湖南桃江木瓜園斑巖型鎢礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

唐勇明　趙喬輝　羅仕長

摘要：木瓜園鎢礦發(fā)育于三仙壩處的花崗斑巖體中，斑巖體即礦化體。礦石礦物成分為白鎢礦，金屬礦物主要為黃鐵礦，少量輝鉬礦，局部可形成輝鉬礦伴生礦體，偶見毒砂。巖漿期后熱液是區(qū)內(nèi)鎢礦成礦熱液主要來源。

關(guān)鍵詞：木瓜園；斑巖型鎢礦；地質(zhì)特征；物質(zhì)來源；成礦規(guī)律

1. 引言

華南地區(qū)是我國重要的鎢錫多金屬礦產(chǎn)集中區(qū)[1]，[2]，在湖南桃江地區(qū)即出露了一系列鎢多金屬礦床，近年來發(fā)現(xiàn)的木瓜園礦床即時其中一個代表，該礦床也是湖南省首例有望突破至大型的斑巖型鎢礦床。礦區(qū)勘查程度較低，其產(chǎn)出的大地構(gòu)造背景，礦區(qū)地質(zhì)概況，礦化特征均不明晰，這對礦區(qū)的下一步找礦勘探不利?；诖吮疚脑谠敿氁巴獾刭|(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，刻畫了該礦床的地質(zhì)特征，最后總結(jié)了成礦物質(zhì)來源和控礦因素，以期為后續(xù)勘探提供參考。

2. 地質(zhì)背景

木瓜園鎢多金屬礦床位于華南安化——瀏陽東西向構(gòu)造帶與沅江——邵陽拗陷帶——結(jié)合處。區(qū)域出露地層主要有冷家溪群、板溪群，次為震旦系、寒武系、志留系及白堊系。其中冷家溪群、板溪群主要為一套淺變質(zhì)碎屑巖建造，屬廣闊淺海相槽地沉積，是巖金等內(nèi)生礦床產(chǎn)出和賦存的重要層位[3]。東西——南東東向多次構(gòu)造運動廣布全區(qū)，由一系列東西向褶皺、斷裂群所組成。往西與安化——會同華夏期聯(lián)合組成雪峰山弧形構(gòu)造，往東伸入洞庭湖拗陷；次為北東向構(gòu)造，以斷裂為主，屬燕山運動早期，切割桃江巖體及前述構(gòu)造。區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻繁，具多期次特征，形成時代有武陵中、晚、雪峰期，加里東晚期及印支期。區(qū)域礦產(chǎn)主要有金、次為銻、鐵、錳、鎢礦等。鎢是本區(qū)最重要的礦種，其圍巖多為冷家溪群和板溪群淺變質(zhì)碎屑巖，鎢礦分布在中酸性巖體內(nèi)[4]。

3. 礦區(qū)地質(zhì)

3.1 地層

礦區(qū)出露地層由老到新為板溪群馬底驛組、冷家溪群上組及第四系。板溪群馬底驛組分布于礦區(qū)中部，為礦區(qū)的主要賦礦層位。其上部主要為淺灰色、灰綠色粉砂質(zhì)板巖，風化后呈灰黃色、紫紅色，下部見有巖屑砂巖或長石石英砂巖，假整合于冷家溪群上組之上。冷家溪群上組分布于整個礦區(qū)，主要為粉砂質(zhì)板巖、絹云母板巖等。

3.2 構(gòu)造

礦區(qū)主要斷裂為F2、F3，均為含金礦斷裂。F2斷裂，即花橋港斷裂，分布于礦區(qū)中部，控制長約800米，總體走向約115°，寬0.15m～0.80m，傾向北東，傾角65°～88°，一般在80°以上，局部倒轉(zhuǎn)。斷裂主要由碎裂化板巖、石英脈、斷層泥及少量構(gòu)造角礫巖等組成，屬壓性斷裂，斷裂后期有張性作用力，多期構(gòu)造活動明顯。F3斷裂截斷F2，控制長約600m，左右寬0.2m～3.0m，一般0.2m～0.5m，局部具有、收縮膨大、分支復合現(xiàn)象?？傮w走向約60°，傾向北西，傾角56°～80°，一般60°～70°。主要由碎裂化板巖、石英脈、斷層泥和少量構(gòu)造角礫巖組成。礦區(qū)最大的褶皺為花港橋向斜，位于礦區(qū)中部。核部為馬底驛組灰綠色、紫紅色粉砂質(zhì)板巖組成，兩翼為冷家溪群上組。

3.3 巖漿巖

主要分布于礦區(qū)東部木瓜園一帶，其次為礦區(qū)中部三仙壩一帶的含礦花崗斑巖體，另外，礦區(qū)西部沿F2零星出露有花崗斑巖脈。侵入時代均為印支期。含礦花崗斑巖體主要分布于三仙壩處，沿F2分布，出露寬度約50m，長約200m，不連續(xù)出露?；◢彴邘r風化較強烈，灰白色，風化后灰黃色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為石英、長石，巖石蝕變較弱，主要為絹云母化、硅化、云英巖化、黃鐵礦化、綠泥石化等。副礦物以鋯石、黃鐵礦（褐鐵礦）、赤鐵礦、硬錳礦、電氣石為主，銳鈦礦、金紅石、磁鐵礦、獨居石較少。

3.4 變質(zhì)和圍巖蝕變

礦區(qū)的變質(zhì)作用主要為區(qū)域淺變質(zhì)作用，使原沉積的泥質(zhì)巖石、碎屑巖變質(zhì)成板巖、絹云板巖、粉砂——砂質(zhì)板巖、變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)長石石英砂巖等。接觸變質(zhì)作用，主要表現(xiàn)為巖體圍巖局部的褪色化，僅個別鉆孔中見圍巖具角巖化。角巖化帶較窄，寬度不超過30m，局部僅數(shù)厘米至數(shù)米。角巖化粉砂質(zhì)板巖主要由粒徑0.02mm～0.06mm的次圓、次棱角狀變晶石英粉砂屑和填隙于粉砂粒間的細片狀白云母（20%左右）、黑云母（10%左右）、他形晶粒狀白云石以及不透明金屬礦物、電氣石等組成，巖石中黑云母相對聚集狀，形成微層理，構(gòu)成變余粉砂狀結(jié)構(gòu)，變余微層狀構(gòu)造。

巖體蝕變主要為高嶺土化、絹云母化、硅化、黃鐵礦化，局部可見黃銅礦化、綠泥石化等。其中硅化與鎢礦化有一定的相關(guān)性。高嶺土化、絹云母化、硅化相互疊置穿插，分帶不明顯。

4. 礦化特征

4.1 礦體特征

鎢礦體主要存在于F2南側(cè)三仙壩花崗斑巖體中，斑巖體即礦化體；花崗斑巖體大致沿東西向F2分布，主體位于0線至4線，北側(cè)以F2為界，往北陡傾，傾角80°～90°；南側(cè)南傾，上陡下緩；往西巖體沿F2向西側(cè)伏，往東收縮分叉，逐漸呈巖脈狀，直至尖滅。巖體地表出露長度約200m，不連續(xù)出露。花崗斑巖呈斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為長石和石英，粒徑3mm～10mm，含量一般60%左右，局部含量小于20%；基質(zhì)為長英質(zhì)礦物，具顯微晶質(zhì)或隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，經(jīng)巖礦鑒定，白鎢礦呈侵染狀散布于基質(zhì)中，或呈細脈狀分布于斑巖微裂隙中?；◢彴邘r蝕變發(fā)育，主要為絹云母化和硅化，鎢礦化于硅化關(guān)系密切。圍巖蝕變表現(xiàn)為局部的角巖化。

三仙壩花崗斑巖體全巖具鎢礦化，礦體大致呈層狀、似層狀。主礦體WI：地表厚度24.82m品位0.101%，最高品位0.196%，礦體單工程品位0.066%～0.232%，礦體平均品位0.119%，樣品最高品位2.046%，初步估算333資源量0.53萬噸。礦區(qū)鎢礦初步估算333資源量2.53萬噸。

4.2 礦石特征

礦石礦物成分為白鎢礦，金屬礦物主要為黃鐵礦，少量輝鉬礦，局部可形成輝鉬礦伴生礦體，偶見毒砂；脈石礦物主要為長石、石英、絹云母，局部含高嶺土，偶見綠泥石、方解石。各礦物特征描述如下：

白鎢礦：灰白色、米白色、淡黃色，半自形粒狀，大小多0.1mm～3mm，在紫外線下發(fā)出淡藍色熒光，多呈星點狀、線脈狀分布于花崗斑巖或石英脈內(nèi)，在石英脈內(nèi)多處脈中部。

黃鐵礦：在花崗斑巖中較普遍，也是最主要的金屬硫化物；黃色、淺黃色、偶見錫白色，多呈立方體自形，大小約1mm；經(jīng)光譜分析結(jié)果，與白鎢礦具正相關(guān)關(guān)系，為白鎢礦富集的輔助標志。

輝鉬礦：淺灰色，強金屬光澤，硬度低，底面解理極完全，多呈鱗片狀集合體，集合體多分布于石英脈邊緣；裂隙面內(nèi)偶見輝鉬礦薄膜，薄膜較彎曲。

毒砂：錫白色，金屬光澤，局部自形粒狀，斷面為三角形，一般為浸柒狀集合體分布于石英脈內(nèi)，毒砂一般與白鎢礦共生，光譜分析結(jié)果表明，砷和鎢呈正相關(guān)關(guān)系，是白鎢礦的找礦標志之一。

礦石結(jié)構(gòu)主要為似斑狀結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、星點狀、斑點狀、浸軟狀構(gòu)造。

5. 成礦規(guī)律

5.1 成礦物質(zhì)來源

加里東期桃江巖體中含W約30ppm，巖壩橋巖體鎢礦未出光譜，印支期花崗斑巖中含W約17ppm，桃江巖體、花崗斑巖可為鎢礦提供成礦物質(zhì)來源。礦區(qū)鎢礦發(fā)育于三仙壩處花崗斑巖中，花崗斑巖順F2斷裂南側(cè)侵入，花崗斑巖發(fā)育硅化、黃鐵礦、絹云母化、高嶺土化等蝕變，具有較明顯的斑巖型礦床特征；由此表明，巖漿熱液是礦區(qū)鎢礦成礦的熱液來源；據(jù)1∶5萬區(qū)調(diào)資料，區(qū)域內(nèi)冷家溪群、馬底驛組地層中W元素未出光譜，而據(jù)礦區(qū)ZK0702、ZK0002中板巖光譜分析結(jié)果，離三仙壩花崗斑巖較遠的ZK0702中粉砂質(zhì)板巖W元素5ppm～25ppm，而位于三仙壩花崗斑巖體上部的粉砂質(zhì)板巖中W元素可達100ppm以上，W元素含量相差大，間接說明礦區(qū)鎢的成礦熱液來自三仙壩花崗斑巖[1]。

5.2 礦化規(guī)律

三仙壩鎢礦為斑巖型鎢礦，礦體主要受巖漿巖、構(gòu)造控制：a.三仙壩鎢礦主要賦存于花崗斑巖中，花崗斑巖既提供成礦物質(zhì)，又是成礦母體，巖體規(guī)模越大的部位，礦體規(guī)模越大，含礦性越好。b.花崗斑巖分布受F2控制，從目前礦體控制情況來看，該斷裂同時也影響了巖體的含礦性，即越靠近F2，礦體越連續(xù)，品位越高。這說明F2既是導礦構(gòu)造，同時在局部也創(chuàng)造了容礦空間。F2深部可能連接有隱伏深大斷裂。

參考文獻：

[1] 田應(yīng)龍. 論湖南前震旦系鉀鈉鈷鎳含量及比值與金礦分布的關(guān) 系[J]. 湖南地質(zhì). 1991（02）： 135-140.

[2] 唐曉珊，黃建中，何開善. 論湖南板溪群[J]. 中國區(qū)域地質(zhì). 1994 （03）： 274-277.

[3] 朱明新，王河錦. 長沙——澧陵——瀏陽一帶冷家溪群及板溪群 的甚低級變質(zhì)作用[J]. 巖石學報. 2001（02）： 291-300.

[4] 高林志，陳峻，丁孝忠，等. 湘東北岳陽地區(qū)冷家溪群和板溪群凝 灰?guī)rSHRIMP鋯石U-Pb年齡-對武陵運動的制約[J]. 地質(zhì)通 報.2011（07）： 1001-1008.