摘要:尖吉山錫多金屬礦床為廣東蓮花山斷裂帶南西段的一個高溫?zé)嵋撼涮罱淮偷V床。礦體賦存于受動力變質(zhì)作用影響的上三疊統(tǒng)-下侏羅統(tǒng)銀瓶山組中,早白堊世細粒斑狀黑云母二長花崗巖為成礦提供重要的熱源與物源,構(gòu)造裂隙為主要控礦構(gòu)造,石榴石化、黑云母化與硅化為主要的圍巖蝕變條件。礦體形態(tài)主要分為脈狀及細脈浸染狀兩種,錫石的富集和空間位置、礦體形態(tài)、礦物共生組合、裂隙密度、圍巖蝕變等存在一定的關(guān)系。
關(guān)鍵詞:尖吉山錫多金屬礦床;地質(zhì)特征;控礦因素;蓮花山斷裂帶;海豐縣
基金項目:廣東蓮花山斷裂帶南西段錫銅多金屬整裝勘查區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查與找礦預(yù)測。
1.引言
尖吉山錫多金屬礦區(qū)距海豐縣黃羌鎮(zhèn)172°方向平距約450m,屬黃羌鎮(zhèn)東坑村管轄。該礦區(qū)廣東蓮花山斷裂帶中部,塌山中型錫礦床南西端外圍,具有良好的成礦地質(zhì)背景。區(qū)內(nèi)中生代地層十分發(fā)育,巖漿巖活動頻繁,構(gòu)造普遍發(fā)育,為區(qū)內(nèi)錫礦形成與富集建立了良好的條件。本文結(jié)合前人資料及近年來開展的工作對尖吉山錫多金屬礦床的地質(zhì)特征及成因作初步探討。
2.成礦地質(zhì)背景
礦區(qū)構(gòu)造位置屬于麗水—海豐深大斷裂的南西段[1]—蓮花山斷裂帶,屬于新華夏系和華夏系復(fù)合構(gòu)造帶,也是粵東地區(qū)的一條重要的錫鎢鉛鋅多金屬成礦帶、構(gòu)造巖漿帶、動熱—動力變質(zhì)帶、地?zé)岙惓Ш偷卣饦?gòu)造帶[2]。
礦區(qū)出露地層主要為上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)銀瓶山組(TJy),分布廣泛,但出露不完整,下上均有缺失,該地層原巖為長石石英砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖,受北東向動力變質(zhì)作用影響,變形變質(zhì)為變質(zhì)砂巖與各種片巖;根據(jù)出露情況,由下而上分為石英云母片巖、云母石英片巖—石英砂巖、石英砂巖與絹云母片巖互層、厚層石英砂巖、十字石云母片巖與厚層石英砂巖共6層,其中厚層的石英砂巖,性脆,受構(gòu)造影響易形成裂隙,利于礦液運移與存儲,亦是區(qū)內(nèi)重要的賦礦巖性段。區(qū)內(nèi)侵入巖主要為中粒黑云母二長花崗巖、白云母花崗巖與石英閃長巖,其中,中粒黑云母二長花崗巖為區(qū)內(nèi)成礦提供重要的熱源;區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育,主要為成礦前斷裂(NEE-EW組破碎帶)、成礦后斷裂(近SN向斷層)與裂隙,地層受成礦前斷裂作用,形成走向NE-NEE,以NE方向占主要的裂隙帶,裂隙帶即礦體賦存位置;此外,礦區(qū)在區(qū)域上位于五指嶂—鍋子嶂動力變質(zhì)帶內(nèi),區(qū)內(nèi)變形變質(zhì)程度較高,廣泛發(fā)育有變質(zhì)砂巖、含(石榴石或十字石)云母石英片巖與糜棱巖,形成的片理化帶與糜棱巖帶;這些糜棱巖及片巖的片理及面理在后期活動中活化張開,為成礦熱液的運移及沉淀提供了良好的空間,控制礦體的產(chǎn)出及形態(tài),為區(qū)內(nèi)錫礦富集的重要控礦構(gòu)造。礦區(qū)位于AP1土壤異常中心,面積為0.27km2,主要異常元素為Sn-Cu-Pb-Zn,其中Sn元素異常均值接近200μg/g,有兩個濃集中心,元素異常套合好。各元素最大值為:Sn>4000μg/g,Cu 374μg/g,Pb>2000μg/g,Zn>1100μg/g。
3.礦床地質(zhì)特征
3.1礦體特征
礦區(qū)內(nèi)礦體形態(tài)主要分為脈狀及細脈浸染狀兩種:脈狀礦體,主要為石英脈型及構(gòu)造破碎帶型礦體,沿較單一的裂隙充填或充填交代而成,一般脈體兩側(cè)細小礦化裂隙不發(fā)育,與圍巖界線較明顯,形態(tài)較為簡單,分支現(xiàn)象少見,礦化較強。細脈浸染狀礦體,主要特征是成礦裂隙由主、次兩種裂隙構(gòu)成;主裂隙規(guī)模較大而穩(wěn)定,30m~50m,寬0.5m~ 1m,分支扭曲的現(xiàn)象少見,形態(tài)較穩(wěn)定,各條礦體中有1-2條主干裂隙。而在其側(cè)旁發(fā)育著數(shù)米寬的云母石英片巖及糜棱巖細小裂隙,裂隙寬度、密度都以礦體中心部位最發(fā)育;裂隙帶最密集處一般發(fā)育7條/米~8條/米,局部達15條/米;裂隙帶中單條裂隙寬度較小,僅1mm~2mm,少數(shù)3mm~5mm,延長1m~2m即尖滅再現(xiàn),并見有分支彎曲等現(xiàn)象,形態(tài)不規(guī)則;含礦溶液沿裂隙充填,并向兩旁圍巖交代,并以交代作用占主要,礦體與圍巖無明顯界線,需要靠采樣品位圈定。據(jù)目前圈定的礦體形態(tài)是中部大,兩端小,如V2號脈組中,中部厚達14.13m,兩端為1.00m~2.10m,往兩側(cè)有縮小尖滅又再現(xiàn)膨大現(xiàn)象。
礦區(qū)礦化面積約2km2,共發(fā)現(xiàn)18條礦體及1組脈組(10條礦體)共28條礦體,其中:
(1)V8-V14、V10-1、V11-1共9條礦體分布于礦區(qū)南部曼坳山及附近,礦體呈脈狀及細脈浸染狀充填于北東向構(gòu)造裂隙中,賦礦圍巖為下侏羅統(tǒng)銀瓶山組(TJy)十字石云母片巖與厚層石英砂,礦體長60m~80m,脈幅0.30m~0.50m,產(chǎn)狀走向北東,傾向以北西為主,南東次之,傾角62°~73°。
(2)V1、V3-V7、V3-1、V7-1共9條礦體分布于礦區(qū)北部尖吉山及附近,礦體呈脈狀及細脈浸染狀充填于北東向構(gòu)造裂隙中,賦礦圍巖為下侏羅統(tǒng)銀瓶山組(TJy)十字石云母片巖與厚層石英砂,礦體長40m~90m,脈幅0.20m~0.60m,產(chǎn)狀走向北東,傾向南東,傾角64°~71°。
(3)V2脈組,整個礦區(qū)以V2脈組為主,分布于礦區(qū)北部尖吉山,由10條近平行錫礦體組成、編號為V2、V2-1- V2-9,V2脈組礦體呈脈狀及細脈浸染狀充填于北東向構(gòu)造裂隙中,賦礦圍巖為下侏羅統(tǒng)銀瓶山組(TJy)十字石云母片巖與厚層石英砂;V2脈組礦化帶總寬度33.00m、礦體累計脈寬14.84m,礦體累計脈寬占V2脈組礦化帶總寬度的45%,脈組中單條礦體延長110m~430m,脈幅0.60m~14.12m,呈膨大縮小及尖滅再現(xiàn)狀,礦體產(chǎn)狀多與區(qū)域構(gòu)造線一致,走向北東,傾向南東,傾角50°~70°,總體上礦體傾角上陡下緩;V2脈組平均品位:工業(yè)礦體Sn0.21~1.10%,礦化體Sn0.13~ 0.15%。前人曾施工及利用了民采平硐及地表探槽對V2脈組進行評價,該階段只對V2脈估算了資源儲量,共獲得C1+ C2級錫礦石量110182t,錫金屬量920t[3]。
3.2礦石特征
礦區(qū)見有大量的鐵硅酸鹽礦物,如石榴石、黑云母,初定為錫石—石榴石、黑云母型,礦物組分如下:石榴石30%~ 50%,黑云母15%~25%,石英20%~30%,黑云母—絹云母5%~10%,錫石1%±,其他礦物少量。礦石礦物主要有錫石、黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦與閃鋅礦,脈石礦物有石英、石榴石、黑云母、白云母—絹云母與綠泥石??偟目磥?,硫化物的含量不多,常有相互共生產(chǎn)出。
錫石:呈鋼灰、灰黑、褐紅、黃色等色,他形—半自形粒狀,有時呈雙晶產(chǎn)出。粒度大小不等,一般在0.1mm~ 0.5mm,最大者2mm。常見浸染狀、集合體、小脈產(chǎn)出,與石榴石、黑云母、石英緊密共生。有時錫石生成于石榴石裂隙中,而沿錫石裂隙又常有黑云母、石英交代生成。黃鐵礦:常呈不規(guī)則粒狀、脈狀或集合體。顆粒大小不一,一般在2mm~3mm,有時成較完整的立方體。方鉛礦:常呈不規(guī)則的粒狀集合體,晶形完整,顆粒不大,與閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、錫石、石英緊密共生。方鉛礦出露稍比黃鐵礦高,有時與石榴石共結(jié)成塊。黃銅礦:一般呈致密塊狀,主要沿裂隙充填,與黃鐵礦、錫石、石英等共生。氧化后成銅藍、孔雀石、輝銅礦。閃鋅礦:呈灰黑色,不規(guī)則粒狀或集合體。礦石中含量不多,與方鉛礦共生。石英:主要有兩種,一為成礦期石英,他形粒狀,料度在1mm左右,無色透明,具玻璃或油脂光澤。另一種為成礦期后石英,乳白色,半透明,塊狀,常呈脈狀產(chǎn)出。石榴石:有棕色、黃褐、黑褐、紅褐色等色,半透明,玻璃—油脂光澤,硬度高、性脆。晶體一般較完整,為菱形十二面體,顆粒大小不一,由0.5mm~2mm,最大可達5mm,不規(guī)則地散布在圍巖中,或沿圍巖裂隙充填交代,形成石榴石細脈。或與黑云母、石英、錫石緊密共生生成致密塊狀礦石。黑云母:黑色鱗片狀,少數(shù)為集體合。大小在1mm左右,最大為2mm。一般較均勻分布于礦石及圍巖中,有時沿細裂隙充填交代,呈定向排列而形成黑色細條帶。為自形—半自形晶,常分布于石英顆粒之間,或分布于石榴石晶體邊緣及裂隙中。局部與錫石的富集成正比關(guān)系。白云母—絹云母:白色,并略帶淺黃色,細小鱗片狀,在1mm左右,甚至更小。具絲絹和珍珠光澤,不規(guī)則地分布于其他礦物顆粒之間,或石英裂隙中,此兩種礦物共生常在一起。綠泥石:綠色,黃綠色,呈不規(guī)則狀散布、與黑云母關(guān)系密切,主要由黑云母熱液蝕變而成。量很少,僅塘肚一帶較多。
礦石構(gòu)造以致密塊狀構(gòu)造為主,礦石結(jié)構(gòu)以半—自形晶結(jié)構(gòu)為主,而交替結(jié)構(gòu),變晶結(jié)構(gòu)亦發(fā)育。
3.3錫石的富集規(guī)律
礦區(qū)內(nèi)礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、厚度變化較大,錫石的分布也極不均勻,富集規(guī)律不很明顯。但它的富集和空間位置、礦體形態(tài)、礦物共生組合、裂隙密度、圍巖蝕變等還是有一定關(guān)系[4]。主要表現(xiàn)在:①錫石富集與裂隙大小有關(guān),一般主裂隙含礦較次級小裂隙好,因此,過去前人大都只沿主裂隙開采。②含礦性好壞與礦化強度、礦物的顆粒大小、結(jié)晶程度有一定關(guān)系。一般含石榴石、黑云母多者較含硫化物多者富集。錫石通常在石榴石顆粒不大,晶形不完整的地段富集,而顆粒大、晶形完整的礦石中,含礦性差。就富含硫化物的礦石而言,不規(guī)則的塊狀礦體比裂隙充填交代的礦體含錫較富,而且塊狀礦體越大品位越高。另一方面,硫化物中方鉛礦、黃銅礦多時,則錫石較為富集。③錫石在礦體中部富集,即膨脹部分富集,而向兩端,厚度較小,并且品位也降低。④礦體產(chǎn)狀、形態(tài)突變處對錫石富集有利。
3.4成礦階段及礦物生成順序
根據(jù)上述礦物共生組合順序,區(qū)內(nèi)大致可分為高、中、低三個熱液礦化階段,而錫石主要集中在高溫?zé)嵋弘A段,自高溫階段到中溫階段再到低溫階段呈逐漸減少趨勢。
(1)高溫?zé)嵋弘A段
本階段為巖漿期后分異出的,富含鐵質(zhì)的硅酸鹽期,熱液沿裂隙上升,并廣泛地充填交代圍巖。最早沉淀結(jié)晶的是石榴石,多成完美的晶體。礦體內(nèi)原來圍巖中的石英絕大部分重新結(jié)晶成粒狀、塊狀。黑云母亦同時生成,常在前者晶體間隙中成鱗片狀結(jié)晶。錫石主要在這個階段沉淀,生成稍晚于石榴石和黑云母,三者緊密共生。
(2)中溫?zé)嵋弘A段
該階段主要的沉淀是硫化礦物,錫石在方鉛礦出露部位含量較高,而且有時與石榴石伴生,因此,生成較其他為早。閃鋅礦為量不多,但常與方鉛礦共生,可能是同時生成的,黃鐵礦為量最多,一般成完整的立方體晶,充填于裂隙或浸染于圍巖中。黃銅礦較少,見有交代的黃鐵礦現(xiàn)象。
(3)低溫?zé)嵋弘A段
該階段未見金屬礦物生成,只見沉淀有低溫石英及少量絹云母。石英呈白色,不透明,粒狀或塊狀,常沿斷層裂隙充填脈狀切過礦體絹云母在石英脈壁中發(fā)育。
3.5圍巖蝕變
礦區(qū)主要蝕變類型有石榴石化、黑云母化、硅化、黃鐵礦化、白云母化、絹云母化等。蝕變對圍巖巖性有一定的選擇性,在石英砂巖中,以上幾種都有發(fā)育,而在云母片巖中,前三者亦同樣發(fā)育,但黃鐵礦化卻很少見到。石榴石化、黑云母化、硅化三者常一起共生,前二者與礦化較為密切,蝕變愈強,礦化愈好。硅化范圍往往比石榴石化、黑云母化為大,但與礦化關(guān)系不明顯。黃鐵礦化也與硅化共生,多在礦體下部較為發(fā)育,圍巖為黃鐵礦時,礦化往往顯著減弱,所以,它可視為礦化減弱的標(biāo)志。
4.成因探討及找礦標(biāo)志
4.1成礦地質(zhì)條件
(1)巖漿作用:礦區(qū)錫礦產(chǎn)于巨大的早白堊世細粒斑狀黑云母二長花崗巖巖基(高潭巖體)的外接觸帶,區(qū)內(nèi)曼坳山段亦有巖性相同的花崗巖瘤出露,礦體與巖體的空間距離數(shù)十米至數(shù)百米,關(guān)系較為密切的。石英閃長巖雖很發(fā)育,為成礦后的產(chǎn)物。初步認為外圍的花崗巖巖基是成礦母巖。
(2)構(gòu)造條件:礦區(qū)在區(qū)域上位于西南面形成軸向北東—南西銀瓶山—蓮花山大背斜,斷續(xù)延伸到本區(qū),構(gòu)成東坑—尖吉山—湖坑傾沒背斜,當(dāng)背斜形成后,構(gòu)造活動仍在進行,產(chǎn)生了與軸面平行的北東向銀瓶山—東坑—尖吉山—湖坑地區(qū)區(qū)域性的斷裂帶,為后來導(dǎo)礦和容礦場所,從而形成銀瓶山—塌山錫脈組。
(3)圍巖作用:礦區(qū)礦體除曼坳V12、V13、V14是生于片巖中外,大部分礦體者生于厚層的石英砂巖夾片巖中。石英砂巖為弱塑性巖層,受構(gòu)造應(yīng)力時,易產(chǎn)生裂隙,為成礦構(gòu)成先決空間的條件。
4.2成因類型
根據(jù)本區(qū)礦物組合、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與圍巖蝕變等特征,初步認為該礦床屬于受動力變質(zhì)作用影響的高溫?zé)嵋毫严冻涮罱淮偷V床。工業(yè)類型屬于錫石—硅酸鹽型。
4.3找礦標(biāo)志
受動力變質(zhì)作用影響的錫石—硅酸鹽裂隙充填交代礦床,其圍巖具強烈的石榴石化、黑云母化、黃鐵礦化及硅化,因此,這些蝕變圍巖就成為重要的找礦標(biāo)志。尤其前兩者與成礦更為密切。同時,黑云母風(fēng)化后常析出鐵質(zhì),使圍巖渲染成黑褐色,這種“褐鐵礦化”亦是有礦象征。此外,一些老硐、廢礦堆等也是找礦標(biāo)志。
5.小結(jié)
尖吉山錫多金屬礦床是受動力變質(zhì)作用影響的高溫?zé)嵋毫严冻涮罱淮偷V床。受動力變質(zhì)作用影響的上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)銀瓶山組地層為主要賦礦地層,早白堊世細粒斑狀黑云母二長花崗巖為成礦提供重要的熱源,構(gòu)造裂隙為主要控礦構(gòu)造,石榴石化、黑云母化與硅化為主要的圍巖蝕變條件。
參考文獻:
[1]余紀能.廣東蓮花山斷裂帶中段錫礦床成礦地質(zhì)特征[J].礦產(chǎn)地質(zhì)研究院學(xué)報, 1985, 3:13-21.
[2]邱元禧,邱津松,李建超,等.廣東蓮花山斷裂帶中、新生代多期復(fù)合變形變質(zhì)帶的基本特征及其形成機制的探討[J].中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所所刊, 1991, 14:93-105.
[3]陳曾延,姚觀榮,張紹存.廣東海豐尖吉山錫礦區(qū)地質(zhì)評價報告[R].廣東有色金屬地質(zhì)勘探公司九三一隊, 1964:20-23.
[4]顏倫明,朱沛云,卜安,等.廣東蓮花山斷裂帶南西段錫銅多金屬礦整裝勘查區(qū)礦產(chǎn)調(diào)查與找礦預(yù)測報告[R].汕頭:廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一隊, 2020:168-175.