粵東仙水瀝Sn-W礦床地質(zhì)特征及成巖成礦年代學(xué)研究*

姚薇 錢龍兵 楊瀚文 甘黎明 馮博鑫

1.中國地質(zhì)調(diào)查局西安礦產(chǎn)資源調(diào)查中心，西安 7101002.廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一隊(duì)，汕頭 515041

我國東南沿海成礦帶橫跨粵閩浙沿海三省，位于歐亞板塊東南緣(圖1)，屬于環(huán)太平洋成礦帶，區(qū)內(nèi)以覆蓋大面積中生代火山巖為“特色”，是我國重要的錫、銅、金、鎢等多金屬成礦帶(徐曉春和岳書倉,1996;Zhouetal.,2006;Maoetal.,2013;Liuetal.,2018c)。以往前人研究表明，區(qū)內(nèi)成礦作用主要以白堊紀(jì)中期的斑巖-淺成低溫?zé)嵋篊u-Au-Mo成礦系統(tǒng)為主(Maoetal.,2013)，例如紫金山高硫型淺成低溫?zé)嵋篊u-Au礦和蘿卜嶺斑巖Cu-Mo礦床。然而最新研究顯示，東南沿海地區(qū)除了發(fā)育白堊紀(jì)中期成礦作用外，還發(fā)育中晚侏羅世斑巖Cu-Au/Cu-Mo和早白堊世Sn-W成礦作用(Lietal.,2016a;王小雨等,2016;Liuetal.,2017,2018a,b,c,2021)。最近，Maoetal.(2021)提出東南沿海大陸邊緣中晚侏羅世斑巖Cu-Au/Cu-Mo和南嶺腹地的W-Sn成礦系統(tǒng)形成于太平洋板塊初始低角度俯沖環(huán)境，與南美安第斯銅礦和玻利維亞錫礦帶可類比。

圖1 東南沿海地區(qū)主要礦產(chǎn)分布圖(據(jù)Liu et al.,2018c修改)Fig.1 Map showing the distribution of major mineral deposits in the southeastern coast,China (after Liu et al.,2018c)

關(guān)于東南沿海礦床時(shí)空分布，早白堊世Sn-W成礦僅發(fā)育在粵東沿海地區(qū)，閩浙兩省鮮有報(bào)道(Liuetal.,2018c)。而白堊紀(jì)中期斑巖-淺成低溫?zé)嵋篊u-Au-Mo成礦作用主要發(fā)生在閩浙兩省地區(qū)(Jiaetal.,2018)，該期成礦事件在粵西沿海地區(qū)亦有報(bào)道(Zhengetal.,2015)，然而在粵東沿海地區(qū)未見報(bào)道。考慮到東南沿海地區(qū)在晚中生代處于相同構(gòu)造背景下，則處于粵西和閩浙沿海之間的粵東沿海地區(qū)對(duì)于該期成礦應(yīng)具有相同的潛力。另外，由于粵東沿海地區(qū)部分錫礦產(chǎn)于蓮花山動(dòng)力變質(zhì)帶內(nèi)，因此也有觀點(diǎn)認(rèn)為區(qū)內(nèi)錫礦與動(dòng)力變質(zhì)熱液有關(guān)，而非巖漿熱液成因(汪禮明等,2018)。因此，本文選擇位于蓮花山動(dòng)力變質(zhì)帶內(nèi)的仙水瀝錫鎢礦床為研究對(duì)象，系統(tǒng)地開展了成巖成礦年代學(xué)研究，在厘定礦床成因的基礎(chǔ)上，結(jié)合兩期成礦年齡和前人研究成果，推測礦區(qū)內(nèi)發(fā)育兩期成礦事件，為區(qū)內(nèi)找礦勘查提供了新的理論依據(jù)和線索。

1 地質(zhì)概況

粵東地區(qū)位于東南沿海西南段，區(qū)內(nèi)出露的沉積地層為上三疊統(tǒng)至中侏羅統(tǒng)濱淺海相和海陸交互相沉積建造，巖性主要為石英砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖。區(qū)內(nèi)火山巖為晚侏羅統(tǒng)-早白堊統(tǒng)陸相火山巖，巖性為流紋巖、流紋質(zhì)凝灰熔巖、英安巖等(圖2)。區(qū)內(nèi)發(fā)育構(gòu)造主要為北東向蓮花山斷裂帶，該斷裂帶自北西向南東分別由豐順-海豐、普寧-潮州、惠來-饒平三條斷裂組成。區(qū)內(nèi)出露大面積中生代花崗巖及其相關(guān)礦床，主要分布在北東向深大斷裂與北西或近東西向次級(jí)斷裂交匯部位(徐曉春和岳書倉,1996;劉鵬等,2015)，花崗巖主要形成于中晚侏羅世(170～155Ma)和早白堊世(145～130Ma)兩個(gè)時(shí)間段，也有少量分布在早白堊世中期(120～100Ma)(Jiaetal.,2018;Liuetal.,2018c)。

圖2 粵東地區(qū)主要礦產(chǎn)地質(zhì)圖(據(jù)Liu et al.,2017)Fig.2 Geological map of the eastern Guangdong Province,showing the distribution of mineral deposits (after Liu et al.,2017)

仙水瀝Sn-W礦位于陸豐縣，已探明錫資源儲(chǔ)量為1500噸，錫品位0.38%，目前進(jìn)一步找礦勘查工作仍在進(jìn)行中(廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一隊(duì),2019(1)廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一隊(duì).2019.廣東省陸河縣仙水瀝外圍錫多金屬礦預(yù)查報(bào)告.)。礦區(qū)內(nèi)出露地層為晚侏羅統(tǒng)砂頁巖(圖3)，發(fā)育巖漿巖為黑云母花崗斑巖(圖4a、圖5a)和少量煌斑巖脈(圖4b、圖5b)。礦區(qū)內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的動(dòng)力變質(zhì)作用，砂頁巖呈明顯片理化構(gòu)造，其中可見大量石榴子石(圖4c、圖5c)、白云母和黑云母。礦區(qū)發(fā)育近東西向斷裂，礦體展布與該斷裂方向一致，走向?yàn)?30°～250°，產(chǎn)于石榴云母石英片巖中。

圖3 仙水瀝礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一隊(duì),2019修改)Fig.3 Geological map of the Xianshuili deposit

圖4 仙水瀝礦區(qū)巖石、礦石手標(biāo)本照片(a)黑云母花崗斑巖；(b)煌斑巖；(c)石榴云母石英片巖；(d)石榴云母石英片巖型礦石；(e、f)蝕變巖型礦石；(g、h)石英脈型礦石；(i)輝鉬礦礦石Fig.4 Photographs of rocks and ores from the Xianshuili deposit(a) biotite granite porphyry;(b) lamprophyre;(c) garnet-mica schist;(d) garnet-mica-schist ore;(e,f) altered-rock ores;(g,h) quartz-vein ore;(i) molybdenite ore

圖5 仙水瀝礦區(qū)巖石、礦石顯微照片(a)花崗斑巖；(b)煌斑巖；(c)石榴云母石英片巖；(d-f)石榴云母片巖型礦石；(g-i)蝕變巖型礦石；(j-l)石英脈型礦石.Qtz-石英；Pl-斜長石；Kfs-鉀長石；Hbl-普通角閃石；Ep-綠簾石；Ap-磷灰石；Chl-綠泥石；Grt-石榴子石；Wol-黑鎢礦；Cst-錫石；Cc-黃銅礦；Sp-閃鋅礦；Apy-毒砂；Top-黃玉Fig.5 Microphotographs of rocks and ores from the Xianshuili deposit(a) microphotograph (under cross-polarized light) of the biotite granite;(b) microphotograph (under plane-polarized light) of the lamprophyre;(c) microphotograph (under cross-polarized light) of garnet-mica schist;(d-f) microphotographs (under plane-polarized and -reflected light) of the garnet-mica-schist ore;(g-i) microphotographs (under cross and plane-polarized light) of the altered-rock ore;(j-l) microphotographs (under cross-polarized,plane-polarized and -reflected light) of the quartz-vein ore.Qtz-quartz;Pl-plagioclase;Kfs-k-feldspar;Hbl-hornblende;Ep-epidote;Ap-apatite;Chl-chlorite;Grt-garnet;Wol-wolframite;Cst-cassiterite;Cc-chalcopyrite;Apy-arsenopyrite;Sp-sphalerite;Top-topaz

按照主要礦石產(chǎn)狀可以劃分三種礦石類型，分別為石榴云母石英片巖型(Ⅰ)(圖4d)、蝕變巖型(Ⅱ)(圖4e,f)和石英脈型(Ⅲ)(圖4g,h)。第一種礦石(圖5d-f)產(chǎn)于石榴云母石英片巖，主要礦石礦物為錫石、黑鎢礦、閃鋅礦、黃銅礦、毒砂和少量黃鐵礦，其中毒砂呈半自形晶粒狀，粒徑約0.2～2.0mm。脈石礦物為石英、白云母、石榴子石、黑云母、黃玉、螢石，石榴子石呈淺褐色及淺綠色，呈半自形-自形粒狀，粒徑約0.2～2.0mm；螢石呈他形粒狀或粒狀集合體，分布于石英粒間，粒徑約0.5～1.0mm；白云母呈無色、淺綠色、淺褐色，呈鱗片狀、片狀，定向排列，粒徑約0.05～1mm。其中，黑鎢礦交代石榴子石(圖5d)，石榴子石交代錫石(圖5e)，閃鋅礦和黃銅礦交代錫石、黑鎢礦、石榴子石、毒砂(圖5f)。蝕變巖型礦石(圖5g-i)產(chǎn)于黑云母花崗斑巖與砂巖層接觸帶，發(fā)育強(qiáng)烈的云英巖化、綠泥石化和綠簾石化。礦石礦物為錫石、閃鋅礦和黃銅礦，其中錫石呈他形晶-半自形晶粒狀，粒徑約0.5～8.0mm；閃鋅礦呈褐黃色，呈他形晶粒狀，少數(shù)充填微裂隙呈細(xì)脈狀，粒徑約0.1～1.0mm；黃銅礦呈他形晶粒狀，與閃鋅礦共生，粒徑約0.02～5.0mm，少數(shù)呈小乳滴狀固溶體分離物分布于閃鋅礦中。脈石礦物為石英、絹云母、綠泥石、綠簾石、方解石、黃玉和石榴子石，其中黃玉呈他形粒狀、柱狀，分布于石英粒間，粒徑約0.02～0.8mm；石榴子石呈他形粒狀，零星分布，粒徑約0.2～0.5mm；綠泥石呈鱗片狀或蠕蟲狀，蠕綠泥石與閃鋅礦、黃銅礦共生。石英脈型礦石(圖5j-l)主要產(chǎn)于石榴云母石英片巖中，主要礦石礦物為錫石、黑鎢礦、黃銅礦、閃鋅礦及少量赤鐵礦，其中黑鎢礦呈半自形晶板狀，被黃銅礦交代，粒徑約0.2～1.0mm。脈石礦物為石英、絹云母和石榴子石。根據(jù)野外和鏡下觀察，可劃分為三個(gè)成礦階段，分別為錫石-黑鎢礦-白云母階段、錫石-毒砂-石榴子石階段、黃銅礦-閃鋅礦-綠泥石階段(圖6)。礦區(qū)圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要蝕變類型包括硅化、白云母化、石榴子石化、黃玉化、螢石化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化。

圖6 仙水瀝礦區(qū)成礦階段和礦物生成序列Fig.6 Ore-forming stages and paragenetic sequence of minerals from the Xianshuili deposit

2 樣品及測試方法

黑云母花崗斑巖(1804XSL01、1804XSL09)蝕變較強(qiáng)，斑晶成份為鉀長石、斜長石、石英，基質(zhì)主要由石英、斜長石、鉀長石、黑云母、絹云母、綠泥石組成(圖4a、圖5a)。錫石測試樣品(1804XSL03)為蝕變巖型礦石，產(chǎn)于錫石-黑鎢礦-白云母階段，錫石、黑鎢礦、黃玉和白云母共生，錫石呈半自形粒狀，黑鎢礦呈半自形長板狀(圖4e)。輝鉬礦測試樣品(1804XSL05)取自產(chǎn)于石榴云母石英片巖中輝鉬礦礦石(圖4i)，礦石礦物僅為輝鉬礦，呈他形粒狀集合體獨(dú)立產(chǎn)于片巖的片理中。采樣位置見圖3所示。

2.1 鋯石U-Pb定年

鋯石的單礦物分選、制靶和陰極發(fā)光(CL)拍照工作是在廊坊市拓軒巖礦檢測服務(wù)有限公司進(jìn)行的。鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年測試在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成的。采用了GeoLas200M型193nm ArF準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)、Agilent 7500a型等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)以及ComPex102 Excimer激光器聯(lián)用系統(tǒng)。激光剝蝕過程的載氣為He，激光束斑直徑為30μm，頻率為6Hz，每個(gè)樣品點(diǎn)的時(shí)間分析數(shù)據(jù)包括大約為20～30s的背景信號(hào)和50s的樣品信號(hào)，詳細(xì)的儀器參數(shù)見Yuanetal.(2004)。分析處理中使用GJ-1作為外標(biāo)進(jìn)行同位素校正，Plesovice作為監(jiān)控標(biāo)樣來觀察儀器狀態(tài)和測試的重現(xiàn)性。每分析8個(gè)樣品點(diǎn)測試1個(gè)SRM610、2個(gè)GJ-1、1個(gè)Plesovice標(biāo)樣。數(shù)據(jù)的離線處理和空白數(shù)據(jù)的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計(jì)算使用ICPMSDateCal 10.1軟件處理完成(Liuetal.,2010)。

2.2 錫石U-Pb定年

錫石單礦物挑選和陰極發(fā)光圖像拍攝均在廊坊拓軒巖礦檢測服務(wù)有限公司完成，對(duì)錫石顆粒進(jìn)行反射光和透射光拍照，避開包裹體和裂紋，選擇錫石顆粒的合適區(qū)域進(jìn)行測試。錫石陰極發(fā)光圖像拍攝所用儀器型號(hào)為TESCAN MIRA3場發(fā)射電鏡。錫石LA-ICP-MS U-Pb定年在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。LA-CP-MS系統(tǒng)由ASI RESOlution LR 193nm ArF準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)與Thermo Fisher ICAP QC電感耦合等離子體質(zhì)譜儀組成。激光剝蝕的能量密度為4.1J/cm2，束斑為43μm，頻率為6Hz。NIST SRM 614玻璃作為校正微量元素和207Pb/206Pb比值的外部標(biāo)樣，Cligga Head錫石作為校正238U/206Pb的外部標(biāo)樣。Cligga Head錫石采于英國康沃爾錫成礦省，具有一定含量的普通Pb，其ID-TIMS U-Pb年齡為285.14±0.25Ma(2σ,Tapster and Bright,2020)。錫石U-Pb定年的監(jiān)控樣為Yankee，采于澳洲東部新英格蘭省與Mole花崗巖有關(guān)的Yankee脈型錫礦，其ID-TIMS U-Pb年齡為246.48±0.51Ma(2σ,Carretal.,2020)。每分析12個(gè)樣品點(diǎn)測試2次NIST SRM 614，每分析6個(gè)樣品點(diǎn)測試2次Cligga Head(CLGH) 錫石標(biāo)樣。每個(gè)樣品點(diǎn)分析包括20s的背景信號(hào)采集和40s的樣品信號(hào)采集。同位素測試采用時(shí)間分辨模式。204Pb掃描時(shí)間為8ms，206Pb和208Pb為15ms，238U和232Th的掃描時(shí)間為20ms，207Pb為20ms。錫石U-Pb同位素和微量元素的數(shù)據(jù)利用ICPMSDataCal 10.1軟件處理(Liuetal.,2010)。待測樣品的207Pb/206Pb比值利用NIST SRM614校正，206Pb/238U比值利用CLGH錫石校正，具體校正方法參考Chewetal.(2014)和Robertsetal.(2017)。同位素比值誤差為1σ。錫石Tera-Wasserburg U-Pb諧和圖和206Pb/238U加權(quán)平均年齡譜圖利用Isoplot 4.5繪制(Ludwig,2003)。詳細(xì)分析方法見Lietal.(2016b)和Zhangetal.(2017)。

2.3 輝鉬礦Re-Os定年

輝鉬礦Re-Os定年在中國地質(zhì)科學(xué)院國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心完成，樣品分解采用Carius tube熔樣法。同位素測定在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀TJA X-series ICP-MS測定同位素比值。對(duì)于Re-Os含量很低的樣品采用美國熱電公司(Thermo Fisher Scientific)生產(chǎn)的高分辨電感耦合等離子體質(zhì)譜儀HR-ICP-MS Element 2進(jìn)行測量。對(duì)于Re：選擇質(zhì)量數(shù)185、187，用185監(jiān)測Re。對(duì)于Os：選擇質(zhì)量數(shù)為186、187、188、189、190、192，用190監(jiān)測Os。具體實(shí)驗(yàn)流程參照Duetal.(2004)、李超等(2012)。

3 測試結(jié)果

2件黑云母花崗斑巖樣品所挑鋯石結(jié)晶較好，為透明自形柱狀，呈淺黃色，鋯石粒徑為65～200μm，長寬比為1:1～5:1。在陰極發(fā)光(CL)圖像中，具有典型的巖漿震蕩韻律環(huán)帶，顯示為巖漿結(jié)晶的鋯石(圖7a,b)。樣品1804XSL01所測試的18顆鋯石Th、U含量分別為112×10-6～876×10-6和293×10-6～1936×10-6(表1)，Th/U比值介于0.3～0.4之間，也指示為巖漿成因鋯石(Belousovaetal.,2002;Zhangetal.,2020)。在206Pb/238U-207Pb/235U諧和年齡圖上，18個(gè)測點(diǎn)分布于諧和線附近，獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡為146.4±1.5Ma(2σ，MSWD=3.8)(圖7c)。樣品1804XSL09所測試25顆鋯石Th、U含量分別為56×10-6～397×10-6和134×10-6～971×10-6(表1)，Th/U比值介于0.3～0.7之間，也指示為巖漿成因鋯石(Belousovaetal.,2002;Zhangetal.,2020)。在206Pb/238U-207Pb/235U諧和年齡圖上，25個(gè)測點(diǎn)分布于諧和線附近，獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡為146.0±1.4Ma(2σ，MSWD=3.2)(圖7d)。鋯石U-Pb測年結(jié)果見表1。

圖7 仙水瀝礦區(qū)黑云母花崗斑巖鋯石CL圖像和U-Pb年齡協(xié)和圖解Fig.7 CL images and U-Pb age concordia diagram for biotite granite porphyry from the Xianshuili deposit

表1 仙水瀝礦區(qū)黑云母花崗斑巖鋯石U-Pb定年結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating data of biotite granite porphyry from the Xianshuili deposit

錫石顆粒呈淺褐色、半透明，主要為半自形，在錫石CL圖像上，部分顆粒發(fā)育明暗平行環(huán)帶(圖8a)。一共測試34個(gè)點(diǎn)，206Pb/238U比值介于0.0217～0.0601，207Pb/235U比值范圍為0.2216～4.005。207Pb/206Pb比值變化范圍為0.0756～0.5874。在Tera-Wasserburg圖解上，下交點(diǎn)年齡為147.7±2.7Ma(圖8b)，代表仙水瀝錫礦形成年齡。錫石U-Pb測年結(jié)果見表2。

圖8 仙水瀝錫石CL圖像和U-Pb Tera-Wasserburg年齡圖Fig.8 CL images and Tera-Wasserburg U-Pb age diagram of cassiterite in the Xianshuili deposit

表2 仙水瀝礦區(qū)LA-ICP-MS錫石(樣品1804XSL03) U-Pb定年結(jié)果Table 2 LA-ICP-MS cassiterite (Sample 1804XSL03) U-Pb data of the Xianshuili deposit

樣品輝鉬礦中Re含量為498.7×10-6，187Re含量為313.4×10-6，187Os含量為0.6193×10-6，樣品具有很低的普通Os含量(0.0066×10-6)，獲得模式年齡為118.5±3.2Ma。輝鉬礦Re-Os定年結(jié)果見表3。

表3 仙水瀝礦區(qū)輝鉬礦Re-Os定年結(jié)果Table 3 Molybdenite Re-Os data of the Xianshuili deposit

4 討論

4.1 成巖成礦年齡探討

錫石作為錫礦床的最重要的礦石礦物，具有較高的封閉溫度和U含量，以及較低的普通Pb含量，因此，對(duì)錫石開展LA-ICP-MS U-Pb年齡測定，可直接獲得錫礦成礦年齡，目前該方法已非常成熟并應(yīng)用到很多研究實(shí)例中(Yuanetal.,2008,2011;Zhangetal.,2017;Liuetal.,2018a)。本次工作獲得錫石U-Pb年齡為147.7±2.7Ma，代表了仙水瀝錫鎢礦形成時(shí)代，并獲得礦區(qū)2個(gè)黑云母花崗斑巖鋯石U-Pb年齡分別為146.4±1.5Ma和146.0±1.4Ma，與錫石年齡在誤差范圍內(nèi)一致。最新研究表明，東南沿海地區(qū)發(fā)育一期早白堊世(145～130Ma)錫多金屬成礦事件，例如粵東西嶺錫礦、飛鵝山鎢錫礦、蓮花山鎢礦、金坑錫銅礦、三角窩錫礦、淘錫湖錫礦、桃子窩錫礦，以及江西會(huì)昌巖背錫礦(Qiuetal.,2017a;Yanetal.,2017,2018;Liuetal.,2017,2018a,b,c,2020,2021)。本次工作獲得仙水瀝錫礦成礦時(shí)代與這期早白堊世錫成礦時(shí)代基本一致，代表仙水瀝錫礦屬于該期錫礦成礦事件。值得關(guān)注的是，Qiuetal.(2017b)報(bào)道了區(qū)內(nèi)大道山錫礦成巖成礦時(shí)代分別為153.2±1.2Ma和152.6±1.8Ma，略晚于上述成礦事件，與南嶺鎢錫成礦形成時(shí)代一致。此外，本次工作還獲得產(chǎn)于石榴云母石英片巖中輝鉬礦Re-Os模式年齡為118.5±3.2Ma，暗示礦區(qū)內(nèi)可能發(fā)育晚期鉬礦化事件。而該期鉬礦成礦事件在閩浙沿海已有報(bào)道，張克堯等(2009)報(bào)道了福建赤路斑巖Mo礦的輝鉬礦Re-Os年齡為105±1.5Ma～106±1.6Ma，紫金山礦田內(nèi)的蘿卜嶺斑巖Cu-Mo床也形成于104.6±1.6Ma。另外，在浙江沿海地區(qū)，Wangetal.(2017)報(bào)道了浙江沿海三支樹斑巖Mo礦輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡為111±6.4Ma，王永彬等(2013)報(bào)道了魯峰Mo礦輝鉬礦Re-Os年齡為108Ma，石平川Mo礦輝鉬礦Re-Os年齡為104.7Ma，均形成于白堊紀(jì)中期。此外，該期成礦事件在粵西沿海地區(qū)亦有報(bào)道，Zhengetal.(2015)報(bào)道了粵西石菉矽卡巖Cu-Mo礦輝鉬礦Re-Os年齡為104.1±1.3Ma。綜上所述，以上數(shù)據(jù)表明東南沿海粵閩浙地區(qū)均發(fā)育白堊紀(jì)中期(120～100Ma)斑巖Cu-Mo礦成礦作用。

4.2 礦床成因

早在20世紀(jì)80～90年代，前人對(duì)粵東沿海地區(qū)錫多金屬礦床就開展了大量地球化學(xué)和年代學(xué)工作(陳惜華等,1986;戚建中和黃賓,1988)。然而，由于區(qū)內(nèi)出露大面積火山巖以及少量次火山巖，因此關(guān)于錫礦床成因存在斑巖型和火山巖型錫礦兩種觀點(diǎn)。例如，戚建中和黃賓(1988)對(duì)粵東西嶺錫礦開展了成巖成礦年齡測定和礦床成因研究，獲得流紋質(zhì)凝灰熔巖K-Ar等時(shí)線年齡為100.5±2.45Ma，與錫礦化密切共生的絹云母K-Ar等時(shí)線年齡為98.4±2.9Ma，并以此提出西嶺錫礦是一個(gè)與火山活動(dòng)密切相關(guān)的火山熱液脈狀錫礦。陳惜華等(1986)獲得西嶺礦區(qū)流紋斑巖全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡為150±5Ma，并提出西嶺錫礦為斑巖型。但是，由于全巖K-Ar和Rb-Sr同位素方法具有較低的封閉溫度，從而造成獲得年齡存在較大誤差(Chiaradiaetal.,2013)。最近，Liuetal.(2018a,2020)對(duì)于西嶺錫礦開展了系統(tǒng)年代學(xué)和礦床地球化學(xué)工作，獲得2個(gè)錫石U-Pb年齡為146.4±1.0Ma和147.5±1.1Ma，與硫化物密切共生白云母Ar-Ar年齡為140.2±1.4Ma，礦區(qū)火山-次火山巖年齡為161.5～169.5Ma。此外，與世界典型火山巖有關(guān)錫礦開展火山巖地球化學(xué)特征和成礦流體溫度對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)兩方面均存在顯著差異，綜合上述證據(jù)，最終提出西嶺錫礦是一個(gè)與花崗巖有關(guān)的熱液脈狀礦床，而成礦巖體可能隱伏于深部。最近，區(qū)內(nèi)錫多金屬礦床開展了大量高精度年代學(xué)和地球化學(xué)研究(Qiuetal.,2017a,b;Yanetal.,2017,2018;Liuetal.,2017,2018a,b,c,2020)，結(jié)果均表明區(qū)內(nèi)錫多金屬礦床與高分異花崗巖和花崗斑巖有關(guān)，成礦類型主要包括錫石硫化物型或斑巖型兩種(Liuetal.,2017,2018a,b,c,2020)。然而，區(qū)內(nèi)多個(gè)錫礦產(chǎn)于蓮花山動(dòng)力變質(zhì)帶，因此，最近也有報(bào)道提出粵東地區(qū)的錫礦為動(dòng)力變質(zhì)熱液成因(汪禮明等,2018)，如金坑錫銅礦床，認(rèn)為在區(qū)域多期動(dòng)力變質(zhì)作用下，形成了變質(zhì)熱液并萃取了地層中的錫和銅，含礦熱液沿著動(dòng)力變質(zhì)作用形成的片理構(gòu)造運(yùn)移，并在有利部位沉淀成礦。但是，對(duì)于動(dòng)力變質(zhì)熱液的溫度、鹽度以及遷移金屬元素錫和銅的機(jī)制，鮮有報(bào)道。更為重要的是，金坑礦區(qū)發(fā)育高分異還原性花崗巖，花崗巖地球化學(xué)特征顯示其為錫礦成礦有利巖體(Qiuetal.,2017a)。

仙水瀝錫鎢礦床也位于蓮花山動(dòng)力變質(zhì)帶中，賦礦圍巖主要為石榴云母片巖，礦化沿著片理構(gòu)造發(fā)育，礦體與構(gòu)造變質(zhì)帶主方向平行展布，礦化在空間上與片理構(gòu)造密切共生，與金坑錫銅礦床具有相似的礦化特征。蓮花山動(dòng)力變質(zhì)帶發(fā)育大量石榴云母片巖，以往研究認(rèn)為石榴子石由變質(zhì)作用形成，在金坑和仙水瀝礦區(qū)均發(fā)育了與錫石密切共生的石榴子石，因此，這種現(xiàn)象被認(rèn)為是成礦為動(dòng)力變質(zhì)熱液成因的最主要證據(jù)(汪禮明等,2018)。本次工作發(fā)現(xiàn)，仙水瀝礦區(qū)發(fā)育兩種石榴子石，一種產(chǎn)于石榴云母石英片巖中(圖4c、圖5c)，石榴子石自形程度較好，但被黑鎢礦、閃鋅礦、黃銅礦等礦物交代或穿切(圖5d)；另外一種石榴子石產(chǎn)于礦石中，為他形、半自形-自形粒狀，交代了早階段形成的錫石(圖5e)，抑或與錫石和黑鎢礦密切共生，表明礦區(qū)成礦熱液亦形成了熱液石榴子石。從全球錫礦成因類型來看，除了少量錫礦與噴流沉積作用有關(guān)外，絕大多數(shù)礦床成因均與高分異還原性花崗巖有關(guān)(Lehmann,1990;Hu and Zhou,2012;Huetal.,2012a,b;袁順達(dá)等,2012;Yuanetal.,2015,2018,2019;Maoetal.,2019;蔣少涌等,2020)。另一方面，黑云母花崗斑巖體內(nèi)發(fā)育了蝕變巖型礦石，并發(fā)育典型的巖漿熱液體系的蝕變類型，如云英巖化、綠泥石化和綠簾石化(Lehmann,1990)。考慮到錫石U-Pb年齡與黑云母花崗斑巖鋯石U-Pb年齡在誤差范圍內(nèi)一致，筆者認(rèn)為仙水瀝錫鎢礦床成礦與區(qū)內(nèi)發(fā)育的黑云母花崗斑巖密切相關(guān)。但是，由于區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用的時(shí)限尚未查明，至于變質(zhì)流體是否參與成礦，目前還不能得出定論。

4.3 區(qū)域成礦系列與成礦地質(zhì)背景

前人研究表明，東南沿海大陸邊緣成礦作用可劃分為三期(Liuetal.,2018c)：①中晚侏羅世(170～150Ma)斑巖Cu-Au/Cu-Mo成礦作用，如粵東沿海新寮崠和鴻溝山斑巖Cu礦、福建古田斑巖Cu-Mo礦床；②早白堊世(145～135Ma)Sn-W/Sn-Pb-Zn-Ag成礦作用，如粵東沿海早白堊世Sn(W)成礦帶，少量分布于閩西沿海地區(qū)(福建中甲錫礦)；③白堊世中晚期(110～90Ma)斑巖-淺成低溫?zé)嵋篊u-Au-Mo和斑巖Cu-Mo成礦系列，例如福建紫金山礦田，浙江沿海的三枝樹魯峰等斑巖Mo礦。

對(duì)于第一期成礦事件，Lietal.(2016a)認(rèn)為古太平洋板塊在170Ma左右開始向歐亞大陸開始俯沖，與成礦有關(guān)的花崗閃長巖是由俯沖交代后的富集巖石圈地幔發(fā)生部分熔融形成的。王小雨等(2016)認(rèn)為新寮崠斑巖銅礦與成礦有關(guān)的石英閃長巖鋯石U-Pb年齡為160.1Ma，且具有高鉀鈣堿性弧型巖漿巖特征，以及較高的水含量和氧逸度，認(rèn)為成礦巖體形成于俯沖板片和交代的地幔楔發(fā)生部分熔融。最近，Maoetal.(2021)提出東南沿海發(fā)育這期中晚侏羅世斑巖Cu-Mo礦床和南嶺腹地Sn-W礦與南美安第斯斑巖銅礦帶和玻利維亞錫礦帶可類比，斑巖Cu-Mo礦形成于板片低角度俯沖環(huán)境，俯沖板片交代巖石圈地幔發(fā)生部分熔融形成了富水高氧逸度的成礦巖體，而陸內(nèi)Sn-W礦形成于弧后伸展背景，伸展背景造成軟流圈地幔沿著板片窗上涌，造成地殼物質(zhì)發(fā)生大規(guī)模重熔，形成了與Sn-W礦有關(guān)的高分異還原性花崗巖。

對(duì)于第二期早白堊世錫多金屬成礦事件，Liuetal.(2017,2018c)發(fā)現(xiàn)與飛鵝山鎢錫有關(guān)花崗巖具有A型花崗巖特征，且鋯石Hf同位素顯示，成巖物質(zhì)具有較多地幔或新生地殼組份參與。Qiuetal.(2017a)通過系統(tǒng)年代學(xué)和地球化學(xué)工作，提出金坑Sn-Cu礦成礦與高分異I型花崗巖有關(guān)，與成礦有關(guān)巖體鋯石Hf同位素表明成巖物質(zhì)以地殼物質(zhì)為主，但有地幔組份參與，形成于古太平洋板塊俯沖后撤伸展背景。Yanetal.(2018)通過研究發(fā)現(xiàn)，三角窩錫礦與高分異A型花崗巖有關(guān)，全巖Sr-Nd和鋯石Hf同位素均表明成巖物質(zhì)來源于中元古代地殼重熔，并有地幔物質(zhì)參與。綜上，與粵東地區(qū)錫多金屬礦與成礦有關(guān)花崗質(zhì)巖石為高分異I或A型花崗巖(Liuetal.,2018c)，具有較高的εHf(t)和較低的鋯石O同位素值(6.0‰～6.9‰)(Jiaetal.,2020)，結(jié)合前人研究成果，該期成礦事件形成于古太平洋俯沖板塊后撤造成的巖石圈伸展背景。

對(duì)于第三期成礦作用，Zhongetal.(2014)對(duì)蘿卜嶺斑巖Cu-Mo開展研究后認(rèn)為，蘿卜嶺形成于大陸弧與弧后伸展轉(zhuǎn)化過渡部位，成礦與古太平洋板塊俯沖有關(guān)。Zhengetal.(2015)對(duì)粵西石菉Cu-Mo矽卡巖礦床開展系統(tǒng)研究，提出與成礦有關(guān)花崗閃長巖為I型，具有較高的氧逸度，形成于強(qiáng)烈的巖石圈伸展背景，成巖物質(zhì)與侏羅紀(jì)俯沖滯留板片有關(guān)。Maoetal.(2013)提出華南白堊紀(jì)成礦形成于巖石圈大面積伸展背景，而其動(dòng)力學(xué)機(jī)制是由于從135Ma開始，古太平洋板塊俯沖方向由斜向俯沖調(diào)整為平行大陸邊緣的走滑俯沖。另外，最新研究顯示，與白堊紀(jì)中期成礦有關(guān)巖石具有更高的鋯石εHf(t)和更低鋯石O同位素值(4.9‰～6.6‰)(Jiaetal.,2020)，表明該期成礦有關(guān)巖石具有更多地幔物質(zhì)參與，與整個(gè)中國東部白堊紀(jì)成礦一致，均形成于大規(guī)模巖石圈伸展背景。最近，Jiaetal.(2018)報(bào)道了粵東沿海地區(qū)新尾和三饒巖體形成于102～106Ma，通過地球化學(xué)與鋯石Hf-O同位素對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，該巖體與蘿卜嶺斑巖Cu-Mo礦床成礦巖體具有相似地球化學(xué)特征和比較高水含量和氧逸度，因此指出粵東沿海地區(qū)亦具有尋找白堊紀(jì)中期的斑巖Cu-Mo礦找礦潛力。本次工作暗示了第三期成礦事件在粵東沿海地區(qū)確有發(fā)育，進(jìn)一步為區(qū)內(nèi)尋找白堊紀(jì)中期斑巖Cu-Mo礦提供了有利線索。

5 結(jié)論

仙水瀝錫鎢礦錫石U-Pb年齡為147.7±2.7Ma，礦區(qū)2件黑云母花崗斑巖鋯石U-Pb年齡為146.4±1.5Ma和146.0±1.4Ma，成巖成礦年齡在誤差范圍內(nèi)一致。結(jié)合礦化蝕變及礦物組合，認(rèn)為仙水瀝為與花崗巖有關(guān)的錫鎢礦床。此外，石榴云母石英片巖中發(fā)育輝鉬礦礦石，獲得輝鉬礦Re-Os模式年齡為118.5±3.2Ma，暗示礦區(qū)內(nèi)可能發(fā)育晚期熱液礦化事件。閩浙和粵西沿海地區(qū)發(fā)育大規(guī)模同期斑巖Cu-Mo成礦作用，考慮到東南沿海地區(qū)該時(shí)期處于相同動(dòng)力學(xué)背景，結(jié)合前人對(duì)粵東地區(qū)白堊紀(jì)中期(115～100Ma)中酸性巖體成礦潛力的分析，推測區(qū)內(nèi)具有尋找白堊紀(jì)中期斑巖Cu-Mo礦床的找礦潛力。結(jié)合前人研究成果，認(rèn)為東南沿海地區(qū)早白堊世錫多金屬礦和白堊紀(jì)中期斑巖Cu-Mo成礦事件均形成于巖石圈大面積伸展背景。

致謝感謝廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一隊(duì)同仁在野外工作中提供的無私幫助；感謝南京大學(xué)章榮清副教授和胡歡副教授在錫石U-Pb定年中的幫助；感謝西北大學(xué)包志安博士在鋯石U-Pb定年中的幫助；感謝國家地質(zhì)測試中心李超副研究員在輝鉬礦Re-Os定年中的幫助；最后，感謝兩位匿名審稿人提出的寶貴意見。