廣東海豐縣筆架山錫礦地質(zhì)特征及成因

李表鵬，朱沛云，陳彥煜

(廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一地質(zhì)隊，廣東 汕頭 51504)

廣東海豐縣筆架山錫礦區(qū)位于海豐縣西北方向約9km處，蓮花山斷裂帶中段的南東側(cè)，銀瓶山礦田中部。屬于粵東錫銅多金屬成礦帶，具有極好的找礦前景。自從20世紀(jì)50年代起，廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一地質(zhì)隊陸續(xù)對礦區(qū)開展礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作，隨著勘查工作的深入而取得重大突破。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于武夷成礦帶南段、蓮花山斷裂帶南西段，屬蓮花山錫銅多金屬成礦帶的核心區(qū)域。蓮花山斷裂帶沿著蓮花山山脈向北東經(jīng)豐順、梅縣、大埔，進(jìn)入福建的華安、南靖一帶，向南西至海豐、惠東、寶安各縣，分別于大亞灣、深圳灣入南海，復(fù)又于萬山群島、高欄列島附近出現(xiàn)。廣東境內(nèi)延長約500km，寬20km～40km，局部可達(dá)60km[1]。

地層出露有三疊系、侏羅系、白堊系、古近系及第四系的沉積層，由老到新劃分如下：上三疊統(tǒng)銀瓶山組淺灰、黃灰、紫灰、灰白、灰色中厚層-厚層狀細(xì)-中粒長石石英砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖，下侏羅統(tǒng)上龍水組中厚層、厚層狀含炭質(zhì)泥巖，下侏羅統(tǒng)上龍水與長埔組并層灰白色中厚層-厚層狀細(xì)粒、粉砂質(zhì)細(xì)粒及中-細(xì)粒的長石石英砂巖夾灰、灰黑色泥巖組成，上侏羅統(tǒng)長埔組灰白、淺灰、灰色中厚層及厚層狀細(xì)粒長石石英砂巖，上白堊統(tǒng)南山村組流紋質(zhì)成分的火山碎屑巖及熔巖、中酸性英安-流紋質(zhì)成分火山碎屑巖和熔巖，上白堊統(tǒng)丹霞組礫巖、復(fù)成分礫巖、砂質(zhì)粉砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖或砂質(zhì)泥巖組成及第四系礫、砂與含砂粘土。

巖漿活動十分頻繁，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣，出露巖性為晚侏羅世花崗閃長巖與中細(xì)粒斑狀黑云母二長花崗巖；早白堊世中粒斑狀黑云母二長花崗巖、早白堊世細(xì)粒斑狀黑云母二長花崗巖、早白堊世微-細(xì)粒黑云母二長花崗巖，及晚白堊世中粒、細(xì)粒(含)斑黑云母花崗巖與晚白堊世花崗斑巖。此外，區(qū)域內(nèi)內(nèi)還出露大量呈北東向展布的花崗巖脈、花崗斑巖脈、石英斑巖脈、閃長巖脈、輝綠巖脈及煌斑巖脈等。

變質(zhì)巖較為發(fā)育，類型多樣，主要位于整裝勘查區(qū)內(nèi)五指嶂-鍋子嶂動力熱變質(zhì)帶(位于塌山-尖吉山一帶)南西側(cè)和梅隴-鮜門-觀音山動力熱變質(zhì)帶(位于長埔-吉水門-帶)北東側(cè)疊加部位。區(qū)內(nèi)受變質(zhì)作用影響的地層有上三疊-下侏羅統(tǒng)銀瓶山組與下侏羅統(tǒng)上龍水組與長埔組等地層。

受蓮花山斷裂影響，區(qū)內(nèi)各種構(gòu)造形跡廣泛發(fā)育，褶皺構(gòu)造主要有北東向銀瓶山背斜，斷裂構(gòu)造主要有北東向銀瓶山斷裂與東西向洋洞-青塘斷裂。

2 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境

礦區(qū)內(nèi)出露地層為上三疊統(tǒng)-下侏羅統(tǒng)銀瓶山組(TJy)的一套海相砂泥質(zhì)建造，該套地層已遭受變質(zhì)，為云母石英片巖；礦區(qū)內(nèi)侵入巖為晚侏羅世的細(xì)-中粒斑狀黑云母花崗巖的吊貢巖體，及零星出露的石英斑巖和花崗斑巖脈，對比銀瓶山礦田南西端長埔錫礦床石英斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為143.7±3.5Ma[2，3]，盡管在本區(qū)尚未有精確的成礦年代學(xué)數(shù)據(jù)，但其與粵東蓮花山整裝礦區(qū)內(nèi)金坑、淘錫湖、長埔、塌山等成巖年齡較接近，推測成礦作用也應(yīng)發(fā)生在早白堊世；構(gòu)造為銀瓶山壓扭性斷裂，呈北東向展布，走向50°～70°。礦區(qū)北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育(圖1)，在平面上、剖面上具明顯的舒緩波狀彎曲。區(qū)內(nèi)礦脈出露或隱伏于北東向花崗斑巖脈或石英斑脈附近；主斷裂旁側(cè)的次一級裂隙，礦脈與構(gòu)造線一致。礦脈的平面分布為雁列、尖滅側(cè)現(xiàn)、分枝復(fù)合等現(xiàn)象。

圖1 筆架山錫礦區(qū)地質(zhì)簡圖

1.第四系；2.下侏羅統(tǒng)上龍水組；3.上三疊統(tǒng)銀瓶山組；4.細(xì)-中粒黑云母花崗巖；5.花崗閃長巖；6.花崗斑巖脈；7.花崗巖脈；8.實、推測地質(zhì)界線；9.實、推測斷層；10.礦脈及編號；11.巖層產(chǎn)狀；12.斷層產(chǎn)狀；13.石榴石二云母片巖帶；14.硅化；15.老窿位置及編號

3 礦體基本特征

筆架山錫礦體呈脈狀賦存于斑脈巖外接觸帶上三疊統(tǒng)云母石英片巖的裂隙中，該地層巖石特征是擠壓破碎劇烈，片理發(fā)育，形成擠壓構(gòu)造帶。礦脈則產(chǎn)于構(gòu)造裂隙或片理中，各礦脈大致呈密集平行產(chǎn)出(圖2)。該礦區(qū)總礦化范圍寬約600m，長2km，礦體形態(tài)總體呈脈狀，但受構(gòu)造裂隙控制，形態(tài)變化也較大，如呈串珠狀、分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)、側(cè)列等形態(tài)。單脈規(guī)模不大，一般長100m～200m，最長可達(dá)540m，厚0.2m～1.0m，最厚可達(dá)2.15m；礦脈總體走向為50°～70°，傾向以南東為主，但少部分向北西方向傾斜，或地表為北西，往深部變?yōu)槟蠔|向傾斜，此現(xiàn)象受“×”型裂隙控制的結(jié)果；礦區(qū)平均品位Sn0.42ω%～13.27ω%。

圖2 筆架山礦窿素描圖

1.礦脈；2-糜棱巖化花崗巖；3-石英透鏡體；4-糜棱巖化花崗巖包體；5-小斷裂

礦物共生組合：礦石礦物有錫石、黃鐵礦、黃銅礦及少量毒砂、閃鋅礦、方鉛礦。硫化礦物主要出現(xiàn)于深部。脈石礦物有石英、黑云母、石榴石、綠泥石、絹云母、白云母和少量鋯石。生成順序為：錫石→黃鐵礦→黃銅礦→閃鋅礦→方鉛礦。結(jié)構(gòu)構(gòu)造為半自形晶粒結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)。錫石一般粒徑為0.02mm～0.12mm，個別可達(dá)3mm。

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變以黑云母化、石榴石化、硅化為主，次為綠泥石化、硅化，局部有黃鐵礦化、電氣石化。

4 礦床成因及成礦模式

4.1 成礦地質(zhì)條件

通過對已有資料[1-4]分析及本項目調(diào)查研究，區(qū)內(nèi)北東向銀瓶山壓扭性斷裂為主干斷裂，礦脈均賦存于主斷裂旁側(cè)的次一級裂隙，故銀瓶山斷裂應(yīng)為本區(qū)的成礦構(gòu)造，其次一級斷裂為儲礦構(gòu)造。受熱、動力的作用，使區(qū)內(nèi)地層變質(zhì)為一套變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖、變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖夾云母英片巖、云母石英片巖的變質(zhì)巖層。位于斑巖脈外接觸帶或附近的變質(zhì)巖層片理面、層理面或裂隙面為主要的容礦空間，即為重要的成礦結(jié)構(gòu)面。

(1) 構(gòu)造條件：侏羅紀(jì)末期，本區(qū)受強烈的火成活動影響，構(gòu)造多發(fā)育，為后來的礦液充填提供了通道及儲存環(huán)境。據(jù)礦脈產(chǎn)出規(guī)模，形態(tài)變化及脈壁不平直等現(xiàn)象，說明本礦區(qū)成礦裂隙主要與應(yīng)力有關(guān)；又據(jù)礦物間相互關(guān)系，說明本區(qū)構(gòu)造和礦液活動是同時的、多期次進(jìn)行的。從而形成了各種不同的成礦階段。

(2)火成巖條件：本礦區(qū)與火成巖關(guān)系缺乏充足論據(jù)，但據(jù)以下兩點地質(zhì)情況，推斷本礦床成因在空間和物質(zhì)成分上均與花崗巖體有關(guān)：筆架山東北部廣泛出露的細(xì)-中粒黑云母花崗巖，東南部出露花崗閃長巖侵入體；前人在本區(qū)附近出露的花崗巖體中采取的花崗巖樣(撿塊樣)中分析結(jié)果中均含有微量的Sn元素，同時在糜棱巖化花崗巖中進(jìn)行了人工重砂淘洗，一般也含有微量的錫石。

(3)地層條件：礦脈主要賦存在云母石英片巖或云母片巖與石英片巖層理中，前者性脆，易受構(gòu)造活動影響形成斷裂，后者往往呈薄層夾于前者中間，受應(yīng)力作用易滑動，為后來熱液充填和沉淀創(chuàng)造了良好的條件。同時。由于本區(qū)地層一般含有較多的錫元素，與熱液間易發(fā)生交代作用，從而促進(jìn)有用礦物沉淀和富集。

(4)礦床生產(chǎn)深度：關(guān)于成礦深度，我們通過以下幾個地質(zhì)現(xiàn)象從而進(jìn)行探討：(1)筆架山東北局部可見邊緣相斑狀花崗巖出露，前人老資料鉆孔也揭示了淺部出露糜棱巖化花崗巖，因此推斷與成礦有直接關(guān)系的花崗巖體的埋藏深度不會太大；(2)礦體產(chǎn)狀和形態(tài)變化復(fù)雜，常見尖滅，膨縮等現(xiàn)象，不規(guī)則的小脈也多有發(fā)育；(3)礦物成分簡單，各種礦石構(gòu)造在空間上彼此孤立分離，時間上也各自不一，同時，部分硫化物礦石中具有固溶體分離結(jié)構(gòu)現(xiàn)象；(4)錫石品味垂直方向變化大，由地表至地下100m左右，其品位成倍數(shù)-幾十倍下降，說明錫石是氧化作用下的產(chǎn)物。據(jù)上述地質(zhì)現(xiàn)象初步推斷，本礦床為淺-中深成的產(chǎn)物，但以淺成的可能性較大。

4.2 礦床成因類型

我們初步認(rèn)為該礦床為高-中溫?zé)嵋撼涮罱淮V床。主要推斷理由為以下兩點：(1)據(jù)礦石中礦物組成如石榴子石、黑云母、石英、毒砂、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等推斷為高-中溫?zé)嵋旱V床；(2)礦體形態(tài)復(fù)雜，常有不規(guī)則小脈產(chǎn)出；礦石構(gòu)造多為塊狀構(gòu)造，致密塊狀構(gòu)造及浸染狀構(gòu)造。

4.3 成礦模式

銀瓶山組地層本身蝕變作用并不強烈，更多的是作為容礦空間。結(jié)合本次野外調(diào)查及前期整裝礦區(qū)內(nèi)的成巖成礦年代學(xué)、同位素地球化學(xué)等證據(jù)研究，表明筆架山礦區(qū)礦化與花崗斑巖或石英斑巖關(guān)系密切，屬高-中溫?zé)嵋撼涮罱淮V床。在此基礎(chǔ)上，我們建立筆架山礦區(qū)的成礦模式，即受蓮花山斷裂帶動熱變質(zhì)作用的影響，銀瓶山地區(qū)發(fā)生強烈的變形及低級變質(zhì)作用，形成了寬厚的變質(zhì)巖帶及片理化帶；隨后的酸性巖漿順構(gòu)造面侵入，帶來了巨量的物源和熱源，同時先期構(gòu)造活化張開，為熱液運移提供通道；隨著大氣降水的加入，巖漿熱液與大氣降水在淺部發(fā)生循環(huán)，進(jìn)一步萃取銀瓶山組地層中賦存成礦金屬元素，隨后在構(gòu)造面(如裂隙面、片理化帶)中富成礦。因此，礦床的形成離不開花崗巖體、銀瓶山組地層以及韌性剪切帶三種要素。