广西桂北四堡期锡矿成矿地质特征及找矿方向.pdf

矿产地质广西桂北四堡期锡矿成矿地质特征及找矿方向彭磊梁标志韦安伟农刚（广西地质调查院，广西 南宁 530023）摘要四堡期是广西桂北地区重要的锡矿成矿期，对已有地质矿产资料进一步研究，主要对该地区的地层、构造、岩浆岩等基础地质资料系统梳理，在已有典型矿床的基础上，分析成矿特征，总结成矿有利条件，探寻成矿有利地段，总结成矿规律，研究找矿方向，特别是期许拓展深部找矿空间，扩大找矿成果，为广西实现锡矿的找矿突破及国家锡矿产业持续发展有着重要意义。关键词四堡期；锡矿；桂北锡是人类最早发现和使用的金属之一。早在商代，我们的祖先就能用锡、铜、铅生产青铜器皿。由于锡质软有延展性、化学性质稳定，抗腐蚀、易熔，摩擦系数小，锡盐无毒，锡和锡合金在现代国防、现代工业、尖端科学技术和人类生活中得到了广泛的应用。中国锡矿资源丰富，长期以来一直是生产大国，储量和产量均居于世界前列，但是随着矿山的持续开采，锡矿保有储量逐渐减少，现阶段已经严重影响锡矿的可持续发展。四堡期是广西锡矿的重要成矿时期，形成了不少大规模的锡矿床，广西四堡期锡矿主要分布在桂北地区，典型矿床有广西融水县九毛锡矿、罗城县一洞锡矿、环江县九逢锡矿。本文以广西四堡期锡矿成矿地质特征为出发点，总结成矿规律，为在相似地质条件下寻找类似同期矿床提供依据。1.成矿背景桂北地区，四堡期处于扬子陆块东南缘的陆缘裂陷盆地，在半深水至深水盆地环境下，新元古代早期发生了四堡运动，由于扬子陆块与华夏地块相向挤压，两者之间的古华南洋向扬子陆块俯冲，使上扬子东南缘形成岛弧造山带，四堡群褶皱成山。洋壳俯冲在上扬子陆块东南缘四堡地区形成岛弧增生带，地幔岩浆混入壳源物质，形成俯冲岛弧型岩浆杂岩，包括一系列的超基性中性侵入岩，随后是大规模的花岗岩侵入，形成了三防、元宝山、田朋、平兴、青明山等复式岩体。与构造运动伴随的还有区域变质作用，形成千枚岩、板岩、变质砂岩等，部分岩石受动力作用影响发育片理构造，三防岩体受韧性剪切作用影响发育片麻状构造。2.地层桂北地区锡矿床赋存地层主要是新元古界青白口系，主要包括四堡群和丹洲群，四堡群分布于九万大山（融水县三防元宝山）一带，由东向西与上覆丹洲群呈不整合接触；主要由灰、灰绿色变质细砂岩、变质粉砂岩及变质泥质粉砂岩组成，夹有中、基性熔岩、科马提岩、火山碎屑岩及层状或似层状基性-超基性岩。丹洲群主要分布于桂北九万大山至越城岭一带；为浅海陆棚砂泥质岩沉积为主，夹少量碳酸盐岩。在元宝山一带，底部以含砾片岩、含砾千枚岩与下伏四堡群呈平行不整合接触；元宝山以西地区，底部为变质砾岩、变质砂砾岩与四堡群呈不整合接触。3.构造四堡期构造运动以褶皱变形、轴面劈理发育为特色。在近南北向挤压应力作用下，早期形成近东西向轴面南倾的紧闭褶皱、同倾向的轴面劈理（倾角2030），并伴随低绿片岩相的区域变质作用；晚期因持续挤压，近东西向紧闭褶皱的递进发展为同斜倒转褶皱，早期轴面（流）劈理剪切滑动形成向南缓倾（10）、往北剪切逆冲型滑劈理。在空间组合样式上，与贵州梵净山群一系列倾向北西、往南东剪切逆冲的紧闭褶皱、逆断层和北北西倾向近东西走向的韧性剪切带构成对冲变形样式1。4.岩浆岩桂北四堡期岩浆岩广泛发育，岩性主要为基性-超基性侵入岩、中酸性侵入岩，少有火山岩发育（见图1）。图1桂北四堡期侵入岩及典型矿床分布略图1.四堡群；2.丹洲群；3.基性-超基性岩；4.闪长岩；5.花岗闪长岩；6.花岗岩；7.锡矿床基性-超基性侵入岩分布于桂北九万大山和元宝山一带四堡古岛弧，岩体地表多呈岩株状，面积多在0.5 km2以下，与基性火山岩相伴产出，主要侵入四堡群地层，侵入年作者简介彭磊（1987），男，本科，工程师，从事地质矿产勘查工作。059DOI:10.16631/15-1331/p.2023.04.008龄860830 Ma2。由于地幔岩浆的分离结晶作用，形成具垂直分带的层状堆晶杂岩体，往往在基性-超基性堆晶杂岩体的顶部形成浅色石英闪长岩、闪长岩。岩体受区域变质作用影响，岩石多为低绿片岩相的变质岩。桂北四堡期中、酸性侵入岩主要分布于罗城县宝坛和融水县三防、元宝山地区，沿池洞断裂、四堡断裂、平垌岭断裂呈北北东向展布。岩体规模大小不等，早期主要为中性中酸性侵入岩组合，侵入年龄835820 Ma3，岩体规模较小，岩石类型复杂，多呈岩株、岩脉、岩墙产出，与基性-超基性岩在时间上和空间上均具有密切的关系；晚期以酸性岩为主，侵入年龄826794 Ma3，岩体多呈规模较大的巨型岩基产出。前者主要有本洞、洞马、蒙洞口、才滚、大寨、龙有、洞格、香粉等花岗闪长岩、英云闪长岩岩体，以及李家湾、池洞、七十二坡等百余个中性岩体，岩石组合为辉长闪长岩-闪长岩-石英闪长岩-英云闪长岩-花岗闪长岩；后者主要有三防、元宝山、田朋、平英、青明山等花岗岩体，岩石组合为二长花岗岩-正长花岗岩。5.典型矿床特征桂北锡矿成矿热液来源均为岩浆热液，成矿作用方式以充填作用为主，断裂构造对成矿具有明显控制。按矿物成分、成矿与构造的关系划分矿床，可分为锡石-硫化物型锡多金属矿床和构造蚀变岩型锡矿床，锡石-硫化物型锡多金属矿床以融水县九毛锡矿、罗城县一洞锡矿为代表，构造蚀变岩型锡矿床以环江县九逢锡矿矿床为典型。融水县九毛锡矿分布在元宝山花岗岩体以东的外接触带中，锡矿资源量规模达到大型，矿床的形成与元宝山花岗岩密切相关，花岗岩岩体为锡矿成矿提供了物质来源。矿床中主要矿石矿物有锡石、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿、钛铁矿、磁铁矿、黄铁矿、方铅矿，围岩蚀变有硅化、绿泥石化、白云母化、电气石化、透闪石化和阳起石化。矿床形成大小矿体110条，总体上平行展布于岩体外接触带的四堡群鱼西组片岩，褶皱形成的断裂构造是成矿的有利部位。主要矿体为51号矿体，长约1000 m，倾向控制斜深达247 m，地表离花岗岩岩体600 m，向深部有靠近花岗岩岩体的趋势，其后倾角近直立。罗城县一洞锡矿位于广西罗城县宝坛乡五地村，锡矿的成矿流体主要来自平英花岗岩岩体南段，矿区锡矿资源量规模达到大型。矿床矿石矿物以锡石、黑钨矿、黄铁矿、黄铜矿为主，围岩蚀变为云英岩化、硅化、电气石化、绿泥石化、萤石化。一洞锡矿有锡矿体63条，赋存在四堡群鱼西组变质粉砂岩、砂岩，锡矿体产出受构造控制，大多赋存在一系列北东向断裂或者层间破碎带，这些次级断裂带往往呈雁列式平行产出。矿区主要锡矿体为42号矿体，矿体呈透镜状，长352 m，倾向控制斜深最深245 m，平均厚度26 m，该矿体目前已采空。环江县九逢锡矿床位于三防花岗岩岩体西南部的外接触带上，锡矿资源量也达到大型。三防花岗岩体微量元素Sn是维氏值（维诺格拉夫）的平均值的46倍4，锡矿体的形成与三防花岗岩体有密切关系。矿床矿石矿物以锡石、磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿为主，围岩蚀变为角岩化、云英岩化、硅化、电气石化、黄铁矿化、绢云母化及绿泥石化。九逢锡矿发现8个锡矿体，矿体赋存在四堡群变质砂岩中，断裂构造和韧性剪切带是锡矿有利的容矿构造5。矿区主要矿体为-1号矿体，该矿体为透镜状，长890 m，控制斜深254 m，平均厚度29 m（见图2）。图2环江县九逢锡矿07号勘探线剖面示意图1.四堡群纯橄岩；2-.四堡群文通组；3.纯橄岩；4.砂岩；5.变质砂岩；6.韧性剪切带；7.断层；8.矿体6.找矿方向通过对成矿地质特征及矿床地质资料的研究，提出下一步锡矿找矿的两个方向，一是在对老矿区深部和外围的有利条件寻找新的锡矿体，二是寻找隐伏岩体，以期待形成新的找矿靶区。2012年中国地质调查局实施了老矿山深部与外围找矿计划，项目历时3年，在老矿山深部和外围探获一大批资源储量，证实了老矿山深部和外围存在较大的找矿空间和找矿潜力。笔者通过对融水县九毛锡矿和环江县九逢锡矿地质资料的研究，矿区主要矿体的深部延伸方向，探矿工程并没有完全控制底部，矿体深部往下或者往两侧延伸的可能性存在，还有较大的找矿潜力。通过对四堡期典型锡矿床的研究，成矿物质来源均与四堡期形成的酸性岩体有关，成矿有利构造部位为断裂构造破碎带、韧性剪切带。随着大比例尺的矿产地质调查工作全覆盖，围绕地表岩体寻找新的锡矿床的机会逐渐减少，以地表的小岩枝、小岩株、小岩脉为线索或者以其他技术手段寻找隐伏岩体，综合地球化学及其他找矿信息，形成锡矿找矿靶区，以期待在构造有利部分找到新的锡矿床。参考文献1张桂林.扬子陆块南缘（桂北地区）前泥盆纪构造演化的运动学和动力学研究 D.中南大学，2004.2寇彩化.江南造山带西段桂北四堡地区830 Ma 辉长岩锆石SIMS U-Pb 年代学和岩石地球化学特征及其岩石成因研究 J.地学前缘，2021.3王孝磊.桂北新元古代强过铝花岗岩的成因：锆石年代学和Hf同位素制约 J.岩石学报，2006.4邱检生，周金城，张光辉，等.桂北前寒武纪花岗岩类岩石的地球化学与成因 J.岩石矿物学杂志，2002（03）.5刘家远.华南前寒武纪花岗岩类的构造演化、成因类型及与成矿的关系 J.安徽地质，1994（Z1）.060