廣東大旗山鎢錫礦床地質(zhì)特征及控礦因素

郭楊豪，劉果果

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450001）

廣東紫金縣大旗山錫多金屬礦最早發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)初，從2005年正式進(jìn)入地質(zhì)詳查工作，但是迄今為止有關(guān)該區(qū)鎢錫礦的研究資料較少。筆者在前人的工作基礎(chǔ)上，對大旗山鎢錫礦的地質(zhì)特征及控礦因素進(jìn)行了研究，為該區(qū)后續(xù)的勘探工作提供參考資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于粵北地區(qū)永梅～惠陽拗陷帶、河源斷裂與蓮花山斷裂帶之間[1]。由于受多次構(gòu)造運動的影響，區(qū)域斷裂發(fā)育，燕山期構(gòu)造巖漿活動強(qiáng)烈。

區(qū)域出露的地層自下而上為：侏羅系下統(tǒng)金雞組及第四系沖洪積層（Q）。侏羅系金雞組地層是區(qū)域上鎢錫礦床的主要賦礦層位。

區(qū)域主構(gòu)造線呈北東～南西向展布，構(gòu)造以斷裂為主，褶皺次之，兩組主斷裂走向分別為北東向和北西向，斷裂裂隙有利于含礦花崗巖巖漿的侵位、熱液匯聚和成礦。

區(qū)內(nèi)巖漿巖活動以燕山期酸性-中酸性侵入巖為主，主要有燕山第一期中-細(xì)粒角閃石黑云母花崗閃長巖（γδy1）、燕山第二期中粒黑云母花崗巖（γy2）、燕山第三期中-粗粒黑云母花崗巖（γy3）、燕山第四期細(xì)?；◢弾r（γy4）、花崗斑巖（γπy4）等。燕山第二期花崗巖與區(qū)內(nèi)脈狀鎢錫礦等礦產(chǎn)的成礦關(guān)系最為密切。區(qū)域所處的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境有利于成礦，較常見的礦產(chǎn)多為燕山期內(nèi)生巖漿熱液礦產(chǎn)，分布于與北東向構(gòu)造有關(guān)的次級構(gòu)造破碎帶中。主要礦種有錫礦、鎢礦、鉬礦等，屬中高溫?zé)嵋憾嘟饘俪傻V遠(yuǎn)景區(qū)[2]。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

大旗山礦區(qū)位于廣東省紫金縣南160°方向約14km處，工作區(qū)呈近矩形，面積5.12km2，重點工作區(qū)包括大旗山和錫山寨兩部分。

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層主要為侏羅系下統(tǒng)金雞組下段（J1ja）地層及第四系沖洪積層（Q）。

（1）侏羅系下統(tǒng)金雞組下段（J1ja）：巖性組合從下到上（從西北到東南）主要有：含云母粉砂質(zhì)頁巖夾細(xì)粒長石石英砂巖；碳質(zhì)頁巖夾粉砂巖；中粒含云母長石石英砂巖夾泥質(zhì)頁巖；泥質(zhì)頁巖及中粗粒長石石英砂巖與砂頁巖互層；含云母粉砂巖、砂巖；中粒長石石英砂巖。侏羅系金雞組下段的中粒含云母長石石英砂巖夾泥質(zhì)頁巖層具高豐度的鎢、錫等金屬元素，是該區(qū)鎢錫富集成礦的礦源層。

（2）第四系沖洪積層（Q）：主要分布于河流或溝谷兩側(cè)，主要由砂、礫石、粘土等沖洪積物組成。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)受區(qū)域構(gòu)造影響，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，主要發(fā)育有北東、北西、南北向三組，其中北東向斷裂為礦區(qū)的主斷裂。

①北東向斷裂：走向為20°～40°，長約100m～600m，傾向南東，傾角45°～70°。區(qū)內(nèi)錫、鎢、銅、鋅礦多充填在該組構(gòu)造的次級構(gòu)造裂隙中[3]，北東向斷裂是該區(qū)錫多金屬礦的控礦和容礦構(gòu)造。②南西向斷裂：總體走向140°，長約40m～80m，傾向南西，傾角60°～80°。沿帶劈理發(fā)育，構(gòu)造破碎明顯，局部充填有含礦石英脈。③南北向斷裂：走向基本為南北向，產(chǎn)狀近直立，屬平移斷裂性質(zhì)。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖為燕山期第二期侵入巖，主要出露在礦區(qū)的東北角，面積約占礦區(qū)面積的1/5，為區(qū)內(nèi)唯一出露的巖體。代表性巖體主要為中～細(xì)粒黑云母花崗閃長巖體（γδy1）。該巖體與區(qū)內(nèi)鎢錫礦的生成存在密切聯(lián)系，鎢錫礦床均產(chǎn)于該期侵入巖體外接觸帶附近的構(gòu)造裂隙中，顯示出該區(qū)特有的鎢錫礦與巖漿侵入相關(guān)的成礦屬性。

3 礦床地質(zhì)特征

廣東大旗山鎢錫多金屬礦床類型是傳統(tǒng)的石英脈型鎢錫礦，礦體的形態(tài)變化受區(qū)內(nèi)成礦破碎帶控制。依據(jù)礦體形態(tài)、礦體產(chǎn)狀等特征，自南西向北東劃分為斷裂破碎帶大脈型礦體、斷裂破碎帶層狀型礦體、石英細(xì)脈型三種礦體。

3.1 斷裂破碎帶大脈型礦體

礦體呈相互平行的大脈脈組狀充填于錫山寨構(gòu)造破碎帶中，近北東向展布，含礦破碎帶與地層走向基本一致。代表性礦體V4，產(chǎn)于NNE向破碎帶中，頂?shù)装鍑鷰r均為灰白色細(xì)砂巖，礦體呈長條大脈狀，連續(xù)性較好，走向約18°，走向長681m，斜深175m，傾向SE，傾角為50°～80°，礦體平均厚度1.29m，礦體平均品位Sn0.807%、WO30.148%。

3.2 斷裂破碎帶層狀型礦體

礦體呈層狀充填于錫山寨構(gòu)造破碎帶中，代表性礦體V13，產(chǎn)于NE向破碎帶中，頂?shù)装鍑鷰r均為青灰色—灰白色細(xì)砂巖，礦體呈似層狀、薄層狀，走向約62°，走向長248m，斜深93m，傾向SE，傾角為58°～75°。礦體平均厚度1.34m，礦體平均品位Sn0.725%、WO30.085%。

3.3 石英細(xì)脈型礦體

礦體呈細(xì)脈狀產(chǎn)于大旗山花崗巖體外接觸帶的構(gòu)造裂隙中，含礦石英脈斜切地層走向。代表性礦體V56（圖1），產(chǎn)于北東東向～近東西向構(gòu)造帶中，頂?shù)装鍑鷰r為石英細(xì)砂巖、偶見黑云斜長花崗巖。礦體以薄脈狀為主、零星細(xì)脈狀，走向近EW向，走向長310m，斜深222m，西段傾向SE，傾角65°；中段及東段傾向SW，傾角50°～82°。礦體平均厚度0.29m，礦體平均品位Sn1.247%、WO30.186%。礦石主要是黑鎢礦、錫石，脈石礦物為石英。

平面上來看，以北東角花崗巖巖體為中心，3種礦體的分布具有一定的分帶性（圖2），自南西向北東依次為：斷裂破碎帶大脈型礦帶→斷裂破碎帶層狀型礦帶→石英細(xì)脈型礦帶。各礦帶WO3的含量變化不明顯，Sn的含量以北東角大旗山石英細(xì)脈較高，且礦化均勻。根據(jù)礦物的測溫結(jié)果表明，斷裂破碎帶充填的鎢錫石硅酸鹽型產(chǎn)于中高溫?zé)嵋?，而石英產(chǎn)于高溫?zé)嵋?，由南西向北東呈溫度升高趨勢，這說明石英細(xì)脈帶離巖體中心較近，且與前述石英細(xì)脈礦帶成礦元素含量較高相吻合。據(jù)此推測巖漿是由北東向南西侵入的，礦區(qū)北東側(cè)深部也是找礦前景區(qū)。

4 礦石特征

4.1 礦石礦物成分

礦石礦物包括金屬礦物和脈石礦物兩類。金屬礦物有錫石、黑鎢礦、毒砂、閃鋅礦、磁黃鐵礦等，主要工業(yè)礦物是錫石、黑鎢礦；脈石礦物主要有石英、絹云母、玉髓等。

4.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：以半自形晶粒狀、板柱狀為主。錫石為半自形、較自形的多面體球狀，呈浸染狀分布在脈石中間；黑鎢礦一般為半自形～自形的細(xì)板狀、針狀。

礦石構(gòu)造：以塊狀構(gòu)造為主，其次有浸染狀、條帶狀和團(tuán)塊狀構(gòu)造。

圖1 大旗山礦區(qū)60勘探線剖面圖

圖2 大旗山鎢錫礦礦化分帶圖

4.3 礦石化學(xué)成分

（1）礦石化學(xué)成分：斷層構(gòu)造帶及石英砂巖裂隙中賦存的Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5比正常石英砂巖高，微量元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sn、Mo、WO3、Bi等成礦元素分別比正常石英砂巖高一至幾個數(shù)量級，其中Sn為主要有益組分，錫石占總金屬量的97%，WO3、Cu、Zn、Bi、Au、Ag為伴生有益組分。

（2）主要有益組分品位變化規(guī)律：Sn、WO3品位的高低與斷層構(gòu)造帶及石英砂巖裂隙發(fā)育程度關(guān)系密切，構(gòu)造帶及裂隙發(fā)育程度高的部位Sn、WO3品位高，反之則低；礦床上部Sn、WO3品位高，往下礦化逐漸減弱，品位逐漸降低，一般工業(yè)礦體在帶內(nèi)420m～600m標(biāo)高出現(xiàn)；在水平方向上，礦體四周圍巖蝕變帶Sn、WO3品位逐漸降低，品位變化Sn0.223%～2.560%、WO30.012%～1.680%，屬較穩(wěn)定。選擇V1號礦體做Sn、WO3品位相關(guān)性分析，結(jié)果表明Sn、WO3品位基本是正相關(guān)關(guān)系（圖3）。

圖3 V1號礦體Sn、WO3品位關(guān)系曲線圖

5 控礦因素及成礦模式

5.1 物質(zhì)基礎(chǔ)

區(qū)內(nèi)主要礦種為錫礦，共（伴）生礦有黑鎢礦，錫、鎢等成礦元素主要由燕山期巖漿侵入活動提供。因此，礦區(qū)內(nèi)燕山期花崗巖體外接觸帶附近是尋找鎢錫礦的有利部位。

5.2 構(gòu)造條件

區(qū)內(nèi)鎢錫礦的形成受北東向斷裂控制，次級斷裂的交匯部位、斷裂破碎帶是巖漿及高溫氣液含礦流體上涌的主要通道。礦體形態(tài)和產(chǎn)狀與構(gòu)造帶基本一致，具明顯的構(gòu)造控礦、容礦特征。

5.3 成礦過程

區(qū)內(nèi)燕山期巖漿侵入活動頻繁，高溫含礦熱液在上升過程中逐漸冷卻，在侏羅系金雞組地層的斷裂破碎帶充填形成大脈型、層狀型、石英細(xì)脈型鎢錫礦體，均屬巖漿熱液充填型礦床。

5.4 成礦模式

斷裂破碎帶型礦體主要是燕山期黑云母花崗閃長巖巖漿侵入后與圍巖發(fā)生交代作用，在外接觸帶的斷裂中充填形成錫石硅酸鹽脈型錫多金屬礦體。錫山寨南段表現(xiàn)為礦體呈大脈脈組產(chǎn)出，大致平行，縱向延伸較長，且連續(xù)穩(wěn)定，產(chǎn)于侏羅系金雞組砂巖中；錫山寨北段表現(xiàn)為礦體呈層狀，產(chǎn)于斷裂破碎帶中。大旗山石英細(xì)脈型礦體主要是燕山期黑云母花崗閃長巖巖漿期后的含錫石英脈熱液沿圍巖中的斷裂上升冷卻而成，表現(xiàn)為礦體呈細(xì)脈狀產(chǎn)于石英脈中，縱向延伸較短，大致平行（圖4）。沿礦脈傾斜方向，中部相對富集錫石、黑鎢礦，下部礦化逐漸變貧。

圖4 大旗山鎢錫礦成礦模式圖