粵東蓮花山地區錫礦礦產類型

許典葵, 錢龍兵, 卜 安

(廣東省有色金屬地質局九三一隊, 廣東汕頭515041)

0 引 言

錫礦是粵東優勢礦種之一。近年來,隨著國家“358找礦計劃”的實施和對粵東蓮花山地區錫礦找礦工作的重視,該區取得了錫礦找礦的重大突破,除鐵嶂大型錫礦床外,另有寶山嶂錫礦、塌山錫礦、金坑銅錫鉛鋅礦、銀甁山錫礦等多個中型錫礦,以及仙水瀝、淘錫湖錫礦等一大批小型錫礦床(點)。研究表明:錫礦成礦年代集中在137～148 Ma之間,成礦地質體主要為早白堊世花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖(顏倫明等,2016;江丞曜等,2021;姚薇等,2021)。隨著錫礦找礦進展,需要整理歸類粵東蓮花山地區已發現礦床(點)礦產類型,尋找共性特征,并構建各類型錫礦成礦模型。

通過收集粵東蓮花山地區61個錫礦床(點)的基礎資料,整理歸納各礦床(點)礦產類型;梳理分析區內各類型代表性錫礦床的成礦地質特征,初步構建成礦模型,為在該區域尋找同類型錫礦床提供理論依據和線索,為部署粵東地區新一輪的找礦突破工作提供基礎研究資料。

1 區域地質背景

1.1 大地構造位置

粵東地區位于我國東南沿海西南段,區域構造以北東、東西向為主,北西向為輔。區內發育眾多的錫多金屬礦床(點),主要沿北東向蓮花山斷裂帶分支惠來—饒平斷裂帶、普寧—潮安斷裂帶、豐順—海豐斷裂帶分布,構成了東部鐘丘洋—蓮花山、中部西嶺—厚婆坳和西部長埔—塌山3個近平行的金屬礦帶(邱元禧等,1991;朱裕生等,2013)(圖1)。

圖1 粵東地區礦產地質圖(據Liu et al.,2017)①豐順—海豐斷裂;②普寧—潮安斷裂;③惠來—饒平斷裂1-第四系;2-下白堊統官草湖組火山角礫巖;3-上侏羅統高基坪組火山巖;4-中侏羅統漳平組變質砂巖;5-下侏羅統金雞組泥質砂巖;6-上三疊統小坪組砂巖;7-晚中生代花崗巖;8-斷裂Fig. 1 Distribution of mineral deposits of the eastern Guangdong Province(after Liu et al., 2017)

研究區內錫多金屬礦床可以劃分為硫化物型、硅酸鹽型、石英脈型和斑巖型4種類型,前3種類型礦床以錫礦化為主,其中硫化物型伴生有很強的銀、金、鉛、鋅多金屬的礦化。錫礦化可劃分為錫石-石英階段、錫石-硫化物期次階段,硫化物-銀、金-碳酸鹽階段(陳毓川等,2010;陳建平等,2013;葉天竺,2013)。

1.2 元素的高背景場分布與已知礦產地的關系

粵東地區Sn元素的高背景場主要分布在金坑—淘錫湖錫銅多金屬礦田、塌山—尖吉山錫礦區、長埔—吉水門錫礦區,該區分布眾多的銅、錫、鉛鋅等有色金屬礦床,說明已知礦產地與相關元素的高背景場分布關系密切。區域各類礦床的形成與巖漿活動有密切的空間和成因聯系:硫化物型錫多金屬礦床多與早白堊世巖漿巖有關,錫多金屬礦床多分布于巖體內外接觸帶附近,巖體內外接觸帶、隱伏巖體的頂部及旁側以及斷裂交叉復合處均為成礦有利部位(顏倫明等,2016)?；洊|蓮花山地區Sn元素異常剖析見圖2。

圖2 粵東蓮花山地區1∶20萬Sn元素異常剖析圖(據錢龍兵等,2017a,b)1-燕山期侵入巖帶;2-沉積盆地;3-深斷裂;4-背、向斜;5-熱動力變質帶;6-蓮花山斷裂帶范圍;7-整裝勘查區范圍;8-錫銅、錫礦床Fig. 2 Analysis of 1∶200,000 Sn anomalies in the Lianhuashan area of eastern Guangdong(after Qian et al., 2017a,b)(a) Geotectonic diagram; (b) Sn anomaly distribution

2 礦產類型劃分

通過將廣東全省錫、銅等礦產的儲量核查數據(李瑞等,2012;國土資源部礦產勘查技術指導中心,2015)以及廣東省潛力評價數據庫(何俊美等,2013;武國忠,2013)與近年來在粵東蓮花山地區開展的礦產調查與找礦預測成果進行歸并,對粵東蓮花山地區已發現的61個錫礦床(點)地質資料進行整理與分析,歸納總結其成礦作用特征,尋找與成礦相關的共性因素。目前已探獲錫礦資源量(控制及以上)約15萬t。其中,大型礦床1處(紫金縣鐵嶂錫礦),中型礦床11處,小型礦床18處,礦點31處,多數錫礦與其他金屬特別是鎢銅鉛鋅等有色金屬共生(圖1)。

根據礦床(點)分布及礦體特征,結合礦床成因類型,粵東地區錫礦主要劃分為錫石-硫化物型、錫石-硅酸鹽型、錫石-石英脈型、斑巖型4個工業類型,儲量分別占資源總量的47.2%、31.8%、16.5%、4.5%。各類型礦床數量、規模、儲量統計見表1。

表1 粵東錫礦床(工業)類型、規模、數量及資源儲量

分析發現,粵東地區錫礦床類型以錫石-硫化物型和錫石-硅酸鹽型為主,其中,錫石-硅酸鹽型錫礦床主要分布在塌山—三角窩礦帶,錫石-硫化物型錫礦床主要分布在陶錫湖—金坑礦帶和長埔—吉水門礦帶(圖1)。

3 典型礦床礦體特征及成礦模型

3.1 錫石-硫化物型

該類型礦床共計28處,包括中型5處、小型7處、礦點16處,代表性礦床有揭西縣金坑銅錫鉛鋅礦(中型)、海豐縣吉水門錫鉛鋅礦床(中型)、海豐縣長埔錫礦(中型)等。錫石-硫化物型礦床一般為脈狀礦床,在一個礦區內表現為由若干條平行礦脈組成1個或多個脈帶(或脈組、脈群),脈帶長度一般延伸較長、延深較大,如揭西金坑錫礦脈延長約2 km、延深達1.2 km(古潤平等,2009)。該類型礦床物質成分通常較為復雜,Sn品位偏低,但往往共生銅、鉛、鋅、銀、硫等。有些剝蝕程度較淺的礦床,地表會出現無工業價值的細脈狀蝕變帶,深部出現厚大工業礦體(錢龍兵等,2017b)。

成礦作用與中生代火山活動有關:早侏羅世火山噴發,噴流物質的沉積形成了初始富集的貧礦層或礦源層;晚侏羅—早白堊世火山熱液的改造,成礦物質活化轉移,在斷層、裂隙內聚集成礦(錢龍兵等,2017a)。金坑礦區成礦模式見圖3。

圖3 金坑礦區成礦模式示意圖(據卜安等,2014a,b)1-中上侏羅統熱水洞組第二段火山巖;2-中粗粒黑云母花崗巖;3-細?；◢弾r;4-花崗閃長斑巖;5-銅錫鉛鋅礦體;6-糜棱巖化-片理化帶;7-斷層;8-巖漿熱液;9-大氣水;10-金坑河Fig. 3 Schematic diagram of metallogenic model in Jinkeng mining area(after Bu et al., 2014a,b)

3.2 錫石-硅酸鹽型

該類型礦床共計26處,其中中型3處、小型9處、礦點14處,代表性礦床有紫金縣洋高錫礦(中型)、海豐縣尖吉山錫礦(小型)、海豐縣銀瓶山錫礦(小型)等。錫石-硅酸鹽型礦床一般以脈狀為主,礦脈形態變化較大,連續性較差,厚度較小。該類型礦床Sn品位一般較高,僅伴生有銅鉛鋅,礦體與圍巖中的典型礦物特征表現為有較多的綠泥石和石榴子石。

成礦作用與早中生代火山活動有關,錫礦的成礦物質主要來自巖漿熱液,熱液在形成和運移過程中可能溶解了含礦建造中的Sn,礦體主要賦存在火山巖與圍巖接觸帶附近的裂隙破碎帶中。銀屏山礦區成礦模式見圖4。

圖4 銀屏山礦區成礦模式示意圖(據顏倫明等,2016)1-下侏羅統長埔組砂頁巖;2-石英斑巖;3-推測深部巖體;4-錫銅鉛鋅銀礦體;5-斷層; 6-糜棱巖化-片理化帶Fig. 4 Schematic diagram of metallogenic model in Yinpingshan mining area(after Yan et al., 2016)

3.3 錫石-石英脈型

該類型礦床共計5處,其中大型1處、中型2處、小型1處、礦點1處,代表性礦床有紫金縣鐵嶂錫礦(大型)、陸河縣仙水瀝錫礦(小型)等。石英脈型礦床一般以石英大脈及網狀細脈帶為主,脈帶較穩定,礦脈形態隨石英脈形態而變化,礦化連續性一般—較好。該類型礦床Sn品位一般較高,以大顆粒錫石為主,伴生鎢銅鉛鋅,石英脈外帶圍巖蝕變多見綠泥石和石榴子石,伴隨硫化物型錫礦。

成礦作用與早中生代火山活動有關,錫礦的成礦物質主要來自巖漿熱液,含礦熱液沿構造破碎帶充填形成石英硫化物大脈礦體及破碎帶型礦體,礦石主要以大顆粒狀賦存在裂隙破碎帶石英脈中。仙水瀝礦區成礦模式見圖5。

圖5 仙水瀝礦區成礦模式簡圖(據朱沛云等,2021)1-石英脈帶;2-硫化物蝕變帶;3-石榴石蝕變帶;4-動力變質熱液帶;5-石英脈型錫礦體; 6-錫礦脈Fig. 5 Schematic diagram of metallogenic model in Xianshuili mining area(after Zhu et al., 2021)

3.4 斑巖型

該類型礦床共計4處,其中中型1處、小型1處、礦點2處,代表性礦床有陸河縣塌山錫礦(中型)、揭西縣淘錫湖錫礦(小型)等。斑巖型是指與斑狀結構的中酸性淺成或超淺成侵入巖體有關的礦床,礦石結構以細脈浸染狀為主,又稱細脈浸染型礦床(陳建平等,2013)。該類礦床產于深大斷裂旁側和兩組斷裂交切的火山盆地中及其邊緣,伴生有銅鉛鋅鎢鉬。

成礦作用與晚侏羅—白堊世淺成-超淺成侵入體有關,花崗巖巖基首先侵入但不成礦,直至花崗巖巖漿演化到后期,分異形成花崗斑巖,同時由于巖漿演化程度高以及成巖深度淺,巖漿中的內壓使得成礦溶液從巖漿中脫離出來,加之演化熱源導致地層中封存的水和斷裂系統的水開始循環,從圍巖中萃取成礦元素并對圍巖進行蝕變而成礦。錫礦的成礦物質主要來自巖漿熱液,一般含礦巖體規模小,多呈巖筒、巖脈、巖墻產出,與斷裂關系密切,明顯沿斷裂侵入。塌山礦區成礦模式見圖6。

圖6 塌山礦區成礦模式1-下侏羅統上龍水組云母石英片巖;2-細-中?；◢弾r;3-石英斑巖;4-矽卡巖;5-錫礦體;6-熱液運移(循環)方向(據顏倫明等,2016)Fig. 6 Metallogenic model of Tashan mining area(after Yan et al., 2016)

花崗巖巖基首先侵入但不成礦,直至花崗巖巖漿演化到后期,分異形成花崗斑巖,同時由于巖漿演化程度高以及成巖深度淺,巖漿中的內壓使成礦溶液從巖漿中析離出來,演化熱源導致地層中封存的水和斷裂系統的水開始循環,從圍巖中萃取成礦元素并對圍巖進行蝕變而成礦。

4 結 論

(1)通過整理、分析粵東蓮花山地區61個錫礦床(點)基礎資料,對各礦床(點)礦產類型進行歸類,建立了粵東蓮花山地區錫礦工業類型,主要有錫石-硫化物型、錫石-硅酸鹽型、錫石-石英脈型、斑巖型4類。

(2)分析研究了各類型錫礦床(點)成礦地質特征,總結了各類型礦床與成礦作用相關的共性因素,并初步構建了4個類型代表性礦區的成礦模式圖,為粵東地區新一輪錫礦找礦突破提供了基礎研究資料。