广东云浮大金山地区成矿元素分带规律

郭 敏

广东省地质调查院，广东 广州 510080

自1936年美国地质学家埃蒙斯最先提出矿床周围矿物组分的分带现象后[1]，内生矿床成矿元素分带规律一直是地质学界所关注的热点[2-14]。此项研究对于已知矿田内部或已知矿床外围隐伏矿床的寻找,具有重要意义。大金山地区已知矿床较多，矿化复杂，类型多样，环绕大金山弧形断裂分布有大金山大型钨锡矿，大降坪特大型硫铁矿、高枨大型银铅锌矿、九曲岭中型锡矿、石门头中型铅锌矿等矿床[15]。本文以 化探为基础，结合各个矿床（点）特征，研究矿床的成矿元素分带现象，对整个矿田的成矿规律进行探讨。

1 区域地质背景

大金山地区位于华南褶皱系云开隆起的中段，高要—惠来东西向构造带与北东向云开隆起的交切部位，吴川—四会深断裂带西侧。

区内出露的地层主要有元古界、震旦系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系，三叠系、白垩系。元古界云开群和震旦系大绀山组是区内钨锡的主要赋矿层位（图1）。其中，元古界云开群为一套中深变质岩系，主要岩性为黑云母片麻岩、混合岩、片岩、局部夹黑云母变粒岩、云母石英片岩；震旦系大绀山组为一套喷流(气)沉积建造形成的浅变质岩系，主要岩性为层纹状条带状粉砂岩、石英砂岩，夹火山碎屑岩、沉凝灰岩、黄铁矿层、泥灰岩和硅质岩，其底部b段是脉状钨锡矿的赋矿层位。区内处于一个旋转构造之中，并形成“穹隆”构造。“穹隆”构造的中心是元古界云开群（Pty）片麻岩、混合岩，以夹有变质火山岩为特征。两侧向外依次为元古界沙湾坪组、震旦系大绀山组→泥盆系、石炭系。

区内岩浆活动强烈，以花岗质岩浆活动为主，主要有燕山二期灰白色中粒黑云母花岗岩、中粒斑状黑云母花岗岩和燕山四期灰白色细粒黑云母花岗岩。其中，燕山四期岩浆活动与钨锡成矿关系密切。岩脉主要有花岗岩脉、花岗斑岩脉、伟晶岩脉及基性岩脉。

图1 广东省云浮市大金山地区地质略图Fig.1 Geological sketchmap of Dajinshan area,Yunfu,Guangdong Province

2 地球化学特征

2.1 区域地球化学

（1）地球化学背景：根据1∶5万水系沉积物测量结果（表1），区内相对较富集Au、Cu、Sb，相对贫Pb、Bi、Hg、W、MO、Sn，而Ag、Zn、As与广东省的背景分布相近似；从变异系数可以看到，区内As、Au、Zn背景分布的离散程度较高(变异系数值0.495～0.605)，局部富集或贫化的趋势较明显；Cu、Pb、W、Mo、Sn背景分布的离散程度较低；从迭加矿化参数可以看到，区内受后期迭加作用。局部矿化作用最强的元素为Bi、Sn、W，其次为Ag、As、Au、Sb、Pb、Zn；最弱的元素为Hg、Cu、Mo。

（2）主要地质单元元素质量分数：根据1∶5万水系沉积物测量，统计出主要地质单元各元素的背景平均值见表2。相对富集于地层的元素为Au、Ag、Cu、As、Sb；相对富集于侵入岩的元素为Sn、Pb、Zn；而W、Mo、Bi、Hg在区内的地层与侵入岩的背景质量分数相近；相对富集于断裂带的元素为Au、Ag、As、Sb、Hg。

（3）元素组合：根据 1 881件样品作R-型聚类分析，从表3和表4中可以得出测区元素共生组合的特点。第一因子（F1）的主要载荷元素Au、Sb、As、Ag、Pb、Sn代表了金、银与毒砂、锡石硫化物矿化有关的元素共生组合；第二因子（F2）的主要载荷元素W、Bi、Mo、Sn代表了钨锡矿化的元素共生组合特点；第三因子（F3）的主要载荷元素Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn代表了测区银多金属矿化多伴有砷（毒砂）和锡石的共生组合特点；第四因子（F4）主要载荷元素为Hg，它与其它元素不相关或相关不显著，是区内的分散元素。表明区内存在多个成矿阶段，元素分异演化作用明显，形成矿化分带和矿化异常分带[16]。

表1 大金山地区地球化学特征值Table 1 Geochemical eigenvalues in Dajinshan area

表2 主要地质单元元素质量分数Table 2 Mass fraction of elements inmajor geological units

表3 元素相关系数表Table 3 Correlation coef fi cients of elements

2.2 异常特征

区内圈定的综合异常的分布主要受大绀山旋转构造控制，同时也受岩浆活动影响。形成了大金山、西塘、莳田、高枨、九曲岭的环带状异常，环长35 km、宽2～5 km，面积约220 km2。异常主要由W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Ag、Au等元素组成，各元素异常浓集带呈环状分布，异常元素组合复杂，相互套合好，异常规模大，强度高，多数元素出现浓度内带(图2)。

2.2.1 莳田Ag Au Sn异常浓集中心

位于大金山旋转构造的西翼，异常总体走向为北东（约60°）,呈宽带状沿宋桂断裂展布，面积约13 km2。该异常是以Sn、Ag、Zn、Pb、Au为主,伴有Cu、As、Sb、Bi、Mo、Hg的元素组合十分复杂的异常（表5）。各元素异常相互套合好，多数元素异常强度高，规模大。除W仅有2个浓度分带外，其它11个元素均具有3个浓度分带。

主要成矿元素异常浓集中心与已知矿床吻合。

表4 各元素在因子上的载荷Table 4 The factor loading of each element

图2 大金山地区1:5万水系沉积物测量综合异常图Fig.2 Composite anomalymap of 1:50000 drainage sediment survey in Dajinshan area

2.2.2 高枨Ag、Pb、Zn异常

异常位于云安县高村镇高枨村一带,沿310°方向带状展布。异常由Ag、Pb、Zn、Au、Cu、As、W、Sn、Bi、Hg、Mo等11种元素异常组成，元素地球化学异常参数见表6。其中面积、强度较大的是Ag、Pb、Zn、Sn异常。Ag、Pb、Zn、Sn异常存在明显的浓集趋势，均出现异常浓度内带。另外，Au、Bi、Hg、W、Mo异常强度也较高，出现浓度中带，各元素浓集中心基本重叠。浓集中心分布基本与高枨断裂一致。

表5 莳田水系沉积物测量异常特征值Table 5 Anomaly eigenvalues from the drainage sediment survey in Shitian

表6 高枨水系沉积物测量异常特征值Table 6 Anomaly eigenvalues from the drainage sediment survey in Gaocheng

3 大金山异常

异常呈北东走向沿大金山旋转构造内、中带和白梅—凹仔断裂带展布，该异常以Sn、W、Bi、Mo、Au、Ag、As为主，伴有Pb、Zn、Cu、Sb、Hg异常；异常元素组合复杂，相互套合好，规模大，强度高，除Hg仅出现异常浓度中带外，其他异常均出现异常浓度内带，Sn、W、Bi的最大值已高于边界品位。各异常参数特征见表7。

表7 大金山水系沉积物测量异常特征值Table 7 Anomaly eigenvalues from the drainage sediment survey in Dajinshan

4 成矿元素分带特征

4.1 成矿元素水平分带

根据已发现和评价的矿床（点）以及1∶5万水系沉积物测量，云浮大金山地区以“穹隆”为中心，成矿元素自内向外依次形成有规律的水平分带：W、Sn、Bi→Sn→Sn、Pb、Zn、Ag→Ag、Pb、Zn（Au）→Au（图3）。

4.1.1 W、Sn、Bi矿带

分布于矿田中部大金山—石垠一带，呈南北向，长约8 km，宽2～4 km。以SN向转NNW向的大金山弧形断裂带（北段）为中心，分布有大金山大型钨锡矿。本带成矿元素以W为主，Sn、Bi、Mo次之，伴生有Cu、Ag、As、Pb、Zn等元素。带内钨锡矿床类型以构造蚀变带-石英大脉、细脉、网脉复合类型为主，石英脉型为次。

图3 大金山地区成矿元素水平分带图Fig.3 Map showing horizontal zoning ofmetallogenetic elements in Dajinshan area

4.1.2 Sn矿带

分布于W、Sn、Bi矿带外侧，带内有九曲岭中型锡矿和秋龙田锡矿、锡米山锡矿、新坪路锡矿等矿床（点），主要分布在大绀山弧形断裂带的中段。本带成矿元素以Sn为主。矿床类型以石英脉型为主。

4.1.3 Sn、Pb、Zn、Ag矿带

东侧以大金山旋转构造外带的白梅—尖山断裂带为界；南西部以NWW走向的高枨断裂带外侧断裂为界；西北部以NE向葵洞—大塘肚断裂为界。呈环状分布，范围较大。带内分布有尖山中型锡铅锌银矿和石门头、葵洞、莳田、金子窝、田心、大塘肚、西塘、南蛇坑、石牛等锡铅锌银矿床（点）。带内主要成矿元素为Sn、Pb、Zn、Ag，往往在同一个矿体中，上述元素均达到工业品位要求。伴生S、As、Cu、Sb、Au等元素，矿床工业类型为锡石硫化物型，成因类型多为构造蚀变岩型，尖山锡铅锌银矿为沉积改造型。

4.1.4 Ag、Pb、Zn矿带

南西部以NWW向高枨断裂带为界；北西部以天所断裂为界；东部以大金山旋转构造外侧的尖底—石板坑断裂带为界。呈环状分布。带内分布有高枨大型银铅锌矿和佛洞Ag、Pb、Zn异常区、双凤Cu、Pb、Zn异常区、金星顶银铅锌矿、南乡Ag、Pb、Zn异常区、石板坑银铅锌金矿等矿床（点）及异常区组成。是一个具有较大找矿潜力的环带状矿带。带内主要成矿元素为Ag、Pb、Zn，往往伴生或共生有Sn、Au。矿床类型以构造蚀变岩型为主。

4.1.5 Au矿带

位于矿田的最外侧，分布宽度不清。分布有白梅Au异常带、岗屋金矿点、尖底金矿点和Au异常区、高枨砂金矿点等。地质工作程度较低。

4.2 成矿元素垂直分带

矿田成矿元素垂直分带与水平分带具有相似性。

（1）锡铅锌银矿床自上而下分带为：Au→Mn、Ag→Ag、Pb、Zn→Sn、Pb、Zn→Sn。

以高枨银铅锌矿为例，16线V2号矿体，地表为锰矿点，含Ag 524.8×10-6；浅部民窿ML6为银铅锌矿体，含Ag 195.44×10-6，Pb+Zn 4.96%，Sn 0.15%；中深部钻孔ZK1601为银铅锌锡铜矿体,含Ag 237.6×10-6，Pb+Zn 6.32%，Sn 0.56%，Cu 0.55%；预测深部为锡矿体。而V2矿体顶部Au带已被剥蚀，形成砂金。

（2）钨锡矿床自上而下分带为：Sn（Cu、Ag）→Sn、W→W（Sn）→W→W（Bi、Mo）→Mo。

以大金山钨锡矿床为例，虽然有不同成矿阶段的元素叠加，但总体上垂直分带是清楚的：地表+800～1 000m标高，除了W、Sn元素外，还出现Cu、Ag的工业矿化，伴生Pb、Zn、As；+800～650m标高主要是Sn；而在+650m标高以下，则以W为主，共生或伴生Sn、Bi、Mo等元素。

5 结论

（1）大金山地区成矿地球化学条件好。水系沉积物测量结果,大金山地区富集W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn 、Ag、Au、As,且分布不均匀,叠加富集程度高,成矿的有利程度大。

（2）良好的成矿构造条件。区内处于一个旋转构造之中，并形成“穹隆”构造。现已发现的各类大中型矿床，均位于该旋转构造体系内。

（3）大金山弧形断裂带与1∶5万水系环状综合异常十分吻合，并沿弧形断裂带分布一系列矿床（点），成矿元素分带规律清晰，大金山地区以“穹隆”为中心，成矿元素自内向外依次形成有规律的水平分带：W、Sn、Bi→Sn→Sn、Pb、Zn、Ag→Ag、Pb、Zn（Au）→Au。大金山地区可成为广东一个新的多金属矿集区。

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