藍屋頂多金屬礦床地質特征及成礦模式探討

文昌生, 王 軍

(1.廣東省有色地質勘查院,廣東 廣州 510080; 2.廣東省有色金屬地質局,廣東 廣州 510080)

藍屋頂多金屬礦床地質特征及成礦模式探討

文昌生1, 王 軍2

(1.廣東省有色地質勘查院,廣東 廣州 510080; 2.廣東省有色金屬地質局,廣東 廣州 510080)

藍屋頂礦區位于廣東省連平縣東北九連鎮,緊鄰重要的多金屬礦鋸板坑礦區,即南嶺成礦帶中的瑤嶺—石人嶂—梅子窩—大吉山—鋸板坑鎢礦帶的東端,該鎢礦帶是南嶺地區最為重要的成礦帶之一,以大量出現“五層樓”式脈狀鎢礦床為特色。成礦預測勘查和化學異常調查表明,藍屋頂礦區與鋸板坑礦區的多金屬礦化類型和脈石礦物組合類似,可能具有“五層樓”模式。

多金屬礦;礦床地質特征;成礦模式;藍屋頂;廣東

藍屋頂礦區位于連平縣城北東64°方位、直距22 km處,行政區劃隸屬于廣東省連平縣九連鎮,地處九連山脈之巔,四周群峰聳立,坡陡谷深,海拔多在850 m之上。工作區受地形條件限制,目前汽車還無法直達,交通較為不便。

藍屋頂礦區緊鄰鋸板坑礦區西側,鋸板坑鎢錫多金屬礦田由鋸板坑區段和藍屋頂區段組成。自20世紀50年代末以來,鋸板坑礦區經過了不同階段的地質勘查工作[1],探討了該區多金屬礦床的地質特征與成礦模式[2]。該礦區目前正在開采之中,具有極佳的社會和經濟效益。根據前期的研究成果,藍屋頂礦區的金屬礦化類型和脈石礦物組合與鋸板坑礦床類似,推測藍屋頂礦區地表標志帶往深部可逐步收斂歸并為單一大脈,在本礦區極有可能找到一些深伏的工業礦脈,因此,將該礦區列為粵北地區最佳找礦區。

1 區域地質概況

藍屋頂礦區位于南嶺緯向構造帶的東段,大東山—貴東東西向巖漿、斷裂帶東端南緣與北東向九連山復式褶皺帶的復合部位(圖1)。

1.1 區域地層

區域內主要地層分布有第三系、三疊系、石炭系、泥盆系和奧陶系。

奧陶系 出露于九連山復式背斜西翼的鋸板坑—九連鎮一帶,東翼則在和平縣境內,僅以小面積之條帶狀殘存,為筆石頁巖建造。

泥盆系 分布于九連山復式背斜西翼及南西傾伏端,即三棵松—朝天馬以西一帶。自下而上為桂頭群、老虎坳組、天子嶺組、帽子峰組。

石炭系 分布于九連山復式背斜南西傾伏端,及西側之中村和內莞向斜軸部附近,自下而上為孟公坳組、石磴子組、測水組、梓門橋組、黃龍組和船山組。

三疊系 大冶群由粉砂巖、炭質頁巖夾煤層組成,分布于內莞背斜之北西側,與下伏地層呈角度不整合接觸。

第三系 地層分布于連平縣至上坪、中村一帶,呈夾長條狀分布,構成了北北東方向的斷陷紅色盆地。

此外,第四系洪沖積粘土砂礫巖互層,分布于連平縣至上坪及內莞一帶之河流兩側和低洼地帶。

1.2 區域構造

本區的區域構造,主要包括東西向之大東山—貴東巖漿、斷裂帶;北東向之新豐—連平斷裂;北東向之九連山復式褶皺帶。

大東山—貴東巖漿、斷裂帶 呈東西走向,屬南嶺緯向構造帶的次一級構造。本區位于該巖漿、斷裂帶的東端南緣,主要表現為鋸板坑礦區之F1-F4斷裂,西側下坪鎮、利源巖體南緣內外等次一級的東西向壓性斷裂,是本區的主要導巖構造。

連平—新豐斷裂 呈北東向展布,屬區域性恩平—新豐斷裂帶的一部分,走向北東35°左右,傾向北西,傾角60°,為壓扭性斷層。此外,在該斷層南東側尚有呈平行產出的次一級熱水—內莞斷裂,鋸板坑礦區的F11、F12、F13斷裂等,均具有多次活動的特點。

圖1 藍屋頂區域地質圖Fig.1 Regional geological map of Lanwuding1.下第三系丹霞群砂巖、粉砂巖、泥質、鈣質粉砂巖、頁巖等;2.三疊系大冶群上亞群：泥質頁巖、砂泥質頁巖、粉砂巖、砂巖;3.三疊系大冶群下亞群：薄層灰巖、泥質灰巖夾泥質頁巖，局部見火山凝灰巖;4.石炭系中統灰巖、白云巖、白云化灰巖;5.下石炭統測水段:砂巖、粉砂巖、砂質巖、粉砂質、泥質炭質頁巖夾煤層;6.石炭系下統孟公坳組：泥質灰炭、泥質頁巖、鈣質頁巖;7.泥盆系帽子峰組頁巖、砂巖、粉砂巖，間夾灰巖、泥灰巖;8.泥盆系天子嶺組灰巖、泥質灰巖、白云質灰巖、頁巖、砂質巖;9.泥盆系老虎坳組：灰綠色礫巖含礫石英砂巖頁巖等;10.泥盆系下中統桂頭群上亞組灰白色石英砂巖夾泥質砂巖;11.泥盆系下中統桂頭群下亞組淺灰色砂巖、泥質砂巖、頁巖;12.奧陶系龍頭寨群：淺變質石英砂巖粉細砂巖板巖及砂扳巖互層;13.燕山第三期黑云母花崗巖;14.實測、推測性質不明斷層;15.工作區。

九連山復式褶皺帶 呈北東向展布,由一系列線狀倒轉褶皺組成,為加里東構造階段的產物。本區位于該褶皺帶的西翼,帶內主要發育次一級的九連山復式背斜、謝洞背斜,并由此產生了一些平行的縱向逆沖斷裂,同時產生了一些北西向的張扭性橫斷裂。

1.3 巖漿巖

本區出露印支期—燕山期中—酸性巖漿巖,此外尚有酸性淺成巖和中基性脈巖產出。

1.4 區域礦產

本區屬九連山鎢銅多金屬成礦區,區內除了鋸板坑鎢多金屬礦區外,外圍仍有雞啼石鎢礦點、小西華山錫礦點、大吉山大型脈鎢礦、大尖山鉛鋅礦床等。

2 礦區地質

2.1 地層

本礦區出露的地層主要為中上奧陶統龍頭寨群(O2-3ln),外圍東部尚有中下泥盆統桂頭群(D1-2gt),后者呈角度不整合覆蓋于前者之上,此外還有少量第四系地層覆蓋。

中上奧陶統龍頭寨群(O2-3ln) 主要為淺變質的灰綠色石英細砂巖夾不穩定的板巖、砂質板巖和粉砂巖,是本礦床賦存的主要圍巖。該層區域總厚度1 000 m左右。

第四系 本區的第四系主要為坡積層,土體疏松,粘結性差,零星分布于山脊處,厚度0.5～2.0 m,局部可達3 m。

2.2 構造

礦區的基本構造形跡:主要受區域東西向及北東—北北東向構造所制約,在礦區表現為向北傾斜的單斜構造,斷裂構造發育。

(1) 褶皺構造。根據大地構造單元的劃分,結合礦區地層年代、沉積間斷和巖性特征,劃分為如下兩個構造期:

加里東期地槽型構造 中上奧陶統龍頭寨群淺變質巖地層,在礦區內主要為走向北西,傾向南西(傾角40°～70°)的復式倒轉背斜,由多個平行的次一級褶皺所組成,向兩端延伸逐漸轉為南北走向,在平面上構成一“S”型。但向北越出礦區范圍不遠,向南延至楊梅坳之南西,則折成北北東—北東東走向,與區域上的九連山復式褶皺帶之構造線相吻合,屬九連山復式背斜的一部分。以上構造形跡主要為加里東構造運動階段所形成。

海西期地臺型構造 中下泥盆統桂頭群地層分布于礦區東部，與下伏中上奧陶統龍頭寨群地層呈不整合接觸。地層走向北西，傾向北東，傾角約50°，呈一單斜產出。地臺構造后期階段之印支運動，以及燕山運動使本區隆起，致該構造層出露和殘存于高山之巔，為本礦區的一頂“帽子”。

(2) 斷裂構造。本區緊鄰鋸板坑鎢錫多金屬礦床,與鋸板坑鎢錫礦相比,既有繼承性又有自身的特征。

藍屋頂礦區北東東向、北西向斷裂較發育,它直接控制了巖脈、礦脈的產狀、分布及規模,制約礦床的賦存空間。根據成巖—成礦作用和斷裂構造形成的先后順序,可分為充巖構造和容礦構造。

① 充巖構造。為充填巖脈的兩組裂隙構造:一為走向北北西,傾向北東或南西,傾角40°～80°不等,在平面上沿北北西方向呈左型側幕式排列,為次閃輝綠巖所充填,單體呈透鏡狀;二為走向北東向,傾向南,傾角80°,亦為次閃輝綠巖所充填。

② 容礦構造。除鋸板坑礦區容礦裂隙自東往西,由東西向至北東向分為以下幾組:北東東組、東西組斷裂延伸進入本礦區的東部外,礦區中部北東東組、北西組斷裂亦很發育,均為石英線脈或細脈充填,為礦區重要的容礦構造。

2.3 巖漿活動

礦區范圍主要見次閃輝綠巖脈和云斜煌斑巖脈,偶見閃長玢巖脈。燕山三期黑云母花崗巖出露于礦區北面約7 km處之雞啼石鎢礦區,屬利源巖體。礦區深部至今未發現隱伏花崗巖體。

2.4 圍巖蝕變作用

圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、黑鱗云母化、鋰鐵葉云母化、黃玉化、綠泥石化和螢石化,它們與礦化關系均較密切。

2.5 地球化學成果

礦區發現了5處異常,編號分別為AP1-AP5,異常較好的主要為AP1及AP2異常地段,其具體特征如下:

AP1異常 為本區的主要綜合異常,位于礦區東北部,呈北東東走向,長約2 km,寬0.2～0.8 km,主要由AsSnAg組成,具有規模大、元素組合復雜、濃集中心明顯的特征,有向礦區外圍擴展的趨勢(表1)。從異常特征及地質情況推斷:異常地段是區內的主要礦化地段,已知礦脈基本位于異常濃集中心內,該異常無疑屬礦致異常。該地段的WSn等成礦元素均為中高異常,認為可能是由于出露地表的礦脈本身小,鎢錫礦化較弱且礦脈剝蝕程度較低,難以形成較強的WSn等擴散暈所致。外帶As異常特征表明,該地段存在較強的熱液活動,故不排除鎢錫礦化往深部有逐漸增強的可能。綜合已知地質資料,該地段具備找“五層樓式”鎢錫礦的地質條件,是礦區的重點找礦地段。

表1 AP1異常特征表

注:單位w(B)為×10-6。

AP2異常 位于礦區的西部綠湖一帶,主要由Cu、Pb、Zn、Ag等異常組成(表2),總體呈北北東向,長>0.8 km,寬0.1～0.3 km。該異常地段出露中上奧陶統龍頭寨群(O2-3ln)的淺變質灰綠色石英細砂巖夾不穩定的板巖、砂質板巖和粉砂巖,從異常特征及地質情況推斷,該異常特征及所處的地質背景與AP1異常相似,推斷其屬礦致異常,可作為本區找礦遠景地段。

表2 AP2異常特征表

注:單位w(B)為×10-6。

AP3異常 位于礦區西南部,呈不規則狀,面積<0.15 km2,主要由MoAuZnSn等弱異常組成,該異常地段出露中上奧陶統龍頭寨群(O2-3ln)的淺變質灰綠色石英細砂巖夾不穩定的板巖、砂質板巖和粉砂巖,區內無已知礦脈(表3)。該異常元素組合簡單且強度弱,推斷其由巖石風化過程中殘余富集而形成,無找礦價值。

表3 AP3異常特征表

注:單位w(B)為×10-6;w(Au)為×10-9。

AP4異常 位于礦區東南部,為長條狀,呈近南北向,主要為Au異常,伴有WMoCuZn等異常(表4)。該異常地段出露中上奧陶統龍頭寨群(O2-3ln)的淺變質灰綠色石英細砂巖夾不穩定的板巖、砂質板巖和粉砂巖,區內無已知礦脈。從異常元素組合及其形態等分析,推斷由石英脈引起,異常規模小,找礦價值不大。

表4 AP4異常特征表

注:單位w(B)為×10-6;w(Au)為×10-9。

AP5異常 位于老屋床南部一帶,主要為W弱異常,伴有CuSn等零星異常,總體呈北西向,長約0.4 km,寬0.1～0.2 km。W一般5×10-6～10×10-6,最高20.3×10-6。該異常地段出露中上奧陶統龍頭寨群(O2-3ln)的淺變質灰綠色石英細砂巖夾不穩定的板巖、砂質板巖和粉砂巖。該異常元素組合簡單,外、中帶元素異常不發育,說明該地段熱液活動有限,推斷異常由巖石風化過程中殘余富集而形成,無找礦價值。

3 礦體(層)地質

3.1 礦體(層)特征

藍屋頂礦區位于鋸板坑鎢多金屬礦區的西部,鋸板坑礦區東西向礦脈帶進入本礦區。目前,礦區發現s、a兩組含礦石英線脈、細脈帶,主要呈北東東走向,次為北西走向。石英線脈、細脈帶方向性較強,分組較為明顯,帶長10倍于帶寬,具有“五層樓”式脈鎢礦床地表標志帶的一些地質特征;脈石礦物組合和金屬礦化類型與鋸板坑礦床近似,推測地表線脈細脈往深部可逐步收斂歸并為單一(薄)脈,因此,本區段有可能找到一些深伏工業礦脈。

藍屋頂礦區地表石英線脈、細脈帶極為發育,具成帶分布的特征,總體上分為Ⅰ、Ⅱ號礦脈帶及北西向脈組,其中s號脈帶為從鵝地墩至9嶺發育的北東東—北東向脈帶;a脈帶為由鋸板坑礦床向西延伸進入礦區的北東東向、東西向脈帶。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石的礦物組分

本區的礦石主要由高溫熱液礦物及中低溫熱液礦物組成。礦石礦物有黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、黃鐵礦、黃銅礦、錫石、磁黃鐵礦、菱鐵礦及少量方鉛礦、閃鋅礦等。脈石礦物有石英、黃玉、白云母、黑云母、黑鱗云母、鋰鐵葉云母等,其主要金屬礦物特征如下:

黑鎢礦 黑色,晶面上具有縱紋,板狀或呈浸染狀分布,常與輝鉬礦、輝鉍礦伴生,一般粒度在0.1～8 mm,最大15 mm。

黃銅礦 他形粒狀,少有半自形粒狀,呈固溶體分布于閃鋅礦中或呈細片浸染狀分布于其礦物晶體空隙或裂隙中。一般粒度在0.2～0.5 mm,最大2 mm。

黃鐵礦 呈他形—自形晶體粒狀,晶體內有黃銅礦包裹體,有被磁鐵礦或脈石礦物交代的現象。一般粒度在0.3～3 mm,最大5 mm。

磁黃鐵礦 礦體中常見不規則粒狀產出,圍巖中亦廣泛分布,常與黃鐵礦緊密連生,有時呈細脈狀、不規則團塊狀產出。

輝鉬礦 鉛灰、金屬光澤,他形粒狀,少有磷片狀集合體,硬度為1,呈浸染狀或條帶狀分布于礦石中,一般粒度在0.1～0.3 mm,最大5 mm。

錫石 顏色多種,從深褐到無色,主要呈棕褐色、黃褐色、黑褐色,其次有深褐色、淺黃色—無色。單偏光鏡下則常為紅褐色、紅色、淺黃褐色,部分無色。錫石形態多樣,晶形大多為他形晶、半自形晶,自形晶比較少見。其單體有粒狀、短柱狀、長柱狀、針狀、板狀、碎屑狀等,粒徑一般0.01～0.15 mm不等。其形態與粒度大小有關,往往是顆粒越粗,其晶形則越好;集合體有團粒狀、浸染狀、斑狀、鮞粒狀、放射狀、纖維狀、脈狀、條帶狀、串珠狀等。

3.2.2 礦石結構構造

礦石主要有塊狀構造、網脈狀構造、星點狀構造及浸染狀構造。礦石的結構主要有自形—半自形晶粒結構、包裹狀結構、乳狀結構及交代熔蝕結構等。

3.2.3 礦石化學組分

根據光譜和化學分析結果,礦石中有益元素主要有W、Cu、Mo、Bi,其次為Pb、Zn等,經對探礦工程采樣化驗數據的統計分析:Cu0.015%～0.14%,平均0.055%;WO30.006%～0.092%,平均0.008%;Sn0.003%～0.014%,平均0.005%。

3.2.4 礦石類型

根據礦石中主要礦物的組合特征,可把本區礦石工業類型劃分為五種:黃銅礦石;黑鎢礦石;黑鎢礦—方鉛礦礦石;黃銅礦—黑鎢礦礦石及少量黑鎢—錫礦石。本區礦石類型與相鄰的鋸板坑礦區礦石類型相似。

4 成礦模式與找礦前景分析

藍屋頂礦區位于南嶺成礦帶中的瑤嶺—石人嶂—梅子窩—大吉山—鋸板坑鎢礦帶的東端,該鎢礦帶是南嶺地區最為重要的成礦帶之一,以大量出現“五層樓”式脈狀鎢礦床為特色。鋸板坑鎢錫多金屬礦床就是其中一個典型的特大型“五層樓”式礦床。藍屋頂礦區緊鄰其西側,二者的地質背景和成礦條件類似,因此,從區域上分析,該區找礦前景優越。

(1) 藍屋頂礦區的東西向、北東東向標志帶與鋸板坑礦區的東西向、北東東向標志帶成礦條件基本一致,可能具有“五層樓”模式,即地表標志帶往深部,由分散的線脈、細脈帶,收斂合并,成為具有工業價值的中、大脈[3]。對比鋸板坑礦區的成礦條件,具有較好的找礦前景。

藍屋頂礦區與鋸板坑出露的地層相同,都屬于加里東初級隆起帶淺變質復理式建造,巖性以中上奧陶統淺變質砂、板巖為主,地表除出現北東東向標志帶外,也能見到北西向的單脈,不同的是,在這里地表脈幅較小,也不穩定。從構造分析,藍屋頂礦區和鋸板坑礦區也基本一致,鋸板坑礦區的成礦標志帶的主體部分位于NE向、EW向和NNW向斷裂交匯部位的左上方、北東向斷層的上盤。藍屋頂礦區地表標志帶比較發育的地段正好也位于NE向、EW向和近SN向斷裂的交匯部位的左上方,北東向斷層的上盤。由上可見兩個地段構造格局是基本相同的。

斷裂構造與深部隱伏巖體的侵位,是成礦的重要條件。根據鋸板坑礦區的成礦巖體隱伏較深,而且又有向西側伏的規律,藍屋頂礦區的成礦母巖,預測也隱伏較深。

(2) 藍屋頂礦區標志帶,地表以線脈為主,礦化微弱,但據野外觀察和分析,脈帶的含脈率和礦化,有往下略為增高和增強的變化特征,因此,深部具有找礦前景。

據野外觀測,在標高1 100 m的山脊處多出現脈幅為1 cm左右的線脈,往下在標高1 000 m處已出現脈幅數厘米的細脈,再往下到標高900 m的山溝處可見到脈幅達10 cm以上的薄脈,以上三處雖然不在同一個橫剖面上,但總的趨勢,從上到下脈幅逐漸變大,含脈率逐步增高。

(3) 藍屋頂礦區標志帶圍巖中氟含量較高,與鋸板坑礦區類似,每條線中心部位比旁側高,形成一個氟異常中心,是預測深部礦脈的一個重要信息。

(4) 通過對兩礦區標志帶中的石英包體氣相和液相成分測定,氣體含量總和及H2O、CO2、H2的平均值接近,在液相成分對比中兩地段鹽度平均值也很接近,說明兩礦區成礦作用類似。

(5) 結合鋸板坑資料及鋸板坑“五層樓”模式規律來看,鋸板坑礦區0 m標高以下礦體屬“第四層”薄脈大脈帶,由薄脈及大脈組成,局部會出現>2 m的巨脈,工業價值比較大,資料顯示在0 m標高處礦體并未尖滅,而是繼續往下延伸。據上述規律,預測本區脈帶往深部延深,完全有可能延深至0 m標高以下,脈幅逐漸變大,礦區資源遠景較大。

綜合上述,藍屋頂礦區地表標志帶與鋸板坑礦區的地表標志帶相比,具有類似的成礦條件、成礦作用和成礦模式,鉆孔中出現的礦脈與鋸板坑的礦脈礦化類型也一致。按照鋸板坑礦區的成礦模式,初步預測藍屋頂礦區在400 m標高以上是第一、二層的線脈、細脈帶范圍,可能不具工業意義;具工業意義的第三、四、五層的薄、大脈帶,其產出標高應<400 m或更低,且在標高200～-100 m之間礦化可能最強,此段應作為下一步勘查的目標區域。

[1] 廣東省有色金屬地質勘查局932地質隊.廣東省連平縣鋸板坑鎢錫多金屬礦區第一期勘探地質報告[R].韶關：廣東省有色金屬地質勘查局932地質隊,1983.

[2] 張征達.廣東省連平縣鋸板坑鎢錫多金屬礦床地質特征及成因探討[J].南方金屬,2012(4):17-21.

[3] 王登紅,唐菊興,應立娟,等．“五層樓+地下室”找礦模型的實用性及其對深部找礦的意義[J].吉林大學學報:地球科學版,2010,40(4):733-738.

(責任編輯：陳姣霞)

Discussion on Geological Characteristics and Metallogenic Model ofLanwuding Deposit in Lianping County,Guangdong Province

WEN Changsheng1, WANG Jun2

(1.GuangdongNonferrousMetalsGeologicalExplorationInstitution,Guangzhou,Guangdong510080; 2.GeologyBureauforNonferrousMetalofGuangdongProvince,Guangzhou,Guangdong510080)

The Lanwuding mining area is situated in Jiulian town,Lianping county of Guandong Province. It is adjacent to the large polymetallic ore of Jubangkeng,which is in the nortern of Yaolin-Shirenzhang-Meiziwo-Dajishan-Jubangkeng tungsten mineralization zone of Nanling multi-metallic mineralized belt. The tungsten mineralization belt is an important metallogenic belt of the Naling area,which is characterized as a wealth of vein-type tungsten deposits with five leveling zoning feature. The metallogenic prognosis exploration and geochemical anomaly investigation indicate that Lanwuding has the similar multi-metallic mineralization type and gangue mineral assemblages with Jubangkeng,which could be the five level zoning metallogenic model.

polymetallic ore; deposit geological characteristics; metallogenic model; Lanwuding; Lanwuding mining area; Guangdong province

2015-02-02;改回日期:2015-05-08

文昌生(1983-),男,工程師,礦產勘查專業,從事礦產地質勘查工作。E-mail:wchshcug@126.com

P618.67; P618.44

A

1671-1211(2015)03-0286-05

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201503009

數字出版網址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150422.1026.005.html 數字出版日期:2015-04-22 10:26