湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0八隊 湖南 郴州 423000

天堂山銣錫多金屬礦區(qū)域上位于北北東向武夷山多金屬成礦帶南段與南嶺緯向多金屬成礦帶東端的交匯部位;礦區(qū)出露地層為侏羅系上統(tǒng)高基坪群第二亞群中酸性火山巖,均為噴出相產(chǎn)物,巖性主要為粗安質(zhì)晶屑(巖屑)凝灰熔巖、粗面安山巖、粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、含角礫熔結(jié)凝灰?guī)r組等,屬淺層噴出火山灰?guī)r巖相。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造,按其走向可劃分為近南北向(F8)、北北東向(F2、F4、F10－2)、北東向(F3、)、和北西向(F5、F6)四組,在平面上呈放射狀,在礦區(qū)南部收攏,主要發(fā)育于侵入巖體頂部;礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為燕山第四期淺成—超淺成的侵入花崗巖體,巖性主要有堿長花崗巖,與火山巖同源,空間上受火山成因構(gòu)造控制。

一、礦區(qū)礦化富集規(guī)律

(1)礦床空間分布規(guī)律。角巖化火山巖直接控制了銣礦體的空間分布;巖體隆起部位外接觸帶巖石普遍遭受黑云母化、綠泥石化、絹云母化蝕變,隨著蝕變增強,則形成角巖化火山巖,工業(yè)品位銣礦體均分布于角巖化帶中。遠(yuǎn)離巖體,構(gòu)造欠發(fā)育,巖石蝕變?nèi)?則以銣礦化為主。

(2)南北向構(gòu)造破碎蝕變帶(巖)直接控制了較大規(guī)模的錫礦的規(guī)模及形態(tài)、產(chǎn)狀;如V8－5礦體產(chǎn)于F8南北向斷裂破碎蝕變帶,其形態(tài)產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂形態(tài)產(chǎn)狀的控制。

(3)云英巖體直接控制了云英巖型鎢錫礦的空間位置、規(guī)模及形態(tài)、產(chǎn)狀。云英巖型鎢錫礦均分布于4～7勘探線深部隱伏巖體隆起部位,而隆起呈峰地段,由于石英斑巖的侵位和自變質(zhì)作用,云英巖化、黃玉化最強,礦化最好。

(4)隱爆角礫巖巖筒直接控制了隱爆角礫巖型鉛鋅礦的分布、形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模。礦區(qū)VPz－1、VP－2銣鉛鋅礦均分布于隱爆角礫巖巖筒內(nèi)部。

(5)次級節(jié)理裂隙蝕變帶(巖)直接控制了細(xì)脈浸染型錫礦、鉛鋅礦、銅礦的空間位置、規(guī)模及形態(tài)、產(chǎn)狀;節(jié)理裂隙愈發(fā)育、蝕變愈強,礦化愈強,礦體厚度愈大。如V9－2礦體在節(jié)理密集發(fā)育地段,硅化、赤鐵礦化、黃玉化強烈,礦體真厚度達(dá)10．82m。

礦區(qū)礦化較普遍,自北往南銣、錫、鎢、鉛鋅、銅礦化加強,礦化特征在縱向上總體表現(xiàn)為:淺部以錫、鉛鋅礦化為主;中部以錫、銅、鉛鋅礦化為主;深部以鎢、錫礦化為主(圖2)。銣、錫礦化在不同深度均存在不同程度的富集現(xiàn)象;構(gòu)造破碎蝕變帶(巖)中;黑鎢礦富集于中深部巖體與次火山巖接觸帶附近。

圖2 天堂山各類型礦床主礦體縱向分布圖

二、礦床成因研討

(一)成巖成礦年齡。鋯石SHRIMP U－Pb測定,所測得的花崗巖(鉆孔ZK422－8樣)、云英巖化石英斑巖(ZK301－2樣)的鋯石U－Pb年齡分別為:138．4±1．2Ma、137．7±2．4Ma,均為燕山期巖漿活動的體現(xiàn)。年齡結(jié)果顯示,天堂山錫多金屬礦區(qū)花崗巖、石英斑巖形成時代為早白堊世;通過對蝕變和(或)礦石的黑云母開展Ar－Ar同位素法高精度年齡測試,礦區(qū)銣錫多金屬礦成礦年齡值變化范圍為98．87～161．05Ma。

(二)成礦物質(zhì)來源。成礦物質(zhì)主要來源燕山期花崗巖體,部分來源于巖層。

根據(jù)廣東省資源綜合利用研究所測試資料(表1－1),侏羅系高基坪群第二亞群粗安質(zhì)角礫熔巖、粗安質(zhì)晶屑(巖屑)凝灰熔巖、粗面安山巖、粗安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r等巖石中主要成礦元素Rb、W、Sn、Cu、Pb、Zn、F含量均較高,呈富集趨勢,礦床的形成可能與含礦熱液遷移過程滲透、淬取地層中有用組份有,在有利的構(gòu)造和巖漿活動等條件下富集成礦。

根據(jù)廣東省資源綜合利用研究所測試資料和據(jù)《天堂山錫多金屬礦床地質(zhì)特征與礦床成因研究》(賈宏翔,2016年5月)關(guān)于天堂山礦區(qū)花崗巖體的微量元素和流同位素研究成果:

①在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上,天堂山花崗巖、石英斑巖(脈)與云英巖化石英斑巖均表現(xiàn)出富集Rb、Th、U、Ta、Nb、Hf,強烈虧損Ba、K、Sr、P和Ti的特征,表明礦區(qū)花崗巖和石英斑巖為同源關(guān)系,并經(jīng)歷了強烈的分異演化。

②花崗巖中的 W 含量為3．00～6．22 ppm,Sn含量為17．13～31．50 ppm;石英斑巖(脈)中的 W 含量分別為9．68、24．37 ppm,Sn含量分別為83．01、86．18 ppm,元素豐度均大于酸性巖平均值,表明花崗巖中成礦元素的豐度是成礦的重要物質(zhì);同時通過分析結(jié)果顯示云英巖化石英斑巖中的Cu、Mo、Pb、Zn、Nb、Ta、Rb等元素亦較花崗巖和石英斑巖(脈)中有所增加,表明隨著巖漿的演化,花崗巖中有大量的成礦物質(zhì)進入了熱液流體中,隨流體進行了遷移,為礦床的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

表1 －1 X熒光光譜半定量檢測結(jié)果一覽表

圖2 天堂山礦區(qū)銣錫多金屬礦成礦模式圖

③硫同位素測試(表2－2),礦區(qū)云英巖化石英斑巖中黃鐵礦的δ34S值變化范圍為－0．5～0．1‰。石英脈型礦石中黃鐵礦的δ34S值變化范圍為－0．4～1．7‰;V8－5錫礦石中黃鐵礦的δ34S值變化范圍為3．9～6．2‰?？傮w來看,礦區(qū)硫化物的δ34S分布相對較集中,變化范圍介于－0．5～6．2‰,平均值為2．7‰,表明硫的來源較均一,礦床成礦流體體系的S主要來自于巖漿。

(三)成礦過程。早期巖漿巖形成階段;巖漿晚期結(jié)晶分異－交代期主要特征為交代早期形成巖體發(fā)生鈉化、鉀化等堿質(zhì)交代作用;

巖漿晚期結(jié)晶分異－期后氣液交代期形成云英巖化石英斑巖、云英巖,形成大量的黃玉,以及少量錫石、黑鎢礦、黃鐵礦的金屬礦物;巖漿期后氣成－熱液作用期,巖漿侵入活動晚期,巖體頂部聚集了大量的揮發(fā)分,發(fā)生隱爆作用,形成隱爆角礫巖,同時錫石、黑鎢礦、磁鐵礦等氧化物在該階段大量沉淀,圍巖發(fā)生強烈氣熱蝕變,形成獨立銣礦體。

綜上所述,區(qū)內(nèi)角巖型銣礦、云英巖型銣礦、構(gòu)造破碎蝕變帶(巖)型錫礦、云英巖型鎢錫礦及細(xì)脈浸染型錫礦、鉛鋅礦、銅礦礦床成因是以巖漿期后期氣成－熱液充填交代作用為主的多階段、多期次成礦的,是在不同的演化階段、不同的成礦地質(zhì)條件及不同的部位形成的具成因聯(lián)系的一組礦床,構(gòu)成一個較完整的成礦系列。