浅谈广东省大宝山铜多金属矿床成因

蒋金昌

（广东省大宝山矿业有限公司，广东 韶关 512127）

1 区域地质概况

图1 粤北大宝山铜多金属矿床区域地质图（a）（毛景文，2011）与矿床地质图（b）

广东省大宝山铜多金属矿区域上位于钦杭结合带东南部华夏板块内浙粤陆缘造山带的罗霄褶皱带内（图1）（陈毓川，2013），北江北东向断裂构造带与大东山—贵东东西向构造岩浆岩带的交汇部位（刘姤群，1985）英德盆地的北东缘。区域上出露的地层主要有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系，二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系分布于曲仁盆地和英德盆地之中，第新生界主要为内陆山间盆地碎屑岩建造（广东省区域地质志，1988）。粤北地区岩浆作用十分发育，加里东期、海西期、印支期、燕山期和喜山期均有较发育的岩浆作用，其中以侏罗纪—早白垩世最为集中，岩性主要有花岗闪长岩、黑云母花岗岩、二云母花岗岩、含石榴石白云母花岗岩等（王登红等，2010；毛景文等，2011；陈毓川等，2014）。早期近东西向构造体系（纬向构造体系）叠加晚期北北动向构造体系，在英德盆地中形成了雪山嶂复式背斜、翁城复式向斜和英德复式向斜（汤吉方等，1986）。区域断层以近东西向大东山—贵东断裂和北东向北江断裂最为发育，北江断裂带属于吴川—四会区域性断裂带的一部分。

2 矿床地质

广东省大宝山铜多金属矿位于大东山—贵东岩体的南侧，英德盆地的北东缘。矿区及周边所见基底地层为寒武系八村群高滩组浅变质砂岩、粉砂岩、含石英粉砂绢云母页岩等。沉积盖层为中下泥盆统桂头组（D1-2gt），统桂头组底部不整合于前泥盆系黑色粉砂岩之上。中泥盆统东岗岭组（D2d）主要分布于大宝山向斜的核部，下段（D2da）为深灰－灰色中－厚层状泥质灰岩为主，局部含泥质增多为钙质页岩，有时泥质减少而为微粒灰岩，上段（D2db）为粉砂质页岩、纹层状灰岩。下侏罗统金鸡组（J1j）主要出露于矿区西部，为细-中粒石英砂岩，长石石英砂岩，其中夹绢云母化千枚状页岩。

矿区所见岩浆岩主要有次英安岩斑岩、花岗闪长斑岩、基性岩脉等。地表所见次英安斑岩呈岩墙状沿北北西断裂分布于侏罗系（J1j）与桂头组（D1-2gt）和东岗岭组（D2d）之间，岩墙北端九曲岭次英安斑岩长轴转向北东，南端徐屋次英安岩斑岩长轴北东，三者构成哑铃状（图1）。基性岩脉以陡倾产出的辉绿岩脉为主，也有少量被定名为玄武岩脉。

大宝山矿区地层主要以轴向北北西的向斜产出，走向342°左右的断层发育，泥盆系与侏罗系地层在大宝山次英安斑岩岩墙的南端以断层相接触，该组北北西向断层被命名为Fa，近东西向断层展布于船肚花岗闪长斑岩的南部，横穿九曲岭次英安斑岩，被命名为Fb，最晚期北东向断层为Fc。

大宝山铜多金属矿矿区蚀变十分复杂，所见的蚀变矿物主要有绢云母、石英、钾长石、黑云母、透辉石、石榴石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、硅灰石、方解石等。

矿石矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、白钨矿、辉铋矿、菱铁矿、褐铁矿等。褐铁矿石，广泛分布于地表氧化带中。而原生矿石，则是沿矿体走向（近南北方向）矿石类型有显著的变化，由北而南顺序为：黄铁矿—辉钼矿石和含白钨矿黄铜矿黄铁矿石—含黄铜矿磁黄铁矿石—铅锌矿石。在各类型之间均有重叠及逐渐过渡现象，因此形成一系列的过渡矿石亚类。黄铁矿—辉钼矿石集中在矿床北部35线～51线之间的云英岩化花岗闪长岩中；含白钨矿黄铜矿黄铁矿石遍布于整个矿床，但是具有南贫北富的趋势，以35线以北最为富集，0号勘探线以南其含量低于伴生品位，47号勘探线以北过渡为含白钨矿黄铁矿石；含黄铜矿磁黄铁矿石主要分布于43线～0线之间，靠北段黄铁矿增加，过渡为含黄铜矿黄铁矿磁黄铁矿亚类；铅锌矿石类型主要集中分布于0线以南，0～20号勘探线以闪锌矿为主，20号勘探线以南过渡为以方铅矿为主。2018年～2019年勘探证实中南南部15线～16线大宝山英安斑岩中普遍发育一组陡倾（倾角为65°～75°）细脉浸染状硫化物，北部倾向为300°～310°，南部倾向为290°～300°。硫化物细脉主要由黄铁矿、黄铜矿少量闪锌矿和方铅矿，铜矿化平均品位为0.20%～0.49%。

图2 矿产资源分布情况

3 矿床成因

3.1 野外证据

在大宝山岩墙西侧侏罗系中有次英安斑岩脉侵入和次英安斑岩与中下泥盆统桂头组（D1-2gt）和中泥盆统东岗岭组（D2d）斜交的地质事实出发，认为大宝山次英安斑岩（次流纹斑岩）沿Fa1逆冲断层侵入。且大宝山次英安斑岩体内部（15线～16线）发育一组倾向290°～310°、倾角65°～75°的（石英-）硫化物细脉，该组脉体与铜-铅-锌多金属矿化关系密切，两侧围岩中脉体发育数量快速减少。大宝山花岗闪长斑岩呈岩株状产出于大宝山顶，其中富含细脉状、网脉状辉钼矿与黄铁矿化、云英岩化和矽卡岩化（33号～47号勘探线）关系十分密切，该处恰是北北西向断裂（Fa）和近东西向断裂（Fb）的交汇部位，成矿热液沿断裂破碎带和层间滑动带运移至有利围岩部位沉淀成矿[8]。

3.2 成岩成矿年龄

汤吉方等（1992）获得丘坝次英安斑岩的全岩Rb-Sr年龄为195.5±11Ma，进一步认为次英安斑岩是燕山早期就位的次火山岩，大宝山次英安斑岩（ZK5803）中LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为174.6±1.5Ma（王磊等，2012）和大宝山北部九曲岭花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为169.0±1.9Ma和171.3±1.4Ma（傅晓明等，2016）也证明了次英安斑岩属燕山期岩浆岩。铜矿体中存在的辉钼矿的Re-Os成矿年龄为164Ma（毛景文，2008）和166.0±3.0Ma（瞿泓滢，2014），而黄铜矿-黄铁矿矿石、黄铜矿-磁黄铁矿矿石和铅锌矿矿石中不同矿物共生组合的一组石英流体包裹体的Rb-Sr同位素等时线年龄为168.5±5.8Ma（蔡锦辉和刘家齐，1993）。

3.3 地球化学证据

早期黄铁矿Co/Ni和Se/Te比值分别为1.1和0.55，晚期黄铁矿Co/Ni和Se/Te比值分别为3.79和0.45～0.69（刘姤群等，1985；汤吉方等，1992），钼钨矿带、铜（钨）矿带、铅锌矿带中黄铁矿的Co/Ni平均比值分别为7.8、7.3和10.1（黄书俊等，1987），不同成矿期、不同矿化带的黄铁矿中Co/Ni和Se/Te比值均显示典型的热液型矿床特点。多元统计方法表明大宝山矿床铅锌矿与铜矿具有亲缘性，大宝山方铅矿中的Bi含量（0.198%）及闪锌矿中Cd含量（0.215%）及闪锌矿中Zn/Cd比值（408）都显示大宝山铅锌矿属于高—中温热液成因（贾国相等，1987）。

3.4 流体包裹体

次英安斑岩中石英斑晶所含流体包裹体的盐度为wtNaCl3%～17%，密度为0.8g/cm3～1.11g/cm3，而铜铅锌的硫化物矿石的石英中流体包裹体的盐度为wtNaCl2%～17%，密度为0.8g/cm3～1.10g/cm3，二者十分相似，流体中阳离子组分Ca2+，Mg2+和K+含量高，而贫Na+，阴离子则是Cl-和F-为主。花岗闪长斑岩中石英斑岩的流体包裹体和含辉钼矿、黄铁矿石英脉中流体包裹体的特点相似，分别为盐度wtNaCl5%～14.5%、密度0.8g/cm3～1.00g/cm3，和盐度wtNaCl1.7%～10.8%，密度为0.8g/cm3～ 1.00g/cm3，流体中的阳离子却是以K+、Ca2+、Na+为主，而相对贫Mg2+，阴离子Cl-和F-的含量变化不明显（蔡锦辉和刘家齐，1993）。次英安斑岩中脉状铜铅锌矿中石英包裹体的均一温度变化范围较窄，在280℃～410℃之间；东岗岭组灰岩中层状铅锌矿中流体包裹体均一温度显示了三个阶段的特征，即340℃～410℃、250℃～320℃和180℃～200℃；而次英安斑岩中钼矿石英中包裹体均一温度范围较宽，但显示出两个阶段即300℃～340℃和150℃～300℃的温度特点（黄书俊等，1987）。

综上所述，大宝山铜多金属矿床为热液成因：燕山早期侵入的次英安斑岩岩墙带来的成矿热液在岩体内形成细脉-浸染状、网脉状矿体，成矿热液交代充填中泥盆统东岗岭组（D2da）灰岩形成厚大似层状铜多金属矿体。而后燕山期花岗闪长斑岩侵入形成斑岩型钼钨矿化叠加于铜硫多金属矿体之上。最后，原生硫化物在地表氧化淋滤作用下形成褐铁矿。