广东省连平县牛栏长垠矿区钼钨多金属矿床成矿地质特征及成矿模式探讨

严小亮

摘要：牛栏长垠矿区处于南岭准地台与中生代沉降区的嵌接带，位于国家级重点成矿带一南岭成矿带东侧，恩平一新丰深断裂带的北西侧，北东向河源深断裂带的南东侧。区域地层较复杂，断裂构造较发育，岩浆活动频繁，火山活动强烈，岩体发育，具有有利成矿的区域地质背景。根据矿体的空间分布位置及矿石的矿物组合特征，认为本矿床类型属岩浆期后高温热液充填石英脉型钼、钨金属隐伏矿床。

关键词：牛栏长垠;钼钨多金属矿床;矿体特征;石英脉密集带;矿床成因;成矿模式探讨

1.区域地质背景

区域上处于南岭准地台与中生代沉降区的嵌接带，位于国家级重点成矿带一南岭成矿带东侧，恩平一新丰深断裂带的北西侧，北东向河源深断裂带的南东侧。区内地层较复杂，断裂构造较发育，岩浆活动频繁，火山活动强烈，岩体发育，具有有利成矿的区域地质背景（图1）。

1.1地层

区域内出露有震旦系（Z）、寒武系（E）、泥盆系（D）、石炭系（C）、三叠系（T）、白垩系（K）、第三系系（E）及第四系（Q）。

1.2构造

区域NE—NNE向、NW～近EW向构造发育，其中NE向构造最为发育，为本区的构造骨架，以断层为主。北东向的区域构造为增坝断层，部分以挤压破碎带的形式产出，局部断裂面充填石英脉，断裂两旁围岩破碎明显，大部分具压碎碎裂结构，为一正断层;北西一近东西向的区域构造主要是三支笔断层，主要充填铁锰质、硅质角砾不规则石英团块等，为一正断层，断层两侧岩层产状零乱。

1.3岩浆岩

区内主要出露燕山三期黑云母花岗岩（γ25（3）），同位素年龄141Ma—164Ma，属佛冈岩体的一部分，呈大岩基、东西向带状，出露面积约5614km2。除岩体外，可见有诸多小岩株、中、酸性岩脉等，主要为闪长岩脉、石英斑岩脉，其中石英斑岩脉与钨、钨钼、钼、钼钨矿成矿直接相关。

1.4区域地球物理特征

区内1：20万布格重力异常整体为北高南低趋势，区内重力高与重力低过渡延伸方向与大坑构造束北东展布方向基本一致，重力低地区可能为隐伏岩体引起;在1：20万航磁异常图上，测区位于韶关一和平变化正负磁场区内，异常正负伴生，强度-150nT～200nT，为深部磁性岩体（隐伏岩体）的反映。航磁局部正负伴生异常往往与重力高与重力低过渡带对应，重力推断的半隐伏、隐伏岩体及其上覆围岩接触部位，对开展深部找矿具有重要意义。

1.5区域地球化学特征

据1：20万连平幅水系沉积物测量，本区位于36号连平隆街三支笔Cu、Au异常区。异常由W、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag、As等元素组成，呈东西向短轴状展布，面积25km2。异常成矿元素有W、Cu、Ag，主要异常元素有Bi、Pb、As。W、Ag、Cu、Bi、Cd异常浓度分带性好，具有较为有利的地球化学找矿依据。

1.6区域矿产

区内已知矿种有铁、钨、铅锌，主要矿床类型为矽卡岩型铁多金属矿、石英脉型钼、钨矿。 2.矿区地质 2.1地层 矿区内出露有震旦系下统乐昌峡群（Z2L）、寒武系八村群（ EB）、泥盆系上统天子岭组（D3t）及第四系（Q）。震旦系下统乐昌峡群，大面积出露于矿区的东部及北东部，矿区范围内出露面积约0.56km2，主要岩性为变质石英砂岩、千枚状板岩及少量硅质岩组成。地层总体走向北东，倾向北西，倾角31°～57°;寒武系八村群，分布于矿区的北部及北西角，矿区范围内出露面积约0.3 2km2，主要由灰色、灰绿色石英砂岩、粉砂岩及页岩等组成，为一套浅海相复理石碎屑岩建造，地层总体走向北东，倾向北西，倾角变化较大，为32°-74°，与震旦系下统乐昌峡群地层呈构造接触;泥盆系上统天子岭组，大面积出露于矿区西部、南部及中部，矿区范围内出露面积约1.10km2，其中矿区西部及南部的主要岩性为灰岩、粉砂岩、石英砂岩、页岩等，矿区中部出露的岩性为矽卡岩、大理岩、泥质灰岩及灰岩等，与震旦系下统乐昌峡群及寒武系八村群地层呈均构造接触，与泥盆系中统老虎坳组地层呈整合接触;第四系主要分布于河床、河流阶地、山沟等低洼地段，主要由粘土、亚粘土、砂、卵砾石等组成，厚度一般小于lOm。

2.2构造

矿区位于区域三支笔断裂的中段与新华夏系构造的增坝断裂的次级北东向构造组的复合部位，岩层挤压强烈、断裂发育。除区域性三支笔断裂（F2）为白北西～近东西走向、F3断裂为白近东西～北东走向外，F1、F3、FV1、FV3、FV7、FV8、FV9等断裂均为北东走向。其中FV1、FV3、FV7、FV8、FV9等均为新华夏系构造的增坝断裂的次级构造，为本矿床主要的钼钨矿化标志带，主要充填灰白色块状石英，局部充填石英细脉、含黄铁矿黑云母片麻构造岩、含黄铁矿硅质构造岩等，走向均为北东，倾向均为北西。本区内北东向断裂与钼钨多金属成矿关系密切。

2.3岩浆岩

矿区内岩浆活动频繁，侵入岩发育。未见大的岩浆岩体，可见有诸多小岩株、中、酸性岩脉等，主要为石英斑岩脉（γΠ）、闪长岩脉（8）。其中隐伏石英斑岩脉（钼、钨成矿前期）与围岩上下接触面附近，往往钼钨矿化石英细脉发育，为本矿床钨、钨钼、钼、钼钨矿（体）重要的赋存部位。石英斑岩，呈灰白色，少量呈浅肉红色，斑状结构，基质呈鳞片粒状变睛结构或霏细结构，块状构造，斑晶全由石英（含量10%～30%）组成，或由石英（含量10%—12%）、钾长石（含量6%～13%）和斜长石（含量3%～5%）等组成，基质主要由石英、其次为绢云母、钾长石、斜长石，及少量萤石、黄铁矿等组成;闪长岩脉，岩石呈灰绿色，半白形晶粒状结构，块状构造，主要由斜长石（含量45%—50%）、普通角闪石（含量300/0～43%）、绿泥石（含量6%—18%）及绢云母（含量1%～5%）及少量黃铁矿。

2.4变质作用

矿区内主要见有热动力变质作用、交代作用、气成热液蚀变作用。热动力变质作用，常见于围岩与石英斑岩脉外接触带，常见有大理岩化硅质灰岩、微晶灰岩、变质石英粉砂岩、角砾状硅化变质石英砂岩等;接触交代变质作用，常发生在层状钙质岩石与三支笔断裂（F2）接触处，形成矽卡岩化硅化变质石英砂岩、绿帘石矽卡岩、矽卡岩化大理岩等，矽卡岩等常顺层产出;气成热液变质作用，见于石英斑岩脉的边缘及围岩中，或见于石英微、细脉与围岩接触处。具较普遍的白云母化、钠长石化、钾长石化、少量云英岩化等。

2.5地球物理特征

在地球物理测量方面，矿区内开展1：20000高精度磁法测量、EH4测量视电阻率工作，取得了一定的效果。根据异常幅值、形态及规模等要素共圈定高精度磁法测量△T异常区6个，其中C—l异常区地势起伏大，陡峭，多处可见小石英斑岩脉出露于其他地层中，估计异常非地层或岩体引起，应是多金属矿成矿有利部位;EH4测量圈定视电阻率异常带12个，其中NL08 EH4测量测线是为查证相应地质构造的存在及产状等参数开展的，视电阻率约lOOΩ·m，为一向东缓倾的低阻异常，经对照地质构造产状等要素，该异常应是地质构造异常表现，与钻孔验证的成果较为一致。

3.矿床地质特征

3.1矿（化）体特征

按钼、钨矿一般工业指标，矿区内圈定热液充填石英脉型钨矿体4个、钨钼矿体（以钨为主，共伴生钼）22个、钼矿体6个、钼钨矿体（以钼为主，共伴生钨）19个。其中V4、V19、V20、V23为单钨矿体，矿体走向40°～63°，倾向北西，走向延伸长度30.71m～121.87m，倾向延伸长度35.57m～223.20m，垂直厚度2.36m～4.55m，埋深287.81m—586.84m，钨矿体品位0.204%—0.398%;V1-V3、V5-V18、V21～V22、V24—V26为钨钼矿体，矿体走向9°-7l°，倾向北西，走向延伸长度38.07m～533.86m，倾向延伸长度33.04m～413.41m，垂直厚度2.97m-9.47m，埋深95.21m～661.51m，钨矿体品位0.225%—0.549%;I1～I2、I5、I14、I21～I22：为单钼矿体，矿体走向40°～70°，倾向北西，走向延伸长度34.94m～13 3.80m，倾向延伸长度29.46m～188.25m，垂直厚度3.3 Im—7.40m，埋深35.30m～751.54m，钼矿体品位0.08%—0.197%;I3～I4、I6—I13、I15～I20、I23～I25为钼钨矿体，矿体走向1°～89°，倾向北西西一北西一北北西，走向延伸长度43.36m～587.63m，倾向延伸长度74.73m～355.04m，垂直厚度2.97m—11.21m，埋深119.58m～799.39m，钼矿体品位0.086%—0.195%。

3.2矿石质量

本矿床钨、钨钼、钼、钼钨矿体中钼钨矿石互为共伴生关系，仅矿石中的钼钨矿物组成及相对含量等稍有不同，为同一类型矿石。

矿石矿物组成主要为：钨矿物主要为黑钨矿，少量白钨矿和微量钨铅矿;钼矿物主要为辉钼矿;铋含量低，但含铋矿种多，有辉铋矿、赫碲铋矿、自然铋和铋华。其他硫化矿物有少量黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿。脉石矿物主要为石英、长石、黑云母、白云母，少量透辉石、透闪石、石榴石、绿泥石、萤石、黄玉等。

辉钼矿：是矿体中最重要的有益组分之一，主要赋存于下部的矿体。为铅灰色、银灰色，主要呈片状、板状。主要以片状集合体出现，板状或长板状晶粒少见。具挠性，波状消光，质软有滑腻感，金属光泽，染手，硬度为1，密度4.7g—4.8g/cm3。普遍受挠曲成揉皱状结构（见ZP1]。

黑钨矿：是矿体中最重要的有益组分之一，是矿石的主要钨矿物，主要赋存于上部及中部的矿体。呈黑色、黑褐色，呈柱状晶体、板状或集合体出现（见ZP2），少量呈放射状集合体出现。硬度4～5.5，密度7.18g/cm3—7.51g/cm3，主要赋存于石英脉中，少量黑钨矿包含于黄铁矿之中，少数黑钨矿被白钨矿或钨铅矿交代。常与辉钼矿共（伴）生。

3.3矿体围岩蚀变特征

矿体围岩主要为变质石英砂岩、千枚状板岩、硅质岩、矽卡岩、石英斑岩及闪长岩等。

蚀变岩石其种類主要有黄铁矿化、硅化、绢云母化、矽卡岩化、云英岩化。云英岩化、硅化、绢云母化在变质石英砂岩、石英斑岩中蚀变较强，而在千枚状板岩、硅质岩中则蚀变较弱。含矿石英脉的上盘及分支复合处和弯曲外弯处蚀变相对较强，宽度相对较大。云英岩化、硅化、绢云母化与矿化关系密切，与成矿相关性显著。当云英岩化、硅化、绢云母化较强时，往往钨、钨钼、钼、钼钨矿化较强。

4.矿床成因探讨

4.1矿床成因

本矿床钨、钨钼、钼、钼钨矿主要赋存于隐伏石英斑岩脉与围岩的内外接触带附近发育的石英微、细脉带中（围岩若是变质石英砂岩，则石英微、细脉发育，矿化较好），成矿物质来源与石英斑岩成矿作用有关：在石英斑岩演化侵入过程中原硅铝层中分散的钼、钨、铋等物质富集在高温热液中，石英斑岩侵入后随构造活动，成矿物质随高温热液沿构造裂隙及地层层理、层间裂隙渗入到石英斑岩内外接触带附近的围岩中，在石英斑岩及围岩中形成云英岩化、硅化、绢云母化蚀变及石英微、细脉带，在石英微、细脉脉带内形成辉钼矿、黑钨矿、白钨矿、辉铋矿等充填沉积，形成石英微、细脉蚀变石英斑岩型钨、钨钼、钼、钼钨矿，矿体与石英斑岩脉及石英微、细脉带密切相关。

根据矿体的空间分布位置及矿石的矿物组合特征认为，矿化类型属岩浆期后高温热液充填石英脉型钼、钨金属隐伏矿床。

4.2成矿模式探讨

本矿床是由特定的高挥发分酸性岩浆侵入作用形成的。钼钨多金属矿床形成于岩浆分异作用后期，偏碱性、高挥发分阶段。当侵人体熔浆和热液上侵压力大于围岩压力时，形成强烈的水压裂隙带，由于深部水压作用力白下而上递减，因此经常形成下粗上细的“五层楼”脉系垂直分布特征。明细区别于完全由区域构造形成的微裂隙系统，或者借用成矿同时性区域构造应力作用，因此经常形成平行密脉带矿床。侵人体顶部内外接触带是成矿作用中心。

参考文献：

[1]广东省核工业地质局二九二大队.广东省连平县牛栏长垠矿区钼钨多金属矿详查地质报告[R].2018.

[2]广东省地质矿产局.广东省区域地质志[M].地质出版社，1998.

[3]《地球科学大辞典》编委会.地球科学大辞典[M].地质出版社，2006

[4]付建明，李祥能，程顺波，徐德明，马丽艳，陈希清.粤北连平地区钨锡多金属矿床成矿时代研究[J].中国地质，2009，36（06）：13311339.

[5]叶天竺，吕志成，庞振山.勘查区找矿预测理论与方法（总论）[M].地质出版社，2017