李表鹏,柯 琳,周荣德,朱沛云
(广东省有色金属地质局九三一队,广东 汕头 515041)
锡岭岗锡多金属矿位于广东普宁市高埔镇180°平距约1km,属于粤东锡铜多金属成矿带。本文以矿区地质特征入手,研究矿床成因,对于该区内寻找类似矿床和推进粤东片区战略资源潜力评价具有一定意义。
矿区位于普宁-潮安断裂带与高要-惠来断裂带交汇部位[1]。出露上三叠统-下侏罗统银瓶山组(TJy),下侏罗统上龙水组(J1sl)、长埔组(J1c)、吉水门组(J1js)、青坑组(J1q)、桥源组(J1qy),中侏罗统龙潭坑组(J2l)、热水洞组(J2-3r),上侏罗统水底山组(J3sd)、侏罗统-白垩统南山村组(JKn)及第四系(Q);侏罗系为主要赋矿地层,主要为长石石英砂岩、泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩,片理化强。区内构造形迹发育,褶皱主要有北东向汉塘向斜,断裂构造主要有北东向南洋仔断裂与北西向下营断裂、芹菜洋断裂、青坑断裂组[2,3]。岩浆活动频繁,侵入体空间受区域断裂构造制约,侵入时代从晚侏罗世(J3)至早白垩世(K1)均有分布,主要为黑云母二长花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩。早白垩世细粒黑云母二长花岗岩(ηγK1)及花岗斑岩(γπ)、石英斑岩脉(λοπ)与成矿关系密切。
矿区出露侏罗系上统上龙水组(J1sl)和第四系(Q)。(图1)。
图1 锡岭岗锡多金属矿区地质简图Fig 1.Geological Sketch of Xilinggang Tin-Polymetallic Mining Area
第四系主要为河漫滩上阶地冲积层,主要为砾、砂与含砂粘土层。
侏罗系上统上龙水组(J1sl)主要出露于矿区东南部,主要岩性灰色粉砂质泥岩,泥质结构,中-厚层状,具水平层理,常具粉砂质条纹或小透镜体,由粘土矿物(81%),其次石英(5%)及少量不透明矿物、炭质及铁质组成。已揭露厚度72m,未见底。
矿区发育北东向、北西向及近南北向三组构造。北东向构造F3、F4以压性为主,走向30°~50°,倾向南东,倾角50°~70°,延伸300m ~500m;北西向F1、F5以张扭性为主,走向320°~345°,倾向北东,倾角陡,延伸500m~1000m;近南北向构造F2及一系列断裂次生节理,倾向75°~95°,倾角陡,延伸远。构造经历长期多次形变活动,具明显的复活性和继承性,是重要的控岩、控矿构造。
矿区岩浆岩主要分布于北部及东北部,呈北东向展布,具多期活动特征。侵入岩为晚侏罗世坑尾仔及早白垩世白石洋岩体,岩性斑状黑云母二长花岗岩,呈岩基侵入于侏罗系下统上龙水组,浅灰-浅肉红色,似斑状结构,主要成分钾长石(35%)、斜长石(25%),石英(30%~35%)及少量黑云母(3%~5%)。出露的三条花岗岩脉岩呈脉状侵入于晚侏罗世-早白垩世岩体与侏罗系下统上龙水组中。
晚侏罗世-早白垩世岩体中W、Sn、Pb、Zn、Li、Rb、U、Th及As、Bi含量偏高,尤其W、Sn元素。岩体内接触带云英岩化较强,为区内重要的找矿标志。
2020年矿区1∶2.5万土壤测量工作圈定2处综合异常(图1):AP1异常走向近南北,面积约1.15km2,南东端未封闭,异常主要以Sn、W元素为主,异常范围较大,Mo、Bi、As异常主要于南西侧,As异常位于南东侧,Sn、W、Mo、Bi、As等元素异常套合较好,异常强度和规模相对较高,Sn、W、Cu、Bi、Au异常参数见表1;AP2异常走向北西向,形态大致呈带状产出,长约1.0km,南段宽约0.5km,中北段宽约0.2km,面积约0.42km2,该区段异常面积较小,主要矿化元素Cu、Sn,其次Ni、As,其它元素异常发育弱,异常具体参数见表2。异常总体特征与区内成矿地质条件及矿点分布十分吻合。
异常主体分布于侏罗系上龙水组(J1sl)粉砂质泥岩、泥岩和泥质粉砂岩夹长石石英砂岩和北侧高埔岩体粒斑状黑云母二长花岗岩(ηγJ2c3)内外接触带,受北西向及北东向断裂控制,花岗岩脉局部位于异常东部,已知区段内有锡岭岗锡矿点一处,金属矿物有锡石、毒砂、黑钨矿、黄铁矿、锆石、独居石等。土壤测量Sn异常规模中等(NAP值0.57),As、W、Cu、Bi、Au等元素异常强度高,规模大,有更大的成矿潜力。
湖新-宫角一带岩体与地层接触带发现一条蚀变带,由内外两个蚀变带组成,宽900m~1100m,延伸约3.0km,呈北东向走向与接触带走向一致;云英岩化-硅化-褐铁矿化蚀变带为内接触带,宽500m~800m,延伸约2.6km,矿体主要沿构造裂隙形成近南北向平行矿脉,以云英岩化石英脉为主;外接触带为硅化-褐铁矿化蚀变带,带宽400m~600m,延伸约2.5km,以褐铁矿化石英脉为主。
表1 AP1综合异常特征表
表2 AP2综合异常特征表
内接触带中有Ⅰ、Ⅱ号2条锡矿带,受近南北向断裂构造及次级构造影响,含锡云英岩脉呈群成带分布,岩脉整体走向近南北,倾向东,平面上主矿体每100m~200m出现一条,具一定的等间距性。
Ⅰ号矿带位于锡岭岗矿区西部,AP1异常中心。产于晚侏罗世花岗黑云母二长花岗岩与下侏罗统上龙水组接触带,云英岩化、褐铁矿化强,局部弱硅化。矿带宽约900m,延长约200m~300m,带中主要有V1-1、V1-2、V2-1、V2-2近平行矿(化)体,V1-1矿体位于矿区东部,V1-2矿体位于V1-1东部约200m处,两者平行产出,V2-1矿脉组矿体产状多与区内构造线一致,平均脉幅10cm~80cm不等,呈膨大缩小及尖灭再现状,图2。V2-2矿脉组平均脉幅0.1m~2.0m不等,各矿体特征见表3、图3。
表3 Ⅰ号矿带主要锡矿体特征
图2 锡岭岗检查区BT4、BT5探槽素描图(V2-1)
图3 锡岭岗矿区BT2探槽素描图(V2-2)
Ⅱ号矿带位于锡岭岗矿区东部,AP2异常中心北部。产于晚侏罗世花岗黑云母二长花岗岩与下侏罗统上龙水组接触带中,岩石云英岩化、褐铁矿化。矿带宽约500m,延长约100m,带中主要有2条近珠平行矿脉组(V3-1、V3-2)呈脉状产出,近南北向展布,为锡石-石英脉,少数为含锡云英岩脉,矿脉产状稳定,倾向95°,倾角67°~75°,单条矿体平均脉幅5cm~20cm,单条矿脉延长不大,尖灭再现,Sn品位0.01ω%~0.2ω%,最高1.27ω%。
金属矿物主要有磁铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、锡石、褐铁矿,脉石矿物有石英、黑云母、白云母-绢云母、绿泥石少量石榴石。金属矿物生成顺序:磁铁矿-黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、锡石→褐铁矿。他形晶粒结构、半自形-他形晶粒状结构,块状构造、浸染状构造、条带状构造。锡石粒径0.005mm~0.5mm,个别3mm。围岩蚀变云英岩化、黑云母化、石榴石化等,与云英岩化、石榴石化、钠长石化关系较为密切。
(1)地层条件:矿脉主产于侵入岩(斑岩)内接触带外,其它均在外接触带下侏罗统上龙水组(J1sl)。锡矿与侏罗系关系十分密切。区内已知矿点并结合地层中Sn元素含量特征分析,J1sl中Sn异常规模中等(NAP值0.57),Sn异常下限较高(50μg/g),地层单元Sn元素含量均高于地壳平均含量1.5μg/g~2.5μg/g[4],与热液间易发生交代作用,从而促进有用矿物沉淀和富集;区内侏罗系主要岩性为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等组成。这些岩石的矿物粒度不均匀,孔隙大,性脆。在外力作用下容易破碎和产生裂隙,而且渗透性较强,为矿液的运移沉淀提供了有利的场所。
(2)构造条件:一级断裂构造控制锡矿田展布。区内矿(床)点在空间展布上如一个首尾相接、右行斜列式展布的构造透镜体,与北东向断裂重叠,远离断裂带或断裂表征微弱锡矿化现象渐变微弱,表明北东向断裂直接控制锡矿田分布。
锡岭岗锡多金属矿床位于汉塘向斜南东翼,白马坑压扭性断裂带中段南东侧。区内节理裂隙为锡矿脉围岩之一。区内有北东向、北西向和近南北向三组断裂,其中北东向断裂贯穿全区,为主要导矿断裂,近南北向断裂为容矿构造,控制区内锡矿脉的展布。
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(3)火成岩条件:徐晓春等[5]系统论述了本区成矿动力学及成矿规律:花岗质岩浆不仅是成矿热液循环的驱动力,而且是重要的成矿物质来源。
矿区内岩浆岩主要分布于矿区北部,自南向北依次出露晚侏罗世坑尾仔岩体及早白垩世白石洋岩体,岩性为斑状黑云母二长花岗岩,中南部见有少量花岗岩脉。晚侏罗世坑尾仔岩体斑状黑云二长母花岗岩为区内锡钨多金属矿成矿母岩;一是提供成矿物质,结合区内S、H、O、Pb以及包裹体的研究也证明成矿物质主要来源于岩浆,联系区内主要矿床点均分布在各大小岩体或岩脉内外接触带上,认为区内各矿床(点)中有用元素主要来自岩浆;二是提供热能,使交代作用得以进行,矿质元素得以从岩浆中活化、迁移、聚集。因此,岩浆岩是本区锡多金属矿成矿控矿要素。
根据矿体产出特征及主要控矿因素[5],初步认为区内锡成矿作用与岩浆分异演化密切相关,矿化作用主要集中于岩浆作用晚期,是燕山期多次岩浆活动的结果,同时岩浆为该区锡矿成矿的主要物质来源。富Sn岩浆异动上侵,在侵入体顶部汇聚大量的富含Sn等成矿物质,并沿导矿断裂上升,发生充填交代,当其充填至次级断裂构造时,形成云英岩脉型锡矿体。锡岭岗锡多金属矿属于成因类型为热液裂隙充填矿床、工业类型为云英岩型矿床。
(1)区内西部矿(床)点主要分布在岩体内外接触带附近,特别是在接触界线内湾凹陷或舌状突出处,矿化较为发育。岩体中发育的小岩株、岩脉旁侧,隐伏岩体上方,都是成矿的有利部位。
(2)区内近南北向次级断裂是良好的容矿空间,其分支复合、叠加改造地段矿体厚大而富。
(4)石英脉型锡矿中锡石多富集在石英脉两侧及蚀变围岩中,特别石英脉分支、复合部位矿化富集,因此石英脉为区内直接找矿部位。
(5)成矿元素和伴生元素的地球化学场高背景区,有Sn、W、Pb、Zn、Cu等多元素异常组合,异常强度高,浓集中心和梯度变化明显,且呈较大规模的带状、面状分布区。
(6)前人遗留的老硐、旧坑等采矿遗址。