论南岭成矿带大宝山斑岩型铜矿的特殊性及其勘查意义.pdf

广东省大宝山矿床是南岭成矿带唯一的大型铜多金属矿床，此次研究在矿区中南部发现了细脉浸染状铜矿的新类型。为确定其是否为斑岩型铜矿的成因类型，本文在梳理南岭成矿带铜成矿条件和成矿规律的基础上，查明了矿区中南部英安斑岩的蚀变和铜矿化特征。综合研究认为南岭成矿带早侏罗世中酸性斑岩的小岩体较多，叠加多期断裂构造和碳酸盐岩建造，非常有利于铜多金属成矿物质的运移、富集。大宝山英安斑岩发育黑云母化、钾长石化、青磐岩化、绢英岩化、泥化等蚀变类型，铜矿化与绢英岩化、绿泥石化关系密切。大宝山铜矿中的英安斑岩沿逆冲推覆构造侵位并呈岩墙状产出，冷却过程中受区域构造应力产生了一组平行裂隙，岩浆房去气作用排出的热液沿裂隙蚀变围岩并充填成矿。大宝山斑岩型铜矿取得的找矿勘查成果表明，“全位成矿，缺位找矿”理念可以有效指导靶区圈定和老矿山外围（深部）找矿勘查，早侏罗世的南岭具有形成较大规模斑岩型铜矿的条件。关键词斑岩型铜矿 细脉浸染状 成矿条件 大宝山 南岭成矿带中图分类号P612 文献标识码A 文章编号0495-5331(2023)04-0716-18Zhao Ruyi,Liu Fengyi,Wang Denghong,Zhang Xiong,Qin Jinhua,Li Kaixuan,Jiang Jinchang,Liu Wusheng,Li Tingjie,Lin Yan.The discussion on particularity and prospecting significance of the Dabaoshan porphyry copper deposit in the Nanling metallogenic beltJ.Geology and Exploration,2023,59(4):0716-0733.0 引言与钨锡矿床在全国具有举足轻重的地位相比（Wang et al.，2020；Legros et al.，2020），南岭成矿带的铜矿床规模和数量都不算突出（黄崇轲等，2001）。广东省大宝山铜多金属矿是南岭成矿带唯一的铜资源量达到大型规模的铜多金属矿床，其开采历史可追溯至唐末宋初。1955年冬，接到凡洞村农民报矿后，多家地勘、科研单位合作，经研究勘查落实该矿床为上覆铁帽（大型），下伏铜（大型）、铅锌（大型）硫化物的复合型矿床，其共伴生的钼（大型）、钨（大型）、铋、镉、镓、铟、铊、铼、硒、碲、金、银等元素也达到了工业利用标准。其成因类型存在火山喷流型（葛朝华和韩发，1987；杨振强，1997）、热液型（刘姤群等，1985；黄崇轲等，2001；Mao et al.，2017；刘武生等，2019）、矽卡岩型（毛景文等，2008；应立娟等，2017；李智斌等，2022）和火山喷流叠加热液富集型（邱世强，1981；戴塔根等，2015；向建华等，2018）等多种争议。20062016年，以火山喷流型、热液型和矽卡岩型矿床成因机制与相应控矿要素为指导的找矿勘查，一直没有取得突破性进展。2017年，我们以铜钨成矿关系为研究切入点，认为doi:10.12134/j.dzykt.2023.04.003收稿日期 2022-05-27；改回日期 2023-05-20；责任编辑 宗兆建。基金项目 东华理工大学博士科研启动基金（编号：DHBK2019307）、中国铀业有限公司-东华理工大学核资源与环境国家重点实验室联合创新基金项目（编号：2022NRE-LH-17）和中国地质调查局中国矿产地质志委托业务项目（编号：H202100191）联合资助。第一作者 赵如意（1982年-），男，博士，2016年毕业于长安大学，矿物学、岩石学、矿床学专业，地质工程师/助理研究员，主要从事成矿规律与找矿方向研究工作。E-mail：。通讯作者 王登红（1967年-），男，博士，研究员，博士生导师，主要从事成矿规律研究和稀有稀散稀土矿产调查评价工作。E-mail：。赵如意716赵如意等：论南岭成矿带大宝山斑岩型铜矿的特殊性及其勘查意义第 4 期大宝山是先铜后钨两期斑岩成矿，并建立了“双推双侵双控”成矿模式，其中英安斑岩既是铜矿的成矿母岩又是有利的赋矿围岩（赵如意等，2019，2021），通过调整勘探线方向和钻孔倾角，在大宝山矿区中南部英安斑墙内探获新增资源量Cu 40.9万吨（共伴生 S 880 万吨、Ag 702 吨、Zn 18.6 万吨、Pb 8.3万吨），其蚀变矿化具有斑岩型铜矿的基本特征（赵如意等，2020a）。但是与典型的斑岩型矿床特征相比，该矿床的特殊性也十分明显。本文在分析南岭成矿带铜成矿条件，总结铜成矿规律的基础上，结合大宝山矿区中南部英安斑岩墙内赋存的斑岩型铜矿特征，讨论了大宝山斑岩型铜矿的赋矿岩体、容矿裂隙、矿化蚀变分带及致矿母岩成因的特殊性，并探讨了其找矿勘查意义。1 区域铜成矿条件与成矿规律南岭成矿带主体位于华夏地块中部（图1a），西起钦杭结合带，东至宁都-翁源断裂（F57），南抵佛冈-丰良东西向断裂南枝（F58），北达武功山南麓断裂（F42）（陈毓川等，1989；徐志刚等，2008）。南岭成矿带的地层从新元古界到第四系都有发育，新元古界为一套浅海-半深海复理石夹火山碎屑岩建造，主要分布于东亚带（王登红等，2023），下古生界复理石夹碳酸盐岩建造主要出露于西亚带（牛志军等，2017）。上古生界是铜成矿有利的浅海碎屑岩和碳酸盐岩建造，主要为中上泥盆统至石炭系的白云岩、灰岩和生物碎屑灰岩（图1b）。中生界多继承上古生界的特点，演化为陆相或海陆交互相碎屑岩、含煤（局部夹火山岩）建造。新生界以陆内断陷沉积为主（赵如意等，2020b；王登红等，2023）。自新元古代中期扬子地块与华夏地块拼合以来，华南大陆进入陆内演化阶段（舒良树，2012；张国伟等，2013；汤家富和戴圣潜，2016）。加里东运动产出的花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩主要分布于前泥盆纪地层分布区（图1b），铜矿化规模较小。南岭地区印支期岩体以南北向或近南北向展布的大型岩基为主，燕山期岩体（群）则为东西向或近东西向展布的大型-超大型岩基（图1b）。虽然印支运动和燕山运动产生的褶皱、断裂为铜成矿岩体的侵位和铜矿体定位提供图1 南岭成矿带铜矿地质简图Fig.1 Geological sketch of copper deposits in the Nanling metallogenic belt1-中-新生代断陷盆地沉积；2-晚古生代至三叠纪盖层；3-下古生界及前寒武纪基底；4-燕山期花岗岩；5-印支期花岗岩；6-海西期花岗岩；7-加里东期花岗岩；8-区域性深大断裂和主要断裂；9-南岭成矿带范围；10-省界；11-大型铜矿床；12-中型铜矿床；13-小型铜矿床；14-铜矿点；15-主要城市1-sedimentation of Meso-Cenozoic fault basin；2-Late Paleozoic to Triassic caprock；3-Lower Paleozoic and Precambrian basement；4-Yanshanian granite；5-Indosinian granite；6-Hercynian granite；7-Caledonian granite；8-regional deep and major faults；9-range of Nanling metallogenic belt；10-provincial boundary；11-large copper deposits；12-medium-sized copper deposits；13-small copper deposits；14-copper deposit spots；15-major cities717地质与勘探2023 年了通道与空间，但是南岭地区燕山期大型-超大型花岗岩岩基的出露，表明该区遭受了强烈的抬升剥蚀，不利于中上部铜多金属矿的保存。然而，在岩基的边部，仍然保存有一部分岩性为花岗闪长斑岩、英安斑岩、安山玢岩、黑云母花岗斑岩、石英斑岩的低侵位小岩体，它们出露面积较小或仍处于隐伏状态（王岳军等，2001；王登红等，2014）。这些岩体内部和周边也发现了规模不一、数量不等的铜多金属矿床、矿点和矿化点。在铜成矿带划分表中，南岭成矿带的铜矿被划归为赣湘粤桂褶皱带燕山-喜马拉雅期Cu（Pb、Zn、Ag、Sn）成矿带（黄崇轲等，2001）。从成矿时间上看，南岭成矿带与同熔型花岗岩相关的 Cu-Pb-Zn元素组合时间较早，如湖南铜山岭（王云峰等，2017）、宝山（路远发等，2006），广东大宝山（刘姤群等，1985；赵如意等，2019；赵晨辉等，2022），而与改造型花岗岩有关的 Cu-Mo-W 元素组合略晚，如广东圆珠顶（楚克磊，2013；Mao et al.，2018）。从成矿空间上看（图1b），南岭成矿带东部亚带的地质格局主体是花岗质岩基侵入加里东构造层（AnD）后上覆中-新生代沉积盖层，仅有铜矿点和铜矿化点产出于岩基边部和外围断裂带附近。中部亚带晚古生代碳酸盐岩建造的发育，有利于铜多金属矿沿构造或层间滑脱带交代充填成矿，如广东大宝山矿床和湖南宝山矿床中部矿区（刘姤群等，1985；陈毓川等，1989；2014；路远发等，2006）。西部亚带主要出露古生界和加里东构造层（AnD），广东圆珠顶花岗斑岩和湖南铜山岭花岗闪长岩这两个燕山早期小岩体分别形成了铜钼矿和铜铅锌多金属矿床（楚克磊，2013；王云峰等，2017；Mao et al.，2018），也有铜矿点沿断层发育于加里东构造层与上古生界过渡部位。值得注意的是，南岭成矿带铜多金属矿具有“大独立、小聚集”的特征。大宝山、圆珠顶、宝山和铜山岭等大中型铜多金属矿床都是孤立产出，而矿点则多沿断裂成串、成簇产出。尤其是西部亚带广西贵港市西侧甘棠镇至镇龙乡一带，面积约200 km2的寒武系细砂-粉砂质板岩和下泥盆统砂岩中，聚集了数十个铜多金属矿的小型矿床和矿点，推测该区深部可能有成矿隐伏岩体，具有较大的找矿潜力。2 大宝山矿区地质广东省大宝山铜多金属矿床位于韶关市曲江区沙溪镇，区域上位于云开-大瑶山隆起带边缘晚古生代坳陷区的曲仁盆地东南缘（图2a）。大宝山矿区北部出露的寒武系八村群高滩组（2g）粉砂-泥质板岩，是矿区出露最老的地层（图2b）。其上不整合覆盖泥盆系，为矿区出露的主要地层。泥盆系自下而上为中下泥盆统桂头群（D1-2gt）砂砾岩、砂岩粉砂岩，中泥盆统东岗岭组（D2d）粉砂质、灰岩、泥灰岩、炭质泥岩、页岩和粉砂岩等，上泥盆天子岭组（D3t）泥质灰岩、白云质灰岩。大宝山矿区西部地层为下侏罗统金鸡组（J1j）炭质泥岩、石英砂岩夹粉砂岩（赵晨辉等，2022）。矿区断裂按产出先后顺序可分为 Fa、Fb和 Fc三组，即铜成矿前控岩控矿的北北西向断裂（Fa）、钼钨成矿前近东向断裂（Fb）和晚期北东向断裂（Fc）。英安斑岩沿北北西向展布的逆冲推覆构造（Fa）侵位，矿区中南部英安斑岩墙长约 2.5 km，宽50300 m，其上部围岩为中泥盆统东岗岭组，下部围岩为下侏罗统金鸡组。矿区北部九曲岭英安斑岩长约1.5 km，宽约800 m。矿区中部大宝山花岗闪长斑岩（165 Ma）侵入至大宝山英安斑岩墙和九曲岭英安斑岩之间（Huang et al.，2017）。矿区北西部船肚花岗闪长斑岩可能原位于大宝山花岗闪长斑岩的深部，因北东向断裂错动上移至当前位置（应立娟等，2017）。最晚阶段产出的基性岩脉宽度一般在0.42 m，侵入至泥盆系、侏罗系、英安斑岩和花岗闪长斑岩之中，侵入界线截然，可见明显的冷凝边。广东省大宝山矿区先有铜铅锌成矿，再叠加钨钼成矿作用，后因氧化淋滤作用形成表生褐铁矿（刘姤群等，1985）。次生褐铁矿、菱铁矿赋存于向斜核部氧化带内（古菊云等，1984），现已开采完毕。块状、似层状铜铅锌矿体赋存于英安斑岩上部外接触带的中泥盆统东岗岭组中，英安斑岩下部与侏罗系的接触带附近发育板状、长透镜状铜多金属硫化物矿体（赵如意等，2019）。矿体围岩蚀变强烈，先是高温阶段的角岩化、矽卡岩（大理岩）化，再叠加中温湿矽卡岩化、（黄铁）绢英岩化、硅化、绢云母化，最后出现方解石化、萤石化、石膏矿化等（瞿泓滢等，2014；赵如意等，2019）。根据矿石矿物组合，大宝山矿区产出的铜多金属硫化物矿石类型主要有磁黄铁矿黄铜矿矿石、黄铁矿黄铜矿矿石、黄铜矿矿石、磁黄铁矿闪锌矿黄铜矿矿石、硫铁矿矿石、闪锌矿方铅矿矿石等（毛伟等，2013；瞿泓滢等，2014；Su et al.，2019；Wang et al.，2019；Qu et al.，718赵如意等：论南岭成矿带大宝山斑岩型铜矿的特殊性及其勘查意义第 4 期图2 粤北大宝山铜多金属矿区域地质（a，b）、矿区地质图（c）（据赵如意等，2020a）Fig.2 Map showing regional geology（a，b）and mining geology（c）of the Dabaoshan Cu-polymetallic deposit in northern Guangdong Province（after Zhao et al.，2020a）1-侏罗系金鸡组；2-石炭系测水组；3-上泥盆统天子岭组；4-中泥盆统东岗岭组；5-中下泥盆统桂头群；6-寒武系高滩组；7-石炭系-第四系；8-泥盆系；9-前泥盆系；10-花岗岩；11-燕山早期第二阶段花岗闪长斑岩；12-燕山早期英安斑岩；13-大理岩；14-灰岩；15-云英岩化；16-矽卡岩化；17-角岩化：18-细脉状铜矿化；19-逆冲推覆构造；20-断层；21-地质界线与推测界线；22-老勘探线及编号：23-斑岩型铜矿勘探线及编号：24-已施工见矿孔；25-遇块状硫化物矿体采空区钻孔1-Jurassic Jinji Formation；2-Carboniferous Ceshui Formation；3-Upper Devonian Tianziling Formation；4-Middle Devonian Donggangling Formation；5-Middle to Lower Devonian Guitou Group；6-Cambrian Gaotan Formation；7-Carboniferous to Quaternary；8-Devonian；9-Predevonian；10-granite；11-second stage of Early Yanshanian granitic diorite porphyry；12-Early Yanshanian dacite porphyry；13-marble；14-limestone；15-greisenization；16-skarnization；17-hornalization；18-fine-veined copper mineralization；19-thrust nappe structure；20-faults；21-geological boundary and inferred geological boundary；22-previous exploration lines and numbers；23-exploration lines and numbers of porphyry copper deposits；24-constructed drilling holes；25-drilling holes in the goaf of massive sulfide ore bodies719地质与勘探2023 年2020）。辉钼矿和白钨矿与大宝山花岗闪长斑岩相关，辉钼矿主要呈细脉状、浸染状分布于花岗闪长斑岩接触带附近，白钨矿则与石英脉一起穿插于铜多金属矿体及其围岩之中，或是呈浸染状分布于石英脉附近（赵如意等，2019）。3 大宝山斑岩型铜矿特征本节所述大宝山斑岩型铜矿是指产出于矿区中南部英安斑岩墙内的陡倾细脉-浸染状铜矿，此为20182020年大宝山矿区中南部勘查落实的新增铜资源量的主要类型（图2c）。矿区中南部大宝山英安斑岩墙宏观上呈下宽上窄、北宽南窄的楔形，侵位于泥盆系与侏罗系之间的逆冲推覆构造带中。英安斑岩蚀变强烈，从早到晚依次发育黑云母化（图3a、c）、钾长石化（图3c）、青磐岩化（图3f、g）、绢英岩化（图 3d、e）、泥化等蚀变，分带性特征明显。黑云母化英安斑岩呈暗褐色，基质中重结晶出大量褐红色微晶黑云母，呈鳞片状均匀分布或集合体产图3 大宝山斑岩型铜矿蚀变矿化与脉体特征图Fig.3 Photos of alteration mineralization and veins characteristics from the Dabaoshan porphyry copper deposit a-黑云母化英安斑岩；b-黑云母化微观特征；c-钾长石化沿A脉叠加于黑云母化之上；d-绢英岩化英安斑岩及其中发育的B脉和D脉；e-绢英岩化英安斑岩微观特征；f-青磐岩化带内绿泥石化英安斑岩；g-绿泥石化英安斑岩；h-C脉；i-H脉；j和k-细脉状硫化物；l-绿泥石化英安斑岩；Bi-黑云母；Cc-方解石；Chl-绿泥石；Cpy-黄铜矿；Po-磁黄铁矿；Pro-青磐岩化；Py-黄铁矿；Q-石英；Ser-绢云母；Sph-闪锌矿；Tet-黝铜矿a-biotitization dacite porphyry；b-microscopic characteristics of biotitization；c-potash feldspathization overprint on biotitization along both sides of A type vein；d-sericitization dicite porphyry and B，D types veins；e-microscopic characteristics of sericitization dicite porphyry；f-chloritization dicite porphyry in propylitization altered zone；g-chloritization dicite porphyry；h-C type vein；i-H type vein；j and k-fine-veined sulfide；l-chloritization dicite porphyry；Bi-biotite；Cc-calcite；Chl-chlorite；Cpy-chalcopyrite；Po-pyrrhotite；Pro-propylitization；Py-pyrite；Q-quartz；Ser-sericite；Sph-sphalerite；Tet-tetrahedrite720赵如意等：论南岭成矿带大宝山斑岩型铜矿的特殊性及其勘查意义第 4 期出。受后期蚀变叠加，残留的黑云母化英安斑岩主要分布 B1线以北，残留范围南浅北深、南小北大。钾长石化沿裂隙呈弥散晕状叠加于黑云母化英安斑岩之上，常见于B3线以北，400600 m高程，靠英安斑岩上部内接触带附近（图4）。其向上过渡为绢英岩化、泥化，向下过渡为青磐岩化，裂隙密集程度决定了叠加于黑云母化之上蚀变的强弱。大宝山英安斑岩内的铜硫矿化以细脉状产出为主（图3d，f，hk），部分呈浸染状产出（图3g，l），有的呈块状产出于矽卡岩捕掳体内及接触带附近。围岩和英安斑岩内部的石英硫化物细脉密集陡倾产出，倾向290310，倾角6575，宽度0.55 mm为主，少量的晚阶段含闪锌矿、方铅矿脉体宽度可达535 cm。按照脉体矿物组成、产出先后，大宝山英安斑岩中的脉体可划分为A脉、B脉、C脉、D脉和H脉等类型。A脉为几乎不含硫化物的石英脉，脉体呈浅灰色，以发育弥散状钾长石化为特征（图3c）；B脉边界平直（图3d），石英呈白色-透明状，以脉体中心发育一条缝合线状硫化物为特征，其两侧蚀变晕不发育；C脉一般较细，只有0.53 mm，以纯硫化物充填为特征（图3h），有时可见以黄铜矿为主的C脉，脉体两侧几乎不发育蚀变晕；D脉是细脉状石英硫化物矿体的主体，最显著的特征是平直的脉体两侧对称发育绢英岩化蚀变晕，当脉体密集程度变大时，残留的黑云母化、青磐岩化就会减少，逐步过渡为强烈绢英岩化；H脉的宽度一般较宽，约315 cm，脉内矿物分带性良好，自边部向内依次可见石英黄铁矿黄铜矿闪锌矿方铅矿方解石等（图3i），有时发育梳状石英，常穿切早阶段脉体，主要分布于英安斑岩下部内接触带或上部强绢英岩化蚀变带内（赵如意等，2020a）。有时可见含白钨矿石英脉截切了硫化物细脉。已经控制的大宝山英安斑岩墙中的铜矿体主要位于B9B0线之间，尤其是B5线附近，几乎为全岩型铜矿体（图 4）。由于氧化淋滤的叠加富集作用，上部矿体较富，Cu含量为 0.6%1.5%。岩墙上部内接触带附近矿体连续性较好，特别是外接触带围岩为矽卡岩时，但是铜矿化品位只有 0.20%0.35%。当其外接触带围岩为硅化角岩、硅化石英砂岩时，铜矿化连续性变差，品位却略高。铜矿体长5101100 m，宽60265 m，真厚度为5.13201.51 m，平均真厚度 90.63 m，厚度加权品位 0.37%，矿体厚度较稳定，有用组分Cu矿化均匀。块段法、剖面法和 3Dmine体积法估算已控制的资源量为 Cu 40.90万吨，共伴生S 880万吨、Ag 702吨、Zn 18.6万吨、Pb 8.3万吨。B9线以北和427 m高程以下铜矿体，尚未控底封边，大宝山矿区中南部英安斑岩墙及下部接触带附近铜资源量可达大型矿床规模。4 大宝山斑岩型铜矿的特殊性4.1 典型的斑岩型铜矿特征典型的斑岩型铜矿特征斑岩型铜矿原指斑岩体内产出的细脉-浸染状铜矿（Ransome，1904）。随着时代发展，许多与斑岩有成因联系的 Mo、W、Sn、Cu、Pb、Zn、Au、Nb、Ta、REE及U矿床，均被称为斑岩型矿床。芮宗瑶和张洪涛（1986）定义的斑岩型矿床不受矿种限制，但是与斑岩要有成因联系，呈细脉-浸染状赋存于岩体及外接触带的硅铝质围岩中，同一深部机制形成的斑岩型、矽卡岩型、热液脉型、层控型及火山有关的矿床“多位一体”产出，这些矿床既有成因联系又有特征差别。杨志明和侯增谦（2009）及Sillitoe（2010）将矽卡岩至浅成低温热液型多金属矿床归入斑岩成矿系统。自此，斑岩型矿床的定义是指在斑岩体成矿机制下，“岩性全位”、“构造全位”、“空间全位”、“温度全位”和“元素组合全位”等多个“全位成矿”一体模型，将矿床勘查拓展至矿区、矿田范围，更具找矿勘查指导意义。斑岩型铜矿不仅可形成于活动岛弧和大陆边缘，也可形成于碰撞造山、陆内造山、后碰撞伸展或非造山环境（Cooke et al.，2005；Sillitoe，2010；Hou et al.，2015；李晓峰等，2019）。成矿岩浆在经历熔融-同化-贮存-均一（MASH）作用及角闪石大量分离结晶后，高氧逸度、富水的成矿母岩浆才上升至上地壳底部的岩浆房聚集（Richards，2015；Du and Audtat，2020）。岩浆房中的透岩浆流体将成矿物质源源不断地汲取到岩浆房顶部（罗照华等，2008；Lee and Tang，2020；陈华勇和吴超，2020），然后与成矿母岩浆一起快速上升至地壳浅部快速冷凝形成斑岩体和蚀变与矿化（Sillitoe，2018），后期岩浆房去气作用排出的成矿流体会大大提升矿化品位和成矿规模（冷成彪等，2009）。岩浆弧环境的成矿斑岩多为钙碱性系列，而非弧环境的成矿斑岩多为高钾钙碱性系列，它们都具有相对富集 LILE（K、Ba、Sr），相对亏损HFSE（Nb、Ta、Ti、P、Y、Yb）的地球化学特征（Sillitoe，1972；Cooke et al.，2005；杨志明和侯增谦，2009；陈华勇和吴超，2020）。从斑岩体的721地质与勘探2023 年图4 大宝山矿区中南部斑岩型铜矿B5号勘探线剖面图Fig.4 The profile of B5 exploration line of porphyry copper deposit in the central-southern Daobaoshan mining area1-强氧化淋滤层；2-硅化、铜矿化细砂岩、泥岩；3-湿矽卡岩；4-强硅化石英砂岩；5-燕山早期英安斑岩；6-绢云母化英安斑岩；7-钾长石化英安斑岩；8-黑云母化英安斑岩；9-青磐岩化（绿泥石）英安斑岩；10-逆冲推覆构造；11-钻孔位置及编号；12-采空区；13-细脉状硫化物矿体；14-块状、层状、板状硫化物矿体1-strong oxidation leaching layer；2-silicified，copper mineralized fine sandstone and mudstone；3-wet skarn；4-strong silicified quartz sandstone；5-Early Yanshanian dacite porphyry；6-sericitized dacite porphyry；7-potash feldspathization dacite porphyry；8-biotitization dacite porphyry；9-propylitization（chlorite）dacite porphyry；10-thrust nappe structure；11-location and number of drilling holes；12-goaf；13-fine-veined sulfide ore bodies；14-block，layered，and plate-like sulfide ore bodies岩石化学特征与成矿专属性的关系看，Cu-AuCu-FeCuCu-MoMo 成矿母岩的结晶分异程度越来越高，SiO2含量越来越高（芮宗瑶和张洪涛，1986），且富Cl斑岩有利于Cu成矿，而富F斑岩更利于 Mo成矿（冷成彪等，2020）。尽管不同时期定义的斑岩型铜矿涵盖内容有所差异，但是岩体内的蚀变矿化特征相似，多数必备以下两个特点：具备独特的热液蚀变矿化作用，并发育蚀变分带；具备细脉-浸染状、网脉状矿化类型（冷成彪，2020）。值得注意的是，Yang and Cooke（2019）发现超过50%的中国大型斑岩铜矿，其铜的沉淀发生在绢英岩化蚀变带内，特别是绿泥石-绢云母蚀变带，而非通常认为的钾硅酸盐化蚀变带。4.2 大宝山斑岩型铜矿岩体产状的特殊性大宝山斑岩型铜矿岩体产状的特殊性斑岩型矿床的致矿母岩侵位受区域挤压应力机制下的局部张性或张扭性构造控制。如平行于区域地质体展布方向的走滑断裂及与之相交的正断裂（侯增谦和杨志明，2009），特别是大型背斜核部虚脱部位，是斑岩型铜矿床就位的有利空间（芮宗瑶和张洪涛，1986）。致矿母岩多数为浅-超浅成722赵如意等：论南岭成矿带大宝山斑岩型铜矿的特殊性及其勘查意义第 4 期岩株或岩枝，同期或略早产出的岩体是主要的赋矿围岩。围岩蚀变在平面上呈圆形-椭圆状，呈对称的“大白菜模式”分带（Cooke et al.，2005）。大宝山矿区英安斑岩呈岩墙侵位于泥盆系和侏罗系之间的逆冲推覆构造带中，这种岩体产状决定了其不可能发育对称的冠状蚀变带。这也使得岩墙下部侏罗系长英质砂岩中角岩的发育厚度有限，而上部外接触带的中上泥盆统发育有厚大的角岩、矽卡岩和大理岩，其宽度可达上千米，成为热液交代充填形成块状、似层状矿体的最有利围岩。侵位于逆冲推覆构造带内的斑岩型矿床虽然占比较少，但也多处可见。如江西冷水坑、蒙古Oyu Tolgoi矿床、智利EI Indio和LOS Pelambres等矿床都是如此（侯增谦和杨志明，2009；Porter，2016；Piquer et al.，2021）。4.3 大宝山斑岩型铜矿容矿裂隙成因特殊大宝山斑岩型铜矿容矿裂隙成因特殊斑岩型矿床的矿体主要赋存于岩体内部、接触带附近以及围岩之中（芮宗瑶和张洪涛，1986；侯增谦和杨志明，2009；Sillitoe，2010）。典型的斑岩型铜矿容矿空间是由岩体冷凝收缩、静岩压力和静水压力等内因形成的裂隙，矿石矿物的产出受控于网状裂隙，矿石构造以细脉-浸染状为主，矿化较为均匀（Lowell and Guilbert，1970）。赵茂春等（2020）对比了斑岩型矿床容矿裂隙特征后，认为外因裂隙也是斑岩型铜矿的主要容矿空间。外因致裂是区域应力作用的结果，裂隙主要产出于斑岩体内，围岩中裂隙变弱，局部裂隙率增高，脉体产状与区域主构造面平行，矿体也与之平行产出。如前所述，广东省大宝山矿区中南部石英硫化物脉以平行产出于英安斑岩岩墙内为主，围岩中次之，逆冲推覆构造上盘的泥盆系中构造裂隙较下盘侏罗系中的更为发育。矿区石英硫化物脉的产状统计结果表明，贯入有石英硫化物脉的裂隙走向集中于北北东-北东向（图5a）。极赤平投影图中的大多数切点和节理等密度图的浓集区域都位于第二象限的上半部分，石英硫化物脉大多数为北西较陡产状（图 5b，c）。石英硫化物脉的倾向大多数为300310，还有少量倾向为260270者。Roberts（1987）依据里德尔的剪破理论将应变椭球体裂隙系统分为R、R、T、D和P五种主要类型（图5d），这在岩石破裂过程研究和实验模拟中得到了广泛应用和验证。大宝山斑岩型铜矿的石英硫化物脉主要充填了张扭性脉体T，还有一部分充填于小角度（与剪切带边界夹角为 15左右）里德尔剪切裂隙中，英安斑岩的致裂主应力（1）为自北东至南西的逆冲推覆构造应力（图1c，图5d）。所以，大宝山矿区中南部斑岩型铜矿充填石英硫化物脉的陡倾密集裂隙具有外因致裂的特征。4.4 矿化蚀变分带的特殊性矿化蚀变分带的特殊性斑岩型铜矿的蚀变和矿化分带是由成矿流体温度、热液组分、围岩岩性和裂隙系统共同控制的，岩体裂隙系统为成矿物质的迁移和沉淀富集提供了高效的通道和充足的空间（赵茂春等，2020）。弧环境下斑岩型铜矿床的“大白菜”式蚀变矿化分带模型（Cooke et al.，2005）显示，铜矿化品位较高的细脉-浸染状矿石主要分布于钾硅酸盐化的边部，少量以细脉状赋存于绢英岩化带的富黄铁矿壳中。这种内部高温多裂向外过渡为低温少裂的中心式蚀变矿化分带是由内因致裂形成的。外因致裂形成的裂隙系统具有穿透性，多为半封闭-开放状态，岩体本身分异出的成矿热液和深部岩浆房排出的含矿流体在钾硅酸盐化高温蚀变带中少有沉淀卸载，多数迁移至中温绢英岩化带中才沉淀成矿。这与中国非弧环境下形成的大多数斑岩型铜矿的蚀变矿化分带性特征一致（Yang and Cooke，2019）。国内外众多斑岩型铜矿的研究表明，斑岩体本身携带的成矿流体较为有限，其深部岩浆房排气作用产生的热液才是成矿流体的主要来源（冷成彪等，2009）。大宝山英安斑岩墙在侵位早阶段的半封闭环境下，中上部岩体发育自变质黑云母化，其分异出的含矿热液更倾向于向上迁移逸出。在区域应力（1）作用下，黑云母化英安斑岩中发育了开放式裂隙系统（T+R，图5d），深部岩浆房排出的成矿热液沿逆冲推覆构造和开放式裂隙向上运移。高温钾长石化仅在小范围内叠加于自变质黑云母化之上，除绢英岩化带沉淀富集形成细脉-浸染状铜矿体外，还有大量的硫化物向上运移至角岩、矽卡岩中交代充填形成块状、似层状矿体（图4）。同时，沿开放裂隙系统运移至浅部的高硫低温热液在浅部形成了规模宏大的硫化物矿体，此可由大宝山已开采的上覆8600万吨次生褐铁矿（伴生Cu 0.17%0.23%）得到印证。4.5 致矿母岩成因的特殊性致矿母岩成因的特殊性广东省大宝山铜矿的致矿母岩存在争议，但多数观点认为英安斑岩是铜多金属矿的致矿母岩，也是有利的赋矿围岩（刘姤群等，1985；葛朝华和韩723地质与勘探2023 年发，1987；赵如意等，2019，2020a；Su et al.，2019；Qu et al.，2020）。从结构、构造看，大宝山矿区英安斑岩岩相分带性不明显，大宝山矿区英安斑岩自大宝山峰下865 m中段至钻孔ZK7103终孔处的-365 m中段；从矿区南部外围俆屋岩体到北端九曲岭岩体，岩石的矿物组成和结构构造变化不大，仅在个别钻孔中见有斑晶的含量有些许变化，这表明岩体几乎没有侵位时差，且冷凝时间同步。大宝山矿区英安斑岩的地球化学特征显示其为高钾钙碱性的准铝质-过铝质岩浆岩，相对富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Pb，明显亏损Ba、Nb、Ta、Sr、Ti等元素，球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图上呈现轻稀土元素分馏较强、重稀土元素分馏较弱的“左端倾斜、右端平缓、Eu负异常明显”的特征（赵如意等，2019）。大宝山英安斑岩具有相对较高的87Sr/86Sr值，为0.7098370.711396，143Nd/144Nd值为0.5115600.511678，Nd（t）的范围为-7.6-10.0，t2DM年龄为 1.622.09 Ga（Su et al.，2019；Wang et al.，2019）。锆石176Lu/177Hf 的值为 0.2820800.282456，Hf（t）的值相对集中于-8.0-10.0，Hf同位素两阶段年龄为1.722.38 Ga（Su et al.，2019）。这表明经部分熔融形成大宝山矿区英安斑岩的源岩可能是陆图5 大宝山斑岩型铜矿石英硫化物脉走向玫瑰花图（a），切点赤平投影（b）、等密度（c）及裂隙里德尔应变椭球体（d）Fig.5 Diagrams of the trend rose（a），stereographic projection of tangent point（b），isodensity（c）and fracture Riedel strain ellipsoid（d）of quartz sulfide veins from the Dabaoshan porphyry copper deposit1-侏罗系金鸡组；2-中下泥盆统；3-燕山早期英安斑岩；4-逆冲推覆构造1-Jurassic Jinji Formation；2-Middle-Lower Devonian；3-Early Yanshanian dacite porphyry；4-thrust nappe structure724赵如意等：论南岭成矿带大宝山斑岩型铜矿的特殊性及其勘查意义第 4 期壳深部的下元古界基性物质。在赣南-粤北地区的东坑、临江、南径、上洞、会昌、及河口等几个侏罗纪盆地都产出有成因和源区相似的火山岩（贺振宇等，2007；2008；余心起等，2010；项媛馨和巫建华，2012）。多期壳幔作用产生的多期多阶段岩浆活动，是华南钨、钼、铜等多金属成矿物质多次活化-迁移-富集成矿的主要动力（王登红等，2018）。从接触关系看，大宝山矿区640平硐可见英安斑岩脉侵入至侏罗系之中（刘姤群等，1985），英安斑岩两侧围岩都发育强烈的热接触交代变质作用，以及其中含有侏罗系泥岩捕掳体（赵晨辉等，2022）。这表明英安斑岩侵位时代为175 Ma（王磊等，2012）左右的认识较为可靠。对于英安斑岩中含有大量志留纪岩浆锆石的现象（毛伟等，2013；伍静等，2014；Su et al.，2019；赵如意等，2019；Wang et al.，2011，2019；Qu