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湘南地区是南岭有色、稀有金属成矿带的重要组成部分,许多大型—超大型矿床都集中分布在这一地区,目前该区已发现有色金属矿床(点)683处,其中大型—超大型矿床20处。著名的矿区(田)有柿竹园、芙蓉、香花岭、黄沙坪、宝山、大坊、大义山、水口山、川口、瑶岗仙、铜山岭等,尤其是已发现的柿竹园超大型钨锡铋钼多金属矿床为世界瞩目。根据成矿作用、成矿地质条件、矿物共生组合及近矿围岩蚀变等特征,湘南地区钨矿可分为气化—高温热液型、高—中温热液型两大类三个亚类,锡矿可分为气化—高温热液型、高—中温热液型及冲积型三大类四个亚类,铜矿可分为高—中温热液型及冲积型两大类三个亚类,铅锌矿可分为岩浆热液型、层控型及风化淋积型三个大类五个亚类。
区内岩浆活动频繁,除海西期外,自加里东晚期到燕山晚期都有岩浆活动记录,其中燕山期岩浆活动达到高潮;中酸性花岗岩类成群成带分布于各地。根据本区中酸性花岗岩类的物质来源和形成机制,结合它们不同的成矿特点,区内花岗岩类成因类型可分为转化型(相当于S型)和混合型(介于S型和I型之间)两种类型;转化型花岗岩类是本区主要的岩浆岩,混合型花岗岩岩类仅限于宝山、铜山岭、水口山等局部地段。
区内内生有色金属矿床绝大多数与中酸性花岗岩有成因上的联系,不同时代、不同成因类型、不同产出环境及规模、产状的中酸性花岗岩类在矿化强度及矿化类型上具有明显的差异,主要的研究结论如下:
1、湘南地区与W、Sn、Pb、Zn等有色金属矿产有关的花岗岩主要形成于燕山期,其中燕山早期是最主要的成矿期;而加里东期、印支期岩体矿化微弱。其原因可能与花岗岩类形成的地质构造环境、源岩物质来源、成因机制、岩浆分异演化以及成岩过程中成矿金属元素的地球化学性状有关。
2、湘南地区不同成因类型的中酸性花岗岩类成矿专属性存在明显差异:转化型花岗岩类与区内W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn及稀有金属矿产有成因上的联系,而混合型花岗岩岩类与Cu、Pb、Zn关系密切。
岩浆岩的成矿专属性,不仅与成矿元素的丰度和矿化剂类型及浓度有关,而且与其岩石化学特征有密切的关系。统计资料显示:湘南地区与W、Sn多金属及稀有金属有关的转化型岩体Si原子数>1250,K+Na原子数>210,而当Si原子数<1170,K+Na原子数<195时岩体矿化微弱;与Cu、Pb、Zn矿化有关的混合型岩体,1170<Si原子数<1250,195<K+Na原子数<210。同时,与南岭花岗岩及世界含锡花岗岩相似,湘南地区与W、Sn及稀有金属成矿有关的转化型花岗岩类氧原子总量多大于3000,氧原子数与分子总数比大于1.98;而与Cu、Pb、Zn成矿有关的混合型花岗岩类氧原子总量小于2950,更多的是小于2900,氧原子数与分子总数比小于1.95。
3、区内70%以上的内生有色金属矿产和全部稀有金属矿产与呈岩株、岩枝及岩脉状产出的小岩体(含复式岩体中不同期次形成的小侵入体)有关。
成矿作用之所以青睐小岩体,其产出环境、封闭条件固然是很重要的因素,但成矿过程中热流体动力学规律也是不可忽视的因素。因为小岩体往往处于岩浆侵位的前锋部位,岩浆上升侵位空间,靠自身去挤占围岩中原始裂隙和孔隙,这种裂隙与孔隙度的变化率与岩体体积成正相关关系,在岩浆侵入就位过程中,其气—液相热流体势必向外逃逸,而这种逃逸能将取决于单位面积逃逸通道的大小,所以小岩体的气液逃逸能远远大于大岩体;正是由于小岩体周围存在这种高逃逸势能,岩浆房中的含矿溶剂通过小岩体源源不断地向外逃逸,成矿元素在逃逸过程中离子浓度越来越高,并在热流体的搬运能力突然降低的部位沉淀富集。