邱際瑋

摘要：社垌鎢多金屬礦床位于大瑤山地區(qū)東部，為大型鎢多金屬礦床。本文在野外工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有的研究成果，總結(jié)了社垌礦床地質(zhì)特征、成礦成巖年度、物質(zhì)來(lái)源及大地構(gòu)造背景。通過(guò)分析認(rèn)為，社垌礦床外圍可能存在中低溫?zé)嵋旱V床，具有良好的找礦潛力。

關(guān)鍵詞：大瑤山；社垌；多期成礦；鎢多金屬

大瑤山地區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)中東部，是華南地區(qū)重要的W-Sn多金屬成礦省。自加里東期以來(lái)，該區(qū)構(gòu)造—巖漿作用活躍，形成了大量的中酸性、酸性巖漿，伴隨著WSn-Cu-Mo-Pb-Zn-Au-Ag礦床產(chǎn)出。近年來(lái)，該區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大黎鉬礦、圓珠頂鉬銅礦、社垌鎢多金屬礦床等一系列大中型礦床，使得大瑤山地區(qū)成為找礦勘查的重點(diǎn)靶區(qū)。為了更好地了解大瑤山地區(qū)礦床特征及成礦規(guī)律，本文對(duì)社垌鎢多金屬礦床特征進(jìn)行了總結(jié)和分析，在此基礎(chǔ)上提出了外圍存在中低溫?zé)嵋旱V床的可能，為進(jìn)一步找礦工作提供參考資料。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

大瑤山地區(qū)位于揚(yáng)子板塊與華夏板塊結(jié)合處、欽杭成礦帶南緣，呈近EW向展布，包括大桂山、大瑤山等兩條山脈，總面積超過(guò)1.8萬(wàn)km3。區(qū)內(nèi)地層發(fā)育較為齊全，自寒武系到第四系地層均有出露；其中，以寒武系地層最為發(fā)育。寒武系地層分布在該區(qū)的中部，為一套類復(fù)理石砂巖建造，厚度超過(guò)9000m；巖性主要為粉砂巖、砂巖、千枚巖及炭質(zhì)頁(yè)巖等。寒武系地層自下到上，可劃分為三個(gè)組：培地、小內(nèi)沖及黃洞口等。區(qū)內(nèi)泥盆系地層較為發(fā)育，底部為一套厚層的底礫巖，上部為淺海相石英砂巖、泥頁(yè)巖、碎屑巖等。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育，主要為褶皺及斷層；其中，NEE向的大瑤山復(fù)式背斜及憑祥—大黎斷裂構(gòu)成了該區(qū)構(gòu)造框架，后期疊加有近SN、NE及NW向斷裂，為該區(qū)成礦提供了物質(zhì)運(yùn)移通道及容礦空間[1]。區(qū)內(nèi)巖漿作用強(qiáng)烈，在區(qū)內(nèi)南部及東部，分布著大量的中酸性巖漿，與區(qū)內(nèi)W-Sn多金屬礦床的形成密切相關(guān)。此外，區(qū)內(nèi)還存在一些后期巖脈，巖性主要由花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖等。

2.礦床地質(zhì)特征

社垌鎢多金屬礦床位于廣西梧州市蒼梧縣境內(nèi)，距離梧州市約58km。該礦床于2011年由廣西地球物理勘察院發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)多年的勘查，該礦床目前已達(dá)大型規(guī)模。礦區(qū)主要出露寒武系小內(nèi)沖組及黃洞口組地層，由細(xì)砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖組成，夾有灰?guī)r夾層，為一套淺海相復(fù)理石建造。小內(nèi)沖組與黃洞口組地層呈整合接觸。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造、褶皺構(gòu)造發(fā)育，主要為NE向的平頭背不對(duì)稱背斜及NW、NE向斷裂，控制了礦區(qū)巖漿巖及礦體的分布方向。此外，礦區(qū)分布著一系列次級(jí)的褶皺及斷裂。礦區(qū)巖漿巖分布廣泛，主要為社山復(fù)式巖體及平頭背花崗閃長(zhǎng)巖脈。其中，社山復(fù)式巖體中巖漿巖大致可以分為兩期：早期為加里東期黑云母花崗閃長(zhǎng)巖，呈巖株產(chǎn)出，長(zhǎng)約3km，寬約2km，侵入寒武系黃洞口組砂巖中；晚期為燕山期花崗斑巖、石英斑巖等，主要呈巖枝狀產(chǎn)出，侵入黑云母花崗閃長(zhǎng)巖中。平頭背地區(qū)出露3條花崗閃長(zhǎng)斑巖巖脈，主要呈NWW向展布，侵入寒武系黃洞口組地層中。

社垌礦區(qū)礦體主要由三部分組成：平頭背礦段、社山礦段及寶山礦段；其中，平頭背及社山礦段主要以鎢鉬礦化為主，而寶山礦段主要以銅礦化為主[2]。社山礦段主要分布在社山復(fù)式巖體中，鎢鉬礦化分布于黑云母花崗閃長(zhǎng)巖中，主要呈白鎢礦—輝鉬礦—石英脈體產(chǎn)出，脈寬1cm～3cm。在礦段下部，分布著少量的矽卡巖，白鎢礦、輝鉬礦等呈浸染狀分布于矽卡巖中。平頭背礦段中，花崗閃長(zhǎng)斑巖脈體侵入寒武系地層中，在其接觸部位形成矽卡巖化蝕變；白鎢礦、輝鉬礦化均呈浸染狀分布在矽卡巖中，礦化與花崗閃長(zhǎng)斑巖關(guān)系密切；其上部同樣為輝鉬礦—白鎢礦—石英脈體，脈體寬1cm～20cm。兩個(gè)礦段中產(chǎn)出金屬礦物主要為白鎢礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦及輝鉬礦，脈石礦物主要為石英、白云母、綠泥石等，礦體主要發(fā)生綠泥石化、硅化、黃鐵礦化等蝕變。寶山礦段同樣位于社山復(fù)式巖體之中、社山礦段南側(cè)，呈隱伏狀產(chǎn)出，礦體以銅礦化為主，黃銅礦主要呈浸染狀、細(xì)脈浸染狀分布于石英斑巖及其附近黑云母花崗閃長(zhǎng)巖中。礦體蝕變主要由絹云母化、綠泥石化及黃鐵礦化，蝕變主要分布在石英斑巖中。

礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)四條礦帶，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ號(hào)；其中，Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ號(hào)礦帶為鎢鉬礦帶，且規(guī)模較大；Ⅳ號(hào)為銅礦體，規(guī)模較小。Ⅰ號(hào)礦帶位于社山礦段，鎢鉬礦脈走向300o左右，寬度大于100m，單礦體厚度在0.28m到1.49m之間，WO3的品位在0.072%～2.94%之間。Ⅱ號(hào)及Ⅲ號(hào)礦帶分布在平頭背礦段；其中，Ⅱ號(hào)礦帶長(zhǎng)約430m，最大深度超過(guò)400m，寬度約300m，單礦體WO3的品位在0.013%～ 0.78%之間，Mo品位在0.001%～0.260%之間。Ⅲ號(hào)礦帶長(zhǎng)約800m，最大深度超過(guò)350m，WO3的品位在0.014%～ 4.630%之間，Mo品位在0.001%～1.210%之間。Ⅳ號(hào)礦脈銅的品位多在0.2%～0.8%之間，長(zhǎng)約150m；礦體呈不規(guī)則帶狀分布在寶山石英斑巖中。

3.成巖成礦年代

社山黑云母花崗閃長(zhǎng)巖及平頭背花崗閃長(zhǎng)斑巖均具有中等SiO2（54.5%～63.0%），較高的Al2O3（15.4%～17.8%）含量，輕/重稀土（La/Yb）N）分異明顯（6.3～13.5），Eu負(fù)異常（0.62～0.70）且均為鈣堿性、I型花崗巖；其初始87Sr/86Sr（0.7086～0.7091）含量較高，？Nd（t）（-6.6～-5.2）、？Hf（t）（-6.3～ 1.6）值較低，表明這些巖體主要形成于古老下地殼的部分熔融。而這些巖體中均包含有基性暗色包體（MME），表明在這些巖體形成過(guò)程中，有地幔物質(zhì)的加入。年代學(xué)研究表明，社山黑云母花崗閃長(zhǎng)巖形成于439.8±3.2Ma，平頭背花崗閃長(zhǎng)巖形成于441.1±2.2Ma，MME形成于440.0±1.7Ma，在誤差范圍內(nèi)一致[3]。寶山石英斑巖具有較高的SiO2（73.13%～77.92%），較低的Al2O3（12.27%～13.62%）含量，鈣堿性、S型花崗巖，輕重稀土分異不明顯（La/Yb）N=1.26-1.66），Eu強(qiáng)負(fù)異常（0.03～0.06），指示該巖體形成于沉積物的部分熔融。LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素定年結(jié)果顯示，該巖體形成于燕山期（約為95Ma），明顯晚于社山及平頭背礦段的W-Mo礦化時(shí)間[4]。

通過(guò)詳細(xì)的地質(zhì)研究，社山、平頭背礦段被認(rèn)為是矽卡巖—石英脈型W—Mo礦化，礦化與社山黑云母花崗閃長(zhǎng)巖及平頭背花崗閃長(zhǎng)斑巖關(guān)系密切。由此可以認(rèn)為社山、平頭背W—Mo礦化形成與加里東期（約440Ma）。通過(guò)選取社山、平頭背W—Mo礦石中的輝鉬礦，進(jìn)行了精確的Re-Os定年，得到其等時(shí)線年齡為439.1±3.5Ma，加權(quán)平均年齡為437±11Ma，也證實(shí)了礦物W-Mo礦化是由形成于440Ma黑云母花崗閃長(zhǎng)巖及花崗閃長(zhǎng)巖侵入而形成[2]。此外，研究認(rèn)為寶山銅礦段的蝕變及礦化特征與斑巖銅礦床相似，因此認(rèn)為寶山礦段為斑巖礦化，是有石英斑巖侵入而引起的。通過(guò)選取寶山礦段輝鉬礦進(jìn)行Re-Os定年，得到等時(shí)線年齡為101.7±4.6Ma，加權(quán)平均年齡為92.5±0.5Ma，在誤差范圍內(nèi)與石英斑巖成巖年齡一致[2]。這些研究證實(shí)了在社垌礦區(qū)存在兩期礦化，早期為W-Mo礦化，形成于加里東期；晚期形成斑巖銅礦化，形成于燕山期。

4.成礦物質(zhì)來(lái)源

在社山、平頭背W-Mo礦段，脈體從早到晚可劃分為石英—黃鐵礦脈、石英—白鎢礦—輝鉬礦脈、石英—多金屬脈以及石英—方解石脈，其形成溫度分別為370oC～550oC，330oC～370oC，330oC～210oC以及150oC～190oC，且從早到晚，流體密度及鹽度均呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。表明成礦流體為巖漿流體，在演化過(guò)程中，地下水不斷加入，從而導(dǎo)致了成礦物質(zhì)的沉淀[5]。He-Ar-H-O-S同位素測(cè)試結(jié)果顯示，W-Mo礦脈中3He/4He為0.46-0.67 Ra，40Ar/36Ar為303.83-388.62，δDV-SMOW為-84‰～-61‰，δ18OH2O為-0.48～5.09，δ34S為-3.8‰～ 1.7‰，表明成礦流體主要來(lái)自于巖漿，在成礦后期有地下水的加入，幔源物質(zhì)在成礦過(guò)程中起到了重要作用[5-6]。

寶山銅礦段成礦流體及成礦物質(zhì)方面的研究還較少，通過(guò)測(cè)量寶山黃銅礦脈體中He-Ar同位素得出，其3He/4He為0.7-1.46Ra，40Ar/36Ar為294.02-316.96，顯示成礦流體同樣主要來(lái)自于巖漿，后期有地下水的加入，而幔源物質(zhì)在成礦過(guò)程中的作用并不明顯[5]。對(duì)于斑巖銅礦，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已做較多的研究，成礦物質(zhì)主要來(lái)自巖漿房。

5.大地構(gòu)造背景分析

前人通過(guò)對(duì)大瑤山—大明山地區(qū)寒武系、泥盆系地層中碎屑鋯石進(jìn)行U-Pb同位素年齡測(cè)試表明，大瑤山地區(qū)缺乏加里東期巖漿作用。而近些年來(lái)，學(xué)者們?cè)诖蟋幧健竺魃降貐^(qū)發(fā)現(xiàn)了桂東巖體（442Ma～412Ma）、牛塘界巖體（約420 Ma）、苗兒山巖體（約412Ma）等一系列加里東期巖體，表明該區(qū)加里東期巖漿作用同樣較強(qiáng)。而在華南地區(qū)，早古生代花崗巖體也廣發(fā)分布在武夷山、云開(kāi)大山、武功山、萬(wàn)洋山—諸廣山等地區(qū)。如宏夏橋巖體（約432Ma）、麥斜巖體（約435Ma）、瑋埔?guī)r體（447Ma～427Ma）、安樂(lè)巖體（約415Ma）等。表明加里東巖漿作用不僅在大瑤山地區(qū)，而且在整個(gè)華南地區(qū)的地殼演化過(guò)程中均起到重要作用。此外，該期巖漿作用與華南W-Mo-Sn-Cu的成礦作用密切相關(guān)，如社垌W-Mo礦化形成于440Ma左右、德保Cu-Sn礦形成于4442Ma～412Ma、牛塘界W礦床形成于425Ma左右。因此，尋找加里東期巖漿的源區(qū)變得尤為重要。由于在武夷山—武功山—云開(kāi)大山一帶產(chǎn)出大量的深熔型片麻狀花崗巖，如明月山巖體形成于445Ma左右、松旺巖體形成于440Ma、板杉鋪巖體形成于418Ma左右。這些片麻狀花崗巖與華南加里東期巖體形成年齡基本一致，由此被認(rèn)為是華南地區(qū)加里東期巖漿的巖區(qū)。然而，鋯石Hf同位素兩階段模式年齡顯示，華南地區(qū)加里東期巖漿巖主要的由中元古下地殼物質(zhì)的部分熔融形成。動(dòng)力學(xué)研究表明，早古生代造山后的伸展垮塌導(dǎo)致了被古俯沖板片交代的巖石圈地幔發(fā)生部分熔融，這些高溫巖漿地墊到下地殼，使得古老下地殼物質(zhì)發(fā)生部分熔融，從而形成了華南早古生代花崗巖[7]。

受古太平洋板塊俯沖的影響，燕山期是華南地區(qū)重要的構(gòu)造—成礦事件，使得華南地區(qū)成為我國(guó)W-Sn-Mo-BiCu-Pb-Zn-Au-Ag等礦床的重要產(chǎn)區(qū)。其中，燕山晚期巖漿活動(dòng)和成礦作用是燕山早期的延續(xù)，但規(guī)模上遠(yuǎn)不如燕山早期。該階段主要形成Pb-Zn-Cu-Mo-Au-Ag等礦床，成礦相關(guān)的巖體主要為淺成的石英斑巖—花崗斑巖—二長(zhǎng)花崗斑巖—正長(zhǎng)花崗斑巖以及相應(yīng)的次火山巖。巖體以準(zhǔn)鋁質(zhì)、鈣堿性為主，且部分巖體中有基性巖包體，表明巖漿形成以殼?；旌蠟橹鞯腎型巖漿巖。構(gòu)造研究表明，華南燕山期處于地殼拉伸環(huán)境，是由俯沖古太平洋下地殼拆沉，導(dǎo)致的地幔上涌的結(jié)果[8]。

6.找礦勘查指導(dǎo)

從時(shí)間尺度上來(lái)看，大瑤山地區(qū)成礦作用主要分為三期：加里東期（約430Ma）、燕山早期（165Ma～150Ma）及晚期（120Ma～80Ma）[9]。其中，加里東期主要形成W-Mo礦化，如社垌W-Mo礦化，武界W-Mo礦化。燕山早期以AuAg-Mo-Pb-Zn等多金屬礦床為特征，如古袍Au礦、圓珠頂Mo-Cu礦。燕山晚期以形成Cu-Mo礦床為特征，如大黎鉬礦、寶山銅礦。加里東期及燕山早期成礦作用已被廣泛的關(guān)注，特別是燕山早期，其為華南最重要的成礦事件，也是找礦勘查的重點(diǎn)。然而，燕山晚期成礦作用長(zhǎng)期被忽略，直到近年來(lái)才有突破；其良好的成礦潛力，可作為未來(lái)找礦勘查的重點(diǎn)研究對(duì)象。

從空間尺度上，大瑤山地區(qū)成礦呈群狀分布，通常中部為斑巖—矽卡巖型W-Mo、Mo、Au礦床，形成溫度較高；外圍為中—低溫?zé)嵋篈u-Ag、Pb-Zn礦床，從而形成多個(gè)礦集區(qū)。礦集區(qū)內(nèi)，高溫礦床與中低溫礦床間可能存在成因關(guān)系。這成為大瑤山地區(qū)，乃至廣西地區(qū)的特色。在社垌礦床外圍，并未發(fā)現(xiàn)大量中—低溫?zé)嵋旱V床，這也暗示其外圍仍然有較大的找礦潛力。此外，從社垌礦區(qū)礦化特征顯示多期成礦相互疊加的特征，因此在后期找礦過(guò)程中應(yīng)多注意蝕變、礦化相互疊加的現(xiàn)象，可能預(yù)示著已發(fā)現(xiàn)礦體邊部或下部存在其他礦體。

7.結(jié)論

通過(guò)已有研究成果，社垌鎢多金屬礦床中存在兩期成礦作用：早期為加里東期W-Mo礦化，晚期為燕山晚期Cu礦化，為一個(gè)多期成礦相互疊加的礦區(qū)。此外，通過(guò)分析大瑤山地區(qū)礦床分布特征可知，大瑤山地區(qū)礦床具有成群出現(xiàn)的特點(diǎn)，由此推斷在社垌礦床外圍可能有尋找中低溫礦床的潛力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳懋弘，黃智忠，李斌， et al.廣西蒼梧社洞鎢鉬礦床花崗巖類巖石的地球化學(xué)特征及其與成礦關(guān)系[J].巖石學(xué)報(bào)， 2012（01）： 201-214.

[2]吳雄兵，彭火坤，趙久軍.廣西蒼梧縣社垌鎢多金屬礦床中輝鉬礦年齡及其地質(zhì)意義[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)， 2020， 034（001）：71-75.

[3]李巍，畢詩(shī)劍，楊振，梁培，唐克非，桂東大瑤山寶山斑巖銅礦床花崗斑巖地球化學(xué)特征及其與成礦的關(guān)系.華南地質(zhì)與礦產(chǎn)， 2015， 30（2）：88-98.

[4]蔣興洲，康志強(qiáng)，許繼峰，馮佐海，熊松泉，吳佳昌，廣西大瑤山隆起寶山銅礦區(qū)斑巖體鋯石U-Pb定年及其地質(zhì)意義.桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2015， 04：766-773.

[5]方貴聰，康志強(qiáng)，馮佐海，付偉，蔣興洲，廣西大瑤山社垌鎢多金屬礦床He-Ar、H-O同位素特征及其地質(zhì)意義.中國(guó)鎢業(yè)， 2017， 32（2）：1-7.

[6]張志強(qiáng)，陳懋弘，莫建明，肖柳陽(yáng)，黃智忠，羅軍，區(qū)朝輝，廣西蒼梧社垌石英脈型鎢鉬多金屬礦床流體演化及來(lái)源示蹤.巖石學(xué)報(bào)， 2014， 30（1）281-291.

[7]關(guān)義立，袁超，龍曉平，張運(yùn)迎，王鑫玉，黃宗瑩，陳蓓，曲少東，華南早古生代花崗巖中暗色包體的成因：巖石學(xué)、地球化學(xué)和鋯石年代學(xué)證據(jù).大地構(gòu)造與成礦學(xué)， 2016， 40（1）：109-124.

[8]邢光福，洪文濤，張雪輝，趙希林，班宜忠，肖凡，華東地區(qū)燕山期花崗質(zhì)巖漿與成礦作用的關(guān)系研究.巖石學(xué)報(bào)， 2017， 33（5）：1571-1590.

[9]Jiang， X.Z.， Kang， Z.Q.， Xu， J.F.， Feng， Z.H.， Pang， C.J.， Fang， G. C.， Wu， J.C.， Xiong， S.Q.， 2017. Early paleozoic granodioritic plutons in the Shedong W–Mo ore district， Guangxi， southern China： Products of re-melting of middle Proterozoic crust due to magma underplating. Journal of Asian Earth Sciences， 141：59-73.