廣西桂北四堡期錫礦成礦地質(zhì)特征及找礦方向

［關(guān)鍵詞］四堡期；錫礦；桂北

錫是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)和使用的金屬之一。早在商代，我們的祖先就能用錫、銅、鉛生產(chǎn)青銅器皿。由于錫質(zhì)軟有延展性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗腐蝕、易熔，摩擦系數(shù)小，錫鹽無(wú)毒，錫和錫合金在現(xiàn)代國(guó)防、現(xiàn)代工業(yè)、尖端科學(xué)技術(shù)和人類(lèi)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。中國(guó)錫礦資源豐富，長(zhǎng)期以來(lái)一直是生產(chǎn)大國(guó)，儲(chǔ)量和產(chǎn)量均居于世界前列，但是隨著礦山的持續(xù)開(kāi)采，錫礦保有儲(chǔ)量逐漸減少，現(xiàn)階段已經(jīng)嚴(yán)重影響錫礦的可持續(xù)發(fā)展。四堡期是廣西錫礦的重要成礦時(shí)期，形成了不少大規(guī)模的錫礦床，廣西四堡期錫礦主要分布在桂北地區(qū)，典型礦床有廣西融水縣九毛錫礦、羅城縣一洞錫礦、環(huán)江縣九逢錫礦。本文以廣西四堡期錫礦成礦地質(zhì)特征為出發(fā)點(diǎn)，總結(jié)成礦規(guī)律，為在相似地質(zhì)條件下尋找類(lèi)似同期礦床提供依據(jù)。

1. 成礦背景

桂北地區(qū)，四堡期處于揚(yáng)子陸塊東南緣的陸緣裂陷盆地，在半深水至深水盆地環(huán)境下，新元古代早期發(fā)生了四堡運(yùn)動(dòng)，由于揚(yáng)子陸塊與華夏地塊相向擠壓，兩者之間的古華南洋向揚(yáng)子陸塊俯沖，使上揚(yáng)子?xùn)|南緣形成島弧造山帶，四堡群褶皺成山。洋殼俯沖在上揚(yáng)子陸塊東南緣四堡地區(qū)形成島弧增生帶，地幔巖漿混入殼源物質(zhì)，形成俯沖島弧型巖漿雜巖，包括一系列的超基性－中性侵入巖，隨后是大規(guī)模的花崗巖侵入，形成了三防、元寶山、田朋、平興、青明山等復(fù)式巖體。與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)伴隨的還有區(qū)域變質(zhì)作用，形成千枚巖、板巖、變質(zhì)砂巖等，部分巖石受動(dòng)力作用影響發(fā)育片理構(gòu)造，三防巖體受韌性剪切作用影響發(fā)育片麻狀構(gòu)造。

2. 地層

桂北地區(qū)錫礦床賦存地層主要是新元古界青白口系，主要包括四堡群和丹洲群，四堡群分布于九萬(wàn)大山（融水縣三防－元寶山）一帶，由東向西與上覆丹洲群呈不整合接觸；主要由灰、灰綠色變質(zhì)細(xì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖及變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖組成，夾有中、基性熔巖、科馬提巖、火山碎屑巖及層狀或似層狀基性-超基性巖。丹洲群主要分布于桂北九萬(wàn)大山至越城嶺一帶；為淺海陸棚砂泥質(zhì)巖沉積為主，夾少量碳酸鹽巖。在元寶山一帶，底部以含礫片巖、含礫千枚巖與下伏四堡群呈平行不整合接觸；元寶山以西地區(qū)，底部為變質(zhì)礫巖、變質(zhì)砂礫巖與四堡群呈不整合接觸。

3. 構(gòu)造

四堡期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以褶皺變形、軸面劈理發(fā)育為特色。在近南北向擠壓應(yīng)力作用下，早期形成近東西向軸面南傾的緊閉褶皺、同傾向的軸面劈理（傾角20°～30°），并伴隨低綠片巖相的區(qū)域變質(zhì)作用；晚期因持續(xù)擠壓，近東西向緊閉褶皺的遞進(jìn)發(fā)展為同斜倒轉(zhuǎn)褶皺，早期軸面（流）劈理剪切滑動(dòng)形成向南緩傾（＜10°）、往北剪切逆沖型滑劈理。在空間組合樣式上，與貴州梵凈山群一系列傾向北西、往南東剪切逆沖的緊閉褶皺、逆斷層和北北西傾向近東西走向的韌性剪切帶構(gòu)成對(duì)沖變形樣式[1]。

4. 巖漿巖

桂北四堡期巖漿巖廣泛發(fā)育，巖性主要為基性-超基性侵入巖、中酸性侵入巖，少有火山巖發(fā)育（見(jiàn)圖1）。

基性-超基性侵入巖分布于桂北九萬(wàn)大山和元寶山一帶四堡古島弧，巖體地表多呈巖株?duì)睿娣e多在0.5 km2以下，與基性火山巖相伴產(chǎn)出，主要侵入四堡群地層，侵入年齡860～830 Ma[2]。由于地幔巖漿的分離結(jié)晶作用，形成具垂直分帶的層狀堆晶雜巖體，往往在基性-超基性堆晶雜巖體的頂部形成淺色石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖。巖體受區(qū)域變質(zhì)作用影響，巖石多為低綠片巖相的變質(zhì)巖。

桂北四堡期中、酸性侵入巖主要分布于羅城縣寶壇和融水縣三防、元寶山地區(qū)，沿池洞斷裂、四堡斷裂、平垌嶺斷裂呈北北東向展布。巖體規(guī)模大小不等，早期主要為中性—中酸性侵入巖組合，侵入年齡835～820 Ma[3]，巖體規(guī)模較小，巖石類(lèi)型復(fù)雜，多呈巖株、巖脈、巖墻產(chǎn)出，與基性-超基性巖在時(shí)間上和空間上均具有密切的關(guān)系；晚期以酸性巖為主，侵入年齡826～794 Ma[3]，巖體多呈規(guī)模較大的巨型巖基產(chǎn)出。前者主要有本洞、洞馬、蒙洞口、才滾、大寨、龍有、洞格、香粉等花崗閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖巖體，以及李家灣、池洞、七十二坡等百余個(gè)中性巖體，巖石組合為輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖-閃長(zhǎng)巖-石英閃長(zhǎng)巖-英云閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖；后者主要有三防、元寶山、田朋、平英、青明山等花崗巖體，巖石組合為二長(zhǎng)花崗巖-正長(zhǎng)花崗巖。

5. 典型礦床特征

桂北錫礦成礦熱液來(lái)源均為巖漿熱液，成礦作用方式以充填作用為主，斷裂構(gòu)造對(duì)成礦具有明顯控制。按礦物成分、成礦與構(gòu)造的關(guān)系劃分礦床，可分為錫石-硫化物型錫多金屬礦床和構(gòu)造蝕變巖型錫礦床，錫石-硫化物型錫多金屬礦床以融水縣九毛錫礦、羅城縣一洞錫礦為代表，構(gòu)造蝕變巖型錫礦床以環(huán)江縣九逢錫礦礦床為典型。

融水縣九毛錫礦分布在元寶山花崗巖體以東的外接觸帶中，錫礦資源量規(guī)模達(dá)到大型，礦床的形成與元寶山花崗巖密切相關(guān)，花崗巖巖體為錫礦成礦提供了物質(zhì)來(lái)源。礦床中主要礦石礦物有錫石、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦，圍巖蝕變有硅化、綠泥石化、白云母化、電氣石化、透閃石化和陽(yáng)起石化。礦床形成大小礦體110條，總體上平行展布于巖體外接觸帶的四堡群魚(yú)西組片巖，褶皺形成的斷裂構(gòu)造是成礦的有利部位。主要礦體為51號(hào)礦體，長(zhǎng)約1000 m，傾向控制斜深達(dá)247 m，地表離花崗巖巖體600 m，向深部有靠近花崗巖巖體的趨勢(shì)，其后傾角近直立。

羅城縣一洞錫礦位于廣西羅城縣寶壇鄉(xiāng)五地村，錫礦的成礦流體主要來(lái)自平英花崗巖巖體南段，礦區(qū)錫礦資源量規(guī)模達(dá)到大型。礦床礦石礦物以錫石、黑鎢礦、黃鐵礦、黃銅礦為主，圍巖蝕變?yōu)樵朴r化、硅化、電氣石化、綠泥石化、螢石化。一洞錫礦有錫礦體63條，賦存在四堡群魚(yú)西組變質(zhì)粉砂巖、砂巖，錫礦體產(chǎn)出受構(gòu)造控制，大多賦存在一系列北東向斷裂或者層間破碎帶，這些次級(jí)斷裂帶往往呈雁列式平行產(chǎn)出。礦區(qū)主要錫礦體為42號(hào)礦體，礦體呈透鏡狀，長(zhǎng)352 m，傾向控制斜深最深245 m，平均厚度26 m，該礦體目前已采空。

環(huán)江縣九逢錫礦床位于三防花崗巖巖體西南部的外接觸帶上，錫礦資源量也達(dá)到大型。三防花崗巖體微量元素Sn是維氏值（維諾格拉夫）的平均值的4～6倍[4]，錫礦體的形成與三防花崗巖體有密切關(guān)系。礦床礦石礦物以錫石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦為主，圍巖蝕變?yōu)榻菐r化、云英巖化、硅化、電氣石化、黃鐵礦化、絹云母化及綠泥石化。九逢錫礦發(fā)現(xiàn)8個(gè)錫礦體，礦體賦存在四堡群變質(zhì)砂巖中，斷裂構(gòu)造和韌性剪切帶是錫礦有利的容礦構(gòu)造[5]。礦區(qū)主要礦體為Ⅷ-1號(hào)礦體，該礦體為透鏡狀，長(zhǎng)890 m，控制斜深254 m，平均厚度29 m（見(jiàn)圖2）。

6. 找礦方向

通過(guò)對(duì)成礦地質(zhì)特征及礦床地質(zhì)資料的研究，提出下一步錫礦找礦的兩個(gè)方向，一是在對(duì)老礦區(qū)深部和外圍的有利條件尋找新的錫礦體，二是尋找隱伏巖體，以期待形成新的找礦靶區(qū)。

2012年中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局實(shí)施了老礦山深部與外圍找礦計(jì)劃，項(xiàng)目歷時(shí)3年，在老礦山深部和外圍探獲一大批資源儲(chǔ)量，證實(shí)了老礦山深部和外圍存在較大的找礦空間和找礦潛力。筆者通過(guò)對(duì)融水縣九毛錫礦和環(huán)江縣九逢錫礦地質(zhì)資料的研究，礦區(qū)主要礦體的深部延伸方向，探礦工程并沒(méi)有完全控制底部，礦體深部往下或者往兩側(cè)延伸的可能性存在，還有較大的找礦潛力。

通過(guò)對(duì)四堡期典型錫礦床的研究，成礦物質(zhì)來(lái)源均與四堡期形成的酸性巖體有關(guān)，成礦有利構(gòu)造部位為斷裂構(gòu)造破碎帶、韌性剪切帶。隨著大比例尺的礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作全覆蓋，圍繞地表巖體尋找新的錫礦床的機(jī)會(huì)逐漸減少，以地表的小巖枝、小巖株、小巖脈為線索或者以其他技術(shù)手段尋找隱伏巖體，綜合地球化學(xué)及其他找礦信息，形成錫礦找礦靶區(qū)，以期待在構(gòu)造有利部分找到新的錫礦床。