粵東北仁差盆地北部差干礦床成礦機(jī)制探討

黃文生

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì)，廣東 河源 517001）

仁察盆地位于以河源—邵溝斷裂帶為代表的南嶺帶東西構(gòu)造帶與新加提斯構(gòu)造帶的交匯處，東西，北，北疊置。東部結(jié)構(gòu)帶，盆地內(nèi)已發(fā)現(xiàn)多處鉬、金、銀、鎢等多金屬礦床(點(diǎn))。差干礦床位于仁差盆地北部，本文從礦床成礦要素入手，開展成礦機(jī)制的分析研究，希望能夠?yàn)榈V床找礦實(shí)踐工作提供參考依據(jù)。

1 仁差盆地地質(zhì)概況

仁差盆地為K2-E斷陷盆地，受NNE向河源—邵武深斷裂的分支——鷓鴣隆斷裂和豬麻壩斷裂控制。盆地NNE向展布，在廣東省境內(nèi)長(zhǎng)16km，寬10～15km，面積200km2，往北延至福建省武平縣境內(nèi)（圖1）。與武平、紫金大型金多金屬礦屬同一成礦帶[1]。

圖1 仁差盆地地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1.1 盆地蓋層結(jié)構(gòu)

盆地蓋層具二元結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。K2以陸相火山噴溢——噴發(fā)為主，大體可劃分為下、中、上三組。下組（K21）以基性、中性、中酸性溢流為主；中組（K22）以山麓堆積和河流相沉積為主；上組（K23）以酸性噴溢噴發(fā)為主，總厚度2800m。E以濱湖相、河流相沉積為主，總厚度大于1000m，素有“火盆”套“水盆”之稱。

1.2 盆地基底

基底主要是∈淺變質(zhì)砂板巖、千枚巖、片巖及侵入其中的γ52中粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖，盆地東緣、東南緣另有D2-C1碎屑巖和碳酸鹽巖分布?！蕼\變質(zhì)巖為富含金老地層，廣東多數(shù)金礦與該地層有關(guān)。

1.3 盆地構(gòu)造

沿?cái)嗔褞?，盆地中的斷層結(jié)構(gòu)可以有條件地分為三類，即北北東向，東西向和西北方向，以北北東向?yàn)橹?，第二個(gè)方向是東西方向和西北方向。

（1）NNE向斷裂。NNE走向斷裂是仁差盆地中最重要的斷裂，以鷓鴣隆斷裂和豬麻壩斷裂（圖1）為代表，它們是控制盆地的山脈結(jié)構(gòu)。它們控制著盆地的形成和火山活動(dòng)，結(jié)構(gòu)大，活動(dòng)激烈，形成大的硅化帶或破裂的角礫巖帶，這種活動(dòng)是長(zhǎng)期的并且是遺傳的。

（2）EW向斷裂。EW構(gòu)造以麻樓斷裂帶為代表，該斷裂橫貫仁差盆地南緣，是一條長(zhǎng)期活動(dòng)的復(fù)雜構(gòu)造帶。EW向與NNE向相互交切、復(fù)合，控制著葉塘組上組酸性巖漿的活動(dòng)[2]。

（3）NWW向斷裂。NWW向斷裂主要表現(xiàn)為硅化帶及中基性巖脈，中基性巖脈以近等間距出現(xiàn)在盆地內(nèi)，自南往北大體以2km～3km間距分布。

2 差干礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

差干礦床位于仁差盆地北部，礦床地層較簡(jiǎn)單，構(gòu)造發(fā)育，火山活動(dòng)強(qiáng)烈（圖2）。有寒武系、上白堊統(tǒng)、古近系及第四系等地層。

圖2 差干礦床地質(zhì)示意圖

寒武系（∈）：為礦區(qū)最老地層，它和γ52花崗巖構(gòu)成盆地基底。為淺變質(zhì)巖系，為一套巨厚類復(fù)理式碎屑巖建造。巖性為綠色中粗粒變質(zhì)砂巖、板巖、千枚巖、片巖等組成。

上白堊統(tǒng)分為上、中二組。中組（K22）為一套河湖相紫紅色砂巖、砂礫巖層。上組（K23）為一套陸相酸性噴發(fā)巖，大面積分布于全區(qū)。主要由流紋質(zhì)火山碎屑巖和熔巖組成，為主要含礦巖系。

古近系（E）：不整合面分布在該范圍的北部，覆蓋了上白堊統(tǒng)。設(shè)計(jì)用于收集沉積在內(nèi)陸河流和湖泊中的磨拉石建造。主要巖性為泥灰?guī)r、砂巖、砂礫巖、礫巖。在該層底部見鉬工業(yè)礦化。

2.2 構(gòu)造

礦床構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，主要有基底凹槽構(gòu)造、古火山口構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。

（1）凹槽構(gòu)造，主要受基底隱伏斷裂、火山塌陷和古地理古地貌所控制，長(zhǎng)4.4公里，寬1.4公里，走向290°～300°。它既是控制含礦流紋巖舌狀體的有利空間，又是控制礦體的一級(jí)斷裂。

（2）古老的火山口結(jié)構(gòu)位于礦區(qū)東南部的礦化區(qū)3112礦化點(diǎn)中，是含礦流紋巖的露頭，在后期被輝綠巖脈阻塞。

（3）北北東向斷裂構(gòu)造以鹿子坑斷裂為代表，切穿侏羅—白堊系整個(gè)地層，為貫通式構(gòu)造。走向15°～20°，局部40°～50°，傾向NWW，局部SE，傾角60°～80°，北部較陡，傾角70°～80°，南部較緩，傾角50°～60°。構(gòu)造規(guī)模較大，兩頭延至區(qū)外，長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米，寬幾十厘米至三、五米，最寬十多米。裂縫壓縮膨脹現(xiàn)象明顯。平面呈斜行狀分布，橫截面為字母形，結(jié)構(gòu)表面平坦且呈波浪形，這是向左移動(dòng)的普通壓縮扭剪。鹿子坑斷裂帶主要由硅化斷裂帶、碎裂帶、構(gòu)造角礫巖、斷裂帶、剪切帶等組成。由于圍巖的物性差異，這些特征在剛性巖石中表現(xiàn)非常明顯，而在半塑性的綠色火山巖碎屑巖中則不甚清楚，僅顯壓碎的小羽毛狀裂隙及硅化等。礦化分布在該斷裂上盤500米內(nèi)，是主要控礦構(gòu)造。

北西向構(gòu)造以硅化帶和輝綠巖充填的張性斷裂為主。

北北西向構(gòu)造分布于礦區(qū)西部，如上村斷裂表現(xiàn)為張性構(gòu)造角礫巖帶，走向345°，傾向北東東，傾角55°～65°。

（4）層間破碎帶，是由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或巖層的弱變形導(dǎo)致巖層間滑動(dòng)，產(chǎn)生低級(jí)別的層間裂隙。表現(xiàn)形式為傾角較緩的層間破碎帶，位于集塊熔巖與流紋巖的接觸界面，巖石破碎，構(gòu)造裂隙及蝕變發(fā)育，厚度幾米至幾十米，規(guī)模較大，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，與鉬多金屬礦關(guān)系密切。

2.3 巖漿巖

該礦床花崗巖僅見于深部，為淺紅色、淺紫紅色細(xì)?；◢弾r，具文象結(jié)構(gòu)，故稱文象花崗巖（γ52），為盆地基底巖石。呈巖基狀，其成巖同位素年齡為179.3±1.4、186.4±1.2Ma。礦床火山活動(dòng)強(qiáng)烈，晚白堊世達(dá)到高峰，其火山活動(dòng)從弱到強(qiáng)爆炸→噴溢→強(qiáng)裂，爆炸→噴發(fā)→侵出。

2.4 含礦層特征

成礦作用主要發(fā)生在上白堊統(tǒng)下古近統(tǒng)砂巖和火山巖中，從上到下分為五個(gè)含礦層：即0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ五個(gè)含礦層位（圖3），其礦化特征簡(jiǎn)述如下：

圖3 差干礦床綜合剖面示意圖

“0”含礦層，礦化賦存于古近系（E1）層位中，靠近不整合附近，含礦巖性為含礫粗砂巖、砂巖、泥灰?guī)r。巖層走向北北東-北東，傾向北西，傾角8°～20°，礦化與植物碎片、氧化-還原過渡帶、層間破碎帶、構(gòu)造裂隙、熱液活動(dòng)和圍巖蝕變有關(guān)。

“Ⅰ”含礦層，礦化分布在鹿子坑斷裂上盤，硅化帶展布范圍內(nèi)的熔巖晶系凝灰?guī)r(K23e)靠近頂部不整合面附近，巖石裂隙發(fā)育。

“Ⅱ”含礦層，礦化分布在鹿子坑斷裂西側(cè)綠色火山碎屑巖(K23b)中。該層由24個(gè)小層組成，厚100m～300m，層位多，結(jié)構(gòu)面復(fù)雜，各層巖石機(jī)械物理性質(zhì)差異大，易產(chǎn)生層間滑動(dòng)，造成巖石破碎、層間裂隙發(fā)育，有利于礦化富集。礦體分布在氧化-還原過渡帶的還原層中及各種界面附近或?qū)娱g破碎帶內(nèi)和淺色層中，即集塊巖與層凝灰?guī)r之間。

“Ⅲ”含礦層，礦化賦存在(K23a-2)流紋巖舌狀體前緣及兩翼地段，處于黃綠色蝕變流紋巖與紫紅色流紋巖的變異部位。礦化巖性主要為流紋巖頂部相氣孔狀球粒流紋巖和上覆灰綠色、肉紅色集塊熔巖，礦體由兩種類型的巖性接觸部分形成：具有發(fā)育的裂縫和層間滑動(dòng)，并形成層間斷層帶，這是礦體的主要含礦層位。

“Ⅳ”含礦層，礦化主要賦存于K22砂巖、地下花崗巖和變質(zhì)巖中不整合面附近和下方的火花和不整合面，礦石層主要受地下隱伏斷層和不整合面的構(gòu)造以及花崗巖-變質(zhì)界面的控制。金礦化最高品位91g/t，即出現(xiàn)在K22砂巖、砂礫巖層中。該礦床Ⅳ含礦層是鉬、金、銀還有Pb、Zn等多金屬礦主要含礦層位之一。而且北部比南部要好，主要因素還是與基底隱伏斷裂構(gòu)造有關(guān)。

3 礦床成礦要素

3.1 構(gòu)造因素

差干礦床位于NNE向鹿子坑斷裂和一組以輝綠巖為代表的NW向構(gòu)造的交匯部位。

（1）古“火山口”構(gòu)造是導(dǎo)礦的優(yōu)越渠道，3112古火山口早期噴溢出流紋巖巖被，向北西延伸，呈一“舌狀體”，在凝結(jié)過程中，它形成了一系列裂縫，為以后的熱液成礦奠定了空間基礎(chǔ)。輝綠巖沿著火山的喉嚨侵入，形成了巖石變形。輝綠巖的變形表現(xiàn)為地表侵入巖相，地下火山管道相，外壁流紋巖。它的引入導(dǎo)致形成有利的成礦結(jié)構(gòu)。管道內(nèi)部和外部接觸區(qū)域中的空間。在巖石變形內(nèi)部和外部的接觸區(qū)中可以看到鉬和其他多金屬礦物的商業(yè)礦體，而流紋巖舌的前部和側(cè)面則成為多金屬礦體分布的主要區(qū)域[2]。

（2）斷裂構(gòu)造是控礦、導(dǎo)礦、儲(chǔ)礦的良好空間。鹿子坑斷裂是多金屬礦主要控礦構(gòu)造。該多金屬礦位于盧子坑斷層吊墻的500m～600m之內(nèi)，在某些地區(qū)，例如南部的下舉河地區(qū)，在盧子坑斷層或其附近發(fā)現(xiàn)了鉬，金和銀的工業(yè)礦體。

礦床的深埋斷層構(gòu)造是盧子坑斷層的次生構(gòu)造，提供了良好的儲(chǔ)礦和儲(chǔ)藏空間。在此部分的深處，開發(fā)了五個(gè)隱藏的斷層結(jié)構(gòu)F1～F5，主要聚集體是構(gòu)造角礫巖和碎裂巖，在斷層構(gòu)造發(fā)育的部分，構(gòu)造裂縫和巖石碎裂發(fā)展，為儲(chǔ)藏礦物流體奠定了良好的基礎(chǔ)。角礫巖的構(gòu)造性斷裂帶，碎裂碎屑巖和斷裂帶等發(fā)達(dá)區(qū)域的礦化規(guī)模相對(duì)較大。鉬，金和銀的主要礦體位于F2和F3隱性斷層的較大構(gòu)造帶之內(nèi)和附近。礦體主體（礦化部分）與斷層結(jié)構(gòu)重疊。隱伏斷層的結(jié)構(gòu)控制著礦體的分布。

斷層和斷層結(jié)構(gòu)的發(fā)育程度決定了礦化的垂直程度和規(guī)模。在斷裂帶和構(gòu)造角礫巖帶中發(fā)展了豐富而強(qiáng)大的多金屬工業(yè)礦化區(qū)[3]。

3.2 巖性因素

差干鈾多金屬礦主要賦存于氣孔流紋巖、球粒流紋巖（K23a-2）和砂巖、砂礫巖（K22）中。流紋巖具有發(fā)達(dá)的孔隙和球晶，巖石易碎且堅(jiān)韌，在結(jié)構(gòu)的作用下會(huì)產(chǎn)生裂紋，很容易被破壞并破碎成碎裂巖和角礫巖。砂巖和鈣錳礦具有復(fù)雜的成分，主要是花崗巖礫石，具有高孔隙度，很容易被結(jié)構(gòu)破壞，有利于液態(tài)礦石的遷移和沉降。

3.3 火山作用

差干多金屬礦床礦化富集地段距差干3112古火山口1.5km左右，由火山口→火山口外→遠(yuǎn)離火山口，礦化逐漸變好。該地區(qū)的巖石富含硅和堿，而鈣和鎂則較差。氧化鉀比氧化鈉大。它屬于有利于多金屬鉬礦床形成的酸性火山巖群?；鹕狡诤?，引入成礦熱液，由于火山活動(dòng)，大量的地下水變成了火山熱水。該區(qū)域內(nèi)大量CO2氣體的存在是火山期后長(zhǎng)期反應(yīng)活性的結(jié)果。該地區(qū)的地下水被歸類為HCO3地下水，它允許火山熱液，火山熱水和其他含礦溶液滲透并混合形成新的含礦熱液，不斷補(bǔ)充新礦物質(zhì)以及形成多種相活性礦體。如鈾的同位素年齡為11、28、63Ma，從成礦年齡來看，有早有晚，顯示多期次特點(diǎn)。

4 結(jié)論

在空間形態(tài)上，差干礦床受北西向凹槽構(gòu)造及北東向斷裂構(gòu)造聯(lián)合控制，礦床各礦體的產(chǎn)出受巖層界面、噴發(fā)間斷面、不整合面、巖性等控礦明顯。

查干多金屬鉬礦床位于東北走向的盧子坑斷裂與一組以輝綠巖為代表的西北走向結(jié)構(gòu)的交匯處。凹槽結(jié)構(gòu)是用于控制多金屬沉積物的位置的有利空間。槽形結(jié)構(gòu)不僅是控制含礦流紋巖舌，砂巖和方粒巖的有利空間，而且還是集水區(qū)和礦坑，對(duì)礦石有利。層，斷層構(gòu)造帶，斷裂帶和高孔隙率帶持續(xù)向凹陷區(qū)匯聚。礦體主要位于流紋巖舌的前部和兩側(cè)。礦床內(nèi)巖石富硅偏堿，貧鈣、鎂，氧化鉀大于氧化鈉，屬于有利鉬、金、銀多金屬礦成礦的酸性火山巖系，巖石性脆，剛性，孔隙度較大，裂隙發(fā)育，易破碎，有利于礦液的運(yùn)移和沉淀?；鹕交顒?dòng)為礦床的形成帶來了豐富礦源，包括火山巖圍巖及火山噴氣階段從深部巖漿源帶來部分。在爆破階段，它進(jìn)入熱液（水）階段。在火山熱液，火山熱水和地下水的漫長(zhǎng)地質(zhì)過程中，母巖中的多金屬鉬離子逐漸浸出，形成含礦流體。受基底凹槽構(gòu)造、北東向鹿子坑斷裂聯(lián)合作用，于差干礦床形成深凹陷區(qū)，成礦流體在該區(qū)匯集。含礦流體在巖石裂隙及噴發(fā)界面附近、地層界線附近等有限空間運(yùn)移過程中，與圍巖發(fā)生交代反應(yīng)而沉淀形成礦體[4]（圖4）。

圖4 構(gòu)造與礦化的空間關(guān)系平面示意圖

綜上所述，查干礦床富含礦物質(zhì)，熱源和水。成礦物質(zhì)的來源和水體具有明顯的二元性。礦床的成因必須與火山作用有關(guān)。它是由火山熱液，火山熱水和地下水共同作用形成的多基因分層礦床。