廣東天堂山銣錫多金屬礦床成礦地質(zhì)特征及其成因

劉鐵生 ，陳文輝 ，黃翔寬 ，曹運(yùn)江 ，葉順 ，趙彥名

（1. 湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局408隊(duì), 湖南 郴州 412300；2. 湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局418隊(duì), 湖南 婁底 417000；3. 四川廣旺能源發(fā)展(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 四川 廣元 628017；4. 湖南科技大學(xué)煤炭資源清潔利用與礦山環(huán)境保護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 湘潭 411201；5. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院, 北京 100083）

礦區(qū)位于廣東龍川縣城11°方向麻布崗鎮(zhèn)，根據(jù)測(cè)區(qū)Ag、Sn、Pb、Zn、Cu主要成礦元素特征和成礦地質(zhì)條件劃分出6個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)，其中I類2個(gè)，II類1個(gè)，III類3個(gè)，其中天堂山礦區(qū)位于Ⅰ-2遠(yuǎn)景區(qū)。經(jīng)中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì)組織專家評(píng)審，天堂山礦區(qū)銣錫多金屬礦床銣儲(chǔ)量達(dá)17.56萬(wàn)t，錫儲(chǔ)量763 t，是迄今為止世界上探明的首個(gè)超大型獨(dú)立銣礦床，也是世界上罕見(jiàn)的“較易選、易取”的銣礦床[1]。

章濤等對(duì)廣西栗木鎢錫多金屬礦區(qū)銣礦床研究認(rèn)為銣金屬礦化隨著巖漿分異而逐漸增強(qiáng)，栗木礦區(qū)銣金屬主要產(chǎn)于花崗巖中[2]。邱增旺等對(duì)大道山錫礦床研究認(rèn)為，在侏羅系斑狀花崗巖和下侏羅統(tǒng)金雞組沉積圍巖中的錫礦化被認(rèn)為與花崗巖有關(guān)，大道山花崗質(zhì)巖漿的還原和高度分餾性質(zhì)可能在錫礦化中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[3]。姜海等對(duì)廣東北部石人杖鎢礦床成礦作用研究認(rèn)為，鎢-錫礦化與隱藏的花崗巖巖石有遺傳聯(lián)系。分級(jí)結(jié)晶和熔體-流體相互作用對(duì)鎢-錫礦化起重要作用[4]。對(duì)于麻布崗地區(qū)的礦床研究中，林長(zhǎng)慧據(jù)附近金石嶂、礦山寶等礦點(diǎn)及麻布崗火山巖盆地銀鉛鋅礦床成礦規(guī)律，認(rèn)為龍川麻布崗火山巖盆地棉徑礦區(qū)區(qū)內(nèi)具有很好的尋找火山-次火山熱液型多金屬礦床的找礦前景[5]，羅衛(wèi)等認(rèn)為麻布崗火山盆地區(qū)域地質(zhì)背景、成礦地質(zhì)條件與上杭火山盆地形成的紫金山銅金礦床成礦條件相似，具有優(yōu)越的多金屬礦的成礦地質(zhì)條件，是尋找大中型多金屬礦床的有利盆地[6]。孫寧等認(rèn)為麻布崗火山盆地南緣上侏羅統(tǒng)火山盆地蓋層深部為夕卡巖型礦體及熱液充填型礦體的產(chǎn)出層位[7]，覃忠對(duì)廣東龍川麻布崗小長(zhǎng)沙鐵多金屬礦區(qū)研究認(rèn)為，已知礦體以夕卡巖型金屬礦體為主，夕卡巖型金屬礦體具有接觸交代礦床的成因特征[8-9]。通過(guò)對(duì)天堂山銣錫多金屬礦床的研究，賈宏翔等認(rèn)為可能為錫石-云英巖型礦床[10-11]。由于天堂山多金屬礦區(qū)成礦條件優(yōu)越，國(guó)內(nèi)專家學(xué)者對(duì)其進(jìn)行各類研究，卻未能認(rèn)識(shí)到天堂山多金屬礦床的主要成因和火山巖和燕山期巖體與礦床在成因上的聯(lián)系未能夠充分認(rèn)識(shí)。因此，本文在結(jié)合前人研究成果基礎(chǔ)上，針對(duì)礦床成因問(wèn)題，對(duì)該礦床的地質(zhì)特征、礦床成因等方面展開(kāi)全面研究，提出天堂山成礦模式，為后續(xù)進(jìn)一步找礦提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

廣東天堂山位于NNE向武夷山多金屬成礦帶南段與南嶺緯向多金屬成礦帶東端的交匯部位（圖1），區(qū)域NE向基底焦嶺-增城-腰鼓-云開(kāi)復(fù)背斜帶北東段、河源深斷裂帶的北西側(cè)與貴東大東山-浰源-羅浮EW向深斷裂帶交匯處，區(qū)域浙閩粵火山噴發(fā)帶（Ⅱ級(jí)）之新豐-連平火山噴發(fā)帶（Ⅲ級(jí)）麻布崗?fù)碣_世火山噴發(fā)盆地中北部。

圖1 南嶺成礦帶南段與武夷山多金屬成礦帶南段成礦區(qū)帶Fig.1 Ore-forming zone in the southern section of the Nanling metallogenic belt and the southern section of the Wuyishan polymetallic metallogenic belt

區(qū)域內(nèi)地層除前震旦系、奧陶系、三疊系和新近系缺失外，其他皆有出露。震旦系為一套巨厚的淺海相類復(fù)理石碎屑巖建造；中泥盆統(tǒng)為濱海相碎屑巖建造；下二疊統(tǒng)以濱海相泥砂碎屑為主，但多遭受剝蝕和掩蓋；上侏羅統(tǒng)為陸相火山巖和碎屑巖建造；白堊系和古近系以內(nèi)陸湖河相紅色碎屑巖建造為主，火山巖建造次之。中新生界和大區(qū)域一樣，多呈NE或NNE向展布。

區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單。褶皺構(gòu)造主要為分布于區(qū)域中部礦山寶～野豬嶂一帶，以上侏羅統(tǒng)高基坪群的中酸性火山巖組成核部的大長(zhǎng)沙向斜；斷裂構(gòu)造以NE～NNE向?yàn)橹鳎螢镹W向和近EW向，其中以NE～NNE向壓扭性斷裂最為發(fā)育。構(gòu)造盆地主要為麻布崗構(gòu)造盆地，面積約150 km2，基底以加里東期的混合花崗巖、片麻狀混合巖、云母片巖及印支期的花崗閃長(zhǎng)巖和燕山期的花崗巖為主，其次是盆地南部見(jiàn)少量前泥盆系淺變質(zhì)砂巖、千枚巖。蓋層巖性主要由侏羅系的一套中酸性火山巖及沉積巖層組成。

區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁，多期次而強(qiáng)烈，從加里東期至燕山期，每次構(gòu)造活動(dòng)都伴隨相應(yīng)的巖漿活動(dòng)。燕山期為區(qū)內(nèi)最主要的構(gòu)造巖漿活動(dòng)期，分布面廣，遍及全區(qū)，巖漿侵入-火山噴發(fā)均十分強(qiáng)烈，以酸性巖類為主，侵入體不規(guī)則，呈大小不一的巖體產(chǎn)出，分別呈NW-NWW、SN向或NE向延伸?；鹕綆r主要為侵入于白堊系中的流紋斑巖、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r及侏羅系中的安山玢巖、安山凝灰?guī)r等。

區(qū)域變質(zhì)作用較發(fā)育，變質(zhì)作用時(shí)期主要在加里東期，有區(qū)域動(dòng)力、熱力變質(zhì)及混合巖化作用，相應(yīng)形成了區(qū)域變質(zhì)巖、混合巖、混合花崗巖。其混合巖化的時(shí)代為早、中侏羅世。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層巖性

礦區(qū)內(nèi)出露的地層有上侏羅統(tǒng)高基坪群第二亞群中酸性火山巖和第四系等，其中上侏羅統(tǒng)均為噴出相產(chǎn)物，巖石普遍遭受鉀長(zhǎng)石化、硅化、黑云母化、絹云母化、綠泥石化等蝕變。按其巖性組合特征自下而上分為三個(gè)巖性段。

第四系分布山間低洼處，主要為殘坡積層，局部可見(jiàn)沖積層，零星分布。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育（圖2），礦區(qū)位于上侏羅統(tǒng)麻布崗火山巖盆地北西部，區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，但斷裂構(gòu)造、節(jié)理裂隙較發(fā)育。地層總體走向NE，傾向SE，傾角一般25～45°，總體呈一向SE傾斜的單斜構(gòu)造。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造Fig.2 Geological structure map of mining area

按其走向可將礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造劃分為近SN向（F8）、NNE向（F2、F4、F10-2）、NE向（F3）、和NW向（F5、F6）四組。按其成生發(fā)展及礦化作用可劃分為成礦前斷裂、成礦期斷裂、成礦后斷裂，斷裂特征各異。

2.3 巖漿巖

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)巖石較普遍發(fā)生了強(qiáng)弱不等、類型不一的蝕變，由于巖漿熱液的影響及圍巖性質(zhì)的不同，圍繞斷裂破碎帶及成礦巖體，不同的部位發(fā)育不同的熱液蝕變，形成不同的蝕變巖和蝕變分帶。

礦區(qū)蝕變種類主要有硅化、黃玉化、云英巖化、鈉長(zhǎng)石化、黑云母化、絹云母化、綠泥石化、螢石化及角巖化、黏土化、赤鐵礦化、褐鐵礦化等。其中黑云母化、絹云母化、綠泥石化與銣礦化關(guān)系密切，強(qiáng)硅化、云英巖化、黃玉化、赤鐵礦化蝕變與鎢錫礦化關(guān)系密切；硅化絹云母化綠泥石化蝕變則與Cu、Pb、Zn礦化較為密切。

3 成礦特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)存在六種礦體類型，角礫巖型銣礦體、云英巖型銣礦體、構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）型錫礦體、云英巖型鎢錫礦體、隱爆角礫巖型鉛鋅礦體和細(xì)脈浸染型錫礦體、鉛鋅礦體、銅礦體（表1）。礦區(qū)共圈定28個(gè)獨(dú)立銣礦體，角巖型銣礦體的主要礦體2個(gè)，云英巖型銣礦體的主要礦體1個(gè)；其中角巖型銣礦體1號(hào)呈不規(guī)則馬鞍、厚板狀，北部?jī)A向?yàn)槟衔魑鲀A、南部?jī)A向?yàn)楸睎|東傾，傾角為10～55°，礦體長(zhǎng)度為675 m，平均視厚度為197.67 m，礦體平均品位為0.119%。角巖型銣礦體2號(hào)呈不規(guī)則厚板狀，傾向?yàn)闁|傾，傾角為26～44°，礦體長(zhǎng)度為475 m，平均視厚度為25.77 m，礦體平均品位為0.107%。云英巖型銣礦體呈不規(guī)則薄-厚板狀，傾向?yàn)闁|傾，傾角0～23°，礦體長(zhǎng)度為450 m，平均視厚度為38.49 m，礦體平均品位為0.096%。主礦體具中型規(guī)模、形態(tài)較簡(jiǎn)單、構(gòu)造影響程度小、厚度變化較穩(wěn)定、品位變化均勻等特點(diǎn)，其勘查類型屬Ⅱ類。其它銣礦體規(guī)模大小不一，均屬小型；形態(tài)較簡(jiǎn)單，構(gòu)造影響程度小，品位變化均勻～較均勻、厚度變化穩(wěn)定～不穩(wěn)定，勘查類型為Ⅲ類。礦區(qū)礦體平均品位0.119%。礦區(qū)共圈定96個(gè)錫礦體。其中構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）型錫礦體15個(gè)，細(xì)脈浸染型錫礦體81個(gè)。構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）型錫礦體的規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂破碎蝕變帶（巖）的控制，以受F8斷裂破碎帶控制的規(guī)模最大，規(guī)模屬中型，勘查類型屬Ⅱ類；其他礦體規(guī)模屬小型，勘查類型屬Ⅲ類。細(xì)脈浸染型錫礦體的規(guī)模及形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受節(jié)理裂隙蝕變強(qiáng)弱和蝕變帶（巖）的控制，規(guī)模大小不一，均以陡傾斜為主要特征，規(guī)模均屬小型，勘查類型屬Ⅲ類。圈定鎢礦體或鎢錫共生礦（化）體40個(gè)，主要礦體14個(gè)，礦體規(guī)模均屬小型。礦區(qū)共劃分為隱爆角礫巖型鉛鋅礦體2個(gè)及細(xì)脈浸染型鉛鋅礦體5個(gè)、細(xì)脈浸染型銅礦體4個(gè)。

表1 礦區(qū)內(nèi)主要礦體、礦石類型及其特征Table 1 Main ore body types and their characteristics in the mining area

3.2 礦石特征

廣東天堂山銣錫多金屬礦床礦石特征見(jiàn)表2，礦石類型依據(jù)工業(yè)類型劃分。

表2 廣東天堂山銣錫多金屬礦床礦石特征Table 2 Ore characteristics of rubidium tin polymetallic deposit in tiandenshan, guangdong

通過(guò)對(duì)含銣粗安巖、粗面巖、石英斑巖、凝灰熔巖和赤鐵礦化類礦石、云英巖工藝礦物學(xué)研究，Rb2O主要呈類質(zhì)同像形式賦存于黑云母（含水黑云母）、綠泥石、絹云母和鉀長(zhǎng)石四種礦物中，Rb2O的分配率分別為17.15%、9.12%、50.29%和19.00%，少量賦存于粘土礦物和石英中，分別為3.95%和0.49%；其他礦物不含Rb2O。通過(guò)化學(xué)物相分析礦石中Sn元素主要以錫石Sn的狀態(tài)存在，僅有少量硫化錫、含錫硅酸鹽類礦物產(chǎn)出，錫石Sn在礦石中的占有率達(dá)88.30%～91.32%，其他狀態(tài)僅為8.68%～11.70%。礦石中鎢元素主要以黑鎢礦的狀態(tài)存在，次為白鎢礦和鎢華。黑鎢礦WO3在礦石中占有率為82.57%～91.43%，其他狀態(tài)僅為8.57%～17.43%。礦石中的Pb元素以硫化鉛的方鉛礦礦物狀態(tài)為主要賦存形式，其次有少量的結(jié)合相、氧化物相鉛礦物產(chǎn)出。礦石中的Zn元素以硫化鋅的閃鋅礦礦物狀態(tài)為主要賦存形式，其次有少量的結(jié)合相、氧化物相鋅礦物產(chǎn)出。礦石中Cu主要以硫化物相中的銅的礦物形式出現(xiàn)，次為結(jié)合相、氧化物相中的銅。

3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

多期次的巖漿活動(dòng)使區(qū)內(nèi)多次成礦，且礦床類型多，有用礦物生成的方式各異，礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造則不同，礦石結(jié)構(gòu)主要包括斑狀結(jié)構(gòu)、片狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)、粗面結(jié)構(gòu)、強(qiáng)熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)、半自形～自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、連生結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、杏仁狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。部分結(jié)構(gòu)構(gòu)造見(jiàn)圖3。

圖3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造Fig.3 Ore structure

3.4 成礦期次

3.4.1 成礦期與成礦階段的劃分

據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物共生組合關(guān)系，礦區(qū)銣礦床成礦過(guò)程可劃分為巖漿晚期結(jié)晶分異-交代期，巖漿晚期結(jié)晶分異-期后氣液交代期，巖漿期后氣成-熱液作用期三個(gè)成礦期。

（1）成礦前期，巖漿晚期結(jié)晶分異-交代期主要為堿交代階段，該階段的蝕變礦化從堿交代開(kāi)始，堿交代始于巖漿晚期自變質(zhì)作用。

（2）成礦早期，巖漿晚期結(jié)晶分異-期后氣液交代期主要為黃玉云英巖化階段，該階段主要表現(xiàn)為形成大量硅酸鹽礦物黃玉，云英巖中可見(jiàn)黃鐵礦化，并可見(jiàn)自形錫石、自形柱狀～短柱狀黑鎢礦等。

（3）主成礦期，巖漿期后氣成-熱液作用期，具體可分為兩個(gè)階段。首先是最主要的成礦階段，錫石-黑鎢礦氧化物階段，該階段主要形成本區(qū)的石英脈型錫石黑鎢礦礦體和云英巖型鎢錫礦體，以及沿早期構(gòu)造破碎帶和節(jié)理裂隙帶形成銣錫多金屬礦?？拥乐锌梢?jiàn)到石英脈與強(qiáng)烈蝕變的云英巖接觸部位以及外接觸帶的圍巖中發(fā)育黑云母化，使圍巖中Rb富集成礦。通過(guò)鏡下觀察，可見(jiàn)到錫石、黑鎢礦交代早期形成的黃玉，此外晚形成的赤鐵礦呈網(wǎng)脈狀交代黃玉、黃鐵礦、黑鎢礦，錫石與黑鎢礦相伴或各自獨(dú)立產(chǎn)出。主成礦期的另一個(gè)成礦階段是石英-螢石多金屬硫化物階段，此階段發(fā)育大量金屬硫化物及硫酸鹽礦物：主要為黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦，次為輝鉬礦、毒砂、輝鉍礦等。鏡下可見(jiàn)到硫化物脈體由邊部到中央依次為鐵白云母-錫石-黃銅礦和閃鋅礦的順序，以及黃銅礦交代錫石的現(xiàn)象。

3.4.2 礦物生成順序

據(jù)上述天堂山多金屬礦床礦物的共生組合即礦物之間的關(guān)系，可將天堂山多金屬礦床的成礦過(guò)程分為3個(gè)成礦期次和4個(gè)成礦階段（表3）。

表3 成礦期次及礦物生成順序Table 3 Mineralization stage and formation order of minerals

4 礦床成因探討

4.1 控礦因素

4.1.1 巖性對(duì)成礦的控制（1）巖性的含礦性

依據(jù)表4，侏羅系高基坪群第二亞群粗安質(zhì)角礫熔巖、粗安質(zhì)晶屑（巖屑）凝灰熔巖、粗面安山巖、粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、含角礫粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、云英巖，巖石中主要成礦元素Rb、W、Sn、Cu、Pb、Zn、F含量均較高，呈富集趨勢(shì)，在有利的構(gòu)造和巖漿活動(dòng)等條件下有可能富集成礦。

表4 X熒光光譜半定量檢測(cè)結(jié)果 /%Table 4 X-ray fluorescence spectrum semi-quantitative test result

（2）巖性的控礦作用

上侏羅統(tǒng)高基坪群第二亞群粗面安山巖、粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、含角礫粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r雖巖石性質(zhì)不活潑，但具較高的剛性，在各種構(gòu)造應(yīng)力作用下，易破碎，產(chǎn)生大量的節(jié)理、裂隙而成為巖漿期后礦液運(yùn)輸和沉淀的場(chǎng)所，從而形成構(gòu)造蝕變帶（巖）型錫多金屬礦；也由于巖漿的侵入，使巖石發(fā)生強(qiáng)烈的硅化、黑云母化、綠泥石化、絹云母化蝕變，巖石變質(zhì)形成角巖化和角巖帶，巖石中銣元素相對(duì)富集形成角巖型銣礦。

（3）蝕變巖體控礦作用

花崗巖頂部的石英斑巖由于熱液蝕變廣泛，均已發(fā)生其強(qiáng)烈的云英巖化形成云英巖，并疊加有晚期的綠泥石化蝕變。強(qiáng)烈云英巖化的石英斑巖體與礦化密切相關(guān)。云英巖化石英斑巖由淺部到深部黃鐵礦化變得強(qiáng)烈，并且鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，云英巖化石英斑巖普遍含礦，可見(jiàn)礦石礦物有錫石、黑鎢礦、輝鉍礦、黃鐵礦等。

4.1.2 構(gòu)造對(duì)成礦的控制

（1）斷裂破碎蝕變帶（巖）的控礦作用

礦區(qū)位于麻布崗火山巖盆地，處于河源深斷裂帶的NW側(cè)與貴東大東山—浰源—羅浮EW向深斷裂帶交匯處，與其相伴生各組構(gòu)造破碎帶礦區(qū)較發(fā)育。由于巖漿的侵位，早期斷裂進(jìn)一步活化，含礦熱液中Sn、W等則沿?cái)嗔哑扑閹С涮罱淮纬蓸?gòu)造破碎蝕變帶（巖）型錫多金屬礦體。

（2）節(jié)理裂隙的控礦作用

巖漿侵入時(shí)沿巖體隆起方向，外接觸帶巖石中相伴生呈放射性密集發(fā)育的節(jié)理、裂隙，同時(shí)發(fā)生充填交代相應(yīng)成為細(xì)脈浸染型錫銅鉛鋅礦脈的賦礦場(chǎng)所。

4.1.3 巖漿巖對(duì)成礦的控制

巖石化學(xué)資料表明巖石為準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過(guò)鋁質(zhì)、殼源鋁質(zhì)A型花崗巖，并且分異演化程度比較高。區(qū)內(nèi)W、Sn、Pb、Zn等礦產(chǎn)主要與巖漿活動(dòng)有關(guān)，不同階段巖體侵入均伴有不同類型和強(qiáng)度的礦化作用，巖漿活動(dòng)不僅提供了成礦物質(zhì)和汽水熱液，而且控制了礦床的分布。

4.1.4 蝕變與成礦

礦區(qū)內(nèi)蝕變種類多，與礦床形成有關(guān)的蝕變主要有赤鐵礦化、硅化、黃玉化、云英巖化、黑云母化、綠泥石化、絹云母化、螢石化及黏土化等，蝕變的強(qiáng)弱程度是使礦化富集的主要因素。強(qiáng)硅化、云英巖化、黑云母化、綠泥石化、絹云母化與銣礦化關(guān)系密切；強(qiáng)硅化、黃玉化、云英巖化、赤鐵礦化蝕變與鎢錫礦化關(guān)系密切；硅化、黃玉化、赤鐵礦化、絹云母化、綠泥石化蝕變則與Cu、Pb、Zn礦化較為密切，黏土化蝕變大致環(huán)繞絹云母化、綠泥石化蝕變帶分布，有時(shí)穿插在絹云母化、綠泥石化帶中。

4.2 礦化富集規(guī)律

4.2.1 礦床空間分布規(guī)律

（1）角巖化火山巖直接控制了銣礦體的空間分布；巖體隆起部位外接觸帶巖石次級(jí)節(jié)理裂隙發(fā)育，普遍遭受黑云母化、綠泥石化、絹云母化蝕變。隨著蝕變?cè)鰪?qiáng)，則形成角巖化火山巖，工業(yè)品位銣礦體均分布于角巖化帶中。遠(yuǎn)離巖體，構(gòu)造欠發(fā)育，巖石蝕變?nèi)?，則以銣礦化為主。

（2）SN向構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）直接控制了較大規(guī)模的錫礦的規(guī)模及形態(tài)、產(chǎn)狀；見(jiàn)部分礦體產(chǎn)于F8南北向斷裂破碎蝕變帶，其形態(tài)產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂形態(tài)產(chǎn)狀的控制。

（3）云英巖體直接控制了云英巖型鎢錫礦的空間位置、規(guī)模及形態(tài)、產(chǎn)狀。云英巖型鎢錫礦均分布于深部隱伏巖體隆起部位，而隆起呈峰地段，由于石英斑巖的侵位和自變質(zhì)作用，云英巖化、黃玉化最強(qiáng)，礦化最好。

（4）隱爆角礫巖巖筒直接控制了隱爆角礫巖型鉛鋅礦的分布、形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模。礦區(qū)部分銣鉛鋅礦均分布于隱爆角礫巖巖筒內(nèi)部。

（5）次級(jí)節(jié)理裂隙蝕變帶（巖）直接控制了細(xì)脈浸染型錫礦、鉛鋅礦、銅礦的空間位置、規(guī)模及形態(tài)、產(chǎn)狀；節(jié)理裂隙愈發(fā)育、蝕變愈強(qiáng)，礦化愈強(qiáng)，礦體厚度愈大。部分礦體在節(jié)理密集發(fā)育地段，硅化、赤鐵礦化、黃玉化強(qiáng)烈，礦體真厚度較大。

4.2.2 礦化富集規(guī)律

（1）距巖體頂部愈近，角巖化愈強(qiáng)，銣的氧化物含量愈高；遠(yuǎn)離巖體，角巖化愈弱，并出現(xiàn)礦化不均勻及分支現(xiàn)象，銣的氧化物含量愈低。

（2）構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）變寬，硅化、赤鐵礦化等蝕變?cè)綇?qiáng)，礦化愈好，礦體厚度愈大。

（3）石英斑巖體云英巖化、黃玉化愈強(qiáng)，鎢錫礦含量愈高，且在巖體中心易形成厚大、品位高的鎢富礦體；往巖體邊部云英巖化、黃玉化減弱，礦化相應(yīng)變?nèi)酢?/p>

（4）圍繞隱爆角礫巖筒，主要分布硅化、綠泥石化，與鉛鋅礦化相關(guān)的圍巖蝕變主要為硅化、綠泥石，其硅化、綠泥石化愈強(qiáng)，鉛鋅礦化愈強(qiáng)。

（5）礦區(qū)礦化較普遍，自北往南銣、錫、鎢、鉛鋅、銅礦化加強(qiáng)，礦化特征在縱向上總體表現(xiàn)為：淺部以錫、鉛鋅礦化為主；中部以錫、銅、鉛鋅礦化為主；深部以鎢、錫礦化為主。銣、錫礦化在不同深度均存在不同程度的富集現(xiàn)象；黃銅礦、鉛鋅礦主要富集于氧化還原界面之下，構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）中；黑鎢礦富集于中深部巖體與次火山巖接觸帶附近。

4.2.3 銣礦化富集規(guī)律

（1）礦區(qū)火山巖地層中的粗安質(zhì)角礫熔巖、粗面安山巖、粗安質(zhì)晶屑（巖屑）凝灰熔巖、粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、隱爆角礫巖等巖石中斷裂及節(jié)理裂隙發(fā)育，其發(fā)育地段，不同程度遭受黑云母化、絹云母化、綠泥石化蝕變，蝕變強(qiáng)度隨成礦巖體（堿長(zhǎng)花崗巖）上凸而增強(qiáng)，并伴隨銣礦化的發(fā)育。發(fā)育于火山巖地層中的構(gòu)造破碎蝕變帶、錫多金屬礦體、含云母石英脈，以及（云英巖化）石英斑巖、花崗斑巖脈和云英巖同時(shí)發(fā)育較強(qiáng)的銣礦化。

（2）深部隱伏花崗巖、石英斑巖、花崗斑巖巖石普遍遭受云英巖化、黑云母化、絹云母化、硅化、綠泥石化，蝕變強(qiáng)烈地段可形成云英巖，節(jié)理裂隙發(fā)育地段則巖石蝕變強(qiáng)烈，銣礦化相應(yīng)強(qiáng)烈，可形成銣礦（化）體。

（3）銣礦化蝕變帶呈北北東走向，長(zhǎng)約850 m，東西寬最大約920 m，埋深最大約820 m，平面蝕變及礦化范圍與土壤測(cè)量銣異常范圍基本一致，也直接控制了銣礦化體（Rb2O≥0.07%）的分布范圍、規(guī)模及形態(tài)產(chǎn)狀。礦（化）帶的分布范圍及規(guī)模受巖石蝕變范圍和蝕變強(qiáng)度的控制。組成礦（化）帶的礦體有角巖型銣礦體、云英巖型銣礦體。

結(jié)合銣礦化分布空間位置、賦礦層位等，可將銣礦化劃分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)帶。

Ⅰ礦化帶：分布于礦床西部，賦礦地層為侏羅系上統(tǒng)高基坪群第二亞群，礦化帶巖性主要由蝕變的粗安質(zhì)角礫熔巖、粗安質(zhì)晶屑（巖屑）凝灰熔巖、粗面安山巖、含角礫粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、爆破角礫巖（隱爆角礫巖）組成。礦化帶走向南北，北高南低，南北展布長(zhǎng)達(dá)850 m，東西延展寬達(dá)743 m，傾斜延深最大約486 m。礦（化）帶的分布范圍及規(guī)模受角巖化蝕變帶范圍的控制?？傮w以巖體隆起部位分界，東部東傾、西部西傾，傾角變化大，北部緩，南部東、西兩側(cè)順巖體界面產(chǎn)出，傾角達(dá)70°。礦化類型以銣礦化為主，局部見(jiàn)錫、鉛鋅、銅礦化。組成礦化帶的礦體主要為角巖型銣礦體，局部疊加構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）型錫礦體、細(xì)脈浸染型錫鉛鋅銅礦體、隱爆角礫巖型鉛鋅礦體。

Ⅱ礦化帶：主要分布礦床深部巖體內(nèi)接觸帶云英巖及云英巖化花崗巖中，北高南低，礦化帶呈北北東向不規(guī)則厚板狀展布，展布長(zhǎng)最大約550 m，展布寬最大約470 m，傾斜延深最大約264 m。以巖體隆起中心垂線為界，東部東傾、西部西傾，傾角變化大，北部緩，南部順巖體接觸界面產(chǎn)出，傾角達(dá)67°；埋深50～420 m。礦化類型以銣礦化為主，其次為鈮鉭礦化，局部疊加鎢錫鉛鋅銅礦化。組成礦化帶的礦體主要為云英巖型銣礦體，其次為鈉長(zhǎng)石化花崗巖型鈮鉭礦體，局部疊加云英巖型鎢錫礦體。

4.3 礦床成因與成礦模式

4.3.1 成礦物質(zhì)來(lái)源

①上侏羅統(tǒng)高基坪群第二亞群粗面安山巖、粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、含角礫粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r巖石中主要成礦元素Rb、W、Sn含量均較高（表4），礦床的形成可能與含礦熱液遷移過(guò)程滲透、淬取地層中有用組份有一定關(guān)系。

②賈宏翔通過(guò)地質(zhì)證據(jù)、巖石地球化學(xué)證據(jù)、同位素證據(jù)、成巖成礦年齡證據(jù)等認(rèn)為天堂山錫多金屬礦床的成礦地質(zhì)體為礦區(qū)內(nèi)早白堊世的云英巖化石英斑巖[10-11]。因此可判斷燕山期巖體為主要成礦來(lái)源。

4.3.2 礦床成因與成礦模式

通過(guò)對(duì)廣東天堂山銣錫多金屬礦的成因研究發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)角巖化火山巖及角巖化帶、云英巖及云英巖化巖石直接控制了銣礦體的空間分布；構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）直接控制銣錫多金屬礦的形態(tài)產(chǎn)狀及規(guī)模；云英巖體直接控制了云英巖型鎢錫礦的空間位置、規(guī)模及形態(tài)、產(chǎn)狀。隱爆角礫巖巖筒直接控制了隱爆角礫巖型鉛鋅礦的分布、形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模。據(jù)礦體的空間分布位置及礦石的礦物組合特征認(rèn)為，區(qū)內(nèi)角巖型銣礦、云英巖型銣礦、構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）型錫礦、云英巖型鎢錫礦及細(xì)脈浸染型錫礦、鉛鋅礦、銅礦礦床成因是以巖漿期后氣成-熱液充填交代作用為主的多階段、多期次成礦的，是在不同的演化階段、不同的成礦地質(zhì)條件及不同的部位形成的具成因聯(lián)系的一組礦床，構(gòu)成一個(gè)較完整的成礦系列。

由于燕山期火山活動(dòng)和巖漿作用的多次發(fā)生，因此成礦模式較復(fù)雜（圖4），總體可總結(jié)為：

圖4 天堂山礦區(qū)銣錫多金屬礦成礦模式示意圖Fig.4 Schematic diagram of metallogenic model of the Rb-Sn polymetallic deposit in the Tiantangshan mining area

（1）在燕山期頻繁的火山活動(dòng)、巖漿作用下，致使大量幔源成礦物質(zhì)在晚株羅世火山巖地層中富集。

（2）在早白堊世，天堂山隱伏花崗巖體侵入，晚期花崗巖巖漿發(fā)生強(qiáng)烈分異演化形成石英斑巖，分異演化形成富含揮發(fā)分的巖漿沿著NNW向斷裂進(jìn)入圍巖形成石英斑巖脈。巖漿結(jié)晶分異的過(guò)程中，產(chǎn)生自變質(zhì)作用，在早期結(jié)晶的花崗巖中發(fā)生鈉化、鉀化等堿質(zhì)交代作用，部分形成絡(luò)合物存在于熔漿中。

（3）隨著巖漿結(jié)晶分異作用的繼續(xù)進(jìn)行，氣液不斷涌向巖體頂部，石英斑巖發(fā)生強(qiáng)烈的氣液蝕變，形成云英巖化石英斑巖，并在云英巖化石英斑巖體頂部與圍巖接觸帶形成似云英巖。云英巖化過(guò)程中形成大量的黃玉，以及少量錫石、黑鎢礦、黃鐵礦的金屬礦物。

（4）巖漿侵入活動(dòng)晚期，巖體頂部聚集了大量的揮發(fā)分，當(dāng)揮發(fā)分積聚的壓力超過(guò)臨界點(diǎn)時(shí)，會(huì)沿著薄弱部位迅速釋放而發(fā)生隱爆作用，形成隱爆角礫巖，或產(chǎn)生大量裂隙，隨著流體體系溫度和壓力的降低，并伴隨流體的不混溶作用，導(dǎo)致錫石、黑鎢礦、磁鐵礦等氧化物在該階段大量沉淀，首先在云英巖化石英斑巖體頂部形成石英脈型、云英巖型錫石黑鎢礦礦體，這一成礦階段的成礦溫度集中在340～380℃。同時(shí)巖漿期后熱液帶來(lái)的H2O、F、S、As、Li、Rb等元素，在酸性淋濾作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移，與AI、Fe、K、Na等親氧元素結(jié)合并沉淀，形成云英巖型銣礦床。

（5）含礦熱液繼續(xù)向上運(yùn)移，此時(shí)成礦流體在壓力差的驅(qū)動(dòng)下沿裂隙由巖體中心向外遷移，并在遷移的過(guò)程中與自然對(duì)流的大氣降水混合，溫度和鹽度進(jìn)一步降低，大氣降水的注入以及流體強(qiáng)烈的沸騰作用，在巖漿的發(fā)生和侵位形成的構(gòu)造破碎蝕變帶及節(jié)理裂隙有利部位沉淀大量的金屬礦物，形成構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）型錫多金屬礦等。在隱爆角礫巖有利部位則形成小而富鉛鋅礦體。

（6）同時(shí)由于熱力交代作用，使巖體頂部一定范圍火山巖圍巖發(fā)生不同程度的硅化、黑云母化、綠泥石化、絹云母化，氣成高溫?zé)嵋褐信c火山巖中的Rb等有用元素與親氧元素結(jié)合并沉淀，一部分進(jìn)入錫礦體或鉛鋅礦體、銅礦體，大部分則形成獨(dú)立的銣礦體。

5 結(jié)論

（1）查明銣錫多金屬礦床的礦體主要賦存于上侏羅統(tǒng)高基坪群第二亞群火山巖及其構(gòu)造破碎蝕變帶、節(jié)理裂隙蝕變帶和花崗巖巖體隆起部位。

（2）成礦過(guò)程可分為巖漿晚期結(jié)晶分異-交代期，巖漿晚期結(jié)晶分異-期后氣液交代期，巖漿期后氣成-熱液作用期等3個(gè)成礦期次以及堿交代、黃玉云英巖化、錫石-黑鎢礦氧化物、石英-螢石多金屬硫化物等4個(gè)成礦階段。

（3）系統(tǒng)地總結(jié)了礦床的成因類型與成礦物質(zhì)來(lái)源，認(rèn)為其成礦物質(zhì)來(lái)源與火山巖和燕山期巖體有關(guān)，區(qū)內(nèi)角巖型銣礦、云英巖型銣礦、鈉長(zhǎng)石化花崗巖型鈮鉭礦、構(gòu)造破碎蝕變帶（巖）型錫礦、云英巖型鎢錫礦及細(xì)脈浸染型錫礦、鉛鋅礦、銅礦礦床成因是以巖漿期后氣成-熱液充填交代作用為主的多階段、多期次成礦的，是在不同的演化階段、不同的成礦地質(zhì)條件及不同的部位形成的具成因聯(lián)系的一組礦床。

（4）厘定出礦床空間分布規(guī)律和礦化富集規(guī)律，建立了獨(dú)特的成礦模式，很好地解釋鉛鋅礦體，特別是銣礦體等多種鉛鋅礦體的形成問(wèn)題。