区域成矿规律概要

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一、主要矿床类型

根据目前对3000多处矿产地的统计，南岭地区已经发现铁、锰、铬、钛、钒、铜、镍、钴、钼、铅、锌、钨、锡、锑、汞、铝、铋、铍、砷、金、银、铂族元素、铌钽、重稀土、轻稀土、锆、锶、锗、磷钇矿、萤石、石灰岩、白云岩、耐火粘土、蛇纹岩、硫铁矿、明矾石、芒硝、重晶石、盐岩、硼、钾、磷、软玉、石墨、水晶、滑石、石棉、云母、钾长石、石膏、冰洲石、高岭土、膨润土、瓷土、麦饭石、褐煤、无烟煤、油页岩、石油、天然气、铀、温泉、大理岩等100多种矿产，其中优势矿种主要是钨、锡、铅锌、铀、稀有、稀土(包括全部的轻稀土和重稀土)等，为形成以有色金属、核工业和稀土为主的产业化矿业基地奠定了基础。

南岭地区已知的矿床类型比较齐全，既有世界闻名的矽卡岩型钨锡钼铋矿床(如湘南的柿竹园超大型矿床)和高温热液型石英脉型钨矿(如赣南粤北的盘古山钨矿、西华山钨矿、石人嶂钨矿)，也有典型的沉积变质型矿床(如江西的新余式铁矿)，还有一些不占优势但有一定潜力的类型，包括斑岩型铜钼矿(如广西的王社)和破碎带蚀变岩型金矿(如湖南的泡金山金矿、江西的留龙式金矿)等，但最重要的还是岩浆热液型钨锡、铅锌多金属矿床、硬岩型铀矿和风化壳型稀土矿床等(表1-2)。

表1-2 南岭地区主要矿床类型简表

南岭区内优势矿种为锡、铋、钨、钼、稀有，稀土，重要矿种为铅、锌、银、锑、锰，一般矿种为汞、金、铜，具有一定潜力的矿种为金刚石及高效非金属等。据不完全统计，截止1994年底，累计探明的主要有色金属矿床和金、银矿床1147处，其中，大型及大型以上矿床71处、中型矿床292处、小型矿床784处。因此，南岭地区可以称得上是我国有色金属及贵金属之乡。

二、南岭地区主要矿产的空间分布

1.南岭有色金属矿产自然分布特点

南岭钨锡多金属成矿带属滨太平洋成矿域的华南成矿省的组成部分。NE向巨型北部湾-杭州湾隐伏构造-岩浆岩带、NW和NE向基底构造的复合形成了区内主导控矿构造，控制了区域矿产的空间分布。根据成矿地质背景的差异，以NE—NNE向扬子板块与华夏板块之间钦州-杭州湾结合带为界可分为南北两个成矿单元，即西北部的扬子成矿单元和东南部的华夏成矿单元，前者以Sn、W、Nb、Ta、Sb、Au成矿为主，燕山早期成矿作用十分显著;后者主要以盛产钨、锡、金、银、铜、铅、锌矿为特色，成矿时代也以燕山早期为主。

对于南岭矿产资源的空间分布，有不同的认识，如，陈毓川等(1989)认为自武夷-云开向东、西两侧，成矿时代具有对称性分布特点;王登红(1995，1996，1998)认为从赣南(190～150Ma)→湘南柿竹园(182～133Ma)→桂西北大厂(149～94Ma)→滇东南个旧(147～81Ma)一带，以锡为主的成矿作用由老变新，类似于地幔柱在地表留下的“热点”轨迹。但总体上呈现出“环状”或“带状”的分布趋势。当然，实际情况是很复杂的，我们从江西主要钨矿的分布图上也可以看出(图1-2)，大型钨矿的“格状”分布同样是一种客观现实，香炉山-阳储岭-青术下、浒坑-徐山-永平、崇余犹-于赣-行洛坑分别形成3条纬向排列带;香炉山-浒坑-崇余犹-大吉山、阳储岭-徐山-画眉坳-于赣、青术下-永平-行洛坑也分别构成3条经向排列带，各矿床(田)在经向和纬向上均大致等间距排列。如果这种分布特点的确具有规律性，那么，格状交汇点就可能作为预测新矿区的目标，如大吉山纬向带向东与阳储岭-于赣、青术下-行洛坑两条经向带交汇部位是否存在钨多金属的大型矿床或矿田，则是颇值得调查和研究的。

2.南岭贵金属矿产自然分布特征

南岭及邻区的贵金属资源虽然比不上胶东、小秦岭和滇黔桂等矿集区，但也具有资源前景，几十年来的勘查工作取得了许多重要成果，目前已发现小型以上金、银矿床286个，包括大型矿床14个，中型矿床73个，小型矿床199个。其分布与构造、地层及花岗岩关系密切。

(1)金银矿床与构造关系

南岭地区金、银多金属矿床与断裂关系十分密切，分布在断裂带附近的金矿有特大型矿床2个;大型矿床19个;中型矿床21个;小型矿床72个;分布在断裂带附近的银(金多金属)矿床有特大型矿床1个，大型矿床10个，中型矿床6个，小型矿床5个。

(2)金银矿床与地层关系

金、银矿床(点)在各时代地层均有分布。与金矿床关系密切主要地层为:中元古界、震旦系、寒武系、奥陶系等地层。其中以中元古界、震旦系、寒武系为金(银)矿床主要赋存地层;银矿床关系密切主要地层为:侏罗系、泥盆系、志留系、青白口系等。其中侏罗系为银矿床主要赋存地层，其次为泥盆系、震旦系、中元古界。

(3)金银矿床与岩浆岩关系

区内岩浆岩发育，从晋宁期至燕山期均有分布。从矿床赋存岩浆岩时代分析来看，燕山期岩浆岩中赋存的金矿床约占与岩浆岩有关金矿床总数的57.1%，其次为晋宁期岩浆岩，表明燕山期、晋宁期岩浆岩是寻找金矿的有利岩浆岩标志;银矿床主要分布在加里东期、燕山期，加里东期和燕山期岩浆岩中赋存的银矿床分别占与岩浆岩有关银矿床总数的85.71%，表明燕山期、加里东期岩浆岩是寻找银矿的有利岩浆岩标志。

(4)金银矿床与水系沉积物化探异常的关系

图1-2 江西主要钨矿网格状分布示意图(据《中国矿床发现史·江西卷》略修改)

金的水系沉积物丰度值在0.5656×10-9～10.5656×10-9区间的异常较多，其规模为大、中型金矿床;银的水系沉积物的丰度值在23.2914×10-9～183.2914×10-9区间的异常较多，其规模往往为特大、大型银矿床。

三、南岭地区主要矿产的时间分布

南岭地区成矿作用的演化历史悠久，具有总体上多时代、多期次但高峰期以燕山期为主的特点(郭文魁，1959;宋叔和主编，1989;陈毓川等，1989;裴荣富等，2008)。区内成矿时代，目前已知从中元古代至新生代第四纪均发生，但主要成矿时代为燕山期。外生沉积矿产具有贯通性产出的特点，各时代地层均不同程度地含矿，包括中新生界中的盐类矿产(如江西的周田盐矿)和第四系水系沉积物中的砂矿;内生矿产以燕山期最强烈，但喜马拉雅期、印支期、加里东期和前寒武纪也不同程度地发育。部分成矿元素具有明显的继承性，跨越的成矿时限较长，但明显以燕山期为主，如广西锡矿有24处矿产地与四堡-雪峰期岩体有关，17处与加里东期岩体有关，7处与华力西期岩体有关，16处与燕山早期岩体有关，20处与燕山晚期岩体有关，其中与燕山晚期岩体有关锡矿的储量占全区的62.4%##。

值得指出的是，越来越多的证据表明，南岭与岩浆活动有关的成矿作用具有长期性和继承性，如，著名的诸广山岩体就不是燕山期单一地质构造事件的产物。我们通过对诸广山岩体中部高坳背钨钼矿区花岗岩中锆石的SHRIMPU-Pb法测年(表1-3)，发现太古宙、元古宙、古生代、中生代的年龄数据均出现，其中，最古老的锆石颗粒206Pb/238U年龄达2561±16Ma(207Pb*/206Pb*年龄和208Pb/232Th年龄数据更大)，属于太古宙晚期;其次有1423±12Ma的记录，属于中元古代长城纪与蓟县纪过渡时期;属于晚古生代二叠纪的锆石有两个(285.4Ma和259.0Ma);属于印支期的有12个锆石测点数据，平均为222±1Ma，反映印支期为主成岩期;还有一个燕山早期的同位素年龄数据(182.8Ma)。另外，我们对高坳背钨钼矿中的辉钼矿进行了Re-Os同位素定年，获得等时线年龄是157.3Ma。鉴于离高坳背不远的鹿井铀矿也跟诸广山岩体密切相关，其铀成矿时代可以延续到新生代(85～65Ma。杜乐天，2001)。可见，诸广山一带可能存在太古宙的基底，或者说该成矿带是在太古宙的基础上经历了中元古代的某种地质事件，到了印支期，地壳重熔形成花岗岩，但岩浆活动和成矿作用一直持续到燕山期乃至于喜马拉雅期。或者说，诸广山岩体及区域内的成岩成矿作用是多期次发育的，后期的岩浆事件和成矿作用、尤其是成矿流体可以强烈地改造早期岩石，乃至于彻底改造。这在鹿井矿区明显可见，各种新生的钾长石呈条带状交代早期花岗岩，而铀矿区和钨矿区或多或少存在“蜕变”锆石，也说明成矿流体的影响是非常广泛而强烈的。

表1-3 湖南汝城高坳背钨钼矿区花岗岩中锆石的SHRIMPU-Pb年龄测定结果

注:1ppm=10-6，全书同。误差为1σ;Pbc和Pb*分别代表普通铅和放射成因铅，应用实测的204Pb对普通铅进行了校正。

关于南岭地区矿床成矿时代的研究，已经积累了众多资料，但是有争议的矿床也仍然不少。此处限于篇幅，不再单独讨论，在第三章中也只是把本次研究获得的部分新资料作了简单介绍。

南岭及邻区金矿床普遍具有“成矿物质来源老，矿床定位年龄新”、“多期成矿作用叠加明显”和以“岩浆热液型为主”的特征(陈柏林，2002)。有关南岭地区金银矿分布特征，已有不少论述(黄崇柯等，1997;胡受奚等，1998)，据资料综合分析，区内金矿成矿时代主要有3期:

(1)武陵—雪峰期

产于隆起区中新元古代浅变质岩系金矿，在早期武陵—雪峰期变质热液型成矿的基础上叠加了印支一燕山期的岩浆热液型成矿作用，如赣东北金山金矿矿石铅同位素模式年龄为748Ma，反映源岩年龄，含金糜棱岩动力变质绢云母Rb-Sr等时线年龄为693～700Ma，糜棱岩中含金石英脉的Rb-Sr等时线为167±5.21Ma，反映晋宁期动力变质成矿基础上叠加燕山期的岩浆热液成矿。

(2)海西—印支期

此期成矿作用主要见于大瑶山隆起，主要出露寒武系浅变质浊积岩系，控矿构造为近SN向和近EW向两组断裂构造。代表性矿床有金鼓金矿(含金石英脉流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为354±14Ma)、高凤金矿(含金石英脉流体包裹体Rb-Sr和40Ar/39Ar测年值分别为217.5±7.7Ma和214.7±21.9Ma。李献华等，1992)。

(3)燕山期

为华南地区金矿主成矿期。陈好寿等(1991)测得广东新洲金矿包裹体Rb-Sr年龄133Ma、河台金矿121Ma、后逞金矿123Ma、云西金矿129Ma、高凤金矿215Ma，表明云开地区主成矿期以燕山期为主。结合该区域与金矿有关的构造-岩浆时空分布特点，处于两大构造域过渡部位的大瑶山地区似乎具有由东往西变新趋势，亦即中生代可能存在特提斯域影响。滇黔桂片区微细浸染型金矿床以燕山晚期成矿为主，而红色粘土型金矿床受新生代频繁构造作用形成的喀斯特地貌所控制。

四、重点矿集区成矿规律概要

1.赣南地区

该区出露地层主要为震旦系和下古生界浅变质碎屑岩层，局部为上古生界碳酸盐岩。燕山早期花岗岩多次侵入。成矿主要为燕山早期的钨、银矿床，钨、锡、银矿床及银矿床，与该区钨(锡)矿床一样，都形成于104～170Ma。各期花岗岩类中W、Sn、Ag的丰度值分别为2～12.4ppm、1.24～26ppm、0.085～0.518ppm，均高于黎彤的富钙和贫钙花岗岩10倍至几十倍，为成矿提供物质来源。从该区矿床稳定同位素研究:含银石英脉型钨矿床硫同位素变化范围δ34S为-7.9‰～+2.43‰，一般-3.4‰～+1.0‰，接触交代型和中低温热液型银矿床δ34S为-0.8‰～+3.0‰，接近0值;δ34O一般8.8‰～14.46‰，D-42.8‰～-77.1‰，δ18OH2O为4.51‰～5.9‰;矿石铅同位素组成比值206Pb/204Pb=18.07～18.97、207Pb/204Pb=15.31～15.992、208Pb/204Pb=38.32～40.26，与南岭地区中生代花岗岩长石铅(18.368～20.712、15.589～17.434、38.438～43.343)基本相似。上述资料反映本区岩浆热液型矿床成矿物质主要来自岩浆热液，与燕山期重熔型花岗岩有成因关系，围岩是矿质的次要来源。

2.湘南-粤北地区

区内出露地层以泥盆系为主，其次为震旦系、寒武系及石炭系。燕山期NE向褶断带与SN向、EW向构造带叠加，形成复杂构造格局。印支-燕山期花岗岩体组成EW向花岗岩带。成矿主要为燕山期(126～172Ma)。本区具有构造-岩体-矿带“三位一体”的成矿特征，断裂的频繁活动，引起岩浆多次侵入，相应的也有多期次矿化，早期以钨锡矿化为主，晚期以锡铅锌银矿化为主。泥盆系地层W、Sn、Pb、Zn、Ag等成矿元素丰度值均高于黎彤(1990)值，Ag高于3.13～5.25倍，W高于4.55～5.47倍，Sn高于1.35～3.85倍，Bi高于625～45倍，Pb高于1.37～3.52倍，而Mo、Zn、Cu、Hg均低于黎彤值。各时代花岗岩中W、Sn、Pb、Zn、Ag、Sb等元素含量均高于黎彤值，Ag为3～15.88倍，W为5.25～20.32倍，Sn为4.5～28.3倍，Pb为1.6～3.91倍。尤以燕山早期第二阶段岩体含银最高，为黎彤值的19.63倍，第三阶段岩体含Ag为黎彤值19.38倍。Sb则在燕山晚期富集。地层和花岗岩中成矿元素为该区成矿提供丰富的成矿物质来源。稳定同位素研究表明:δ34S(‰)值-10.93～+17.30，变化范围很大，反映硫为多来源。δ18O值-1.61‰～23.32‰，具有岩浆水和大气降水的混合水特征。铅同位素206Pb/204Pb=15.661～18.726，207Pb/204Pb=15.565～15.864，208Pb/204Pb=38.375～38.863，总体反映成矿铅源多样，但主要来自岩浆。上述资料说明成矿过程复杂，在一定程度上受围岩影响。

结合区域地质发展过程，湘南-粤北隆坳过渡带，受到多期构造运动，褶皱断裂发育，岩层在高温高压下经花岗岩化作用形成重熔型岩浆，以及沿断裂带深(幔)源物质上升，与陆壳混熔形成混源同熔型花岗岩浆，沿构造带上侵。在岩浆分离，分异结晶过程中，成矿元素从分散趋于集中，在晚期水分和挥发分增多，形成热水溶液，上升过程中有地面水渗入并与围岩发生作用，从围岩中萃取各种成分，包括W、Sn、Pb、Zn、Ag等成矿物质，上升到适当部位，物理化学条件的改变使金属结晶沉淀，形成各类含银、钨、锡、铅、锌矿床。在此总体成矿地质构造背景下，形成钨、锡、铋、(银)，铅、锌、金、银，铌、钽、钨、锡、铍、铅、锌、银锑，银、铅锌、(铜)矿床和钨、(钼、锡)、银矿床等特定类型的银(或含银)矿床。

3.粤北坳陷区

粤北晚古生代裂陷盆地中金属硫化物矿床，主要赋存于中泥盆世至早石炭世的碳酸盐岩地层中，矿床产出地层层位稳定，并与一定地质构造部位有关。代表性矿床有凡口、杨柳塘、大宝山等。根据杨振强等研究，认为粤北坳陷是“钦州残留海槽”沿东北裂开和云开隆起与武夷隆起之间裂陷的三叉裂谷盆地。由吴川-四会断裂带的插入，控制了盆地内的NNE向和派生NW向同生张性断裂，这些张性断裂往往为海底热水上升的通道，对块状硫化物矿床形成十分有利。各时代地层中主要成矿元素含量与黎彤的平均丰度对比，Sb高度富集，Pb、Sn、W在大部分地层富集，而Ag、Cu、Zn、Au、Mn为低背景元素。矿区的含矿岩系(D2—C1)富含成矿元素，其含量Ag为0.24～0.07ppm，Pb平均为47.4ppm，Zn平均为105ppm，说明可能有海底火山喷发或岩浆热液中成矿物质的加入。根据凡口和大宝山两矿床的稳定同位素研究表明:δ34S介于+2.89‰～26.55‰，碳、氢、氧同位素组成特征和气液包裹体水盐等化学成分资料表明该类型矿床的成矿热液，除来自大气降水和深部地下循环热卤水外，尚有岩浆水的加入，尤其在后期叠加改造富集矿床的热液中，更富含岩浆水。成矿热液属K＞Na，Ca＞Mg，Cl＞F的K+-Ca2+-Cl-型卤水。

粤北沉积改造型矿床可以综合为沉积-构造热卤水改造型和沉积-岩浆热液叠加改造型。即沉积阶段、早期成岩阶段、成岩期后构造热卤水改造成矿-岩浆热液叠加改造进一步富集成矿阶段。

4.丹池地区

丹池矿化集中区位于丹池华力西—印支断陷区内，是一个钨、锡等有色金属储量规模巨大的成矿区。区内形成具重要经济价值的工业矿床(体)，计有锡、钨、铅、锌、银、铜、锑、汞等许多矿种，还伴生有可副产利用的铋、镓、铟等多种稀散元素。整个矿化作用主要发生在燕山期，成矿受沉积岩相、岩浆作用和构造等条件的综合控制。具体成矿过程又决定于成矿作用发展过程中的成矿流体经历的温压、盐度、矿化元素浓度以及Eh、pH等物理化学条件变化的制约.因而在区内不同空间部位，有规律地分布着元素组合各异、规模大小不等、空间分布部位不同，元素含量贫富不一的一系列工业矿(床)体。据陈毓川等(1993)研究，Sn、W、Pb、Zn、Ag、Cu、Sb、Hg、Mo等矿化物质主要来自岩浆岩，隐伏的重熔型黑云母花岗岩不仅提供了大部分成矿物质，也是使一些元素活化迁移富集的热源的供给者。成矿温度从高温450℃发展演化到100℃的低温阶段。矿液早期以混合岩浆水为主，后期大气降水比重逐渐增加，到晚期则以大气降水为主。

综合研究表明:本区成矿主要特点有:①各类矿床(体)都围绕燕山期隐伏重熔型黑云母花岗岩体分布。矿化作用总体上自岩体向外具明显的顺向分带。隐伏花岗岩体顶部为气成-高温热液钨、钼矿带，稍外在岩体与围岩接触带形成接触交代矽卡岩型锌、铜(锡)矿带，向外为从高温到中低温热液的锡、银、锑、铅、锌多金属带，再是外带，低温汞、锑带。②银的富集很普遍，且从早期到晚期有富集逐渐增强趋势，到中低温阶段达最高峰，然后又急剧弱化，因而银矿化在中低温多金属矿化期，空间上分布在第三带。③含矿围岩为D3的硅质岩，条带状和扁豆状硅质或泥质灰岩，D1-2礁灰岩、泥岩、泥灰岩、砂岩和粉砂岩。④层间错动、断裂裂隙和岩体与围岩的内外接触带是容矿的重要部位。⑤成矿作用具有多期次、多阶段，而不同期次、阶段形成不同成因类型和不同元素组合的工业矿体。

5.滇东南隆坳过渡带

该区地质构造上位于红河断裂带东北侧，马关复背斜倾伏端。出露地层有中元古界片麻岩、寒武系浅变质岩，泥盆系—石炭系灰岩及三叠系灰岩、碎屑岩。赋矿层位主要为下、中寒武统云母石英片岩、斜长片麻岩和大理岩，中、上寒武统浅变质岩及三叠系白云岩、灰岩。赋矿地层为中寒武统黑色页岩和三叠系碳酸盐岩，其中含W、Sn、Pb、Zn、Ag、As丰度较高。由于印支板块与南华板块的拼接，产生巨大的红河走滑断裂，由此形成红河北侧的壳层重熔带、挤压带。表现在岩浆多次侵入，晚二叠世玄武岩喷发，燕山期强烈酸性岩浆侵入活动，形成个旧、薄竹山及都龙老君山3个花岗岩基及众多的小岩体。至喜马拉雅期局部仍有岩浆活动。以上几次主要热事件伴随发生热液活动，形成了锡、钨、铅、锌、银、稀土等矿，并对已形成的硫化物矿床产生不同程度的改造和叠加作用，改变既成矿床的面貌。滇东南的W、Sn、Pb、Zn、Ag矿床都围绕个旧、薄竹山、老君山等复式岩体分布。但个旧以锡为主，薄竹山以银、钨为主，都龙以锌为主，而个旧和都龙都有银。成矿作用除受复式花岗岩体控制外，还分别受区域构造的控制。文山(薄竹山)主要受NW向短轴背斜及滑复构造控制，个旧则主要受SN和EW向交切的断块和穹窿控制;都龙受NW向断裂控制。

稳定同位素:个旧矿田δ34S(‰)值-2.2～+14.7，与个旧花岗岩的δ34S(‰)=-2～+8相比更富集34S，因此，硫主要来自花岗岩浆，而另一部分来自三叠系围岩。白牛厂和都龙两矿区的δ34S(‰)值分布于-4.5～+5.7，与岩浆热液δ34S值相近;从个旧和白牛厂两矿区的δ18O、δD、δ13C分析结果分别投影到相关的图上(图略)，可见个旧矿区的热液来源于再平衡岩浆水与变质水、大气降水相混合的混合液，而白牛厂的热液中大气降水比重更大。对铅同位素研究结果按单阶段模式计算年龄值，个旧矿区为100～200Ma，白牛厂矿区则为200～300Ma。表明铅的来源可能是多源的，对两矿区铅同位素值单因素方差分析检验，则差异不显著，属于同一分布的母体同源。

综上，滇东南钨、锡、铅、锌多金属成矿特点表现为:成矿具多期次、多阶段、空间上多层次，各个矿床多以硫化物阶段成矿为主，而且较早的矿化往往被晚期矿化改造、叠加成复成因的矿床。

模型三十三 绿岩带金矿床找矿模型

该区位于扬子陆地块与华夏板块结合带的中部，南岭山脉中段北缘。处于酃县-郴州蓝山NE向基底构造岩浆岩带与郴州-邵阳NW向基底构造岩浆岩带的交汇部位，是南岭多金属成矿带的重要组成部分。

1.地质背景

该区地层出露较齐全，除缺失奥陶系、志留系外，自震旦系—第四系均有分布，其中又以泥盆系—石炭系、寒武系-震旦系为主。寒武-震旦系主要为一套浅变质碎屑岩组合，是裂隙充填型锡铅锌银矿床的主要赋矿围岩；泥盆系—二叠系以碳酸盐岩为主夹碎屑岩，是接触矽卡岩型、云英岩型矿床的有利围岩。褶皱断裂发育，演变历史悠久，形成了加里东构造层、海西印支构造层和燕山构造层。不同构造变形阶段所形成的构造形迹彼此叠加和改造，呈现出以EW向构造为基底，SN向、NNE-NE向、NW向构造为骨架的构造格局，其中NNE NE向构造是重要的控岩控矿构造，对Sn、Pb、Zn矿的形成具有重要意义。区内岩浆活动频繁，除地表有大小岩体60多个外，还发育多处隐伏岩体(带)，岩石类型以酸性、中酸性岩为主，另有少量中性、碱性、基性岩。燕山早期岩浆活动最强烈，花岗质岩浆演化分异较彻底，晚期岩浆热液中锡来源丰富，它们与锡铅锌等有色金属成矿关系最为密切。主要岩体有燕山早期的千里山、骑田岭、香花岭、三仙姑和印支期的王仙岭等。其中，千里山、骑田岭花岗岩早期单元中普遍含暗色微粒闪长质包裹体，香花岭伟晶岩包裹体具有地幔碳的性质，并且花岗岩的TDM相对较低，显示壳幔混合花岗岩的特点。

从资兴至香花岭存在一明显的重力梯级带，梯级带的北西侧重力高，重力场平稳，而南东部分为重力低，重力场起伏变化大，在香花岭、骑田岭、千里山、高垄、瑶岗仙、九峰等地形成自行封闭的局部重力低异常，该异常带往北东延伸出炎陵县，往南东延伸至蓝山，形成规模宏大的炎陵县-郴州-蓝山NE向重力梯级带(图4-3)。航磁异常大致与布格重力异常对应，黄沙坪、骑田岭、千里山一带形成NEE向异常带，其北西侧为负值平缓区，南东侧为正值高异常区，强度最高达200nT，并在黄沙坪、新田岭、千里山、瑶岗仙等地形成规模较大的正负相伴的局部异常(图4-4)。

图4-3 湘南地区重力布格异常平面图

1—花岗岩；2—断裂；3—地质界线；4—布格异常等值线

水系沉积物测量和土壤测量资料显示，在千里山、瑶岗仙、骑田岭、香花岭、宝山、黄沙坪等矿田及外围，分布有大面积的W、Sn、Pb、Zn、Ag、As化探异常，这些异常组合复杂、范围大，强度高。异常由中心向外侧，组合元素呈现由高温元素到低温元素的变化趋势，如骑田岭异常，在岩体内部及接触带为W、Sn强异常，往外侧则逐步变为F、As、Cu、Pb、Zn、Ag异常。重砂矿物种类繁多，共有50 余种，其中以锡石分布最广，其他依次为辰砂、白钨矿、铅矿物、黑钨矿、毒砂、金、银矿物等。这些异常与化探异常一样，分布于千里山、骑田岭、香花岭、宝山等地段(图4-5)。异常的分布、富集与NE和SN向断裂及各期次侵入体密切相关，也与已知矿床分布大致吻合。

该区是南岭中段多金属成矿带的最重要的组成部分，一批享有盛誉的大型-特大型有色金属矿床集中分布在这一地区，如柿竹园、黄沙坪等。区内目前已发现矿产地500多处，其中大型21处、中型28处、小型72处，矿种多达50多种。以有色金属Sn、Pb、Zn、W、Mo、Bi为主，次为非金属、贵金属、黑色金属等。这些矿产集中分布于东坡、坪宝、香花岭、骑田岭等地区。作为该区优势矿种之一的锡矿主要分布于东坡矿田、香花岭矿田和芙蓉矿田，矿床类型可大致分为变花岗岩型、斑岩型、云英岩型、矽卡岩型、破碎带蚀变岩型、石英脉型及砂锡矿床，其中以矽卡岩型、变花岗岩型、破碎带蚀变岩型锡矿最为重要。东坡矿田的金船塘锡矿、芙蓉矿田白腊水锡矿的10号、19号矿体分别是3类矿床的典型代表。其次为斑岩型、云英岩型锡矿等。该区另一优势矿种银铅锌矿则集中分布于坪宝地区、东坡矿田及银水垄—许家山地区。

图4-4 航磁△T异常图

(据湖南地质调查院，2002)

1—△T正异常；2—△T负异常；3—△T零异常

2.找矿新成果

1)骑田岭地区：在骑田岭岩体内外接触带发现了以锡为主的一系列多金属矿产。矿床类型有变花岗岩型、石英脉型、矽卡岩型、斑岩型、云英岩型和破碎带蚀变岩型等，构成了一个较完整的成矿系列。根据空间分布、产出特征、控矿因素及物化探异常特征等，该区可大致划分为白腊水—安源、黑山里麻子坪—二尖峰、山门口—狗头岭等3个长4～8km，宽1～2km的NE向锡矿密集带，其间由区域性断裂构造分开。白腊水 安源锡矿带以白腊水矿区为代表，锡矿主要赋存于岩体中及内外接触带，锡矿类型以构造蚀变岩型、变花岗岩型为主。黑山里麻子坪-二尖峰锡矿带以麻子坪矿区为代表，锡矿主要赋存于岩体中，锡矿类型以破碎带蚀变岩型为主。山门口-狗头岭锡矿带以狗头岭、山门口、淘锡窝矿区为代表，锡矿主要赋存于岩体内外接触带，锡矿类型以矽卡岩型、云英岩型为主，预计锡资源远景15×104t以上。矿体大都呈似层状、脉状、透镜状、扁豆状及不规则状产出，单脉规模大都在中型以上。其中，19号脉控制走向长大于2050m，矿化蚀变带宽50～150m，单工程见矿厚9.60～57.41m，Sn品位为0.101%～1.361%。延深至少在100m以上，已控制333＋3341锡资源量达23.5×104t。该区总资源量70×104t以上。破碎带蚀变岩型锡矿为区内的主要锡矿类型，受NE向断裂构造控制，成群、成带分布于各矿区内。变花岗岩型及斑岩型锡矿为区内重要的锡矿类型，主要分布于白腊水矿区，空间上受NE向断裂构造控制。云英岩型锡矿主要分布于黑山里及山门口、淘锡窝等地，受NE向构造及云英岩化蚀变带的控制。矽卡岩型锡矿主要分布于矿田南部银砂窿—狗头岭一带，受岩体接触面构造的控制，呈似层状产出。

图4-5 宝峰山—五里山地区重砂异常图

(据湖南省地质调查院，2002)

1—铅矿物；2—金矿物；3—辰砂矿物；4—毒砂矿物；5—锡石；6—白钨矿；7—黑钨矿；8—金银矿物异常区；9—铅矿物异常区；10—辰砂、金矿物异常区；11—锡石、白钨矿、黑钨矿异常区；12—锡石、白钨矿异常区；13—锡石、白钨矿、铅矿物异常区；14—辰砂异常区；15—综合异常区编号

2)荷花坪地区：该区以破碎带蚀变岩型锡多金属矿床为主，包括层间破碎带和断裂破碎带两个亚型。前者产于棋梓桥组下段白云质灰岩与跳马涧组砂岩过渡层中，目前已控制的Ⅳ号锡矿体平均厚10.83m，平均品位Sn为0.938%，估算锡资源量(333＋3341)4.74×104t，该类型具有非常大的找矿潜力。后者受断裂破碎带控制，目前大致控制了Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号锡多金属矿体。Ⅰ号锡多金属矿体长1800m，平均厚度为4.45m，平均品位Sn为0.927%；Ⅱ号锡多金属矿体长 1320m，平均厚度为 4.20m，平均品位 Sn为0.582%，矿化连续稳定；Ⅲ号锡铋多金属矿体。其中Ⅲ-1号锡矿体产在蚀变花岗斑岩中，走向长220～370m，平均厚度为4.90～17.40m，平均品位Sn为0.414%～0.506%，Bi为0.87%。初步估算Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体资源量(333＋3341)Sn为11×104t、Pb为5×104t、Zn为11×104t、Bi为0.15×104t。

3)香花岭地区：香花岭荷叶冲跳马涧组中存在两个含锡矽卡岩层，其中I矿层厚约17m，锡品位为0.02%～3.97%；Ⅱ矿层厚大于4m，锡品位为0.09%～4.35%。初步估算锡资源量为11.87×104t。区内花岗斑岩脉发育，部分含矿性较好，其中Ⅰ号斑岩脉矿化长大于850m，厚1.95～4.52m，平均品位为0.43%～0.82%；矿化延深大于350m，初步估算333＋3341锡资源量2.44×104t；Ⅱ号斑岩脉锡铅锌矿化大于900m，厚3.70～6.64m，Sn为0.16%～0.31%、Pb为0.3%～4.52%、Zn为0.09%～3.53%、Ag为172×10-6，岩脉向深部矿化增强。新发现区内泥盆系跳马涧组与寒武系之间破碎带(以前称为“底砾岩”)中的强矽卡岩化，并伴生有不同程度的锡铅锌矿化，往往在断裂构造与不整面交汇部位形成富厚矿体。如在荷叶冲南部棕叶冲一带矿(化)体走向长300m，倾向延深400m，平均厚2m左右，含锡3.4%～5.82%。

凤(县)-太(白)矿集区成矿地质背景

一、概 述

“绿岩带”是个通俗的术语，指在古老的克拉通、地盾和地块上多为前寒武纪早期低级变质的火山 － 沉积岩层的出露地区。在全球范围内目前已识别出了 260 个太古宙绿岩带，其中西澳大利亚的穆奇孙 ( Murchison) 和加拿大的阿比提比 ( Abitibi) 是两个最大的绿岩带，面积分别为 12 ×104km2和 11. 5 ×104km2。

绿岩带的含矿性很高，矿产类型多样，不仅有金矿，还有铜、镍、铂族金属、铬及铁矿等。绿岩带对金矿来说具有重要的意义。据统计，全世界有 28 个超大型金矿床或矿田位于绿岩带中，赋存在绿岩带中的金矿总吨位达到 16000t ( Au) 以上。其中像澳大利亚的卡尔古利 ( Kalgoorlie) 金矿田( 2230t) 、加拿大的提敏斯 ( Timmins) 金矿田 ( 1388t) 、美国的霍姆斯塔克 ( Homestake) 金矿床( 1319t) 和加纳的奥布阿西 ( Obuasi) 金矿床 ( 1648t) 等金的储量都在千吨以上 ( 图 1; 表 1) 。需要指出的是，这里统计的金矿床或矿田只是绿岩带中同造山期形成的，还没有包括绿岩带中造山期后形成的金矿床或矿田。

对我国来说，绿岩带金矿床也具有重要的意义。据不完全统计，绿岩带金储量占我国岩金储量的70% 以上，而且有不少是大型、超大型的金矿床。据沈保丰等 ( 1996) 的研究，我国早前寒武纪绿岩带主要分布在华北地台的北缘、西南缘、胶东、鲁西和地台内部的五台山等地。此外在扬子地台的西南缘和西北缘也有少量分布。在这些绿岩带中产出有一些金矿密集区，如小秦岭、胶东、张宣、遵化、辽西、夹皮沟等。

图 1 绿岩带超大型金矿床和金矿田的全球分布示意图( 引自 P. Laznicka，2006)

表 1 世界早前寒武纪同造山期金矿床 ( 矿田)

续表

资料来源: P. Laznicka，2006

二、地 质 特 征

1. 绿岩带地质特征

绿岩带普遍产于古老的地台、地盾和克拉通区，年龄多在 24 亿 ～36 亿年。关于绿岩带，尤其是太古宙绿岩带的成因及大地构造环境一直争论不断，在 20 世纪 70 年代板块构造学说引进之后，大多数观点倾向于 “绿岩”是大洋或岛弧成因的，也有一种观点倾向于裂谷成因。

太古宙绿岩带通常具线状地质构造 ( 长可超过 100km) ，这些区域线性构造是古断裂系统的踪迹，它们往往控制着金矿床的分布。在许多情况下，线性构造切穿了绿岩层，但它们有时也沿地层界线产出。在露头好的地区，可以见到线性构造由受到强烈剪切的岩石构成，并能见到走向滑动的痕迹。

绿岩带多半由火山或沉积成因的岩层组成。许多大型绿岩带金矿床都赋存在火山 － 沉积岩中，产金最多的绿岩带以具有巨厚 ( 7 ～10km 以上) 的火山 － 沉积岩层为特征。绿岩带中也常见到花岗岩类侵入体，如英云闪长岩、花岗岩、石英斑岩和二长岩等。这些花岗岩类岩株和岩墙及其接触带有时也含有金矿化。

绿岩带岩石的变质程度介于绿片岩相到角闪岩相之间，并常具有变质分带现象。

2. 绿岩带中的含金剪切带

含金剪切带是指一种成矿和控矿的韧性和脆 － 韧性剪切构造体系。现已查明，前寒武纪地盾区绿岩带中许多脉状和浸染状金矿床都与剪切带和糜棱岩带有关 ( 表 1) 。这些矿床通常产于剪切带中部变形最强烈的糜棱岩中。金矿体产状和形态变化与剪切带构造组构特征密切相关。如加拿大雷德湖( Red Lake) 地区含金绿岩带主要金矿床及其伴生的强蚀变岩石空间上就与大的复杂剪切构造体系一致，金矿床沿强烈变形带或剪切带分布。又如著名的加拿大阿比提比绿岩带，其中的德斯托尔 － 波丘潘断裂和基尔克兰德湖 ( Kirkland Lake) 的卡迪亚克断裂系附近集中了许多金矿床和矿点，这些线性断裂构造都是大型剪切带。它们在地表多显示为脆性、脆 － 韧性断裂，在深部则表现为韧性剪切带。金矿脉系产在剪切带变形和糜棱岩化最强烈的地段，以及与塑性褶皱作用有关的扩容带内。而特大型的赫姆洛 ( Hemlo) 金矿就产在大而宽的不均匀韧性剪切带中心部位。

3. 赋矿岩石及成矿建造

所有绿岩带金矿都赋存在优地槽的火山 － 沉积岩层中，这些岩层成分多种多样，从超基性镁铁质火山岩到酸性长英质火山岩，火山岩中夹有大量的沉积岩层，特别是贫矿碎屑岩、浊积杂砂岩和铁质建造。火山 － 沉积岩中还发育有大量火山期后的小侵入体及钾钠质系列的花岗岩类岩株和岩墙。金矿床几乎可以形成在任何岩石中，但是对澳大利亚和加拿大许多金矿床的研究发现，大多数大型金矿床趋向于形成在比较富铁 ( Fe/Mg 比值高) 的岩石中，如拉斑玄武岩，以及条带状铁质建造，这些岩石在发生硫化期间铁的硫化物和金同时沉淀。

俄罗斯学者 Г. B. Ручкин 等 ( 2000) 根据含矿岩石、矿化产出形式等将绿岩带金矿成矿建造分成6 种类型 ( 表 2) : ①科马提岩 － 玄武岩建造的火山岩中金 － 碳酸盐硅酸盐细脉浸染状和层状成矿建造 ( 谢巴型) ; ②碧玉铁质岩 － 玄武岩建造的条带状含铁石英岩层中金 － 碧玉铁质岩透镜状和细脉浸染状成矿建造 ( 伍巴奇克韦型) ; ③流纹岩 － 英安岩 － 安山岩 － 玄武岩和英安岩 － 玄武岩建造的火山 － 沉积岩层中金 － 硫化物层状成矿建造 ( 赫姆洛型) ; ④流纹岩 － 英安岩 － 安山岩 － 玄武岩和玄武岩 － 科马提岩建造的各种围岩中金 － 硫化物 － 石英和金 － 石英脉状和网脉状成矿建造 ( 波丘潘型) ;⑤花岗闪长岩 － 闪长岩 － 正长岩建造的小型侵入体中金 － 石英 － 硫化物脉状和细脉状成矿建造 ( 基尔克兰德湖型) ; ⑥与霏细斑岩岩墙有关的金 －斑岩型细脉浸染矿化带成矿建造 ( 拉克 －特罗伊卢斯型) 。

图 2 加拿大赫姆洛金矿 Page － Williams 矿山的横断面图( 引自 P. Laznicka，2006)

4. 矿化形式和矿体形态

绿岩带金矿的一个重要特点是矿化形式和矿体形态极为多样。有的矿床为层状整合矿层，没有或只有非常少的矿脉。这种矿层被称为 “流状矿体” ( 如加拿大的赫姆洛金矿，图 2) 。有的矿床为块状黄铁矿组成的整合层状矿体 ( 如加拿大的 Bousquet 金矿) 或块状含金黄铁矿透镜体 ( 如加拿大的Agnico Eagle 金矿) 。

绿岩带金矿中较多的是各种各样的脉状或细脉浸染状矿体，有的是在独特的层间流沉积层中的整合脉状体 ( 如加拿大 Dome 矿床中铁白云石脉) ，有的是不整合的后生脉状体和网状脉 ( 图 3 和图 4) 。绿岩带中还有一种是富含金的硫化物、硅酸盐或氧化物相的铁质建造 ( 如津巴布韦的 Vubachikwe 矿床) 。总的来看，绿岩带金矿的矿化有层状、透镜状、脉状、网脉状。有的与沉积层呈整合产出，有的呈不整合产出，甚至有的绿岩带金矿产在铁质建造中。

图 3 澳大利亚卡尔古利矿田 “金英里”矿带横断面图( 引自 P. Laznicka，2006)

图 4 加纳奥布阿西金矿田的横断面图( 引自 P. Laznicka，2006)

矿体规模随容矿岩石和构造型式变化而变化，但大多数矿床的特征是，相对于沿走向的延伸度来说，沿倾伏向下方向延伸很长，有的延深达千米以上。多数矿床有明显的蚀变晕。它们不仅有强烈的钾云母、铁白云石 － 菱铁矿和铁硫化物蚀变带，而且在这些蚀变带的周围还有较宽的碳酸盐化蚀变带。

5. 围岩蚀变和矿石组成

绿岩带金矿常见的围岩蚀变有绿泥石化、硅化、碳酸盐化 ( 方解石、铁白云石、菱铁矿) 、硫化、绢云母化、钠长石化等。由于绿岩带金矿多与剪切带有关，含金剪切带岩石普遍经受了蚀变作用，一般在镁铁质火成岩中，阳起石 － 绿帘石 － 钠长石 － 石英组合的绿片岩形成绿泥石外蚀变带和碳酸盐内蚀变带，前者以绿泥石 － 方解石组合为特征，后者以铁白云石 － 绢云母 － 黄铁矿 － 石英组合为特征。

绿岩带金矿的矿石矿物主要是黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、自然金; 次要矿物为黄铜矿、闪锌矿、方铅矿，有时还有碲化物; 副矿物有电气石、白钨矿，以及特征的绿色云母 ( 铬云母、铬硅云母) 。

三、矿床成因和找矿标志

1. 矿床成因

绿岩带金矿的成因有多种假说。早在 20 世纪 50 年代以前有人认为是花岗岩岩浆期后成因的，到70 年代则强调同火山作用或同沉积作用 ( 层状矿床) ，为此有人提出热卤水对流成矿模式，认为向下渗透的卤水当受热达到 500℃时能把金和其他金属从绿岩中淋滤出来。500℃大体上相当于绿片岩变质作用温度的上限。这样富含金属的热卤水 ( 金 － 氯络合物) 就向上对流，使金发生运移，并在大约 400℃等温线附近沉淀在绿岩中的裂隙里，形成脉状金矿。当温度梯度较大时，卤水可以把 Au 和Fe、As、Si、S 以及 Mn、Ti、Cu、Pb、Zn、Co 和 Ag 等金属从基性 － 超基性火山岩层中淋滤出来，这种含有大量金 － 硫络合物的热卤水可以上升到海底而沉淀，形成含铁硅质建造中的层状金矿床。还有人提出，超基性岩蚀变为滑石 － 碳酸盐岩时，可以释放出大量的 Au 和 Si，因而在一些有利的裂隙构造中可形成含金石英脉，在一些破碎带可形成含金石英细脉和网脉带，或较均匀硅化的蚀变金矿化带。

目前，许多人把大多数典型的同造山期金矿床归因于因变质脱水而释放出来的低盐度中温热液成因。变质脱水是在短期碰撞事件期间或碰撞后在深部与局部岩石的变质作用 ( 进化变质作用或退化变质作用) 同时发生的。来自花岗岩类的热可能有助于流体循环。当流体上升到地壳比较浅的层位，在冷却、降压，并与围岩 ( 尤其是条带状含铁建造、黄铁矿质片岩、富炭质岩石) 发生反应时，金从流体中沉淀下来 ( 图 5) 。金的沉淀主要是一种深成作用 ( 深度约 10km) 。虽然金矿床出现在从麻粒岩相到次绿片岩相各种变质程度不等的岩石中，但是大多数金矿床还是产在绿片岩相变质带中。

2. 找矿标志

不同的成矿建造中产出的绿岩带金矿床，在找矿标志方面存在一定的差异 ( 表 2) ，但总体上还是有一些共同的地质、地球物理和地球化学标志，归纳如下:

( 1) 区域地质找矿标志

1) 在古老地台、地盾和克拉通上出露的前寒武纪早期 ( 太古宙和古元古代) 的绿岩带。绝大多数大型绿岩带金矿床都赋存于 3000 ～2600Ma，相当于新太古代形成的火山 － 沉积岩中。

2) 绿岩带中有很厚的火山 － 沉积岩系，尤其是科马提岩 － 玄武岩建造、碧玉 － 铁质岩 － 玄武岩建造、流纹岩 － 英安岩 － 安山岩 － 玄武岩建造等，它们是潜在的富金源岩。

表 2 绿岩带中不同建造类型金矿床 ( 矿田) 的赋存环境和找矿标志

资料来源: Г. В. Ручкин 等，2000

3) 绿岩带中的金矿化规律性地赋存于较弱变质作用出现的地区。

4) 有重新活动的大断裂存在。这些大断裂提供了重要的流体通道，并且在同变质作用期金矿化活动期间使流体在其内活动。

5) 变质作用期间具有高于正常的地温梯度，这有助于富金源岩中金的淋滤和沉淀。

( 2) 局部地质找矿标志

1) 容矿岩石多为科马提岩、拉斑玄武岩、中酸性成分火山岩和熔岩流，以及含铁石英岩等。

2) 多数矿床明显受构造控制，矿体产在剪切带、断裂破碎带、褶皱闭合或接合部位，以及拗折地段的片理化带中。

3) 绿岩带中金的工业富集形成于与变质作用有关的区域交代改造作用过程中。一些大型矿床都赋存于强交代改造带中，其主要组成是石英 － 绿泥石 － 碳酸盐、石英 － 绢云母 － 钠长石、石英 － 碳酸盐和单矿物的石英岩。

图 5 太古宙绿岩带金矿化变质成因模式示意图( 引自 D. I. Groves 等，1987)

( 3) 地球物理找矿标志

1) 磁法虽不能反映出含矿层，但它可用于追索地层的标志层 ( 如含条带状磁铁矿的杂砂岩) 。

2) 电磁法 ( 甚低频法) 对含矿层反映不明显，但它可查明某些控矿构造，并且在有利条件下可揭示出与黄铁矿型含矿岩石有关的良导区。

3) 激发极化法对于赫姆洛型矿床是一种有效的方法，它可直接反映矿带的存在。实际工作中，许多钻孔的布设是以激电异常为主要依据的。

( 4) 地球化学找矿标志

1) 多数矿床存在有 Au、Ag、As、Sb、Pb、Zn 等元素的原生晕和次生晕，有时还有 Cu 的地球化学异常。有些矿床还会有 Te、W 和 Mo 的原生和次生晕。

2) 土壤地球化学测量对金含量异常反应良好，可作为找矿的一种地球化学标志。在赫姆洛矿区某矿地所做的土壤采样表明，土壤中金异常值高达 10. 0 ×10－ 6。

( 项仁杰)

凤-太矿集区位于秦岭泥盆系贵金属-多金属成矿带中部,地处西秦岭东侧,矿集区内已探明八卦庙超大型金矿床和双王、庞家河两处大型金矿床,多处小型金矿床及金矿点; 铅硐山、银洞梁、八方山3处大型铅锌矿床,手搬崖、峰崖、黑崖、银母寺4处中型铅锌矿床,多处小型矿床及十余个矿点(图3-2),探明金储量超过125t,铅锌金属储量近500×104t(其中锌360×104t)。金、铅锌矿石品位高(Au>3.5×10-6,(Pb+Zn)>7×10-2),已探明的10处大中型金、铅锌矿床均已开发利用。

凤-太矿集区(或称凤县-太白地区、凤-太矿田/盆地)地处秦岭造山带泥盆系金-多金属成矿带中部,其大地构造位置位于华北板块与扬子板块的夹持部位。由于晚海西期—印支期(特别是印支期)两大板块的强烈碰撞以及东部佛坪隆起和西部罗汉寺隆起的影响,秦岭微板块发生强烈的南北向对冲推覆造山作用,中生代区内又发生强烈的陆内逆冲推覆和东西向的隆升作用,致使区内褶皱和断裂十分发育,并形成在NE向基底隆起基础上发育起来的NE向隆起带和凹陷带(盆地; 图3-3),奠定了区内现今的构造格局。

泥盆纪秦岭在总体收缩和扩张的板块构造机制和基底隆升的垂向构造复合叠加下形成以地垒、地堑为组合特征的统一而又分割的盆地体系,使泥盆系周缘蚀源区多样化。秦岭广泛发育的中新元古代火山岩系是泥盆纪盆地的直接物源区和蚀源区,为泥盆纪盆地提供了丰富多样的剥蚀矿源。各一级沉积盆地赋存的三级构造热水沉积成矿盆地中(方维萱,1999)发育的“礁硅岩套”(王集磊等,1996)和深水-半深水浊积岩相热水沉积细碎屑岩为秦岭热水沉积金-多金属矿石建造的含矿建造; 同时也是秦岭泥盆系热水沉积多金属矿石建造矿床定位构造空间和保存的有利构造条件。由于秦岭泥盆纪的区域及深部构造扩张背景,因而深部发育的流体热源、热水流体为成矿提供了成矿物质来源及成矿动力学条件。

图3-2 秦岭造山带地质构造及金属矿产分布示意图

泥盆纪以后秦岭发生了两期重大的构造事件,即:①晚海西期—印支期扬子板块、秦岭微板块和华北板块的俯冲碰撞主造山作用;②中—新生代的陆内造山作用。这两期重大的构造事件对秦岭泥盆纪热水沉积多金属矿床的改造富化和再造提供了动力和热源,尤其对金成矿起着至关重要的富集成矿作用(钟建华,1997; 钟建华等,1997; 刘方杰等,1999)。显然,秦岭泥盆系热水沉积金-多金属矿床是秦岭造山带演化过程中形成的特殊地质体,其分布受泥盆系热水沉积构造成矿盆地控制。

凤-太泥盆纪盆地西临甘肃西-成盆地,东临镇-旬盆地。位于成县-凤县的基底隆起分隔了西-成盆地与凤-太盆地,凤-太盆地西侧为白水江古陆,东侧是佛坪古陆,分隔了其与镇安盆地。凤-太盆地是总体东西长、南北宽的菱形拉分盆地,为南秦岭泥盆系中带的中部。该盆地的北部边界同生断层为凤州-靖口关断裂(商-丹带西段),南部边界同生断层为留坝断裂。凤县-凤镇-山阳(西段)及酒奠梁-镇安-板岩镇(西段)两条巨型同生断裂分别从凤-太拉分盆地北部和南部穿过,是穿盆同生断裂。这4条同生断裂控制了凤-太泥盆纪沉积盆地的形成与演化。在凤-太矿集区中部西河一带近SN向同生断裂及受其控制发育的近SN向水下隆起,又将其分割成西部凤县二级盆地、东部太白二级盆地(方维萱等,2000b)。

图3-3 凤-太矿集区执水沉积构造成矿盆地及矿产分布略图

表3-1 凤-太泥盆纪热水沉积盆地分级、成矿建造和盆地构造类型

注:据方维萱等,2000b; 薛春纪,1997。

凤-太盆地的4个三级热水沉积构造成矿盆地(表3-1),由于受凤-太一级拉分盆地左行剪切拉分应力的控制,基本上为呈右行雁行排列的强烈沉降盆地(图3-3)。它们控制着凤-太热水沉积盆地中95%以上的矿产。这些三级热水沉积成矿盆地两侧不同级别的同生断裂既控制了盆地的边缘,又控制着盆地内的地层和构造-热水沉积岩相的发育。同时盆地内还发育着低序次的同生断裂,将三级盆地内部分割为一系列雁行平行排列的四级热水沉积微型盆地,并充填了多金属矿石建造矿床的含矿建造(矿源层)。微型盆地内的次级沉降洼地控制着矿床的富矿地段(刘方杰等,1999,2000)。秦岭造山带泥盆纪呈现“两缝三块”的大地构造格局,秦岭板块内部发育了一系列伸展断裂,其不仅控制了泥盆系的沉积分区及岩相古地理,而且在三级热水沉积盆地内发生了海底喷流沉积作用,形成了以Pb-Zn、Au为代表的多金属矿源层或矿体,为以后的构造岩浆活化成矿提供了丰富的物质基础; 晚海西期—印支期及燕山期的构造岩浆作用,使得泥盆系矿源层中的成矿物质(Au、Pb-Zn等)重新活化迁移,在有利的(构造)部位富集沉淀而形成矿床,构成了秦岭泥盆系中丰富而又独具特色的构造控矿+层位控矿+岩相控矿的“三控”矿床。因此,现今凤-太矿集区铅锌矿床都产在中、晚泥盆世受边界断裂旁侧的次级断裂及内部同生断裂控制的热水沉积成矿盆地内。含铅锌的成矿流体一般形成3个赋矿层位,即:①古道岭组内部;②古道岭组与星红铺组界面; ③星红铺组内部。赋矿岩层为硅质岩、硅化灰岩。以第②赋矿层位的铅锌矿最具经济价值。其余两个含矿层位虽已发现多处铅锌矿点,但规模较小、品位较低,现今尚未发现有较好经济价值的矿产地。目前一般认为凤-太盆地的铅锌矿床属海底热水喷流沉积-改造型矿床,金矿床属构造-岩浆改造型矿床。

凤-太盆地泥盆纪时期属于碰撞造山过程中俯冲作用发生时出现的前陆盆地。随后在碰撞造山时期发生强烈的褶皱、压缩与伸展作用,发育大规模的左行剪切变形,形成多处韧-脆性剪切带。经历碰撞造山作用后,整个西-成-凤-太盆地泥盆系全面褶皱变形。

根椐凤-太矿集区褶皱、断裂的规模、形态、产状及组合特点,结合聚矿构造理论分析,研究认为凤-太矿集区总体构造为一个大的对冲推覆体系,由南向北以铅硐山-水泊沟背斜南翼断裂、银母寺背斜北翼断裂、白杨沟-王家塄背斜南翼断裂为界,可分为地垒、地堑和逆冲推覆带3部分,并非一个复式向斜或复式背斜。区内由西向东可分为龙王沟-杜家河、上白云-江口、黄柏塬-二郎坝3个NE向基底隆起带。

凤-太矿集区主要出露泥盆系,其次为少量石炭系—二叠系(图3-4)。中泥盆统古道岭组下岩段主要为陆源砂岩、岩屑砂岩及砂页岩,属一套陆源中—细碎屑岩; 上岩段主要为碳酸盐岩组成,岩性有生物灰岩、含长英质碎屑灰岩、白云质灰岩及含炭灰岩等。上泥盆统星红铺组岩性是以粉砂岩、砂页岩为主的浊积岩系,属钙质细碎屑岩。在中泥盆统古道岭组与上泥盆统星红铺组的过渡部位分布着一套热水沉积岩,是铅锌矿床的赋矿部位。凤-太泥盆纪一级拉分盆地位于秦岭微板块北半部,属板内拉分盆地,其南界同生断层为留坝断层,北界同生断层为商-丹带(西段),中部凤县-凤镇-山阳同生断层及酒奠梁-镇安-板岩镇两条NNW向同生断裂的西段分别从拉分盆地中通过,为穿盆同生断裂,是控制三级热水沉积盆地的主控因素。西河SN向同生断裂将凤-太盆地分割为东部太白二级盆地及西部凤县二级盆地,二级盆地范围经遥感解译可较清楚地圈定。银母寺中型铅锌矿床、八卦庙超大型金矿床及八方山-二里河大型铅锌多金属矿床位于凤县二级盆地东北缘上,产于银母寺-八卦庙-八方山拉分式三级构造热水沉积成矿盆地内。铅硐山及东塘子两个大型铅锌矿床及手搬崖、银硐梁、峰崖3个中型铅锌矿床位于凤县二级盆地西南缘上,产于铅硐山-双石铺复合断陷型三级构造热水沉积盆地中(方维萱,1999)。

图3-4 西秦岭地区礼县-凤县-太白矿集区地质简图

矿集区内中、上泥盆统热水沉积建造发育,古构造环境为晚古生代构造裂陷沉降带中的次级断陷海盆。NWW-EW向及NE向同生断裂形成多个次级断陷海盆,控制了区内金-多金属矿产的分布。铅锌矿(带)均产于古岔河-殷家坝复向斜两翼的次级紧闭倒转背斜的鞍部及近鞍部两翼。银洞梁-铅硐山铅锌矿集小区控矿背斜南翼倒转,南翼矿化好于北翼矿化。八方山-银母寺铅锌矿区控矿背斜北翼倒转,北翼矿化明显好于南翼矿化。

区内铅锌矿床(点)既受NWW向构造控制,也受NE向构造控制,具有一定规模的铅锌矿床都产于NWW向背斜与NE向隆起的交汇部位。因此,区内铅锌矿床(点)具有格子状分布的特征,且铅锌矿床具有明显的NWW向分带性。自南向北可分为7个铅锌成矿带,依次为铅硐山-水柏沟、麻沟-洞沟、丹桂沟-水獭沟、银母寺-大黑沟、三角崖-甘沟、尖端山-八方山及白杨沟-长沟-洞沟铅锌成矿带。前两个铅锌成矿带位于古岔河-殷家坝复向斜南翼,其余铅锌成矿带位于北翼。

区内出露地层主要为中泥盆统古道岭组(D2g)结晶灰岩和上泥盆统星红铺组(D3x)千枚岩等,属浅变质的浅海相碳酸盐岩-泥质碎屑岩。区内构造主要为NW—NWW向的褶断带及NEE—NE向的隆起及断裂密集带。区内岩浆岩不发育,主要为东部的西坝岩体、北部的石地沟小岩体、NW向的酸性岩脉带及充填于NE向断裂中的燕山期中性岩脉,其中酸性岩脉与金矿关系密切; 中性岩脉对铅锌矿体起破坏作用。

区内铅锌矿主要受次级热水沉积盆地中次级背斜控制。铅锌矿体主要赋矿层位为古道岭组灰岩与星红铺组千枚岩界面附近,含矿岩石主要为硅质岩、硅化灰岩、铁白云质硅质岩等一套热水沉积岩石。A型褶皱、紧闭背斜(特别是背斜倒转翼及倾伏部位)与层间断裂是热水沉积-改造型铅锌矿的主要控矿构造。铅锌矿空间分布呈现一区多带、一带多矿和一矿多体的特点,矿体展布具有连续性和成群性。金矿床受区域性NWW向逆冲推覆断裂下盘的韧性剪切带与NE向断裂带交汇部位控制。

区内岩浆活动强烈,岩浆岩主要分布于东部,而中西部较少见。岩浆的侵入明显受区域性深大断裂控制,因此岩体主要呈NE向和NW向,与区域主体构造线方向一致。岩石类型从超基性到酸性都有,但以中、酸性为主; 侵入时代有加里东期、海西期、印支期、燕山期,而以印支期和燕山期为主,这与区内印支期、燕山期发生强烈的造山运动有关。岩体的形成具有多期、多阶段性特征。代表性岩体有黄柏源岩体、西坝岩体和太白岩体等。西坝岩体位于太白县太河乡、王家塄乡,长34km,宽1.3～8.9km,面积150km2,可分解为26个侵入体、8个单元、两个岩浆演化系列,主要岩石有花岗闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩、斜长花岗岩和二长花岗斑岩等。张宗清等(2006)对西坝岩体花岗闪长岩锆石的U-Pb同位素年代学研究表明,锆石U-Pb等时线年龄为(201.2±3.3)Ma;其二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为(219±1)Ma(张帆等,2009),均属印支期。该岩体蚀变包括角岩化(黑云母石角岩、矽线石堇青石角岩、空晶石红柱石角岩)、大理岩化,北侧有双王金矿,多处铜、铅锌矿床(点)。太白岩体不同类型花岗岩形成于燕山期,6件锆石206Pb/208Pb年龄平均值为(115.9±3.8)Ma(张宗清等,2006)。脉岩类以中、酸性为主,基性次之,均沿断裂呈带状分布。按展布方向可分为NWW向和NE向两组。NWW向脉岩以酸性为主,NE向脉岩以中性为主。脉岩的侵入对区内铅锌、铜多金属及金矿化有一定关系。NWW向脉岩带附近常分布有金水系沉积物异常,发现有金矿(化)点; NE向脉岩带当其切割NWW向含矿带时,可使矿化进一步富集,矿体延深变大,对金矿尤为明显。总的来看,区内岩浆活动具有东强西弱、南北强中间弱的特点。如此强烈的岩浆活动,为区内金属矿产的形成提供了热动力和部分成矿物质。

区内1:5万区域地球化学Pb、Zn、Ag、Hg等异常区受控于凤-太矿集区格子状构造,展布特征与地质、航磁异常特征一致。异常区的分布沿NE向及NWW向有一定的对称性。根椐铅锌异常的分布特点,可将凤-太矿集区西部铅锌异常分为4个区,即槽头沟-铅硐山异常区、银厂沟-洞沟异常区、红光-鹿母寺异常区和尖端山 -八卦庙异常区。

凤-太矿集区已完成了全区1:5万化探分散流扫面工作,对Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Sb、Hg、Ni、Co、Cr、V、Ti、Mn、Bi、Mo、B等17个分析元素的测试结果进行地球化学场的特征研究认为,该区富集Pb、Zn、Ag、Au、As、Hg、Sb等7种元素,其次是Cu、Bi,但Ni、Co、Cr、V、Mn、Ti、Mo、B等8种元素相对贫化,其平均值小于克拉值。

1)Sb、Hg元素与Pb、Zn、Ag、Au、Cu等常出现综合异常,且范围较大。该区从东向西,由北向南丰度递增。

2)Cu元素在区内由西向东递减。在岩体或隐伏岩体外接触带Cu-As元素组合出现高值场,也是找金有利地段。

3)Pb、Zn、Ag元素自西向东,由南向北递减。

4)Au元素含量西部高于东部,北部大于南部,全区含量在(0.5～270)×10-9之间变化。

5)Pb-Zn-Ag-As-Hg(Sb)组合是层控铅锌(银)矿床特征; Pb-Zn-Ag-Cu-Au-As-Hg组合是层控铅锌矿床受后期改造特征;Au-Cu-(Hg-As)组合是后期叠加的反映;碳酸盐岩破碎带中金矿床特征元素组合为Cu-Au-As,如双王金矿; 细粒碎屑岩断裂带金矿(化)床特征元素组合为Au-As-Ag,例如八卦庙金矿;碳酸盐岩破碎带Ag(Au)矿床特征元素组合为Pb-Ag-Au,如古迹金矿。

6)Pb-Zn-Ag、Cu-As-Au均呈正相关; Pb、Zn、Ag与Cu、As、Au元素呈负相关。但在很多Pb、Zn(Ag)矿床中,有高的Au、Cu(As)元素含量,是Pb、Zn矿床受到多次后期改造,在空间位置上叠加组合的结果,但在成因上属不同的两个系列。如:各重要的Pb、Zn、Ag矿床异常中Cu、Au元素异常高值点与Pb、Zn、Ag主要高值点大多不重合,即分布在其边部或外侧。

7)As、Hg、Bi元素,特别是As元素,区域高值地球化学场明显地反映了断裂带的部位。Cu、Pb、Zn、Ag元素的地球化学场中,除已知矿带与高值场区吻合外,在零星点异常或弱异常区,当处于连续的或断续成带状展布的高背景地球化学场内时,指示找盲矿地段。

8)从各元素地球化学场特征看,场值几何模式与磁、重力等值线十分吻合,反映了东部为NWW向场值带,西部为NE向场值带,而中部很多场值带呈SN向,反映了SN向断裂带的存在。

根椐1:5万区域遥感解译及重磁反演资料(李领军等,1995),结合矿产分布特征分析,凤-太矿集区主要金属矿产多分布于不同级别的环形构造、线性构造复合、交切部位。凤-太矿集区两个主要矿产聚集区的分布范围受两个一级环形构造、区域线性构造、岩体及基底隆起的夹持区控制。凤-太矿集区南部铅锌矿化区由于印支期—燕山期的西坝岩体向西侵入,受到长期的左旋剪切应力作用,而北部金矿化区则因此遭受短期的右旋剪切(王相等,1996),故前者卫星遥感影像为环状,内部发育4组NWW向线性密集带构造,后者表现为大圆环内部发育NW向与NE向线性构造和小圆环状的岩浆热液活动构造,这些较好地反映了区域良好的聚矿构造条件。

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