粤东北仁差盆地北部差干矿床成矿机制探讨

黄文生

（广东省核工业地质局二九二大队，广东 河源 517001）

仁察盆地位于以河源—邵沟断裂带为代表的南岭带东西构造带与新加提斯构造带的交汇处，东西，北，北叠置。东部结构带，盆地内已发现多处钼、金、银、钨等多金属矿床(点)。差干矿床位于仁差盆地北部，本文从矿床成矿要素入手，开展成矿机制的分析研究，希望能够为矿床找矿实践工作提供参考依据。

1 仁差盆地地质概况

仁差盆地为K2-E断陷盆地，受NNE向河源—邵武深断裂的分支——鹧鸪隆断裂和猪麻坝断裂控制。盆地NNE向展布，在广东省境内长16km，宽10～15km，面积200km2，往北延至福建省武平县境内（图1）。与武平、紫金大型金多金属矿属同一成矿带[1]。

图1 仁差盆地地质简图

1.1 盆地盖层结构

盆地盖层具二元结构特点。K2以陆相火山喷溢——喷发为主，大体可划分为下、中、上三组。下组（K21）以基性、中性、中酸性溢流为主；中组（K22）以山麓堆积和河流相沉积为主；上组（K23）以酸性喷溢喷发为主，总厚度2800m。E以滨湖相、河流相沉积为主，总厚度大于1000m，素有“火盆”套“水盆”之称。

1.2 盆地基底

基底主要是∈浅变质砂板岩、千枚岩、片岩及侵入其中的γ52中粗粒黑云母二长花岗岩，盆地东缘、东南缘另有D2-C1碎屑岩和碳酸盐岩分布。∈浅变质岩为富含金老地层，广东多数金矿与该地层有关。

1.3 盆地构造

沿断裂带，盆地中的断层结构可以有条件地分为三类，即北北东向，东西向和西北方向，以北北东向为主，第二个方向是东西方向和西北方向。

（1）NNE向断裂。NNE走向断裂是仁差盆地中最重要的断裂，以鹧鸪隆断裂和猪麻坝断裂（图1）为代表，它们是控制盆地的山脉结构。它们控制着盆地的形成和火山活动，结构大，活动激烈，形成大的硅化带或破裂的角砾岩带，这种活动是长期的并且是遗传的。

（2）EW向断裂。EW构造以麻楼断裂带为代表，该断裂横贯仁差盆地南缘，是一条长期活动的复杂构造带。EW向与NNE向相互交切、复合，控制着叶塘组上组酸性岩浆的活动[2]。

（3）NWW向断裂。NWW向断裂主要表现为硅化带及中基性岩脉，中基性岩脉以近等间距出现在盆地内，自南往北大体以2km～3km间距分布。

2 差干矿床地质特征

2.1 地层

差干矿床位于仁差盆地北部，矿床地层较简单，构造发育，火山活动强烈（图2）。有寒武系、上白垩统、古近系及第四系等地层。

图2 差干矿床地质示意图

寒武系（∈）：为矿区最老地层，它和γ52花岗岩构成盆地基底。为浅变质岩系，为一套巨厚类复理式碎屑岩建造。岩性为绿色中粗粒变质砂岩、板岩、千枚岩、片岩等组成。

上白垩统分为上、中二组。中组（K22）为一套河湖相紫红色砂岩、砂砾岩层。上组（K23）为一套陆相酸性喷发岩，大面积分布于全区。主要由流纹质火山碎屑岩和熔岩组成，为主要含矿岩系。

古近系（E）：不整合面分布在该范围的北部，覆盖了上白垩统。设计用于收集沉积在内陆河流和湖泊中的磨拉石建造。主要岩性为泥灰岩、砂岩、砂砾岩、砾岩。在该层底部见钼工业矿化。

2.2 构造

矿床构造比较简单，主要有基底凹槽构造、古火山口构造和断裂构造。

（1）凹槽构造，主要受基底隐伏断裂、火山塌陷和古地理古地貌所控制，长4.4公里，宽1.4公里，走向290°～300°。它既是控制含矿流纹岩舌状体的有利空间，又是控制矿体的一级断裂。

（2）古老的火山口结构位于矿区东南部的矿化区3112矿化点中，是含矿流纹岩的露头，在后期被辉绿岩脉阻塞。

（3）北北东向断裂构造以鹿子坑断裂为代表，切穿侏罗—白垩系整个地层，为贯通式构造。走向15°～20°，局部40°～50°，倾向NWW，局部SE，倾角60°～80°，北部较陡，倾角70°～80°，南部较缓，倾角50°～60°。构造规模较大，两头延至区外，长达数千米，宽几十厘米至三、五米，最宽十多米。裂缝压缩膨胀现象明显。平面呈斜行状分布，横截面为字母形，结构表面平坦且呈波浪形，这是向左移动的普通压缩扭剪。鹿子坑断裂带主要由硅化断裂带、碎裂带、构造角砾岩、断裂带、剪切带等组成。由于围岩的物性差异，这些特征在刚性岩石中表现非常明显，而在半塑性的绿色火山岩碎屑岩中则不甚清楚，仅显压碎的小羽毛状裂隙及硅化等。矿化分布在该断裂上盘500米内，是主要控矿构造。

北西向构造以硅化带和辉绿岩充填的张性断裂为主。

北北西向构造分布于矿区西部，如上村断裂表现为张性构造角砾岩带，走向345°，倾向北东东，倾角55°～65°。

（4）层间破碎带，是由于构造运动或岩层的弱变形导致岩层间滑动，产生低级别的层间裂隙。表现形式为倾角较缓的层间破碎带，位于集块熔岩与流纹岩的接触界面，岩石破碎，构造裂隙及蚀变发育，厚度几米至几十米，规模较大，产状与地层产状一致，与钼多金属矿关系密切。

2.3 岩浆岩

该矿床花岗岩仅见于深部，为浅红色、浅紫红色细粒花岗岩，具文象结构，故称文象花岗岩（γ52），为盆地基底岩石。呈岩基状，其成岩同位素年龄为179.3±1.4、186.4±1.2Ma。矿床火山活动强烈，晚白垩世达到高峰，其火山活动从弱到强爆炸→喷溢→强裂，爆炸→喷发→侵出。

2.4 含矿层特征

成矿作用主要发生在上白垩统下古近统砂岩和火山岩中，从上到下分为五个含矿层：即0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ五个含矿层位（图3），其矿化特征简述如下：

图3 差干矿床综合剖面示意图

“0”含矿层，矿化赋存于古近系（E1）层位中，靠近不整合附近，含矿岩性为含砾粗砂岩、砂岩、泥灰岩。岩层走向北北东-北东，倾向北西，倾角8°～20°，矿化与植物碎片、氧化-还原过渡带、层间破碎带、构造裂隙、热液活动和围岩蚀变有关。

“Ⅰ”含矿层，矿化分布在鹿子坑断裂上盘，硅化带展布范围内的熔岩晶系凝灰岩(K23e)靠近顶部不整合面附近，岩石裂隙发育。

“Ⅱ”含矿层，矿化分布在鹿子坑断裂西侧绿色火山碎屑岩(K23b)中。该层由24个小层组成，厚100m～300m，层位多，结构面复杂，各层岩石机械物理性质差异大，易产生层间滑动，造成岩石破碎、层间裂隙发育，有利于矿化富集。矿体分布在氧化-还原过渡带的还原层中及各种界面附近或层间破碎带内和浅色层中，即集块岩与层凝灰岩之间。

“Ⅲ”含矿层，矿化赋存在(K23a-2)流纹岩舌状体前缘及两翼地段，处于黄绿色蚀变流纹岩与紫红色流纹岩的变异部位。矿化岩性主要为流纹岩顶部相气孔状球粒流纹岩和上覆灰绿色、肉红色集块熔岩，矿体由两种类型的岩性接触部分形成：具有发育的裂缝和层间滑动，并形成层间断层带，这是矿体的主要含矿层位。

“Ⅳ”含矿层，矿化主要赋存于K22砂岩、地下花岗岩和变质岩中不整合面附近和下方的火花和不整合面，矿石层主要受地下隐伏断层和不整合面的构造以及花岗岩-变质界面的控制。金矿化最高品位91g/t，即出现在K22砂岩、砂砾岩层中。该矿床Ⅳ含矿层是钼、金、银还有Pb、Zn等多金属矿主要含矿层位之一。而且北部比南部要好，主要因素还是与基底隐伏断裂构造有关。

3 矿床成矿要素

3.1 构造因素

差干矿床位于NNE向鹿子坑断裂和一组以辉绿岩为代表的NW向构造的交汇部位。

（1）古“火山口”构造是导矿的优越渠道，3112古火山口早期喷溢出流纹岩岩被，向北西延伸，呈一“舌状体”，在凝结过程中，它形成了一系列裂缝，为以后的热液成矿奠定了空间基础。辉绿岩沿着火山的喉咙侵入，形成了岩石变形。辉绿岩的变形表现为地表侵入岩相，地下火山管道相，外壁流纹岩。它的引入导致形成有利的成矿结构。管道内部和外部接触区域中的空间。在岩石变形内部和外部的接触区中可以看到钼和其他多金属矿物的商业矿体，而流纹岩舌的前部和侧面则成为多金属矿体分布的主要区域[2]。

（2）断裂构造是控矿、导矿、储矿的良好空间。鹿子坑断裂是多金属矿主要控矿构造。该多金属矿位于卢子坑断层吊墙的500m～600m之内，在某些地区，例如南部的下举河地区，在卢子坑断层或其附近发现了钼，金和银的工业矿体。

矿床的深埋断层构造是卢子坑断层的次生构造，提供了良好的储矿和储藏空间。在此部分的深处，开发了五个隐藏的断层结构F1～F5，主要聚集体是构造角砾岩和碎裂岩，在断层构造发育的部分，构造裂缝和岩石碎裂发展，为储藏矿物流体奠定了良好的基础。角砾岩的构造性断裂带，碎裂碎屑岩和断裂带等发达区域的矿化规模相对较大。钼，金和银的主要矿体位于F2和F3隐性断层的较大构造带之内和附近。矿体主体（矿化部分）与断层结构重叠。隐伏断层的结构控制着矿体的分布。

断层和断层结构的发育程度决定了矿化的垂直程度和规模。在断裂带和构造角砾岩带中发展了丰富而强大的多金属工业矿化区[3]。

3.2 岩性因素

差干铀多金属矿主要赋存于气孔流纹岩、球粒流纹岩（K23a-2）和砂岩、砂砾岩（K22）中。流纹岩具有发达的孔隙和球晶，岩石易碎且坚韧，在结构的作用下会产生裂纹，很容易被破坏并破碎成碎裂岩和角砾岩。砂岩和钙锰矿具有复杂的成分，主要是花岗岩砾石，具有高孔隙度，很容易被结构破坏，有利于液态矿石的迁移和沉降。

3.3 火山作用

差干多金属矿床矿化富集地段距差干3112古火山口1.5km左右，由火山口→火山口外→远离火山口，矿化逐渐变好。该地区的岩石富含硅和碱，而钙和镁则较差。氧化钾比氧化钠大。它属于有利于多金属钼矿床形成的酸性火山岩群。火山期后，引入成矿热液，由于火山活动，大量的地下水变成了火山热水。该区域内大量CO2气体的存在是火山期后长期反应活性的结果。该地区的地下水被归类为HCO3地下水，它允许火山热液，火山热水和其他含矿溶液渗透并混合形成新的含矿热液，不断补充新矿物质以及形成多种相活性矿体。如铀的同位素年龄为11、28、63Ma，从成矿年龄来看，有早有晚，显示多期次特点。

4 结论

在空间形态上，差干矿床受北西向凹槽构造及北东向断裂构造联合控制，矿床各矿体的产出受岩层界面、喷发间断面、不整合面、岩性等控矿明显。

查干多金属钼矿床位于东北走向的卢子坑断裂与一组以辉绿岩为代表的西北走向结构的交汇处。凹槽结构是用于控制多金属沉积物的位置的有利空间。槽形结构不仅是控制含矿流纹岩舌，砂岩和方粒岩的有利空间，而且还是集水区和矿坑，对矿石有利。层，断层构造带，断裂带和高孔隙率带持续向凹陷区汇聚。矿体主要位于流纹岩舌的前部和两侧。矿床内岩石富硅偏碱，贫钙、镁，氧化钾大于氧化钠，属于有利钼、金、银多金属矿成矿的酸性火山岩系，岩石性脆，刚性，孔隙度较大，裂隙发育，易破碎，有利于矿液的运移和沉淀。火山活动为矿床的形成带来了丰富矿源，包括火山岩围岩及火山喷气阶段从深部岩浆源带来部分。在爆破阶段，它进入热液（水）阶段。在火山热液，火山热水和地下水的漫长地质过程中，母岩中的多金属钼离子逐渐浸出，形成含矿流体。受基底凹槽构造、北东向鹿子坑断裂联合作用，于差干矿床形成深凹陷区，成矿流体在该区汇集。含矿流体在岩石裂隙及喷发界面附近、地层界线附近等有限空间运移过程中，与围岩发生交代反应而沉淀形成矿体[4]（图4）。

图4 构造与矿化的空间关系平面示意图

综上所述，查干矿床富含矿物质，热源和水。成矿物质的来源和水体具有明显的二元性。矿床的成因必须与火山作用有关。它是由火山热液，火山热水和地下水共同作用形成的多基因分层矿床。