广东大旗山钨锡矿床地质特征及控矿因素

郭杨豪，刘果果

（河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院，河南 郑州 450001）

广东紫金县大旗山锡多金属矿最早发现于20世纪初，从2005年正式进入地质详查工作，但是迄今为止有关该区钨锡矿的研究资料较少。笔者在前人的工作基础上，对大旗山钨锡矿的地质特征及控矿因素进行了研究，为该区后续的勘探工作提供参考资料。

1 区域地质背景

矿区位于粤北地区永梅～惠阳拗陷带、河源断裂与莲花山断裂带之间[1]。由于受多次构造运动的影响，区域断裂发育，燕山期构造岩浆活动强烈。

区域出露的地层自下而上为：侏罗系下统金鸡组及第四系冲洪积层（Q）。侏罗系金鸡组地层是区域上钨锡矿床的主要赋矿层位。

区域主构造线呈北东～南西向展布，构造以断裂为主，褶皱次之，两组主断裂走向分别为北东向和北西向，断裂裂隙有利于含矿花岗岩岩浆的侵位、热液汇聚和成矿。

区内岩浆岩活动以燕山期酸性-中酸性侵入岩为主，主要有燕山第一期中-细粒角闪石黑云母花岗闪长岩（γδy1）、燕山第二期中粒黑云母花岗岩（γy2）、燕山第三期中-粗粒黑云母花岗岩（γy3）、燕山第四期细粒花岗岩（γy4）、花岗斑岩（γπy4）等。燕山第二期花岗岩与区内脉状钨锡矿等矿产的成矿关系最为密切。区域所处的地质构造环境有利于成矿，较常见的矿产多为燕山期内生岩浆热液矿产，分布于与北东向构造有关的次级构造破碎带中。主要矿种有锡矿、钨矿、钼矿等，属中高温热液多金属成矿远景区[2]。

2 矿区地质概况

大旗山矿区位于广东省紫金县南160°方向约14km处，工作区呈近矩形，面积5.12km2，重点工作区包括大旗山和锡山寨两部分。

2.1 地层

矿区出露的地层主要为侏罗系下统金鸡组下段（J1ja）地层及第四系冲洪积层（Q）。

（1）侏罗系下统金鸡组下段（J1ja）：岩性组合从下到上（从西北到东南）主要有：含云母粉砂质页岩夹细粒长石石英砂岩；碳质页岩夹粉砂岩；中粒含云母长石石英砂岩夹泥质页岩；泥质页岩及中粗粒长石石英砂岩与砂页岩互层；含云母粉砂岩、砂岩；中粒长石石英砂岩。侏罗系金鸡组下段的中粒含云母长石石英砂岩夹泥质页岩层具高丰度的钨、锡等金属元素，是该区钨锡富集成矿的矿源层。

（2）第四系冲洪积层（Q）：主要分布于河流或沟谷两侧，主要由砂、砾石、粘土等冲洪积物组成。

2.2 构造

矿区受区域构造影响，断裂构造较为发育，主要发育有北东、北西、南北向三组，其中北东向断裂为矿区的主断裂。

①北东向断裂：走向为20°～40°，长约100m～600m，倾向南东，倾角45°～70°。区内锡、钨、铜、锌矿多充填在该组构造的次级构造裂隙中[3]，北东向断裂是该区锡多金属矿的控矿和容矿构造。②南西向断裂：总体走向140°，长约40m～80m，倾向南西，倾角60°～80°。沿带劈理发育，构造破碎明显，局部充填有含矿石英脉。③南北向断裂：走向基本为南北向，产状近直立，属平移断裂性质。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩为燕山期第二期侵入岩，主要出露在矿区的东北角，面积约占矿区面积的1/5，为区内唯一出露的岩体。代表性岩体主要为中～细粒黑云母花岗闪长岩体（γδy1）。该岩体与区内钨锡矿的生成存在密切联系，钨锡矿床均产于该期侵入岩体外接触带附近的构造裂隙中，显示出该区特有的钨锡矿与岩浆侵入相关的成矿属性。

3 矿床地质特征

广东大旗山钨锡多金属矿床类型是传统的石英脉型钨锡矿，矿体的形态变化受区内成矿破碎带控制。依据矿体形态、矿体产状等特征，自南西向北东划分为断裂破碎带大脉型矿体、断裂破碎带层状型矿体、石英细脉型三种矿体。

3.1 断裂破碎带大脉型矿体

矿体呈相互平行的大脉脉组状充填于锡山寨构造破碎带中，近北东向展布，含矿破碎带与地层走向基本一致。代表性矿体V4，产于NNE向破碎带中，顶底板围岩均为灰白色细砂岩，矿体呈长条大脉状，连续性较好，走向约18°，走向长681m，斜深175m，倾向SE，倾角为50°～80°，矿体平均厚度1.29m，矿体平均品位Sn0.807%、WO30.148%。

3.2 断裂破碎带层状型矿体

矿体呈层状充填于锡山寨构造破碎带中，代表性矿体V13，产于NE向破碎带中，顶底板围岩均为青灰色—灰白色细砂岩，矿体呈似层状、薄层状，走向约62°，走向长248m，斜深93m，倾向SE，倾角为58°～75°。矿体平均厚度1.34m，矿体平均品位Sn0.725%、WO30.085%。

3.3 石英细脉型矿体

矿体呈细脉状产于大旗山花岗岩体外接触带的构造裂隙中，含矿石英脉斜切地层走向。代表性矿体V56（图1），产于北东东向～近东西向构造带中，顶底板围岩为石英细砂岩、偶见黑云斜长花岗岩。矿体以薄脉状为主、零星细脉状，走向近EW向，走向长310m，斜深222m，西段倾向SE，倾角65°；中段及东段倾向SW，倾角50°～82°。矿体平均厚度0.29m，矿体平均品位Sn1.247%、WO30.186%。矿石主要是黑钨矿、锡石，脉石矿物为石英。

平面上来看，以北东角花岗岩岩体为中心，3种矿体的分布具有一定的分带性（图2），自南西向北东依次为：断裂破碎带大脉型矿带→断裂破碎带层状型矿带→石英细脉型矿带。各矿带WO3的含量变化不明显，Sn的含量以北东角大旗山石英细脉较高，且矿化均匀。根据矿物的测温结果表明，断裂破碎带充填的钨锡石硅酸盐型产于中高温热液，而石英产于高温热液，由南西向北东呈温度升高趋势，这说明石英细脉带离岩体中心较近，且与前述石英细脉矿带成矿元素含量较高相吻合。据此推测岩浆是由北东向南西侵入的，矿区北东侧深部也是找矿前景区。

4 矿石特征

4.1 矿石矿物成分

矿石矿物包括金属矿物和脉石矿物两类。金属矿物有锡石、黑钨矿、毒砂、闪锌矿、磁黄铁矿等，主要工业矿物是锡石、黑钨矿；脉石矿物主要有石英、绢云母、玉髓等。

4.2 矿石结构构造

矿石结构：以半自形晶粒状、板柱状为主。锡石为半自形、较自形的多面体球状，呈浸染状分布在脉石中间；黑钨矿一般为半自形～自形的细板状、针状。

矿石构造：以块状构造为主，其次有浸染状、条带状和团块状构造。

图1 大旗山矿区60勘探线剖面图

图2 大旗山钨锡矿矿化分带图

4.3 矿石化学成分

（1）矿石化学成分：断层构造带及石英砂岩裂隙中赋存的Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5比正常石英砂岩高，微量元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sn、Mo、WO3、Bi等成矿元素分别比正常石英砂岩高一至几个数量级，其中Sn为主要有益组分，锡石占总金属量的97%，WO3、Cu、Zn、Bi、Au、Ag为伴生有益组分。

（2）主要有益组分品位变化规律：Sn、WO3品位的高低与断层构造带及石英砂岩裂隙发育程度关系密切，构造带及裂隙发育程度高的部位Sn、WO3品位高，反之则低；矿床上部Sn、WO3品位高，往下矿化逐渐减弱，品位逐渐降低，一般工业矿体在带内420m～600m标高出现；在水平方向上，矿体四周围岩蚀变带Sn、WO3品位逐渐降低，品位变化Sn0.223%～2.560%、WO30.012%～1.680%，属较稳定。选择V1号矿体做Sn、WO3品位相关性分析，结果表明Sn、WO3品位基本是正相关关系（图3）。

图3 V1号矿体Sn、WO3品位关系曲线图

5 控矿因素及成矿模式

5.1 物质基础

区内主要矿种为锡矿，共（伴）生矿有黑钨矿，锡、钨等成矿元素主要由燕山期岩浆侵入活动提供。因此，矿区内燕山期花岗岩体外接触带附近是寻找钨锡矿的有利部位。

5.2 构造条件

区内钨锡矿的形成受北东向断裂控制，次级断裂的交汇部位、断裂破碎带是岩浆及高温气液含矿流体上涌的主要通道。矿体形态和产状与构造带基本一致，具明显的构造控矿、容矿特征。

5.3 成矿过程

区内燕山期岩浆侵入活动频繁，高温含矿热液在上升过程中逐渐冷却，在侏罗系金鸡组地层的断裂破碎带充填形成大脉型、层状型、石英细脉型钨锡矿体，均属岩浆热液充填型矿床。

5.4 成矿模式

断裂破碎带型矿体主要是燕山期黑云母花岗闪长岩岩浆侵入后与围岩发生交代作用，在外接触带的断裂中充填形成锡石硅酸盐脉型锡多金属矿体。锡山寨南段表现为矿体呈大脉脉组产出，大致平行，纵向延伸较长，且连续稳定，产于侏罗系金鸡组砂岩中；锡山寨北段表现为矿体呈层状，产于断裂破碎带中。大旗山石英细脉型矿体主要是燕山期黑云母花岗闪长岩岩浆期后的含锡石英脉热液沿围岩中的断裂上升冷却而成，表现为矿体呈细脉状产于石英脉中，纵向延伸较短，大致平行（图4）。沿矿脉倾斜方向，中部相对富集锡石、黑钨矿，下部矿化逐渐变贫。

图4 大旗山钨锡矿成矿模式图