广东海丰县笔架山锡矿地质特征及成因

李表鹏，朱沛云，陈彦煜

(广东省有色金属地质局九三一地质队，广东 汕头 51504)

广东海丰县笔架山锡矿区位于海丰县西北方向约9km处，莲花山断裂带中段的南东侧，银瓶山矿田中部。属于粤东锡铜多金属成矿带，具有极好的找矿前景。自从20世纪50年代起，广东省有色金属地质局九三一地质队陆续对矿区开展矿产地质勘查工作，随着勘查工作的深入而取得重大突破。

1 区域地质背景

矿区位于武夷成矿带南段、莲花山断裂带南西段，属莲花山锡铜多金属成矿带的核心区域。莲花山断裂带沿着莲花山山脉向北东经丰顺、梅县、大埔，进入福建的华安、南靖一带，向南西至海丰、惠东、宝安各县，分别于大亚湾、深圳湾入南海，复又于万山群岛、高栏列岛附近出现。广东境内延长约500km，宽20km～40km，局部可达60km[1]。

地层出露有三叠系、侏罗系、白垩系、古近系及第四系的沉积层，由老到新划分如下：上三叠统银瓶山组浅灰、黄灰、紫灰、灰白、灰色中厚层-厚层状细-中粒长石石英砂岩夹粉砂质泥岩，下侏罗统上龙水组中厚层、厚层状含炭质泥岩，下侏罗统上龙水与长埔组并层灰白色中厚层-厚层状细粒、粉砂质细粒及中-细粒的长石石英砂岩夹灰、灰黑色泥岩组成，上侏罗统长埔组灰白、浅灰、灰色中厚层及厚层状细粒长石石英砂岩，上白垩统南山村组流纹质成分的火山碎屑岩及熔岩、中酸性英安-流纹质成分火山碎屑岩和熔岩，上白垩统丹霞组砾岩、复成分砾岩、砂质粉砂岩夹泥质粉砂岩或砂质泥岩组成及第四系砾、砂与含砂粘土。

岩浆活动十分频繁，地质构造复杂多样，出露岩性为晚侏罗世花岗闪长岩与中细粒斑状黑云母二长花岗岩；早白垩世中粒斑状黑云母二长花岗岩、早白垩世细粒斑状黑云母二长花岗岩、早白垩世微-细粒黑云母二长花岗岩，及晚白垩世中粒、细粒(含)斑黑云母花岗岩与晚白垩世花岗斑岩。此外，区域内内还出露大量呈北东向展布的花岗岩脉、花岗斑岩脉、石英斑岩脉、闪长岩脉、辉绿岩脉及煌斑岩脉等。

变质岩较为发育，类型多样，主要位于整装勘查区内五指嶂-锅子嶂动力热变质带(位于塌山-尖吉山一带)南西侧和梅陇-鮜门-观音山动力热变质带(位于长埔-吉水门-带)北东侧叠加部位。区内受变质作用影响的地层有上三叠-下侏罗统银瓶山组与下侏罗统上龙水组与长埔组等地层。

受莲花山断裂影响，区内各种构造形迹广泛发育，褶皱构造主要有北东向银瓶山背斜，断裂构造主要有北东向银瓶山断裂与东西向洋洞-青塘断裂。

2 矿区地质环境

矿区内出露地层为上三叠统-下侏罗统银瓶山组(TJy)的一套海相砂泥质建造，该套地层已遭受变质，为云母石英片岩；矿区内侵入岩为晚侏罗世的细-中粒斑状黑云母花岗岩的吊贡岩体，及零星出露的石英斑岩和花岗斑岩脉，对比银瓶山矿田南西端长埔锡矿床石英斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为143.7±3.5Ma[2，3]，尽管在本区尚未有精确的成矿年代学数据，但其与粤东莲花山整装矿区内金坑、淘锡湖、长埔、塌山等成岩年龄较接近，推测成矿作用也应发生在早白垩世；构造为银瓶山压扭性断裂，呈北东向展布，走向50°～70°。矿区北东向断裂构造发育(图1)，在平面上、剖面上具明显的舒缓波状弯曲。区内矿脉出露或隐伏于北东向花岗斑岩脉或石英斑脉附近；主断裂旁侧的次一级裂隙，矿脉与构造线一致。矿脉的平面分布为雁列、尖灭侧现、分枝复合等现象。

图1 笔架山锡矿区地质简图

1.第四系；2.下侏罗统上龙水组；3.上三叠统银瓶山组；4.细-中粒黑云母花岗岩；5.花岗闪长岩；6.花岗斑岩脉；7.花岗岩脉；8.实、推测地质界线；9.实、推测断层；10.矿脉及编号；11.岩层产状；12.断层产状；13.石榴石二云母片岩带；14.硅化；15.老窿位置及编号

3 矿体基本特征

笔架山锡矿体呈脉状赋存于斑脉岩外接触带上三叠统云母石英片岩的裂隙中，该地层岩石特征是挤压破碎剧烈，片理发育，形成挤压构造带。矿脉则产于构造裂隙或片理中，各矿脉大致呈密集平行产出(图2)。该矿区总矿化范围宽约600m，长2km，矿体形态总体呈脉状，但受构造裂隙控制，形态变化也较大，如呈串珠状、分枝复合、尖灭再现、侧列等形态。单脉规模不大，一般长100m～200m，最长可达540m，厚0.2m～1.0m，最厚可达2.15m；矿脉总体走向为50°～70°，倾向以南东为主，但少部分向北西方向倾斜，或地表为北西，往深部变为南东向倾斜，此现象受“×”型裂隙控制的结果；矿区平均品位Sn0.42ω%～13.27ω%。

图2 笔架山矿窿素描图

1.矿脉；2-糜棱岩化花岗岩；3-石英透镜体；4-糜棱岩化花岗岩包体；5-小断裂

矿物共生组合：矿石矿物有锡石、黄铁矿、黄铜矿及少量毒砂、闪锌矿、方铅矿。硫化矿物主要出现于深部。脉石矿物有石英、黑云母、石榴石、绿泥石、绢云母、白云母和少量锆石。生成顺序为：锡石→黄铁矿→黄铜矿→闪锌矿→方铅矿。结构构造为半自形晶粒结构、碎裂结构、交代结构，块状结构。锡石一般粒径为0.02mm～0.12mm，个别可达3mm。

区内围岩蚀变以黑云母化、石榴石化、硅化为主，次为绿泥石化、硅化，局部有黄铁矿化、电气石化。

4 矿床成因及成矿模式

4.1 成矿地质条件

通过对已有资料[1-4]分析及本项目调查研究，区内北东向银瓶山压扭性断裂为主干断裂，矿脉均赋存于主断裂旁侧的次一级裂隙，故银瓶山断裂应为本区的成矿构造，其次一级断裂为储矿构造。受热、动力的作用，使区内地层变质为一套变质细粒石英砂岩、变质细粒石英砂岩夹云母英片岩、云母石英片岩的变质岩层。位于斑岩脉外接触带或附近的变质岩层片理面、层理面或裂隙面为主要的容矿空间，即为重要的成矿结构面。

(1) 构造条件：侏罗纪末期，本区受强烈的火成活动影响，构造多发育，为后来的矿液充填提供了通道及储存环境。据矿脉产出规模，形态变化及脉壁不平直等现象，说明本矿区成矿裂隙主要与应力有关；又据矿物间相互关系，说明本区构造和矿液活动是同时的、多期次进行的。从而形成了各种不同的成矿阶段。

(2)火成岩条件：本矿区与火成岩关系缺乏充足论据，但据以下两点地质情况，推断本矿床成因在空间和物质成分上均与花岗岩体有关：笔架山东北部广泛出露的细-中粒黑云母花岗岩，东南部出露花岗闪长岩侵入体；前人在本区附近出露的花岗岩体中采取的花岗岩样(捡块样)中分析结果中均含有微量的Sn元素，同时在糜棱岩化花岗岩中进行了人工重砂淘洗，一般也含有微量的锡石。

(3)地层条件：矿脉主要赋存在云母石英片岩或云母片岩与石英片岩层理中，前者性脆，易受构造活动影响形成断裂，后者往往呈薄层夹于前者中间，受应力作用易滑动，为后来热液充填和沉淀创造了良好的条件。同时。由于本区地层一般含有较多的锡元素，与热液间易发生交代作用，从而促进有用矿物沉淀和富集。

(4)矿床生产深度：关于成矿深度，我们通过以下几个地质现象从而进行探讨：(1)笔架山东北局部可见边缘相斑状花岗岩出露，前人老资料钻孔也揭示了浅部出露糜棱岩化花岗岩，因此推断与成矿有直接关系的花岗岩体的埋藏深度不会太大；(2)矿体产状和形态变化复杂，常见尖灭，膨缩等现象，不规则的小脉也多有发育；(3)矿物成分简单，各种矿石构造在空间上彼此孤立分离，时间上也各自不一，同时，部分硫化物矿石中具有固溶体分离结构现象；(4)锡石品味垂直方向变化大，由地表至地下100m左右，其品位成倍数-几十倍下降，说明锡石是氧化作用下的产物。据上述地质现象初步推断，本矿床为浅-中深成的产物，但以浅成的可能性较大。

4.2 矿床成因类型

我们初步认为该矿床为高-中温热液充填交代矿床。主要推断理由为以下两点：(1)据矿石中矿物组成如石榴子石、黑云母、石英、毒砂、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等推断为高-中温热液矿床；(2)矿体形态复杂，常有不规则小脉产出；矿石构造多为块状构造，致密块状构造及浸染状构造。

4.3 成矿模式

银瓶山组地层本身蚀变作用并不强烈，更多的是作为容矿空间。结合本次野外调查及前期整装矿区内的成岩成矿年代学、同位素地球化学等证据研究，表明笔架山矿区矿化与花岗斑岩或石英斑岩关系密切，属高-中温热液充填交代矿床。在此基础上，我们建立笔架山矿区的成矿模式，即受莲花山断裂带动热变质作用的影响，银瓶山地区发生强烈的变形及低级变质作用，形成了宽厚的变质岩带及片理化带；随后的酸性岩浆顺构造面侵入，带来了巨量的物源和热源，同时先期构造活化张开，为热液运移提供通道；随着大气降水的加入，岩浆热液与大气降水在浅部发生循环，进一步萃取银瓶山组地层中赋存成矿金属元素，随后在构造面(如裂隙面、片理化带)中富成矿。因此，矿床的形成离不开花岗岩体、银瓶山组地层以及韧性剪切带三种要素。