广东省龙川县麻布岗天堂山矿区铷锡多金属矿矿床地质特征及成矿规律

湖南省地质矿产勘查开发局四0八队 湖南 郴州 423000

天堂山铷锡多金属矿区域上位于北北东向武夷山多金属成矿带南段与南岭纬向多金属成矿带东端的交汇部位;矿区出露地层为侏罗系上统高基坪群第二亚群中酸性火山岩,均为喷出相产物,岩性主要为粗安质晶屑(岩屑)凝灰熔岩、粗面安山岩、粗安质熔结凝灰岩、含角砾熔结凝灰岩组等,属浅层喷出火山灰岩岩相。矿区内构造主要为断裂构造,按其走向可划分为近南北向(F8)、北北东向(F2、F4、F10－2)、北东向(F3、)、和北西向(F5、F6)四组,在平面上呈放射状,在矿区南部收拢,主要发育于侵入岩体顶部;矿区内岩浆岩主要为燕山第四期浅成—超浅成的侵入花岗岩体,岩性主要有碱长花岗岩,与火山岩同源,空间上受火山成因构造控制。

一、矿区矿化富集规律

(1)矿床空间分布规律。角岩化火山岩直接控制了铷矿体的空间分布;岩体隆起部位外接触带岩石普遍遭受黑云母化、绿泥石化、绢云母化蚀变,随着蚀变增强,则形成角岩化火山岩,工业品位铷矿体均分布于角岩化带中。远离岩体,构造欠发育,岩石蚀变弱,则以铷矿化为主。

(2)南北向构造破碎蚀变带(岩)直接控制了较大规模的锡矿的规模及形态、产状;如V8－5矿体产于F8南北向断裂破碎蚀变带,其形态产状严格受断裂形态产状的控制。

(3)云英岩体直接控制了云英岩型钨锡矿的空间位置、规模及形态、产状。云英岩型钨锡矿均分布于4～7勘探线深部隐伏岩体隆起部位,而隆起呈峰地段,由于石英斑岩的侵位和自变质作用,云英岩化、黄玉化最强,矿化最好。

(4)隐爆角砾岩岩筒直接控制了隐爆角砾岩型铅锌矿的分布、形态、产状及规模。矿区VPz－1、VP－2铷铅锌矿均分布于隐爆角砾岩岩筒内部。

(5)次级节理裂隙蚀变带(岩)直接控制了细脉浸染型锡矿、铅锌矿、铜矿的空间位置、规模及形态、产状;节理裂隙愈发育、蚀变愈强,矿化愈强,矿体厚度愈大。如V9－2矿体在节理密集发育地段,硅化、赤铁矿化、黄玉化强烈,矿体真厚度达10．82m。

矿区矿化较普遍,自北往南铷、锡、钨、铅锌、铜矿化加强,矿化特征在纵向上总体表现为:浅部以锡、铅锌矿化为主;中部以锡、铜、铅锌矿化为主;深部以钨、锡矿化为主(图2)。铷、锡矿化在不同深度均存在不同程度的富集现象;构造破碎蚀变带(岩)中;黑钨矿富集于中深部岩体与次火山岩接触带附近。

图2 天堂山各类型矿床主矿体纵向分布图

二、矿床成因研讨

(一)成岩成矿年龄。锆石SHRIMP U－Pb测定,所测得的花岗岩(钻孔ZK422－8样)、云英岩化石英斑岩(ZK301－2样)的锆石U－Pb年龄分别为:138．4±1．2Ma、137．7±2．4Ma,均为燕山期岩浆活动的体现。年龄结果显示,天堂山锡多金属矿区花岗岩、石英斑岩形成时代为早白垩世;通过对蚀变和(或)矿石的黑云母开展Ar－Ar同位素法高精度年龄测试,矿区铷锡多金属矿成矿年龄值变化范围为98．87～161．05Ma。

(二)成矿物质来源。成矿物质主要来源燕山期花岗岩体,部分来源于岩层。

根据广东省资源综合利用研究所测试资料(表1－1),侏罗系高基坪群第二亚群粗安质角砾熔岩、粗安质晶屑(岩屑)凝灰熔岩、粗面安山岩、粗安质熔结凝灰岩等岩石中主要成矿元素Rb、W、Sn、Cu、Pb、Zn、F含量均较高,呈富集趋势,矿床的形成可能与含矿热液迁移过程渗透、淬取地层中有用组份有,在有利的构造和岩浆活动等条件下富集成矿。

根据广东省资源综合利用研究所测试资料和据《天堂山锡多金属矿床地质特征与矿床成因研究》(贾宏翔,2016年5月)关于天堂山矿区花岗岩体的微量元素和流同位素研究成果:

①在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,天堂山花岗岩、石英斑岩(脉)与云英岩化石英斑岩均表现出富集Rb、Th、U、Ta、Nb、Hf,强烈亏损Ba、K、Sr、P和Ti的特征,表明矿区花岗岩和石英斑岩为同源关系,并经历了强烈的分异演化。

②花岗岩中的 W 含量为3．00～6．22 ppm,Sn含量为17．13～31．50 ppm;石英斑岩(脉)中的 W 含量分别为9．68、24．37 ppm,Sn含量分别为83．01、86．18 ppm,元素丰度均大于酸性岩平均值,表明花岗岩中成矿元素的丰度是成矿的重要物质;同时通过分析结果显示云英岩化石英斑岩中的Cu、Mo、Pb、Zn、Nb、Ta、Rb等元素亦较花岗岩和石英斑岩(脉)中有所增加,表明随着岩浆的演化,花岗岩中有大量的成矿物质进入了热液流体中,随流体进行了迁移,为矿床的形成提供了物质基础。

表1 －1 X荧光光谱半定量检测结果一览表

图2 天堂山矿区铷锡多金属矿成矿模式图

③硫同位素测试(表2－2),矿区云英岩化石英斑岩中黄铁矿的δ34S值变化范围为－0．5～0．1‰。石英脉型矿石中黄铁矿的δ34S值变化范围为－0．4～1．7‰;V8－5锡矿石中黄铁矿的δ34S值变化范围为3．9～6．2‰。总体来看,矿区硫化物的δ34S分布相对较集中,变化范围介于－0．5～6．2‰,平均值为2．7‰,表明硫的来源较均一,矿床成矿流体体系的S主要来自于岩浆。

(三)成矿过程。早期岩浆岩形成阶段;岩浆晚期结晶分异－交代期主要特征为交代早期形成岩体发生钠化、钾化等碱质交代作用;

岩浆晚期结晶分异－期后气液交代期形成云英岩化石英斑岩、云英岩,形成大量的黄玉,以及少量锡石、黑钨矿、黄铁矿的金属矿物;岩浆期后气成－热液作用期,岩浆侵入活动晚期,岩体顶部聚集了大量的挥发分,发生隐爆作用,形成隐爆角砾岩,同时锡石、黑钨矿、磁铁矿等氧化物在该阶段大量沉淀,围岩发生强烈气热蚀变,形成独立铷矿体。

综上所述,区内角岩型铷矿、云英岩型铷矿、构造破碎蚀变带(岩)型锡矿、云英岩型钨锡矿及细脉浸染型锡矿、铅锌矿、铜矿矿床成因是以岩浆期后期气成－热液充填交代作用为主的多阶段、多期次成矿的,是在不同的演化阶段、不同的成矿地质条件及不同的部位形成的具成因联系的一组矿床,构成一个较完整的成矿系列。