廣西桂北四堡期錫礦成礦地質特征及找礦方向

［關鍵詞］四堡期；錫礦；桂北

錫是人類最早發現和使用的金屬之一。早在商代，我們的祖先就能用錫、銅、鉛生產青銅器皿。由于錫質軟有延展性、化學性質穩定，抗腐蝕、易熔，摩擦系數小，錫鹽無毒，錫和錫合金在現代國防、現代工業、尖端科學技術和人類生活中得到了廣泛的應用。中國錫礦資源豐富，長期以來一直是生產大國，儲量和產量均居于世界前列，但是隨著礦山的持續開采，錫礦保有儲量逐漸減少，現階段已經嚴重影響錫礦的可持續發展。四堡期是廣西錫礦的重要成礦時期，形成了不少大規模的錫礦床，廣西四堡期錫礦主要分布在桂北地區，典型礦床有廣西融水縣九毛錫礦、羅城縣一洞錫礦、環江縣九逢錫礦。本文以廣西四堡期錫礦成礦地質特征為出發點，總結成礦規律，為在相似地質條件下尋找類似同期礦床提供依據。

1. 成礦背景

桂北地區，四堡期處于揚子陸塊東南緣的陸緣裂陷盆地，在半深水至深水盆地環境下，新元古代早期發生了四堡運動，由于揚子陸塊與華夏地塊相向擠壓，兩者之間的古華南洋向揚子陸塊俯沖，使上揚子東南緣形成島弧造山帶，四堡群褶皺成山。洋殼俯沖在上揚子陸塊東南緣四堡地區形成島弧增生帶，地幔巖漿混入殼源物質，形成俯沖島弧型巖漿雜巖，包括一系列的超基性－中性侵入巖，隨后是大規模的花崗巖侵入，形成了三防、元寶山、田朋、平興、青明山等復式巖體。與構造運動伴隨的還有區域變質作用，形成千枚巖、板巖、變質砂巖等，部分巖石受動力作用影響發育片理構造，三防巖體受韌性剪切作用影響發育片麻狀構造。

2. 地層

桂北地區錫礦床賦存地層主要是新元古界青白口系，主要包括四堡群和丹洲群，四堡群分布于九萬大山（融水縣三防－元寶山）一帶，由東向西與上覆丹洲群呈不整合接觸；主要由灰、灰綠色變質細砂巖、變質粉砂巖及變質泥質粉砂巖組成，夾有中、基性熔巖、科馬提巖、火山碎屑巖及層狀或似層狀基性-超基性巖。丹洲群主要分布于桂北九萬大山至越城嶺一帶；為淺海陸棚砂泥質巖沉積為主，夾少量碳酸鹽巖。在元寶山一帶，底部以含礫片巖、含礫千枚巖與下伏四堡群呈平行不整合接觸；元寶山以西地區，底部為變質礫巖、變質砂礫巖與四堡群呈不整合接觸。

3. 構造

四堡期構造運動以褶皺變形、軸面劈理發育為特色。在近南北向擠壓應力作用下，早期形成近東西向軸面南傾的緊閉褶皺、同傾向的軸面劈理（傾角20°～30°），并伴隨低綠片巖相的區域變質作用；晚期因持續擠壓，近東西向緊閉褶皺的遞進發展為同斜倒轉褶皺，早期軸面（流）劈理剪切滑動形成向南緩傾（＜10°）、往北剪切逆沖型滑劈理。在空間組合樣式上，與貴州梵凈山群一系列傾向北西、往南東剪切逆沖的緊閉褶皺、逆斷層和北北西傾向近東西走向的韌性剪切帶構成對沖變形樣式[1]。

4. 巖漿巖

桂北四堡期巖漿巖廣泛發育，巖性主要為基性-超基性侵入巖、中酸性侵入巖，少有火山巖發育（見圖1）。

基性-超基性侵入巖分布于桂北九萬大山和元寶山一帶四堡古島弧，巖體地表多呈巖株狀，面積多在0.5 km2以下，與基性火山巖相伴產出，主要侵入四堡群地層，侵入年齡860～830 Ma[2]。由于地幔巖漿的分離結晶作用，形成具垂直分帶的層狀堆晶雜巖體，往往在基性-超基性堆晶雜巖體的頂部形成淺色石英閃長巖、閃長巖。巖體受區域變質作用影響，巖石多為低綠片巖相的變質巖。

桂北四堡期中、酸性侵入巖主要分布于羅城縣寶壇和融水縣三防、元寶山地區，沿池洞斷裂、四堡斷裂、平垌嶺斷裂呈北北東向展布。巖體規模大小不等，早期主要為中性—中酸性侵入巖組合，侵入年齡835～820 Ma[3]，巖體規模較小，巖石類型復雜，多呈巖株、巖脈、巖墻產出，與基性-超基性巖在時間上和空間上均具有密切的關系；晚期以酸性巖為主，侵入年齡826～794 Ma[3]，巖體多呈規模較大的巨型巖基產出。前者主要有本洞、洞馬、蒙洞口、才滾、大寨、龍有、洞格、香粉等花崗閃長巖、英云閃長巖巖體，以及李家灣、池洞、七十二坡等百余個中性巖體，巖石組合為輝長閃長巖-閃長巖-石英閃長巖-英云閃長巖-花崗閃長巖；后者主要有三防、元寶山、田朋、平英、青明山等花崗巖體，巖石組合為二長花崗巖-正長花崗巖。

5. 典型礦床特征

桂北錫礦成礦熱液來源均為巖漿熱液，成礦作用方式以充填作用為主，斷裂構造對成礦具有明顯控制。按礦物成分、成礦與構造的關系劃分礦床，可分為錫石-硫化物型錫多金屬礦床和構造蝕變巖型錫礦床，錫石-硫化物型錫多金屬礦床以融水縣九毛錫礦、羅城縣一洞錫礦為代表，構造蝕變巖型錫礦床以環江縣九逢錫礦礦床為典型。

融水縣九毛錫礦分布在元寶山花崗巖體以東的外接觸帶中，錫礦資源量規模達到大型，礦床的形成與元寶山花崗巖密切相關，花崗巖巖體為錫礦成礦提供了物質來源。礦床中主要礦石礦物有錫石、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦，圍巖蝕變有硅化、綠泥石化、白云母化、電氣石化、透閃石化和陽起石化。礦床形成大小礦體110條，總體上平行展布于巖體外接觸帶的四堡群魚西組片巖，褶皺形成的斷裂構造是成礦的有利部位。主要礦體為51號礦體，長約1000 m，傾向控制斜深達247 m，地表離花崗巖巖體600 m，向深部有靠近花崗巖巖體的趨勢，其后傾角近直立。

羅城縣一洞錫礦位于廣西羅城縣寶壇鄉五地村，錫礦的成礦流體主要來自平英花崗巖巖體南段，礦區錫礦資源量規模達到大型。礦床礦石礦物以錫石、黑鎢礦、黃鐵礦、黃銅礦為主，圍巖蝕變為云英巖化、硅化、電氣石化、綠泥石化、螢石化。一洞錫礦有錫礦體63條，賦存在四堡群魚西組變質粉砂巖、砂巖，錫礦體產出受構造控制，大多賦存在一系列北東向斷裂或者層間破碎帶，這些次級斷裂帶往往呈雁列式平行產出。礦區主要錫礦體為42號礦體，礦體呈透鏡狀，長352 m，傾向控制斜深最深245 m，平均厚度26 m，該礦體目前已采空。

環江縣九逢錫礦床位于三防花崗巖巖體西南部的外接觸帶上，錫礦資源量也達到大型。三防花崗巖體微量元素Sn是維氏值（維諾格拉夫）的平均值的4～6倍[4]，錫礦體的形成與三防花崗巖體有密切關系。礦床礦石礦物以錫石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦為主，圍巖蝕變為角巖化、云英巖化、硅化、電氣石化、黃鐵礦化、絹云母化及綠泥石化。九逢錫礦發現8個錫礦體，礦體賦存在四堡群變質砂巖中，斷裂構造和韌性剪切帶是錫礦有利的容礦構造[5]。礦區主要礦體為Ⅷ-1號礦體，該礦體為透鏡狀，長890 m，控制斜深254 m，平均厚度29 m（見圖2）。

6. 找礦方向

通過對成礦地質特征及礦床地質資料的研究，提出下一步錫礦找礦的兩個方向，一是在對老礦區深部和外圍的有利條件尋找新的錫礦體，二是尋找隱伏巖體，以期待形成新的找礦靶區。

2012年中國地質調查局實施了老礦山深部與外圍找礦計劃，項目歷時3年，在老礦山深部和外圍探獲一大批資源儲量，證實了老礦山深部和外圍存在較大的找礦空間和找礦潛力。筆者通過對融水縣九毛錫礦和環江縣九逢錫礦地質資料的研究，礦區主要礦體的深部延伸方向，探礦工程并沒有完全控制底部，礦體深部往下或者往兩側延伸的可能性存在，還有較大的找礦潛力。

通過對四堡期典型錫礦床的研究，成礦物質來源均與四堡期形成的酸性巖體有關，成礦有利構造部位為斷裂構造破碎帶、韌性剪切帶。隨著大比例尺的礦產地質調查工作全覆蓋，圍繞地表巖體尋找新的錫礦床的機會逐漸減少，以地表的小巖枝、小巖株、小巖脈為線索或者以其他技術手段尋找隱伏巖體，綜合地球化學及其他找礦信息，形成錫礦找礦靶區，以期待在構造有利部分找到新的錫礦床。