粤西大湾铁多金属矿床地质特征及成矿条件分析

郭碧莹

摘要：大湾铁多金属矿区位于罗定弧形构造的南缘，挟持于廉江——信宜和吴川——四会两断裂带之间。矿区赋存于寒武系八村群变质岩系，区域构造极为发育，变质作用强烈，岩浆活动频繁。本文介绍了大湾铁多金属矿区的区域地质背景和矿区地质特征，并就变质作用，构造活动，岩浆活动三个方面进行成矿条件进行分析。

关键词：地质特征；成矿条件；大湾铁矿

Key word：geological characteristics； metallogenic condition； dawan iron deposit

1. 区域地质简述

广东省信宜市大湾铁多金属矿区矿区处在云开加里东隆起带的中段北西向褶皱基底部位，吴川——四会深断裂带与贵子——信宜——廉江大断裂夹持的弧形构造中部，受控于大田顶弧形构造带，素有粤西聚宝盆之称[1]。

本区域地层比较简单，以寒武系八村群为主，北东分界凹陷有少量中、下泥盆统及第四系沉积。其中八村群为一套地槽型滨海——浅海相的砂页岩夹碳酸盐的类复理式建造和海底火山喷发的熔岩、凝灰岩、凝灰质岩的混合连续沉积[2]。区内受变质作用强烈，主要开成各种片岩，加里东期发生褶皱造山运动及区域变质作用，形成绿片岩相-角闪岩相变质岩，局部发生混合岩化，形成各种混合岩[3]。

区域上位于惠来——高要纬向构造带的西段和吴川——四会华夏系构造的联合、复合派生的罗定弧形构造的南缘，挟持于廉江——信宜和吴川——四会两断裂带之间[2，4-5]。区内构造极为发育，纬向构造、华夏系构造和北西向构造交接复合，互相干扰、迁就，制约和利用，形成复杂的构造形迹，表现为摺皱、断裂和片理带，遍布全区极为醒目。

区内岩浆活动频繁，既有海底火山喷发，又有岩浆侵入活动。区内岩浆岩可分为加里东期、印支期、燕山期三个岩浆活动旋回，其中燕山期活动最强烈，加里东期次之，印支期活动最弱[2]。

信宜北部地区为粤西钼铜锡铁多金属远景区之一。黑色金属有铁、锰，有色金属有钼、铜、锡、铅、锌，贵重金属有金、银等；非金属有磷、硫等矿床、矿点、矿化点计27处[2，6]。

2. 矿区地质特征

矿区地层为寒武系八村群，矿区出露有第二亚群及第三亚群。第四系仅为坡残积及山麓堆积。寒武系八村群第二亚群上段（∈bcb）矿区仅在北西角出露，可分为上、下两个亚段。下亚段（∈bcb-Ⅰ）上部以浅黄绿、灰紫色云母片岩、石英云母片岩为主，中、下部为云母石英片岩、云母长石石英片岩夹片状云母长石石英岩。本段夹15～20层绿片岩，底部一层绿片岩最厚。上亚段（∈bcb-Ⅱ）为灰黄绿、灰紫、黄褐色云母片岩、石英云母片岩、云母石英片岩、云母长石石英片岩，底部局部夹绿片岩。第三亚群（∈bcc）主要布于矿区东部，且仅出露其中下段，为云母长石石英岩、云母长石石英片岩与石英云母片等。

矿区位于区域罗罅倒转背斜之南翼，属单斜构造，褶皱不发育；受区域南北西向断裂错动作用，西部地层向南移动，局部形成小型的层间拖拽褶曲。周边有东西向压扭性断裂、北东向扭压性断裂和北西向扭张性断裂三组，构成了区内纬向构造和华厦系构造的复合体系。但矿区内尚未见到明显的断裂构造。

矿区内岩浆活动频繁，岩石类型较多。有加里东期的岩浆喷发活动及燕山晚期的岩浆侵入活动。

加里东期活动在本矿区内主要表现为海底火山喷发和混合岩化，形成海底火山喷发岩系和混合岩、混合花岗岩。火山岩分布在寒武系八村群内，是由一套中基性——中酸性的火山熔岩及火山凝灰岩所组成。火山岩分布在寒武系八村群内，是由一套中基性——中酸性的火山熔岩及火山凝灰岩所组成。由于喷发后经历多次变质作用，原岩结构、构造遭受强烈破坏，矿物组分也发生很大变化，只能根据少量岩石的残余结构构造、岩石化学成分、副矿物及微量元素特征、结合野外产状，初步推断其原岩。混合岩分布于燕山四期园墩岩体和铜罗顶岩体之间，面积约2.5km2，形成于加里东晚期，主要由混合岩、混合花岗岩及其中未完全混合岩化的残余变质片岩组成。

区内只出露燕山四期园墩岩体和铜罗顶岩体的一小部分。铜罗顶岩体分布于矿区南东边缘，面积约0.12km2。为该岩体北西边缘。铜罗顶岩体为面积约5km2岩株，侵入寒武系八村群第三亚群（∈bcc），岩性为中细粒黑云母花岗岩。园墩岩体分布于矿区西部，面积约0.26km2。为该岩体东部边缘。园墩岩体为一面积约3km2岩株，侵入寒武系八村群片岩和加里东晚期混合岩，岩性为中细粒黑云母花岗岩。

3. 成矿条件分析

3.1 变质作用

内岩石经受区域变质、接触变质和接触交代作用，前者形成云母石英片岩、石英云母片岩和云母片岩等各类片岩及结晶灰岩；后者除熔岩已成变辉长辉绿岩、糜棱岩化（或片麻状）斜长花岗斑岩外，其余主要以阳起石、透闪石、帘石、透辉石和石英等矿物组合构成的“绿片岩”（下同）和部分片状云母长石石英岩、变粒岩[3]。区内绿片岩呈层状、透镜状、似层状分布于片岩中，沿走向长度200m～1000m，沿倾斜100m～900m，厚度2m～50m，沿走向、倾向相变为其他片岩。各类帘石、透辉石、阳起石、柘榴子石及绿泥石的组合，构成本区所称“绿片岩”，为火山——沉积变质热液迭加铜铁锡矿床的主要围岩[7]。

由区域变质作用所产生的热液和混合岩化过程中所产生的热液，在一定条件下，发生交代变质作用，使矿化蚀变破碎带发生强烈的蚀变和金、银、砷等多金属矿化[8]。

3.2 构造活动

研究表明[9]桂东——粤西地区的矿床（点）主要集中沿转换部位的构造带分布，如吴川——四会断裂带、廉江——信宜断裂带和博白——岑溪断裂带，矿区在区域上就挟持于廉江一信宜和吴川——四会两断裂带之间，断裂带的多期次活动为本区成矿物质来源提供了能量和物质基础。

矿区同时位于罗定弧形构造沉降带之南，处于沉降带和隆起区交接部位的云开隆起北部。隆起与坳陷区地壳之间的过渡地常形成绿片岩相韧——脆性剪切带，有用元素开始活化[10]。在隆起与坳陷的交替部位由于局部动力系统转换不仅驱使了成矿元素的活化迁移，而且这一部位流体作用强烈、构造发育，是成矿作用发生的有利地段[9]。

3.3 岩浆活动

寒武系八村群第二亚群上段变质岩系是一种火山一沉积岩套，在其下部和中部，以中基性喷出活动为主，见多层绿片岩呈夹层产于下亚段、中亚段片岩中；在其上部，则以中酸性喷出活动为主，见多层糜棱岩化斜长花岗斑岩（石英角斑岩）、变粒岩产于上亚段，与片岩互层或夹层产出，反映了岩浆喷发活动由中基性——中酸性的演化规律，构成一个大的岩浆喷发旋回。粘土碎屑——碳酸盐的沉积具明显岩浆喷发的间歇的特征，是介于宁静时期的沉积与火山喷发之间的是喷发活动处于低潮时期的火山碎屑与陆源碎屑的混合沉积。而在大的岩浆喷发旋回中，又可以根据喷发活动的特点划分为若干小的旋回这一规律与区域上加里东早期岩浆侵入活动由基性至酸性的变化特征是一致的[2]。

加里东火山——沉积岩套的微量元素十分丰富，成矿元素（Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、W、Mo等）的丰度可达同类岩石的几倍到几百倍，该套岩系中成矿元素已具有初始的浓集。随着火山喷发活动的加强，大量火山凝灰质的沉积多熔岩的溢出，铜、锡、铁及部分铅、锌矿体呈似层状、透镜状直接产于寒武系八村群中的变质绿片岩中，成矿作用达到了“高潮”。黄铜矿、磁铁矿、磁黄铁矿等在矿石中具明显的沉积条带和沉积韵律，并与围岩同步褶皱，这是典型的火山沉积特征。这不但为后期的变质作用，热液迭加改造而形成广义的“层控矿床”提供了直接的依据，亦为燕山晚期的壳源深熔岩浆成矿作用提供了必要的物质基础。

燕山期主要为酸性熔岩喷溢，区域上的金矿床（点）成矿物质来源与燕山晚期岩浆岩有关，成矿时代为燕山晚期[11-13]，岩浆岩的侵入为成矿作用带来了丰富的物质，是区内成矿的重要条件[14]。

根据对相近的大金山矿床的燕山期黑云母花岗岩的研究，发现该矿床钨锡多金属矿的成矿作用主要与中细粒黑云母花岗岩相关，中细粒黑云母花岗岩具有高度分异演化，同位素显示其源区的贡献应以地壳物质为主，矿区出现的燕山四期黑云母花岗岩的特征与其相似[15]。

另有前人研究桂东-粤西地区中生代花岗岩岩石放射性生热元素的含量，发现海西——印支期到燕山期花岗质岩石的生成热值明显增高，认为桂东——粤西地区岩石圈局部熔融、地幔上涌及岩石圈构造转换的动力来源和根本原因可能就是这种热流值的增高[9]。

4. 结论

根据上述地质特征的描述和分析，可对矿床的成矿条件分析如下：

（1）矿区位于信宜市云开隆起罗拉～楼垌铁多金属矿带内，矿区地层寒武系八村群受变质作用强烈，区内绿片岩十分发育。绿片岩是火山—沉积变质热液迭加铁多金属矿床的主要围岩，它为本区铁矿床的形成提供了最原始，也是最基本的成矿物质来源。

（2）区内岩石普遍变质，且有强烈混合岩化。区域变质和混合岩化作用，为成矿物质的转移、富集提供了条件。由于本区处于吴川——四会大断裂带，区域变质作用使矿区寒武系八村群发生不同程度的变质，形成变质砂岩、板岩和片岩等。

（3）区域断裂规模大且大多具有多期次活动特征，为本区成矿物质来源提供了能量和物质基础。在不同走向断裂交会部位，为岩浆侵入创造了良好的构造条件，造成了成矿物质多次活化富集的有利构造环境。隆起与坳陷的交替部位也得于成矿元素的迁移。

（4）虽然矿区内只见到燕山四期花岗岩株，但区域岩浆活动频繁，从加里东期到燕山晚期均有，这些岩浆活动，伴随着含矿热液岩浆活动，有的带来了新的成矿元素（如Sn、Mo），有的为原有成矿物质活化转移、富集提供了热能、不同成分的岩浆水等物化条件。

上述有利的成矿地质条件的分析，也为在本区找矿提供了理论依据。

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