丹池礦帶
A. 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。
B. 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。
C. 成礦元素地球化學背景
地層的地球化學特徵是決定成礦條件的重要因素之一。加里東運動使廣西大部分地區上升為陸,泥盆系是加里東褶皺基底上的第一個蓋層,也是大廠地區的主要賦礦地層。基底應屬於下古生界至前寒武系。陳毓川(1993)對桂北地區各時代地層單元,按照同類岩石中成礦元素出現高背景含量的頻率比較,總結出在桂北地區下泥盆統富集W,Sn,Au,As,Pb,Th,V;中泥盆統納標組富集V,Ni,Sb,Zn;上泥盆統榴江組富集Sn,Cu,Au,Sb,V,Th,Mn,P(表5-1);而基底四堡群中富集W,Sn,V,Fe,Mn,Co;丹州群富集Th,Fe,Cr,Co;寒武系富集Th,P,Au,As,Sn,Pb;下奧陶統富集Cu,Ni,Mo,V。據此認為,基底地層具有向上覆地層提供成礦物質的條件。
表5-1 桂北地區泥盆系主要成礦元素含量(wB/10-6)
大廠礦區位於丹池成礦帶的中部,蔡宏淵等(1985)、李孝全等(1988)等對大廠外圍以及礦區泥盆系中微量及礦化元素的分析結果見表5-2,從中反映:
1)礦區外圍整個泥盆系均富含成礦元素,但在不同地層中其豐度是有差別的。如泥質岩中含量較高,其次是炭質頁岩和碳酸鹽岩,硅質岩中含量相對較低。在泥盆系賦礦地層中各成礦元素的富集程度不一致,如Zn在下泥盆統塘丁組和中泥盆統羅富組(尤其是羅富組)中最為富集,到上泥盆統富集程度減弱;Sn含量與桂北背景值相比,上泥盆統五指山組與區域背景值接近,而在下泥盆統和中泥盆統含量明顯低於背景值;Cu在中泥盆統納標組、羅富組以及上泥盆統底部榴江組中較為富集,高出桂北背景值1.5~2倍,而在下泥盆統塘丁組和上泥盆統細條帶灰岩及扁豆灰岩中含量低於背景值(圖5-1)。
表5-2 大廠礦區及其外圍元素含量(wB)對比
(據蔡宏淵等,1985;李孝全等,1988)
圖5-1 大廠礦區外圍和礦區賦礦地層主要成礦元素對比
2)礦區內成礦元素Sn,Pb,Cu,W,As,Sb,Ag等含量高出礦區外圍及桂北背景值一倍至數倍,尤其是富含S和有機碳。與礦區外圍相比,礦區內元素含量變化在不同地層單元是不完全一致的。塘丁組Sn,Zn,Cu,As,Ag,Mn含量普遍增高,而Pb,Ba,As,Sb等減少;納標組Sn,Pb,Ag,As,Sb,Mn升高,而Cu,Zn,W,Ni,Co,Ba,Sr,P降低;羅富組Zn含量為區內最高值,平均達212.05×10-6,與外圍平均值一致,Sn,Cu,W,Rb,Sr,As,S含量升高,而Pb,Ba,Hg等含量低於外圍;硅質岩中除了Ba,P,F含量降低外,其他主要元素Sn,Cu,Pb,Zn,Ag,Sr,Ba等含量增高;而到了上泥盆統中部五指山組Zn的含量明顯較低,且低於外圍背景值,其他元素含量雖高於外圍相應元素,但增加幅度有差異,如Sn的含量高於中泥盆統羅富組及上泥盆統下部榴江組。
3)礦區內主要成礦元素含量與礦區外圍及桂北背景值的對比明顯偏高,這可能與富含成礦元素的流體遷移過程有關。原始的地層不可能有成礦物質的高度富集,地層中元素的高含量可能是由於富含成礦元素的成礦流體在有利的地質條件下,充填或充填交代有利的地層造成的。
D. (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
E. (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。
F. 成礦帶的劃分及其主要特徵
本書在前面論述熱水沉積礦床成礦系列時,實際上已較詳細地論述了廣西某些地區在一定地質時期、一定構造環境中與熱水沉積作用有關的礦產或礦床組合及其特徵,為成礦帶的劃分奠定了基礎。由於熱水沉積事件與拉張構造環境有關,特別是與同沉積斷裂及與之有關的沉積盆地有關,因此,在討論廣西熱水沉積礦床的成礦帶時,主要以相應的拉張坳陷區進行論述。與之有關的坳陷區主要有桂北—桂東元古宙—早古生帶裂陷帶,桂東南早古生代裂陷帶,桂中—桂北泥盆紀走滑斷陷帶,桂北(丹池)晚古生代裂陷帶,桂西南泥盆紀—早三疊世裂陷帶,桂西北早中三疊世裂陷帶。相應在區內劃分出了以下6個主要的成礦帶,即桂北—桂東元古宙—早古生代裂陷鐵錫釩鎢銅重晶石成礦帶,桂東南早古生代裂陷鉛鋅銅鎢多金屬成礦帶,桂中—桂北泥盆紀走滑斷陷鉛鋅重晶石黃鐵礦成礦帶,桂北(丹池)晚古生代裂陷錳錫多金屬成礦帶,桂西南泥盆紀—早三疊世裂陷錳鉛鋅重晶石黃鐵礦成礦帶,桂西北早中三疊世裂陷金礦成礦帶。
一、桂北—桂東元古宙—早古生代裂陷鐵錫釩鎢銅重晶石成礦帶
廣西在元古宙時發生了多次裂谷活動。中元古代時在桂北發育了四堡群優地槽沉積,新元古代初桂北沉積了丹洲群,早震旦世在桂北有長安組、富祿組及南沱組沉積,在桂東沉積了鷹陽關組,晚震旦世桂北為泥質岩、硅質岩建造,桂東為下龍組板岩夾白雲岩、英安岩。寒武系分為清溪組及邊溪組,主要由陸源碎屑濁積岩組成,並夾硅質岩。
本區形成的礦床有桂北中元古代形成的錫礦(五地、一洞、九毛等),新元古代則有形成於陸間海盆兩側的鐵礦(鷹陽關、三江),到晚震旦世—早寒武世有重晶石礦床的形成(里旺、板必)。早寒武世還有釩礦(羅城懷群)、鎢礦(牛塘界)的形成,中晚寒武世有欽甲銅錫鐵礦的形成。
因此,本區元古宙以鐵錫礦化為特徵,但礦化較弱。錫礦並未形成真正的礦體,主要是作為後期錫礦化的礦源層產出,鐵礦床規模可達中、大型。寒武紀時礦化較強,有鎢、釩、銅、錫及重晶石礦產出,其中白鎢礦化及釩礦化仍有較好的找礦前景。
二、桂東南早古生代裂陷鉛鋅銅鎢多金屬成礦帶
本區主要指早古生代時的欽州海槽,為靈山-藤縣斷裂帶與博白-岑溪斷裂帶之間的區域,在加里東期是大瑤山邊緣海的一部分。區內地層寒武系—志留系為連續沉積,並有多期海底火山活動(楊斌等,2000a)。沉積環境主要為淺海陸棚-次深海相,僅岑溪地區為次深海、深海相-濱淺海相。產於本區的礦床有奧陶系中的鉛鋅鐵礦(下水)及銅銀多金屬礦(雞籠頂),中、上奧陶統及下志留統中的鎢鉬礦(油麻坡、六蘇、大嶺、平塘),下志留統中的鉛鋅礦(佛子沖、東桃)。因此,本區以鉛鋅銅鎢多金屬礦化為特徵,其中鉛鋅規模較大,可達大型。鎢礦可達中型,還有一些鎢(鉬)礦點,可看作是後期鎢(鉬)礦化的礦源層,為本區找尋熱水沉積型鎢(鉬)礦床提供了新的信息。可以說,廣西早古生代中晚期的多金屬礦化大多產於本區。
三、桂中—桂北泥盆紀走滑斷陷鉛鋅重晶石黃鐵礦成礦帶
本區包括江南古陸南緣的桂北環江—融安一帶至大瑤山古陸西側的來賓、武宣、象州一帶,屬於湘桂泥盆紀沉積盆地的一部分,是早泥盆世開始的板內張裂運動的結果,同時受到區域性的龍勝-冷水江同沉積斷裂帶的控制(王劍等,1998;李文炎等,1991)。區內上古生界,尤其是泥盆系廣泛分布。其沉積環境主要為碳酸鹽台地相區的局限台地、半局限台地及開闊台地相帶,以及生物礁(灘)相帶和台盆相帶,另有濱岸碎屑岩相區的潮坪相帶。產於該區的熱水沉積型礦床在桂中主要是早泥盆世形成的鉛鋅重晶石黃鐵礦(武宣樂梅、朋村、古立、盤龍、九崖)及中晚泥盆世的重晶石礦(來賓古潭、象州潘村),桂北則主要為中晚泥盆世的鉛鋅礦(泗頂)及鉛鋅黃鐵礦(北山),次有早泥盆世的保安鉛礦。此外,大瑤山古陸西南側的桂平錫基坑、鳳凰嶺及慶豐鉛鋅礦床,以及木圭錳礦可能也屬該成礦帶的南延部分。區內成礦作用明顯受到龍勝-冷水江同沉積斷裂帶及其派生斷裂的控制,導致深循環熱鹵水因就位機制不同而分別形成早、中、晚泥盆世的層狀礦和部分早、中泥盆世的脈狀礦。該區為廣西重要的鉛鋅重晶石黃鐵礦成礦帶,仍有較大找礦前景。
四、桂北(丹池)晚古生代裂陷錳錫多金屬成礦帶
本區即通常所稱的丹池成礦帶。丹池盆地是右江裂谷盆地的次級盆地,為明顯受到紫雲-丹池同沉積斷裂帶控制形成的裂陷槽,其南端達上林、武鳴至南寧一帶。沉積環境為台溝相帶及台溝邊緣的生物礁相帶。區內晚古生代地層,尤其是泥盆系、石炭系廣泛分布。從早泥盆世至早石炭世均有礦床形成,但主要是在中晚泥盆世成礦,如長坡-銅坑、龍頭山、拉么、北香、五圩的錫多金屬礦床,益蘭及萬寶山汞礦。此外有早泥盆世的大明山鎢礦、大豐釩礦及早石炭世形成了益州龍頭、同德及忻城理苗錳礦。因此,本區以晚古生代、特別是中晚泥盆世形成的錫鉛鋅銅銻汞等多金屬礦床為特徵,且規模大,常達大型、超大型。本帶為廣西最重要的錫多金屬成礦帶,其找礦潛力較大。
五、桂西南泥盆紀—早三疊世裂陷錳重晶石黃鐵礦鉛鋅成礦帶
本區主要指桂西南的大新、靖西、天等一帶,是廣西重要的錳礦成礦帶。它是右江裂谷盆地的一個次級盆地,構造上是由廣南-富寧-那坡斷裂帶控制形成的那坡-龍州裂陷槽,而廣南-那坡斷裂帶同樣也為區域性的同沉積斷裂帶。沉積環境主要為台溝相帶,次為潮下帶-半局限性盆地及開闊台地相帶、淺海陸棚相帶。區內分布有晚古生代地層及三疊系,尤其是泥盆系廣泛分布。本區礦產主要是晚泥盆世形成並產於五指山組或榴江組中的錳礦(下雷、湖潤、土湖),次為產於下泥盆統益蘭組中的弄華式重晶石-黃鐵礦礦床,以及產於中泥盆統中的長屯式鉛鋅礦床。另外,本區在早三疊世還形成了東平錳礦,但礦化較貧,為次生錳礦的礦源層。
六、桂西北早中三疊世裂陷金礦成礦帶
本區主要是指桂西北的右江裂谷帶,同樣是廣義的右江裂谷盆地中的一個次級盆地。從早泥盆世中晚期開始,該區開始發生裂陷,直到早、中三疊世形成了該裂陷盆地。區內三疊系廣泛發育,而在大片坳陷區內的局部隆起區則分布有寒武紀及泥盆紀—二疊紀的地層。在右江裂谷帶中廣泛分布的微細浸染型金礦多產於下、中三疊統中。高龍、金牙、明山、羅樓、浪全、那比等金礦均屬熱水沉積型礦床。即使產於局部隆起區中的脈狀、透鏡狀金礦床,如八渡、龍川等,可能也應屬於盆地內深循環熱水沿著由同沉積斷裂派生的斷裂上升充填而成,二者在成礦熱水的來源上密切相關,只是就位方式不同(陳大經等,2003;謝世業等,2006)。因此,本區以中、早三疊世形成的微細浸染型金礦為特徵,且金礦找礦還有較大前景,其次還有晚古生代的熱水沉積型金礦,如馬雄、隆或等礦床。
G. 桂北(丹池)地區晚古生代熱水沉積型錳錫多金屬礦床成礦系列
一、區域成礦地質背景
該礦床成礦系列地跨南丹、河池、宜山等市、縣,總體呈北西向的帶狀分布(圖4-8)。其大地構造位置處於古特提斯構造域和太平洋構造域的復合部位,位於華南微板塊
廣西熱水沉積礦床成礦作用及找礦評價
圖4-8 桂北(丹池)地區晚古生代熱水沉積型礦產地質略圖|1—三疊系;2—二疊系;3—石炭系;4—泥盆系;5—實測、推測斷層;6—地質界線;7—燕山晚期花崗岩;8—燕山晚期花崗斑岩;9—燕山晚期石英斑岩;10—燕山晚期閃長玢岩;11—錫礦;12—鉛鋅礦;13—錫多金屬礦;14—鋅銅礦;15—汞礦;16—銻礦;17—銻鎢礦;18—銻多金屬礦;19—錳礦(Ⅰ級)的西南緣,屬華南陸緣構造區(Ⅱ級)的右江海西-印支期裂陷海(Ⅲ級),其四級構造單元為桂西斷陷。早古生代該區屬華南陸緣構造區的一部分,志留紀末的廣西運動,使揚子板塊與華夏板塊聚合拼接在一起,形成統一的中國南方板塊。早泥盆世初,由於區域性擴張和地幔熱運動的影響,產生了北西向的南丹-昆侖關斷裂,受其影響,形成了丹池半地塹式盆地,即丹池裂陷槽。自早泥盆世蓮花山期—益蘭期,海水由南西進入本區,發育了潮坪相帶、潮下帶-半局限盆地相帶沉積;早泥盆世晚期塘丁期至中泥盆世早期,隨著古特提斯洋沿金沙江-紅河斷裂帶的擴張,本區進入泥盆紀第一次劇烈拉張期,海侵擴大,並從南向北推進,沉積環境發生了明顯的變化,出現了與北西向同沉積斷裂有關的南丹台溝,在台溝中發育了黑色炭質泥岩夾薄層硅質岩及灰岩,台溝兩側主要為開闊台地環境,或為潮下-半局限盆地及半局限台地環境;中泥盆世晚期,由於一些同沉積斷裂的持續活動,導致該區部分地區下降,海侵擴大,為泥盆紀以來最大海侵的開始,並且由於東西向宜山斷裂活動的加劇及與北西向丹池斷裂聯合,形成了分支狀的南丹台溝(吳詒等,1987);晚泥盆世早期為廣西泥盆紀地殼又一次劇烈拉張期,也為泥盆紀以來最大海侵期,區內沉積環境主要仍為台溝,次為台溝兩側的開闊台地或台地前緣斜坡,在台溝中沉積了硅質岩-泥岩-灰岩組合(羅富組)及硅質岩-硅質泥岩組合(榴江組),同時伴隨拉張作用,也有間隙性的火山噴發及有關的海底熱泉活動,對區內錫多金屬礦的成礦有著重要的作用;進入晚泥盆世晚期,再次發生海退,沉積環境雖仍以台溝為主,但台溝中沉積物主要為條帶狀、扁豆狀灰岩;早石炭世,丹池斷裂帶進一步拉張裂陷,導致盆地南西側在台溝相與樂業-巴馬台地間的過渡地帶有益蘭同沉積斷裂的形成,使丹池盆地由半地塹式演變為地塹式盆地(陳洪德等,1989b),隨著早石炭世的拉張裂陷,海侵再次擴大,沉積中心北移,但本區基本上仍保持溝台相間的格局,在台溝中仍為泥晶碳酸鹽岩、泥質岩及硅質岩組合。中石炭世—晚石炭世盆地收縮變淺,淺水碳酸鹽台地廣泛分布,至早二疊世,主要為一套濱、淺海碎屑岩與開闊台地相的碳酸鹽岩沉積,早二疊世末的東吳運動導致地殼再次張裂,直到三疊紀早、中期,再次處於盆地最大拉張期,海侵擴大,盆地加深,其沉積相由早三疊世泥質岩為主的淺海陸棚相演變為中三疊世濁流沉積的半深海-深海槽盆相。中三疊世以後的印支運動使廣西全境上升為陸,進入濱太平洋大陸邊緣發展階段。
由於北西向南丹-昆侖關斷裂帶的強烈拉張活動,誘發了北東—北北東向的走滑斷層,走滑擠壓與拉張相伴。走滑擠壓造成盆地局部隆起,發育生物礁和碳酸鹽台地,隆起西側表現為張裂作用,形成次級坳陷,沉積了硅質岩、硅質泥岩及泥灰岩等岩石。隆起區使坳陷區的水體處於相對封閉狀態,次級坳陷成為礦化富集的有利場所。
區內地層自下泥盆統蓮花山組直到上泥盆統榴江組、五指山組及同車江組,以及石炭系、二疊系、下-中三疊統和第四系均有出露。賦礦圍岩岩性主要為下泥盆統塘丁組黑色炭質泥岩夾含碳硅質岩;中泥盆統納標組生物礁灰岩,羅富組含炭泥岩、泥質灰岩;上泥盆統榴江組硅質岩,五指山組碳酸鹽岩、硅質岩,同車江組泥頁岩、泥灰岩;下石炭統大塘階灰岩、含燧石灰岩夾泥質灰岩、硅質岩。
區內岩漿活動較強烈,主要為燕山晚期的中酸性侵入岩,分布在龍箱蓋、大廠、芒場等地,岩石類型有黑雲母花崗岩、花崗斑岩、石英閃長玢岩、石英斑岩、英安玢岩、白崗岩及少量輝綠玢岩,屬淺成-超淺成侵入體,以岩株、岩牆、岩脈、岩床和岩枝等形式產出。火山岩在丹池盆地不甚發育,據有關資料認為在上泥盆統五指山組、同車江組及下石炭統中有海相火山岩產出,岩性有基性、中基性及酸性的次火山岩、熔岩、凝灰岩等(曾允孚等,1993;張清才,1995;韓發等,1997)
二、礦床成礦系列主要地質特徵
本礦床成礦系列由4個礦床式(龍頭式、大廠式、益蘭式、五圩式)組成。各礦床式主要地質特徵如表4-4所示。
表4-4 桂北(丹池)地區晚古生代熱水沉積型錳錫多金屬礦床成礦系列各礦床式特徵簡表
續表
1)本礦床成礦系列的顯著特徵是錫礦化很發育,形成了多個超大型及大型的錫礦床;同時礦化類型復雜多樣,除錫礦化外,還有鋅、銻、鉛、汞、砷、銀、硫及伴生的鎵、鎘、銦、鉍等礦化可綜合利用,而且錫多金屬礦床主要產於丹池盆地中部,如大廠、芒場,向盆地兩端及盆地邊緣則逐漸變為鉛鋅銻汞礦化(如五圩礦田)或單一的汞礦化(如萬寶山、益蘭汞礦床),在盆地南東端還有單一的錳礦化產出(圖4-8);成礦溫度上有高溫的錫礦、高中溫的鉛鋅礦及低溫的銻、汞、砷、銀礦化。
2)成礦構造環境均為丹池裂陷槽,沉積環境均為台溝相,僅龍頭山礦床為台溝邊緣的生物礁相。
3)層位控礦明顯,主要為泥盆系,次為下石炭統,具體有下泥盆統塘丁組,中泥盆統納標組、羅富組、東崗嶺組,上泥盆統榴江組、五指山組,直到下石炭統大塘階的不同層位中分別產出不同的礦床,但總體以中泥盆統納標組、上泥盆統榴江組、五指山組為最主要的賦礦層位,如大廠龍頭山、芒場大山、馬鞍山及五圩箭豬坡、三排洞礦床賦礦層位主要為納標組,長坡-銅坑礦床及益蘭汞礦主要賦存於榴江組及五指山組,而龍頭錳礦則賦存於下石炭統大塘階。賦礦圍岩岩性有硅質岩-灰岩-泥岩組合,如長坡-銅坑錫多金屬礦床及龍頭錳礦床;生物礁灰岩,如龍頭山錫多金屬礦床;(含炭)泥頁岩夾粉砂岩、泥灰岩組合,如大福樓錫(鋅)礦、箭豬坡、三排洞鉛鋅銻銀礦等礦床。
4)礦田、礦床分布明顯受到裂陷盆地中次級隆起旁側的次級坳陷控制。盆地內自北西至南東有麻陽、芒場、大廠、北香、五圩、龍頭(柳城)及西部的羅富隆起,相應在隆起區西側則有萬寶山礦床、芒場礦田、大廠礦田、北香礦床、五圩礦田、龍頭礦床及益蘭礦床產出,而且在萬寶山—芒場—大廠—五圩—龍頭這些礦田、礦床間還具等距分布的特徵(圖4-9)。
5)礦體形態以層狀、似層狀、透鏡狀為主,脈狀、細脈狀礦體也較發育,前者一般與地層整合產出,並同步褶皺,反映其同沉積特徵,後者中的細脈狀礦化如前述(第三章第八節),主要為成岩期或同構造期形成,並嚴格產於層狀礦體中,而大脈狀穿層產出的礦體則是在層狀礦體形成後,與後期岩漿作用有關的礦體,與熱水沉積成礦作用無直接成因聯系。
圖4-9 丹池成礦帶構造位置及礦產分布示意圖(據韓發等,1997;張清才,1994編制)
6)各礦床式在礦物成分上有明顯差異,大廠式、五圩式礦床中礦物成分較復雜,益蘭式、龍頭式礦床中礦物成分較簡單。大廠式礦床中礦物種類很多,僅據長坡-銅坑礦床的不完全統計即達74種(賴來仁等,1984),主要礦物成分有錫石、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、脆硫銻鉛礦及石英、方解石、電氣石、鉀長石、絹雲母等。五圩式礦床的礦物種類也較多,主要為鐵閃鋅礦、脆硫銻鉛礦、輝銻礦、黃鐵礦、雌黃、雄黃、錳菱鐵礦及石英、白雲石、方解石等。其與大廠式礦床的差別在於礦床中一般不含或僅有少量錫石,含砷礦物主要為雄黃、雌黃,而不是毒砂,磁黃鐵礦也很少見及,非金屬礦物中一般不含電氣石,總體反映出五圩式礦床成礦溫度較大廠式礦床低,因而較高溫度的礦物如錫石、毒砂、磁黃鐵礦、電氣石等均不發育或沒有產出,反之中低溫的輝銻礦、雄黃、雌黃等礦物卻較發育。益蘭式汞礦的礦物成分較單一,主要礦物為辰砂、方解石、石英,礦物組合上,除辰砂外,還有黃鐵礦、白鐵礦、雄黃、雌黃、輝銻礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等礦物,反映出低溫或中低溫成礦的特徵。龍頭式錳礦床則以發育錳礦物、尤其是含錳碳酸鹽礦物為特徵,主要為錳方解石、含錳方解石,次有菱錳礦、鈣菱錳礦,還有少量褐錳礦、硫錳礦等,與上述3種礦床式的礦物成分明顯不同,而褐錳礦、硫錳礦及重晶石等礦物的產出反映了熱水沉積成礦的礦物學特徵。
7)礦石組構相似,各礦床式礦床的礦石礦物粒度較細,一般為顯微細粒狀結構或細微粒狀結構,反映了深部熱水在海底溢出與海水相遇後,因壓力降低及快速冷卻導致礦物粒度結晶細小的特徵,如長坡-銅坑礦區層狀礦體中的錫石粒度一般為0.02~0.2mm,鐵閃鋅礦粒度一般為0.02~0.05mm;龍頭山礦區早期錫石的粒度為0.1mm左右,早期黃鐵礦一般為5~50μm;益蘭礦區黃鐵礦為0.05mm左右;此外長坡礦區局部還可見黃鐵礦的草莓狀結構。各礦床式在礦石構造上一般均發育條帶狀、紋層狀、薄層狀、浸染狀及角礫狀等構造,如長坡-銅坑礦區的條帶狀、紋層狀構造主要由金屬硫化物條帶、條紋(磁黃鐵礦、黃鐵礦、鐵閃鋅礦、錫石、石英及少量毒砂、電氣石、白雲母、鉀長石等組成)與硅質岩條帶、條紋或鈣質條帶等相間組成;在北香礦區,礦石的紋層、條帶主要由雲霧狀-微粒狀碳酸鹽礦物與鉛鋅硫化物礦物相間組成;在龍頭錳礦區的條帶、紋層則是由不同顏色(淺灰-灰色、灰-深灰-灰黑色,淡肉紅色-黃褐色-米黃色、灰黑色-米黃色-黃褐、肉紅色)的碳酸錳礦物條帶、條紋組成;在益蘭汞礦區則為黃鐵礦、辰砂等礦物沿層面浸染形成條帶狀或微層狀構造。礦石結構構造上的這些特徵明顯地反映出礦床熱水沉積成礦的特徵。
8)區內各礦床式的蝕變均較弱,主要蝕變類型為硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化和絹雲母化等。在大廠式礦床中蝕變較其他各礦床式稍強,除上述蝕變類型外,還有電氣石化,同時蝕變還具「底蝕構造」特徵。
區內熱水沉積岩以大廠式礦床最發育,並以長坡-銅坑礦床為代表,其熱水沉積岩類型有硅質岩、電氣石岩、含長石岩或長石岩、條帶狀方解石石英長石岩,它們與錫多金屬礦化密切伴生,或相間呈條帶狀、紋層狀或互層狀產出(韓發等,1997)。在其他礦床式中的熱水沉積岩主要為硅質岩,如龍頭式錳礦床中,硅質岩較發育,在含錳層上下均有產出,礦層底板即為薄層灰岩與硅質岩的互層,其硅質岩具球粒結構,球粒由微晶石英及玉髓組成,球粒內部為放射狀、纖維狀集合體;在益蘭汞礦,辰砂常浸染於硅質岩中。此外,在芒場礦田所見「角岩」也可能為一種熱水蝕變岩或熱水沉積岩,有待進一步工作。
三、成礦作用及成礦模式
1.成礦環境
1)有利的構造環境:該礦床成礦系列產於丹池裂陷槽中,受南丹-昆侖關同沉積斷裂帶的控制。區內主要賦礦層位為中泥盆統納標組、上泥盆統榴江組及五指山組下部,這與該區泥盆紀的地殼劇烈拉張期主要為早泥盆世晚期—中泥盆世早期(納標期)及晚泥盆世早期的特徵相符。這種地殼拉張裂陷與成礦作用在時間上的同步性和空間上的一致性表明成礦受到了地殼拉張裂陷的控制。
2)沉積環境:為南丹台溝及台溝邊緣的龍頭山生物礁相帶,礦田(礦床)則受盆地中次級坳陷的控制,這些次級坳陷海水較深,同時由於受到旁側次級隆起的阻擋,海水循環不暢,沉積了富含炭質的硅質岩、灰岩、泥岩含礦建造,如區內主要含礦層位納標組含炭達1%~2%,主要在納標期形成的龍頭山生物礁體中含豐富的炭質、有機質及瀝青。在長坡-銅坑礦區主要的含礦建造中炭質含量較高,如在榴江組紋層狀錫石硫化物-硅質岩組合中平均含炭2.1%,在五指山組第二層紋層狀錫石鉀長石硫化物-碳酸鹽-硅質岩組合中平均含炭2%(韓發等,1997)。在銅坑、北香等礦區的硅質岩中均有炭質分布,或呈雲霧狀、不規則短脈狀產出,或呈條紋狀與硅質條紋組成紋層狀構造。在益蘭汞礦的含礦層位中,無論是榴江組還是五指山組中均產有較多炭質泥岩;在龍頭錳礦的含礦岩系中有高炭質黑色頁岩,其中的黃鐵礦條帶、結核及有機質較發育,並與紋層狀硅質岩呈互層產出(吳詒等,1985;張清才,1995)。這些特徵表明,控制礦田、礦床的次級坳陷是一種相對封閉的低能、弱還原環境,有利於含礦熱水的富集成礦。
3)古地熱場環境:丹池盆地火山活動雖然不強,但仍有間歇性的火山活動發生。曾允孚等(1993)研究指出,丹池盆地晚泥盆世早期有石英、長石晶屑與紋層狀錫石伴生,附近層位中有由這些礦物組成的殘余凝灰結構;韓發等(1997)指出,上泥盆統同車江組在局部地區有凝灰岩和凝灰質熔岩;張清才(1995)研究指出,在車河以北及忻城北更峒、理苗一帶下石炭統大塘階的泥岩、泥晶灰岩中有黑雲母、長石、石英等火山晶屑和玻屑產出,等等,表明丹池盆地在上泥盆統—下石炭統中確有火山岩分布。
生物礁的出現是深部熱點的反映,沿南丹-昆侖關斷裂分布有一系列生物礁,如分布於南丹台溝東北側台地邊緣的貴州獨山布寨礁、廣西南丹六寨礁及產於南丹台溝邊緣的大廠龍頭山生物礁,表明南丹-昆侖關同沉積斷裂帶不僅控制了南丹台溝的形成,也控制了生物礁的分布,從而也表明南丹台溝為一高的古地熱場分布帶。
另外,塗光熾等(1988)據對丹池盆地羅富泥盆系中瀝青反射率測定所得古地溫值為237℃。
上述特徵說明丹池盆地具高的古地熱場,為熱水沉積成礦作用有利的古地熱場環境。
2.同沉積斷裂構造
前已述及,由於北西向南丹-昆侖關同沉積斷裂的活動,誘發了北東—北北東向走滑斷裂,在這些同沉積斷裂的活動下,區內自北西→南東形成了一系列次級隆起和次級坳陷,礦田、礦床明顯產於次級隆起西側的次級坳陷中,而區內硅質岩的分布與同沉積斷裂也密切相關(圖2-1),反映出同沉積斷裂對區內成礦及硅質岩形成具明顯的控製作用,正是這些同沉積斷裂的多次活動導致深部熱水多次上涌,從而形成了丹池盆地內不同層位產出的礦床及同一礦區產出的多層礦體。如在早泥盆世晚期(塘丁期)—中泥盆世早期(納標期)的地殼第一次劇烈拉張期,在丹池盆地中段有大福樓礦床多層礦體的產出,納標組更有龍頭山超大型礦床、芒場礦田大山、馬鞍山等大部分礦床,以及盆地南東段五圩礦田的箭豬坡、三排洞、芙蓉廠等礦床的產出;中泥盆世晚期(羅富期)地殼拉張減弱,同沉積斷裂活動也不強烈,相應區內礦化也減弱,因此,區內熱水沉積礦床不發育,在羅富組中僅有北香、萬寶山等小型礦床產出;到晚泥盆世榴江期,為泥盆紀地殼的又一次劇烈拉張期,直到晚泥盆世五指山期早期,這期間為丹池盆地熱水沉積礦床最主要的形成時期,區內主要的錫多金屬礦床均在此期間形成,如賦存於榴江組中的長坡-銅坑92號礦體,賦存於五指山組下部的91號礦體,盆地北西段西側產於榴江組中的益蘭大型汞礦,等等;隨著晚泥盆世末期地殼的隆起抬升,再次發生海退,熱水沉積成礦作用再次減弱,僅有長坡-銅坑礦區的C層、D層等小礦體的形成;早石炭世地殼再次拉張,同沉積斷裂的再次活動又導致在盆地南東端下石炭統大塘階中龍頭錳礦等礦床的形成。因此,丹池盆地同沉積斷裂的發育乃是區內熱水沉積成礦的重要構造標志。
3.地球化學特徵
通過對硅質岩、電氣石岩地球化學特徵的對比研究表明(詳見第五章),區內與礦體密切伴生的硅質岩、電氣石岩主要為熱水沉積作用產物。
大廠硅質岩的Al/(Al+Fe+Mn)平均比值為0.39。研究認為Al/(Al+Fe+Mn)比值為0.01時屬純熱水沉積物,比值為0.6則為陸源成因或生物成因沉積物,小於0.35為典型熱水沉積物,由此可以看出,大廠硅質岩主要為熱水沉積作用產物。微量元素地球化學研究表明,長坡-銅坑礦區5件硅質岩樣品在Y-P2O5關系圖上的投影點均落入熱水沉積趨勢線下側,遠離海洋沉積物及成岩含金屬沉積物區,丹池盆地榴江組硅質岩的U/Th比值為0.93,但硅質岩在U-Th關系圖上的投影點仍落入石化的熱水沉積物區,表現出熱水沉積的特徵。丁悌平等(1994)對硅質岩硅、氧同位素組成的研究得知,大廠硅質條帶的氧同位素組成δ18O為13.2~15.9,平均為14.2,硅同位素組成δ30Si為-0.6~0.6;作者對北香硅質岩的研究得知,其氧同位素組成δ18O為22.7~26,平均為24.4,硅同位素組成δ30Si為-0.4~-0.3。研究認為熱水沉積硅質岩的δ30Si集中在-0.6~0.3之間,當δ30Si為0.5~0.6時為熱水沉積作用與生物沉積作用共同作用的產物,而熱水沉積硅質岩的δ18O值一般為12~24。據此可知,大廠、北香的硅質岩主要為熱水沉積作用產物。
大廠地區電氣石岩在Al2O3-(K2O+Na2O)及Al2O3-TiO2關系圖上的投影點均落入熱水沉積電氣石岩區;其稀土元素組成及配分曲線等地球化學特徵的研究表明該區電氣石岩為熱水沉積岩;長坡-銅坑電氣石岩中電氣石的δ18O為10.4~13.6,平均12.1,同樣表明其熱水沉積成因。
據張清才(1995)的研究,龍頭錳礦碳酸錳礦石的Al/(Al+Fe+Mn)比值為0.008~0.3,表明屬典型熱水沉積物,而稀土元素特徵研究表明,礦區的碳酸錳礦石的熱水沉積占優勢。
據上述可知,該礦床成礦系列中與礦體密切伴生的硅質岩、電氣石岩及錳質岩(礦)主要為熱水沉積產物,而這些熱水沉積岩的產出乃是礦床為熱水沉積成因的岩石學標志。
4.礦床地質特徵
各礦床式礦體主要呈層狀、似層狀或透鏡狀,與地層整合產出,產狀與圍岩一致並同步褶皺;礦石具細微粒狀結構,局部見草莓狀結構,硅質岩具球粒結構,礦石中發育條帶狀、紋層狀、微層狀、軟沉積滑動變形構造及同生角礫狀構造;圍岩蝕變較弱,大廠式礦床局部具「底蝕構造」特徵;長坡-銅坑同生層狀礦化中也見有細小的氣液包裹體及不規則的暗色包裹體,而據紋層狀電氣石岩中的電氣石-石英共生礦物對進行的氧同位素平衡溫度計算結果為257~165℃,平均為(210±38)℃(韓發等,1997),等等。這些礦床地質特徵則是礦床既具同生沉積成因、又具熱液成因的有力證據,表明礦床為熱水沉積成因。
至於礦床中的部分脈狀礦體,如益蘭式、五圩式礦床中所見,一般規模小,它們主要是深部熱水未能到達海底而沿水面以下岩層中的斷裂裂隙充填而成。大廠式礦床中沿層狀礦產出的細脈狀礦體則是成岩期或同構造期的產物,而在大廠、芒場礦田中一些大脈型礦體則是與後期岩漿侵入作用有關的產物。
5.成礦模式
基於上述認識,作者認為,桂北丹池地區的大廠式、五圩式、益蘭式及龍頭式礦床均為熱水沉積礦床,它們同受北西向南丹-昆侖關同沉積斷裂帶、丹池裂陷槽及南丹台溝的控制,礦床的形成與熱水沉積成礦作用有關,成礦活動時間從早泥盆世延續到早石炭世,因此,它們應為與熱水沉積成礦作用有關的同一礦床成礦系列,稱為「桂北(丹池)地區晚古生代熱水沉積型錳錫多金屬礦床成礦系列」。其成礦模式如圖4-10所示。
圖4-10 桂北(丹池)地區泥盆紀—早石炭世熱水沉積型錳錫多金屬礦床成礦系列成礦模式圖
H. 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)。