黃光瓊，韋 訪，周 輝，黃寶寧，何芝慧，韋良喜，覃良朝，董海雨，張珩清

(1. 廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，廣西 南寧 530023；2. 中國—東盟地學(xué)合作中心(南寧)，廣西 南寧 530023)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大坡嶺錫多金屬礦區(qū)屬于揚子陸塊桂北隆起的九萬大山褶斷帶四級構(gòu)造單元。沉積有元古界至下古生界地層，構(gòu)成褶皺基底，加里東運動(廣西運動)褶皺隆起結(jié)束了地槽型沉積后，開始進入上古生界地臺蓋層沉積。本區(qū)經(jīng)歷了四堡、雪峰、加里東、華力西、印支及燕山等構(gòu)造運動，桂北隆起內(nèi)部及周緣斷裂活動強烈，形成復(fù)雜的弧形褶皺和斷裂巖漿巖帶(圖1)。本區(qū)強烈的構(gòu)造運動和巖漿活動，活躍了成礦熱液的上升、遷移、沉淀和改造，伴隨有錫、銅、鉛鋅等礦化，是本區(qū)成為錫多金屬重要成礦區(qū)之一[1-2]。

區(qū)域出露有元古界—泥盆系及第四系。中—新元古界為一套淺海、半深海復(fù)理石泥砂質(zhì)夾火山碎屑巖建造，構(gòu)成結(jié)晶基底，分布于桂北隆起區(qū)。下古生界主要出露寒武系，為一套復(fù)理石、類復(fù)理石夾少量碳酸鹽巖，分布于桂北臺隆周緣。上古生界主要分布于本區(qū)的南部，以淺海相碎屑巖和碳酸鹽巖建造為主。賦礦層位有四堡群、寒武系、泥盆系等，其中四堡群為本區(qū)錫多金屬礦的重要賦礦層位，一洞—五地、九毛—六秀等中大型錫多金屬礦床即產(chǎn)于四堡群中。

區(qū)域巖漿活動強烈，主要分布于三防和元寶山復(fù)式背斜核部。四堡期有普遍的火山或海底火山噴發(fā)，形成超基性—基性、中酸性的巖漿巖。雪峰期則為大面積酸性巖漿侵入，構(gòu)成本區(qū)巖漿巖主體。這些巖漿活動帶來豐富的Cu、Ni、Sn、Zn等成礦物質(zhì)。

區(qū)域上，重力場總體特征為幅值相對較低緩的重力高值區(qū)，重力低異常與礦區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育的四堡期—雪峰期花崗巖密切相關(guān)。區(qū)內(nèi)多數(shù)地層無磁性，局部正磁異常，異常源主要為基性巖體、中基性雜巖體、中酸性巖體及其礦化蝕變帶、酸性巖體的礦化蝕變帶。構(gòu)造復(fù)合部位侵入的磁性巖體或熱液蝕變帶其磁異常呈條帶狀分布，對錫多金屬礦具有指示找礦意義。重熔花崗巖Sn、W豐度明顯較高，而雪峰期花崗巖比四堡期基性中基性巖的Sn、W豐度明顯較高，有利于錫多金屬礦成礦。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)主要出露四堡群魚西組(Pt2y)及丹洲群白竹組(Pt3b)、合桐組(Pt3h)、拱洞組(Pt3g)，四堡群魚西組于礦區(qū)分布較廣，丹洲群僅出露于礦區(qū)東邊，出露面積不大(圖2)。

1)四堡群魚西組(Pt2y)：為一套灰—深灰色變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、二云石英片巖及絹云母千枚巖，是區(qū)內(nèi)錫銅多金屬礦的重要賦礦層位(圖3)。

2)丹洲群

白竹組(Pt3b)：下段的底部為灰、灰綠色變質(zhì)礫巖、變質(zhì)含礫砂巖或含礫綠泥石英片巖，下部為變質(zhì)砂巖夾千枚巖或片巖，上部為千枚巖或片巖；上段為灰—灰綠色鈣質(zhì)片巖、鈣質(zhì)千枚巖夾絹云千枚巖、大理巖。

合桐組(Pt3h)：下部為深灰色千枚巖夾變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖；上部為深灰色炭質(zhì)頁巖夾少量千枚巖。

拱桐組(Pt3g)：為灰色千枚巖夾變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖，底部為硅質(zhì)板巖。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺

礦區(qū)褶皺不甚發(fā)育，魚西組及白竹組呈NE向，以單斜巖層由西向東出露。

2.2.2 斷裂

礦區(qū)內(nèi)斷裂主要為NNW、NE向兩組斷裂。NNW向斷裂主要發(fā)育于橄輝巖體內(nèi)(圖4)，各斷裂基本平行，蝕變特征多相似，主要發(fā)育于橄輝巖中，部分發(fā)育于四堡群魚西組變質(zhì)巖(圖3)，破碎帶寬度一般為1～4 m，產(chǎn)狀200°～290°∠36°～81°，斷裂帶中可見強烈的擠壓破碎，強片理化，蝕變多以硅化、絹云母化、綠泥石化為主，見有褐鐵礦化，礦區(qū)內(nèi)礦體賦存于該組斷裂帶中。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖主要為汪洞單元(Pt2W)中—粗粒斑狀花崗巖體、橄輝巖體(σν)、輝長巖體(Pt2ν)?；◢弾r主要分布于測區(qū)西邊，出露面積不大；橄輝巖體在工作區(qū)內(nèi)分布較廣，呈長條狀、橢圓狀、不規(guī)則狀巖體，礦區(qū)大多礦體賦存于該巖體內(nèi)，或與魚西組接觸帶內(nèi)帶中。礦體成礦與汪洞單元中—粗粒斑狀花崗巖體關(guān)系密切，其對成礦熱液的富集、上升、遷移、沉淀和改造具有決定性作用。

2.4 變質(zhì)作用與圍巖蝕變

礦區(qū)變質(zhì)作用明顯，普遍絹云母化、云英巖化、綠泥石化，其分布范圍大致距含礦破碎帶2～5 m。已知近礦圍巖蝕變有硅化、綠泥石化及少量絹云母化、褐鐵礦化等，綠泥石化、褐鐵礦化與錫礦化關(guān)系密切。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

大坡嶺礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)了6個礦體，分別為V102銅錫鋅礦體，V1、V2、V5錫礦體，V4銅礦體，其中V3銅錫鋅礦體為本區(qū)主要礦體。礦體基本賦存于NNW、NE向斷裂帶中，主要發(fā)育于橄輝巖體內(nèi)，部分發(fā)育于四堡群魚西組石英片巖中，礦體呈透鏡狀、脈狀(圖5a、5b)，部分為細(xì)脈狀分布，礦體主要呈NNW、NE向，產(chǎn)狀為212°～298°∠35°～82°，礦體沿走向和傾向膨脹收縮明顯，局部有分支復(fù)合、尖滅側(cè)現(xiàn)現(xiàn)象，層位和構(gòu)造控礦作用明顯。各礦體地質(zhì)特征見表1。

表1 融水縣大坡嶺礦區(qū)錫礦體特征

3.2 礦石質(zhì)量特征

3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)

半自形粒狀結(jié)構(gòu)：錫石、黃銅礦、閃鋅礦及黃鐵礦呈半自形粒狀分布于斷裂破碎帶中，沿裂隙充填。

鑲嵌結(jié)構(gòu)：錫石、黃銅礦及閃鋅礦呈細(xì)粒他形晶密集分布彼此鑲嵌接觸。

半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦呈半自形—自形晶星點分布于破碎帶中與錫石礦、黃銅礦、閃鋅礦相伴出現(xiàn)(圖6a)。

3.2.2 礦石構(gòu)造

浸染狀構(gòu)造(圖6b)：錫石、黃銅礦、閃鋅礦及黃鐵礦常聚集成大小0.2～3 cm的細(xì)脈狀穿插于破碎帶中。脈石礦物為蛇紋石、綠泥石。

3.2.3 礦物組分

礦石的礦物組成比較復(fù)雜，金屬礦物有鐵閃鋅礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、黝銅礦、銅藍(lán)、方鉛礦、錫石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、毒砂等，非金屬礦物有鉀長石、角閃石、普通輝石、薔薇輝石、石榴石、電氣石、陽起石、黑云母、白云母、絹云母、綠泥石、白云石等。礦石礦物含量測定結(jié)果見表2[3]。

表2 大坡嶺礦區(qū)錫礦礦石礦物組成及含量

3.2.4 礦石類型

礦石自然類型主要為原生錫石硫化物型。礦石工業(yè)類型主要為錫銅鋅礦石，次為錫礦石及銅礦石。

4 成礦機制及礦床成因

4.1 成礦機制

本區(qū)錫多金屬礦成礦因素主要是由四堡-雪峰晚期花崗巖、構(gòu)造、橄輝巖體及四堡群魚西組構(gòu)成的巖漿巖活動(熱源、礦源)、斷裂構(gòu)造(導(dǎo)礦)、圍巖(容礦)的成礦組合。

4.1.1 巖漿巖成礦作用

錫多金屬礦床與雪峰期花崗巖具有非常密切的時空關(guān)系，空間上錫多金屬礦床都圍繞雪峰期花崗巖體分布[4]。雪峰運動導(dǎo)致四堡及雪峰“優(yōu)地槽”沉積建造重熔形成了富含Sn等成礦元素的元寶山花崗巖[5-6]，而其多期次多階段的侵入活動，使其在上升和側(cè)向運移侵位過程中，在構(gòu)造-巖漿-熱液多期多階段活動形成的對流循環(huán)作用下，不斷從圍巖獲取Sn、Cu等金屬元素和礦化劑，最后形成元寶山富含Sn等成礦元素花崗巖[7-8]，Sn高于維諾格拉多夫平均值4～6倍[9]。雪峰期花崗巖形成時代836 Ma～700 Ma，錫石硫化物期生成時代為800 Ma～717 Ma，兩者形成時代較為吻合[8]，桂北錫多金屬礦床中的Sn、SiO2、B、F、W、Bi主要來源于雪峰期花崗巖[4]，因此雪峰期花崗巖體為錫多金屬成礦提供了礦源和熱源條件，且礦體的分布均位于其外接觸帶上，錫多金屬礦成礦與它有著密切的時空關(guān)系。

4.1.2 構(gòu)造控礦作用

構(gòu)造是驅(qū)使地殼物質(zhì)活化和遷移的主要因素，同時為礦質(zhì)的遷移聚集提供了良好的空間場所。本區(qū)的錫多金屬礦床，既受到雪峰期的褶皺和斷裂控制，也受到四堡期褶皺和斷裂的影響，在這主導(dǎo)性構(gòu)造作用下，雪峰期元寶山花崗巖沿著元寶山復(fù)式背斜核部進行了多期次多階段的侵入活動。礦區(qū)經(jīng)歷了多期褶皺變形和斷層活化，形成了以NNW、NE為主的控礦斷裂構(gòu)造，特別是主斷裂旁側(cè)NE向次級羽狀裂隙，控制了錫多金屬礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及分布，而往往斷裂轉(zhuǎn)折端或斷層分叉或復(fù)合部位，錫多金屬礦體品位較富且較厚。

4.1.3 圍巖與成礦的關(guān)系

錫多金屬礦成礦明顯受圍巖巖性控制，本區(qū)錫多金屬礦主要賦存于輝橄巖中，部分賦存于四堡群魚西組石英片巖中，控礦、容礦構(gòu)造在輝橄巖超基性巖發(fā)育時，其中錫多金屬礦體表現(xiàn)為規(guī)模大、有用組分增多、品位較高的特點[10]，屬于硅酸鹽含錫建造類型[11]。除了這些巖石的物理、化學(xué)性質(zhì)對成礦有利外，成礦物質(zhì)來源與這些圍巖也有聯(lián)系[5]。且四堡群的初始同生礦化，為后期的改造疊加成礦奠定了良好的基礎(chǔ)。

4.2 礦床成因

本區(qū)位于區(qū)域構(gòu)造活動、巖漿活動和熱液活動都十分強烈地區(qū)，成礦物質(zhì)來源充分，成礦作用豐富多彩。礦區(qū)未進行過深入地質(zhì)研究工作，但根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)特征及礦床特征，認(rèn)為其礦床成因與臨近的九毛等錫礦成礦機理相同。據(jù)前期對融水九毛等錫礦成礦機理研究資料表明，本區(qū)成礦物理化學(xué)條件變化范圍較大，具有明顯的階段性，熱液成礦早期物理化學(xué)參數(shù)(估測)：溫度350°～250℃，環(huán)境壓力≥500 bar，pH值為6.1～5.0。在這種成礦物理化學(xué)環(huán)境中，據(jù)絡(luò)合物化學(xué)理論定量計算表明，成礦流體中的錫呈二價錫(Sn2+)，主要以羥基絡(luò)合物 [Sn(OH)2] 及氟羥絡(luò)合物形式存在，隨成礦流體運移。當(dāng)成礦流體沿構(gòu)造裂隙或巖體與地層接觸面運移至構(gòu)造減壓整個上升到某一部位，上覆靜巖壓明顯降低，造成一個壓力狀態(tài)急劇降低的環(huán)境，使成礦液體發(fā)生減壓沸騰。處于沸騰狀態(tài)的成礦流體，其內(nèi)部和表面將發(fā)生強烈的氣化現(xiàn)象，大量揮發(fā)組分(H2O、CO2等)逸出，成礦流體氣液分離，由原來的單相流體轉(zhuǎn)變?yōu)闅庖簝上喙泊?，而在沸騰面之下的液相部分，錫、銅等成礦物質(zhì)濃度相對增高，成礦物理化學(xué)條件發(fā)生強烈變化，成礦溫度從300℃左右降至200℃以下，pH值為6.08～4.50，成礦流體鹽度出現(xiàn)大幅度變化，成礦流體溫度和壓力的降低，酸度增加，使含錫絡(luò)合物穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致錫質(zhì)的沉淀。對于錫石硫化物階段形成的礦石來說，礦質(zhì)的富集和錫石的沉淀主要是成礦液體作用于巖體和圍巖產(chǎn)生的強烈蝕變以及花崗巖熱液加入引起成礦物理化學(xué)條件的變化，使成礦液體中呈 Sn(OH)2等形成的錫轉(zhuǎn)變?yōu)?Sn(OH)4，進而水解沉淀出錫石[11]，見圖7成礦模型圖。

本區(qū)錫礦主要成礦溫度集中在中—低溫 (260℃～160℃)[3]范圍，成礦壓力范圍為340～500 bar[3]。礦區(qū)內(nèi)銅錫多金屬成礦所形成的礦種主要涉及Sn、Cu、Zn、Fe、S等。出現(xiàn)的礦體共生組合特征比較復(fù)雜，既有單礦種、同類型的礦體組合，又有多礦種多類型的復(fù)合疊加型礦體，以后一種較為普遍，典型的如2、102號礦體在礦種上出現(xiàn)Sn、Cu、Zn、Fe、S共存。主要金屬礦物為氧化物和硫化物類，主要有錫石、毒砂、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等，它們基本呈線狀沿礦化帶或斷裂帶分布。據(jù)礦物組合分析研究成礦階段可劃分為錫石硫化物階段與錫石云母階段，錫石硫化物階段生成礦物主要為鐵閃鋅礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、黝銅礦、方鉛礦、錫石、磁黃鐵礦、毒砂、綠泥石、白云石、角閃石等，錫石云母階段生成礦物主要為鐵閃鋅礦、方鉛礦、錫石、黃鐵礦、電氣石、黑云母、白云母、絹云母、白云石等。根據(jù)前期對本區(qū)域內(nèi)同類型礦床研究成果及本區(qū)礦體產(chǎn)出環(huán)境、礦物共生組合、圍巖蝕變等地質(zhì)因素綜合分析，認(rèn)為礦區(qū)礦床成因類型為中—低溫?zé)嵋哄a石硫化物型礦床[2]。

5 找礦標(biāo)志

1)地層標(biāo)志：橄輝巖體及四堡群魚西組(Pt2y)石英片巖為本區(qū)主要賦礦層位，尤其是在橄輝巖體發(fā)育近NNW、NE斷裂，受綠泥石化、硅化和絹云母化較強地段，是礦化的有利部位，是最為直接的找礦標(biāo)志。

2)圍巖蝕變標(biāo)志：綠泥石化、硅化、褐鐵礦化、蛇綠巖化較強地段是重要的找礦標(biāo)志。

3)斷裂構(gòu)造標(biāo)志：近NNW、NE斷裂及旁側(cè)北東向羽裂帶，斷層轉(zhuǎn)折端、分支復(fù)合部位是找礦有利地段。

4)花崗巖標(biāo)志：花崗巖凸起脊線附近NNW、NE斷裂系，以及花崗巖凸面的周圍斷裂也是找礦的有利位置。

6 結(jié)論

大坡嶺錫多金屬礦賦存于橄輝巖體及四堡群魚西組石英片巖中，礦體呈透鏡狀、脈狀，受NNW、NE向斷裂構(gòu)造控制明顯。雪峰期花崗巖體為錫多金屬礦床提供了礦源和熱源條件，且礦體的分布均位于其外接觸帶上，錫多金屬成礦作用與其有著密切的時空關(guān)系。礦化元素組合比較復(fù)雜，既有單礦種、同類型的礦床組合，又有多礦種多類型的復(fù)合疊加型礦床；通過礦物共生組合、圍巖蝕變等地質(zhì)因素綜合分析，認(rèn)為礦床成因類型為中—低溫?zé)嵋哄a石硫化物型礦床。

致謝：本文在撰寫過程中受到王瑞湖教授的指導(dǎo)，初稿完成后承蒙陳文倫、宮研高級工程師審閱，在此一并衷心感謝。