中国重要锡矿床的成矿模式

东南亚锡矿床占世界锡矿床的一半以上,其中以砂矿锡矿床为主(Taylor,1979),中国锡矿床以原生锡矿床为主。欧洲和澳大利亚的锡矿化为海西期(泰勒,1979;Stemprok,1986),巴西罗得西亚、非洲东南部和中部的锡矿化为前寒武纪(Schuiling,1967;施耐德和莱曼,1977;Lehmann和Lavrean (1988),在东南亚、玻利维亚和俄罗斯远东地区,锡矿化是中新生代(Taylor(1979;施耐德和莱曼,1977).中国锡矿化发生在前寒武纪至喜马拉雅期,其中燕山期(中生代)是锡矿形成的最重要时期,其次是雪峰期(新元古代)、海西期、印支期和加里东期。

虽然一些矿床和矿化已被证实与A型花岗岩、酸性火山活动或喷流作用有关,但大多数锡矿床,特别是大型和超大型锡矿床,往往与富含氟和硼的S型花岗岩密切相关。与多金属锡矿床伴生的花岗岩类往往是一套多期多阶段的花岗岩类。多金属锡矿床总是出现在花岗岩演化系列的最后一个岩株周围(Groves等人,1978;希金斯,1985;林曼,1987,1990;毛景文,1988)。通过对与大型超大型多金属锡矿床伴生的花岗岩侵入体的详细研究,表明花岗岩侵入体分为多个侵入体,每个或至少两个侵入体与锡矿化有关。

如大厂多金属锡矿花岗岩系列由辉绿岩墙、闪长岩墙、斑状黑云母花岗岩、中粒黑云母花岗岩、白岗岩、煌斑岩组成。陈玉川和毛景文(1995)认为该花岗岩系中存在四期与多金属锡矿化有关的长英质岩浆,提出了多金属锡矿成矿模式(图6-4)。柿竹园钨锡钼铋矿床中,花岗岩株由斑状黑云母花岗岩、等粒黑云母花岗岩和花岗斑岩组成。这三类岩石被认为分别与钨锡铋(Mo)、钨锡钼铋铜铍铁和铅锌银锑成矿作用有关,矿床成因模式见图6-15。因此,可以认为与多期花岗岩侵位有关的多期成矿作用是形成超大型多金属锡矿床的关键因素。构造位置、围岩和花岗岩侵位位置可能决定锡矿床的类型(图6-16)。

图6-14大厂多金属锡矿多期花岗岩侵入及多期成矿模式

在隆起区,当围岩为碎屑岩和变质岩时,锡矿床呈脉状。在坳陷区,当围岩为碳酸盐岩和泥岩时,锡矿床为矽卡岩型,包括富含硫化物的矽卡岩型和矽卡岩-云英岩型;当围岩为镁铁质-超镁铁质岩时,矿体呈层状或脉状;当花岗岩侵入体侵位较深时,往往形成伟晶岩和蚀变花岗岩锡矿床。当花岗岩侵入较浅时,有利于形成斑岩和热液脉状锡矿床。大多数位于大陆边缘的锡矿床往往与火山-次火山活动有关。

中国锡矿床约25.77%赋存于元古宙和下古生界,约74.23%赋存于上古生界和中生代。上述数字表明,中国大多数锡矿床产于盖层中,少数产于基底中。

图6-15柿竹园钨锡钼铋矿床花岗岩侵位及成矿模式

图6-16锡矿区域成矿模式

近20年来,根据地层中锡元素的丰度比不同构造单元的平均值高出数倍,多数学者认为中国南方的元古代地层(程先尧等,1984;徐克勤等人,1987;彭大亮等,1987;毛景文等,1988)、东南大陆边缘侏罗系火山岩(于继能,1987)、三江地区前寒武纪和石炭纪碎屑岩(石林等,1989)、大兴安岭地区二叠纪火山岩和砂岩是锡矿床的矿源层。但余崇文等人(1987)系统采集了华南不同层序的样品,分析了几十种元素的丰度,发现锡在这些地层中的分布几乎是正态的。因此,我们认为地层中锡的异常高丰度很可能是成矿过程中成矿元素扩散的结果。值得注意的是,在地质历史上,华南地区曾多次发生锡矿化,这可能解释了为什么锡在地球中分布不均,壳幔反应在锡矿化中起着重要作用。

中国锡矿主要集中在华南地区,个旧和大厂是第一和第二大矿床,80%以上的精选锡石和原锡产品产自这两个矿床。目前由于选别技术的限制,锡在很多矿床中无法利用,如含锡磁铁矿矿床中的黄冈矿床(锡储量约40万吨)和大顶矿床(锡储量约9万吨)、柿竹园矿床(锡储量约45万吨),也因锡石粒度极细而难以利用。中国锡矿化总体上受印度板块、欧亚板块和太平洋板块相互作用的控制。中生代是一个地质构造活动强烈的时期。由于太平洋板块与欧亚板块强烈的韧性碰撞,构造圈内强烈发育的热侵蚀和大规模的岩浆活动,导致花岗岩浆高度分异,导致锡矿化严重,使华南成为中国最重要的锡矿成矿区。除已发现的锡矿床外,该区还有很好的找矿前景。通过对典型矿床的控矿岩体、容矿地层和控矿构造的研究,结合物探方法和综合分析,可以圈出非常有利的隐伏成矿靶区。湖南郴州金川堂大型锡铋矿床的发现就是一个例子。因此,应高度重视老矿区的找矿工作。此外,印度板块与太平洋板块和东南亚板块的强烈韧性碰撞,使得东南亚地区岩浆活动强烈,花岗岩浆高度分异演化。因此,东南亚成为世界上锡矿化最强烈的地区,锡矿带向北延伸至中国三江地区。由于交通和通讯的限制,该区工作水平较低,除已发现的几个锡矿外,该区仍有很好的找矿前景。由于西伯利亚地台与华北地台强烈的刚性碰撞,大兴安岭地区构造岩浆活动强烈,在花岗岩分异演化过程中形成了强烈的锡矿化,使该地区成为中国北方重要的锡矿化区。由于本区锡矿化受两地台刚性碰撞控制,锡矿化相对较弱。该区大部分被第四纪风成砂覆盖,仍有进一步寻找隐伏锡矿的良好前景。