浅析广东省陆河县塌山—江西坑地区锡多金属矿找矿前景

2021-03-09 09:50张帅帅朱沛云
世界有色金属 2021年20期
关键词:锡矿莲花山热液

张帅帅,朱沛云

(广东省有色金属地质局九三一队,广东 汕头 515041)

塌山-江西坑地区位于广东莲花山整装勘查区内河田圩幅西侧,汕尾市陆河县县城235°方向、直距18km处,属陆河县新田镇管辖。地理坐标:东经115° 26′ 45″ ~115° 32′ 16″;北纬23° 10′ 44″ ~23°14′26″。本文通过对塌山-江西坑地区地质特征及成矿规律进行初步总结,试图分析该地区锡多金属矿找矿前景,以供研讨。

1 成矿地质背景

塌山-江西坑地区位于武夷成矿带粤东段,北东向莲花山深断裂带中段,莲花山整装勘查区中部,属莲花山锡铜多金属成矿带的核心区域。

1.1 地层

区内仅发育中、新生代地层,侏罗系最先发育,次为第四系,三叠系仅见两处、白垩系仅见一处。三叠系上统-侏罗系下统银瓶山组(T3J1y)由一套黄白及紫灰色、紫红色中厚—厚层状长石英砂岩、岩屑石英砂岩夹粉砂岩和泥岩组成的地层组合。下侏罗统上龙水组(J1sl)主要由一套泥岩、粉砂岩、泥岩为主夹砂岩或砂砾岩组成的地层组合。下侏罗统上龙水组与长埔组并层(J1sl-c)主要由一套泥岩、粉砂岩、长石石英砂岩、岩屑石英砂岩互层地层组合。下侏罗统长埔组(J1c)主要由一套灰白、浅灰色中厚层及厚层状细粒长石组成,以石英砂岩为主,夹岩屑石英砂岩、粉砂岩和泥岩。下侏罗统—上白垩统南山村组(J3K1n)主要为一套流纹质火山碎屑岩、英安质火山碎屑岩,夹少量火山碎屑沉积岩。

1.2 岩浆岩

侵入岩主要为白垩纪黑云母二长花岗岩,呈岩基、岩株与岩钟。此外,尚有少量花岗斑岩、辉长岩、花岗闪长岩、闪长岩、石英斑岩及辉绿岩产出,多呈脉状产出。它们同属莲花山构造岩浆带的组成部分。空间分布上受北东向及北西向、东西向构造控制。区内侵入岩划分为早白垩世与晚白垩世侵入体。

1.3 变质岩

区内变质岩,是粤东莲花山变质岩带的组成部分。动热变质作用使区内形成低压过渡型区域变质岩、接触变质岩与动力变质岩。低压过渡型区域变质岩主要影响的地层为上三叠-下侏罗统银瓶山组(T3J1y)与下侏罗统上龙水组(J1sl),使该岩层变形变质为各类变质砂岩或片岩。接触变质岩主要是由于区内侵入岩为单一的花岗岩类,围岩主要是上三叠至下侏罗统的陆源碎屑岩和少量上侏罗-下白垩统酸性火山岩。这种岩浆成分和围岩条件的单一性决定了接触变质作用及其岩石的单一性,从而形成了一套热接触变质的角岩、角岩化岩石类。动力变质岩主要是由于区内位于莲花山断裂带内五指嶂—锅子嶂动力热变质带,属于中压型变质作用范畴,致使区内花岗岩地区形成一系列糜棱岩或碎裂岩等。

1.4 构造

区内构造形迹广泛发育,以断裂构造发育为主,褶皱构造不甚发育;断裂构造主要发育两组:即北东向断裂与北西向断裂,以北东向断裂为主,北西向断裂次之。

1.5 地球物理特征

区域地层为无~弱磁性,侵入花岗岩体总体属弱磁性。区域总体磁场强度不高,异常值多在-50-50nT,负异常最强地段出现在测区西部塌山附近的北东向断裂带上,显示该断裂与深成热液活动有关,负异常最强地段均位于该断裂与北西向等次级断裂的交汇部位,ΔT最小达-250nT,反映该负磁异常与上述不同方向的构造断裂有关,成矿构造环境非常有利;正异常最高出现于东北部边缘的(ηγk13b)黑云母二长花岗岩体上,ΔT最大值达300nT,可能有其它隐伏岩体或构造存在。

1.6 地球化学特征

区内位于1:5万河田圩幅中,通过1:5万水系沉积物测 量 分 析 了Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Mo、Cd、La、W、Pb、Sn、Ag、As、Sb、Bi、Hg、Au共18项 元 素。经 过对各元素测试结果进行分析和采样点赋值投影,圈定各元素的地球化学图。对数据进行聚类分析及因子分析得到5组元素组合,分别是:①SnBiMoW;②CdAgZnPb;③CuCrNiCo;④SbAsHgAu;⑤LaY。通过以上分析并结合地质特征,在图幅内圈定9个综合异常,其中AS4异常位于地区范围内。

1.7 矿产

本区处于武夷成矿带东侧,莲花山断裂带南西段,为广东省最重要的成矿带之一。区内构造复杂,导致多次、多阶段的岩浆侵位,并为含矿溶液提供良好的通道和赋矿场所,在不同的围岩条件下形成不同类型、丰富多彩的内生金属矿床。内生矿产有锡、钨、钼、铜、铅、锌等,尤以锡最重要,次为钨、铜、钼、铅锌、铁等;矿床规模以中、小型矿床为主,有中型矿床1处、小型3处,矿(化)点22处。该区具有良好的成矿地质条件,矿床点主要分布在五指嶂—锅子嶂动力热变质带中,矿床类型以动力变质热液型矿床为主,还有少量热液裂隙充填脉状矿床、河流沉积型矿床。

2 成矿地质条件分析

2.1 赋矿地层

区内已知的矿床(点),除产在侵入岩(斑岩脉)内接触带外,其它均在外接触带的下侏罗统上龙水组(J1sl)、上龙水与长埔组并层(J1sl-c)及上三叠统-下侏罗统银瓶山组(T3J1y)。锡矿与三叠-侏罗系的关系十分密切。

一方面,从区内已知矿点赋存位置观察并结合前人对区域上地层中Sn元素量特征分析可知,各地层单元Sn元素的含量都高于地壳平均含量,而J1sl-c、T3J1y、J1sl在本区Sn含量具有依次增高的特征。另一方面,区内三叠-侏罗纪地层主要是变质石英砂岩、变质长石石英砂岩等硅铝质或硅质岩石组成。这些岩石的矿物粒度不均匀,孔隙大,性脆。在外力作用下容易破碎,产生性质不同的裂隙,而且渗透性较强,为矿液的运移沉淀提供有利场所,云母石英片岩、石英云母片岩、云母片岩等塑性岩石层常夹于砂岩层中。它们一方面受力作用形成小褶皱或挠曲,也容易形成一些小裂隙,为矿液沉淀提供了空间,但形成的矿体规模不大。另一方面,这些塑性岩层在成矿过程中对矿液的运移起了隔挡作用,使矿液在活泼性较强的岩层中有较充分的时间进行交代,或是形成一个相对封闭的系统,使矿液不致于分散,如塌山矿床中的矿包是一个明显的例子。

区内地层中Sn的丰度较高,可能在沉积时便存在锡石,虽然区内尚未发现沉积锡石,但邻区紫金县铁嶂锡矿下侏罗统深色页岩中,已发现沉积成因的鲕状锡石。因此推测区内T3J1y、J1sl富集Sn与该因素有关。同时,地层中的H2O-、CO2、F含量处于岩浆演化程度高和断裂构造发育这个特定环境,热液与围岩作用使溶液逐渐中和,并提取一部分Sn的成分。因此,区内热液成矿过程中,三叠-侏罗系对Sn的富集、沉淀可能起一定作用。

2.2 动力变质带

区内五指嶂—锅子嶂动力变质带控制着塌山锡多金属成矿带,带内分布有锡矿床(点)22处,塌山锡矿带是三条韧性剪切带中变质、变形程度最高的一条带,区内广泛发育有石榴石-十字石-红柱石二云母片岩以及各种糜棱岩带及片理化带,这些糜棱岩及片岩的片理、面理在后期活动中活化张开,为成矿热液的运移及沉淀提供了良好的空间,控制矿体的产出及形态,成为重要的控矿构造。带内分布的矿床有动力变质热液改造型的塌山锡矿床(中型)、尖吉山锡矿(小型)、湖坑锡矿点、江西坑锡矿点、葫芦铺锡矿点、塘尾锡矿矿点、三角窝锡矿点等20多处矿(床)点。

区内动力变质作用控制区内锡矿床点的分布,从含矿性来看,江西坑锡矿体均赋存于下侏罗统上龙水组第二岩性段(J1sl1)的含十字石片岩中,塌山中型锡矿床其矿体均赋存于下侏罗统上龙水组第三岩性段(J1sl3)的云母石英片岩或石英云母片岩中,两套岩性均受动力变质作用影响发生不同程度变形变质,锡矿体均赋存于其中。区内动力变质作用形成的面理或片理成为区内锡矿富集的重要控矿构造。

2.3 1:5万水系沉积物异常特征

在该区东部塌山-江西坑一带,开展1:5万水系沉积物测量,获得规模大、强度大的锡多金属综合异常。塌山-江西坑锡异常(AS4)呈北东走向,长约4km,宽1.0km~2.5km,异常面积约8km²,元素最高值Sn为2000×10-6。元素组合主要为Sn,其次为Cu、Zn、Bi、Cd、As、Cr、Ni、Mo、Au等,主要成矿元素Sn异常规模较大,具有明显的浓集中心和三级浓度分带,元素间相互套合较好,异常浓集中心位于江西坑-塌山一带,主要异常元素含量值Sn为6.7μg/g~400.0μg/g,Cu为10.4μg/g~115.8μg/g,Zn为92.8μg/g~1364.3μg/g,As为10.29μg/g~235.3μg/g。由此可见,该成矿元素异常的规模很大,强度高。检测结果中出现多个规模较大的且具有三级的SnWCu累加衬值异常,并伴有多个规模较大的三级WMoZn累加衬值异常,可见区内成矿活动强烈,成矿物质来源复杂,成矿作用以高中温热液为主,并伴有低温热液成矿作用。这些异常成矿元素及伴生元素强度高,具有多处明显的浓集中心,且与塌山锡矿床、江西坑锡矿点、湖坑锡矿点、犁壁坑锡矿点等矿(床)展布方向基本一致,关系密切,从异常特征看,异常规模远大于矿化面积,该区南西侧尚未开展1:5万水系沉积物测量,AS4异常往南西侧未封闭;结合区内已有较好的锡多金属综合异常,揭示该区内已知矿床和矿点外围及深部仍有较大的锡矿找矿空间。

2.4 已知矿 (化)点情况

区内处于莲花山整装勘查区中部塌山锡矿远景区,区内构造复杂,导致多次、多阶段的岩浆侵位,并为含矿溶液提供良好的通道和赋矿场所,在不同的围岩条件下形成不同类型的、丰富多彩的内生金属矿床。矿种以锡为主,次为钨、铜、钼、铅锌、铁等,矿床点主要分布在五指嶂—锅子嶂动力热变质带中,矿床类型以动力变质热液改造型矿床为主。除此之外,还有少量热液裂隙充填脉状矿床、河流沉积型矿床,各矿床点特征见表1。

表1 区内主要矿床(点)简表

3 找矿前景分析

3.1 具有优越的成矿地质条件,化探异常、规模大

该区位于武夷成矿带南段、莲花山断裂带南西段,属莲花山锡铜多金属成矿带的核心区域。处于五指嶂-锅子嶂动力热变质带中,岩浆-构造活动强烈,具有较好的成矿与容矿空间,成矿地质条件十分有利,对动力变质热液成矿多金属矿床明显,是粤东重要的锡多金属矿富集区,矿产资源找矿潜力较大。

近年来进行的矿产远景调查在莲花山断裂带南西段划分了东、西两条锡异常带,整个异常带呈北东向展布,长近80km,宽4km~10km。元素最高值Sn为3000×10-6,具4处明显的浓集中心。除Sn元素外,其它元素异常主要有W、Cu、Pb、Zn等,元素最高值Cu为192.5×10-6、Pb为539.4×10-6、Zn为1757.0×10-6、W为406×10-6。

3.2 本区整体工作程度低,部分化探异常仍未检查评价和进一步检查

该区锡异常呈北东走向,长约4km,宽1.0km~2.5km,异常面积约8km²,主要异常元素含量值Sn为6.7μg/g~400.0μg/g,Bi为1.02μg/g~240.05μg/g,Cd为0.104μg/g~0.987μg/g,As为10.29μg/g~235.3μg/g。锡异常浓集中心西侧高潭幅未封闭,主要成矿元素Sn异常规模较大,具有明显的浓集中心和三级浓度分带,元素间相互套合较好。区内地球化学异常明显,目前仅对江西坑区段开展6km2检查评价,发现了6条锡矿体,并进行了浅部钻探验证,在异常区内取得较好的找矿效果。但大部分矿床(点)仅为小型或矿点,查明资源储量的矿点或矿化点仅占其少部分,有待进一步检查评价。

3.3 已知矿床外围存在新的找矿空间

该区塌山锡矿床于1986年提交的Sn金属量7275.92吨,矿体的边界及远景尚未控制。塌山锡矿床动力变质带及锡矿带实际控制面积约3km2,该含矿构造在北东、南西、北西三面继续往外延伸。其北东侧輋寮发现锡异常及动力变质带,南西侧圆潭、三角窝等多处地表及民硐调查发现动力变质带、锡矿化体、水系沉积物锡异常,北西侧江西坑、尖吉山、黎壁坑、羊头坳等多处地表及民硐发现动力变质带、锡矿化体、土壤锡异常,表明该区北东、南西、北西三面均有较大延伸,具较大的锡矿找矿空间。

3.4 已知矿床深部有很大的找矿潜力

统计前人在该区内塌山区段已施工钻孔,控制深度120.62m~349.74m,平均控制深度218.93m。一方面,整体各探矿工程仅控制在最低侵蚀基准面以上,侵蚀基准面以下尚有较大的找矿空间;另一方面,各探矿工程所控制的动力变质带在垂向延深均未控制,在已知矿床深部开展的找矿工作也较少。因此,在侵蚀基准面以下及动力变质带深部延伸的可采深度内,还有很大的找矿空间和资源潜力。

因此,该区具有优越的成矿地质条件,化探异常远景大,已知及新发现矿床(点)与整装勘查区内典型矿床具有相似的地质特点和矿化现象;根据“三位一体”找矿预测理论、相似-类比原理、地质条件组合控矿原理,该区深部、边部存在较好的锡多金属矿找矿潜力。

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