大義山地區(qū)礦產(chǎn)特征及其控礦因素分析

成 喜

(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四一七隊(duì),湖南 衡陽(yáng) 421001)

1 地理位置及區(qū)域地質(zhì)背景

大義山地區(qū)處于華南褶皺帶南嶺成礦構(gòu)造帶中段北緣，郴州-邵陽(yáng)北西向隱伏深斷裂帶與陽(yáng)明山-大義山-上堡東西向基底斷隆帶交匯部位，衡陽(yáng)斷陷盆地南緣。

區(qū)內(nèi)地層主要為泥盆-三疊系(D-T)，主要分布于大義山巖體周邊，巖性以淺海相碳酸鹽巖為主，夾濱海相碎屑巖。第四系地層零星分布于上述各地層之上，圍繞巖體周邊第四系沖洪積層中產(chǎn)豐富的砂錫礦。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，由基底構(gòu)造、蓋層構(gòu)造和深大斷裂共同構(gòu)成了本區(qū)的總體構(gòu)造格局。

基底構(gòu)造主要有陽(yáng)明山-大義山-上堡東西向基底斷隆帶和郴州-邵陽(yáng)北西向基底斷裂帶，潘家沖-水口山-大義山北東向深大斷裂構(gòu)成。

蓋層構(gòu)造主要為耒陽(yáng)(水口山)-臨武南北向褶斷束的北段部分，主要表現(xiàn)為近南北向褶皺、斷裂相間展布的褶斷帶，但在大義山地區(qū)，因受北西向郴州-邵陽(yáng)基底斷裂構(gòu)造活動(dòng)的影響，形成了走向北西的 “大義山式”斷裂帶。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁強(qiáng)烈，規(guī)模較大，以花崗巖類為主。巖漿侵入時(shí)代跨度大，期次多，形成大義山復(fù)式巖體。巖體及鄰近有少量輝綠巖脈、正長(zhǎng)巖脈、偉晶巖脈、細(xì)晶巖脈、云英巖脈，其中云英巖脈及偉晶巖脈與錫多金屬礦化關(guān)系密切。巖體內(nèi)廣泛發(fā)育有鈉長(zhǎng)石化、云英巖化及綠泥石化；圍巖蝕變主要有大理巖化、矽卡巖化、云英巖化，蝕變帶寬300～500m。與礦化有關(guān)的主要為云英巖化及矽卡巖化。

2 物化探異常特征

2.1 重力異常

重力測(cè)量在陽(yáng)明山-塔山-大義山一帶獲得一東西向重力低異常。與本區(qū)出露的陽(yáng)明山、塔山、大義山等復(fù)式巖體相吻合(圖1)。由于大義山北西向構(gòu)造的穿插切割，致使這個(gè)東西向的重力異常東段(大義山)呈北西向展布。

2.2 航磁異常

航空磁測(cè)在本區(qū)圈出20多處異常，構(gòu)成呈東西向展布的異常帶，主要沿巖體接觸帶分布。該異常帶的東西兩端于大義山和陽(yáng)明山西段，航磁異常的展布又構(gòu)成一大一小兩個(gè)小北西向異常帶(圖2)。另外，陽(yáng)明山-大義山東西向航磁異常帶向東延伸，在上堡巖體南北兩側(cè)各有一個(gè)規(guī)模較大的航磁異常。

圖1 陽(yáng)明山-大義山地區(qū)布格重力異常等值線圖

圖2 陽(yáng)明山-大義山地區(qū)航磁異常圖

2.3 地球化學(xué)特征

本區(qū)1∶20萬(wàn)水系沉積物測(cè)量，圈出W、Sn、Mo、B、F、Be、Pb、Zn、Cu、As、Hg、Sb、Ag、Au等元素的一系列異常。這些異常構(gòu)成陽(yáng)明山-塔山-施碧塘-上堡的東西展布的異常帶和大義山及陽(yáng)明山西端兩個(gè)北西向異常帶。此外，還有泗洲山-施碧塘北東向展布的Sb、Au、As、Hg等元素的異常帶。以大義山北西向異常帶為界，東西向異常東段北移約10km。在各元素異常中，W、Sn兩元素的異常面積最大，強(qiáng)度最高，且濃集中心突出，濃度分帶現(xiàn)象明顯。Hg、Sb、Au、Ag、As、Pb、Zn、Cu等元素異常的規(guī)模次之。相關(guān)元素的異常套合較好，W、Sn、Cu、Sb異常多與黑鎢礦、錫石、銅礦物、銻礦物等重砂異常相吻合。一般從巖體到外接觸帶，各元素異常的大致分帶序列為：W、Sn、F、As、Zn、Cu、Sb、Au、Hg。另一方面，本區(qū)異常規(guī)模最大的W、Sn兩元素異常，其異常面積和平面展布形態(tài)及其濃集中心基本一致。

2.4 重砂礦物特征

區(qū)內(nèi)1∶20萬(wàn)重砂測(cè)量，共圈出擴(kuò)散暈40余處?？煞秩缦聨捉M：鋯石、金紅石、鈦鐵礦、獨(dú)居石組(a組)；黑(白)鎢、錫石組(b組)；銅、鉛、鋅、毒砂組(c組)；辰砂(輝銻礦)組(d組)。其分布具有較明顯的規(guī)律： a組各礦物含量低微，但大義山及塔山等巖體及其接觸帶一般較高；b組主要發(fā)育于巖體內(nèi)及其周邊沖積-洪積物分布區(qū)，以錫石-黑鎢礦為主，次為錫石-白鎢礦，前者主要與大義山、陽(yáng)明山巖體內(nèi)部發(fā)育之云英巖、含鎢錫云英巖脈、含鎢錫石英脈等密切相關(guān)，后者主要沿接觸帶分布，與矽卡巖型錫多金屬礦床(點(diǎn))有關(guān)；c組主要分布在水口山花崗閃長(zhǎng)巖體及大義山南體接觸帶，陽(yáng)明山巖體東部土坳-白果市地段與下古生界的接觸帶，衡陽(yáng)斷盆西部邊緣(留書塘)等部位，均與已知礦床(點(diǎn))吻合；d組遠(yuǎn)離巖體于沉積巖分布區(qū)的背斜核部和北東向、北西向斷裂帶及斷陷盆地邊緣發(fā)育，其中桂陽(yáng)縣大溪嶺-道塘一帶輝銻礦重砂異常與已知礦床(點(diǎn))吻合。此外，遠(yuǎn)離巖體尚有單一的錫石異常分布，顯然與水系流經(jīng)已知礦床(點(diǎn))有關(guān)。

3 礦產(chǎn)分布特征

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)主要有錫、鉛、鋅、銅、砷、硼、硅灰石等。已知礦床(點(diǎn))星羅棋布，錫占明顯優(yōu)勢(shì)，但以礦點(diǎn)居多，中小型礦床次之，探明的大型規(guī)模還沒(méi)有，也就是人們常說(shuō)的“只見(jiàn)星星，不見(jiàn)月亮”。 常與銅、鉛、鋅、砷等礦產(chǎn)共、伴生，共、伴生礦床多，獨(dú)立礦床少。硼、硅灰石礦分別為中型和大型礦床，探明資源/儲(chǔ)量為湖南省之最。

錫礦：包括錫銅礦、錫銅鉛鋅礦、錫鉛鋅礦、錫鎢礦和砂錫礦。主要集中分布在大義山巖體內(nèi)及其接觸帶，構(gòu)成中、東、西三個(gè)北西向礦化帶。原生錫礦的主要礦床類型有蝕變花崗巖體型(新發(fā)現(xiàn))、云英巖脈型，次為似層狀錫石-硫化物型、裂控型、矽卡巖型、風(fēng)化殼型等。砂錫礦為湖南省之最，主要分布于大義山巖體周邊第四系沖洪積層中。

鉛鋅礦：裂隙充填型鉛鋅礦主要分布于巖體接觸帶附近及前泥盆紀(jì)地層的斷裂破碎帶中，如瑤棚鉛鋅礦。

銅礦：多與錫礦或鉛鋅礦伴(共)生，如大義山地區(qū)的三個(gè)礦化帶的錫礦床(點(diǎn))中都有銅礦產(chǎn)出，尤以大義山南體接觸帶處的碳酸鹽巖中最為發(fā)育。如綠紫坳錫銅礦、大順窿銅砷礦。

國(guó)土資源大調(diào)查以來(lái)，大義山地區(qū)地質(zhì)找礦取得了突破性進(jìn)展，新發(fā)現(xiàn)了巖體型錫礦新類型，評(píng)價(jià)了三處大中型錫礦產(chǎn)地，一處中型鉛鋅礦產(chǎn)地。據(jù)2003年提交的《湖南陽(yáng)明山-大義山錫銻鉛鋅礦評(píng)價(jià)報(bào)告》，經(jīng)中國(guó)地調(diào)局評(píng)審認(rèn)定。師茅沖(大型)、藤山坳(中型)、獅形嶺(中型)錫礦和瑤棚鉛鋅礦(中型)共獲333+3341資源量錫210266t，鉛+鋅101754t(鉛48898t,鋅52856t)。各礦區(qū)資源量估算結(jié)果詳見(jiàn)表1。

綜觀上述地、物、化、遙及礦產(chǎn)分布等特征，充分說(shuō)明大義山地區(qū)是尋找錫銅鉛鋅礦的找礦遠(yuǎn)景區(qū)，具有巨大的找礦潛力和資源遠(yuǎn)景。硼礦和硅灰灰石礦仍有一定的潛力，大義山外接觸帶大理巖化強(qiáng)烈，形成了大面積的大理巖(重質(zhì)碳酸鈣新型礦種)、白云質(zhì)大理巖(鎂質(zhì)大理巖)。

表1 各礦區(qū)資源量估算結(jié)果

4 成礦地質(zhì)條件及控礦因素

大義山處于南嶺錫多金屬成礦帶中段北緣，數(shù)條多期活動(dòng)的基底斷裂(斷隆)帶在區(qū)內(nèi)相互交匯、相互影響，其中郴州-邵陽(yáng)北西向構(gòu)造帶和陽(yáng)明山-大義山東西向斷隆帶對(duì)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)發(fā)展史、各時(shí)代沉積相演化、巖漿活動(dòng)與成礦起著重要的控制作用。

區(qū)內(nèi)地層發(fā)育齊全，其中由震旦紀(jì)—奧陶紀(jì)地層組成的基底地層，隱伏于深部8～13km處的前震旦紀(jì)地層(“轉(zhuǎn)生礦源層”，富含W、Sn、Pb、Zn、Sb、Au等主要成礦元素)之上，在成礦作用上可視為屏蔽層，是破碎帶熱液充填型鉛鋅礦、石英脈型錫礦的賦礦圍巖之一；廣泛發(fā)育的泥盆紀(jì)-三疊紀(jì)碳酸鹽巖地層，對(duì)錫、鉛鋅礦成礦有利，是區(qū)內(nèi)裂控型、似層狀錫石硫化物型、矽卡巖型錫多金屬礦和矽卡巖型、熱液交代-充填型、沉積改造型鉛鋅礦的主要賦礦層，大義山巖體接觸帶分布的大順隆、萬(wàn)金窩、綠紫坳、瓦文等錫多金屬礦、黃毛江鉛鋅礦就產(chǎn)于此層中。地層的控礦作用主要表現(xiàn)為：古老基底碎屑巖地層是最初的礦源層；蓋層(泥盆紀(jì)—三疊紀(jì))地層中碳酸鹽巖化學(xué)性質(zhì)活潑，有利于各種交代型礦床的形成，其中黃公塘組還是沉積改造型鉛鋅礦的主要礦源層。賦礦圍巖為碎屑巖類時(shí)，多形成熱液充填型礦床。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以加里東-燕山期構(gòu)造最為明顯。其中，加里東期、印支期構(gòu)造具有控巖、控相、控礦作用；燕山期構(gòu)造與成礦關(guān)系密切?？傮w而言，①斷隆帶控制了礦帶的展布。陽(yáng)明山-大義山基底斷隆帶不僅控制了巖漿的侵入活動(dòng)，而且也控制陽(yáng)明山-大義山錫銻鉛鋅多金屬礦帶的展布，二者均呈近東西向斷續(xù)延展。②隆起區(qū)及深斷裂的交匯部位形成礦化集中區(qū)，特別是郴州-邵陽(yáng)北西向隱伏深斷裂帶上的大義山地區(qū)和留書塘礦區(qū)，礦化更強(qiáng)。③蓋層構(gòu)造中的區(qū)域性斷裂的主動(dòng)盤及背斜部位是礦床的有利就位場(chǎng)所，如留書塘鉛鋅礦處衡陽(yáng)斷陷盆地西緣區(qū)域性斷裂的上升盤一側(cè)；水口山鉛鋅礦處煙竹湖復(fù)背斜北傾伏端。大義山巖體周邊的區(qū)域性斷裂及背斜控礦作用更加明顯，如師茅沖錫礦處西嶺圩背斜南傾伏部位等。④區(qū)域性構(gòu)造派生的次級(jí)構(gòu)造是礦脈(體)就位的有利場(chǎng)所——容礦構(gòu)造。大義山地區(qū)脈狀錫礦均產(chǎn)于“大義山式斷裂”構(gòu)造體系派生的各方向組次級(jí)剪性(或先剪后張)斷裂、裂隙中。從而構(gòu)成了深斷裂控礦-區(qū)域性斷裂導(dǎo)(配)礦-次級(jí)斷裂容礦的構(gòu)造成礦配套系統(tǒng)。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要為印支期及燕山期侵入的復(fù)式花崗巖體，成因類型屬陸殼重熔型花崗巖類，其中SiO2大于73%的偏-超酸性花崗巖對(duì)鈮鉭鎢錫成礦有利，而SiO2小于70%的偏中性花崗巖對(duì)鉛鋅成礦有利。燕山期巖漿活動(dòng)是區(qū)內(nèi)的主要成礦活動(dòng)，其內(nèi)生金屬礦產(chǎn)特別豐富，種類繁多。

總之，大義山地區(qū)在區(qū)域上處于巨大的錫多金屬成礦帶上，成礦物質(zhì)豐富，對(duì)成礦有利的地層廣布；構(gòu)造復(fù)雜，活動(dòng)期次多，控礦作用明顯，為成礦提供了良好的動(dòng)力和空間；巖漿活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈，為成礦提供了足夠的熱動(dòng)力、汽水熱液和部分礦物質(zhì)，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。

5 找礦標(biāo)志

區(qū)內(nèi)礦種較多，不同的礦種、不同的礦床類型都有著不同找礦標(biāo)志，現(xiàn)以錫礦為例說(shuō)明之。

5.1 地質(zhì)標(biāo)志

區(qū)內(nèi)錫礦成因類型，成礦地質(zhì)條件各有差異。以其共性為主，總結(jié)找礦標(biāo)志如下：

1)偏酸性-超酸性“S”型花崗巖體。其中湯市鋪超單元對(duì)錫礦成礦最有利，蝕變花崗巖體型錫礦僅產(chǎn)于介頭單元(細(xì)?；◢弾r)中。

2)巖體內(nèi)及其緩傾斜內(nèi)外接觸帶。

3)巖體內(nèi)水平層節(jié)理發(fā)育地段是尋找蝕變花崗巖體型錫礦的有利標(biāo)志。

4)次級(jí)斷裂是脈狀錫礦良好的容礦空間，其產(chǎn)狀急劇變化、分枝復(fù)合、疊加改造地段是厚大富礦體產(chǎn)出部位。

5)泥盆-石炭紀(jì)碳酸鹽巖是矽卡巖型、裂控型錫礦地層標(biāo)志。

5.2 物化探標(biāo)志

1)水系沉積物測(cè)量的W、Sn、F、Cu、As為主的綜合異常區(qū)是尋找礦化地段的標(biāo)志。

2)巖石測(cè)量W、Sn、F為主的綜合異常是圈定礦(化)體的重要標(biāo)志。

3)錫石、黑鎢礦為主的重砂異常是尋找礦化地段的標(biāo)志。

4)磁異常是尋找矽卡巖型錫礦的物探標(biāo)志。

5.3 圍巖蝕變標(biāo)志

1)賦礦圍巖為硅鋁質(zhì)巖石(花崗巖)時(shí)，圍巖蝕變?yōu)樵朴r化、黃玉化、鋰云母化、金屬硫化物化、螢石化、電氣石化、綠泥石化、硅化等。

2)賦礦圍巖為碳酸鹽巖時(shí)，圍巖蝕變?yōu)楣杌?、矽卡巖化、金屬硫化物化等。

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