广西大瑶山地区物化探异常特征与锡钨-稀有金属成矿预测

叶小拼，孙兴庭，韦宇帝

(1.广西机电工业学校，广西 南宁 530023；2.广西壮族自治区地质调查院，广西 南宁 530023)

0 引言

广西大瑶山地区位于钦杭成矿带西南端，为华南重要的金矿化集中区，以盛产石英脉型金矿闻名，近年又新发现了一批与花岗岩类有关的斑岩型钨钼矿床(图1)。众多学者从沉积建造、构造类型、花岗岩演化与成矿系列等多方面开展了研究工作，提出了很多新的观点和认识[1-4]。这些新的找矿发现和专题研究工作几乎都位于大瑶山中南部(北纬24°以南)，且多以金铜钨钼矿为主；对大瑶山北侧地区(北纬24°以北)，尤其是对锡、稀有金属矿产鲜有涉及。大瑶山北侧与栗木、珊瑚等典型锡钨矿床同属郴州—临武构造—岩浆岩带西南端，与湘南、赣南及粤北地区地质特征亦相近，而这些地区已发现了香花岭、柿竹园、瑶岗仙、锡田、西华山等一大批锡钨-稀有金属矿产，且仍有较大的找矿潜力。

笔者多年在大瑶山地区开展矿产地质调查评价和教学工作，深感大瑶山地区(尤其是北侧)，在成矿地质背景、物化探异常特征、特征蚀变矿物等方面与南岭其他地区均存在很大相似，尤其是与邻近的栗木和珊瑚矿区。本次工作在阐述大瑶山地区地质、物化探特征基础上，以优选的且近年开展了矿产远景调查工作的昭平预测区为例，对大瑶山地区锡钨-稀有金属找矿潜力进行评价，以期为大瑶山地区找矿提供新的思路。

1 成矿地质背景

大瑶山地区位于广西东部，属扬子克拉通—湘桂被动大陆边缘—大瑶山陆源沉降带的组成部分。区域出露地层有寒武系和少量震旦系，为一套厚达万米的类复理石砂泥岩夹硅质岩建造，局部地区见灰岩(钙质)夹层或透镜体(如社垌地区)。区域上，在湘南—赣南—粤北的广大地区，浅变质的寒武系和震旦系碎屑岩区分布有锯板坑、西华山、大吉山等一系列大中型锡钨多金属矿床[5-8]。与大瑶山地区邻近的栗木和珊瑚矿区亦是如此：栗木金竹源矿段直接产于寒武纪地层；珊瑚矿区矿脉往深部已延伸进寒武系。大瑶山地区震旦纪和寒武纪地层岩石中富含W、Mo、Cu、Pb、Zn等元素[9]，一种解释是地层初始富集这些成矿元素，为后期成矿提供了部分物质来源；另一种解释是深部普遍存在含钨锡多金属成矿热液的广泛影响，使得这些地层富含成矿元素，并在局部富集强烈处形成矿体。无论何种解释，都表明大瑶山地区为钨锡多金属找矿的有利地区。

1—寒武系砂岩夹泥岩 2—震旦系培地组砂泥岩、硅质岩 3—晚燕山期岩浆岩 4—早燕山期岩浆岩 5—海西—印支期岩浆岩 6—加里东期岩浆岩 7—断层 8—金矿床(点) 9—钼矿床 10—铜钼矿床 11—铅锌矿点 12—铜矿点 13—钨钼矿床(点) 14—钨锡矿床 15—钨铋(铍)矿点 16—钨矿床(点) 17—昭平预测区

大瑶山地区经历了加里东期、印支期和燕山期强烈的构造运动，褶皱和断裂发育。区内主要褶皱为大瑶山复背斜和龙山鼻状背斜；断裂构造主要为NEE向和SN向，次为NW向，典型的有凭祥—大黎断裂，栗木—马江断裂、陈塘—和平断裂等。褶皱构造控制成矿带的空间展布，断裂构造控制典型矿床的分布[10]。多期次的构造运动使得该区岩浆活动频繁，主要沿NNE向和近SN向断裂，尤其是二者交汇部位分布，以加里东期和燕山期花岗闪长岩、花岗斑岩、二长花岗岩为主，同时伴随着大量与岩浆活动有关的钨钼铜金等多金属成矿作用，形成了龙头山、六岑、桃花、古袍等金(铜)矿床和社垌、大黎、园珠顶等钨钼矿床[3]。

大瑶山地区矿床(点)广布，以小—中型金矿为主，次为钨钼铜矿，较典型矿床有龙头山金铜矿、桃花金矿、古袍金矿、大黎钼矿和社垌钨矿；主要矿床类型有斑岩型、矽卡岩型、破碎带蚀变岩型和石英脉型。矿产分布及矿化地质特征表现出随构造、岩浆活动分布的特点。同时，各类型矿化常相伴产出，如六岑金矿新发现斑岩型钨矿，大黎钼矿区外围分布有铅锌金矿化，社垌钨钼矿外围有铜铅锌矿化，表现出矿化分带性：以岩体为中心，往外依次为斑岩型—矽卡岩型—破碎蚀变岩型和石英脉型，不同类型矿床具有物质成分同源性和矿物组合空间梯度性[3-4，10]。

2 重-磁异常特征

重-磁异常为研究地质构造和岩浆活动提供大量信息，是寻找隐伏花岗岩型锡钨多金属矿床的重要依据[11]。

南岭地区引起重力低异常的主要因素为低密度的花岗岩[12]，重力低异常反映了出露及隐伏花岗岩体的分布，已有的锡钨-稀有金属矿产几乎均位于重力低值带，尤其是重力梯度陡、异常转折变化处。花岗岩体系是向酸性降低而碱性增强的方向演化的，锡钨-稀有金属成岩成矿是相关花岗岩高度分异，金属元素和挥发分高度富集的结果，经过多阶段、高度气-液分异的花岗岩利于形成锡和稀有金属矿床[13-15]。

1∶20万布格重力异常特征[14，16-18]显示南岭地区主要锡钨矿床重力异常幅值多在-80×10-5m/s2～-55×10-5m/s2(表1)。其中，钠长石花岗岩、白云母花岗岩矿区，其布格重力异常值多在-88×10-5m/s2～-71×10-5m/s2之间，黑云母花岗岩为主的矿区异常值多在-67×10-5m/s2～-57×10-5m/s2之间，这些矿区多具有钨锡矿化，部分有稀有金属矿化。花岗闪长岩、花岗斑岩矿区异常值多在-50×10-5m/s2～-25×10-5m/s2之间，多具钨钼铜矿化。整体上显示出酸性的花岗岩比偏中性的花岗岩布格重力异常值趋于降低，且气-液分异程度高自交代作用强的酸性花岗岩(如钠长石化云英岩化花岗岩、白云母化花岗岩)比气-液分异程度低自交代作用弱的酸性花岗岩(如黑云母花岗岩)其矿区布格重力异常值趋于降低。值得注意的是，并非布格重力值越低，就一定代表花岗岩锡钨成矿越好，南岭地区在诸广山和猫儿山形成了两个布格重力负异常中心，有大面积低于-85×10-5m/s2的异常，其中并未见较好的锡钨-稀有金属矿成矿[14]。

表1 广西大瑶山地区局部重力异常与南岭地区典型锡钨矿区对比

大瑶山地区为整体呈NE向展布的重力低异常，但南北两侧局部异常展布差异较大，大致以布格重力-45×10-5m/s2异常线为界(图2)。其中-45×10-5m/s2线以北异常梯度陡，以金秀—岭祖、昭平—珊瑚等串珠状重力低异常为中心形成NE向异常带；-45×10-5m/s2线以南异常梯度相对较缓，以NW向大黎—古龙等异常为中心形成NW向异常带。对照大瑶山地区花岗质岩浆产出、演化及矿产分布特征[3]，南侧重力异常相对较高，以花岗闪长岩、花岗斑岩为主，矿化以钨钼、铜钼为主；北侧重力异常相对较低，且大进地区地表已出露黑云母花岗岩小岩枝，金秀、昭平等地见锡钨、锂铷等矿化，推断隐伏岩体以黑云母花岗岩、二云母花岗岩为主，岩体顶凸位置甚至可出现经气-液分异形成的强自交代钠长石花岗岩。区位上与大瑶山地区较为接近的栗木矿区和珊瑚矿区，其布格重力异常特征分别与金秀和昭平地区较为接近，且其成矿岩体有钠长石花岗岩和二云母花岗岩等气-液分异程度高自交代作用强的花岗岩，与前述大瑶山北侧地区推断的隐伏岩体性质相当。此外，大黎矿区重力异常虽位于中低值区，但其重力异常梯度较平缓，未见突变，与南岭地区锡钨矿区及金秀、岭祖和昭平等处梯度陡、异常主要处于拐弯突变处不同。

重力测量于大瑶山隆起内推断了一批隐伏岩基，面积为200～800 km2，最大的昭平-珊瑚隐伏岩基面积达880 km2，最小的岭祖岩基也有200 km2(图2)。这些推断的隐伏岩基分布区，仅部分见岩体或岩枝出露。南岭地区普遍存在“小岩体成大矿”的规律，大岩体、大岩基往往控制矿田，而大岩体上部或前缘的小岩体控制具体矿床的产出；地表有小岩体而深部无大岩体或大岩基的对成矿不利[12，19]。岩体出露面积较大，且与推断的岩基范围相当的，推断可能剥蚀程度高，于找矿反而不利，如大塝地区；而对应有重力低异常中心和梯度带，推断有隐伏岩体、岩基分布，且地表未见岩体或仅见小岩枝出露区，是成矿的有利部位，如昭平、金秀、岭祖、水口和大桂山等处。

据区域航磁异常特征资料[11-12]，香花岭、黄沙坪、瑶岗仙等典型锡钨-稀有金属矿区多位于正负伴生磁异常附近。栗木、珊瑚航磁异常值分别为-21 nT～-8 nT 和-50 nT～-20 nT，均处于零值线附近。大瑶山地区航磁异常显示(图2)，大致以大黎—古袍—水口—大塝为界，以北为航磁低值异常区，以南为航磁高值异常区。布格重力异常南北差异的-45×10-5m/s2线与航磁异常零值线相当，推断的隐伏岩基周围、航磁零值线附近的平缓航磁异常区控制了多数矿床(点)的产出，显示出成矿的重-磁异常专属性。

(五)飞翔状的圆雕玉鸟。在反山、瑶山遗址共出土5件，这些玉鸟均作展翅高飞状，头部有尖喙、大眼，两翅展开连成半月形。腹部和尾翎或长或短。鸟的腹部均钻有牛鼻状的隧孔。出土时均位于墓主人的下肢部位，其寓意十分明显，那就是墓主人能骑着飞鸟飞腾。这种寓意与神人兽面纹的寓意是完全一致的。

图2 广西大瑶山地区航磁异常及重-磁推断成果图

1—金矿床(点) 2—钼矿床 3—铜钼矿床 4—铅锌矿点 5—铜矿点 6—钨钼矿床(点) 7—钨锡矿床 8—钨铋(铍)矿点 9—钨矿床(点) 10—航磁ΔT零值线 11—航磁ΔT正值线 12—航磁ΔT负值线 13—布格重力Δg-45毫伽线 14—重-磁推断隐伏岩基 15—昭平预测区

3 地球化学异常特征

大瑶山地区几乎所有具一定规模的地球化学综合异常均位于NEE向或近SN向断裂附近，尤其是两组断裂交汇部位。W-Sn-Mo-Bi、Cu-Pb-Zn、Au-Ag-As-Sb等元素组合异常在各主要金(铜)、钨钼或铅锌矿区都有一定体现。F、Li、Be等挥发分元素为岩浆气-液分异的产物，是寻找锡钨-稀有金属矿床的重要指示元素[20-22]。W-Sn-F-Li-Be等元素组合异常可以有效预测隐伏花岗岩凸起和锡钨-稀有金属矿体的存在。本文以锡钨-稀有金属矿产为讨论重点，故充分考虑各成矿和指示元素综合异常的同时，重点关注了成矿元素W、Sn和挥发分元素F、Li、Be的异常特征。

大瑶山地区Sn-W-Li-Be-F元素异常主要沿荔浦—平乐断裂、凭祥—大黎断裂和博白—梧州断裂呈NE—NEE向展布(图3)。几乎所有的已有岩体(岩枝/脉)或推断有隐伏岩体分布区，以及已有矿区或附近均有一定的钨异常显示，如六岑、桃花、古袍、深泥田和金山顶等金矿区及其周边，尤以金秀、深泥田、昭平、大塝、社垌—梧州和水口地区为强烈。Sn-W元素异常基本套合，但Sn元素异常范围和强度明显小于W元素。大瑶山南北两侧(大致以北纬24°为界)异常组合与分布存在较大差异。北侧异常范围大、强度高，展布特征及异常组合与北东侧的栗木—珊瑚一带较为接近。同时，挥发分元素Li-Be-F异常与主成矿元素Sn-W套合好，Sn-W-Li-Be-F元素异常区及其周围存在较强的Au-Ag-Cu-Pb-Zn等元素异常，如金秀、深泥田、昭平、大塝等处。南侧，育梧、社垌、武界等钨矿区并未见F、Li、Be元素组合异常，桃枝、金山顶等处异常与钨锡存在一定错位。因此，整个大瑶山地区，同时具有W、Sn、F、Li、Be等元素异常，且异常套合好、强度高的主要有金秀、深泥田、昭平、大桂山、大塝等处。

图3 广西大瑶山地区Sn-W-Li-Be-F元素异常

1—寒武系砂岩夹泥岩 2—震旦系培地组砂泥岩、硅质岩 3—晚燕山期岩浆岩 4—早燕山期岩浆岩 5—海西—印支期岩浆岩 6—加里东期岩浆岩 7—断层 8—金矿床(点) 9—钼矿床 10—铜钼矿床 11—铅锌矿点 12—铜矿点 13—钨钼矿床(点) 14—钨锡矿床 15—钨铋(铍)矿点 16—钨矿床(点) 17—昭平预测区 18—Sn元素异常 19—W元素异常20—Li元素异常 21—Be元素异常 22—F元素异常

4 找矿预测

地质矿产条件、重-磁及化探异常特征显示，大瑶山隆起区南北两侧存在较大的物化探背景差异。重-磁推断有隐伏岩基，且地表未见岩体或仅有小岩枝分布，布格重力异常值在-55×10-5～-80×10-5m/s2之间的航磁零值线附近平缓异常区，同时叠加有W-Sn等成矿元素和F-Li-Be等挥发分元素化探异常的地区，推测深部存在黑云母花岗岩、二云母花岗岩或钠长石花岗岩凸起，是寻找花岗岩型和脉型锡钨-稀有金属矿床的有利部位，主要有金秀、昭平、深泥田和大桂山等处，次为桃枝、水口等，集中分布于大瑶山北侧地区。重-磁推断有隐伏岩基，或地表已有岩体出露，布格重力异常值大于-50×10-5m/s2的正航磁异常区，同时叠加有W-Sn-Cu-Mo等元素地球化学综合异常的地区，是寻找斑岩型和矽卡岩型钨钼、钨铜矿床的有利地区。

值得注意的是，大塝—上垌地区异常强度高，且已发现有园珠顶铜钼矿床和歧山顶白钨矿点，但其综合异常主体位于岩体东侧、贺江沿岸信都至铺门段第四系分布区。前人根据大瑶山地区岩体小而多的特点，认为大多矿床仍埋在地下而未被剥蚀，已有金矿区有钨多金属矿找矿潜力[3]；而部分岩体出露较大地区，剥蚀程度深，即便曾经形成了锡钨-稀有金属矿产也已剥蚀殆尽，地表可残余零星的锡钨矿化，找矿意义也不大[10]，大塝—上垌一带异常可能就是如此。因此，地球化学异常强且有岩体出露的地区并不代表找矿潜力就大，应充分认识异常组合分带特征，综合考虑物探、地质矿产等要素。

通过综合评价和筛选，以近年来开展了矿产远景调查工作的昭平预测区为例，通过其成矿要素的分析对大瑶山地区的锡钨-稀有金属矿产成矿潜力进行评价。

昭平预测区位于大瑶山北侧昭平县东南，出露地层主要为震旦系培地组和寒武系小内冲组浅变质碎屑岩建造(图4)。构造上位于NNE向凭祥—大黎断裂带与近SN向栗木—马江断裂交汇部位，区域上这两条断裂上分别分布有珊瑚钨锡矿和栗木锡钨铌钽矿床。同时，区内发育猫儿顶、石柱顶等一系列轴向近EW向的线型褶皱；NWW向、近EW向、NE向和近SN向次级断裂发育。所处构造位置、地层产出特征与邻近产锡钨-稀有金属矿省区相似。预测区布格重力异常在-62×10-5m/s2～-55×10-5m/s2之间，航磁异常值为-30 nT～0 nT，正好处于正负伴生磁异常附近，为NNE向与NW向磁异常梯度变化交汇处。航磁异常显示其为锡钨-稀有金属矿产出的有利区间。同时，预测区地表无岩体出露，但深部存在隐伏岩基，且与珊瑚钨锡矿区属同一隐伏岩基。孙兴庭等[23-24]据重力、航磁、地面磁法、化探、遥感、蚀变和矿化特征等综合标志对预测区隐伏岩体进行了判别，判断元山和中洲两处为深部隐伏岩体岩凸(脊)在地表的影响中心，提出元山、中洲两处锡钨矿找矿靶区。

图4 昭平预测区综合地质图

1—第四系 2—泥盆系贺县组 3—泥盆系莲花山组 4—寒武系黄洞口组 5—寒武系小内冲组 6—震旦系培地组 7—花岗斑岩脉 8—云母-黄玉脉 9—断层 10—金矿床(点) 11—铅锌银金矿床(点) 12—钨矿点 13—锡异常点 14—靶区

元山找矿靶区近地表已发现与江西隘上和湖南瑶岗仙钨锡多金属矿区类似的云母-黄玉脉，该蚀变脉被认为是下部陡倾脉状钨锡矿存在的重要标志[25-26]。据栗木和珊瑚矿区找矿实践，云母-石英线脉的出现并不代表地下一定能找到锡钨矿，如栗木的庙石山、石柏山、狮子岭等区段和珊瑚的天柱冲一带，地表有较好的线脉带，但并未揭露到矿体。脉带内部是否具有矿物分带性是有矿无矿的重要判别标志[21]。本文通过对上述云母-黄玉脉更加细致的野外观察和镜下鉴定，发现元山靶区云母-黄玉脉表现出极好的分带性，自脉的中心向两侧依次发育白云母(锂云母)—白云母(锂云母)、黄玉、电气石—绢云母、锂云母、钾长石、紫色萤石—钾长石、绢云母、石英、无色萤石—角岩(围岩)(图5)，同时，于脉带中部见少量白钨矿、黑钨矿和锡石，表现为有矿标志带特征。

图5 元山找矿靶区云母-黄玉脉结构分带示意图

Ⅰ—锂云母带 Ⅱ—绢云母-锂云母-黄玉-电气石带 Ⅲ—绢云母-锂云母-钾长石带 Ⅳ—钾长石-石英-绢云母带 Ⅴ—角岩 ① 无色萤石 ②紫色萤石

可见，元山靶区物化探异常、矿化特征及异常中心分带特征明显的标志带的存在，很好地呼应了区域重-磁和化探异常；结合孙兴庭[23-24]等成果，推断901高地以下400～500 m深部存在二云母花岗岩及钠长石化花岗岩等气-液分异程度较高的花岗岩，异常中心有寻找花岗岩型、伟晶岩型和石英脉型锡钨-稀有金属矿产的潜力，且尚未被剥蚀，成矿空间较大。中洲靶区位于元山靶区的南部，据重力推断的岩体侵入方向为自北向南，判断中洲为隐伏岩体的另一处凸起或穹窿。但中洲地区地表仅见少量的云母线脉，Sn、F等元素异常弱，且已发现破碎带石英脉型黑钨矿化(>20 cm)，推断深部存在黑云母花岗岩，以寻找破碎带石英脉型钨矿为主。值得注意的是，同属昭平预测区的元山靶区和中洲靶区表现出了不同的矿化方式和前景，今后找矿评价中，应引起重视。此外，于油罗、横冲顶和金竹洲东侧也可见钨、锡矿化或异常点(图4)，可能为隐伏岩基的其他凸起或穹窿部位，或是元山和中洲两处矿化的影响范围，展现出较大的找矿前景。

与物化探异常分带相对应的矿化分带特征在整个南岭钨锡矿区极为普遍，赣南地区金银矿床(点)与钨矿化有一定关系，而与钨锡硫化物多金属矿床关系更为密切[27]；湘南地区瑶岗仙、黄沙坪等典型矿区均可见到铅锌金银矿床。然而，对大瑶山地区成矿系列和成矿分带的认识仍多停留在部分研究论文中，具体找矿实践中仍是就矿找矿为主，缺乏对特征蚀变带和蚀变矿物的判别，认为大瑶山隆起区不存在锡矿的认识仍较普遍，元山靶区以往工作主要也是针对金银铅锌矿。由元山靶区反观整个大瑶山地区，对已有金铅锌多金属矿区，尤其是矿区或周边有重-磁、化探等综合异常区，应重视老资料的挖掘和蚀变填图，开拓思路，兼顾锡钨-稀有金属矿的寻找。

5 结论

1)大瑶山北侧地区位于南岭成矿带西端，临武—郴州构造—岩浆岩带西南延伸方向，NNE向和近SN向区域断裂交汇，出露震旦系培地组和寒武系小内冲组变质碎屑岩，成矿地质条件与栗木—珊瑚及邻近产锡钨省份相近。

2)金秀、昭平、深泥田和大桂山等处重-磁推断有隐伏岩基，布格重力异常值在-55×10-5m/s2～-80×10-5m/s2之间，且位于航磁零值线附近；同时，叠加有W-Sn-F-Li-Be等元素异常，推测深部存在二云母花岗岩或钠长石花岗岩等气-液分异程度高自交代作用强的岩体，是寻找蚀变花岗岩型和脉型锡钨-稀有金属矿床的有利目标区。

3)昭平预测区元山靶区地表显示出岩浆岩成因的矿化蚀变分带特征，于中心见云母线和云母-黄玉脉等南岭地区锡钨-稀有金属矿区特有的标志带，且这些标志带具有极好的分带性，判断为有矿标志带。

4)同一锡钨-稀有金属成矿预测区内因岩浆侵入方式和气-液分异程度的差异，可划分不同找矿靶区，如元山靶区有锡钨-稀有金属矿的找矿潜力，而中洲靶区则以单一的钨矿找矿潜力大。

当前，广西锡矿资源保障程度不断降低，锂矿等战略性新兴矿产的找矿勘查工作刚刚起步。昭平预测区元山靶区已发现锂铷锡钨矿化，广西地勘局计划于2020年在该靶区实施金锡-稀有金属矿产选点调查。届时，通过更精细的蚀变填图和更大比例尺的化探测量及物探测深工作，有望在该区取得锡钨-稀有金属矿产的找矿突破，为壮美广西建设提供后续资源保障，也为广西大瑶山及类似地区锡钨-稀有金属找矿提供参考。