粤东莲花山地区锡矿矿产类型

许典葵, 钱龙兵, 卜 安

(广东省有色金属地质局九三一队, 广东汕头515041)

0 引 言

锡矿是粤东优势矿种之一。近年来,随着国家“358找矿计划”的实施和对粤东莲花山地区锡矿找矿工作的重视,该区取得了锡矿找矿的重大突破,除铁嶂大型锡矿床外,另有宝山嶂锡矿、塌山锡矿、金坑铜锡铅锌矿、银甁山锡矿等多个中型锡矿,以及仙水沥、淘锡湖锡矿等一大批小型锡矿床(点)。研究表明:锡矿成矿年代集中在137～148 Ma之间,成矿地质体主要为早白垩世花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩(颜伦明等,2016;江丞曜等,2021;姚薇等,2021)。随着锡矿找矿进展,需要整理归类粤东莲花山地区已发现矿床(点)矿产类型,寻找共性特征,并构建各类型锡矿成矿模型。

通过收集粤东莲花山地区61个锡矿床(点)的基础资料,整理归纳各矿床(点)矿产类型;梳理分析区内各类型代表性锡矿床的成矿地质特征,初步构建成矿模型,为在该区域寻找同类型锡矿床提供理论依据和线索,为部署粤东地区新一轮的找矿突破工作提供基础研究资料。

1 区域地质背景

1.1 大地构造位置

粤东地区位于我国东南沿海西南段,区域构造以北东、东西向为主,北西向为辅。区内发育众多的锡多金属矿床(点),主要沿北东向莲花山断裂带分支惠来—饶平断裂带、普宁—潮安断裂带、丰顺—海丰断裂带分布,构成了东部钟丘洋—莲花山、中部西岭—厚婆坳和西部长埔—塌山3个近平行的金属矿带(邱元禧等,1991;朱裕生等,2013)(图1)。

图1 粤东地区矿产地质图(据Liu et al.,2017)①丰顺—海丰断裂;②普宁—潮安断裂;③惠来—饶平断裂1-第四系;2-下白垩统官草湖组火山角砾岩;3-上侏罗统高基坪组火山岩;4-中侏罗统漳平组变质砂岩;5-下侏罗统金鸡组泥质砂岩;6-上三叠统小坪组砂岩;7-晚中生代花岗岩;8-断裂Fig. 1 Distribution of mineral deposits of the eastern Guangdong Province(after Liu et al., 2017)

研究区内锡多金属矿床可以划分为硫化物型、硅酸盐型、石英脉型和斑岩型4种类型,前3种类型矿床以锡矿化为主,其中硫化物型伴生有很强的银、金、铅、锌多金属的矿化。锡矿化可划分为锡石-石英阶段、锡石-硫化物期次阶段,硫化物-银、金-碳酸盐阶段(陈毓川等,2010;陈建平等,2013;叶天竺,2013)。

1.2 元素的高背景场分布与已知矿产地的关系

粤东地区Sn元素的高背景场主要分布在金坑—淘锡湖锡铜多金属矿田、塌山—尖吉山锡矿区、长埔—吉水门锡矿区,该区分布众多的铜、锡、铅锌等有色金属矿床,说明已知矿产地与相关元素的高背景场分布关系密切。区域各类矿床的形成与岩浆活动有密切的空间和成因联系:硫化物型锡多金属矿床多与早白垩世岩浆岩有关,锡多金属矿床多分布于岩体内外接触带附近,岩体内外接触带、隐伏岩体的顶部及旁侧以及断裂交叉复合处均为成矿有利部位(颜伦明等,2016)。粤东莲花山地区Sn元素异常剖析见图2。

图2 粤东莲花山地区1∶20万Sn元素异常剖析图(据钱龙兵等,2017a,b)1-燕山期侵入岩带;2-沉积盆地;3-深断裂;4-背、向斜;5-热动力变质带;6-莲花山断裂带范围;7-整装勘查区范围;8-锡铜、锡矿床Fig. 2 Analysis of 1∶200,000 Sn anomalies in the Lianhuashan area of eastern Guangdong(after Qian et al., 2017a,b)(a) Geotectonic diagram; (b) Sn anomaly distribution

2 矿产类型划分

通过将广东全省锡、铜等矿产的储量核查数据(李瑞等,2012;国土资源部矿产勘查技术指导中心,2015)以及广东省潜力评价数据库(何俊美等,2013;武国忠,2013)与近年来在粤东莲花山地区开展的矿产调查与找矿预测成果进行归并,对粤东莲花山地区已发现的61个锡矿床(点)地质资料进行整理与分析,归纳总结其成矿作用特征,寻找与成矿相关的共性因素。目前已探获锡矿资源量(控制及以上)约15万t。其中,大型矿床1处(紫金县铁嶂锡矿),中型矿床11处,小型矿床18处,矿点31处,多数锡矿与其他金属特别是钨铜铅锌等有色金属共生(图1)。

根据矿床(点)分布及矿体特征,结合矿床成因类型,粤东地区锡矿主要划分为锡石-硫化物型、锡石-硅酸盐型、锡石-石英脉型、斑岩型4个工业类型,储量分别占资源总量的47.2%、31.8%、16.5%、4.5%。各类型矿床数量、规模、储量统计见表1。

表1 粤东锡矿床(工业)类型、规模、数量及资源储量

分析发现,粤东地区锡矿床类型以锡石-硫化物型和锡石-硅酸盐型为主,其中,锡石-硅酸盐型锡矿床主要分布在塌山—三角窝矿带,锡石-硫化物型锡矿床主要分布在陶锡湖—金坑矿带和长埔—吉水门矿带(图1)。

3 典型矿床矿体特征及成矿模型

3.1 锡石-硫化物型

该类型矿床共计28处,包括中型5处、小型7处、矿点16处,代表性矿床有揭西县金坑铜锡铅锌矿(中型)、海丰县吉水门锡铅锌矿床(中型)、海丰县长埔锡矿(中型)等。锡石-硫化物型矿床一般为脉状矿床,在一个矿区内表现为由若干条平行矿脉组成1个或多个脉带(或脉组、脉群),脉带长度一般延伸较长、延深较大,如揭西金坑锡矿脉延长约2 km、延深达1.2 km(古润平等,2009)。该类型矿床物质成分通常较为复杂,Sn品位偏低,但往往共生铜、铅、锌、银、硫等。有些剥蚀程度较浅的矿床,地表会出现无工业价值的细脉状蚀变带,深部出现厚大工业矿体(钱龙兵等,2017b)。

成矿作用与中生代火山活动有关:早侏罗世火山喷发,喷流物质的沉积形成了初始富集的贫矿层或矿源层;晚侏罗—早白垩世火山热液的改造,成矿物质活化转移,在断层、裂隙内聚集成矿(钱龙兵等,2017a)。金坑矿区成矿模式见图3。

图3 金坑矿区成矿模式示意图(据卜安等,2014a,b)1-中上侏罗统热水洞组第二段火山岩;2-中粗粒黑云母花岗岩;3-细粒花岗岩;4-花岗闪长斑岩;5-铜锡铅锌矿体;6-糜棱岩化-片理化带;7-断层;8-岩浆热液;9-大气水;10-金坑河Fig. 3 Schematic diagram of metallogenic model in Jinkeng mining area(after Bu et al., 2014a,b)

3.2 锡石-硅酸盐型

该类型矿床共计26处,其中中型3处、小型9处、矿点14处,代表性矿床有紫金县洋高锡矿(中型)、海丰县尖吉山锡矿(小型)、海丰县银瓶山锡矿(小型)等。锡石-硅酸盐型矿床一般以脉状为主,矿脉形态变化较大,连续性较差,厚度较小。该类型矿床Sn品位一般较高,仅伴生有铜铅锌,矿体与围岩中的典型矿物特征表现为有较多的绿泥石和石榴子石。

成矿作用与早中生代火山活动有关,锡矿的成矿物质主要来自岩浆热液,热液在形成和运移过程中可能溶解了含矿建造中的Sn,矿体主要赋存在火山岩与围岩接触带附近的裂隙破碎带中。银屏山矿区成矿模式见图4。

图4 银屏山矿区成矿模式示意图(据颜伦明等,2016)1-下侏罗统长埔组砂页岩;2-石英斑岩;3-推测深部岩体;4-锡铜铅锌银矿体;5-断层; 6-糜棱岩化-片理化带Fig. 4 Schematic diagram of metallogenic model in Yinpingshan mining area(after Yan et al., 2016)

3.3 锡石-石英脉型

该类型矿床共计5处,其中大型1处、中型2处、小型1处、矿点1处,代表性矿床有紫金县铁嶂锡矿(大型)、陆河县仙水沥锡矿(小型)等。石英脉型矿床一般以石英大脉及网状细脉带为主,脉带较稳定,矿脉形态随石英脉形态而变化,矿化连续性一般—较好。该类型矿床Sn品位一般较高,以大颗粒锡石为主,伴生钨铜铅锌,石英脉外带围岩蚀变多见绿泥石和石榴子石,伴随硫化物型锡矿。

成矿作用与早中生代火山活动有关,锡矿的成矿物质主要来自岩浆热液,含矿热液沿构造破碎带充填形成石英硫化物大脉矿体及破碎带型矿体,矿石主要以大颗粒状赋存在裂隙破碎带石英脉中。仙水沥矿区成矿模式见图5。

图5 仙水沥矿区成矿模式简图(据朱沛云等,2021)1-石英脉带;2-硫化物蚀变带;3-石榴石蚀变带;4-动力变质热液带;5-石英脉型锡矿体; 6-锡矿脉Fig. 5 Schematic diagram of metallogenic model in Xianshuili mining area(after Zhu et al., 2021)

3.4 斑岩型

该类型矿床共计4处,其中中型1处、小型1处、矿点2处,代表性矿床有陆河县塌山锡矿(中型)、揭西县淘锡湖锡矿(小型)等。斑岩型是指与斑状结构的中酸性浅成或超浅成侵入岩体有关的矿床,矿石结构以细脉浸染状为主,又称细脉浸染型矿床(陈建平等,2013)。该类矿床产于深大断裂旁侧和两组断裂交切的火山盆地中及其边缘,伴生有铜铅锌钨钼。

成矿作用与晚侏罗—白垩世浅成-超浅成侵入体有关,花岗岩岩基首先侵入但不成矿,直至花岗岩岩浆演化到后期,分异形成花岗斑岩,同时由于岩浆演化程度高以及成岩深度浅,岩浆中的内压使得成矿溶液从岩浆中脱离出来,加之演化热源导致地层中封存的水和断裂系统的水开始循环,从围岩中萃取成矿元素并对围岩进行蚀变而成矿。锡矿的成矿物质主要来自岩浆热液,一般含矿岩体规模小,多呈岩筒、岩脉、岩墙产出,与断裂关系密切,明显沿断裂侵入。塌山矿区成矿模式见图6。

图6 塌山矿区成矿模式1-下侏罗统上龙水组云母石英片岩;2-细-中粒花岗岩;3-石英斑岩;4-矽卡岩;5-锡矿体;6-热液运移(循环)方向(据颜伦明等,2016)Fig. 6 Metallogenic model of Tashan mining area(after Yan et al., 2016)

花岗岩岩基首先侵入但不成矿,直至花岗岩岩浆演化到后期,分异形成花岗斑岩,同时由于岩浆演化程度高以及成岩深度浅,岩浆中的内压使成矿溶液从岩浆中析离出来,演化热源导致地层中封存的水和断裂系统的水开始循环,从围岩中萃取成矿元素并对围岩进行蚀变而成矿。

4 结 论

(1)通过整理、分析粤东莲花山地区61个锡矿床(点)基础资料,对各矿床(点)矿产类型进行归类,建立了粤东莲花山地区锡矿工业类型,主要有锡石-硫化物型、锡石-硅酸盐型、锡石-石英脉型、斑岩型4类。

(2)分析研究了各类型锡矿床(点)成矿地质特征,总结了各类型矿床与成矿作用相关的共性因素,并初步构建了4个类型代表性矿区的成矿模式图,为粤东地区新一轮锡矿找矿突破提供了基础研究资料。