2016, Vol. 35
2 玉林市建筑设计院, 广西 玉林 537000;
3 黑龙江省有色金属地质勘查七〇三队, 哈尔滨 150300
2 Yulin Architectural Design Institute, Yulin 537000, China;
3 No. 703 Geological Team, Heilongjiang Geological Exploration Bureau for Nonferrous Metals, Haerbin 150300, China
广西西大明山位于钦杭结合带的西南端(毛景文等，2011； 周永章等，2015)，是广西重要的多金属成矿区。区内目前已发现有凤凰山大型银矿床、弄屯大型铅锌矿床、罗维中型钨铋矿床等一大批矿床(点)(图 1)。前人的研究工作主要是利用矿(岩)相学、流体包裹体、地球化学等方法研究凤凰山银矿床和渌井铅锌矿床的成因，对于近几年新发现的罗维钨铋矿床和弄屯铅锌矿床则很少涉及； 而且2013年12月在罗维矿区有2个钻孔打到了花岗闪长岩隐伏岩体，证实了西大明山深部有隐伏岩体的推测(朱革非，1989； 梁水养和杨勋，2004； 黄君振，2008)，也为区内与岩浆活动有关的热液矿床的研究提供了有利条件。
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图 1 广西西大明山区域地质及矿产分布图 Figure 1 A map showing geology and mineral distribution in the Xidamingshan area，Guangxi |
本文在前人研究成果的基础上，结合笔者近年来对西大明山地区多个矿床(点)工作所获得的新成果、新认识，分别从控矿因素、成矿温度、成矿热液来源、成矿物质来源以及成矿时代等方面展开阐述。
1 控矿因素 1.1 控矿地层西大明山地区出露的地层分为基底和盖层2部分。基底为寒武系的一套具海相复理石建造的含碳泥岩、砂岩。盖层主要为泥盆系一套碳酸盐岩建造，其中下泥盆统主要为砂泥岩，与下伏寒武系呈角度不整合接触，局部为断层接触。
由 图 1中可以发现，研究区内众多热液脉型矿床的赋矿围岩主要为寒武系，如凤凰山银矿床、弄屯铅锌矿床、罗维钨铋矿床等； 少数矿床分布在寒武系与下泥盆统的断层接触带上，如长屯铅锌矿床。
1.2 控矿构造 1.2.1 区域构造不同的研究者研究方法不同，认识也不完全一致。黄继钧(1998，2001)对凤凰山银矿床的褶皱、断裂和节理的构造应力场特征研究认为，其先后经历了东南(加里东)→东南(海西-印支)→西北-东南(印支-燕山)→西南(喜马拉雅早期)→近东西(喜马拉雅晚期)向挤压5次构造运动。周维博(2005)总结了西大明山地区及其周边盆地中不同构造层中褶皱构造的两翼产状，运用应力场分析方法，近似恢复了区内的古应力场特征： 东南(加里东)→西北-东南(海西)→东南(印支)→西北-东南(燕山早期)→北北东-南南西(燕山晚期)→近东西(喜马拉雅早期)→近东南(喜马拉雅晚期)向挤压。雷英凭等(2010)研究了凤凰山银矿床的构造控矿特征，认为燕山中期受西南方向班公错—怒江缝合带闭合的影响，东北向挤压形成西北、北西西向褶皱，北西西向压性断裂和东北向张性断裂； 而西北向断裂为燕山晚期受太平洋板块俯冲作用，在西北向挤压作用下形成的张性断裂，并切割北西西断裂。
1.2.2 矿田构造笔者对罗维钨铋矿床进行了详细的地质剖面测量，发现钨铋矿(化)体顺寒武系小内冲组砂岩层理分布，呈(似)层状产出(图 2)，局部呈脉状切层产出，在矿石的光、薄片中同样可以观察到(图 3)。因此，笔者认为切层断裂是岩浆热液运移的通道，属于导矿构造； 含矿热液沿断裂运移至寒武系小内冲组，其中的泥岩由于有效孔隙度低，起到屏蔽作用，而砂岩层有效孔隙度高，且节理发育，成矿物质沿多层砂岩层理运移并沉淀富集成矿，砂岩层理属于容矿构造。
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图 2 罗维钨铋矿床400号勘探线剖面图(据广西第四地质队修编) Figure 2 Geological section of the No.400 exploration line in the Luowei tungsten and bismuth deposit(after Guangxi No.4 Geological Team) |
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图 3 罗维钨铋矿床中矿石的显微特征 Figure 3 Microscopic characteristics of ores in the Luowei tungsten and bismuth deposit (a)薄片中顺层矿化特征(暗色为金属矿物，单偏光)；(b)薄片中脉状及顺层矿化(暗色为金属矿物，单偏光)；(c)光片中顺层矿化特征； (d)光片中脉状及顺层矿化； Qtz-石英； Bt-黑云母； Py-黄铁矿； Po-磁黄铁矿； Cp-黄铜矿 |
区内的铅锌矿床主要受近东西向和东北向断裂控制。渌井铅锌矿床主要受近东西向断裂构造控制(涂伟，2011； 雷英凭，2012)。笔者对长屯和弄屯铅锌矿床进行了大量的野外调查和室内分析，认为矿体主要受东西向和东北向断裂控制，各断裂均具有多期活动的特点，矿石中见有含闪锌矿的构造角砾被闪锌矿再次胶结(图 4)； 矿体主要产在断层产状由缓变陡的部位(图 5)。
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图 4 弄屯铅锌矿床中角砾状矿石 Figure 4 Brecciated ores of the Nongtun lead and zinc deposit Qtz1、Sp1-构造角砾中的石英、闪锌矿(第一期)； Qtz2、Sp2-胶结构造角砾的石英、闪锌矿(第二期)； Py-黄铁矿 |
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图 5 长屯铅锌矿床10号勘探线剖面图 Figure 5 Geological section of the No.10 exploration line in the Changtun lead and zinc deposit 1-第四系； 2-中泥盆统； 3-下泥盆统郁江组与四排组； 4-下泥盆统莲花山组； 5-下泥盆统那高岭组； 6 -上寒武统； 7-性质不明断层； 8-正断层； 9-矿体； 10-钻孔； 据广西第四地质队修编 |
凤凰山银矿床中的矿体主要产于北西西向及北西向断裂带中(董宝林，1996)。 北西西向断裂为压扭性逆断层，经历多期(次)活动叠加改造，在断裂产状变化部位形成局部引张、减压空间，富矿体即赋存于此(黄继钧，1998，2001； 雷英凭等，2010)。但对于西北向断裂带有不同的认识。黄继钧(1998)认为成矿热液由深部沿西北向罗维断裂上升，自西向东运移于北西西向断裂破碎带以及北西西向与西北向断裂交汇部位停集、沉淀成矿。然而，雷英凭等(2010)认为西北向断裂为主成矿后西北向挤压作用下而形成的张性断裂，并切割北西西向断裂，为主成矿后的Ag矿化叠加成矿。笔者对最新的地质、地球化学、地球物理资料进行综合分析，认为罗维断裂目前表现为左行走滑性质，磁法异常及地化异常均被其左行错开(图 6、8)，断裂两侧异常延伸至罗维断裂则突然中止，这些特征均表明该断裂为成矿后断裂。
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图 6 罗维矿田地面磁测异常图 Figure 6 A map showing ground magnetic anomalies in the Luowei ore field 1-高磁异常及编号； 2-推测隐伏岩体界线及编号； 3-地质界线； 4 -断层； 5-见花岗闪长岩隐伏岩体钻孔 |
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图 7 花岗闪长岩隐伏岩体岩心样品及显微特征 Figure 7 Core samples and their microscopic characteristics of concealed granodiorite (a)、(b)-花岗闪长岩隐伏岩体ZK40004、ZK31901岩心；(c)、(d)-ZK40004、ZK31901花岗闪长岩隐伏岩体镜下特征(单偏光)； Qtz-石英； Pl-斜长石； Kf-钾长石； Bt-黑云母； Ms-白云母 |
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图 8 西大明山罗维多金属矿田地质及矿床分布图(据广西第四地质队修编) Figure 8 A map showing geology and deposit distribution of the Luowei ore field in the Xidamingshan area(after Guangxi No. 4 Geological Team) 1-下泥盆统郁江组； 2-下泥盆统那高岭组； 3-下泥盆统莲花山组； 4、5-寒武系黄洞口组第2、1段； 6、7、8-寒武系小内冲组第3、2、1段； 9-地层界线； 10-不整合； 11-产状； 12-逆断层； 13-平移断层； 14-性质不明断层； 15-矿体； 16-见花岗闪长岩隐伏岩体钻孔； 17-Ag异常范围(异常下限： 1×10-6)； 18-Pb异常范围(异常下限： 200×10-6)； 19-Zn异常范围(异常下限： 200×10-6)； 20-W异常范围(异常下限： 100×10-6)； 21-Bi异常范围(异常下限： 20×10-6) |
总之，研究区内银、铅锌矿床主要受(近)东西向、东北向的断裂控制，且每组断裂均有多期活动的特征，在断裂的局部张性空间是成矿的有利部位。钨铋矿床主要受砂岩层理控制，且赋矿地层主要为寒武系小内冲组。而区内发育的西北向断裂(如罗维断裂)为成矿后的断裂，属于破矿断裂。
2 矿物组成及结构构造笔者对西大明山地区的矿床采集光、薄片进行镜下鉴定，发现各矿床中均含有黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等金属硫化物。另外，凤凰山银矿床中含有大量硫锰矿，而且银以深红银矿、辉锑银矿等独立矿物的形式存在； 罗维钨铋矿床中含有白钨矿、自然铋和辉铋矿。各矿床的非金属矿物大致相同，主要有石英、方解石、绢云母。
研究区内各矿床中矿石的结构构造基本一致。结构主要为自形-半自形粒状结构、交代结构等。构造主要有致密块状构造、脉状构造、条带状构造等。
3 成矿古温度凤凰山银矿床和渌井铅锌矿床主成矿阶段碳酸盐和石英包裹体均一温度分别为170℃、245℃，均属于中低温热液矿床(涂伟，2011； 雷英凭，2012)。笔者通过对流体包裹体的研究，发现弄屯铅锌矿床主成矿阶段发育气液两相包裹体和纯液体包裹体，主成矿阶段的均一温度为130～190℃，为中低温热液矿床； 发现罗维钨铋矿床主成矿阶段发育有含子矿物的三相、气相以及气液两相包裹体，主成矿阶段的均一温度为260～400℃，为中高温热液矿床。总之，西大明山地区产出有银、铅锌、钨铋等多种热液型矿床，其成矿温度涵盖了低-中-高温多个阶段。
4 成矿热液来源杨斌(2007)将西大明山的长屯铅锌矿床、凤凰山银矿床划归为热卤水成矿系列，认为其成因可能与陆相环境下热卤水活动有关； 陈耀和叶林补(2009)认为凤凰山银矿床的成矿热液是在地下深部温度和压力不断增高经压实脱水和热脱水作用而形成的热卤水。陈海和邓琼慧(1997)对凤凰山银矿床中的石英和菱锰矿包裹体水的氢、氧同位素研究得到石英包裹体水 δ18 O值为2.44‰～5.99‰，δD值为-74.1‰～-45.7‰； 菱锰矿包裹体水 δ18 O值为7.86‰～8.98‰，δD值为-40.6‰～-46.2‰； 在δD-δ18 O图解中石英包裹体水的δD、δ18 O值全部落在大气降水范围内，菱锰矿的δD、δ18 O值落于岩浆水范围内，可见成矿热液主要以大气降水为主，有岩浆热液的混合； 华仁民等(1997)在总结右江褶皱带有色金属矿床成矿系列时认为成矿流体主要为大气降水。曹亚义(1995)根据西大明山一带有大片岩石角岩化，在屏山乡见多处辉绿玢岩脉，物探推测深部有隐伏岩体存在，认为成矿热液为岩浆期后的气水热液； 涂伟(2011)、雷英凭(2012)经测试获得凤凰山银矿床石英包裹体水 δ18 O值为8.34‰，δD值为-60.0； 渌井铅锌矿床石英包裹体水 δ18 O值为5.45‰～7.98‰，δD值为-45.8‰～-69.4‰； 并搜集了陈海和邓琼慧(1997)的6组同位素数据，在氢氧同位素图解中全部落在正常岩浆水范围内，而且2个矿床中方铅矿、闪锌矿的一些元素含量及比值指示它们形成于岩浆流体，因此认为凤凰山银矿床和渌井铅锌矿床的成矿流体主要来自深部岩浆房。
罗维钨铋矿床是近年由广西第四地质队勘查发现的。2013年12月矿区内ZK40004、ZK31901 2个钻孔分别在960 m、500 m打到了隐伏岩体，笔者通过岩矿鉴定，确定2个钻孔中岩体的岩性均为细粒斑状黑云母花岗闪长岩(图 7)。罗维钨铋矿床位于该花岗闪长岩隐伏岩体的上部，凤凰山银矿床和渌井铅锌矿床分别位于其东北侧和南西侧； 同时，地表化探工作发现，以该花岗闪长岩隐伏岩体为中心，由内向外形成W-Bi-Zn-Pb-Ag的异常环带(图 8，该环带被F8断裂左行错开为2个半圆环)，符合岩浆岩体和矿床组合空间分带的理想模式。笔者对罗维钨铋矿床中石英包裹体分析获得 δ18 O值为4.5‰～9.66‰，δD值为-74‰～-55‰，成矿流体主要为岩浆水； 对弄屯铅锌矿床中石英包裹体分析获得 δ18 O值为0.57‰～9.66‰，δD值为-70‰～-54‰，成矿流体为岩浆水与大气降水的混合。
综合地质、地球化学证据，钨铋、铅锌、银矿床与花岗闪长岩隐伏岩体具有直接的成因联系。岩浆水应该是成矿流体的主要来源，而且花岗闪长岩隐伏岩体为各矿床的形成提供了主要的热动力。因此，以花岗闪长岩隐伏岩体为中心，形成了规律的元素异常环带，并且由内向外依次形成了从高温到中低温的热液矿床。
5 成矿物质来源笔者研究获得的罗维钨铋矿床的 208 Pb/204 Pb 值为38.404～39.046，207 Pb/204 Pb 值为15.592～15.766，206 Pb/204 Pb 值为18.132～18.598； 花岗闪长岩隐伏岩体中长石 208 Pb/204 Pb 值为38.793～38.945，207 Pb/204 Pb 值为15.658～15.713，206 Pb/204 Pb 值为18.454～18.537； 两者特征基本一致。而且硫化物中的 δ34 S值为-0.2～6.9，方解石脉中δ13 C值为-6.6‰～-5.7‰，表明硫和碳主要为岩浆来源，因此，笔者认为钨铋矿床的成矿物质主要来源于岩浆体系。
关于铅锌矿床，涂伟(2011)、雷英凭(2012)分析了渌井铅锌矿床中方铅矿和闪锌矿的硫同位素组成，得到其 δ34 S值为-1.9‰～2.3‰，认为硫主要来源于岩浆。笔者对弄屯铅锌矿的铅、硫、碳同位素组成进行了研究，得到其 208 Pb/204 Pb 值为38.651～39.231，207 Pb/204 Pb 值为15.732～15.914，206 Pb/204 Pb 值为18.324～18.467； 硫化物 δ34 S值为2.7～36.5； 方解石中δ13 C值为-4.6‰～-2.1‰； 笔者认为矿床中的硫主要来自于岩浆，金属元素除来自岩浆体系，还可能受到地层的影响，而矿床中出现的方解石脉则可能来自地层中碳酸盐的溶解。
关于银矿床，李泽琴等(1998)获得凤凰山银矿床中矿石 208 Pb/204 Pb 值为39.019～39.817，207 Pb/204 Pb 值为15.756～16.056，206 Pb/204 Pb 值为18.532～18.942； 赋矿地层 208 Pb/204 Pb 值为39.079～40.575，207 Pb/204 Pb 值为15.786～15.863，206 Pb/204 Pb 值为18.593～19.337； 分布于西大明山主峰的钨铋矿化石英斑岩脉(图 1)的 208 Pb/204 Pb 值为39.132，207 Pb/204 Pb 值为15.705，206 Pb/204 Pb 值为18.948。 对比研究得出凤凰山银矿床Ag、Fe、Mn、S主要来自寒武系，而Pb、Zn、Ca等元素主要来自下泥盆统莲花山组及赋存于泥盆系与寒武系接触带部位的铅锌矿化体，而隐伏岩体并非凤凰山银矿床金属元素的提供者； 涂伟(2011)、雷英凭(2012)获得凤凰山银矿床方铅矿、闪锌矿 δ34 S值为-3.2‰～1.0‰，其主成矿期碳酸盐δ13 C值为-11.6‰～-3.9‰，认为矿床的硫、碳主要来自深部隐伏岩浆房； 笔者搜集了前人对凤凰山银矿床的铅、硫、碳同位素测试数据，认为硫、碳应主要来自于岩浆，铅可能是既有岩浆也有寒武系来源； 两者的不同认识可能由2个方面引起，一是对比的岩体不同，前者对比的岩体距离凤凰山银矿床较远，而后者对比的岩体为距离凤凰山银矿床不足2 km的花岗闪长岩隐伏岩体； 二是前者样品为采自地表的矿化石英斑岩脉，西大明山地区地表岩石多遭受强烈地风化，后者样品采自钻孔岩心，较前者新鲜。
根据西大明山地区1 ︰ 5万化探成果统计，寒武系中Ag含量为197×10-9，高于地壳丰度值； Pb、Zn含量分别为63.7×10-6、232.4×10-6，是地壳丰度值的2倍以上； 泥盆系中Ag含量为249×10-9，是地壳丰度值3倍以上，可为矿床提供物质来源(陈海和邓琼慧，1997；农毅平，2000； 陈耀和叶林补，2009； 叶林补和陈耀，2009)。
综上所述，西大明山地区钨铋矿床的成矿物质主要来源于岩浆体系，而铅锌矿床、银矿床的成矿物质为岩浆和寒武系来源。
6 成矿年代不同学者利用同位素测年方法，或是对与矿床有成因关系的岩体进行测试，或是对矿石进行直接测试，获得了基本一致的认识，即区内的热液矿床主要形成于燕山期。
黄继钧(2001)根据凤凰山银矿床中矿石Rb-Sr同位素年龄为215～167 Ma，因此认为该区热液型矿床成矿时间为印支-燕山期。前人对西大明山主峰出露的石英斑岩脉进行了单颗粒锆石U-Pb测年，获得了112±1 Ma的结果，涂伟(2011)、雷英凭(2012)认为该石英斑岩脉是西大明山地区深部岩浆房的浅成相，因此认为该区热液矿床的形成时间与石英斑岩脉的形成时间接近，即为燕山期。徐争启等(2012)获得区内辉绿岩脉的锆石U-Pb年龄为86.7±1.8～91.6±8.3 Ma，属于燕山晚期，并认为辉绿岩与该区矿产资源的形成有一定的关系。笔者对罗维矿区隐伏的黑云母花岗闪长岩体进行了锆石U-Pb测年，分别获得了99.84±0.90 Ma和98.03±0.99 Ma的结果，与隐伏花岗闪长岩体有关的热液矿床的形成时间应该为燕山晚期； 同时，笔者对罗维钨铋矿床中的辉钼矿进行了Re-Os同位素测年，获得了95.9±1.8 Ma的结果。
结合前述，研究区内成矿作用与花岗闪长岩隐伏岩体具有密切的成因关系，因此笔者认为西大明山地区银铅锌多金属矿床的成矿年龄应为95.9±1.8 Ma。
7 结论及展望(1) 西大明山地区产出有银、铅锌、钨铋等多种热液型矿床，其成矿温度涵盖了低-中-高温多个阶段； 成矿流体的主要来源为岩浆水，铅锌、银矿床受到过大气降水的影响； 关于成矿物质来源，钨铋矿床主要来源于岩浆体系，而铅锌、银矿床既有来源于岩浆的，也有围岩地层的； 同位素测年数据表明区内的热液矿床主要形成于燕山期。
(2) 构造特别是断裂对区内热液矿床的形成中具有重要的控制作用。铅锌、银矿床主要受近东西向和东北向断裂控制，矿体形成于断裂产状局部变化形成的张性空间； 罗维钨铋矿床为受寒武系小内冲组砂岩层理控制的矽卡岩型热液矿床，断裂是其主要的导矿构造。对于区域构造，因区内地质构造条件和研究方法的限制，目前认识尚不统一。
除了针对上述各方面进行深入研究外，建议今后从以下2个方面加强对矿床成因的研究：
(1) 前人主要是对单个矿床特征的研究，有必要将围绕同一个花岗闪长岩隐伏岩体产出的钨铋、铅锌、银矿床纳入统一的构造系统进行研究，而且各矿床中不同产状的断裂构造特征及控矿机制有待进一步研究。
(2) 华南地区白垩纪矿化的主要峰期在100～90 Ma，主要矿化组合为浅成低温热液型铜金银矿床和与花岗岩有关的钨锡多金属矿床(毛景文等，2008； 徐德明等，2015)，研究区的矿化时间与其一致。应当将研究区内的矿床与华南地区同时期的典型矿床进行对比研究，以促进准确认识矿床的成因和成矿模式。
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