湖南平灘地區(qū)自然重砂異常特征及其找礦意義

鄧蕾 殷如新 郭瑞

摘 要：本文基于“全國礦產(chǎn)資源潛力評價”項目之“湖南省自然重砂資料應用”研究課題。采用自然重砂數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ZSAPS2.0），對湖南省1：20萬自然重砂測量數(shù)據(jù)進行綜合分析。通過對全省及預測工作區(qū)自然重砂礦物異常的圈定，在平灘及周邊地區(qū)圈出了白鎢礦—黑鎢礦—鉍—錫—鉛—金重礦物自然重砂異常，以白鎢礦異常為主，沿巖體中心向外，重礦物異常分帶特征明顯。白鎢礦異常主要分布于苗兒山巖體接觸帶上，出露的地層主要為新元古代高澗群黃獅洞組變質(zhì)巖及淺變質(zhì)砂巖，異常由蝕變花崗巖型白鎢礦引起。從已掌握的資料，目前該類型鎢礦在我省尚屬一種新的類型。

關鍵詞：白鎢礦 自然重砂異常 蝕變花崗巖型 苗兒山巖體 平灘地區(qū)

自然重砂測量是礦產(chǎn)勘查的重要手段之一，是一種最直觀、最簡便、最有效的找礦方法和手段，我國地質(zhì)界的前輩們采用這種方法曾發(fā)現(xiàn)過許多重要的礦床。湖南省1∶20萬區(qū)域自然重砂測量于上世紀70年代末全面完成，積累了系統(tǒng)的自然重砂測量成果數(shù)據(jù).其中蘊藏著豐富的找礦信息，如何充分挖掘、提取自然重砂測量成果所蘊含的礦化信息，發(fā)揮其在礦產(chǎn)資源調(diào)查中的作用是一個現(xiàn)實的問題。筆者通過“湖南省礦產(chǎn)資源潛力評價自然重砂資料應用”課題研究，利用自然重砂數(shù)據(jù)處理軟件[1]（ZSAPS2.0），對這些自然重砂測量數(shù)據(jù)重新進行了處理，圈出了一批有重要意義的自然重砂異常。其中，本次所圈71號金水（貓兒山）白鎢礦重砂異常與湖南省地質(zhì)調(diào)查院在承擔中國地質(zhì)調(diào)查局下發(fā)的1：5萬城步縣幅、白毛坪幅、巖寨幅、五團幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項目時，在平灘地區(qū)所新發(fā)現(xiàn)的白鎢礦床完全吻合（經(jīng)深部鉆孔控制，初步估算333+334資源量5.4萬噸，規(guī)模達大型以上）。筆者在此對該地區(qū)自然重砂異常特征及其找礦意義進行粗淺的分析，以期對今后找礦工作有所啟示。

1 地質(zhì)背景

平灘地區(qū)位于湖南省城步苗族自治縣與新寧兩縣交界處，南與廣西相鄰。隸屬于城步苗族自治縣與新寧縣管轄。平灘鎢礦區(qū)地處雪峰山弧形構(gòu)造帶南西端，狗子田—貓兒界背斜北西翼，即苗兒山復式巖體北西接觸帶上（圖1）。區(qū)內(nèi)地層及地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動頻繁，區(qū)域地質(zhì)十分復雜。巖體內(nèi)外接觸帶上，出現(xiàn)W-Sn-Mo-Bi-Au-As-Pb-Zn-Cu-Ag水系沉積物異常及鎢-錫-鉬-鉍-銅-鉛-金礦物自然重砂異常，各異常具水平分帶特征。區(qū)內(nèi)分布較多鎢、銅、錳等已知礦床（點）。

（1）地層：出露的地層主要有新元古界高澗群、南華系、震旦系、寒武系及泥盆系。高澗群至寒武系為一套陸源碎屑復理石夾硅質(zhì)、炭泥質(zhì)沉積，巖石均已淺變質(zhì)，個別層位夾碳酸鹽巖；泥盆系為濱淺海碎屑巖-臺地相碳酸鹽巖沉積。高澗群地層分布于狗子田—貓兒界背斜核部，其核部被苗兒山巖體侵入破壞。震旦系、寒武系、泥盆系地層一次分布背斜兩邊形成背斜西翼。

（2）構(gòu)造：位于桃江-城步深大斷裂帶西段偏南東側(cè)，苗兒山-四明山北東向隆起帶西南端、苗兒山隆起上的狗子田-貓兒界背斜北西翼。經(jīng)歷有雪峰期、加里東期—燕山期構(gòu)造發(fā)展階段，不同期次斷裂的形成與疊加及花崗巖的侵入使本區(qū)構(gòu)造十分復雜，有北東向、北北東向、南北向及東西向構(gòu)造和接觸構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)褶皺主要表現(xiàn)為狗子田—貓兒山復式背斜，背斜核部為高澗群地層，背斜的北西翼地層出露較完整，地層依次為震旦系、寒武系及泥盆系，而核部及南東翼被苗兒山巖體侵入破壞；區(qū)內(nèi)斷裂主要表現(xiàn)為北東向的斷裂，斷裂走向北北東—南北，傾向南東。

（3）巖漿巖：區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，規(guī)模較大的巖體有苗兒山巖體、蘭蓉巖體、譚家坳巖體。其中苗兒山巖體呈巖基產(chǎn)出，其他呈小巖株或巖脈產(chǎn)出，侵入于前寒武紀各地層中。主要巖性為花崗巖類，極少量為閃長輝長巖類。

苗兒山巖體，主要巖性為黑云母二長花崗巖。其次在蘭蓉、譚家坳一帶分布有十多個呈巖株、巖脈侵入于高澗群地層中，在蘭蓉有少量加里東期花崗巖。主要巖性為片麻狀二長花崗巖，少量為花崗閃長巖類?；◢弾r與圍巖接觸形成大量的角巖、硅質(zhì)巖、大理巖等。

2 自然重砂數(shù)據(jù)及其處理方法

1∶20萬重砂測量是隨1∶20萬區(qū)調(diào)工作同步開展的，從1958年開始，于1978年結(jié)束，歷時20年。2000年至2004年，由中國地質(zhì)調(diào)查局組織、湖南省地質(zhì)調(diào)查院實施完成了《湖南省1∶20萬重砂數(shù)據(jù)庫》建設。本文所使用數(shù)據(jù)是以更新后的1∶20萬自然重砂數(shù)據(jù)庫為基礎數(shù)據(jù)，在參加全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目之《湖南省礦產(chǎn)資源潛力評價》子項目過程中，按照《自然重砂資料應用技術(shù)要求》[2] 和全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目的有關要求，利用《自然重砂數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)》（ZSAPS2.0），對湖南省1∶20萬自然重砂測量數(shù)據(jù)進行處理，對選擇的重砂礦物進行統(tǒng)計分析。

① 按礦物大類實施族內(nèi)合并，摒棄合名不標準和一物多名的礦物；

② 對礦物含量進行標準化處理，將不同計量單位值“克、百分比、顆”統(tǒng)一計算單位，以10-5克作為一個標準單位；

③ 編制單（組合）含量分級圖等基礎性圖件。用含量分級方式將礦物含量分為5～6級，一般情況下礦物報出率小于10%的，按系統(tǒng)默認級別分為5級；礦物報出率大于10%的，含量級別采用6級分級。白鎢礦標準化后報出率為16.7%，將礦物含量值劃分為六級，其值域分別為：1～42顆、42～110顆、110～340顆、340～720顆、720～1100顆、≥1100顆。

④ 編制單（組合）礦物重砂異常圖。重砂異常圈定主要根據(jù)重砂礦物的含量、成礦地質(zhì)背景、礦產(chǎn)特征和匯水盆地進行圈定，礦物含量分級為異常圈定的主要依據(jù)，同時“重砂數(shù)據(jù)分布檢驗”頻數(shù)作為參考值。異常圈定時，為避免異常下限值定得過高而丟掉有意義的弱異常，或異常下限值定得過低而使那些無意義的低值區(qū)圈為異常，一般在礦物分布較稀少、含量較低的區(qū)域，含量等級降低1～2個級別圈定異常。全省白鎢礦分別選擇3級（110顆）和5級（720顆）含量下限作為異常下限，共圈出白鎢礦異常113個，除洞庭湖區(qū)以及沅陵—辰溪—黔陽—通道—線以西地區(qū)外，較為廣泛分布于全省各地，主要圍繞各期次中、酸性侵入巖體出現(xiàn)，尤以燕山期花崗巖巖體異常反映最佳。其中平灘地區(qū)圍繞貓兒山巖體圈出5個白鎢礦異常，其中1個異常面積達130km2，與新發(fā)現(xiàn)的平灘白鎢礦床完全吻合（圖2）。本文主要分析該地區(qū)的異常。

3 自然重砂異常特征

3.1區(qū)域自然重砂礦物

平灘地區(qū)1∶20萬自然重砂樣品中檢出鎢（白鎢礦、黑鎢礦）、錫石、鉍（泡鉍礦）、鉬（輝鉬礦）、銅（黃銅礦）、鉛（方鉛礦、磷氯鉛礦、鉬鉛礦、鉛礬）、金、銀（輝銀礦）、砷（辰砂、毒砂）、黃鐵礦、稀土（獨居石、磷鋨釔礦）等30余種重要礦物。其中，以白鎢礦和獨居石礦物出現(xiàn)率最高，次為黑鎢礦、錫石和鈮鉭礦物，以鉬礦物、鐵礦物和錳礦物出現(xiàn)率最低（圖3）。

區(qū)內(nèi)重礦物的分布主要在苗兒山巖體內(nèi)及內(nèi)外接觸帶，且呈明顯的水平分帶特征。在巖體內(nèi)及內(nèi)接觸帶主要分布鎢、鉍、錫石、獨居石、鈮鉭等高溫組合礦物，在巖體接觸帶主要分布銅、鉛等中溫礦物組合，金、辰砂、黃鐵礦等低溫組合礦物則分布于巖體外接觸帶或遠離巖體分布（圖4）。

3.2自然重砂礦物的一般特征

平灘礦區(qū)及其周邊區(qū)域自然重砂礦物，從巖體由內(nèi)向外，依次出現(xiàn)鎢—鉍—錫—稀有—稀土—銅—鉛—金—辰砂—黃鐵礦礦物組合[3-6]，其主要重礦物特征如下：

白鎢礦：主要分布于巖體內(nèi)、接觸帶以及新元古界高澗群地層中，分布廣泛，含量亦高。礦物呈乳白色、淡黃色，粒狀、不規(guī)則粒狀，粒徑較小，—般0.1—0.5mm，最大1.0mm左右。主要伴生礦物黑鎢礦、錫石、泡鉍礦、獨居石、鈮鉭礦物。

黑鎢礦、錫石：主要分布于巖體內(nèi)及巖體內(nèi)外接觸帶。

鉍礦物：為氧化后的次生礦物泡鉍礦，呈黃綠色、土塊狀、殼狀，粒徑—般0.1—0.5mm。主要分布于巖體內(nèi)，少部分見于巖體接觸帶。

鈮鉭礦物：主要為褐釔鈮礦和鈮釔礦，呈棕褐色，板柱狀、錐狀，顆粒大小不一，一般0.3×0.5—0.5×1mm。高含量較集中分布于巖體內(nèi)部。

鉛礦物：主要為氧化后的次生礦物鉬鉛礦、磷氯鉛礦和鉛礬，呈淺黃色、綠色、白色等，半滾圓狀，粒徑一般1—0.6mm。主要分布于巖體內(nèi)、外接觸帶。

銅礦物：出現(xiàn)率不高，僅見黃銅礦，呈銅黃色，表面有青色，碎塊，硬度小，形狀不規(guī)則狀，粒徑0.1—0.6mm。與鉛礦物伴生。

金：遠離巖體分布于新元古界高澗群、南華系、震旦系、寒武系及泥盆系沉積地層中。呈金黃色，片狀，粒徑一般0.1—1.0mm。

3.3平灘地區(qū)自然重砂礦物異常

平灘礦區(qū)及周邊自然重砂異常主要分布于苗兒山巖體接觸帶上，沿接觸帶呈北北東向展布。出現(xiàn)的重砂礦物異常主要為鎢、鉍和獨居石異常，其次為錫、鉛和鉬礦物異常。其異常分布具水平分帶特征，由巖體內(nèi)向外依次為黑鎢礦—鉍礦物—白鎢礦—錫石—鉛—金礦物異常[7]。其中以白鎢礦異常強度高，范圍大，最大一處達129km2，異常級別Ⅱ級，最高含量3800，平均含量166，異常中心位于平灘鎢礦區(qū)，與礦區(qū)完全吻合。其次為黑鎢礦、鉍礦物、錫石、鉬礦物、鉛礦物異常，一般范圍不大，強度不高，多為Ⅲ級異常（圖5）。

根據(jù)1∶20萬水系沉積物測量成果，區(qū)內(nèi)有面積較大的W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn等高中溫元素異常，分布于苗兒山巖體及內(nèi)外接觸帶，其中又以W元素異常面積最大、強度最高。另外，區(qū)內(nèi)土壤剖面測量，有W、Sn、Mo等化探元素組合異常，以W元素異常較明顯，且峰值高。一般峰值高的地方，與已發(fā)現(xiàn)礦化蝕變帶相吻合；而Sn、Mo元素異常不明顯，且峰值也較低。

以上說明自然重砂礦物異常與化探異常在區(qū)內(nèi)反映基本一致，所出現(xiàn)的異常組合均與巖體有關，與礦化有著密切的關系，對找礦具有良好的指示意義。區(qū)內(nèi)出露的地層主要為新元古代高澗群黃獅洞組及苗兒山巖體，細粒花崗巖脈和北北東向斷層發(fā)育，巖石蝕變破碎強烈，成礦條件十分有利。

3.4平灘鎢礦區(qū)自然重砂礦物響應

平灘礦區(qū)范圍內(nèi)出現(xiàn)的重要重砂礦物有白鎢礦、黑鎢礦、錫石、泡鉍礦、鉬礦物、鉛礦物、金、辰砂、獨居石、磷釓礦、鈮鉭礦物等11種[4]，其中以白鎢礦出現(xiàn)多，含量高，區(qū)內(nèi)高含量基本集中分布在此范圍內(nèi)。

礦區(qū)范圍內(nèi)出現(xiàn)的白鎢礦重砂異常為平灘礦區(qū)及周邊區(qū)域面積最大，強度最高的重礦物異常，另各一處弱小的黑鎢礦異常和鉛礦物異常延伸入礦區(qū)內(nèi)。經(jīng)異常檢查發(fā)現(xiàn)白鎢礦礦化賦存于斷層破碎帶中，局部偶見泡鉍礦、輝鉬礦、錫石。圍巖蝕變有硅化、大理巖化、矽卡巖化、絹云母化等。

4 自然重砂異常及其找礦意義

平灘地區(qū)白鎢礦異常位于苗兒山巖體內(nèi)外接觸帶上，沿接觸帶呈北北東向展布，與侵入巖關系密切，異常礦物單一，僅有白鎢礦；北東側(cè)外圍見有黑鎢礦、鉍（泡鉍礦）、錫石礦物異常分布，遠離巖體分布有鉛（鉬鉛礦、鉛礬、磷氯鉛礦）和金礦物異常。鎢礦物異常嚴格受巖體控制，主要分布在越城嶺、苗兒山和五團巖體出露區(qū)，形成兩個主體異常圈帶。在苗兒山—越城嶺巖體區(qū)沿賀家坪—黃金—水廟—新寧—紫花坪—雷家?guī)X-線分布，形成近東西向轉(zhuǎn)北東向主異常帶；另零星分布于五團，區(qū)內(nèi)17處組合異常中1、2、5、6、7、8、12、13、16號9處異常與已知礦點吻合，2號異常區(qū)經(jīng)過平灘鎢礦（圖6）。區(qū)內(nèi)主要出露青白口紀黃獅洞組地層及苗兒山巖體，細?；◢弾r脈和北北東向斷層發(fā)育。經(jīng)異常檢查時新發(fā)現(xiàn)平灘白鎢礦床，礦化賦存于斷層破碎帶中，以白鎢礦為主。局部偶見泡鉍礦、輝鉬礦、錫石，白鎢礦呈浸染狀賦存于硅化花崗巖、碎裂花崗巖中，部分沿小裂面或石英脈特別富集，局部可形成1—3mm的白鎢礦細脈。礦體沿走向較穩(wěn)定，呈似層狀產(chǎn)出，控制礦化帶長1190m，礦體厚度不穩(wěn)定，最大達23.61m，最小1.17m，一般5.55m—6.41m，平均厚度為8.46m；單工程平均品位WO3為0.149%—0.386%，礦體平均品位0.300%，礦化總體較均勻[8]。

研究表明，平灘白鎢礦異常嚴格受巖體及北北東向斷裂控制，在巖體接觸帶，尤其是斷層破碎帶和巖石蝕變破碎強烈的地段應注重尋找與巖漿熱液有關的鎢多金屬礦床，特別是白鎢礦床的尋找。

5 結(jié)論

（1）平灘地區(qū)白鎢礦重砂異常是由花崗巖體中的白鎢礦化引起的，斷層破碎帶和巖石強烈蝕變破碎的地段，是重要的找礦標志。應加強對該區(qū)白鎢礦重礦物及其他重要礦物自然重砂異常的查證，特別是對于勘查程度較低的地區(qū)要深入勘查，以爭取找礦更大的突破。

（2）重砂成果資料是一筆巨大的財富，里面蘊藏著豐富的找礦信息，其對找礦工作具有直接的指導意義。根據(jù)重礦物種類即可直接判斷異常區(qū)可能存在的礦種，根據(jù)其重礦物組合（尤其是特征礦物）即可大致判斷其可能存在的成因類型，由此根據(jù)工作區(qū)實際情況開展針對性工作，節(jié)約人力、物力，起到事半功倍的效果。在未來的地質(zhì)找礦工作中，要充分利用已經(jīng)積累的大量自然重砂測量成果，深入挖掘成礦信息和找礦潛力，充分利用自然重砂成果的工作方法；同時應加強大比例尺自然重砂測量在找礦勘查中的應用，發(fā)揮自然重砂測量在找礦勘查中的獨特作用。

參考文獻

[1] 《自然重砂數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用戶使用冊》，中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，2006年3月

[2] 《自然重砂資料應用技術(shù)要求》，全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目組，2007年5月

[3] 《湖南省區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié)》（區(qū)域重砂調(diào)查成果），湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)調(diào)隊，1982年12月

[4] 《湖南省區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié)》（上冊），湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)調(diào)隊，1988年3月

[5] 《湖南省區(qū)域地質(zhì)志》 湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1982年7月

[6] 《湖南省巖石地層》 湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1997年6月

[7] 《湖南省城步苗族自治縣平灘礦區(qū)鎢礦普查工作總結(jié)》，湖南省地質(zhì)調(diào)查院（內(nèi)部資料），2012年

[8] 《湖南省礦產(chǎn)資源潛力評價自然重砂資料應用成果報告》，湖南省地質(zhì)調(diào)查院（內(nèi)部資料），2012年6月