曲江大宝山斑岩型铜钼多金属矿床

大宝山矿区位于韶关市东南直距30km，距曲江县城（马坝）公路里程28km，与京广铁路的马坝火车站接轨，有铁路专线直达矿区。

矿床为中南地质局粤湘地质队发现，广东省地质局705地质队于1958～1961年进行评价勘探工作，查明为一以铜硫铅锌钼为主元素的特大型矿床。并分别于1961年前后提交了大宝山矿区多金属矿床地质勘探总结报告（东部）、大宝山矿区西部多金属矿带初步勘探总结报告和大宝山矿区船肚钨钼矿床初步勘探总结报告。随后，大宝山矿上马开采铁矿至今，同时小规模开采铜矿。在矿山开采过程中，冶金933地质队、广东省地矿局706地质大队、大宝山矿分别对矿区的钼矿、铅锌矿、铁矿及外围补做了部分普查勘探工作，取得了一些成果。

一、区域构造位置

矿区位于南岭纬向构造带南侧、大东山－贵东EW向构造岩浆岩带与江北新华夏断裂构造带的复合部位。

二、成矿地质环境

矿区构造复杂（图4-1）（陈毓川，1993），断裂构造以NNW、EW为主，NNE、NE次之，在矿区西侧泥盆系沿NNW断裂（F1）逆冲于侏罗系之上；在矿区东部为一沿NNW走向的向斜构造。矿区最老地层为寒武系地槽型沉积的浅变质砂板岩建造，与上覆中下泥盆统桂头群呈不整合接触。晚古生代地层属地台型沉积，为一套陆源碎屑至浅海相碳酸盐建造。局部有中生代早侏罗世陆缘坳陷盆地碎屑沉积建造，与中下泥盆统桂头群呈不整合接触。矿区容矿地层主要为中泥盆统东岗岭组。多金属矿床与次英安斑岩和花岗闪长斑岩有关（刘姤群，1985），前者Rb-Sr年龄为（195.5±11）Ma，后者侵入前者。它们均属中酸性钙碱性系列铝过饱和岩石，具富钾贫钠、钙的特点。岩体中成矿元素丰度值高，次英安斑岩中铜、钨、铋元素背景值较高（铜高出克拉克值4～8倍、锡2倍、钨1～2倍）；花岗闪长斑岩中钼、钨、锡等元素背景值较高；二者铅锌丰度均略高于克拉克值。表明本区多金属矿化（体）和钼钨矿化（体）分别与次英安斑岩和花岗闪长斑岩有成因联系（覃慕陶等，1998）。

图4-1　大宝山铁铜多金属矿区地质略图

l—下侏罗统；2—上泥盆统；3—中泥盆统；4—寒武系；5—燕山期第三阶段花岗闪长（斑）岩；6—燕山早期第二阶段次英安斑岩；7—夕卡岩型钨钼矿化；8—铁帽；9—钼矿化花岗闪长斑岩；10—硅化次英安斑岩

三、矿床分布、产状

矿区矿床类型较多，不同类型矿床有其空间分布规律，代表矿床有：

1.东部似层状铜多金属矿床（图4-2）

沿断层上盘分布，产于受向斜控制的碳酸盐岩中，矿体与地层产状基本一致，呈多层状上下叠置，在向斜轴部矿体加厚（最大厚度161m）。主矿体的呈NNW走向，长2640m，沿倾向水平宽200～540m（平均为350m），平均厚度55m，以铜硫矿体为主。它是本矿区最主要的矿床类型。

2.西部高中温热液充填交代型脉状铜多金属矿床

矿床产于大宝山次英安斑岩墙下盘与侏罗系接触的断裂（F1）破碎带中，成矿物质基本与东部相似。

3.高中温热液斑岩型钼矿床

它的成矿母岩为花岗闪长（斑）岩，矿体产状受斑岩顶部及接触带控制。

4.船肚夕卡岩型钨钼矿床

图4-2　大宝山铁铜多金属矿床27线地质剖面示意图

1—侏罗系砂岩、砂页岩；2—泥盆系中统棋子桥组上亚组含锰砂页岩、凝灰岩；3—泥盆系中统棋子桥组下亚组灰岩；4—泥盆系中统跳马涧组石英砂岩、绢云母砂页岩；5—次英安斑岩；6—褐铁矿铁帽；7—铜硫矿体；8—黄铁矿体；9—菱铁矿体；10—断层

矿体产于花岗闪长（斑）岩体南缘与上泥盆统天子岭灰岩接触带的石榴子石夕卡岩和内接触带中，分别形成夕卡岩型钨钼矿床和斑岩型钼矿床。

5.风化淋滤型褐铁矿矿床

广泛覆盖于地表，为原生矿经氧化而形成的褐铁矿铁帽。

四、矿石物质组分

1.矿物成分

多金属矿型的主要金属矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、菱铁矿、辉铋矿及少量碲化物；钨钼型的主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿、白钨矿、黑钨矿、辉铋矿、锡石、黄铜矿等。

2.化学成分

矿区具有独立开采价值的元素有铁、铜、铅、锌、硫、钨、钼7种，可伴生利用的有铋、镉、镓、铟、硒、铊、金、银、铼等10种。铜是本区最主要的有益元素。

五、矿石类型及矿物组合

矿区矿石自然类型***分六种：

（1）白钨矿、辉钼矿石，主要为白钨矿、辉钼矿，少量黄铁矿、锡石，主要产于船肚夕卡岩中。

（2）黄铁矿辉钼矿石，主要为辉钼矿、黄铁矿，少量白钨矿、锡石，主要产于大宝山顶花岗闪长斑岩中。

（3）含白钨矿黄铜矿黄铁矿石，主要为黄铁矿、黄铜矿，次为白钨矿，少量赤铁矿、毒砂、辉铋矿、辉碲铋矿、碲金矿、硫锑铜银矿、胶状白铁矿、菱铁矿等，产于东部多金属矿床中的北部。

（4）含黄铜矿磁黄铁矿石，主要为磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿，少量矿物除同含白钨矿黄铜矿黄铁矿石外，另含铁闪锌矿，分布于东部多金属矿床中部。

（5）铅锌矿石，主要为方铅矿、闪锌矿，次为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿，少量辉铋矿、辉碲铋矿、碲金矿、硫锑铜银矿、毒砂、辉银矿、黝铜矿、白铁矿、白钨矿等，分布于东部多金属矿床的中南部。

（6）褐铁矿石，分块状褐铁矿石与土状褐铁矿石两种，主要为针铁矿、赤铁矿、褐铁矿、次要为黄钾铁矾、菱铁矿、孔雀石、纤铁矿，少量矿物有多种铜铅锌氧化矿物，几乎覆盖全矿床。

六、矿石构造及结构

矿石构造有条带状、块状、浸染状、细脉状、星点状、网状、角砾状等，褐铁矿石还有蜂窝状、皮壳状、土状等；矿石结构分为粒状、交代溶蚀、固溶体分离、胶状及再结晶、压力结构等五组，其中以交代溶蚀结构最为发育。

七、蚀变类型及分带性

斑岩及其围岩具有面型蚀变的特点（陈毓川等，1993），以岩体为中心向两侧呈对称分布，蚀变顺序分带如下：

（花岗闪长斑岩）内蚀变带：未蚀变中心相（花岗闪长斑岩）

黑云母—钾长石化带（内带）

伊利石—水白云母化带（内带）

接触带：石英—绢云母化带（接触带）

外接触带（次英安斑岩）：青磐岩化带（外带）

八、成矿阶段

矿区成矿主要与燕山期岩浆岩有关（刘姤群等，1985），该期两次岩浆侵入活动也相应发生了两次成矿作用，一次是燕山早期，次英安斑岩相伴随的成矿作用，形成斑岩型多金属矿床，主要成矿元素为铜、铅、锌、硫、铋（钨）以及镉、镓、铟、金、银等元素；另一次亦是燕山早期，但为晚阶段与花岗闪长斑岩相伴随的成矿作用，形成斑岩型钼（钨）矿床，主要成矿元素是钼、钨（锡、铜、铋）及铼、硒、碲等元素。这表明，两次成矿作用在成矿元素组合上具有差异性和继承性的特点，由此推断，区内次英安斑岩和花岗闪长斑岩是深源长江系列花岗岩同源岩浆分异的不同阶段侵入产物。可能是深源物质在地壳深部发生部分熔融过程中，受到陆壳的强烈混染而形成的岩浆分异、并经多次活动的结果。

九、多金属硫化物矿床（体）的岩浆热液成因特征

1.地质特征（刘姤群等，1985）

如前所述，多金属硫化物矿体赋存于九曲岭－大宝山次英安斑岩内及其上下盘接触带附近。综合研究对比表明，尽管各部位矿体的工业储量不等，但它们的主要矿石类型及主要金属矿物组合是基本相同的，只不过围岩蚀变因围岩性质不同而有所差异。根据该矿床蚀变矿物组合及其空间和时间上的关系，热液蚀变作用过程大致概况为四个阶段：①夕卡岩阶段；②钾质交代作用（黑云母－钾长石化）阶段；③铜、铅、锌矿化阶段；④绿泥石－碳酸盐化阶段。因此，由于上述脉动蚀变作用的发生和迭加，形成了一般斑岩铜矿床的蚀变分带。

2.成矿元素原生晕分布特征

资料表明，铜（铋、铅、银）晕主要分布于九曲岭－大宝山次英安斑岩内，其中心略低于东侧，并明显地被大宝山花岗闪长斑岩岩墙所切。

3.黄铁矿中钴、镍、硒、碲的分布特征

通过取自不同产状矿石中磁铁矿和黄铁矿特征元素的化学分析结果表明，黄铁矿石中钴、镍、硒、碲含量及w（Co）/w（Ni）、w（Se）/w（Te）比值上显示一般岩浆热液矿床的特征：黄铁矿含铜量普遍较高，这是国内外许多斑岩矿常见的现象（王继华，1981），不同产状矿石中黄铁矿（或磁黄铁矿）的w（Se）/w（Te）比值十分接近；黄铁矿中w（Co）/w（Ni）比值平均为1.57，表明贫镍富钴的特征，这与江西铜厂等斑岩铜矿、湘中和湘南高中温岩浆热液型金属矿床以及国外一些深成热液矿床类似，而不同于湘中和湘南一些沉积和层控型黄铁矿床和铅锌矿床。

4.稳定同位素地球化学特征

（1）硫同位素：金属硫化物的δ34S值绝大多数变化于－2‰～＋2%。之间，反映硫源比较单一，接近陨石硫特征；不同产状矿石硫化物的δ34S值十分接近，反映岩浆热液成矿的特点；主矿体（层）从底层至顶板金属硫化物的δ34S值无明显差异，不具有一般海底火山沉积矿层矿物从底板至顶板因沉积环境改变或海水的影响而使金属硫化物的δ34S值规律性递变的特征。***生矿物硫同位素平衡温度大部分处于180℃～450℃之间。

（2）氧同位素：成矿时溶液δ18OH2O变化于＋0.26%0～＋7.51%。之间，大体反映了矿液水是来自岩浆水与雨水的混合，表现了一般斑岩铜矿床的成因特征。

（3）铅同位素：刘姤群等（1985）对不同产状矿石分别采集了铅同位素样品，经MAT-260型质谱仪测定结果（分析误差＜0.2%）表明，不同产状矿石铅同位素组成比较接近（其中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和207Pb/204Pb三个值的变化范围小于1.5%），并明显地不同于泥盆系层控矿床铅同位素组成。次英安斑岩岩墙和花岗闪长斑岩岩体中矿石铅同位素组成十分接近，它们的同位素比值可近似地代表岩浆岩结晶时相应的初始铅同位素比值，并与围岩中矿石铅同位素比值相当，反映矿石与岩浆岩在成因上的联系，区内矿石铅μ值变化不大（9.48～9.72），反映矿石铅基本上属单阶段正常铅，但钍铅异常性较明显，ω值变化于37.90～40.17，模式年龄除个别偏低外，多为75～125Ma，与矿区岩浆岩K-Ar同位素年龄和地质依据是基本吻合的。

上述地质和稳定同位素地球化学等方面特征充分证明多金属硫化物矿床在成因上与次英安斑岩有关，并由岩体中的细脉浸染型、接触带附近的夕卡岩型和外带的似层状或脉状型三类矿石组成的斑岩型矿床。其成矿物质来源上，则主要来自深源长江系列次英安斑岩的深源岩浆。

十、矿床成因及成矿模式

目前对矿区内斑岩型钼（钨）矿床和夕卡岩型钨钼矿床的成因认识是一致的，属于岩浆热液矿床，对铁矿淋虑成因的看法也无异议（邓世强，1981；刘姤群等，1985；裴太昌，1986；覃慕陶等，1998）；但对多金属硫化物矿床成因却长期争论不休，概括起来基本上有四种观点：①层控型矿床，②泥盆纪海底火山喷气矿床，③热液交代型矿床，④“复控”矿床。

图4-3　大宝山多金属矿成矿演化模式图

1—砂岩；2—页岩；3—灰岩；4—次英安斑岩；5—花岗闪长斑岩；6—含钨铊铁帽；7—黄铁矿体；8—菱铁矿体；9—铜铅锌多金属矿体；10—夕卡岩型钨（钼）矿体；11—斑岩钼矿及边界；12—硫、钼矿及边界；13—含钨铋钼铜石英细脉；14—透闪石化－阳起石化；15—硅化、绿泥石化；16—夕卡岩化；17—钾长石化

产生分歧的主要症结在于对大宝山次英安斑岩的不同认识、东岗岭组上亚组有没有凝灰岩以及次英安斑岩底板岩层（“金鸡组”）的时代及两者的接触关系问题。通过本文如前所述，从地质产状、地球化学特征、矿床特征以及稳定同位素年龄等方面综合分析，大宝山次英安斑岩和花岗闪长斑岩是同源岩浆分异的不同阶段侵入产物，同属于燕山期，并分别伴随铜铅锌多金属矿床及钨钼矿床的产出。矿区东岗组上亚组中，前人所谓的“凝灰岩”确有存在，但其岩石特征、副矿物组分、Rb/Sr值等，均与区内次英安斑岩接近，蚀变全岩K-Ar同位素年龄值为156.7Ma，由于它仅见于矿区内，综合上述资料，初步推断前人所谓的“凝灰岩”可能是次英安斑岩的岩床，而岩舌状岩枝，或者是同源同期的次火山相脉岩，暂定名为“英安质次火山岩”（刘姤群等，1985）。某些地质学家认为区内东岗岭组存在同期海底火山喷发凝灰岩，并同区内多金属矿床成因联系起来，则显得依据不足。

大宝山次英安斑岩下盘地层时代及接触产状问题：次英安斑岩呈岩墙侵入于泥盆系逆冲于侏罗纪之上的断裂破碎带中；西部多金属带即为产于断裂破碎带中的脉状矿体，其矿石特征与东部似层状多金属矿体相似。侏罗纪砂页岩，曾采获香港菊花石化石，经鉴定其时代为下侏罗统。

综上所述，从大宝山矿床地质地球化学特征，特别是次英安斑岩与铜铅锌矿化及花岗闪长斑岩与钨钼铋铜矿化的时空关系、成岩、成矿时代，以及从成矿作用过程中流体包裹体温压地球化学来看，该矿床为岩浆热液成因，其成矿模式分为两个主要阶段（图4-3）。由铜铅锌黄铁矿、磁黄铁矿、菱铁矿等早期形成的硫化矿体，经过长期风化淋滤作用，最后形成褐铁矿体。主要的铜铅锌多金属矿及钨钼矿，均与燕山期同源的次英安斑岩与花岗闪长斑岩具有成因联系。因此，大宝山矿区矿床成因应属于“三位一体”的广义的斑岩型铜钼多金属矿床。

十一、找矿标志

（1）有利于热液交代的碳酸盐岩层存在。

（2）燕山期的中酸性小斑岩体，呈岩株、岩墙、岩床产出。

（3）新华夏系构造与其他构造交汇部位，最好是与东西向构造交汇部位。矿体常富集于控矿断裂旁侧的褶皱构造中，湘南粤北常谓之“背、向斜加一刀”。

（4）围岩蚀变有钾长石化、夕卡岩化、云英岩化、绢云母化、高岭土化、透闪石－阳起石化以及菱铁矿化等；

（5）常见有铜、钼、铅、锌等元素原生晕分布，特别是分布在有利构造、岩体、岩性部位最佳；

（6）地表有褐铁矿铁帽分布，以含铜、铅、锌、钨、砷较高的蜂窝状铁帽指示找矿最为直接。