广西钨钼矿成矿规律

胡鹏飞，蔡明海，肖俊杰，甘能俭，何光武

（广西大学资源环境与材料学院，广西 南宁 530004）

0 引言

钨钼是两种耐高温的金属，作为难熔金属代表，具有导热、导电、高热强度和耐磨等特征，广泛应用于电子设备制造，金属材料加工，玻璃制造等行业，同时也是航空航天和国防工业的重要原材料。我国钨矿资源丰富，钨钼矿床众多，主要分布于华南地区。截止至2018年底，全国钨查明资源储量1071.57×104t，在全球探明的钨矿产资源储量中占60%左右；钼查明储量3023.61×104t，产量位列全球首位（中华人民共和国自然资源部，2019），但经过多年的勘查开发，钨钼矿产资源日趋紧缺，因此，加强钨钼矿找矿工作，对有色金属行业的振兴、国家经济的长足发展具有重要的战略意义。

广西钨矿勘查于20世纪50年代开始，90年代初基本结束，总体上桂东北地区工作程度较高，桂中及桂西南地区工作程度较低，桂西北地区发现的矿点极少。区内钼矿资源相对较少，品位低，多为共、伴生矿，目前开发难度较大。前人对广西区内钨多金属矿床进行了大量研究（李晓峰等，2009，2012；杨锋等，2011；伍静等，2012；杨振等，2013，2014；张迪等，2015；冯定素等，2016；Zhang et al.，2017；蔡明海等，2018），取得了成矿年龄、矿化特征及成矿流体等较多研究进展，但前人资料较为分散，多为对单个区域的研究，与广西区内其他成矿区带的联系和对比较少。本文在地质勘查报告、论文专著及找矿预测等资料的基础上，对广西钨钼矿成矿特征和成矿规律进行了归纳与总结，为区内钨钼矿的找矿方向提供研究资料。

1 成矿地质背景

广西地处古中国构造域南部，滨西太平洋活化带中段，滨东印度洋活化带中段（郜兆典等，2014），区内各时代地层发育齐全，地层自中元界至第四系共12个系和2个岩群，其中，中元古代—第三纪地层划分为132个岩石地层单位（广西壮族自治区地质矿产局，1997）。前寒武系主要分布于桂东南和桂北，下古生界主要出露于桂东北、桂东和桂南地区，以寒武系分布最广；上古生界分布散且广，于下伏地层的不整合面之上为滨岸碎屑岩。

广西构造较发育，区内地壳经历了元古代—早古生代地槽、晚古生代—中三叠世准地台和晚三叠世—第四纪大陆边缘活动带三大发展阶段（广西壮族自治区地质矿产局，1985），形成了不同方向、不同形态、不同规模的褶皱、断裂等构造。

广西区内喷出岩较发育，除南华系—寒武系、古近系未发现喷出岩外，其余各系均有分布，累计30多个层位，厚度约9000 m，占地层总厚度约11%；区内侵入岩发育，主要分布于桂东北和桂东南地区，岩性复杂，成因类型多样，其中中酸—酸性侵入岩分布最广。与成矿有关的岩体主要为花岗岩类岩石，分布在桂北、桂东北、桂东南地区，其他地区零星分布，岩性主要与其成岩时代有关。

2 钨钼资源概况

广西钨矿资源较丰富，矿床数量和成矿密度居于全国前列（王岩等，2018），区内钨钼矿床集中分布于桂北、桂东北和桂东南地区。经统计，截止至2015年底，广西区内钨钼矿床（点）共计150余处，其中，探明矿床约40个，包括5个大型、12个中型及23个小型矿床（表1，图1）。钨矿床以热液脉型和矽卡岩型为主，其余少量为斑岩型、花岗岩型和砂岩型等，钼矿往往与矽卡岩型钨矿、热液脉型钨矿等伴（共）生。

表1 广西主要钨钼矿床一览表

续表

3 典型矿床特征

本文在广西钨钼矿床地质勘查资料的基础上，结合对典型矿床的分析，总结了广西钨钼矿床的主要类型及特征。钨钼矿床类型有矽卡岩型、热液脉型、云英岩型、斑岩型及花岗岩型等，其中，矽卡岩型和热液脉型矿床为广西钨钼矿床的主要类型（广西壮族自治区地质勘查总院，2011①，2012②）。不同类型钨矿在全区钨资源量总量的占比：矽卡岩型占25%左右，热液脉型占74%左右。钼矿往往与矽卡岩型钨矿、热液脉型钨矿等伴（共）生，除藤县大黎钼矿外，少有独立产出。此外，在社垌（热液脉型）、罗维（矽卡岩型）等多个钨钼矿床深部岩体中往往发现有岩体内的矿化（“斑岩型”或“花岗岩型”），脉型矿化、缓倾斜似层状矿化和岩体内的矿化相伴产出，形成“三位一体”的产出模式。

3.1 热液脉型

广西区内的热液脉型钨（钨锡、钨钼、钨锑、钨铜）矿床61.6%产于花岗岩体内，33.3%产于接触带附近（广西壮族自治区地质勘查总院，2011①），与成矿有关的花岗岩类岩石其成岩时代以加里东晚期、印支晚期和燕山晚期为主。典型矿床主要有武鸣县大明山钨矿床、南丹县茶山钨锑矿床、苍梧县社垌钨钼矿床、资源县云头界钨钼矿床、钟山县珊瑚长营钨锡矿床等。热液脉型钨矿床往往具有一定的成矿分带，其分带特征主要表现为矿体产出形态的空间分带和成矿物质组成在空间上的规律性变化。以珊瑚长营岭钨锡矿床为例，该矿床在矿脉产出特征、矿物组合、围岩蚀变、成矿元素及其特征比值在垂向上有明显的变化规律（李红亮等，2012），矿脉形态由上到下依次为：线脉带→细脉带→薄脉带→大脉带→消失带（图2），具有华南钨锡石英脉矿床“五层楼”的分带模式。地表的线脉带脉宽多为1 mm，往深部逐渐变宽，在75 m标高处达到最宽，之后再越往深部脉体越细，呈尖灭趋势。地表线脉带由云母、石英及云母-石英线脉组成；细脉带主要由云母-石英细脉组成，矿物组合为白云母、绢云母、石英、萤石、毒砂、黄铁矿及少量锡石和黑钨矿；薄脉带与细脉带呈过渡关系，矿物组合为锡石（中粒状）、黑钨矿（小板状）、毒砂、黄铁矿、白云母、石英（块状）等；大脉带矿物组合为黑钨矿（大板状）、锡石（细粒状）、石英（大块状）、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、自然秘、方铅矿、辉银矿、萤石及碳酸盐；大脉带继续往下逐渐变细收敛为单脉，过渡到消失带，消失带含有少量黑钨矿与硫化物。围岩蚀变自地表到深部由强到弱，依次为萤石化、白云母化、绢云母化→电气石化、毒砂化→绿泥石化、黄铁矿化→硅化、碳酸盐化，呈现出气成矿物、硅酸盐矿物分布在上部，向深部硫化物和碳酸盐矿物增多的变化规律。从地表到矿区75 m标高处，对应的W元素呈上升趋势，Sn元素呈下降趋势，成矿元素的垂向变化反映出上部富锡、下部富钨的分带特征。

图2 珊瑚长营岭矿区17勘探线剖面图（据广西有色局地质勘探公司204队，1968③修改）

3.2 矽卡岩型

矽卡岩型钨（钨锡、钨钼、钨锌）矿床主要产于花岗岩类岩石的外接触带，与成矿有关的花岗岩类岩石主要为加里东晚期、燕山晚期的岩株和岩脉，主要岩性有黑云母花岗岩、白云母花岗岩、细粒花岗岩、花岗闪长岩等（广西壮族自治区地质勘查总院，2011①）。代表性矿床为博白县油麻坡钨钼矿床，从前人研究资料得知（付强等，2014；冯定素等，2016；蔡明海等，2018；刘桂梅等，2020），油麻坡钨钼矿床出露地层主要为古生界一套片岩相变质岩，构造以断裂为主，岩浆岩发育（图3），矿体产出形态具有“上脉下层”的分带特征，下部似层状矿体为矿区主体。钨、硫矿体产于泥盆系下统矽卡岩带中；钼矿体主要产于花岗闪长斑岩和花岗质碎裂岩中，部分产于下泥盆统片岩中。矿区主要金属矿物有白钨矿、辉钼矿、磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、辉锑矿等；脉石矿物主要为石榴子石、石英、方解石、萤石，围岩蚀变发育，矽卡岩化和硅化与钨钼矿成矿关系密切。综合认为与典型的矽卡岩型矿床具有相同的特征。

图3 油麻坡钨钼矿区地质简图（据杨拓，2013修改）

3.3 斑岩型

藤县大黎钼矿是大黎地区斑岩型矿床的典型代表，金属矿物以辉钼矿为主，伴生有铅锌矿、黄铜矿。矿区的地层岩性主要为（含砾）不等粒杂砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及少量含炭泥岩组合；褶皱构造主要为NEE向复式褶皱，次级褶皱发育；断裂构造主要有NEE—NE向的大黎断裂和一系列近SN向断裂；岩浆岩主体为大黎岩体，岩性以石英闪长斑岩、花岗闪长斑岩、花岗闪长岩、二长花岗斑岩、二长花岗岩为主，岩体周边有少量花岗闪长岩脉和花岗斑岩脉分布。胡升奇等（2012）认为大黎石英二长（斑）岩形成于燕山晚期伸展拉张的大地构造环境，岩石中高含量Mo、Cu是成矿有利条件之一。大黎钼矿床与大黎石英二长（斑）岩具有密切的时空关系，显示出斑岩型矿床特点。

3.4 花岗岩型

花岗岩型钨锡铌钽矿床分布于老虎头、水溪庙、金竹源、狮子岭及近年来发现的鱼菜矿床（覃宗光等，2011）。矿区主要出露地层为下石炭统岩关组，褶皱构造主要有轴向近SN的恭城向斜，断裂构造主要有NE向、SN向、EW向和NNE向四组，其次为NW向断裂。矿体呈似层状产出，矿化与云英岩化、钠长石化关系密切，金属矿物主要有锡石、钽铌锰矿、黝锡矿、黑钨矿、白钨矿（刘翔等，2016）。

4 钨钼矿时空分布规律

4.1 成矿时代

据表2统计显示，广西区内钨钼成矿时代集中于加里东晚期（438～401 Ma）、印支晚期（227～211 Ma）、燕山早期（162～155Ma）和燕山晚期（109～93 Ma）。成矿时代分布有以下特点：（1）加里东晚期成矿在桂北隆起、桂东北拗陷和大瑶山隆起上均有发生，而印支晚期成矿作用则局限在桂北隆起和桂东北拗陷；（2）燕山晚期成矿作用主要集中在大瑶山隆起、西大明山隆起，以及南丹-昆仑关和博白-岑溪两条断裂带上，而桂北地区无成矿显示；（3）燕山晚期成矿作用强度最高，目前所发现的大型钨钼矿主要为该时期产物。

表2 广西主要钨钼矿床成矿年龄表

4.2 矿床空间分布受构造控制

广西区内经历了多期次构造、岩浆活动，形成了大量的褶皱和断裂（林建辉等，2015），这些构造是壳幔作用场所和深部流体上升的通道，其中低序次构造又是矿液沉淀的有利部位，因此，矿床多沿深大断裂分布，形成成矿带。总结前人资料（杨锋等，2011；伍静等，2012；梁婷等，2014；王炯辉等，2014；付强等，2014；张珩清等，2015；冯定素等，2016；王志强等，2017；薛彦萍等，2017；蔡明海等，2018），可以发现区域性断裂对矿床的空间分布控制显著，如NW向南丹-昆仑关断裂控制了南丹-昆仑关钨锡多金属成矿带，带内产出有大厂锡锌铜钨锑多金属矿田、大明山钨铜铅锌多金属矿田等；NE向博白-岑溪断裂带控制了米场-三滩钨钼多金属成矿带，带内产出有米场、安垌、油麻坡、三叉冲等多个大中型钨钼多金属矿；NNE向资源-新宁断裂控制了牛塘界、高岭、云头界等钨钼矿床的产出；NW向罗维大断裂控制了罗维钨锌矿的产出等。不同方向断裂的交汇部位控制了矿田的产出，如NW向大厂断裂、龙箱盖断裂与NE向铜坑断裂、黑水沟断裂、亢马断裂的交汇地段控制了大厂锡多金属矿田的产出（梁婷等，2014）；EW向基底断裂与NW向隐伏断裂交汇部位控制了水岩坝和新路矿田产出（李晓峰等，2012）；珊瑚矿田处于各构造线交汇部位，EW向隐伏断裂与NW向、NE向断裂交汇部位控制了该矿田的产出（卢友月等，2016）。与区域性深大断裂相伴生或派生的低序次断裂、裂隙控制了矿体产出，其中，热液脉型矿床往往受一组平行或侧列的断裂、裂隙控制，如茶山钨锑矿受一组SN向张扭性断裂控制（聂爱国，1996），社垌钨钼矿受一组NW向断裂裂隙控制（陈懋弘等，2011）；而矽卡岩型矿床受层间滑动破碎带的控制作用更加明显，如罗维钨锌矿、牛塘界钨矿、大明山钨矿中的似层状矿体等。

构造是广西区内控制钨钼矿床形成和分布的主要因素。区内钨钼矿床多分布在桂北隆起及桂东北坳陷，其中，桂东北坳陷多期次成矿叠加（图4）；大型钨钼矿床主要分布于博白-陆川一带；矽卡岩型钨钼矿床主要在桂东北、桂东南地区分布；热液脉型分布较广，桂北、桂东北、桂中皆有分布；西北地区几乎没有钨钼矿床分布。

图4 广西钨钼矿床构造位置-成矿时代分布图（据表2）

4.3 矿床空间分布与岩浆岩关系密切

广西区内与钨（钨钼、钨锡、钨锑、钨铜、钨锌）矿成矿有关的岩体多为复式岩体（表3），复式岩体中不同岩性的成岩时代基本接近，相互之间的接触关系呈截然接触、侵入或渐变过渡，表明它们主要是同期不同阶段的产物。云头界钨钼矿区发育有早阶段的二长花岗斑岩（（228.7±4.1）Ma）和晚阶段的细粒白云母花岗岩（（216.8±4.9）Ma），成矿时代为（216.8±7.5）Ma，矿体主要赋存在晚阶段白云母花岗岩中，与晚阶段岩体的时代更接近（伍静等，2012）。罗维钨钼矿区发育有花岗闪长斑岩和中细粒花岗岩，二者呈渐变过渡关系，其中，花岗闪长斑岩SiO2为70.30%～71.27%、Na2O/K2O=1.05～1.73、A/CNK=1.00～1.06、W=（11.1～75.1）×10-6、Mo=（5.59～8.24）×10-6；中细粒花岗岩SiO2为73.40%～74.78%、Na2O/ K2O=0.74～0.78、A/CNK＝1.11～1.83，岩石中W=（95.7～1680）×10-6、Mo=（0.51～28.8）×10-6（薛彦萍 等，2018），从花岗闪长斑岩到中细粒花岗岩，SiO2含量增加、Na2O/K2O降低、弱过铝质到强过铝质、W含量明显增高。

与成矿有关的复式岩体中，晚阶段岩体或其中的中细粒等粒花岗岩往往更偏酸性、W和Mo含量也明显增高，反映出一定的演化特征（表3）。此外，与成矿有关的花岗类岩体既有S型，也有I型以及二者的过渡类型，岩性既有花岗闪长（斑）岩，也有白云母花岗岩、黑云母花岗岩、二云母花岗岩等，说明成矿对岩石的类型和岩性的选择性并不明显。综合来看，富含W、Mo元素的复式岩体是钨（钨钼、钨锡、钨锑、钨铜、钨锌）成矿的有利条件，偏晚期阶段岩体或复式岩体中的中-细粒等粒花岗岩控矿作用更加明显，隐伏岩体的岩凸部位是成矿有利部位。

表3 广西主要钨（钨钼、钨锡、钨锑、钨铜、钨锌）矿区岩体特征表

5 成矿系列

成矿系列是矿床地质学科中研究矿床及区域成矿规律的一种学术思想，其运用系统论、活动论观点，从四维角度研究地球各历史时期、各特定地质构造环境中成矿作用的过程，并研究这些自然体之间的联系与演化，探讨地球演化与成矿的关联及规律（陈毓川等，2020）。陈毓川等（1994）将一定的地质构造单元、一定的地质发展阶段内与一定的地质作用有关的一组矿床称为矿床成矿系列，其核心在于研究时空域中矿床的自然体及其时空结构、形成地质构造环境、形成过程、演化规律以及矿床自然体之间存在的各种关系。本文根据前人（陈毓川等，2006，2016，2020；王登红，2020）提出的矿床成矿系列的学术思想为依据，在广西壮族自治区地质勘查总院（2011①，2012②）基础上，将广西区内的钨钼矿床成矿系列全部划归为“与岩浆作用有关的矿床成矿系列组合”，再进一步划分11个矿床成矿系列（表4）。

表4 广西钨钼矿床成矿系列

续表

矿床成矿系列的命名反映4种要素，即成矿空间、时间、作用与矿种，本文的广西钨钼矿床成矿系列划分依据为：①同一矿床成矿系列具有相似的成矿地质环境；②同一矿床成矿系列的一组矿床在成因上具有有机联系，大致与同一主导成矿作用有关；③同一矿床成矿系列具有相近的成矿时代；④对成矿地质环境、矿化特征相近的一组矿床，如没有明确的成矿时代，则暂将其归为同一矿床成矿系列。苗儿山-越城岭地区钨（钨锡、钨钼）成矿与桂北地区加里东期、印支期岩体有关，划分为两类与花岗岩类有关的矿床成矿系列；富贺钟地区的矿床成矿系列划分也依据钨（钨钼、钨锡铌钽、钨锡）成矿与各个时代岩体的关系进行划分，白石顶钨钼矿与加里东岩体有关，水溪庙钨锡铌钽矿与印支期栗木岩体有关，新路钨锡矿、烂头山钨矿、水岩坝钨锡矿与花山、姑婆山等燕山早期岩体有关；西大明山-大瑶山隆起区的钨钼矿床成矿系列则与加里东期、燕山早期及燕山晚期岩体有关；岑溪-博白地区的钨钼矿床仅与区内燕山晚期的油麻坡岩体、三叉冲岩体、米场岩体有关，矿床类型以矽卡岩型为主，少量热液脉型，主要有油麻坡钨钼矿、三叉冲钨钼矿等；南丹-昆仑关地区的钨（钨锑）矿床与燕山晚期的大山岩体、龙箱盖岩体、昆仑关岩体有关，矿床类型以热液脉型为主，少量花岗岩型，主要有大明山钨矿、茶山钨锑矿等。

6 结论

（1）广西钨钼矿资源较丰富，矿床类型以热液脉型和矽卡岩型为主，钨钼矿床与区域性构造和岩浆岩关系密切，具有极大的找矿潜力。

（2）桂北、桂东北地区加里东晚期、印支晚期钨钼成矿作用显著，其中，桂东北地区多期次成矿作用叠加，可能为找矿的有利地区；桂东南和桂西地区以燕山晚期成矿为主，大型钨钼矿床主要形成于燕山期，显示广西区内燕山期成矿作用最为强烈。

（3）区内热液脉型、矽卡岩型钨钼矿床深部往往发现有岩体内的矿化，研究深部钨钼矿的成矿特征对下一步找矿有着重要的指导意义。

（4）广西钨钼矿床成矿系列全部归为“与岩浆作用有关的矿床成矿系列组合”，并厘定了11个矿床成矿系列。

注 释

①广西壮族自治区地质勘查总院.2011.广西钨矿资源潜力评价成果报告[R].

② 广西壮族自治区地质勘查总院.2012.广西壮族自治区钼矿资源潜力评价成果报告[R].

③广西有色局地质勘探公司204队.1968.广西珊瑚钨锡矿构造控制及矿化规律[R].