河池丹池礦田
① 模型三十 廣西大廠式錫多金屬礦床找礦模型
一、概 述
中國廣西大廠礦田的錫多金屬礦床與花崗岩體、沉積建造以及構造樣式關系密切,礦體規模大,礦床類型復雜,其中以錫石 - 硫化物型多金屬礦床最為重要,其次為矽卡岩型鋅銅礦床。大廠礦田有長坡錫石 - 硫化物多金屬礦床、巴里 - 龍頭山錫石 - 硫化物多金屬礦床、魚泉洞 - 銅坑和黑水溝矽卡岩型鋅銅礦床、拉么 - 龍箱蓋矽卡岩型鋅銅礦床、茶山銻鎢礦床、灰樂、亢馬等錫多金屬礦床等。大廠礦田礦產資源豐富,主要礦產有 Sn、Zn、Pb、Sb、Cu、W、Ag、In、S、As 等,其中,Sn、Zn、In 等的金屬儲量均達到超大型礦床的規模,馳名中外。
二、地 質 特 征
1. 地質背景
中國廣西大廠礦田位於華南褶皺系西南端的右江褶皺帶上,處於古特提斯構造域和濱太平洋構造域的復合部位 ( 圖 1) 。礦床產於南丹 - 河池晚古生代裂谷盆地的泥盆系中。盆地位於江南古陸西南緣,是右江晚古生代裂谷盆地更靠近大陸一側的次級盆地,盆地內地層為泥盆紀—三疊紀的泥質岩、碳酸鹽岩、硅質岩和碎屑岩等。
圖 1 中國廣西大廠礦田大地構造圖( 引自秦德先等,2004,修編)
丹池大背斜和丹池大斷裂組成的丹池褶斷帶,主體構造呈 NW - SE 走向,背斜軸部逆沖斷層發育,疊加東西向、南北向的斷裂和次級褶皺構造,在構造疊加處有花崗岩侵入,形成大廠、芒場和五圩等多個構造隆起,控制了成礦帶內主要礦田的成岩、成礦作用。
在北西向丹池成礦帶內,自北向南,依次分布有麻陽汞礦、芒場錫多金屬礦田、益蘭汞礦、大廠錫多金屬礦田、北香錫多金屬礦和五圩鉛 - 鋅 - 錫多金屬礦田。已知超大型礦床 2 個,大型礦床 5個,中型礦床 11 個,Sn、Zn、Pb、Sb、Ag、Cu、W、Hg 等礦產地 200 多處。礦床基本上集中分布於大廠、芒場和五圩 3 個礦田,其中又以大廠礦田最為重要。
( 1) 地層
區域地層均為晚古生代裂谷盆地濱海相至淺海相沉積建造,以碳酸鹽岩為主,其次為碎屑岩。大廠礦田中的地層由新到老依次為: 第四系沖洪積層,局部有砂礦; 二疊系中統合山組灰岩、硅質岩夾砂頁岩; 二疊系下統茅口組灰岩; 二疊系下統棲霞組灰岩、硅質岩; 石炭繫上統馬平組灰岩; 石炭系中統黃龍組灰岩; 石炭系下統寺門組灰岩; 泥盆繫上統同車江組灰頁岩互層; 泥盆繫上統榴江組扁豆狀和條帶狀灰岩; 泥盆繫上統榴江組硅質岩; 泥盆系中統馬家坳組灰岩; 泥盆系中統馬家坳組結晶灰岩 ( 西外帶巴里山至龍頭山一帶為礁灰岩) ; 泥盆系下統車河組灰岩、頁岩和砂岩 ( 圖 2) 。
圖 7 中國廣西大廠礦田不同剝蝕面地質、地球物理和地球化學異常響應圖
② (一)南丹-河池錫多金屬礦找礦遠景區(Ⅰ)
南丹-河池錫多金屬成礦區是我國著名的錫多金屬成礦帶,主要位於南丹芒場—河池五圩一帶,在大地構造上位於右江再生地槽與桂中拗陷的拼結地帶,呈NW-SE向,受控於紫雲-南寧區域大斷裂帶。主要出露地層為泥盆系、石炭系、二疊系和三疊系,主要岩性為碳酸鹽岩和碎屑岩。其中中、下泥盆統發育了一套濁積岩,中、上泥盆統有礁灰岩和硅質岩、電英岩等噴流岩產出,為超大型大廠錫多金屬礦的賦存層位。
區內主構造線方向為NW向,有NW向的基底斷裂及近SN向的斷塊構造;蓋層構造以NW向的丹池大背斜和南丹-昆侖關大斷裂為主,褶皺形態一般表現為緊密狹長、呈雁行狀排列,具線形褶皺特點。局部構造隆起控礦明顯,NE向構造疊加形成的5個短軸背斜分別控制了麻陽、芒廠、大廠、北香和芙蓉廠5處礦田的分布。
區內岩漿岩以燕山期的中酸性淺成岩為主,有龍箱蓋岩體,北部的芒場地區見零星分布,呈岩基、岩床、岩牆、岩脈產出。岩石種類有花崗斑岩、石英斑岩、閃長玢岩、石英閃長岩、石英安山玢岩等。據重力異常推斷,南部的五圩地區存在隱伏岩體。各岩體呈串珠狀分布於丹池大斷裂的兩側,或侵入於丹池大背斜、芒場背斜、大廠背斜的軸部。
1:20萬水系沉積物測量結果,錫、銅、鉛、鋅、銀等元素有較好的異常顯示,圈定綜合異常6處,其中已知礦異常3處,未知礦異常3處。異常主要分布於丹池大斷裂帶和巴馬斷裂帶上,異常走向基本與斷裂走向一致,明顯受斷裂控制,分布於丹池大斷裂帶上的異常與錫多金屬礦關系密切,異常形態多為長軸狀,濃集中心明顯,具外、中、內濃度分帶。各元素異常濃集區含量特徵:錫含量大於70×10-6,銅為(57~166)×10-6,鉛大於220×10-6,鋅大於469×10-6,銀大於859×10-9。
該成礦區礦產豐富,種類繁多。已發現大型礦床11處(其中長坡-銅坑和巴力-龍頭山錫多金屬礦達到超大型規模),中型礦床7處,小型礦床9處,集中分布於芒場、大廠、五圩3個礦田內,初步統計累計探明儲量錫125×104t、鉛鋅780×104t,銻130×104t,銅33×104t,鎢18×104t,銀8000t。找礦潛力巨大。
③ (二)典型礦床特徵
1.廣西大廠式錫多金屬礦床
(1)地質背景
廣西大廠式錫多金屬礦床位於華南褶皺系贛湘粵桂褶皺帶南丹-河池褶斷帶上。出露地層主要是泥盆系、石炭系、二疊系,其次是三疊系。泥盆系是重要的賦礦地層,其岩性為一套富含有機質的細碎屑岩-硅質岩-灰岩組合,並發育生物礁。錫主要賦存在灰岩及硅質岩中,銅和鋅多局限於有機質較富的頁岩夾泥灰岩中,汞常見於炭質灰岩或白雲岩化灰岩中。
燕山晚期岩漿多次活動,第二、三、四次黑雲母花崗岩、花崗斑岩、白崗岩與成礦有關,並控制了礦田及礦床的分布。大的岩體均呈隱伏-半隱伏狀產於礦田深部,地表僅見岩牆、岩床或岩脈群。岩體鎢、錫、鉬、鉛、鋅等成礦元素比我國酸性侵入岩平均值高數倍至數十倍,屬殼源重熔型成礦花崗岩。
構造以NW向丹池斷裂和一系列雁行排列的緊密狹長線形褶皺為主體,輔以NE向褶皺和斷裂,復合疊加部位是成岩、成礦的有利部位。礦床緊密地圍繞岩體分布,並產於多組構造疊加隆起的背斜軸部。礦體或礦帶受NW向、NE向、EW向及SN向斷裂、褶皺鞍部的虛脫部位和層向破碎帶、穿層的裂隙帶以及花崗岩體接觸帶控制。
(2)礦床地質特徵
該成礦帶從北西至南東依次分布有麻陽、芒場、大廠、北香及五圩礦田,圍繞燕山晚期花崗岩體表現出明顯的分帶性:鎢鉬礦床直接產於岩體內,錫多金屬礦床鄰近岩體,而銻汞砷硫化物礦床則遠離岩體分布。
大廠礦田位於丹池成礦帶中段,丹池大斷裂和主背斜從礦田中部通過,將礦田分為西、中、東3個礦帶。西礦帶有銅坑、長坡、巴力、龍頭山等錫多金屬礦床;中礦帶有拉么銅鋅礦床、茶山坳鎢銻礦床;東礦帶有大福樓、坑馬等錫多金屬礦床。西礦帶錫多金屬礦床產於上泥盆統硅質岩、條帶狀灰岩、扁豆狀灰岩中,自上而下有大脈型、細脈帶型、似層狀細脈型和似層狀網脈型礦體,其中似層狀網脈型礦體規模巨大;中帶拉么銅鋅礦床屬矽卡岩型,呈似層狀產於龍箱蓋黑雲母花崗岩外接觸帶,並疊加有黑(白)鎢礦-輝銻-石英-螢石脈狀礦床;東礦帶錫多金屬礦床,礦體主要呈脈狀和細脈狀產於中、上泥盆地層中。
大廠礦田主要有銅鋅、錫多金屬、鎢銻3種礦化類型,相應形成矽卡岩型銅鋅礦石、錫石多金屬硫化物(硫鹽)礦石及鎢銻礦石。其中錫石多金屬硫化物礦石是大廠礦區的主要類型,金屬礦物除錫石、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、方鉛礦外,以富含Ag、Cu、Sn的銻鉛硫鹽礦物為顯著特徵。礦石礦場組合表現出一定的分帶性,即鉛、銻的硫化物在礦床上部呈方鉛礦、輝銻礦單金屬硫化物出現,向下則以鉛、銻的硫鹽礦物產出。
圍岩蝕變為岩體接觸帶發育的矽卡岩化、大理岩化,錫石多金屬硫化物礦化期發育電氣石化、鉀長石化、白雲母化、硅化、絹雲母化和菱鐵礦化。
(3)成礦模式
丹池成礦帶大廠式錫多金屬礦床的形成,在時間、空間和成因上與燕山晚期地殼重熔型含礦黑雲母花崗岩有著密切的聯系。由於強烈的燕山運動,引起花崗岩的侵入活動,隨著岩漿分異演化和結晶作用,形成了富含礦質和揮發組分的岩漿期後熱液,在構造作用配合下,含礦熱液沿圍岩的裂隙運移,因物化條件變化,破壞了含礦熱液體系的平衡,造成礦物的快速沉澱,於是圍繞花崗岩體形成了一系列排列有序的、從高溫到低溫的錫多金屬礦床組合:雲英岩型鎢鉬礦床-矽卡岩型銅鋅礦床-高、中溫熱液錫多金屬礦床-中、低溫銀多金屬、鎢銻、汞銻礦床(圖3-1)。
(4)找礦綜合信息標志(模型)
1)地質標志:拗陷帶中多組構造復合疊加隆起的背斜軸部;在背斜軸部發育富Sn的燕山晚期殼源重熔型花崗岩;具有泥盆系中、上統含有機質的細碎屑岩-硅質岩-碳酸鹽岩組合;多組斷裂、裂隙發育;圍岩發育硅化、絹雲母化、綠泥石化、黃鐵礦化和矽卡岩化蝕變;圍統岩體礦化具明顯的分帶。
2)地球物理標志:布格重力異常大型重力梯級變異帶拐彎部的NW向局部重力低,航磁△T局部磁力高、磁力低變異部的正磁異常區。
3)地球化學標志:有明顯的W、Sn、MKo、Bi和Ag、Pb、Zn綜合異常,異常規模大且與礦區對應好。單元素Sn、W、Pb、Zn、Ag等異常亦較明顯。
4)遙感標志:遙感圖像顯示NW向線性構造有成群分布的小環形構造,並有次級NE向線性斷裂與NW向構造相交。
2.廣東曲江大寶山銅多金屬礦床
(1)地質背景
礦床位於華南褶皺系,贛湘粵桂褶皺帶,粵北晚古拗陷區盆邊,斷裂構造交匯區。
1)地層:為富含W、Sn、Pb、Zn、Cu、Ag、Au元素的寒武系、震旦系基底和泥盆系礦源層。礦床賦存於海西期第一個海侵旋迴、由碎屑岩向碳酸鹽岩夾碎屑岩建造過渡的部位。即中泥盆統棋子橋組底部鈣質、白雲質細碎屑岩夾石英細砂岩和上泥盆統天子嶺組灰岩,其性脆、孔隙發育、化學性質活潑。
2)構造:礦床位於坳中隆過渡帶。在長期活動的EW向、NE向斷裂及NW向斷褶帶作用下,礦體定位受EW向斷裂及沿岩層層面、不同岩性界面產生的層間斷裂控制,後期褶曲致使礦體增厚、富集。
3)岩漿岩:與燕山期淺成-超淺成殼幔混合源中酸性花崗閃長岩、次英安斑岩有關。
圖3-1 丹池成礦帶與燕山期黑雲母花崗岩有關的錫石硫化物多金屬成礦模式圖
(2)礦床特徵
礦床類型有接觸交代型鎢鉍礦床、斑岩型鉬礦床、岩漿熱液銅鉛鋅礦床(伴生金銀)及風化淋濾褐鐵礦礦床。
銅鉛鋅礦體為似層狀、透鏡狀並與地層同步褶曲,以多層狀富集於向斜槽部。礦石礦物組合復雜,由上至下主要有:菱鐵礦、黃鐵礦組合,黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦(銀)組合;磁黃鐵礦、黃銅礦(金)組合及外圍白鎢礦、黑鎢礦、輝鉬礦組合。圍岩蝕變主要有硅化、絹雲母化、綠泥石黃鐵礦化,碳酸鹽岩化以及外圍接觸交代型礦床的矽卡岩化。
(3)成礦模式
礦床位於復式背斜傾狀端及穹隆邊緣;分布於中、上泥盆統灰岩夾細砂岩與中下統碎屑岩過渡層中;發育高角度斷裂及中等幅度褶曲;出露燕山期淺成 超淺成中酸性殼幔混合源(同熔型)岩漿岩(圖3-2)。
圖3-2 粵北層控銅鉛鋅猛礦成礦模式圖
(4)找礦綜合信息標志(模型)
1)蝕變礦化:廣布鐵錳帽;圍岩具硅化、絹雲母化、綠泥石化或矽卡岩化。
2)地球物理標志:位於布格重力異常北西梯級帶等值線向北東或南西方向拐彎扭曲部位;航磁△T異常,局部磁力高、磁力低成群分布區內的規模較大、形態不規則的正磁異常凹凸變化部位。
3)地球化學標志:有與礦床相對應的化探異常,其組分復雜、套合好、濃集中心及濃度分帶明顯,主要組分是Cu、Mo、Pb、Zn、Ag,其次為 As、Bi、Hg、Ni、Co、V、Cd、Mn、Ba,異常走向為NW向並與礦體延伸一致。
4)遙感標志:有由NWW向與NE向線性構造組成的近EW向展布的菱形構造圖像和由構造或岩漿岩顯示的環形圖像。
3.江西岩背錫礦床
(1)地質背景
礦床位於武夷山隆起區的古生代褶皺帶,屬於閩西-贛東南構造-岩漿岩活動區。中生代以來表現為強烈斷裂、張陷和岩漿活動,沿深斷裂出現大規模的火山噴溢和淺成相的中酸性花崗岩侵位。礦床產於NNE向石城-尋烏深斷裂控制的酸性-中酸性火山岩盆地中。
(2)礦床特徵
岩背礦床位於密坑山破火山口的南東方向,錫礦化發生於EW向、NNE向和NW向斷裂復合地段。成礦作用與超淺成並具隱爆特徵的次火山岩 花崗斑岩活動有關。礦體賦存於雞籠嶂組(J3j)流紋質凝灰熔岩與花崗斑岩的內接觸帶,其中內接觸帶佔三分之二。礦體總體走向NNE,傾向 N,傾角18°。主礦體平面上呈不規則橢圓狀,長450m、寬250m,最厚處達89m。在縱剖面上礦體呈透鏡狀、似層狀。礦石礦物主要有錫石、黃銅礦,其次為閃鋅礦、磁鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦、黑鎢礦、輝銀礦等;非金屬礦物主要有石英、黃玉、綠泥石、絹雲母、螢石等。礦石構造主要為浸染狀和細脈浸染狀構造,部分角礫狀構造,具交代結構、結晶結構、固溶體分離結構等。礦床蝕變發育,呈面型分布。錫礦化主要與黃玉石英化、綠泥石黃玉、石英化關系密切。
(3)成礦模式
岩背礦床與成礦關系密切的含錫花崗岩體不是次火山岩體,而是繼密坑山火山噴發之後,另一構造——岩漿-成礦期的多階段侵入的花崗岩系列,成礦母岩為高侵位細粒似斑狀花崗岩體。成礦岩體有別於斑岩型錫礦床中的次火山岩體(圖3-3)。
圖3-3 岩背錫礦成礦模式示意圖
岩背錫礦床具有多期多階段成礦的特點。含錫花崗岩岩漿期形成銣、稀土和鈮鉭礦化;氣化-高溫熱液期形成岩體內接觸帶的含W、Sn黃玉石英岩帶;高溫-低溫熱液期形成近接觸帶的錫石、閃鋅礦礦床,遠離接觸帶為裂隙型銀礦床。
成礦流體主要來自岩漿熱液,有地表水加入。成礦物質Sn、Fe、Cu、S等主要來自深源同熔中酸性火山-侵入岩。由深源同熔中酸性岩漿分異演化,形成岩漿期後含礦熱氣流體沿大斷裂和古火山通道上升,在適當的構造部位充填交代成礦。
(4)找礦模型
礦床產在橫向疊加於NNE向基底隆起之上的近EW向晚侏羅世火山盆地內的花崗斑岩內外接觸帶。
火山-次火山岩噴發或侵入通道附近並有成礦雜岩體侵入或隱爆角礫岩筒分布,成礦雜岩體前峰和隱爆角礫岩筒頂部或內側是形成礦體的最有利部位。
斷裂、裂隙帶發育部位,特別是多組斷裂復合部位。
(5)找礦標志
有與礦區位置較吻合的Sn、W單元素異常及W、Sn、Mo、Bi綜合異常顯示。礦區通常出現Sn、Be、Bi、Cd、Zn、Ag元素異常,Sn異常襯度大並與Be、Bi、Cd、Zn等元素在平面上疊置,且具明顯的濃集中心。
4.湖南騎田嶺芙蓉錫礦田
(1)地質背景
礦田位於NE向炎陵-郴州-藍山岩石圈斷裂與NW向郴州-邵陽地殼斷裂交匯部,構造位置屬華南褶皺系贛湘粵桂褶皺帶,處於騎田嶺復式岩體南段。出露地層主要為石炭系(碳酸鹽岩間夾粉砂岩、砂岩)、二疊系(底部為碳酸鹽岩,中上部為砂泥質、硅質岩石),二疊系棲霞組為主要賦礦地層。區內褶皺、斷裂發育,以NE向為主,次為NW向和SN向。NE向斷裂最為醒目,主幹斷裂控制著錫礦帶的分布,次級斷裂控制了礦體的形態、產狀、規模。岩漿岩屬騎田嶺復式岩體的一部分,有印支期、燕山期兩個超單元及燕山晚期岩脈。騎田嶺岩體內部共分解為210個呈岩基、岩株、岩瘤、岩脈狀產出的侵入體,燕山早期二長花崗岩、紅長石化花崗岩及燕山晚期花崗斑岩、正長斑岩、細粒花崗岩脈與成礦關系密切。
(2)礦床地質特徵
錫礦體在騎田嶺復式花崗岩體中成群、成帶分布,組成白臘水-安源、黑山裡-麻子坪、山門口-狗頭嶺3個NE向錫礦帶,帶間以區域性斷裂分界。單礦帶長4~8km,寬1~2km。礦床(體)類型齊全。共有矽卡岩-破碎帶蝕變岩復合型(岩體殘留頂蓋)、矽卡岩型(正接觸帶)、雲英岩型(成礦岩體頂面附近)、破碎帶蝕變岩型(岩體中,有綠泥石或雲英岩化兩類礦化蝕變)、蝕變花崗岩型(岩體中,受節理、裂隙帶控制)、岩脈型(細粒花崗岩脈、斑岩脈等)等主要錫礦類型,且自岩體南接觸帶往北向岩體內大致出現以上順序的空間分帶,以矽卡岩-破碎帶蝕變岩復合型錫礦規模最大,次為蝕變花崗岩型和岩體型。
1)破碎帶蝕變岩型:為區內的主要錫礦類型,礦體賦存於岩體內外接觸帶,受NE向破碎帶控制,呈大脈狀、脈狀、透鏡狀產出,具成群成帶分布特點;單脈規模長500~3155m,厚0.8~57.41m,礦物成分較復雜,礦體平均品位0.11%~2.685%,大都在0.8%以上。該類型礦床以芙蓉礦田19號礦脈為典型代表,近地表受構造破碎帶及矽卡岩分布范圍的雙重控制,與礦化矽卡岩復合形成不規則的厚大礦體,深部則只受斷裂破碎帶的控制,呈脈狀產出。礦體走向長大於2050m,厚9.60~57.41m,礦化蝕變帶寬50~150m,Sn品位0.101%~1.362%,平均品位為0.629%。礦石礦物組合復雜,種類較多,金屬礦物主要為錫石,次為磁鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、白鎢礦、輝鉍礦等;非金屬礦物主要為透閃石、透輝石、石英等。礦石結構主要有結晶結構、交代殘余結構等,構造主要有浸染狀構造、條帶狀構造、塊狀構造等。錫石多為自形-半自形晶,粒狀,粒徑一般為0.1~0.5mm,多呈浸染狀分布於礦石中。礦石類型以磁鐵礦-錫石礦石、透輝石透閃石-錫石礦石為主。圍岩蝕變類型主要為雲英岩化、鈉長石化、綠泥石化、絹雲母化、矽卡岩化、硅化,錫品位與蝕變強度呈正相關關系。
2)矽卡岩型:位於岩體南外接觸帶中,呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀、不規則狀產出。礦體長50~1000m以上,厚3~20m,平均含錫0.2%~0.6%。
3)岩體型:位於成礦岩體頂面附近,受節理裂隙帶控制,與花崗岩呈過渡接觸關系。礦體呈脈狀、似層狀、透鏡狀、扁豆狀產出。主礦體控制長100~500m,寬30~60m,含錫0.2%~0.3%。礦物成分主要為錫石、石英、絹雲母,金屬硫化物較少。
4)破碎帶蝕變岩型:受NE向斷裂控制,呈大脈狀、脈狀、透鏡狀產於岩體內,具成群、成帶分布特點,單脈長500~1580m,厚0.8~2m以上。礦石礦物為錫石、黃鐵礦、黃銅礦和方鉛礦,脈石礦物為石英、綠泥石、絹雲母等。圍岩蝕變有綠泥石化、絹雲母化和硅化等。
5)蝕變花崗岩型:礦體分布於花崗岩中,受NE向斷裂或節理裂隙帶控制,礦體呈產狀平緩的面狀體,垂直厚為3~48m,形態變化較大。金屬礦物以錫石為主,次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等,非金屬礦物有綠泥石、絹雲母、長石等。賦礦圍岩為紅長石化花崗岩,圍岩蝕變為強烈的綠泥石化和絹雲母化。
6)岩脈型錫礦:產於NE向花崗斑岩、石英斑岩脈及NW向細粒花崗岩脈內。礦石金屬礦物主要是錫石,非金屬礦物為長石、石英、黑雲母、絹雲母等。礦石具浸染狀、「隱爆角礫狀」構造。圍岩蝕變不強,僅有微弱的綠泥石化和絹雲母化。
(3)成礦模式
芙蓉礦田不同類型的錫礦,是在相似的地質作用和物質來源下,於不同演化階段、不同的控礦條件及不同的部位形成的具有成因聯系的一組礦床(圖3-4)。
圖3-4 芙蓉礦區錫礦成礦模式圖
(4)找礦模型
芙蓉錫礦田的找礦模型見表3-2。
表3-2 芙蓉錫礦田礦找礦模型
5.湖南柿竹園鎢錫鉬鉍多金屬礦床
(1)地質背景
深部構造-岩漿岩帶及構造位置與騎田嶺錫礦田相同。位於千里山花崗岩體南東內彎外接觸帶,共計探明多金屬儲量166×104t。其中WO375×104t,Sn48×104t,Mo13×104t,Bi30×104t。中泥盆統棋梓橋組雲質灰岩和上統佘田橋組泥質條帶灰岩夾泥灰岩為主要賦礦圍岩。褶皺有泥盆系組成的NNE向柿竹園向斜、野雞尾背斜等。斷裂以NNE向和NE向為主,次為NW向及近EW向。NE向斷層多被花崗斑岩充填,近EW向斷裂是鉛鋅、黃鐵礦容礦斷裂,SN向斷裂為成礦後的石英斑岩、輝綠岩脈。千里山岩體出露面積不足10km2,時代為燕山早晚期,從早至晚形成細粒斑狀黑雲母二長花崗岩(
(2)礦床特徵
礦床總體為一近SN向展布的似層狀礦,略向E傾,傾角5°~20°,長約1000m,寬600~850m,厚150~300m(最厚500m),上部裸露地表,下界與燕山早期花崗岩頂面一致。共查明有用礦物142種,自上而下大致呈4個礦石帶產出,其間界線為漸變並時有穿插和包含。1帶(錫鈹)為網脈大理岩和矽卡岩化大理岩,以錫石為主;2帶(鎢鉍)為矽卡岩,組分復雜、連續性好,以白鎢礦、輝鉍礦為主;3帶(鎢錫鉬鉍)為緊貼花崗岩並有雲英岩網脈產出的矽卡岩,系礦床最富、最厚礦體,礦石礦物以白鎢礦、黑鎢礦、輝鉍礦、輝鉬礦、錫石為主;4帶呈透鏡狀、扁豆狀產出,礦化較均勻。礦體具有西強東弱、西鎢東錫、下鎢上錫的富集規律。礦石礦物主要有用組分為WO3、Sn、Mo、Bi,伴生BeO、S、Cu、CaF2、Nb2O5、Ta2O5等,且具有鎢鉍同步消長、接觸帶富集,從上至下錫變貧、鉬變富,呈上白鎢下黑鎢的分布規律。
(3)成礦模式
成礦物質來自岩漿岩。前寒武系、泥盆系跳馬澗組成礦元素豐度高,使重熔型花崗岩富含鎢錫等成礦元素並隨著演化逐步富集。千里山岩體位於這一巨大深部岩漿岩帶高侵位頂部,並與化學性質活潑的碳酸鹽岩侵入接觸。當礦液運移至富鈣鎂圍岩物理化學條件發生變化,成礦元素於矽卡岩中沉澱形成礦體。多次侵入活動帶來的成礦作用迭加,是形成規模巨大的多金屬礦床的必要條件(圖3-5)。
(4)找礦模型
湖南柿竹園錫多金屬礦床找礦模型見表3-3。
表3-3 柿竹園錫多金屬礦找礦模式
圖3-5 柿竹園鎢錫多金屬礦床成礦模式圖
④ 大廠礦田地質簡況
大廠錫多金屬礦田位於錫銅鉛鋅銀銻汞成礦帶中段。整個成礦帶沿丹池褶斷帶呈NW-SE向展布。
丹池褶斷帶地處桂西北的南丹、河池和黔南的獨山境內,長約130km,寬約10km,構造帶總體走向為NW向。它是由NW向復式褶皺系和一系列NW向、NE向和近S-N向斷裂組成的復合構造帶。
位於構造帶上的麻陽、芒場、大廠、五圩和拉利等地,是其北東側的獨山、周覃、撈村、都川和懷群等NE向背斜與之交接部位,形成大致等距(35~40km)分布的五個相對隆起區。在隆起區內發育有次級NW向倒轉背斜和NW向、NE向和近S-N向斷裂。在大廠、芒場兩個隆起區中,有燕山晚期中酸性岩漿岩出露(圖4.3)。
沿丹池褶斷帶從北到南依次分布有麻陽、芒場、大廠、五圩及西部的益蘭等五個礦床(田),其中大廠錫多金屬礦田礦化規模最大,已探明的錫金屬量超過100萬噸,並伴生有豐富的鉛、鋅、銻、銀等;次為五圩礦田,其鉛、鋅、銻、銀多金屬礦床達大型規模,伴生有中小型的錫、鉬、汞、銅多金屬礦床;芒場礦床以錫多金屬礦化為主,規模相對較小;麻陽和益蘭分布汞礦床。
圖4.3 丹池褶斷帶構造綱要圖
1.三疊系;2.二疊系;3.石炭系;4.上泥盆統;5.中泥盆統;6.閃長玢岩;7.花崗斑岩;8.黑雲母花崗岩;9.正斷層;10.逆斷層;11.性質不明斷層;12.向斜軸;13.背斜軸;14.倒轉背斜軸
大廠礦田內主要出露地層為泥盆系、石炭系和二疊系。泥盆系是主要賦礦層位,為一套碳質頁岩、泥岩,礁灰岩,扁豆狀、條帶狀灰岩及硅質岩的復雜岩性組合。
礦田內產出的岩漿岩屬燕山晚期中酸性侵入體,為黑雲母花崗岩、白崗岩、二長花崗岩、偉晶岩、花崗斑岩和閃長斑岩等。主岩體為黑雲母花崗岩,在礦田中部龍箱蓋地區地表呈岩枝、岩床出露,下部為隱伏岩株。次為花崗斑岩和閃長斑岩岩牆,分布於礦田西側羅馬村至龍頭山一帶。礦田內規模最大的褶皺、斷裂構造為NW向丹池大背斜和丹池大斷裂,在大背斜西側從東向西依次有NW向大廠背斜、拉索背斜及相應出現的大廠斷裂等。礦田內NW向斷裂也普遍發育,並與NE向構造共同控制了礦床的產出。
大廠礦田按礦化類型和空間分布可分為三個礦帶(圖4.4):①西礦帶主要有長坡和龍頭山兩個礦區,產出礦石以錫石-硫化物-硫鹽類礦物組合為特徵;②中礦帶位於礦田中部拉么、茶山及其外圍一些地區,產出矽卡岩型鋅銅硫化物礦床及銻鎢石英脈型礦床;③東礦帶主要有大福樓和亢馬兩個礦床,礦石類型以錫石-磁黃鐵礦組合為主。
圖4.4 大廠礦田地質略圖
1.三疊系;2.二疊系;3.石炭系;4.上泥盆統;5.中泥盆統;6.向斜軸;7.背斜軸;8.倒轉背斜軸;9.正斷層;10.逆斷層;11.閃長玢岩;12.花崗斑岩;13.黑雲母花崗岩;14.礦體水平投影;15.裂隙礦脈
⑤ 構造條件為成礦提供有利的定位空間
大廠礦床的形成明顯受到構造的控制。構造既控制了礦床的分布,也控制了礦體的形態和變化,即構造條件為成礦物質的聚集提供了有利的空間。體現在以下方面:
1.構造控制了礦區岩漿岩和礦床的分布
丹池盆地為右江裂谷盆地邊緣的次級裂陷盆地,屬於古特提斯構造域,盆地的性質、演化和發展受古特提斯洋的控制。在早泥盆世塘丁期,伴隨著古特提斯洋的開裂,NW向基底斷裂產生張裂活動,形成NW向丹池坳陷帶,同時誘發NE向的走滑斷裂。兩組斷裂聯合控制著丹池盆地內泥盆系和石炭系的沉積。NW向丹池斷裂為深大斷裂,在印支運動的強烈擠壓作用下,形成NW向的褶皺和斷裂(如大廠背斜和大廠斷裂),奠定了丹池成礦帶的構造格架。燕山晚期,由於太平洋板塊自SE-NW方向擠壓,NW和NE兩組斷裂再次發生走滑拉張活動,在兩組斷裂的交匯處,使得含錫花崗岩漿上升侵位形成礦床,同時還由於NE向斷裂發育的等距性,形成的礦床大致等距分布。所以在丹池成礦帶由北向南依次有麻陽、芒場、大廠、北香、五圩等錫多金屬礦床(田),而在大廠礦田,圍繞籠箱蓋花崗岩礦體分布具有分帶性,東帶有大福樓、茅坪沖、坑馬等礦床,西帶有長坡-銅坑、巴黎、龍頭山礦床,中部有拉么鋅(銅)礦體。
2.構造控制了礦體的產出形態、位置和規模
大廠礦床礦體的形態有層狀與脈狀之分。礦體的產出除了受到圍岩性質的影響外,主要還受到構造性質的控制。主要體現在:①大廠背斜是大廠礦區主要的構造型式之一,背斜的轉折端是應力集中的部位,容易產生橫張節理和虛脫空間,有利於礦液充填,因而在大廠倒轉背斜的傾伏端是大脈狀礦體產生的有利場所,隨著背斜向SE傾沒,大脈狀礦體也逐步減少或消失,該類礦體規模不大,礦脈的連續性較好且穩定,礦體的品位表現為上富下貧;②在應力作用下,層內的剪切褶皺、不同岩性層間滑脫構造以及岩層內的裂隙構造是區內主要的容礦構造類型,控制著區內層狀及網脈狀礦體,該類礦體規模較大(如75號、77號、79號、91號、92號礦體);③晚期區內以張性為主兼具剪性的NE和NW及SN向斷裂有利於脈狀礦體的形成;④一些次級褶皺的轉折端往往形成虛脫部位,有利於形成富且小的富礦包;⑤在岩體與圍岩接觸部位的岩突、接觸帶與斷裂構造的復合部位有利於層狀和脈狀的Zn-Cu礦體的產出(如拉么Zn-Cu礦);⑥100號礦體的產出也明顯受到構造的控制。處於背斜軸部的礁體隆起頂部,由於受到強烈的擠壓,產生不同程度的層間剝離、破碎,在與斷裂和裂隙的交匯處,在一定范圍內產生一些富礦包及礦柱;在礁體不對稱隆起的西翼陡傾斜的扭褶部位,往往產生一些SN向的橫張斷裂和層間錯動,形成一些陡傾的礦體和層狀礦體;在礁體的軸部,受到兩個壓扭性大逆沖斷裂的控制以及礁體特殊岩性的影響,在深部應力集中和擠壓強烈的部位形成較大的「虛脫空間」,為礦液的充填和100號超大型礦體的形成提供了有利的場所。
事實上,礦體形成是斷裂、褶皺以及岩體侵入作用產生的多種有利構造形跡的復合。礦體的分布也是由主導控礦構造的方向所決定的,而礦床的主要容礦構造是由主幹斷裂所派生的次級斷裂,如NE向斷裂。
⑥ 桂西北丹池礦集區成岩成礦時代
位於桂西北的丹池礦集區以南丹縣的大廠錫多金屬礦床最重要,它是世界上最大的錫多金屬礦床之一,由於礦床規模巨大,元素組合復雜和產出特徵多樣化等特點,長期以來備受國內外地質學界的高度重視,並一直是礦床地質研究的熱點。到目前為止,對大廠錫礦成因的認識仍存在不同的觀點,可歸納為3類:①認為礦床形成於燕山期,屬於後生交代-充填礦床,在成因上與花崗岩有關(陳毓川,1964,1965年;陳毓川等,1985,1993;李錫林等,1981;張平,1983;葉緒孫,1985,1986;梁珍庭等,1985)。特別是在20世紀90年代,陳毓川等(1993,1996)、王登紅等(1996)對大廠錫礦的成因進行過較系統的研究,明確提出成礦作用主要是岩漿熱液沿層交代成礦的看法,並對91#礦體和92#礦體及拉么礦區的層狀花崗岩的沿層交代作用進行了系統研究,建立了成礦模式,釐定了礦床成礦系列(陳毓川等,1985,1993,1996);②認為礦床形成於泥盆紀,屬於同生沉積-噴氣礦床或海相火山成因,在成因上與花崗岩無關(蔡宏淵等,1983;韓發等,1997;秦德先,2002);③沉積-熱液疊加成礦,即認為鉛、鋅、黃鐵礦可能來源於地層,而錫來源於花崗岩(曾允孚等,1982;塗光熾,1984,1987;陳駿,1988;丁悌平,1988)。
上述各種爭論的焦點之一就是成礦的時代問題。早期前人曾用Rb-Sr和K-Ar定年法對礦區出露的細粒花崗岩、銅坑礦區早期礦化階段鉀長石蝕變岩和礦石晶洞中後期形成的伊利石進行過年齡測定(徐文忻等,1986;陳毓川等,1993),獲得年齡變化於91~138.6Ma之間,表明成礦作用發生在燕山期,且與籠箱蓋花崗岩基本同時期,從而說明成礦作用與燕山期花崗岩之間存在內在的成因聯系。近年來,在年代學研究方面,我們做了大量工作,取得了一批新資料:
1)王登紅等(2004)通過對大廠礦田西礦帶銅坑-長坡礦床91#層狀礦體和龍頭山礦床100#礦體中透長石、石英的常規快中子活化和激光原位40Ar/39Ar法同位素年代學研究,獲得91#礦體塊狀錫石硫化物礦石中石英的40Ar/39Ar坪年齡為94.52±0.33Ma,等時線年齡95.37±0.45Ma,反等時線年齡94.89±0.16Ma,透長石的激光40Ar/39Ar等時線年齡為91.4±2.9Ma;100#礦體中石英的坪年齡為94.56±0.45Ma,等時線年齡93.5±1.2Ma,反等時線年齡為93.29±0.16Ma;
2)近期,陳毓川、李華芹、王登紅等通過對廣西大廠錫多金屬礦田的3個成礦帶中不同類型礦床中錫石-硫化物礦石中石英和與成礦作用有關的花崗岩體開展了系統的同位素年代學研究(採用的方法包括40Ar/39Ar快中子活化法、Rb-Sr等時線法和鋯石SHRIMPU-Pb法等),獲得東礦帶大福樓和亢馬錫石-硫化物礦床中錫石的40Ar/39Ar坪年齡分別為119±21Ma和114.7±2Ma;中礦帶拉么銅鋅礦床中含礦石英脈石英礦物流體包裹體Rb-Sr等時線年齡為100.5±3Ma(95%可信度),茶山坳鎢銻礦床礦脈中石英的流體包裹體Rb-Sr等時線年齡為44.4±1.7Ma(95%可信度),石英單礦物的40Ar/39Ar坪年齡為54.7±1.5Ma;西礦帶銅坑405中段91#交代礦脈中錫石的40Ar/39Ar坪年齡為127.8±3Ma;拉么礦區530中段內出露的籠箱蓋斑狀黑雲母花崗岩全岩Rb-Sr和鋯石微區原位SHRIMP法測定的U-Pb年齡分別為98.6±3Ma(95%可信度)和94±4Ma(95%可信度);
3)最近,梁婷、王登紅、屈文俊等在危機礦山項目等的資助下,進一步開展了黃鐵礦、輝鉬礦、毒砂等金屬礦物等Re-Os等時線等新方法等研究工作,取得了新等成果。
一、樣品採集及測試方法
1.樣品簡介
用於同位素年代學研究的樣品分別采自大廠礦田東礦帶大福樓、亢馬礦床錫石-磁黃鐵礦礦脈中的錫石;中礦帶拉么礦區530中段坑道中揭露的籠箱蓋黑雲母花崗岩株中的斑狀黑雲母花崗岩,拉么銅鋅礦床含礦石英脈中的石英和拉么礦區茶山坳鎢銻礦床中的含礦石英脈;西礦帶銅坑405中段沿層交代產出91#礦體中的錫石。按常規的礦物分離方法,從花崗岩中分離出純凈的鋯石,並從礦石中分離出錫石單礦物和石英礦物,也作為同位素年齡的測定對象。另外,梁婷等人完成了對銅坑92#礦體中主要礦石礦物毒砂和黃鐵礦的年齡測定,結果顯示毒砂Re-Os等時線年齡為89±19Ma,黃鐵礦部分數據Re-Os等時線年齡為122±44Ma。
2.分析方法
1)鋯石U-Pb定年。野外從籠箱蓋黑雲母花崗岩中採集大樣,室內從中分離出鋯石,然後在雙目鏡下挑選出晶型完好、具有代表性的鋯石和標准鋯石(TEM)一起粘貼在環氧樹脂表面,拋光並鍍金,在做SHRIMP同位素分析之前,對待測鋯石進行透射光和反射光顯微照相。鋯石微區原位U-Pb同位素分析在北京離子探針中心的SHRIMP-II離子探針上完成,對測定結果用標准物質對鈾含量和年齡作了校正。
2)石英流體包裹體Rb-Sr同位素定年。石英礦物的Rb-Sr等時線年齡測定採用李華芹等(1993)所報道的分析流程;Rb、Sr同位素分析在國土資源部宜昌地質礦產研究所同位素實驗室的MAT-261可調多接收型質譜儀上完成;分析過程中採用國際標准物質NBS-987監控儀器分析狀態,用NBS607和Rb-Sr年齡國家一級標准物GBW04411監控流程。上述標准測定值分別為:NBS987,87Sr/86Sr=0.71026±0.00006;NBS607,Rb/10-6=523.22,Sr/10-6=65.56,87Sr/86Sr=1.20035±0.00009;GBW04411:Rb/10-6=249.08,Sr/10-6=158.39,87Sr/86Sr=0.76006±0.00009;87Rb/86Sr和87Rb/86Sr的測定精度好於1.5%~3%(石英礦物)和0.008%~0.02%,全部操作均在凈化實驗室內進行,使用的器皿由氟塑料、石英或鉑金製成。所用試劑為高純試劑經亞沸蒸餾,其Rb-Sr空白為10-11~10-12g/g。高純水由Milli-Q水純系統純化,其Rb、Sr空白為10-12g/g;與樣品同時測定的全流程空白都在0.3ng左右,當樣品Rb、Sr含量低於10-6量級時,均作了空白校正。Rb-Sr等時線數據用Ludwing(2001)編的Isoplot程序處理;
3)錫石的氬氬法快中子活化法定年。關於錫石可用於直接測定礦床年齡,早已有文獻報道。B.L.Gulson和M.T.Jones(1992)通過對印度尼西亞勿里沿錫礦和南非Zaaiplaats礦床中錫石的U-Pb和Pb同位素定年,結果表明,作為一種礦石礦物,錫石在直接測定礦床年齡方面比金紅石和鋯石更具優點,但錫石的40Ar/39Ar快中子活化定年至今還未見文獻報道,本次對錫石40Ar/39Ar定年進行了嘗試,並獲得了初步成功。所研究的錫石樣品採用40Ar/39Ar快中子活化法進行階段加熱,所採用的分析方法見劉義茂等(2002)的報道。Ar-Ar同位素分析在桂林礦產地質研究院同位素實驗室MM1200型稀有氣體質譜計上完成,儀器真空度約為2×10-7Pa,全系統40Ar本底為10-14mol,36Ar、37Ar、38Ar和39Ar的本底為10-16mol。樣品經快中子照射冷卻約120天後裝入全不銹鋼超高真空提取—純化系統,樣品連同系統一起加熱250℃烘烤去氣。冷卻後真空度達10-8~10-9Pa。樣品用電子轟擊爐進行階段升溫加熱,析出氣體經海綿鈦、蒸發鈦和Zr-Al去氣泵純化。最後轉入X質譜、依次反復地進行各Ar同位素峰值的靜態測定。核反應誘發干擾Ar同位素通過照射純鉀、鈣鹽產生的有關Ar同位素進行校正。採用我國統一建立的K-Ar年齡黑雲母標准物質(132.5Ma)作為比照來計算樣品的階段年齡及坪年齡。
二、測試結果及解釋
1.東礦帶成礦年齡測定結果
對大廠礦田東礦帶大福樓、亢馬錫-硫化物多金屬礦床中錫石-磁黃鐵礦礦脈的錫石進行了40Ar/39Ar快中子活化階段升溫測年,結果如表2-1、圖2-1和表2-2、圖2-2所示。大福樓和亢馬錫礦床中錫石所獲得的坪年齡譜圖都顯示出正常的平坦型譜圖,而且大部分階段升溫析出的39Ar都符合成坪條件。兩個樣品的2~4階段(750~1050℃)所構成的坪年齡為119.7±2Ma和114.7±2Ma,二者的坪年齡與相應的全熔年齡(120±5Ma和115.4±5Ma)在測定誤差范圍內近乎一致。由此說明40Ar/39Ar快中子活化階段升溫所獲得的年齡數據基本上是可信的,據此推斷大廠礦田東礦帶大福樓、亢馬錫石-硫化物多金屬礦床的形成時代為早白堊世。
表2-1 大廠礦田大福樓錫石-硫化物礦床中錫石40Ar/39Ar階段升溫測年數據
測試:桂林礦產地質研究院戴橦模、陳民揚,樣重0.3992g,J=0.0040885,坪年齡119.7±2Ma,全熔年齡120±5Ma。
表2-2 大廠礦田亢馬錫石-硫化物礦床中錫石40Ar/39Ar階段升溫測年數據
測試者:桂林礦產地質研究院戴橦模、陳民揚,樣重=0.6511g,照射參數J=0.0040841,坪年齡=114.7±2Ma,全熔年齡=115.4±5Ma。
圖2-1 大廠礦田大福樓錫石-磁黃鐵礦礦脈的錫石Ar-Ar年齡譜圖
圖2-2 大廠礦田亢馬錫石-硫化物礦床中錫石Ar-Ar年齡譜圖
2.中礦帶成礦年齡測定結果中礦帶以籠箱蓋岩體出露及岩體周圍分布有銅、鋅、錫、鎢、鉬多金屬礦化為特徵。對拉么礦區530中段坑道中出露的籠箱蓋斑狀黑雲母花崗岩、銅鋅礦體含礦石英和茶山坳鎢、銻礦含礦石英脈進行了系統的年代學研究,測得籠箱蓋斑狀黑雲母花崗岩全岩的Rb-Sr等時線年齡和岩體鋯石SHRIMPU-Pb年齡,結果列於表2-3、圖2-3和表2-4、圖2-4。分別獲得Rb-Sr等時線年齡和同一岩體鋯石SHRIMP206Pb/238U年齡加權平均值為98.6±2.5Ma(95%可信度)和94±3.4Ma(95%可信度)。上述測定結果表明,大廠礦區籠箱蓋黑雲母花崗岩岩株第二次侵入的斑狀黑雲母花崗岩的時間應歸屬為晚白堊世。
表2-3 大廠礦田拉么礦區530中段坑道中斑狀黑雲母花崗Rb-Sr同位素測定數據
注:λ87Rb=1.42×10-11a-1;t=98.6±2.5Ma(1σ);87Sr/86Sr=0.7009±0.0038(1σ)。宜昌地質礦產研究所李華芹等測試。
表2-4 大廠礦田拉么礦區籠箱蓋斑狀黑雲母花崗岩岩體鋯石SHRIMPU-Pb數據
圖2-3 拉么礦區530中段籠箱蓋斑狀黑雲母花崗岩Rb-Sr等時線圖
圖2-4 大廠拉么礦區籠箱蓋斑狀黑雲母花崗岩岩體鋯石SHRIMPU-Pb諧和圖
從拉么礦區雲英岩-矽卡岩型銅鋅礦體中選取石英單礦物,測定其流體包裹體Rb-Sr等時線年齡結果如表2-5和圖2-5所示。同一礦體中不同空間部位所採集的10個純凈石英礦物樣品所擬合的直線,具有良好的線性關系(MSWD=5.4),求得相應的等時線年齡為98.6±5.8Ma(95%可信度)。由測定結果可知,拉么銅鋅礦床形成時間為燕山晚期,即晚白堊世早期—早白堊世晚期。
表2-5 廣西大廠拉么鋅礦含礦石英脈中石英礦物中流體包裹體銣—鍶同位素年齡測定結果
注:λ87Rb=1.42×10-11a-1;t=101±2Ma(1σ);87Sr/86Sr=0.71144±0.00017(1σ);參加線性處理樣品數為:10。宜昌地質礦產研究所李華芹等測。
圖2-5 大廠拉么礦區含礦石英脈中石英流體包裹體Rb-Sr等時線年齡
拉么礦區的茶山坳鎢、銻礦床,目前控制的主要是脈狀礦體,與拉么沿層交代的銅鋅礦體明顯不同。選取含礦石英脈中的石英單礦物,測定其流體包裹體的Rb-Sr等時線和40Ar/39Ar快中子活化階段升溫年齡結果如表2-6、圖2-6和表2-7、圖2-7所示。結果表明,采自茶山坳鎢、銻礦床不同空間部位的5個石英樣品,其在87Rb/86Sr-87Sr/86Sr體系中所構成的直線具有很好的相關性(MSWD=1.2),求得Rb-Sr等時線年齡為44.4±2Ma(95%可信度)。同一礦體中石英單礦物的40Ar/39Ar快中子活化階段升溫(800~1100℃4個溫度階段)的坪年齡為54.68±1.5Ma。上述測定結果表明,盡管同一礦床含礦石英脈中石英的兩種定年方法所獲得的年齡值之間相差約10Ma左右,但這一年齡信息預示著在大廠錫多金屬礦帶,可能有新生代成礦作用存在,或者是燕山期的成礦作用延續到喜馬拉雅期。
表2-6 拉么礦區茶山坳鎢銻礦含礦石英脈中石英流體包裹體Rb、Sr同位素測定數據
表2-7 大廠拉么礦區茶山坳鎢銻礦床中石英40Ar/39Ar階段升溫測年數據
測試者:桂林礦產地質研究院戴橦模,陳民揚,樣重=0.3025g,照射參數J=0.0040907,坪年齡=54.68±2Ma,全熔年齡=57±3Ma。
圖2-6 拉么礦區茶山坳鎢-銻礦床中石英Rb-Sr等時線圖
圖2-7 大廠礦田茶山坳鎢-銻礦床含礦石英脈中石英礦物40Ar/39Ar年齡譜圖
3.西礦帶成礦年齡測定結果
對大廠礦田西礦帶銅坑405中段91#交代礦脈中的錫石進行了40Ar/39Ar階段升溫年齡測定,結果由表2-8~表2-10和圖2-9~圖2-11所示。其中,樣號為DCH60-3的錫石在750~1050℃溫區范圍內(2~4階段),連續相間的3個升溫階段所求得的年齡誤差均小於5%,由它們所構成的坪年齡為127.8±3Ma,其坪年齡也與40Ar/39Ar快中子活化全熔年齡(128.6±3Ma)在測定誤差范圍內高度一致,由此表明銅坑91#交代礦體形成的時間亦為早白堊世。此外,還有兩個錫石的氬氬法測試結果為坪年齡135.18Ma(表2-9,圖2-9)和138.89Ma(表2-10,圖2-10),均接近於籠箱蓋岩體中早期黑雲母花崗岩的Rb-Sr等時線年齡(140Ma)和細粒花崗岩的K-Ar年齡(138.60Ma)(陳毓川等,1993)。這表明從花崗岩岩漿活動開始起,成礦作用就幾乎同時發生。這3個錫石樣品(DCH60-3、dch29b和dch49-4)的氬氬法坪年齡相差在10Ma左右。這表明,以錫石為代表的氧化物階段的成礦作用延續了大約10Ma。
對同一礦體(91#)中的蝕變礦物透長石和石英也進行了氬氬法快中子活化分析(王登紅等,2004),其結果分別列入表2-11和表2-12,年齡譜線示於圖2-11和圖2-12、圖2-13。結果表明,透長石形成於91.4Ma,石英形成於94.5Ma,二者明顯晚於錫石,而且有30Ma左右的時間差。這一方面說明錫石不是泥盆紀噴氣沉積的,另一方面也說明從錫石開始到整個層狀礦體的形成可能經歷了漫長的過程。
表2-8 大廠銅坑錫礦405中段91#交代礦體中錫石(dch60-3)40Ar/39Ar階段升溫測年數據
測試者:桂林礦產地質研究院戴橦模,陳民揚,樣重=0.3784g,照射參數J=0.0040885,坪年齡=128±3Ma,全熔年齡=128.6±3Ma。
表2-9 廣西大廠錫石(dch29b)40Ar/36Ar階段升溫測年數據
錫石dch29b:Tp=135.18±1.50Ma;Tf=135.27±2.50Ma;Tiso=150.67±3.01Ma。
表2-10 廣西大廠錫石(dch49-4)40Ar/36Ar階段升溫測年數據
錫石dch49-4:Tp=138.39±1.50Ma;Tf=138.49±2.50Ma;Tiso=150.67±3.01Ma。
圖2-8 大廠銅坑405中段91#交代礦脈中錫石(DCH60-3)的Ar-Ar年齡譜圖
圖2-9 大廠錫石(dch29b)的Ar-Ar年齡譜圖
圖2-10 大廠錫石(dch49-4)的Ar-Ar年齡譜圖
圖2-11 大廠錫礦床中透長石的40Ar/39Ar等時線年齡圖
圖2-12 大廠錫礦91#礦體中石英(DC455-91Q)的40Ar/39Ar坪年齡譜圖
表2-11 大廠錫礦91#礦體中透長石(405-26-2)40Ar/39Ar激光微區分析結果
測試者:國土資源部同位素測試中心陳文.J=0.008023.等時線年齡T=91.4±2.9Ma;(40Ar/36Ar)0=294±38;MSWD=0.83。
圖2-13 大廠錫礦91#礦體中石英(DC455-91Q)的40Ar/39Ar等時線(左)和反等時線年齡圖(右)
表2-12 大廠錫礦91#礦體455中段石英(DC455-91Q)40Ar/39Ar快中子活化法分析結果
測試者:中國科學院地質地球物理研究所桑海清、王英蘭。稱樣0.2386g,照射參數J=0.008278。
對龍頭山100#礦體緻密塊狀礦石中的石英也進行了氬氬法快中子活化分析(王登紅等,2004),其結果分別列入表2-13、圖2-14、圖2-15。結果表明,100#礦體中石英的氬氬法坪年齡為94.56Ma。可見,100#礦體與91#礦體的形成時代基本一致。
表2-13 大廠錫礦100#礦體中石英的(DC100Q)40Ar/39Ar快中子活化法分析資料
測試者:中國科學院地質地球物理研究所桑海清、王英蘭。稱樣0.2634g,照射參數J=0.008278。
有趣的是,大廠的基性超基性岩脈晚於花崗岩形成(即花崗岩不是從基性岩中結晶分異出來的)。這種現象在柿竹園、贛南鎢礦區也都可以見到。一方面表明各礦區成礦作用與幔源流體有關,另一方面也表明成岩作用與成礦作用之間可能是相互關聯又相對獨立的兩個體系,二者之間是「兄弟關系」而不是「母子關系」,即:成礦流體不見得是花崗岩岩漿定位之後隨著結晶分異作用的進行而分異出來的,而可能在花崗岩岩漿定位之前的「源區」就已經從岩漿中獨立出來了,並且由於其流動性遠遠大於岩漿而先期上升到地殼某些有利部位,通過交代、充填等方式完成成礦作用。
根據上述思路,我們重新整理了大廠礦田范圍內所獲得的同位素年齡資料(表2-14),結果顯示:成岩作用自黑雲母花崗岩(140Ma)開始到煌綠玢岩(81.53Ma)結束,大約經歷了60Ma;成礦作用在138~128Ma(西礦帶)和120~115Ma(東礦帶)期間為氧化物階段,形成以錫石為代表的礦化組合;101~91Ma期間為中溫硫化物階段,形成以鐵閃鋅礦為代表的礦化組合;55~45Ma期間為低溫硫化物階段,形成以輝銻礦為代表的礦化組合。這一結果與詳細的礦物學、礦石學和礦床地球化學的研究結果是可以吻合的(比如,岩礦鑒定結果表明在長坡-銅坑91#、92#礦體中均見到閃鋅礦交代錫石的現象),從而表明:整個大廠礦田范圍內,岩漿活動何時開始,成礦作用就幾乎同時開始(稍晚);但岩漿活動結束時,成礦作用可能還在延續。
圖2-14 大廠100#礦體中石英的40Ar/39Ar坪年齡譜圖
圖2-15 大廠100#礦體中石英(DC100Q)的40Ar/39Ar等時線(左)和反等時線圖(右)
表2-14 瑤崗仙花崗岩體鋯石SHRIMPU-Pb年齡測定結果
注:誤差為1σ;Pbc和Pb*分別代表普通鉛和放射成因鉛,應用實測的204Pb對普通鉛進行了校正。
⑦ 大廠礦區成礦預測與深部找礦
一、深部構造與成礦富集機制
「長坡-銅坑礦床深部區」及「黑水溝-大樹腳區」是本次大廠礦山接替資源勘查項目的兩個深部找礦區。其中,長坡-銅坑礦床深部區系指大廠斷裂(F1)下盤區域,區內的錫多金屬礦化主要受一組NW向疊瓦狀逆沖斷裂構造及次級褶皺構造控制;黑水溝-大樹腳區位於老長坡礦床的東部,兩者相距300~500m,區內的鋅多金屬礦化主要受NE向、NW向斷裂及NE向撓曲構造的傾伏端控制。
1.長坡礦床深部疊瓦狀構造特徵及其對成礦的控製作用
(1)疊瓦狀構造特徵長坡礦區NW向斷裂構造發育,地表以產於大廠倒轉背斜西翼近軸部的大廠斷裂(F1)為代表。深部鑽探工程揭露發現,在F1下盤還發育有一系列與之相平行的逆沖斷裂構造(F1-1、F3、F5等),這些斷裂上盤依次向上逆沖,在剖面上呈上下疊置關系,組成疊瓦狀構造(圖5-15)。
NW向斷裂構造具有相同特徵,走向NW330°~340°,傾向NE、傾角25°~80°,斷層面上陡下緩,呈「犁形」產出。該組斷裂是在泥盆紀同沉積斷裂的基礎上發展起來的。地球物理資料表明,NW向斷裂在莫氏面深度推斷圖上仍有清晰反映,表明其影響深度達到了中下地殼亦或上地幔。中生代以來,該組斷裂又經歷了印支期的逆沖運動和燕山期以張為主兼具扭性的再活動(蔡明海等,2004)。
圖5-15 長坡礦床深部區125勘探線剖面圖
以F1、F3和F53條規模相對較大且相互平行產出的斷裂為自然邊界,自上而下將長坡礦床深部區分為3個疊瓦狀構造帶(圖5-15)。
①號疊瓦狀構造帶:由F1斷裂及其上盤的一系列次級褶皺和斷裂組成,是長坡-銅坑礦區91、92號層狀礦體以及脈狀礦體的賦存部位。
②號疊瓦狀構造帶:分布在大廠倒轉背斜西翼F1和F3斷裂之間,由大廠倒轉背斜西翼的第一個次級褶皺和若干次級斷裂組成,F1-1斷裂使次級向斜東翼進一步復雜化。115、77、77-1、77-2號等礦體均賦存於該褶皺斷裂帶中。
③號疊瓦狀構造帶:分布於大廠倒轉背斜西翼F3和F5斷裂之間,由大廠倒轉背斜西翼的第二個次級背斜和若干次級斷裂組成。在該構造帶的南部區域發現有116、117號礦體。
(2)疊瓦狀構造帶內的礦化特徵
在NW向疊瓦狀構造中發育有多個錫石硫化物型礦體,礦體呈似層狀和裂隙脈狀產出,主要礦體與疊瓦狀構造關系如下:
長坡-銅坑錫多金屬礦包括大脈型、細脈型及層狀產出的91號和92號礦體,產於大廠背斜東翼的①號疊瓦狀構造帶中,嚴格受大廠背斜軸部裂隙帶和北東翼的次級褶皺、順層滑動斷裂及NE向裂隙構造控制,礦體的產出形態具有明顯的分帶特徵,自上而下依次為:裂隙脈及細脈帶礦體→層間剝離似層狀礦體→似層狀細脈帶型91號礦體→似層狀細脈、網脈帶型92號礦體。
老長坡銀鋅礦產於大廠背斜西翼的②號疊瓦狀構造帶中,位於長坡-銅坑礦床深部區的南部,發育有111、112、113、114、115、16號等礦體,其中111~114號礦體為陡傾斜裂隙脈礦體,115號、16號礦體為緩傾斜似層狀礦體。
長坡-銅坑礦床深部區錫多金屬礦床,為近年來勘查新發現的礦床,產於大廠倒轉背斜西翼的②號疊瓦狀構造帶中,介於F1與F3之間,發育有多個似層狀和裂隙脈礦體。似層狀礦體有115、77、77-1、77-2、75-1、79-1號礦體,裂隙脈礦體有200號等數條NW、NE向礦化裂隙脈。
此外,在本區F3與F5之間,即③號疊瓦狀構造帶中,由於工程式控制製程度較低,目前尚未發現有工業礦體。
(3)構造控礦規律
長坡-銅坑礦床深部區的構造控礦具有以下規律:①剖面上地層產狀由緩變陡處,礦脈厚度增大,強度增高,顯示了燕山晚期張扭性構造活動對成礦的控制;②剛性和塑性岩石界面附近易產出層間破碎帶和層間滑動,是良好的成礦空間;③礦體(脈)往往呈現中部礦化富集,錫鋅共生,往兩端礦化變貧,成礦元素變為以錫為主或以鋅為主,而不是錫鋅共生;④裂隙狀礦脈的傾向延深往往大於走向延伸。
2.黑水溝-大樹腳區構造特徵及其對成礦的控製作用
黑水溝-大樹腳區是近年來在老礦區外圍深部地質找礦卓有成效的一個勘查區,通過2005~2006年的深部鑽探,在95號礦體下部,新發現了富而厚的96號礦體,施工的6個鑽孔中有4個礦體厚度達10m以上,最厚30多米,突破了前人認為96號礦體往北變小、變貧的觀點,為本區的找礦開拓了思路,擴大了礦床規模,新增鋅銅金屬資源量(333)98萬t,而且礦床邊界未控制,展示了良好的找礦前景。
黑水溝-大樹腳礦床位於大廠礦田西礦帶與中礦帶的交接部位,西鄰長坡-銅坑超大型錫多金屬礦床,南接巴力-龍頭山超大型錫多金屬礦床,北靠籠箱蓋大型矽卡岩鋅銅礦床(圖5-16)。
(1)黑水溝-大樹腳區構造特徵
黑水溝-大樹腳區位於大廠倒轉背斜北東翼(平緩翼),深部發育一個NE向撓曲構造,長2500m,寬500~700m,軸向30°,從南西向北東方向傾伏,礦體主要沿該撓曲的北西翼分布。區內斷裂構造較發育,主要有NW向的大廠斷裂和NE向的黑水溝斷裂(圖5-16)。
1)大廠斷裂。大廠斷裂縱貫大廠背斜軸部,長>8km,為逆沖斷層。走向NW,傾向NE,北段(巴力以北)傾角較緩,為15°~30°,並且有上陡、下緩的特點,斷距150~250m,延深大於800m;中段(巴力-龍頭山)淺部主要以斷裂破碎帶的形式出現,破碎帶寬達數十米,深部表現為一組斷裂帶;南段(龍頭山以南)傾角變陡,為40°~45°。該斷裂出露於礦區西側地表,下部切入礦區深部,為本區的導礦構造。
2)黑水溝斷裂。屬正斷層,長約4km,走向37°,傾向NW,傾角較陡,為60°~70°。該斷裂橫切礦區,西側與大廠斷裂交匯。區內的礦體主要沿該斷裂及其兩側分布,表明該斷裂對成礦有重要的控製作用,為本區的配礦構造。
此外,在羅富組內部,泥灰岩、鈣質泥岩、頁岩層的不同岩性組合之間,由於受早期擠壓構造應力作用,極易產生層間滑動,形成層間剝離和層間破碎帶構造,以及晚期受構造伸展剪切變形作用,形成的層內折疊構造、層間滑脫帶及近EW向小褶皺,是區內主要儲礦構造,95號、96號礦體即賦存於該種形態的構造中。
(2)礦化特徵
區內礦體主要分布在大廠背斜北東翼,呈似層狀賦存於中泥盆統羅富組中下部泥灰岩、鈣質泥岩中,產狀與地層基本一致,由於受到本區深部NE向撓曲構造影響,礦體從北西向北東方向傾伏,並主要沿該撓曲的北西翼分布,傾向NW,至傾伏端(大樹腳區)則轉為傾向NNE。礦體平面形態簡單,呈舌狀由SW向NE方向展布(圖5-16),南西端為錫多金屬硫化物礦體,北東端為鋅銅礦體。區內已發現多個工業礦體,其中95號和96號為兩個主要礦體,二者近平行產出,垂直距離70~130m,95號覆於96號礦體之上(圖5-17)。
1)95號礦體。產於羅富組中部,走向25°,傾向NW,傾角21°左右,向北東方向側伏。已控制長2600m,寬60~800m,礦體連續性較好。以39線為界,南礦段(巴力-瓦窯山)主要為錫多金屬硫化物礦體,北礦段(黑水溝-大樹腳)主要為鋅銅礦體。
2)96號礦體。產於羅富組下部,走向58°,傾向NW,傾角28°,延伸長2550m,控制面積1.15km2。礦體9號線開始傾向N,傾角15°。礦體呈似層狀產出,不連續,厚度變化大。礦體具有膨脹收縮,分支復合現象。39號線以南為錫多金屬礦體,以北為鋅銅礦體。錫多金屬硫化物礦段控制長340m,寬160~240m,平均厚度10.30m;鋅銅礦段控制長1850m,寬100~500m,平均厚度9.50m,其厚度不穩定,厚度變化系數為129%。
圖5-16 銅坑黑水溝-大樹腳鋅銅礦床地質簡圖C2h2—中石炭統黃龍組白雲質灰岩;C2h1—中石炭統黃龍組燧石條帶灰岩;C1c—下石炭統寺門組石英砂岩;D3t3—上泥盆統同車江組灰岩、頁岩;D3w2—上泥盆統五指山組扁豆狀、條帶狀灰岩;D3l1—上泥盆統榴江組硅質岩;D2l2—中泥盆統羅富組泥灰岩、泥岩;D2l1—中泥盆統羅富組礁灰岩;δμ3b5—閃長玢岩;γ3c5—花崗斑岩;1—地層界線;2—不整合地層界線;3—背斜軸;4—倒轉背斜軸;5—向斜軸;6—正斷層;7—逆斷層;8—礦體及編號;9—砂錫礦
(3)構造控礦特徵及規律
構造對於成礦作用的控製表現為:NW向構造(大廠背斜、大廠斷裂)與NE向構造(黑水溝斷裂、隱伏撓曲)疊加地段以及隱伏岩體凸起部位聯合控制該區礦床定位。在礦床南段,由於大廠背斜核部礁灰岩所產生的砥柱作用,局部應力場發生改變,使上覆羅富組地層形成層間剝離和層間破碎構造,控制錫石-硫化物型礦體。礦床北段受晚期構造伸展剪切變形作用,形成的層內折疊構造、層間滑脫帶,控制矽卡岩型鋅銅礦體。該區深部發育NE向撓曲構造,從南西向北東方向傾伏,傾伏端
圖5-47 大廠礦區銅坑-籠箱蓋剖面圖(據廣西華錫集團215地質隊資料修編)
二、深部找礦成果
在廣西大廠礦集區,對於規模巨大的91、92和100號礦體的成因曾經爭論不休,並影響到找礦方向,即「層控」論者主張沿層找礦,而「岩漿」論者主張圍繞岩體找礦。近年來的研究充分表明,無論是層狀似層狀的91、92號礦體,還是樓梯狀的100號礦體,均形成於95~100Ma年間的燕山晚期(王登紅等,2004;梁婷等,2007,2008),成礦機制既可以是沿層交代,也可以是沿斷裂或「溶洞」充填,因此,深部找礦勢在必行。在上述成礦理論研究的基礎上,通過國家危機礦山資源接替項目的大力支持,華錫集團2006年在黑水溝-大樹腳區95#、96#礦體共計探獲(333)礦石資源量1836萬t,合計金屬量鋅93.66萬t、銅4.34萬t、銀542t。96#礦體存在厚大富礦塊,為重大新發現。2007年新增礦石資源量(333)1733萬t,金屬量鋅77.14萬t、銅3.86萬t、銀309t。2008年度在黑水溝-銅坑一帶新增(333)礦石資源量941.8萬t,合計金屬量Zn30.04萬t,共伴生Pb4.64萬t、Sb1.5萬t、Cu0.87萬t、Ag557.38t。黑水溝-大樹腳鋅銅礦預測區和銅坑深部錫鋅礦預測區即黑水溝-銅坑礦區:據初步估算,到2008年底累計可提交(333)資源量為,礦石量4583萬t,金屬量Sn1.03萬t、Zn206.95萬t、Pb4.64萬t、Sb1.5萬t、Cu8.42萬t、Ag1406t。長坡深部區提交(333)資源量為:礦石量265萬t,金屬量Sn0.82萬t、Zn12.71萬t、Pb5.09萬t、Ag418t。羊角尖-茶山區據初步估算探獲資源量(333)礦石量491萬t,金屬量:鋅17.6萬t,銅0.7萬t,銀171t。經初步估算,3個勘查區總計探獲(333)資源量為:礦石量5340萬t,金屬量Sn1.85萬t、Zn237.33萬t、Pb9.73萬t、Sb1.50萬t、Cu9.14萬t、Ag1995t。
三、區域找礦潛力
值得重視的是,在丹池成礦帶的南部,與大廠礦集區遙相呼應的還有一個大明山-昆侖關礦集區,其成礦時代(大明山與馬嶺礦區輝鉬礦Re-Os年齡均為95Ma)與大廠錫多金屬礦床完全一致(藺志永等,2008)。這一結果表明,丹池成礦帶從南段的大明山礦田到北西段的大廠礦田(91#礦體和100#礦體的成礦時代均集中於95Ma前後)的成礦作用都是在燕山晚期發生的,而且幾乎同時。考慮到丹池礦帶內同一時期幔源岩漿岩的普遍存在及區域大地構造背景,認為成礦作用可能與幔源物質的上涌、深大斷裂通達到地幔有關(梁婷等,2008)。在這樣的動力學背景下,丹池成礦帶具有良好的找礦前景,應該注意通過借鑒大明山鎢礦「四位一體」模式,在大明山礦田尋找鎢礦的同時也注意錫多金屬,在大廠礦田尋找錫、鉛鋅多金屬的同時也注意尋找獨立鎢礦(王登紅等,2009)。
⑧ 總結區域成礦規律,指出找礦方向
成礦規律研究是人類發揮主觀能動性、全面客觀地認識礦產資源形成與分布之自然規律的系統性工作,其研究內容涵蓋物質(what)、時間(when)、空間(where)和成因(why)等方方面面,其中礦產資源的時間分布規律在30年前還只能藉助於成岩年齡或宏觀分析來推測。隨著同位素測試技術的發展,尤其是輝鉬礦Re-Os同位素定年技術的長足進展,為客觀、精確地直接測定金屬礦物的形成時代提供了技術保證,為成礦規律研究的深入發展創造了條件,也為成礦預測和地質找礦工作提供了新的啟發。比如,通過對廣西大明山鎢礦區含礦石英脈中輝鉬礦和馬嶺礦區鑽孔岩心中輝鉬礦的Re-Os同位素定年,獲得了大明山鎢礦95.40Ma的等時線年齡和馬嶺95.00Ma~95.79 Ma的模式年齡,表明二者的成礦時代一致。這一結果表明,丹池成礦帶從南段的大明山礦田到北西段的大廠礦田(91號礦體和100號礦體的成礦時代均集中於94.5Ma前後)的成礦作用都是在燕山晚期發生的,而且幾乎同時。考慮到丹池礦帶內同一時期幔源岩漿岩的普遍存在及區域大地構造背景,認為成礦作用可能與幔源物質的上涌、深大斷裂通達到地幔有關。在這樣的動力學背景下,丹池成礦帶具有良好的找礦前景,應該注意通過借鑒大明山鎢礦「四位一體」的模式,在大明山礦田尋找鎢礦的同時也注意錫多金屬,在大廠礦田尋找錫、鉛鋅多金屬的同時也注意尋找獨立鎢礦。大明山直立大脈型、緩傾斜石英脈型、網脈型和岩體型鎢礦同時存在這樣的「四位一體」模式,也值得湘南、贛南等地參考。
⑨ 大廠礦田成礦條件和找礦潛力分析
從大廠礦田的發現和找礦歷史來看,主要的找礦突破大致可分為三個主要階段,第一階段是20世紀60年代至20世紀70年代,長坡礦床91號和92號礦體的發現,在這之前人們對大廠地區找礦潛力的認識還相當謹慎,因為地表僅出露幾條規模有限的礦脈,許多人甚至不看好該地區的找礦前景。第二階段是20世紀80年代龍頭山礦床100號和105號礦體的探明,在這兩個礦體被發現之前,許多人對中泥盆統馬家坳組生物礁灰岩的成礦條件和找礦潛力並不看好。第三階段是大廠東區大福樓和亢馬礦床的發現和探明。而三個階段所探明的礦體在形態、產狀和礦石類型方面都有顯著差異。
長期以來,有關大廠礦田成因的爭論一直非常激烈,主要觀點以岩漿-熱液成礦和熱水沉積-疊生改造成礦為代表。雖然許多方面的爭論至今依然難分伯仲,但應看到,大廠礦田乃至整個丹池成礦帶的主要賦礦層位是泥盆系,層控性是丹池成礦帶的標志性特徵之一。因此,大廠礦田的找礦工作所針對的關鍵目標之一是泥盆系地層。
當然,燕山期岩漿岩在成礦中所扮演的角色也是不容忽略的,大廠礦田的龍箱蓋矽卡岩型鋅銅礦床在成因上和空間上明顯受礦田中部出露的燕山期岩漿岩的制約。但僅強調燕山期岩漿岩的作用是不夠的,在大廠礦田北西部的芒場地區,燕山期岩漿岩十分發育,雖然曾投入大量的勘探工作,研究程度也很高,但仍未發現具有一定規模的礦化帶。與此形成對照的是分布在大廠礦田南東部的五圩礦田,該礦田尚未發現有燕山期岩漿岩分布,但其礦化規模遠超芒場地區並達到大型。
大廠礦田的成礦條件則兼具五圩和芒場兩個礦區的優勢,即有利的地層層位、燕山期岩漿活動及丹池褶斷帶有利部位,這也是形成大廠礦田多樣性礦化類型和超大型規模的關鍵。
從動態成礦角度分析,大廠礦田的錫石-硫化物型礦床與矽卡岩型鋅銅硫化物礦床及銻鎢石英脈型礦床分別代表了不同時期、不同地質環境的動態成礦作用的產物,其礦化元素組合、水-岩反應系統及找礦標志也有所不同。其中錫石-硫化物型礦床的形成與泥盆紀海底動態成礦作用有關,主要地質找礦標志與有利層位、岩相和同生斷裂所構成的「層-相-位」系統有關,包括泥盆系硅質岩、礁灰岩、扁豆狀-條帶狀灰岩,以及富黃鐵礦、富碳質和富碳瀝青層位等,硅質岩與扁豆狀-條帶狀灰岩構成了海底熱水沉積環境下的動態水-岩反應鏈,分別指示了偏酸性和偏鹼性的鹵水環境。Sn-Pb-Zn-Sb-Ag-As元素組合異常可作為錫石-硫化物型礦床的勘查地球化學標志。由於錫石-硫化物型礦床也不同程度地受到燕山期岩漿-熱液活動的改造,因此,燕山期岩漿岩,主要是西礦帶的燕山期脈岩及深部隱伏的燕山期花崗岩岩凸可作為錫石-硫化物型礦床的間接或輔助找礦標志。對矽卡岩型鋅銅硫化物礦床而言,其形成主要與燕山期岩漿-熱液活動有關,其水-岩反應鏈由岩體接觸帶矽卡岩和銅、鋅多金屬硫化物構成,主要地質找礦標志包括燕山期花崗岩岩凸、岩體接觸帶矽卡岩及泥盆系扁豆狀-條帶狀灰岩層,Cu-Zn-As元素組合異常可作為矽卡岩型鋅銅硫化物礦床的勘查地球化學找礦標志。
總體上看,由於大廠礦田勘探程度和研究程度都較高,尋找新的、達到大型規模的深部隱伏礦床的難度較大。
根據對大廠礦田成礦地質條件和找礦標志的綜合分析,將下列地段作為進一步找礦的遠景區。
4.6.2.1 西礦帶找礦遠景區
在長坡礦區深部的錫石-硫化物礦床網脈型似層狀礦體以下,矽卡岩化有逐步增強之勢,並見顯著礦化現象。根據重力異常反演所預測的隱伏黑雲母花崗岩體頂板形態圖分析(圖4.17),西礦帶分布有北東向岩脊隆起,在隱伏的D2和D1層位中尋找錫石-硫化物型和矽卡岩型礦床是可行的。
在巴力區的深部,95號礦體中見有矽卡岩型鋅銅礦化;在龍頭山區的深部,100號和105號礦體均為錫石-硫化物型,向深部和旁側也有過渡為矽卡岩型鋅銅礦化的跡象。重力異常顯示,在巴力-龍頭山一帶分布有隱伏黑雲母花崗岩岩脊隆起帶,預測該區具有進一步的找礦潛力。
在巴力-龍頭山之東側,從瓦窯山至黃瓜洞一帶,淺部發育近南北向銀鉛鋅硫化物裂隙脈,深部有尋找似層狀銀鉛鋅礦床潛力。
在長坡北端的更庄區,處於大廠背斜傾伏端的延續部位,發育錫石重砂異常帶,並見有鉛鋅礦化,在中、上泥盆統地層中有尋找錫石-硫化物型礦床潛力。
在那燕東側的大廠背斜東翼,屬於西礦帶的南延部位,有中、上泥盆統分布,又有鉛鋅硫化物石英脈出露,是尋找錫石-硫化物礦床的潛力區。
4.6.2.2 東礦帶找礦遠景區
在大福樓北部的小槽地區,鉛鋅礦化較強,見有裂隙脈和薄層狀礦體,具有找鉛鋅礦的潛力。
在亢馬礦區,北西向次級褶皺及北西向、北東向斷裂和裂隙發育,同時在細脈帶型錫石-硫化物下部又有裂隙脈出現,與大福樓礦床的「排骨」型構式類比,其深部可能有似層狀礦體分布。
4.6.2.3 中礦帶找礦遠景區
在龍箱蓋黑雲母花崗岩內外接觸帶,有鋅銅硫化物裂隙脈發育。參照芒場礦床內接觸帶發育錫鉬礦體的情況,應關注中礦帶內接觸帶可能出現的鋅銅和錫鉬礦化。
在大燕、反背區的地表,發育有40多條銻鎢裂隙脈,從杉木沖至響水灣一帶也見銻鎢裂隙脈斷續出露,有尋找銻鎢裂隙脈型礦床潛力。
圖4.17 大廠礦田隱伏花崗岩體頂板形態圖
1.花崗岩體頂板等高線及標高(m);2.背斜軸;3.向斜軸;4.倒轉背斜軸;5.逆斷層;6.正斷層
4.6.2.4 礦田外圍找礦遠景區
在丹池大背斜東翼的東礦帶以東,從青山到唐皇村一帶,北西向斷裂發育,在D3-C的殘坡積層中見有錫石、辰砂和鋯石等重砂礦物異常,有找錫石-硫化物型礦床及汞礦床遠景。
在西礦帶的南西側寬洞地區,為北西向和北東向斷裂交會部位,其五指山組條帶狀灰岩底部黃鐵礦化較強,並見有鋅礦化,有尋找多金屬硫化物礦床潛力。
在西礦帶西側的關山地區,位於拉索背斜的傾伏端,北西向斷裂發育,見鋯石和鎂鈦礦的重砂異常,並有鋅、汞、銀礦化,有尋找汞及鋅銀多金屬礦的潛力。