廣東臺山市南坑鎢鉬多金屬礦床地質特征與成礦機制探討

黃建姿，張國恒，董玉成，黃學兵，郝 麟，李 森

（廣東省地質局第六地質大隊，廣東江門529040）

廣東臺山市南坑鎢鉬多金屬礦床地質特征與成礦機制探討

黃建姿*，張國恒，董玉成，黃學兵，郝 麟，李 森

（廣東省地質局第六地質大隊，廣東江門529040）

通過查明臺山市鎢鉬多金屬礦床地質特征，分析巖漿巖的基本特征，探討巖漿巖對成礦的影響作用，對該區進一步開展地質找礦具有重要意義。

礦床地質特征；成礦機制；鎢鉬礦

1 區域地質背景

南坑礦區大地構造位于華南褶皺帶之粵中凹陷南西端的臺開恩盆地東緣，廣海雜巖體內，屬于臺山市磨石坑—塘水崗鎢錫鉍金找礦遠景區。

1.1 地層

區域地層出露主要有寒武系八村群（∈bc）、泥盆系桂頭組（D2g）和第四系（Q）。

（1）寒武系八村群（∈bc）：是區內分布較廣的地層之一。由淺變質砂巖、泥巖和少量碳酸鹽巖組成，為淺海相復理石建造。巖性組合主要石英砂巖、粉砂巖、千枚巖及少量大理巖。

（2）泥盆系桂頭組（D2g）：礫巖、砂礫巖、砂巖、少量粉砂質巖及泥質頁巖。

（3）第四紀(Q)：分布比較廣，主要為沖洪積層。

1.2 構造

區域構造主要為北東向的旗山尾至康洞水庫斷裂和田頭至山大斷裂。

旗山尾至康洞水庫斷裂全長約8km，走向北東向，傾向南東，傾角50°～60°，發育斷層角礫巖，沿斷裂帶見硅化斷續分布，破碎帶寬2～10m，為逆沖斷裂，是該區的控巖控礦構造。

田頭至山大斷裂全長約5.3km，走向北北東，傾向東，傾角60°，斷裂性質為逆斷層，沿斷裂帶見石英斑巖侵入。

1.3 巖漿巖

區域巖漿活動強烈，出露地表的巖體為燕山晚期的廣海雜巖體，由燕山三期[γ52(3)]和四期[γ53(1)]花崗巖以及燕山五期[γπ53(2)]花崗斑巖所構成，呈侵入接觸。這些巖體展布方向均受北東向斷裂帶控制，與銅、鉬、鎢、鋅、鉛、銀等礦化關系密切，形成區內鉛、鋅、鎢、鉬礦點十多處。因此，該區的巖漿巖與成礦關系十分密切。

2 礦區地質特征

礦區出露的以燕山三期[γ52(3)]和四期[γ53(1)]的鈉長石化中-細?；◢弾r為主，北部出露有燕山五期花崗斑巖[γπ52(3)]。礦區北西邊僅少量出露的地層為寒武系八村群中亞群（∈bcb）：淺變質巖屑長石石英粉砂巖、巖屑石英粉砂巖、粉砂質泥巖及泥巖，厚度794～859m。第四系（Q）為殘坡積層和洪沖積層，分布于礦區中部及北部，主要為礫、砂礫、粗砂、砂土、腐植土等，厚度2.2～7m不等。

區內發育有北東東向、北西向斷裂多條，規模較小，長度普遍0.5～1.3km，斷裂帶為石英脈充填，是區內主要控礦、容礦構造。石英脈常具鎢、鉬、鉛、鋅礦化。

礦（化）體的圍巖主要為花崗巖和花崗斑巖，具有礦化規模的4條斷裂帶，由北往南分別編號為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ：I—Ⅲ號礦化帶目前控制長約10m，寬0.8～1.5m。見較強云英巖化，伴生有較強鎢礦化、鉬礦化、方鉛礦化，WO3品位0.1%～0.3%，Mo品位0.1%。Ⅳ號礦化帶礦化較佳，主要見于NML22民窿中，走向為北東東向，傾向南，傾角70°～80°。有2條礦（化）體，呈脈狀產于花崗巖體內，編號為V4-1和V4-2。V4-1礦體出露良好，目前控制長約80m，寬0.6～1.5m，見較強云英巖化，伴生有較強鎢礦化、鉬礦化、方鉛礦化，含WO3品位0.017%～0.64%(表1)，Mo品位0.012%～0.061%；V4-2礦體與V4-1礦體基本平行，目前控制長約100m，寬0.2～0.4m，見較強云英巖化，伴生有較強鎢礦化、鉬礦化及少量方鉛礦化，含WO3品位0.27%～0.34%，Mo品位0.014%～0.016%。

3 礦石特征

礦石中金屬礦物有黑鎢礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦。脈石礦物有石英、黃鐵礦和少量絹云母。

黑鎢礦：褐色至黑色，晶體形態呈板狀或柱狀，顆粒多在15～60mm之間。

輝鉬礦：輝鉬礦的顏色為純鉛灰色，呈迭片層狀大小0.5～2cm，一般分布在石英脈的兩壁。

方鉛礦：鉛灰色，常呈自形晶立方體或半自形的不完整的立方體，呈晶團不均勻地分布在硅化巖中，大小懸殊，常同閃鋅礦、黃鐵礦晶體共生，接觸界線不整齊，或者交代于閃鋅礦中。

黃鐵礦：呈塊狀或星點狀浸染于礦石中。

石英：是礦石中主要的脈石礦物，淺灰、灰白色，他形為主，沿石英的邊緣或脈壁分布有方鉛礦、閃鋅礦晶粒。在裂隙中常見有對稱梳狀的石英，但并未見多金屬礦物的交代或結晶現象，說明石英的生長貫穿于各個成礦階段。

礦石結構構造為星點浸染狀結構、隱晶微細粒結構；脈狀或角礫狀構造。

礦石類型主要為石英脈型鎢鉬多金屬礦石。

4 礦區巖漿巖基本特征

由于礦區內的巖漿巖與礦化關系十分密切，有必要對其進行詳細的分析研究。區內主要為燕山三期中—細粒（斑狀）黑云母花崗巖及部分中—細粒小斑狀二云母花崗巖；燕山四期鈉長石化中—粗粒黑云母花崗巖和補充期鈉長石化細粒黑云母花崗巖及北部出露的燕山五期花崗斑巖巖體內發育數條北東東向、北西向的石英脈，脈寬一般數厘米—數十厘米，長數十米～數百米不等。

4.1 巖石學特征

（2）燕山三期中—細粒小斑狀二云母花崗巖。風化面黃褐色，新鮮面灰白色，細—中?；◢徑Y構，塊狀構造。礦物成分：鉀長石，肉紅色，半自形板柱狀，大小0.2～3mm，含量17%;斜長石，灰白色，半自形，大小0.2～4mm，含量43%；石英，灰色，它形，粒狀，大小0.5～4mm，含量30%；黑云母，黑色，片狀，大小0.2～3mm，含量5%；角閃石，黑色，柱狀，大小0.2～5mm，含量5%。同位素年齡147Ma(Rb-Sr)/135～147Ma(K-Ar)。

（5）燕山五期花崗斑巖[γπ53（2）]。花崗斑巖常見穿插于早期階段的各種巖相。巖漿沿裂隙或幾組裂隙（或斷裂）侵入，形成脈狀或網脈狀巖脈。巖脈寬度一般為（1～2m）～（20～30m）；長度一般為數百米，有時長達幾公里以上。花崗斑巖多呈灰白色，似斑狀結構，塊狀構造。斑晶以石英為主，含少量鉀長石和白云母，基質以長石、石英為主，少量黑云母。副礦物磷灰石、金紅石及鋯石、榍石等。同位素年齡107Ma(K-Ar)。巖石蝕變較強，絹云母化、碳酸鹽化、高嶺土化、綠泥石化發育。

4.2 巖石地球化學特征

根據礦區內的代表性巖漿巖的主量元素分析，礦石化學成分的分析結果SiO2含量75.37%，K2O 4.84%＞Na2O 2.68%，見表2。SiO2的含量較高，K2O含量＞Na2O，其ACNK（Al2O3/（K2O+Na2O+CaO））值大于1.1。研究表明，礦區內花崗巖類屬鋁強過飽和型，反映巖漿源自陸殼物質的部分熔融。

同時，在SiO2-（K2O+Na2O）巖石分類圖中（見圖1），花崗巖屬于高鉀鈣堿巖系，說明其的陸殼親緣性，揭示了該區的巖漿巖是在一個伸展構造背景下形成的，正對應陸內的粵中凹陷臺開恩盆地。巖漿熱隆主體由晚侏羅紀—早白堊紀黑云母二長花崗巖類組成，沿臺山—珠?！钲凇蓐枴ＸS一線，基本呈北東向、平行海岸線展布。其特征性的標志為低的全巖釹同位素T2DM值（一般1.16～1.35Ga）和較大的負εNd (t)值（一般-2.8～-6.5），成巖時代在189～130Ma。這和中生代早白堊紀中國東南部處于活動陸緣伸展環境的認識是相一致的（Jiang et al,2006；Shu et al,2009；華仁民等，2010）。

表2 礦石化學成分表

圖1 礦區侵入巖的SiO2-(Na2O+K2O)圖(a.據Wilson.1989)和SiO2-K2O圖(b.據Peccerillo and Taylor.1976)

5 巖漿活動對成礦的控制

巖漿的侵入活動及熱液作用，是研究區內鎢多金屬礦床重要的成礦物質來源和控礦因素。巖體與礦化有著密切的成因與時空聯系。凡工業鎢礦體，均離不開花崗巖類；礦化時間與巖漿成巖同時或略晚；其成礦所需的熱能，主要來自花崗巖巖漿（楊樹鋒等，1996；華仁民等，2010）。燕山旋回巖漿活動在本區表現強烈，是一個完整的侵入旋回，巖石成分、巖漿作用、礦化特征的變化均有明顯的連續性與方向性：從早期到晚期巖石酸度逐漸增高，由早期的中性巖逐漸向晚期的酸性超酸性巖過渡，礦化早期弱，晚期強。據化學分析數據，區內各類巖體礦質含量均較高，鎢元素豐度較高。W、Zn、Bi、Mo、Au、Hg等呈地球化學高背景分布，W、Sn、Bi異常強度大，襯值和礦化度規模大，濃度變化梯度大，異常濃集中心明顯，表現出顯著的礦化異常特征。由于這些成礦元素含量較高的巖漿體，在不斷朝地表上涌的過程中，將為地層中的礦源層增添礦物質。當條件適宜時，兩者疊加，容易富集成礦。較高含量的礦物質是燕山晚期中酸性巖漿在分異、冷凝過程不斷演化，逐漸富集的產物。因此，研究區內的鎢鉬多金屬礦產的形成與燕山期花崗巖巖漿的侵位存在成因聯系，除了提供熱源外，還提供了大量的成礦物質。

6 成礦機制探討

由于酸性巖漿巖（花崗巖）本身含有各種親石元素和部分親鐵元素。在上侵過程中這些元素會與巖漿中的熱、汽、水、鹵族元素發生化學反應，形成含礦熱液。當巖漿與含礦熱液與圍巖接觸時，會發生選擇性交代。其中SiO2和H2O熱液會和較強化學活潑性的寒武系八村群圍巖（淺變質砂巖）發生化學交代作用，形成各種礦物，如透閃石、綠泥石、滑石、透輝石等，同時也使圍巖礦源層中的礦質析離出來，進入含礦熱液，使礦質增富，然后遷移在適宜的構造薄弱帶中沉淀，聚集成礦。

成礦初期，巖漿和含礦熱液處在深部封閉或半封閉的高溫高壓環境。熱液中含有較多的游離氧和揮發物質，因而活性強，易遷移。在上侵遷移過程中，從圍巖中吸取有用元素（主要是鎢），并使巖石蝕變（綠泥石化、滑石化、透閃石化、陽起石化），形成黑鎢礦體，伴隨少量輝鉬礦、輝鉍礦。隨著含礦熱液不斷上涌，溫度和壓力將逐漸下降，導致PH、EH條件發生變化。其結果是游離氧大大減少，硫濃度大大增加，大量鉛鋅礦質（初期仍有鎢）從溶液中，以硫化物形式析離出來，以交代充填的方式形成細脈浸染狀鎢（鋅）礦石、鉛鋅礦石或硫化物礦石，圍巖亦發生強烈透閃石、綠泥石化、硅化蝕變。

上述成礦作用，并非一次完成，往往是多次完成的。在構造應力作用下，往往發生多次構造滑移、裂隙擴張、流體交代或含礦熱液充填、圍巖礦質被交代析離以及礦質遷移的過程。一個礦床的形成是多次礦質遷移、沉淀聚集的結果。

7 結論

第一，礦區位于粵中凹陷南西端的臺開恩盆地中，發育在寒武系八村群（淺變質巖）基底之上，寒武系八村群提供了良好的鎢多金屬礦源層。

第二，區內巖漿巖是晚侏羅紀-早白堊紀花崗巖類（廣海雜巖體），鎢鉬多金屬元素豐度值較高、規模較大，受區域構造的控制呈北東向延伸。

第三，研究表明，南坑鎢礦床的成礦作用與巖漿熱液的關系密切?；◢弾r漿本身含有豐富成礦物質，是重要的礦質來源。在巖漿上侵過程中，巖漿熱液不斷萃取圍巖中的有用元素，使成礦熱液的礦質加富，運移至有利的構造部位后富集成礦。因此認為，沿礦區深部找鎢多金屬礦和往北東向尋找鎢多金屬礦具有良好的找礦前景。

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P618.65

A

1004-5716(2015)06-0137-04

2014-11-21

2014-11-28

黃建姿（1985-），女（漢族），廣東江門人，助理工程師，現從事地質礦產勘查工作。