湖南楊林坳鎢礦床控礦構造地質地球化學特征淺析

鄭 平，黃滿湘

(1.湖南工程職業(yè)技術學院資源工程系，湖南長沙 410151；2.中南大學地球科學與信息物理學院，湖南長沙 410083)

湖南楊林坳鎢礦床控礦構造地質地球化學特征淺析

鄭 平1，黃滿湘2

(1.湖南工程職業(yè)技術學院資源工程系，湖南長沙 410151；2.中南大學地球科學與信息物理學院，湖南長沙 410083)

筆者在查明楊林坳白鎢礦礦床地質特征的基礎上，著重研究了控礦構造地球化學特征、礦化富集與構造的關系，礦體主要分布于F24斷層上盤，礦化富集在楊林坳組砂巖和板溪群板巖的不整合面附近。礦體的空間分布與礦化富集規(guī)律明顯受構造控制。

控礦構造；地球化學；不整合面；構造破碎帶；楊林坳鎢礦床

楊林坳鎢礦床位于湖南省衡南縣境內，是一個以白鎢礦為主，共（伴）生有黑鎢礦、黃銅礦等有用礦物組分的巖漿期后高－中溫熱液充填交代型礦床[1-3]。礦床的形成與礦區(qū)地層、構造和巖漿作用有著密切關系。前人雖認識到成礦與不整合面和斷裂有關，但未探究其內在原因。筆者擬通過對礦區(qū)地質特征的調查研究，結合地球化學取樣分析，從控礦構造的地球化學角度探討構造與成礦的關系。

1 地質概況

楊林坳白鎢礦床位于東南地洼區(qū)贛桂地洼系衡陽地洼與攸縣地洼之間的川口南北向隆起之西翼，耒臨南北向構造與瀏衡北東向構造疊加復合部位。區(qū)域內地層發(fā)育齊全，構造復雜，巖漿活動強烈，是鎢、錫、銅、鋅等有色金屬成礦的有利地段[2、4-6]。

礦區(qū)內出露地層自老至新主要是元古宇板溪群五強溪組，上古生界泥盆系楊林坳組、跳馬澗組和棋梓橋組，還有第四系殘坡積物。礦區(qū)出露的地層中（第四系除外）均發(fā)育有石英脈，但作為脈帶型工業(yè)礦體的賦存圍巖，主要是楊林坳組砂巖和板溪群板巖。

礦區(qū)位于川口隆起西側中部，其構造架構為一向NW傾斜的單斜構造。褶皺、斷層、不整合面為礦區(qū)主要構造行跡，且各類構造是在不同時期不同構造應力場作用下形成的，大多數(shù)構造形跡是多次構造運動疊加改造的結果[5]。礦區(qū)常見的構造形跡主要有東西向隱伏構造、近南北構造、北東向構造和北北西向構造。這些構造形跡發(fā)育程度不一，分布地點各異。其中，斷層主要有北北西向和北東向兩組，此外，沿楊林坳組與板溪群之間的不整合面巖石，呈一破碎裂隙帶。北北西向斷層和裂隙構造成群成組出現(xiàn)，是礦區(qū)主要容礦構造。北東向的斷層屬成礦后的斷層（圖1）。

圖1 楊林坳礦區(qū)地質構造簡圖Fig.1 Schematic map showing the geological structure of Yanglin’ao tungsten deposit

區(qū)內巖漿巖較發(fā)育，巖漿活動時間長，出露地表的巖體多達30余個。礦區(qū)花崗巖具有較好的巖相分帶，各帶間的界線呈過渡關系，組成巖體的巖石類型自巖體中心向邊部，依次分為黑云母花崗巖－二云母花崗巖－白云母花崗巖。

2 礦體地質

2.1 礦體空間分布特征

楊林坳礦區(qū)礦體呈脈帶狀產于北北西向裂隙構造中，礦帶走向長約1 300余米，寬約500 m，共有脈帶型礦體55個，其中大型礦體5個，中型礦體9個，小礦體41個。大、中型礦體集中分布于礦區(qū)東側中段，小型礦體則產于大、中型礦體下盤或再現(xiàn)于大、中型礦體尾部。礦體在空間上呈北北西向分布，在平面上和剖面上具有分支復合、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。

礦體形態(tài)產狀受含礦構造裂隙控制，構造裂隙組發(fā)育的地段，礦體厚大，形態(tài)簡單；裂隙組不發(fā)育的地方，礦體尖滅側現(xiàn)、分支復合相當普遍，使礦體形態(tài)復雜多變。受含礦石英脈組的影響，礦體厚度很不穩(wěn)定，在空間上表現(xiàn)為上部（接近地表）礦體厚度較大而穩(wěn)定，往下部礦體分支變薄乃至尖滅；沿走向礦體中部厚度較穩(wěn)定，向兩端礦體變小乃至尖滅。

2.2 礦石特征

楊林坳礦床主要礦石類型為“砂巖型”礦石，含鎢礦物主要為白鎢礦。礦石中主要有益組分是WO3。全區(qū)礦石WO3含量為0.15%～3.00%，平均0.47%，其中砂巖型礦石WO3平均含量為0.63%。礦石中伴生有益組分含量均很低，在硫精礦副產品中可回收銅和銀。

礦石主要結構有自形－半自形粒狀結構、交代結構、他形粒狀結構。礦石構造多以脈狀、網(wǎng)脈狀及塊狀構造為主。

2.3 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變主要有云英巖化、硅化、絹云母化和碳酸鹽化。云英巖化與鎢礦化呈正比關系，多分布于礦體的兩側，是鎢礦床的良好找礦標志。硅化和絹云母化大體上與硫化物晶出階段相當，屬于中低溫熱液蝕變。碳酸鹽化屬于低溫熱液階段的產物，與鎢礦化關系不密切。

3 控礦構造地質特征

由楊林坳鎢礦床和礦體產出的部位及形態(tài)特征分析，鎢礦床的形成與構造關系十分密切，這種關系表現(xiàn)在白鎢礦床和礦體空間產出明顯受構造控制。與成礦有關的構造主要有F24構造破碎帶、北北西向構造裂隙帶和不整合面等。

3.1 F24構造斷裂

該構造斷裂為一北北西向斷層破碎帶，沿花崗巖體與板溪群接觸帶出露于礦區(qū)北東邊部，局部地段由多個斷面組成[2]（圖2）。破碎帶走向長1 500余米，沿傾斜延伸200～490 m，寬7.5～31 m，厚約16 m，傾向220°～290°，傾角約60°，出露標高20～460 m。破碎帶中常見石英脈穿插，斷層角礫有角巖化板巖及強硅化板巖、煙灰色石英和花崗巖，石英角礫WO3含量為0.008%～0.099%，平均0.038%。F24斷層破碎帶形成于花崗巖侵入之后，成礦之前，早期為壓扭性斷層，成礦后為正斷層性質。

3.2 北北西向含礦裂隙帶

這組北北西向構造裂隙帶，已為含礦石英脈帶充填。全區(qū)按含礦脈率5%或含礦密度5條/m、間脈帶寬4 m的指標，共劃分出十余個含礦石英脈帶[2]。脈帶平均長840 m，最長可達1 400余米，寬126 m，最寬達200余米，平均斜長363 m，最大斜長600余米。脈帶形態(tài)變化不穩(wěn)定，構成脈帶的單脈，除密集平行分布外，尚具分支、復合、尖滅、再現(xiàn)、側現(xiàn)和呈網(wǎng)絡狀等特征。含礦石英脈帶由密集的含礦石英單脈構成，其中，主體石英脈一般厚5～10 cm以上，產狀相對穩(wěn)定。主脈在走向和傾向有膨大、縮小，其延展方向（傾向和走向）穩(wěn)定，在主體石英脈兩側的小脈呈分支交接，密集發(fā)育，平均延展方向服從于主體石英脈。

圖2 楊林坳鎢礦區(qū)261東穿脈F24特征素描圖Fig.2 A sketch showing F24 feature of the No.261 east ort in Yanglin’ao tungsten deposit

3.3 不整合面

礦區(qū)內，在楊林坳組與板溪群地層之間，有一明顯的角度不整合，總體產狀向西傾斜，被后期斷層切成臺階狀。在構造應力作用下，沿這個不整合虛弱帶，常常發(fā)育成構造破碎帶（圖3）。主要工業(yè)礦體、富礦帶分布在不整合面上下30 m范圍內。

4 控礦構造地球化學特征

4.1 不整合面構造地球化學特征

B1-B10是在楊林坳礦區(qū)六中段垂直楊林坳組底部不整合面的采樣點，取樣剖面圖見圖4，分析結果見表1。圖5是根據(jù)不整合面取樣點分析結果作出的幾種元素自然分布曲線，取樣點的連線垂直不整合面。圖中顯示，Ni、Co、Cr曲線基本同步，W、Sn曲線也大致同步。

從圖5中可以看出，楊林坳組不整合面上部樣品W、Sn、As含量明顯高于下部。從前人資料以及現(xiàn)場地質調查中可以看出，主要工業(yè)礦體的厚大富集部分，分布在不整合面上下幾十米范圍內；且大部分礦化集中富集在楊林坳組砂巖中，而板溪群板巖中礦化相對較貧。其原因可能有二：一是礦液自不整合面向上下兩側運移，且向上運移量大于向下運移量（因不整合面上部圍壓小于下部）；二是不整合面上部為楊林坳組鈣質砂巖，含鈣量相對較高，巖石孔隙較好，礦逸度較高，有利于形成充填交代型白鎢礦。

4.2 斷裂構造地球化學特征

F1-F7為二中段垂直F24斷裂采集的化探樣品，取樣剖面圖見圖6，分析結果見表2，并根據(jù)分析結果作出了幾種元素的自然分布曲線（圖7）。

圖3 Pt與D2y層間破碎帶被石英脈充填Fig.3 A sketch showing the broken belt between Pt and D2y is filled with quartz vein

圖4 六中段59線垂直D2y-Pt不整合接觸面化探取樣剖面圖Fig.4 A geochemical sampling section of the D2y-Pt unconformity contact surface with perpendicular Line 59 of the sixth midsection

圖5 楊林坳鎢礦床六中段垂直D2y-Pt不整合接觸面樣品部分元素含量的自然分布曲線圖Fig.5 A natural distribution chart of some elements content in the D2y-Pt unconformity contact surface with perpendicular Line 59 of the six midsection

表1 六中段垂直D2y-Pt不整合接觸面采樣分析結果Table 1 Analytic results of the samples from the D2y-Pt unconformity contact surface with perpendicular Line 59 of the six midsection

表2顯示：F24斷裂下部（靠底板一側）W、Sn、As含量相對偏低，如樣F1、F2。上部樣品（如F3、F4、F5號樣）W、Sn、As含量相對較高（圖7），說明在斷裂上部（靠頂板一側）礦液活動強度要大于下部（靠底板一側）；F24斷裂上盤有含礦石英脈出現(xiàn)，且采于石英脈中的樣品（F6）W、Sn、As、Cu含量高于其旁側圍巖（F7），表明在F24斷層上盤，礦液活動較下盤強，部分礦液可沿F24向上直接運動并充填至構造裂隙中。

圖6 二中段垂直F24斷裂化探取樣剖面圖Fig.6 A geochemical sampling profile perpendicular to the F24 fault in the second midsection

圖7 二中段垂直F24斷裂化探樣品部分元素含量自然分布曲線圖Fig.4 A natural distribution chart of some element content in the F24 fault perpendicular to the second midsection

另外，在不同標高對F24進行取樣，分析結果見表3。其中H1采于地表F24中（410 m標高），H2采于二中段F24中（370 m標高），H3采于四中段F24中（290 m標高）。

由3表可以看出，自上而下，F(xiàn)24中的W、Sn、Bi、Mo等成礦元素有較大的變化。表明F24曾是礦液運移的通道，并有部分成礦物質填充在斷裂中，但礦化分布不均勻。由于斷裂在后期重新活動，在壓剪應力作用下，部分成礦物質被遷出。

5 結論

根據(jù)礦區(qū)地球化學取樣結果及現(xiàn)場觀察，成礦元素在礦區(qū)有如下分布特征：

(1)礦區(qū)南部主成礦元素W和伴生成礦元素Sn、Bi背景值要高于北部；礦區(qū)南段礦化也較北段富集[6]。

(2)自上而下，F(xiàn)24中的W、Bi、Mo等成礦元素有較大變化，說明在斷裂中成礦物質殘留量不同，反映成礦時斷裂中礦化富集有差別。

(3)在不整合面，主成礦元素（W）和部分伴生成礦元素相對富集，說明不整合面曾是礦液運移的通道，也是礦化富集的部位。

表2 二中段垂直F24斷裂化探樣品部分元素含量檢測結果（單位：10-6）Table 2 Analytic results of the samples perpendicular to the F24 fault in the second midsection(unit:10-6)

表3 F24斷裂不同標高處的化探樣品部分元素含量檢驗結果(單位：10-6)Table 3 Analytic results of the samples from F24 fault in different elevations(unit:10-6)

楊林坳白鎢礦床的形成主要受構造控制，包括川口隆起[7]、F24斷裂和北北西向構造裂隙帶、五強溪組板巖與楊林坳組砂巖之間的不整合面以及接觸帶構造，這些構造組合在一起，構成了楊林坳白鎢礦床成礦構造體系。構造既是礦液的運移通道，又是礦體的賦存空間。富含成礦元素的川口花崗巖巖漿期后熱液沿花崗巖巖體接觸帶、F24斷裂和不整合面消弱帶運移，并充填到北北西向構造裂隙中，與圍巖發(fā)生交代作用而富集成礦，形成巖漿期后熱液充填交代鎢礦床。

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Geochemical Features of the Ore-control Structures in the Yanglin’ao Tungsten Deposit,Hunan Province

ZHENG Ping1,HUANG Man-xiang2
(1.Resource Engineering Department of Hunan Engineering Profession College,Changsha Hunan 410151,China;2.Earth Science and Information Physics College,Central South University,Changsha Hunan 410083,China)

Based on the geological features of the Yanglin'ao tungsten deposit,the authors mainly study the relationship between the geochemical features among the ore-control structures,mineralization enrichment and the structures.The orebodies distribute mainly in the up wall of the F24 faults,and the mineralization enrichment mostly occurs in the unconformity surface of the Yanglin'ao Group sandstone and Banxi Group slate hereabout.The orebody space distribution and the mineralization enrichment rules are controlled by the structures obviously.

ore-control structure;geochemistry;unconformity surface;structural fracture belt;Yanglin’ao tungsten deposit

P618.67

A

1672－4135（2011）03－0198-05

2011-04-25

校企合作橫向項目：湖南衡南楊林坳鎢礦床成礦研究及找礦預測（20071108001）

鄭 平（1982-），女，湖南永州人，漢族，中南大學礦物學、巖石學、礦床學專業(yè)碩士，主要從事區(qū)域地質調查與礦產資源勘查教學、科研，Email:zhengping_zp@126.com。