天堂山錫多金屬礦地球化學、地球物理特征及找礦意義

陳新衛，劉東杰，杜明輝

（江西有色地質勘查二隊，江西 贛州 341000）

堂山錫多金屬礦位于廣東省龍川縣麻布崗鎮，屬于南嶺鎢錫成礦帶的一部分，處于環太平洋構造域西部，北北東向武夷山構造帶南段與南嶺緯向構造帶東段的交匯部位，長沙中生代火山巖盆內。礦化類型主要有破碎帶蝕變巖型錫多金屬礦化、云英巖化花崗巖型鎢多金屬礦化、角巖型銣多金屬礦化。天堂山錫多金屬礦是南武夷山構造帶中一個較為典型礦床。

1 地質背景

礦區大地構造位置位于九連山隆起的中部，河源深斷裂帶的北西側與貴東大東山～浰源～羅浮東西向深斷裂帶交匯處附近，中生代大長沙火山巖盆地靠中南部邊緣，上別破火山構造中部與水打銀嶂火山穹窿南東側。

區內出露地層為侏羅系上統高基坪群中亞群下段中酸性火山巖。礦區構造較為發肓，為南北向、北西西向、北北東向、北東向斷裂。其中南北向、北西西向斷裂為容礦構造，南北向斷裂具鎢錫多金屬礦化，北西西向斷裂具鉛鋅多金屬礦化；北北東向、北東向斷裂為破礦構造。

南北向斷裂（F8）：為區內主要容礦斷裂構造，走向北北西，傾向北西西，傾角78°～87°。已控制長約200m～700m，寬45m～75m。具多期次活動特征，早期表現為碎裂巖-角礫巖帶，后期疊加一組構造面理，沿構造面理發育蝕變礦化現象。

北北東向斷裂（F2）：屬正斷層，錯斷南北礦體（V8-5），垂向斷距約150m，在地表及鉆孔中均可見到，表現為綠泥石化、碳酸鹽化角礫巖帶，無鎢（錫）多金屬礦化顯示。

北東向斷裂（F3）：屬平移正斷層，錯斷南北礦體（V8-5），斷裂上盤礦體（V8-5）向南西移動。在地表及鉆孔中均可見到，表現為綠泥石化、碳酸鹽化角礫巖帶，無鎢（錫）多金屬礦化顯示。

礦區出露三種不同巖相的火山巖。爆發相火山巖分布于礦區北東部及外圍的燕里巖礦區，巖性主要為流紋質凝灰巖；侵出相火山巖是礦區出露火山巖的主體，巖性為粗安巖、粗安質凝灰熔巖，是錫礦體的圍巖。次火山巖相的火山巖包括巖株、巖筒出露的各類火山巖。

目前發現礦帶主要分布于礦區西南部，F3斷裂北西盤，礦帶受近南北和北北東向斷裂控制，各礦帶由多條礦（化）體組成，各礦體于南端收斂，往北呈北東向、北西向散開。礦體產出受北北東-近南北向斷裂帶控制，主要賦存于蝕變構造破碎帶及其頂底板中，破碎帶主要由蝕變原巖粗安巖、粗安質凝灰熔巖，粗安質角礫熔巖等組成，多數礦體在破碎帶內或其上下盤呈細脈浸染狀、稀疏浸染狀產出，當角巖化、硅化、褐鐵礦化、赤鐵礦化等蝕變強烈時礦化較好。主要為呈北北西向的V8-5錫礦體、北北東向的V9-1錫銅礦體和V10-2錫鉛鋅以及近東西的V7石英脈型黑鎢礦等主礦體。品位大致情況是南部（靠近巖體）高、北部低，并且各礦體在靠近構造交匯部位（靠近巖體）石英脈非常發肓，平均品位也相對較高。

鉆孔資料表明，礦體的深部存在有隱伏花崗斑巖體，花崗斑巖頂部存在一層200多米厚的蝕變巖-云英巖，由大量黃玉、石英、白云母組成，云英巖中普遍可見黃鐵礦等硫化物，并且在巖體外部，與圍巖接觸帶部位還存在似偉晶巖殼，這表明巖漿演化比較徹底，富含揮發成份，具有較好成礦潛力[1]。

2 礦區地球化學地球物理異常特征

2.1 土壤地球化學異常特征

元素的遷移富集可形成區域或局部的異常，分析其異常特征，對研究成礦規律和指導找礦具有重要意義[2]。天堂山礦區異常主要元素是Sn、Pb、W、Cu，次要元素為Ag、Zn、Mo、Bi，元素組合屬于比較復雜的多元素異常（異常特征見表1）。

表1 天堂山Ap1異常地球化學特征參數表

從異常元素的種類看，按成礦溫度劃分，本區出現了高溫-中溫-低溫金屬元素。說明本區成礦熱度活動具多階段，多期次性，不同的成礦階段，不同的溫度環境形成了不同的成礦元素，高溫階段主要以鎢，錫為主，中低溫階段以銀，方鉛礦，內鋅礦，黃銅礦等為主。

本區礦化元素具有垂向分帶的特點，自上而下由錫-鎢-銅-鉛鋅變化趨勢，錫石一般富集在火山巖系的淺層0～200m；鎢，銅，鉛鋅一般富集在巖體的內帶或外帶的蝕變巖體中，礦化強度自上而下，錫由強變弱，鎢由弱變強。這一變化規律符合在高溫熱液成礦作用下形成礦元素分異組合在空間上分布特點。

根據各元素異常分布特征，本區劃分綜合異常4個：隆口（Ap3）、隆口東（Ap4）、荒田肚（Ap1）、荒田肚東（Ap2），各綜合異常特征如下：

隆口異常(Ap3)：位于礦區西南角，出露侏羅系上統高基坪群中亞群下段中酸性火山巖，第一巖性段（J3gjb-1）流紋質角礫熔巖，第二巖性段（J3gjb-2）粗面安山巖、安山質凝灰熔巖，第三巖性段（J3gjb-3）粗面安山巖、粗安質凝灰熔巖。出露花崗斑巖脈，礦化發育，發育有蝕變碎裂（隱爆）巖型錫礦化、細脈浸染型銅錫礦化、石英脈型鎢礦化。異常基本沿層分布，長1096m，寬878m，元素組合復雜，主要元素有Sn、W、F、Bi、Mo、Cu、Rb次要元素有Zn、Ag、Pb、Au、B等，顯示出中高溫巖漿熱液元素組合特征。主要元素強度高，如Sn普遍＞40×10-6,在濃度中心部位,連續出現2個500×10-6高含量點和多個大于400×10-6；Pb普遍＞340×10-6, 在濃度中心部位,連續出現多個＞1000×10-6高含量點，分別是5566×10-6、1621×10-6、1506×10-6、1506×10-6；W普遍＞26×10-6, 在濃度中心部位,出現4個大于100×10-6高含量點，峰值231×10-6；Cu普遍＞52×10-6, 在濃度中心部位,連續出現42個＞100×10-6高含量點，峰值達485×10-6。各元素吻合性好，濃集中心明顯，顯示出礦致異常特征。無疑異常與區內已知礦化有關，但本區出現高強度的Sn、Pb、W、Cu異常，表明深部還可能出現與火山活動有關的錫鎢鉛鋅銅礦體。該異常規模大，因而具有較大的火山熱液型錫鎢鉛鋅銅多金屬礦找礦前景。

隆口東（Ap4）異常：位于礦區中東部，出露侏羅系上統高基坪群中亞群下段中酸性火山巖，第三巖性段（J3gjb-3）粗面安山巖、粗安質凝灰熔巖。長645m，寬518m，元素組合復雜，主要元素有Sn、Pb、W、Bi、B、Zn次要元素有Cu、Mo、Ag等，顯示出中高溫熱液元素特征。 Sn、Pb、W、Bi等主要元素異常強度高， Sn普遍＞40×10-6，峰值500×10-6，濃集中心部位連續出現多個大于100×10-6。Pb普遍＞340×10-6，峰值837×10-6，W峰值297×10-6。異常吻合性好，出現多個濃集中心。從異常表達式來看，Sn、Pb、W、Bi排在表達式前面，特別是Sn，因此Sn、Pb成礦可能性較大，因此異常具有找中高溫熱液型錫鉛多金屬礦前景。

荒田肚東（Ap2）異常：位于礦區北部外圍荒田肚東，出露侏羅系上統高基坪群中亞群下段中酸性火山巖，第一巖性段（J3gjb-1）流紋質角礫熔巖，第二巖性段（J3gjb-2）粗面安山巖、安山質凝灰熔巖。長876m，寬651m，往N方向未封閉。元素組合復雜，主要元素組合為Pb、Zn、Ag、Bi、Rb、Sn，次要元素組合為Mo、Cu、B、F、W、Au。Pb強度高，規模大。普遍＞340×10-6，峰值達1812×10-6；濃集中心處高值點連續出現，含量在824×10-6～1469×10-6等。Zn峰值達1294×10-6，具三級濃度帶，異常面積大。Ag、Bi強度亦較高。元素間吻合性較好，有較明顯濃集中心，顯示出礦致異常特征。區內發現有赤鐵礦化、硅化、黃玉化、云英巖化、絹云母化、綠泥石化等蝕變，這表明這一帶存在礦化熱液活動。本異常中Pb規模大，強度高，在表達式中排在最前面，因此本區成礦應以Pb為主，另外Zn也有一定規模和強度，在表達式中排在第二位，因此Zn也有成礦可能，綜上，該異常區具有找中低溫熱液型Pb、Zn礦前景。

荒田肚異常（Ap1）：異常位于礦區西北部外圍荒田肚，出露侏羅系上統高基坪群中亞群下段中酸性火山巖，第一巖性段（J3gjb-1）流紋質角礫熔巖。長537m，寬384m，往W往S尚未封閉。元素組合復雜，主要是Pb、Zn、Sn、F、Cu、Bi、B，次要元素組合Ag、Rb、Mo、Au、W。Pb、Sn、Cu異常分布較連續，強度高，有明顯的濃度分帶，濃度中心區Pb連續出現多個高值點825×10-6～1138×10-6，峰值1676×10-6.Cu峰值185.3×10-6，濃集中心部位出現3個大于100×10-6。Pb、Cu異常連續，規模較大。Sn連續出現2個高值點99.9×10-6、100×10-6，峰值100×10-6；異常分布不甚連續，規模中等偏小。異常吻合性較好。其他元素異常強度總體偏低。但Cu有一個點出現498.4×10-6。總體來看，異常有一定規模，出現的元素組合以中溫元素為主，Pb、Cu、Sn強度較高，有一定濃集中心，不排除鉛銅錫成礦可能。

從異常展布特征看，本區的Ap2、Ap3、Ap4基本成為一體的，Ap3為礦致異常，礦體往西延伸的可能性大。很顯然AP2、Ap4具有與Ap3相似的特征，只是異常強度較Ap3稍低，規模較Ap3稍小。異常踏勘檢查，Ap2異常區內D6點原生暈結果Cu35×10-6、Pb140×10-6、Zn200×10-6，D4點Pb220×10-6、Zn200×10-6，證明了異常存在。可以推斷Ap2、Ap4異常區深部可能存在隱伏礦體。

2.2 磁異常特征

天堂山礦區開展的地面高精度磁法測量顯示，本區共劃分16個磁源體，27個高磁異常區。本區磁場基本由雜亂跳動磁場、大片高（正）低（負）相間磁場組成。具有北東、南西向分帶，南東向展布的特點，反映出磁性分布的差異，展現了主次構造線方向。根據區域場貌和△T異常特征（異常形態、強度）不同，礦區磁場分北東、中、南西三個場區。三個場區的異常強度：北東區高于中區高于南西區。

北東場區位于礦區的沙里口～竹里壩～楓樹窩的北東側，△T異常最大幅值：-1286～1408nT；異常軸向：近南北、北北東～北東、北北西等，較為雜亂；異常主要特征：幅值變化劇烈、形態走向各異的高低（正負）異常穿插交變。

南西場區位于礦區長過下～隆口的南西側，△T異常最大幅值：-829～175nT；異常軸向：北北西向為主，個別北北東、團狀；異常主要特征：幅值變化一般、高低異常相間，梯度較平緩的局部高異常疊加在低（負）背景上。

中場區位于沙里口～竹里壩～楓樹窩和長過下～隆口之間，△T最大幅值：-197～818nT；異常軸向：西～北西西～北西向為主，近南北向為輔；異常主要特征：幅值變化相對較緩，西～北西西～北西軸向異常主要分布在該區的北東、南西兩側界線附近，局部高異常處于高背景上。

2.3 物化探綜合遠景區劃分及特征

綜合物化探綜合成果（圖1），結合地質、已知礦（化）特征，將礦區劃分2處物化探綜合找礦遠景區Ⅰ（1）、Ⅱ（1）。

Ⅰ（1）找礦遠景區：含化探綜合異常區Ap3、Ap4；磁法推測巖體YT7～YT13，子高磁異常CTⅠ-2、3、7，CTⅢ-1、2，CTⅦ-2、3。Ap3甲類綜合異常區，Ap4屬乙類綜合異常區，元素組合復雜，主要元素Sn、Pb、W、Cu，次要元素Ag、Zn、Mo、Bi等，高、中溫元素的強度高，濃集中心明顯，吻合性好；CTⅢ-1、2屬甲2類異常，CTⅠ，YT7～YT13屬乙2類異常，CTⅠ-2,7屬乙1類異常，該遠景區具于淺部、中深部探尋熱液交代填充型和接觸蝕變型錫鎢鉛鋅銅多金屬礦找礦前景。

Ⅱ（1）找礦遠景區：含化探綜合異常區Ap1、Ap2；磁法推測巖體YT14一部分，YT16，YT17一部分，子高磁異常CTⅡ，CTⅢ-3～CTⅢ-6。Ap2屬乙類綜合異常區，Ap1屬丙類綜合異常區，元素組合復雜，主要元素Pb、Zn，次要元素Ag、Sn、Cu、Bi、W、Rb、Mo、Au等，Pb、Zn分布連續，強度較高，濃集中心明顯，分布范圍廣，吻合性較好；YT14、YT16、YT17屬乙2類異常，CTⅡ、CTⅢ-3～CTⅢ-6屬乙3類異常，該遠景區具于中深部、深部探尋熱液交代填充型和接觸蝕變型中低溫鉛鋅多金屬礦或高中溫錫鎢鉛鋅銅多金屬礦找礦前景。

圖1 天堂山礦區綜合地質略圖

3 找礦前景分析

3.1 處于成礦有利構造部位

從成礦構造背景來看，礦區處于九連山隆起的中部，河源深斷裂帶的北西側與貴東大東山～浰源～羅浮東西向深斷裂帶交匯處附近，中生代大長沙火山巖盆地靠中南部邊緣，上別破火山構造中部與水打銀嶂火山穹窿南東側，是成礦的有利部位。

3.2 具備成礦所必需的“源—運—儲”條件

（1）物化探測量顯示礦區深部應存在隱伏巖體，隱伏巖體為本區提供豐富的成礦物質和動力。

（2）斷裂Fc1、Fc2、Fc4、Fc7、Fc6等可能是本區的導礦導巖構造。Fc1、Fc2、Fc4、Fc7、Fc6為本次磁法推測的規模、延深最大的斷裂構造。礦區已知錫多金屬礦基本產于Fc6斷裂上盤次級斷裂中（該構造以南的南北～北北東～北北西走向次級斷裂），化探異常、磁異常基本分布在Fc6、Fc7、Fc2斷裂的附近，沿南北～北北東～北北西走向次級斷裂展布，因此它們可能為本工作區導礦導巖構造。

（3）Fc6 、Fc7斷裂旁側次級斷裂是礦（化）體主要賦存場所。礦區受后期巖體的侵入和構造運動，產生近南北～北北東～北北西走向斷裂（帶），礦區已知的錫多金屬礦體賦存于其中。因此，Fc25斷裂旁側次級近南北～北北東～北北西走向斷裂是礦（化）體主要賦存場所。

3.3 礦區礦化蝕變較普遍，反映礦區存在巖漿汽熱液的礦化活動

礦區礦化蝕變較普遍，蝕變類型有赤鐵礦化、硅化、黃玉化、云英巖化、絹云母化、綠泥石化、螢石化及粘土化等；本次化探所發現的4個綜合異常區，主要元素強度高，濃集中心明顯，顯示了礦致異常特征，空間上也具有元素分帶現象；磁法圈定了16個磁源體（群），物源主要是磁黃鐵礦，成因為巖漿汽熱液活動，上述現象和特征反映礦區存在與巖漿汽熱液有關的礦化活動。

3.4 物化探異常規模較大，元素組合復雜，預示著礦區具有較好找礦前景

本次地面高精度磁法測量發現兩條與隱伏巖體（墻）有關的低（負）磁異常帶，旁側伴生有走向的高（正）磁異常，和低（負）磁異常外圍高（正）磁異常環繞的橢圓狀異常；土壤地球化學測量發現以Sn、Pb、Cu為主，伴生W、Zn、Rb多元素異常，這些異常展布與磁異常交集，元素組合復雜，顯示出礦致異常特征，預示礦區具有較好找礦前景。

另一方面，工作區異常元素組合在4個綜合異常區存在一定的區別，有的區以高溫元素為主，有的以高中溫、中溫元素為主，表明工作區既存在礦化剝蝕程度淺的，具深部找礦潛力大的區段，也存在礦化剝蝕程度深的，具淺部、中深部找礦潛力的區段。

4 結論

礦區土壤地球化學測量、地面高精度磁法測量結果表明，礦區磁異常高、主體元素異常高，元素組合復雜，磁異常與土壤異常套合度極高，濃集中心明顯；劃分了2處綜合找礦遠景區，遠景區內含4處化學綜合異常，進一步明確了找礦方向，縮小了找礦范圍，礦區中西部的Sn、Pb、Cu、W等異常往西往南未封閉，且元素異常強度高，由礦引起可能性大。建議Ap2、Ap3、Ap4化學異常區開展深部地質工作，并向礦區西部擴展范圍，開展相應地物化工作，為礦區擴大找礦成果具有重要指導意義。

[1]賈宏翔等.廣東天堂山錫多金屬礦床成因探討〔J〕《礦床地質》2014，（33）：1071-1072.

[2]孟憲偉.團結溝金礦床的地球化學找礦模型〔J〕《地質與勘探》1994，（3）：63-66.