广东紫金风门坳锡多金属矿成矿元素分带规律

甘炳艳

(广东省核工业地质局二九二大队，广东 广州 510800)

0 引 言

广东紫金风门坳锡多金属矿位于竹子东岩体、龙窝岩体与莲花山岩体外侧，炮子火山盆地西部(陈洪仁，2019)。20世纪60—80年代，在风门坳地区发现并研究了锡多金属矿的物化探异常分布规律及特征；经过近几年的地质勘查工作，已在风门坳矿区圈定锡矿体13个、锡钨矿体1个、锡锌矿体1个及铜矿体2个。但以往工作侧重于风门坳矿区的矿床地质、物化探异常、矿石质量及找矿前景等方面，至今尚未对矿区成矿元素分带规律进行系统性研究。以风门坳矿区地质特征为基础，结合各矿床(点)特征，研究矿区成矿元素分带现象，并对整个矿区的成矿规律进行探讨。

1 区域地质背景

广东紫金风门坳矿区地处莲花山火山喷发带内的炮子火山盆地中，属五华断裂带华阳断裂的中段，区域上位于武夷成矿带(国家级重点成矿带)南段，北东向河源深断裂带的南东侧，紫金—惠阳凹褶断束的北西边缘，佛岗—河源纬向构造与五华断裂带反接复合部位的南缘(刘治，2016；黄华优，2018；刘恒等，2018；陈洪仁，2019)。

区内地层较简单，岩体和断裂构造发育(图1)，火山活动强烈，岩浆活动频繁，是产锡多金属矿的有利大地构造单元。区内出露地层为上三叠统小水组(T3xs)、下侏罗统金鸡组(J1j)和上侏罗统高基坪群(J3Gj)。区内断裂构造发育，走向多为NE，五华大断裂和华阳断裂为区内规模较大的断裂构造。区内岩浆活动强烈，并具多期次、多旋回特征。燕山期发生大规模岩浆活动和断裂构造活动，沿断裂形成大量的岩浆岩带。区内出露的岩体主要为竹子东岩体、龙窝岩体和莲花山岩体(刘治，2016；郭丽荣等，2018；黄华优，2018；刘恒等，2018；陈洪仁，2019)。

图1 区域地质略图1-上侏罗统高基坪群凝灰质流纹斑岩、英安斑岩、安山玢岩；2-下侏罗统金鸡组紫红色泥质页岩、长石石英砂岩、粉砂质条带状页岩；3-上三叠统小水组下部为砂砾岩、砂岩、泥岩，上部为条灰岩、大理岩夹磁铁矿层；4-燕山五期花岗斑岩；5-燕山四期钠长石化细粒、中粒、中粗粒黑云母花岗岩；6-燕山三期黑云母花岗岩；7-燕山三期花岗斑岩、二长斑岩；8-燕山二期花岗闪长岩；9-火山喷发盆地；10-层状火山-火山穹窿；11-实测地质界线；12-不整合地质界线；13-断裂构造及产状；14-地层产状；15-矿区位置Fig. 1 Regional geology sketch

据《1∶50万广东省土壤测量局部异常分布图》等资料，区域上Cu、Pb、Zn、Sn化探异常分布范围广、数量多，且部分化探异常与航磁异常范围大致吻合，具有一定的找矿远景。据《广东省1∶20万土壤测量Pb、Cu、Zn、Sn元素异常图》等资料，风门坳矿区处于紫金龙窝—惠东新庵28号甲级地球化学异常区172号Ⅱ级B型综合异常区内，该异常区有Ⅰ级异常3处、Ⅱ级异常3处，且矿区位于新墟仔—香炉山钨-锡-钼-铅锌成矿远景区，区内小型锡、铅锌、钨多金属矿床发育，是寻找锡多金属矿的有利地段(赵玉琢等，2014)。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内地层较简单，由老到新分别为下侏罗统金鸡组(J1j)、上侏罗统高基坪群(J3Gj)、第四纪冲积层(Qhal)和第四纪残坡积层(Qhel+dl)(刘治，2016；蓝恒邱，2019)。

2.1.2 上侏罗统高基坪群(J3Gj) 出露于矿区华阳断裂东部，即锡山岽—牛牯嶂一带，岩性主要由变质流纹质晶屑凝灰岩、变质流纹质岩屑晶屑凝灰岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩、流纹质火山角砾岩夹少量砂页岩、千枚状板岩等组成。该地层东部与下侏罗统金鸡组(J1j)呈喷发不整合关系，西部与下侏罗统金鸡组(J1j)呈断层接触关系(刘治，2016；黄华优，2018；刘恒等，2018)。

2.1.3 第四纪冲积层(Qhal)、残坡积层(Qhel+dl) 第四系地层主要分为冲积层(Qhal)和残坡积层(Qhel+dl)。其中，冲积层(Qhal)主要分布于区内沟谷等中等低洼地段，层厚多为1～3 m，局部>5 m，岩性主要为泥沙、砂砾石、卵石、砾石、块石等；残坡积层(Qhel+dl)主要分布于区内山脊或山坡地段，层厚多为3～5 m，局部>10 m，岩性主要由黏土、亚黏土、亚砂土、砂、碎石等组成(刘治，2016；黄华优，2018；刘恒等，2018)。

2.2 构造

区内构造以断裂构造为主，从走向来看，断裂构造可分为NE和近EW向2组(刘治，2016)。

2.2.1 北东向断裂 主要有区内的华阳断裂，该断裂为规模较大的硅化角砾岩带(图1)。华阳断裂自矿区中部斜穿而过，北起牛牯嶂，向南经掌牛坪、顺风耳。主要出露于矿区中北部，长>3.5 km，宽3～40 m不等。在矿区中部以南，该断裂出现舒缓波状和分支复合现象，主断裂两旁次级构造发育。断层面走向NE，倾向多为NW，局部倾向SE，倾角60°～80°。该断裂主要由断层角砾、硅质、石英、硅化带等组成，硅化普遍较强，局部具高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化，其形成年代晚于燕山三期花岗岩侵入年代。该断裂对区内成矿过程起主导控矿作用，具多期次构造活动和多次成矿作用的特征(刘治，2016；刘恒等，2018)。

2.2.2 近东西向断裂 主要为九厅十八井—锡山岽地段的构造束(F1—F14断裂)，主要由硅化角砾岩带、硅化带、构造角砾岩带、碎裂角砾岩带等组成。该组断裂走向近EW，大多倾向NNE、NE。构造普遍具强硅化蚀变，局部见绢云母化、高岭土化、褐铁矿化、赤铁矿化等蚀变，并见锡、铅、锌等多金属矿化(李军旗等，2011；刘恒等，2018)，其中F6、F9断裂中矿化较好。

2.3 岩浆岩

2.3.2 中基性脉岩(δ) 零星分布于矿区中西部的黑云母花岗岩中，出露长度10～50 m不等，宽度为1～4 m，走向主要为NW或NE，倾向SW或SE，倾角65°～85°。岩脉呈灰绿色、褐黄色或褐灰色，多呈风化—半风化状。主要矿物为斜长石，暗色矿物由辉石、角闪石等组成，具绿泥石化、绢云母化及褐铁矿化等蚀变(刘治，2016；费利东等，2020)。

2.4 地球化学特征

在矿区开展1∶10 000土壤地球化学测量工作，取样后对Cu、Pb、W、Mo、Sn、Ag、Zn、F、As、Sb、Hg、Au 12种元素进行定量分析，并选取其中9种元素的分析结果绘制矿区平面元素组合异常图(图2)，圈定综合异常2处(李瑜，2019；严小亮，2019)。综合异常中元素排序按衬度规模由大到小排列，并确定综合异常区地球化学参数(表1)。

表1 综合异常区地球化学参数及异常评序结果Table 1 Geochemical parameters and anomaly evaluation sequence of the composite anomaly regions

2.4.1 AP-1综合异常 异常靶区位于矿区南部(图2、图3)，以锡山岽—九厅十八井为中心延伸至华阳断裂带的羊寨—刀背一带，面积为2.85 km2，主要成矿元素为Sn、W，其次为Cu、Mo、Au。Sn平均含量为49.1 g/t，衬度为16.37。该异常规模大、强度高,其形态除受近EW向断裂群(锡山岽—九厅十八井)控制外，西侧羊寨一带还有沿华阳断裂延伸的特点。因该区域内存在较多断裂构造，经取样分析，近EW向构造中多处见矿化，该异常与该区存在较多矿物质有密切关系，为矿致异常。

图2 风门坳矿区平面元素组合异常图1-第四纪冲积层黏土亚黏土、砂、卵石、砾石、块石等；2-上侏罗统高基坪群变质流纹质凝灰岩、凝灰质流纹斑岩、流纹质凝灰熔岩，流纹质熔结凝灰岩夹少量砂页岩、板岩等；3-下侏罗统金鸡组炭质页岩、炭质泥质页岩、粉砂-泥质页岩、长石石英砂岩、砂岩、粉砂等；4-燕山三期中粒、中粗粒、粗粒似斑状黑云母花岗岩；5-实测地质界线；6-实测断裂带及产状；7-推测断裂带及产状；8-As异常；9-W异常；10-Mo异常；11-Cu异常；12-Au异常；13-Sn异常；14-Ag异常；15-Pb异常；16-Zn异常；17-综合异常Fig. 2 Anomaly diagram of planar element combination in Fengmen′ao mining area

图3 AP-1综合异常剖析图1-第四纪冲积层黏土、亚黏土、砂、卵石、砾石、块石等；2-上侏罗统高基坪群变质流纹质凝灰岩、凝灰质流纹斑岩、流纹质凝灰熔岩，流纹质熔结凝灰岩夹少量砂页岩、板岩等；3-下侏罗统金鸡组炭质页岩、炭质泥质页岩、粉砂-泥质页岩、长石石英砂岩、砂岩、粉砂等；4-燕山三期中粒、中粗、粗粒似斑状黑云母花岗岩；5-实测地质界线；6-实测断裂带及产状；7-推测断裂带及产状Fig. 3 Contour maps of AP-1 composite anomaly zone

2.4.2 AP-2综合异常 异常靶区位于矿区南东部(图2、图4)，呈NNE向延伸，异常元素组合复杂，主要成矿元素为Pb、Ag，其次为Zn，面积为1.28 km2。Pb平均含量为67.0 g/t，衬度为3.35。该异常规模较大、强度较高，Zn、Ag低温元素套合性好，主体异常与已知的民采坑道及石英脉出露区域基本吻合，为矿致异常。

图4 AP-2综合异常剖析图1-第四纪冲积层黏土、亚黏土、砂、卵石、砾石、块石等；2-上侏罗统高基坪群变质流纹质凝灰岩、凝灰质流纹斑岩、流纹质凝灰熔岩，流纹质熔结凝灰岩夹少量砂页岩、板岩等；3-下侏罗统金鸡组炭质页岩、炭质泥质页岩、粉砂-泥质页岩、长石石英砂岩、砂岩、粉砂等；4-燕山三期中粒、中粗粒、粗粒似斑状黑云母花岗岩；5-实测地质界线；6-实测断裂带及产状；7-推测断裂带及产状Fig. 4 Contour maps of AP-2 composite anomaly zone

3 成矿元素分带特征

3.1 成矿元素水平分带

根据风门坳矿区1∶10 000土壤地球化学测量及槽探工程揭露等工作成果，结合已发现和评价的矿床(点)特征，推断矿区成矿元素自北西向南东依次为Sn、W、Cu、Pb、Zn、Mo→Sn、Cu、Au→Pb、Ag、Zn，呈规律性水平分带(图5)。在水平方向上，热液成矿活动自北西向南东呈现中高温→中低温→中低温的过渡变化规律。

图5 风门坳矿区成矿元素水平分带图1-第四纪冲积层黏土、亚黏土、砂、卵石、砾石、块石等；2-上侏罗统高基坪群变质流纹质凝灰岩、凝灰质流纹斑岩、流纹质凝灰熔岩，流纹质熔结凝灰岩夹少量砂页岩、板岩等；3-下侏罗统金鸡组炭质页岩、炭质泥质页岩、粉砂-泥质页岩、长石石英砂岩、砂岩、粉砂等；4-燕山三期中粗粒黑云母花岗岩；5-实测地质界线；6-石英脉及产状；7-实测断裂带及产状；8-推测断裂带及产状；9-地层产状；10-成矿元素水平分带；11-锡多金属矿化点Fig. 5 Horizontal zonation map of ore-forming elements in Fengmen′ao mining area

3.1.1 Sn、W、Cu、Pb、Zn、Mo矿带 分布于华阳断裂带附近的羊寨—刀背一带，呈NE向延伸，长约2.6 km，宽0.5～0.8 km。成矿元素以Sn、W、Cu为主，Pb、Zn、Mo次之，伴生Ag、As元素。带内分布有羊寨锡多金属矿化点，Sn品位为0.68%、Zn品位为0.26%。带内锡多金属矿床类型主要为石英脉型，次为破碎带蚀变型(严小亮，2019)。

3.1.2 Sn、Cu、Au矿带 分布于Sn、W、Cu、Pb、Zn、Mo矿带南东侧的九厅十八井—锡山岽一带的断裂群附近，整体呈NE向延伸，长约3.2 km，宽0.2～1.1 km。成矿元素以Sn为主，Cu、Au次之，伴生W、Pb元素。带内分布有驼背塘、葛田坑锡多金属矿化点，其中，驼背塘锡多金属矿化点Sn品位为0.15%，葛田坑锡多金属矿化点Sn品位为0.27%。带内锡多金属矿床类型主要为石英脉型，次为破碎带蚀变型(严小亮，2019)。

3.1.3 Pb、Ag、Zn矿带 分布于Sn、Cu、Au矿带南东侧的双门—禾仓坑一带的石英脉及断裂带附近，呈NNE向延伸，长约2.4 km，宽0.6 ～1.3 km。成矿元素以Pb、Ag为主，其次为Zn。带内锡多金属矿床类型主要为石英脉型，次为破碎带蚀变型(严小亮，2019)。

3.2 成矿元素垂直分带

矿床成矿元素垂直分带与水平分带具有相似性(郭敏，2013)，根据近几年槽探、钻探工程揭露及取样分析测试结果，以风门坳矿区3号勘探线为例，绘制出成矿元素垂直分布折线图(图6)，结合3号勘探线构造、岩浆岩及矿化(体)特征，可见矿床成矿元素自上而下分带为Sn、W、Pb、Zn→Cu、Zn、Ag→Sn、Zn(图7)。由此推断，在垂直方向上，该区发生过至少2期热液成矿活动的叠加富集作用，以标高310～360 m为中心，自上而下、自下而上至少各有1次中高温→中低温的热液成矿作用发生。

图6 矿区成矿元素垂直分布折线图1-Sn异常；2-WO3异常；3-Cu异常；4-Pb异常；5-Zn异常；6-Ag异常Fig. 6 Line chart of vertical distribution of ore-forming elements in the mining area

图7 风门坳矿区3号勘探线剖面及成矿元素垂直分带图1-第四纪冲积层黏土、亚黏土、砂、卵石、砾石、块石等；2-燕山三期中粒、中粗粒、粗粒似斑状黑云母花岗岩；3-云英岩(化)；4-构造角砾岩；5-实测/推测地质界线；6-实测/推测断裂构造；7-样品位置及编号；8-边界品位样品；9-工业品位样品；10-探槽位置及编号；11-钻孔位置及编号；12-坑道位置及编号；13-单工程平均质量分数(%)及视厚度/水平厚度(m)；14-矿体及编号；15-成矿元素垂直分带Fig. 7 Section and vertical zoning map of ore-forming elements of No. 3 Exploration Line in Fengmen′ao mining area

3.2.1 地表Sn矿或Sn-W矿 在探槽TC19中见一段视厚度为0.40 m、品位为0.53%的Sn工业矿(V11)；在BT9中分别见一段视厚度为1.50 m、品位为0.32%的Sn工业矿化和一段视厚度为2.00 m、品位为0.12%的WO3工业矿化(伴生Sn品位为0.19%，达边界矿化)。

3.2.2 浅部Sn矿或Sn、Pb、Zn、Ag矿 在KD2的11 m顶见一段视厚度为1.40 m、品位为0.63%的Sn工业矿(V11)；在KD2的30 m顶见一段视厚度为0.90 m、品位为0.13%的Sn边界矿化。向下在KD1的59 m处顶板见一段视厚度为1.80 m、品位为0.46%的Sn工业矿(V11)(共生Zn品位为2.14%，达工业矿化；伴生Pb品位为0.63%，伴生Ag品位为41.6 g/t，均达边界矿化)；在KD1的66 m处顶板左侧见一段视厚度为1.50 m、品位为0.42%的Sn工业矿化(共生Zn品位为2.56%，达工业矿化)；在KD1的66 m处顶板右侧见一段视厚度为0.90 m、品位为0.13%的Sn边界矿化。

3.2.3 中部Cu、Zn、Ag矿 在ZK301孔深108.46～109.63 m处见一段视厚度为1.17 m、品位为0.43%的Cu工业矿(V17)(伴生Zn品位为0.62%，伴生Ag品位为54.3 g/t，均达边界矿化)；在ZK301孔深119.21～120.31 m处见一段视厚度为1.10 m、品位为0.67%的Zn边界矿化。

3.2.4 中深部Sn、Zn矿 在ZK301孔深121.96～123.65 m处见一段视厚度为1.69 m、品位为0.10%的Sn边界矿化；在孔深259.17～260.17 m处见一段视厚度为1.00 m、品位为0.94%的Zn边界矿化。

4 结 论

(1)根据土壤测量分析结果，风门坳矿区富集Sn、W、Pb、Zn、Cu、Mo、Au、Ag、As等元素，但分布不均匀，叠加富集程度较高，成矿地球化学条件较好。

(2)华阳断裂带及九厅十八井—锡山岽附近的近EW向断裂群与1∶10 000土壤地球化学测量综合异常大致吻合，在断裂带附近分布有羊寨、驼背塘及葛田坑锡多金属矿化点，成矿元素分带规律清晰。

(3)矿区成矿元素自北西向南东依次为Sn、Zn、W、Cu、Mo→Sn、Cu、Au→Pb、Ag、Zn，呈规律性水平分带；矿床成矿元素在垂直方向自上而下分带为Sn、W、Pb、Zn→Cu、Zn、Ag→Sn、Zn。由此推断：水平方向，在矿区北西部宜寻找中高温Sn、Zn、W、Cu、Mo等矿化，在矿区中部宜寻找中低温Sn、Cu、Au等矿化，在矿区南东部宜寻找中低温Pb、Ag、Zn等矿化；垂直方向，地表或浅部宜寻找中高温Sn、W、Pb、Zn等矿化，浅到中部宜寻找中低温Cu、Zn、Ag等矿化，中深部宜寻找中高温Sn、Zn等矿化。

(4)风门坳矿区化探异常强度高、面积大，成片连续，构造发育，蚀变较强，其中九厅十八井—锡山岽、羊寨和葛田坑3个地段的化探异常与已知含矿构造吻合较好，有较大的找矿潜力，具备继续开展扩大扩深找矿的条件。