廣東與燕山期巖漿作用有關(guān)礦產(chǎn)資源的區(qū)域成礦分帶特征及成因

楊大歡，古志宏

(廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣東 廣州 510080)

0 引言

燕山期，廣東省以全區(qū)性花崗巖漿的多次侵入為主要特色，并有強(qiáng)烈的中酸性巖漿的侵入-噴出活動(dòng)；伴隨巖漿的侵入-噴出，爆發(fā)了大規(guī)模的成礦作用，形成一系列與巖漿作用有關(guān)的有色金屬、稀有金屬、黑色金屬、貴金屬及非金屬礦產(chǎn)。對這些礦產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)合理的自然歸類，研究成礦規(guī)律，由來已久[1-12]①，相關(guān)成果對找礦勘查工作部署的重要性不言而喻。但由于不同作者掌握的資料及研究工作的側(cè)重點(diǎn)不同，所厘定的礦床成礦系列有差異，對其成礦地質(zhì)構(gòu)造背景的認(rèn)識(shí)也有歧見。本次筆者等開展《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志?廣東卷》的研編，在全面系統(tǒng)地搜集廣東境內(nèi)礦產(chǎn)地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年在基礎(chǔ)地質(zhì)研究方面取得的新進(jìn)展，參照陳毓川等[6，13]對礦床成礦系列概念的論述，根據(jù)廣東礦床的成礦時(shí)代、成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、主要成礦作用及形成的礦床組合，重新厘定了礦床成礦系列；并對區(qū)域成礦分帶及其成因進(jìn)行了探討。本文即為該成果的一部分。

1 與燕山期巖漿作用有關(guān)的礦床成礦系列

廣東省與燕山期巖漿作用有關(guān)的礦產(chǎn)，共厘定了4個(gè)礦床成礦系列，12個(gè)礦床成礦亞系列(表1)。各礦床成礦系列的特征已有專文論述[14]，限于篇幅，這里不再贅述。

表1 廣東與燕山期巖漿作用有關(guān)的礦床成礦系列

2 區(qū)域成礦分帶特征

2.1 區(qū)域成礦分帶

廣東省與燕山期巖漿作用有關(guān)的礦產(chǎn)，不同礦種，分布情況有差異。鎢礦主要集中分布于粵北地區(qū)；錫礦以粵東地區(qū)礦化范圍最廣，強(qiáng)度也最高；銅礦、鉬礦集中分布的態(tài)勢遠(yuǎn)沒有鎢礦和錫礦明顯，兩者以沿吳川—四會(huì)斷裂帶礦化最強(qiáng)；鉛鋅礦的礦化范圍最廣，但除了厚婆坳礦區(qū)，礦化較強(qiáng)的區(qū)域?yàn)橥砉派　③赀^渡帶。

綜合不同類型礦產(chǎn)的分布，廣東與燕山期巖漿作用有關(guān)的礦產(chǎn)，其區(qū)域分帶見圖1。

圖1 廣東燕山旋回與巖漿作用有關(guān)的礦產(chǎn)區(qū)域成礦分帶簡圖

1)粵北(南嶺)地區(qū)，從東到西可分為五個(gè)帶：U礦帶→W-螢石-Sn(-Pb-Zn-Mo-Bi-Cu)礦帶(也涵蓋了U礦帶的范圍)→W-Sn-Fe-Sb-Pb-Zn-Cu(-Nb-Ta-硼-砷-Hg-Ag-Bi-Mo-螢石-滑石)礦帶→Au-W-Pb-Zn礦帶。該分帶是粵北地區(qū)燕山期以殼源為主的巖漿活動(dòng)與相應(yīng)的礦化活動(dòng)有規(guī)律地演化形成。其中，“U礦帶”、“W-螢石-Sn(-Pb-Zn-Mo-Bi-Cu)礦帶”和“Au-W-Pb-Zn礦帶”位于晚古生代隆起區(qū)，“W-Sn-Fe-Sb-Pb-Zn-Cu(-Nb-Ta-硼-砷-Hg-Ag-Bi-Mo-螢石-滑石)礦帶”位于晚古生代坳陷區(qū)，表明該分帶與成礦地質(zhì)環(huán)境有關(guān)。尤其是“W-Sn-Fe-Sb-Pb-Zn-Cu(-Nb-Ta-硼-砷-Hg-Ag-Bi-Mo-螢石-滑石)礦帶”東南部的鐵錫礦床，明顯受晚古生代第一個(gè)海侵序列底部由碎屑巖向碳酸鹽巖過渡的巖性層位控制[10]。各礦帶內(nèi)，依具體的成礦條件，進(jìn)一步形成礦田或礦化集中區(qū)。

2)“深大斷裂帶與燕山期基性、中酸性侵入巖有關(guān)的Cu、Pb、Zn、Au、Fe、Mo、W、硫、Ti礦床成礦系列(Ⅰ)”，以特有的礦化組合沿深大斷裂帶插入?yún)^(qū)域性礦帶中。如沿吳川—四會(huì)斷裂帶分布的“Cu-Mo-Fe-Pb-Zn礦帶”、“Mo礦帶”、“Mo-W礦帶”，沿河源斷裂帶分布的霞嵐鐵鈦礦床。成礦與基性、中酸性侵入巖沿深大斷裂帶的侵入有關(guān)。

3)廣東沿海地區(qū)大部分屬與燕山中晚期殼源花崗巖類有關(guān)的“Fe-W-Sn-Mo-Nb-Ta-Pb-Zn-螢石(-砷-水晶-鉀長石-Rb-Au-Be-重晶石)礦帶”(礦床成礦亞系列為Ⅳ-2)。由于地域廣，不同地區(qū)具體的礦化組合有差異，可歸屬不同的礦化集中區(qū)。該帶內(nèi)，在粵東地區(qū)，還疊加了與殼幔混源型花崗巖類有關(guān)的“Sn-W-硫鐵(-Cu-Co-Pb-Zn-Ag)礦帶”(礦床成礦亞系列為Ⅳ-3)和火山盆地區(qū)與陸相火山活動(dòng)有關(guān)的“Cu-Pb-Zn-Fe-Sn-U(-Ag-葉蠟石-Au)礦帶”(礦床成礦亞系列為Ⅳ-4)。

4)粵西云開隆起區(qū)礦床組合比較復(fù)雜，以與區(qū)域變質(zhì)、動(dòng)力變質(zhì)及燕山期花崗巖類有關(guān)的“Au-Ag礦帶”(Ⅲ-1)為主，疊加了與燕山晚期殼源花崗巖類有關(guān)的“W、Sn、Mo、Cu、Fe、Pb、Zn、Ag礦帶”。其中，“Au-Ag礦帶”向東、北東，還可斷續(xù)延至粵中增城、粵東北龍川一帶，只是后兩者礦化微弱。云開(—增城—龍川)地區(qū)為區(qū)域上長期活動(dòng)的構(gòu)造帶，巖漿活動(dòng)和成礦作用具有多期多階段的特點(diǎn)，所以，礦床組合也是不同期次、不同礦床成礦系列的疊加。

綜合廣東省礦產(chǎn)的區(qū)域分布，燕山期與巖漿作用有關(guān)的礦產(chǎn)，除Ⅰ礦床成礦系列呈線型沿深大斷裂帶分布外，其他礦床成礦系列均呈面型分布。粵北、粵中地區(qū)成礦主要與殼源花崗巖類有關(guān)，深大斷裂帶礦床成礦系列(Ⅰ)主要與殼幔混源(也有幔源，如霞嵐)花崗巖類有關(guān)。粵東地區(qū)存在殼源、殼幔源巖漿成礦作用在地域上的疊合，粵西地區(qū)成礦作用的長期性比其他地區(qū)更明顯。如果只考慮由殼源巖漿成礦作用形成的礦產(chǎn)，則可以粵北為中心，向南大致分出三個(gè)帶(圖2)：

圖2 燕山期殼源巖漿作用礦床的礦化分帶簡圖

1)W帶：為贛南—粵北鎢礦帶的組成部分，沿九峰巖帶和貴東—青嶂巖帶展布。該帶以鎢礦占絕對優(yōu)勢。鎢礦有樂昌西坑、龍頸、禾尚田，曲江一六、瑤嶺，始興梅子窩、石人嶂、師姑山，南雄棉土窩，翁源紅嶺，連平雞啼石、鋸板坑等。以熱液脈型黑鎢礦床為主，亦有蝕變花崗巖型黑(白)鎢礦床和矽卡巖型白鎢礦床。伴生輝鉍礦、輝鉬礦及少量銅、鉛鋅礦。

2)Fe-Sn-W帶：位于廣東中偏北部地區(qū)。主要礦床有乳源黃家山錫礦床、謝家山錫礦床，英德八寶山錫礦床、鎢礦床，懷集多羅山鎢礦床、白鶴山鎢礦床，云浮金子窩錫礦床、大金山鎢錫礦床，連平大頂鐵錫礦床，翁源陳村鐵礦床，紫金文官坪錫礦床，興寧鐵山嶂鐵錫礦床，平遠(yuǎn)尖山鐵礦床，五華寶山嶂錫礦床、汶水鎢鉬礦床，梅縣官坑鎢礦床等。鐵礦為矽卡巖型磁鐵礦，鎢礦主要為熱液脈型黑鎢礦；錫礦以矽卡巖型為主，也有熱液脈型。其中，矽卡巖型鐵(錫)礦床以吳川—四會(huì)斷裂帶為界，東側(cè)為大頂式鐵錫礦床，西側(cè)為藤鐵式鐵錫礦床。

3) Sn-Pb-Zn帶：主要分布于南部地區(qū)。錫礦床有羅定旗山、信宜錫坪、博羅楊梅水、紫金鐵嶂、潮州厚婆坳等，鉛鋅礦床有云浮高棖、高明橫江、鶴山白云地、龍門上蒼等。鉛鋅礦以熱液脈型礦床為主；錫礦有熱液脈型、矽卡巖型和斑巖型。

2.2 區(qū)域成礦作用的時(shí)空演化

圖3為根據(jù)同位素年齡及礦化分布地域編制的礦化時(shí)空分布圖(未考慮鈾礦)?？梢钥闯?，燕山期與巖漿作用有關(guān)的礦化，在時(shí)空上具有一定的演化規(guī)律：

云開(—增城—龍川)地區(qū)為加里東以來的長期隆起區(qū)，成礦作用歷史最長，從早侏羅世—晚白堊世(同位素年齡178.7～76.6Ma)；礦化類型有鐵、金、銀、錫、鎢、銅、鉛鋅等。其西北側(cè)的粵北地區(qū)，成礦時(shí)代主要集中在晚侏羅世。以大寶山鉬鎢礦和禾尚田鎢礦形成最早，成礦時(shí)代分別為(164.7±3)Ma[15]和(161.1±1.1)Ma[16]，向東、向南有變新的趨勢，中洲鐵礦和鋸板坑鎢礦形成于早白堊世。梅州—惠州—臺(tái)山地區(qū)，成礦時(shí)代為晚侏羅世—早白堊世，但明顯比粵北地區(qū)晚；礦化以鎢、錫、鉬、金、銀、鐵等為主。粵東沿海地區(qū)，成礦時(shí)代更新，長埔—西嶺一帶錫的成礦作用可延至晚白堊世；礦化類型為錫、鉛鋅、銅、鎢等?？紤]到云開地區(qū)是一個(gè)構(gòu)造-巖漿-成礦作用長期活動(dòng)的區(qū)域，排除該區(qū)域的影響，總體上從粵北向南、東南方向，礦化類型逐漸變化，成礦時(shí)代也逐漸變新。

3 區(qū)域成礦分帶成因探討

1)印支運(yùn)動(dòng)后，廣東處于造山后伸展或后造山環(huán)境。中侏羅世，隨古太平洋板塊向華南大陸之下低角度俯沖，東亞從古特提斯構(gòu)造域逐漸轉(zhuǎn)換為古太平洋構(gòu)造域，廣東主要處于弧后伸展區(qū)。本階段是與成礦作用有關(guān)的巖漿強(qiáng)烈活動(dòng)時(shí)期。與成礦有關(guān)的巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在晚侏羅世和早白堊世；粵東及云開地區(qū)部分成礦巖漿活動(dòng)發(fā)生在晚白堊世。

2)云開(—增城—龍川)隆起帶是一個(gè)加里東運(yùn)動(dòng)以來長期活動(dòng)的斷裂、變質(zhì)、巖漿活動(dòng)構(gòu)造帶(熱帶)[3]。隆起帶內(nèi)發(fā)育的一些斷裂，及吳川—四會(huì)、河源、蓮花山等深大斷裂，切割深，一般切穿硅鋁層或硅鎂層，局部切入地幔，是引導(dǎo)地幔熱和地幔物質(zhì)上升的通道。

3)粵北地區(qū)，在印支運(yùn)動(dòng)的SN向擠壓應(yīng)力作用下，沿晚古生代的EW向隆起帶形成三條規(guī)模較大的區(qū)域性斷裂帶。據(jù)物探資料推測，其深部有潛伏的基底斷裂存在。區(qū)內(nèi)的巖漿活動(dòng)與基底斷裂的長期活動(dòng)有關(guān)。在印支運(yùn)動(dòng)的后造山階段發(fā)生的巖漿侵入活動(dòng)，即是沿這三條斷裂帶進(jìn)行的。發(fā)生在晚侏羅世—早白堊世的巖漿成巖成礦作用，則處于古太平洋板塊俯沖，近EW向斷裂出現(xiàn)張裂、NE—NNE向斷裂活動(dòng)的背景下。所以，晚侏羅—早白堊世的花崗巖類主要沿近EW向構(gòu)造的局部張裂部位及NE—NNE向構(gòu)造帶分布，其形成、演化與成礦作用，造就了“粵北與燕山期花崗巖有關(guān)的有色金屬、稀有金屬、貴金屬、非金屬、U礦床成礦系列(Ⅱ)”。

4)粵東北—粵西南的廣大地區(qū)，在晚侏羅世，已基本完成了由EW向構(gòu)造體制向NE向構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換。在此背景下的成巖成礦作用，形成了“沿海與燕山期火山-侵入活動(dòng)有關(guān)的Fe、Cu、Au、Ag、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Nb、Ta、U、硫鐵、水晶、螢石、葉蠟石、重晶石礦床成礦系列(Ⅳ)”。其中，粵東地區(qū)，由于伸展作用強(qiáng)烈，沿?cái)嘞菖璧?、斷裂帶，有?qiáng)烈的火山-侵入活動(dòng)及相應(yīng)的成礦作用，形成“與燕山中晚期殼?；煸辞秩霂r有關(guān)的Sn、W、硫鐵、Cu、Co、Pb、Zn、Ag、Fe礦床成礦亞系列(Ⅳ-3)”和“與燕山中晚期陸相火山活動(dòng)有關(guān)的Cu、Pb、Zn、Fe、Sn、U、Ag、葉蠟石、Au礦床成礦亞系列(Ⅳ-4)”。其他地區(qū)及梅州—惠州、粵中、粵西部分地區(qū)，以殼源巖漿活動(dòng)及其成礦作用為主，形成“與燕山中晚期殼源花崗巖類有關(guān)的Fe、W、Sn、Mo、Nb、Ta、Pb、Zn、螢石、砷、水晶、鉀長石、Rb、Au、Be、重晶石礦床成礦亞系列(Ⅳ-2)”。

5)蓮花山斷裂帶以西地區(qū)，一些下切較深、直接溝通地幔的深斷裂，有較多的幔源物質(zhì)及熱量上滲，形成基性雜巖及有關(guān)礦化，或與殼層共同熔融，形成中酸性花崗巖類及相關(guān)礦化，從而形成“深大斷裂帶與燕山期基性、中酸性侵入巖有關(guān)的Cu、Pb、Zn、Au、Fe、Mo、W、硫、Ti礦床成礦系列(Ⅰ)”。云開隆起區(qū)，除沿深斷裂存在“Ⅰ”系列外，其本身又是一個(gè)長期活動(dòng)的構(gòu)造-巖漿-變質(zhì)帶，多期變質(zhì)-構(gòu)造-巖漿-成礦作用的疊加，最終形成“與區(qū)域變質(zhì)、動(dòng)力變質(zhì)及燕山期花崗巖類有關(guān)的Au、Ag礦床成礦系列(Ⅲ-1)”。此后，在燕山運(yùn)動(dòng)的伸展背景下，在該活動(dòng)帶，還發(fā)生了以殼源巖漿為主的成巖成礦作用，形成“與燕山晚期殼源花崗巖類有關(guān)的Sn、W、Mo、Cu、Fe、Pb、Zn、Ag礦床成礦系列(Ⅲ-2)”。

6)據(jù)研究，南嶺地區(qū)以殼源為主的花崗巖類巖漿作用形成的礦產(chǎn)，與鎢礦相比，錫的成礦有較多地幔物質(zhì)的參與[17-19]。廣東與殼?；煸椿◢弾r類巖漿作用有關(guān)的礦產(chǎn)，錫(鉛鋅)礦占有很大的比重。與殼源為主的花崗巖類有關(guān)的礦產(chǎn)，一方面，從北向南、南東方向，錫(鉛鋅)礦所占比重逐漸增加(圖2)，與中生代中晚期伸展作用增強(qiáng)的方向基本一致；另一方面，許多錫礦產(chǎn)于深大斷裂帶上，如厚婆坳錫多金屬礦、旗山錫鐵礦、連陽巖體南北兩側(cè)的鐵錫礦等。表明廣東與燕山期巖漿作用有關(guān)的礦產(chǎn)，礦床組合的分布與地幔物質(zhì)的參與程度有關(guān)。

7)從粵北向南、南東方向，成巖成礦時(shí)代有變新的趨勢。這個(gè)趨勢是通過不同地域出現(xiàn)的形成于晚侏羅世、早白堊世和晚白堊世的礦床或花崗巖體的多寡體現(xiàn)出來的。如粵北地區(qū)形成于晚侏羅世的礦床所占的比例及出露的晚侏羅世花崗巖體，就明顯多于粵東及沿海地區(qū)，但形成于早白堊世的礦床及出露的花崗巖體明顯比粵東及沿海地區(qū)少。另外，據(jù)前人對中國東部古地理的研究，燕山運(yùn)動(dòng)后，在晚白堊世—古近紀(jì)，廣東東北部及閩浙出現(xiàn)NE走向的中、高山組成的臺(tái)地[20]，主要由中生代巖漿巖組成。陳國能(2017)②認(rèn)為現(xiàn)今華南的構(gòu)造地貌，應(yīng)為殼上剝蝕而非地幔拆沉或底蝕的結(jié)果。所以，從粵北向南、南東方向成巖成礦時(shí)代的變新趨勢，應(yīng)是不同時(shí)代巖漿巖及相關(guān)礦產(chǎn)遭受的剝蝕程度不同所致?；洷钡貐^(qū)現(xiàn)今出露的主要是晚侏羅世花崗巖類及相關(guān)礦產(chǎn)，早白堊世花崗巖類及相關(guān)礦產(chǎn)僅局部出露；粵東地區(qū)晚侏羅世和早白堊世花崗巖類及相關(guān)礦產(chǎn)均已大量出露，甚至部分晚侏羅世花崗巖類及相關(guān)礦產(chǎn)已遭剝蝕。

根據(jù)以上分析，建立了廣東省與燕山期巖漿作用有關(guān)礦產(chǎn)的區(qū)域成礦模式(圖4)。

成礦的動(dòng)力學(xué)機(jī)制見圖5。

4 結(jié)論

1)廣東與燕山期巖漿作用有關(guān)的礦產(chǎn)：①與殼源花崗巖有關(guān)的礦產(chǎn)，呈面型分布于廣東全域；與殼幔混源花崗巖有關(guān)的礦產(chǎn)，在粵東地區(qū)呈面型與前者在地域上疊合，在其他地區(qū)呈線型沿深大斷裂分布；②與殼源花崗巖有關(guān)的礦產(chǎn)，以粵北為中心，由北向南可分為三個(gè)帶：W帶、Fe-Sn-W帶和Sn-Pb-Zn帶；③云開地區(qū)是一個(gè)構(gòu)造-巖漿-成礦作用長期活動(dòng)的區(qū)域，排除該區(qū)域的影響，總體上從粵北向南、東南方向，礦化類型逐漸變化，成礦時(shí)代也逐漸變新。

2)廣東與燕山期巖漿活動(dòng)有關(guān)的成礦作用，與古太平洋構(gòu)造域的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)以及古近紀(jì)以來的殼上剝蝕有關(guān)。強(qiáng)烈的全區(qū)性殼源巖漿活動(dòng)，形成面型分布的殼源花崗巖及相關(guān)礦產(chǎn)；粵東及其他地區(qū)溝通地幔的深斷裂，則引導(dǎo)地幔熱和地幔物質(zhì)上升，形成相關(guān)巖漿巖及礦產(chǎn)，或與殼層共熔，形成殼幔混源巖漿巖及相關(guān)礦產(chǎn)。

燕山運(yùn)動(dòng)后，廣東出現(xiàn)東高西低的構(gòu)造地貌?，F(xiàn)今的區(qū)域成礦分帶，是殼上剝蝕后，通過不同地域出現(xiàn)的形成于晚侏羅世、早白堊世和晚白堊世的礦床及花崗巖體的多寡體現(xiàn)出來的。

注釋：

① 伍廣宇，覃慕陶.中國主要成礦區(qū)(帶)研究報(bào)告(廣東部分)[R]. 2003.

② 陳國能.珠江三角洲形成演化之大地構(gòu)造背景(2017年廣東鼎湖斷裂構(gòu)造培訓(xùn)課件).