广东一六地区矿化类型多样性及成矿规律研究
2023-12-13肖元贵余伟
肖元贵 余伟
［关键词］矿化类型；成矿规律；一六地区
广东一六地区是广东韶关凡口整装勘查区重点勘查区块之一，也是粤北钨锡多金属矿密集区的重要组成部分。继2012年广东省有色金属地质局九三二队在一六地区南部新发现梅子冲银铅锌中型矿床后，2019年，广东省有色地质勘查院通过中国地质调查局发展研究中心实施的“矿产地质调查与找矿预测”子项目，在一六地区东部新发现了云英岩型白钨矿体。钻孔揭露显示，云英岩型白钨矿体具有厚度大、延伸稳定、矿化均匀的特点。本文通过对区内典型矿床矿化类型的归纳和总结，初步建立该区的找矿预测模型。分析认为，该模型的建立可能会给深部及外围地质找矿工作提供新启示、新思路、新线索。
1. 区域成矿地质背景
广东一六位于南岭钨锡多金属成矿带中段南侧，曲仁构造盆地的西缘。区内出露的地层有寒武系浅变质碎屑岩建造；泥盆-石炭系碳酸盐岩夹碎屑岩建造；二叠系、三叠系和侏罗系陆相碎屑岩夹碳酸盐岩及含煤砂页岩、硅质岩建造；白垩系-第三系为红色碎屑岩建造；第四系主要为卵石、砾石、砂、粉砂、粘土等。
区内岩浆活动频繁，构造活动十分强烈，且具有多期次的特点。区域矿产资源丰富，曲仁盆地边缘已探明有凡口铅锌矿、杨柳塘铅锌矿、一六铅锌多金属矿、梅子冲银铅锌矿、赤佬顶锑矿、大宝山铁铜铅锌多金属矿、瑶岭钨矿、石人嶂钨矿、梅子窝钨矿多个大中型矿床，矿（化）点星罗棋布，物化探异常明显，与铅锌钨锡多金属矿化有关的蚀变发育，他们共同组成了著名的粤北钨锡多金属矿密集区。
2. 矿区地质
2.1 地层
区内出露的地层主要有上泥盆统天子岭组，为深灰色中厚层灰岩及灰黑色薄层条带状灰岩，受热力作用，普遍发生大理岩化，在岩体外接触带上常形成层状或透镜状矽卡岩，岩层走向20°～40°，倾向西、北西或东、南东，倾角30°～50°；上泥盆统帽子峰组，为深灰色厚层灰岩夹泥灰岩、砂页岩组成，热力作用，蚀变为大理岩或矽卡岩化灰岩，其中泥质灰岩或砂页岩蚀变为角岩，岩层倾向西、北西西，倾角一般为45°～70°；下石炭统大赛坝组，为灰黑色、灰白色厚层夹薄层条带状灰岩或大理岩化灰岩，岩层倾向西、北西，倾角一般为40°～55°。其中上泥盆统天子岭组和下石炭统大赛坝组为重要赋矿地层（图1）。
2.2 构造
2.2.1 褶皱
区内褶皱构造主要为观音山背斜。背斜轴线在观音山附近为20°～35°，往南转为40°～50°，往北轴线转为北北东向，轴部地层为上泥盆统天子岭组，两翼依次为上泥盆统帽子峰组、下石炭统孟公坳组。背斜两翼因断裂破坏发育不完全，其北西翼岩层的倾角较南东翼平缓，以致北西翼出露面积较大，南东翼因受断裂破坏出露面积较小，构成观音山背斜呈不对称的褶皱构造（图1）。
2.2.2 斷裂
区内断裂构造发育，主要表现为北北东向、近南北向、近东西向。北北东向断裂主要为重阳断裂带，为重要的控矿断裂，其主干断裂主要有重阳断裂和观音山断裂。主干断裂往南被北西向断裂切割，往北北东方向断裂活动逐渐减弱，最后消失在厢廊向斜东南翼。断裂带在区内总长为18km，宽度为2～3km，倾向北西，倾角较陡，断裂的性质为压扭性。
近南北向主要为天门坳断裂带，主干断裂是赤佬顶断裂和天门坳断裂。赤佬顶断裂长约9km，宽约十几米，近南北走向，倾向西，倾角25～45°，平面形态呈舒缓波状。赤佬顶断裂使上泥盆天子岭组灰岩呈低角度逆冲在侏罗系金鸡组之上，为重要的控矿断裂。
近东西向断裂不发育，仅在宝山岩体南部见一平移断裂，为成矿后断裂。
2.3 岩浆岩
区内岩浆发育，主要有宝山岩体、一六岩脉群、白面石岩脉群、下塘岩体、下塘爆破角砾岩、玄武岩脉。
宝山岩体与成矿关系最为密切，呈岩株状产出，近东西向展布，长约1.30 km，宽100～400 m，面积约0.3 km2，为中细粒黑云母花岗岩。经分析，岩石化学成分均值为：SiO273.23%、Al2O38.11%、TiO2 0.10%、Fe2O31.63%、FeO 1.42%、MnO 0.055%、MgO 0.25%、CaO 1.19%、K2O 4.83%、Na2O 3.21%、F 0.34%、P2O50.148%、烧失0.84%。查氏法计算结果表明：宝山岩体的岩石化学特征为高硅中碱、富挥发分，贫钛、锰、镁、钙和亚铁的花岗岩，属二类四科过饱和中碱性岩石。
3. 矿化类型
广东一六地区的成矿具有多样性，先后发现了花岗伟晶岩型铌钽矿、破碎带型铅锌矿、石英脉型黑钨矿、石英脉型白钨矿、矽卡岩型白钨矿、破碎带型锑汞矿、矽卡岩型银铅锌矿、云英岩型白钨矿八种矿化类型。
3.1 花岗伟晶岩型铌钽矿
该类型主要分布于一六矿山密集区东部白面石、观音山等区段，系早期发现的矿化类型之一。铌钽矿主要产于花岗伟晶岩脉中或中细粒白云母花岗岩脉上部，矿化强弱主要与中细粒花岗岩脉或花岗伟晶岩脉中的云英岩化、钠长石化，锂云母化、绢云母化等交代作用的强弱有关。
3.2 破碎带型铅锌矿
该类型主要分布于一六矿山密集区宝山岩体西侧，系早期地质勘查主要矿化类型之一。矿床受北北东向重阳断裂控制，矿体主要产于断裂上盘次一级北北东向断裂构造和层间破碎带，赋矿地层为天子岭组大理岩或大理岩化灰岩。
3.3 石英脉型黑钨矿
该类型主要分布于一六矿山密集区宝山岩体西边，系早期地质勘查主要矿化类型之一。矿体受北北东向重阳断裂控制，主要产于断裂上盘次一级北东东向节理裂隙中，赋矿围岩为宝山岩体中细粒黑云母花岗岩。
3.4 石英脉型白钨矿
该类型主要位于一六铅锌矿脉和重阳断裂之间，受同一控矿系统控制。白钨矿脉受北北东向重阳断裂控制，主要产于断裂上盘次一级北东东向节理裂隙中，且矿脉更靠近控矿断裂，赋矿地层为天子岭组碳酸盐岩。
3.5 矽卡岩型白钨矿
该类型主要分布于北北东向重阳断裂东侧，矿体出露地表，强风为散土状，赋矿地层为大赛坝组和帽子峰组矽卡岩。经分析发现，近地表强风化矽卡岩白钨矿化强，均达到工业品位以上，进入深部原生矽卡岩白钨矿化变弱，只达到矿化品位，说明该处矽卡岩型白钨矿为原矽卡岩风化后次生富集。
3.6 云英岩型白钨矿
该类型见于大園墩矽卡岩型白钨矿体下部，是2019年实施的“矿产地质调查与找矿预测”子项目新发现的矿化类型。矿体位于岩体顶部，受云英岩化带控制，为隐伏矿，属于最新发现矿化类型。目前仅有单孔控制，其规模、控矿因素和矿化富集规律等有待进一步查明。
3.7 矽卡岩型银铅锌矿
该类型主要分布于一六矿山密集区中部梅子冲一带，为2012年新发现矿化类型。矿床受北北东向观音山断裂控制，矿体产于断裂上盘层状矽卡岩中，赋矿地层为天子岭组大理岩化灰岩或大理岩。
3.8 破碎带型锑汞矿
该类型主要分布一六矿山密集区南部、西部、东部区段，系早期发现的矿化类型之一，以赤佬顶锑矿为典型。矿床受天门坳断裂带主干断裂赤佬顶断裂控制，成矿结构面主要为控矿断裂上盘北北西向硅化带、裂隙带、层间破碎带，赋矿地层为天子岭组不纯碳酸盐岩。
4. 矿体地质特征
广东一六地区为粤北钨锡多金属矿密集区的重要组成部分，矿化类型多样，矿床和矿（化）点众多，已发现一六铅锌多金属矿，梅子冲银铅锌矿、赤佬顶锑矿、西岸汞矿等中小型矿床，其矿体地质特征简述如下：
4.1 一六铅锌多金属矿床
一六铅锌多金属矿床包含一六铌钽矿、一六铅锌矿、一六石英脉型黑钨矿、一六石英脉型白钨矿、大圆墩矽卡岩型白钨矿、大圆墩云英岩型白钨矿。各独立矿体地质特征简述如下：
4.1.1 一六铌钽矿
一六铌钽矿主要位于一六矿山密集区东部白面石、观音山等区段，矿体主要产于花岗伟晶岩脉中或中细粒白云母花岗岩脉上部。
矿体形态以脉状为主，少数为透镜状，成组成群出现．大多数走向为北西西向，少数为北北东向。北西西组走向296°～310°，倾向南西或北东，倾角60°～80°。花岗岩脉或花岗伟晶岩脉的规模大小不一，长介于50～280 m，厚度l～22 m，矿化深度30～100 m，最深可达190 m。前人资料表明，中细粒白云母花岗岩脉或花岗伟晶岩脉体本身就是高钽富铌矿石，铌钽平均品位：Nb2O50.0103%，Ta2O50.0204%，主要以独立矿物形式出现。
与铌钽矿矿化关系密切矿化蚀变主要是与中细粒白云母花岗岩脉或花岗伟晶岩脉中的云英岩化、钠长石化，锂云母化、绢云母化等交代作用的强弱有关。
4.1.2 一六铅锌矿
一六铅锌矿产于北北东向重阳断裂上盘天子岭组大理岩、大理岩化灰岩中北北东向次级断裂和层间破碎带中。
矿带呈北北东向展布，长约1100 m，宽约230 m，圈定矿体共28个。矿体形态主要是似层状、透镜状和扁豆状。各个矿体组合成北北东向的矿带，赋矿空间主要是上泥盆统天子岭组大理岩、大理岩化灰岩的层间破碎带。矿体走向10°～40°，倾向北西，倾角33°～50°。
矿石类型主要为铅锌铜和铅锌铜砷，主要金属矿物毒砂、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿均为共生。
矿石结构主要有自形粒状结构、半自形粒状结构、交代残余结构、共结分凝结构、揉皱结构、压碎结构等。
与矿体形成密切相关的围岩蚀变有硅化和方解石化。
4.1.3 一六石英脉型黑钨矿
石英脉型黑钨矿脉受北北东向重阳断裂控制，主要产于断裂上盘次一级北东东向节理裂隙中，赋矿围岩为宝山岩体中细粒黑云母花岗岩。
有一定规模石英脉型黑钨矿脉主要有60、62、63、64号脉，4条矿脉集中平行展布，具有膨大缩小、分支复合，尖灭侧现特点。矿脉走向60°～65°，倾向南东，倾角70°～80°，延长30～45m，平均40m，最大延深22～39m，厚度0.28～0.30m，平均0.29m，三氧化钨平均品位0.758%～1.593%。
矿石类型主要为石英脉型黑钨矿，主要金属矿物为黑钨矿，次为白钨矿；矿石结构主要有半自形-自形粒状结构、交代残余结构；矿石构造为块状构造和浸染状构造。与矿体形成密切相关的围岩蚀变主要为硅化。
4.1.4 一六石英脉型白钨矿
石英脉型白钨矿脉受北北东向重阳断裂控制，主要产于断裂上盘次一级北东东向节理裂隙中，赋矿地层为天子岭组大理岩化灰岩或大理岩。
矿脉分布于5～12勘探线间，均出露于地表，圈定主要矿脉有1、2、3号脉。矿脉平行出现，矿脉在横向和纵向上均具有膨大缩小、分支复合现象。沿倾斜方向往深部，具有矿脉脉幅变小，矿化变弱的趋势。
矿脉主要特征见表1。矿石类型主要为石英脉型白钨矿，主要金属矿物为白钨矿，有少量闪锌矿、方铅矿；矿石结构主要有半自形—自形粒状结构、交代残余结构；矿石构造为块状构造和浸染状构造。与矿体形成密切相关的围岩蚀变主要为硅化和碳酸盐化。
4.1.5 大圆墩矽卡岩型白钨矿
大圆墩矽卡岩型白钨矿主要产于宝山岩体与大赛坝组或帽子峰组外接触带层状矽卡岩中，矿化面积达2km2，但能圈定工业矿体的地段不多。
矽卡岩型白钨矿体常成群出现，倾向302°～315°，倾角为47°～59°，呈不规则透镜状、似层状，连续性差，走向延长一般为50～60 m，倾向延伸一般为50m，单层厚为2～38 m。近地表强风化矽卡岩白钨矿化强，均达到工业品位以上，进入深部原生矽卡岩白钨矿化变弱，只有局部达矿化品位。综合本次钻孔揭露情况和前人资料，认为该矽卡岩型白钨矿为原矽卡岩风强风化后次生富集。
矿石类型主要为强风化矽卡岩型白钨矿，矿石呈土状、松散状，主要有用矿物为白钨。
4.1.6 大圆墩云英岩型白钨矿
位于大园墩矽卡岩型白钨矿体下部，是2019年实施“矿产地质调查与找矿预测”子项目发现的矿化类型，为隐伏矿，属该地区最新发现矿化类型。
矿体赋存于岩体顶部蚀变中细粒黑云母花岗岩中，钻孔（ZK2）揭露矿体厚度为16.06 m，WO3品位介于0.066V～0.200%，平均品位为0.100%，伴生银平均品位为1.79 g/t。在16.06 m厚的矿体中，圈定工业矿体三层，厚度分别为5.80 m、1.00 m、2.01 m、WO3平均品位分别为0.12%、0.13%、0.12%。岩心经荧光检查，白钨矿粒度细，呈脉状、浸染状、星点状分布。
与矿化有关的蚀变有硅化、绢云母化、云英岩化、绿泥石化，矿石中不规则网脉状石英发育。
礦石为变余细粒花岗结构，块状构造；主要金属矿物为白钨矿，次为黑钨矿、黄铁矿。
4.2 梅子冲银铅锌矿
梅子冲银铅锌矿床产于观音山背斜西翼，北北东向观音山断裂上盘层状矽卡岩中，赋矿地层为天子岭组大理岩化灰岩或大理岩。
矿带目前已控制范围在3～13勘探线，长约800m，还有向北东方向延伸的趋势。矿带主要分布于观音山断裂上盘，倾向280°，倾角45°～75°，由编号V8-1～V8-8及V9-1、V9-2等10个小矿体组成。其中V8-1～V8-8 为银铅锌矿体，矿体长54～308 m，厚0.66～2.37 m，总厚度11.54 m，平均品位Ag657.3×10-6，Pb3.86%，Zn 2.26%。V9-1、V9-2 为钨矿体，矿体厚1.42～1.87 m，品位WO30.21%～0.35%。矿体均为隐伏矿体，赋矿标高0～200 m，埋藏深度60～300 m。
矿石类型主要有银铅锌矿，次为钨矿。矿石的结构有细粒结构、半自形—他形粒状结构、固溶体分离结构、交代残余结构、细脉穿插结构。矿石的构造主要有致密块状构造、脉状构造、角砾状构造、条带构造。
与成矿关系密切蚀变主要为矽卡岩化、钾化、萤石化、绿泥石化。
4.3 赤佬顶锑矿
赤佬顶锑矿床产于天门坳断裂带主干断裂赤佬顶断裂上盘北北西向硅化带、裂隙带、层间破碎带，赋矿地层为天子岭组不纯碳酸盐岩。
目前共发现锑矿体18个，主要形态为呈透镜状，次为似层状，走向北北西、倾向南、南西。矿体走向延长一般为50～190 m，最长可达275m，倾向延伸一般为30～160 m，最深可达218 m，矿体平均厚度为0.35～4.41 m，Sb平均品位为1.36%～14.66%。
矿石类型主要为锑矿。矿石结构主要有半自形—自形柱状、针状结构、他形粒状结构及胶状、皮壳状结构。矿石构造以稀散浸染、细脉浸染、团斑浸染和致密团块状等主，富矿以致密团块状构造为主。
与矿化关系密切的蚀变主要为硅化、方解石化。
4.4 西岸汞矿
西岸汞矿产于位于天门坳断裂带北段西侧，控矿断裂为南北组及北东东组，赋矿地层为天子岭组。
已共发现含汞矿带三条，均产于北东东向陡倾斜断裂破碎带中，其中以Hg1规模最大；矿体呈透镜状、似层状，倾向北西，倾角约为65°，长为160 m，最大延深为258 m，Hg平均品位为0.301%。矿化多富集于含矿带的中上部。
矿石的矿物成分较为简单，金属矿物主要有辰砂、次有少量雄黄、雌黄等。
与矿化关系密切的蚀变主要为白云石化、褪色化、硅化、石英化、重晶石化、黄铁矿化。
5. 成矿规律研究
5.1 成矿时代及物质来源
选取了宝山岩体、崩岗岭岩脉、骏业岩脉、一六钨矿岩脉开展锆石U-Pb年龄测定，取样地点及岩性描述见表2，测定的各个岩体锆石U-Pb年龄结果见表3。U-Pb年龄结果表明，宝山岩体及周边岩脉群形成于151.9±2Ma～157.7±6.4Ma，其中宝山岩体侵位稍早于周边小岩体及岩脉群。
同时，选取了在一六铅锌矿（样号RY01-B1）、一六钨矿（样号RY10-B7）采集样品进行了辉钼矿铼-锇模式年龄测定，其辉钼矿铼-锇模式年龄分别为157.6±2.2Ma、155.6±2.1Ma。辉钼矿铼-锇模式年龄测试结果见表4。
从以上数据对比可知，一六铅锌矿、一六钨矿中辉钼矿的成矿年龄与宝山岩体成岩年龄高度吻合，说明宝山岩体的侵位，为该一六地区成矿带来了成矿物质、流体和热量，为该地区成矿地质体。
5.2 矿床（点）空间分布规律
通过对一六地区矿床（点）空间分布规律发现，其矿床（点）呈北北东向带状分布。以宝山岩体中心，由高温到中温至低温依次分布的主要矿床有：一六铌钽矿、一六钨矿、一六铅锌多金属矿、梅子冲银铅锌矿、赤佬顶锑矿、西岸汞矿，出现了岩体中心部位为铌钽稀有金属矿化、近岩体外接触带为非常复杂的钨、铅锌多金属矿化组合，岩体外接触带为复杂为银铅锌多金属矿化组合，远离岩体则为简单的锑、汞矿化，成矿具有明显的分带性。
5.3 矿化富集规律
通过对野外实地调查和室内资料综合研究，一六地区元素富集、元素共生组合关系均有如下规律：
稀有金属元素富集规律：铌钽矿化强弱与云英岩化等矿化蚀变有关，在白云母花岗岩脉或伟晶岩脉上部云英岩化较强，铌钽矿化也较强，铌钽及锂、铷、铯、锆等矿化趋势是上富下贫，具有同步消长关系，且受控矿元素K、Na等碱金属制约。
一六地区金属矿化主要有稀有金属矿化、钨矿化、铅锌多金属矿化、银铅锌多金属矿化、锑矿化、汞矿化，元素共生组合规律为：稀有金属矿化主要由稀有成矿元素（Li、Be、Nb、Y、W、Mo、Bi）、控矿元素（K、Na）、运矿元素（F、B）三部分组成；高温热液石英脉型黑钨矿元素组合为Li、Be、W、Mo、Cu、Zn、S、As、K、Na、Fe、Mn、F、B;中低温热液石英脉型白钨矿元素组合为W、Ca、Sr、Ba、F;矽卡岩型白钨矿元素组合为W、Ca、Mg、Tr、V、Ni、C；云英岩型白钨矿元素组合为W、Bi、K、Na、F、B ；铅锌（银）多金属矿床元素组合为W、Cu、Pb、Zn、Ag、Fe、S、As；锑矿床元素组合为Sb、F；汞矿床元素组合为Hg、Ba。
元素富集规律和共生组合关系表明：一六地区成矿元素的富集以宝山岩体为中心，向外依次为W、As、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Au、Sb、Hg，显示了地球化学场由宝山岩体中心向外，由高温元素至低温元素的同心环带状排列的规律，元素共生关系呈现由中心的高温复杂组合过渡到中低温简单组合。
6. 找矿预测模型
通过对一六地区不同矿化类型地质特征、矿体特征、成矿规律的初步研究和总结，建立了一六矿田找矿预测模型（图2）。
从以上预测模型可知，燕山早期第三阶段隐伏黑云母花岗岩、北东-北北东向及南北向断裂带及次级裂隙带是找矿预测地质模型的核心，后期找矿方向重点是：①应该围绕黑云母花岗岩接触带及近外带开展；应当紧密围绕北东—北北东向断裂带（如重阳断裂带（F1）、观音山断裂带（F3）、天门坳—牛公锥断裂带）开展；②燕山早期第三阶段岩体顶部穹隆构造及两侧地层层间裂隙和虚脱部位、岩体凹陷或凸起部位是隐伏矿体的重要赋存部位；③物化探异常是间接找矿标。
7. 结论
（1）一六地区位于南岭钨锡多金属成矿带中段南侧，曲仁构造盆地的西缘，区内断裂构造发育，岩浆活动频繁，并具有多期活动，蚀变作用强烈，矿床（点）众多，为粤北钨锡多金属矿集区重要组成部分，是一个地质构造条件有利，赋矿地层完整，成矿物质来源丰富，矿化类型多样，具有进一步找矿前景的地区。
（2）前人地质勘查工作仅局限于地表找矿信息丰富矿床，对于矿床深部及外围勘查较少，地质勘查工作不平衡。区内大园墩云英岩型白钨矿的新发现，改变了以往将矽卡岩型和破碎带型作为主攻矿床的固有观念，丰富了该区矿化类型。钻探揭露显示，云英岩型白钨矿具有良好的找矿前景，将成为该区重要的找矿新方向。
（3）通过对一六地区不同矿化类型地质特征、矿体特征、成矿规律的初步研究和总结，建立该地区找矿预测模型，丰富了成矿理论，为下一步地质勘查工作奠定了基础。该模型的建立为深部及外围地质找矿工作提供了新启示、新思路。
