘尾点、坳下点、黄羌、葫芦铺、东岭、青塘等矿(床)点只开展了预查及踏勘工作,区内锡矿还具有很大找矿空间。

4.4 银瓶山找矿远景区 (A4)

面积42.4km2,区内地层主要出露早侏罗系银瓶山组、上龙水组、长埔组,出露晚侏罗世花岗岩,早、晚白垩世花岗岩及花岗斑岩。区内北东向韧性变形带(即糜棱岩带)脆性变形带(即破碎带)发育,锡矿的主要成矿类型为中高温动力变质热液改造-充填型,区内分布有大道山、莲湖山、笔架山、银瓶山、脚头有岭、大湖山、倒把山等矿(床)点,区内已发现矿床(点)与锡化学异常有较好的重叠,远景区内的西南及中部有多个锡异常区。大道山、莲湖山、笔架山、银瓶山、脚头有岭、大湖山、倒把山等矿(床)点只开展了预查及踏勘工作,区内锡矿具有很大找矿空间。

4.5 长埔—吉水门找矿远景区 (A5)

面积182.6km2,区内地层主要出露早侏罗系银瓶山组、上龙水组、长埔组、吉水门组,中-晚侏罗系南山村组,出露晚侏罗世花岗岩,早、晚白垩世花岗岩及花岗斑岩。区内北东向韧性变形带(即糜棱岩带)脆性变形带(即破碎带)发育,已发现长埔中型锡矿、梅陇中型铅锌锡矿、牛头山中型锡矿、吉水门中型锡铅锌矿,锡矿的主要成矿类型为中高温-中温动力变质热液改造-充填型,区内尚分布有埔仔洞、潭内、安东山、红源、大坑矿、牛涌港等矿(床)点,区内已发现矿床(点)与锡化学异常有较好的重叠,远景区内的北东、中部及南西部有多个锡异常区。区内长埔、梅陇、牛头山、吉水门矿床只评价了浅部、矿床的深部、矿体的两侧延长均未控制;埔仔洞、潭内、安东山、红源、大坑矿、牛涌港、脚头有岭等矿(床)点只开展了预查及踏勘工作,区内锡矿还具有很大找矿空间。

前人曾利用锡元素地球化学原理,预测锡资源量150万吨,区内已探明锡资源量8万吨,锡矿资源潜力巨大。锡潜在资源量主要集中在仙水沥~分水凹和塌山~江西坑,其次是长埔—吉水门。应特别注意的是第四系覆盖层以下的找矿及中-大型锡多金属矿床深部第二成矿空间的找矿。

图2 莲花山断裂带南西段锡多金属矿产找矿远景区分布图

5 结论

(1)广东莲花山断裂带南西段整装勘查区成矿地质背景条件较好,锡矿成地质体为晚侏罗世~早白垩世中酸性侵入岩体;北东向断裂构造及动力热变质带控制区内锡矿带的分布,次一级北西向断裂控制矿体的产出;中-上侏罗统热水洞组(J2-3r)与下侏罗统长埔组(J1c)、吉水门组(J1js)、上龙水组(J1sl)地层是重要赋矿层位。

(2)圈定了5处锡矿找矿远景区,即:金坑~十字路锡矿找矿远景区(A1)、仙水沥~分水凹锡矿找矿远景区(A2)、塌山~江西坑锡矿找矿远景区(A3)、银瓶山锡矿找矿远景区(A4)与长埔~吉水门锡矿找矿远景区(A5),建议优先开展远景区勘查工作。

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