粵北銻礦床基本地質(zhì)特征及其硅化蝕變

李雪, 王潤婷, 李夢霞

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)院， 四川成都 610059）

1 粵北銻礦

1.1 礦床地質(zhì)概況

粵北地區(qū)輝銻礦礦床，主要位于曲江、樂昌及乳源三縣境內(nèi)。北面侵入體為九峰山花崗巖體，南面作東西向分布的為大東山及貴東兩花崗巖體。由于本地區(qū)構(gòu)造運動頻繁，故構(gòu)造相當復(fù)雜。曲(江)仁(化)東北向斷裂(長80km)與曲(江)梅(嶺)北東東向斷裂(長90km)西南端的交匯于韶關(guān)市郊及一六地區(qū)，曲江縣境的銻礦產(chǎn)地多集中于此，并且褶皺、斷裂發(fā)育。連縣松樹傍銻礦點則在西山斷裂帶的南端。

在“主巖”中的硅化巖體，除梅花街礦區(qū)是沿走向長達11km、規(guī)模較大之外，其他大致是沿走向延展幾十米不等，亦有少數(shù)超過1km的。含礦硅化巖“主巖”層位不定。如曲江縣境內(nèi)的輝銻礦礦床，雖不少是在上泥盆統(tǒng)天子嶺組灰?guī)r中，但中下泥盆統(tǒng)桂頭群砂巖、礫巖(周田銻礦)，中泥盆統(tǒng)及下石炭統(tǒng)灰?guī)r中亦有，而且下侏羅統(tǒng)砂頁巖中亦有礦化(天門坳銻礦)。不過有工業(yè)價值的輝銻礦礦床絕大多數(shù)與碳酸鹽巖硅化有關(guān)。

1.2 礦化特征

已知輝銻礦產(chǎn)區(qū)多出現(xiàn)在大構(gòu)造斷裂帶附近，即使在一個小礦范圍內(nèi)，也為斷裂破碎系統(tǒng)所控制。如梅花街銻礦是沿走向斷裂硅化而形成規(guī)模巨大的硅化帶。不過斷裂構(gòu)造發(fā)育，雖然對含礦熱液是有利于成礦的一方面，而另一方面斷裂構(gòu)造過于發(fā)育，則會使含礦熱液分散，形成的是星羅棋布的小礦，例如一六礦區(qū)見圖1。

圖1 廣東曲江一六銻-汞礦床分布圖

圍巖蝕變主要為硅化與碳酸鹽化，硅化巖一般致密堅硬，石英顆粒細小，大多呈原巖礦物的假象。除顏色外，其外表恒多保留原巖形態(tài)、大小構(gòu)造和結(jié)構(gòu)。輝銻礦晶體常呈粒狀或束狀晶簇，有時見發(fā)狀、針狀等。伴生礦物有少量雄黃、雌黃，黃鐵礦普遍存在，辰砂微量。次生礦物有黃銻華、銻赭石及銻華等。脈石主要為石英，次為方解石，黃石或有或無。

輝銻礦成礦溫度為153℃～223℃(爆裂法)，礦化一般可分為三個階段(梅花街礦田)∶第一階段，主要形成硅化巖與稀疏的浸染狀輝銻礦；第二階段，主要是在硅化巖中以裂隙充填為主的輝銻礦一石英脈，富礦大多在這一階段形成，第三階段，主要為輝銻礦一方解石脈。

1.3 硅化作用

硅化是指含礦富硅熱液與圍巖起反應(yīng)蝕變而形成含礦的硅化巖。最顯著的是碳酸鹽巖蝕變，從熱液中加入大量的SiO2，蝕變結(jié)果形成硅化巖。然而對銻汞礦床最普遍而具有找礦意義的碳酸鹽巖硅化蝕變?，F(xiàn)以曲江地區(qū)硅化灰?guī)r與未硅化灰?guī)r化學(xué)分析數(shù)據(jù)來說明在硅化蝕變作用中，物質(zhì)的變化情況如表1。

表1 曲江西岸銻汞礦田石英化（硅化）灰?guī)r與其圍巖主要化學(xué)成分對照表

通過硅比蝕變作用，一方面含礦熱液中大量的硅酸(SiO2)，消耗于與灰?guī)r交代造成硅化巖，并形成第一階段稀散的浸染狀輝銻礦，另一方面帶出的CaO、MgO、K2O+Na20等堿性組分參加到熱液中去，使熱液逐漸中和向堿性過渡，到達一定的PH值時，金屬礦物一輝銻礦等較集中析出沉淀，形成第二階段輝銻礦一石英脈。熱液到達一定的堿度時，硅化作用亦停止了。隨著溫度下降等因素，熱液中的鈣、鎂等物質(zhì)陸續(xù)析出，于是形成第三階段的輝銻礦一方解石脈。這說明硅化蝕變作用實際上是一種交代作用，以新的物質(zhì)SiO2(硅化巖)替代了原來的物質(zhì)Ca0+MgO(碳酸鹽巖)，其所形成的銻礦礦床，由于成礦溫度低，是屬于低溫熱液交代礦床。因此，在“主巖”中的物質(zhì)亦只有通過硅化蝕變作用才有可能轉(zhuǎn)移。

1.4 金屬物質(zhì)來源的探討

關(guān)于礦石物質(zhì)來源的問題，當前一般認為主要有兩種：一種是來源于地層中的，是屬于沉積的；另一種是熱液帶來的，是來自深源的，可能與巖漿活動有關(guān)。

我們從地層的含Sb、Hg豐度來看，一般認為本地區(qū)最重要含礦硅化巖的“主巖”天子嶺組平均含Sb為5.07×10-6。根據(jù)前述，地層（主巖）中所含的Sb只有通過硅化蝕變作用才能加入到熱液中去作為成礦組分，如沒有其他來源，單靠地層中若干濃度的Sb，不可能形成工業(yè)礦床，故主要的Sb不是來自地層。

再從一六地區(qū)硫化礦物的硫同位素組成來看，除1402-D3號黃鐵礦的δS34值為15.43%外，輝銻礦和辰砂的硫同位素δS34值與黑鎢一石英脈中的硫化物和多金屬鉛鋅礦硫化物礦石中的δS34值一般在10%以下，正值，而大多集中在5%附近，沒有很大的差異，表示其很可能是同源而不同階段的產(chǎn)物。

又從地區(qū)性花崗巖出露與成礦系列分布來看，低溫礦床與中高溫礦床在平面分布上似有一定的排列關(guān)系。如從連縣麻步水墟附近起北至臨武水頭墟(還要繼續(xù)北延)的西山斷裂帶來看，礦點分帶跡象似較明顯。這一條南北向的大斷裂，通過西山花崗巖體及其他地層(E、D、C及P)，長達50km。

圖2 西山斷裂硅化帶圖

這一斷裂帶從南往北，麻步水墟附近為石炭系與二疊系灰?guī)r及砂頁巖等出露地帶，有松樹傍輝銻礦礦點。其北石子場附近有汞礦暈；再往北沈家坑至大營一帶為中、上泥鹽統(tǒng)砂右、礫巖、砂頁巖及碳酸鹽巖巖層，作東西向分布；大營北至田洞心附近約8km的斷裂帶以東嶺腳一帶，為寒武系下組頁巖、碳質(zhì)頁巖夾砂巖所組成，有嶺腳鎢-錫礦床，沿斷裂斷續(xù)出現(xiàn)硅化帶，附近并有V、W、Cu礦暈存在；斷續(xù)出現(xiàn)硅化帶，僅文昌坪有一個銅礦點；西山花崗巖體與寒武系下組接觸帶亦有硅化，其北接觸帶的外接觸帶附近有銅及鉛鋅硫化物礦點。

綜觀西山斷裂帶所通過的地帶，其中在西山花崗巖體長16km地段，上面蓋層全被風化侵蝕殆盡，其出露的硅化帶，可能是代表較深部分，近于無礦硅化帶；大營東北嶺腳一帶出現(xiàn)寒武系下組巖層中的硅化帶，有嶺腳鎢錫礦(石英脈型)及V、W、Cu礦暈，可能是代表高溫帶礦化。而麻步松樹傍銻礦及其附近石子坳的汞礦暈，是代表硅化的低溫帶礦化。不過，麻步水至大營間16km的泥盆系至二疊系未見有硅化的報道，故推測其間應(yīng)有一個中溫礦化帶存在，可能有隱伏的鉛鋅礦，值得注意找尋硅化苗頭。從這一斷裂帶出露情況可說明含礦熱液應(yīng)來自深源，可能與巖漿活動有關(guān)。