婆婆仙鉛鋅錫多金屬礦礦床成因及找礦標(biāo)志

黃國剛

（湖南省有色地質(zhì)勘查研究院 湖南長沙 410000）

婆婆仙鉛鋅錫多金屬礦礦床成因及找礦標(biāo)志

黃國剛

（湖南省有色地質(zhì)勘查研究院 湖南長沙 410000）

婆婆仙地區(qū)成礦條件優(yōu)越，礦產(chǎn)豐富，以錫鎢鉛鋅礦為特色，初步統(tǒng)計區(qū)內(nèi)分布有錫、鎢、鉛、鋅、鐵、錳、金、煤、透輝石、螢石等礦產(chǎn)40余處礦床（點），其中錫、鎢、鉛、鋅集中分布于巖體內(nèi)外接觸帶，鐵礦分布于泥盆系中，煤炭主要分布于二疊系中。本文主要針對婆婆仙鉛鋅錫多金屬礦礦床成因及找礦標(biāo)志開展了具體分析。

婆婆仙鉛鋅錫多金屬礦；礦床成因；找礦標(biāo)志

1 引言

綜合以往資料和研究表明，婆婆仙地區(qū)具有優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件，地層出露齊全，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動頻繁。婆婆仙礦區(qū)已估算332+333資源量錫、鎢均達(dá)小型以上規(guī)模，是一不可多得的錫鎢多金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)屬南嶺錫鎢多金屬成礦帶湖南段東部北緣，大地構(gòu)造位置屬處揚子板塊與華夏板塊的接合帶上的東緣（圖1）。

圖1 區(qū)域構(gòu)造綱要圖

2.1 地層

區(qū)域出露地層有寒武紀(jì)淺海相砂泥質(zhì)及碳酸鹽巖沉積；奧陶紀(jì)淺海相砂質(zhì)、泥質(zhì)、炭泥質(zhì)及硅質(zhì)沉積，厚度大于200m；泥盆紀(jì)濱海相碎屑巖、淺海相碳酸巖沉積，該地層沉積礦產(chǎn)有鐵礦，與巖體接觸部位有利于形成厚大的矽卡巖，與區(qū)內(nèi)磁鐵礦和錫鎢礦成礦關(guān)系密切，厚度大于1600m；石炭紀(jì)以淺海相碳酸巖為主，次為濱海相砂泥質(zhì)沉積，厚度大于750m；二疊紀(jì)為濱海相灰?guī)r、泥砂質(zhì)、硅質(zhì)含煤沉積，厚度大于700m；白堊紀(jì)為山麓相、河相、湖相碎屑沉積，組成區(qū)內(nèi)南西部的紅色盆地構(gòu)造層，厚度大于1500m；第四紀(jì)地層主要分布于米水等較大的河流兩側(cè)，為殘坡積層，沖積層、洪積層，厚0～20m。

2.2 構(gòu)造

本區(qū)隸屬于新華夏系第二復(fù)式沉降帶，處于湘東早-晚期新華夏褶斷帶與酃縣-桂東南北向隆起帶、酃縣-湯市北西向褶斷帶的復(fù)合部位，構(gòu)造變形十分強烈，而且褶皺斷裂發(fā)育。礦區(qū)經(jīng)受加里東期-燕山期構(gòu)造運動，這幾次大地質(zhì)構(gòu)造運動導(dǎo)致了不同構(gòu)造層次，即：寒武系-奧陶系組成基底構(gòu)造層；中上泥盆統(tǒng)-下三疊統(tǒng)組成的蓋層構(gòu)造層；白堊系組成的紅色盆地構(gòu)造層。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，為印支期及燕山期早晚期侵入的婆婆仙復(fù)式巖體，長軸方向呈北北西向展布，外形似啞鈴狀，總面積206km2，湖南境內(nèi)出露面積140km2，侵位于北西向基底構(gòu)造與后期北東向構(gòu)造交匯部位，與奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系呈侵入接觸，接觸界線彎曲，接觸面傾向圍巖，傾角 15～70°。

3 礦床成因

3.1 礦床成因類型、特征

按照礦區(qū)礦體地質(zhì)特征，可以將礦床成因類型劃分為以下四種：

（1）矽卡巖型礦體：產(chǎn)于巖體和碳酸鹽巖接觸帶之矽卡巖內(nèi)，錫礦體賦存于接觸帶或是矽卡巖層間破碎帶內(nèi)，呈現(xiàn)為層狀或是似層狀產(chǎn)出。礦石礦物主要是白鎢礦、黃銅礦、黃鐵礦、錫石，其次是磁鐵礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦；脈石礦物主要是石英、透輝石、綠泥石，存在少量的方解石、螢石、綠簾石。

礦石呈現(xiàn)為半自形～它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，主要為浸染狀構(gòu)造，其次為塊狀、條帶狀構(gòu)造。

（2）構(gòu)造-矽卡巖復(fù)合型礦體：產(chǎn)于受斷裂控制碳酸鹽巖巖塊所形成的矽卡巖內(nèi)，錫礦體呈現(xiàn)為囊狀、透鏡狀、似層狀；礦石礦物主要是白鎢礦、黃銅礦、錫石、黃鐵礦，局部富集閃鋅礦、方鉛礦；脈石礦物主要是透輝石、石英、綠泥石；礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造和矽卡巖型基本相似，而圍巖蝕變在斷裂中主要為硅化，其次為螢石礦化，碳酸鹽巖內(nèi)主要是綠泥石化、矽卡巖化。

（3）構(gòu)造蝕變巖型礦體：產(chǎn)于巖體內(nèi)部，受NE向區(qū)域性構(gòu)造之次級NW～NNW向斷裂控制，錫礦體呈現(xiàn)為脈狀、透鏡狀，礦石結(jié)構(gòu)主要是半自形——它形粒狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)為條帶狀、浸染狀、團塊狀構(gòu)造，局部存在塊狀構(gòu)造；金屬礦物主要是方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，毒砂、錫石等次之；脈石礦物主要是石英、長石、綠泥石等，近礦圍巖發(fā)育綠泥石化、硅化。

（4）云英巖型礦體：產(chǎn)于巖體頂部的裂隙帶中，呈現(xiàn)為脈帶產(chǎn)出；礦石礦物主要是黃鐵礦、錫石、黑鎢礦，其次是黃銅礦、毒砂、輝鉬礦；脈石礦物是白云母、黃玉、螢石、石英；礦石結(jié)構(gòu)是半自形～它形粒狀結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)為浸染狀構(gòu)造，圍巖蝕變主要是硅化、云英巖化、螢石化等。

3.2 礦床成因

按照區(qū)內(nèi)的地質(zhì)特征與礦體分布，本礦區(qū)的成礦時代劃分為燕山早、晚期，均和巖體侵入存在密切的關(guān)系，礦床是巖漿接觸交代作用與氣成-熱液作用產(chǎn)物。其中，接觸交代作用是和碳酸鹽圍巖接觸交代成礦過程，而礦體主要產(chǎn)于巖體和碳酸鹽巖地層、受斷裂控制碳酸鹽巖巖塊接觸部位，主要以其形成矽卡巖型錫鎢礦（化）體為特征；熱液成礦作用，則是“充填為主、交代為次”熱液礦化作用。其中，高溫?zé)嵋旱V化作用主要發(fā)生在巖體中段兩側(cè)內(nèi)接觸帶斷裂構(gòu)造，主要是云英巖型錫鎢礦化；高中溫?zé)嵋旱V化作用大多是發(fā)生在巖體中段的外接觸帶，切穿于矽卡巖NW向斷裂，是鉛、鋅、錫、銅等多金屬的礦化組合；中低溫?zé)嵋旱V化作用通常產(chǎn)于巖體北段內(nèi)部的NE向斷裂或是破碎帶內(nèi)，主要的礦化類型為沿斷裂充填螢石礦。

礦田出露地層的成礦元素（Sn、W、Cu、Pb、Zn）的豐度，在泥盆系中上統(tǒng)巖層內(nèi)除了Sn含量較高、佘田橋組W含量較高以外，其余均偏低，可得地層內(nèi)僅Sn較富集，為本區(qū)錫礦提供部分成礦物質(zhì)。

錫田巖體侵位和錫多金屬礦形成具有明顯成因聯(lián)系，不僅提供了熱源，也提供大量的成礦物質(zhì)，這一點可從錫田復(fù)式巖體Sn、W等成礦元素的明顯富集體現(xiàn)，表明巖體是成礦作用圍巖，也是提供主要成礦物質(zhì)的成礦母巖。在巖漿向上遷移的過程中，巖漿會不斷產(chǎn)生結(jié)晶分異。因此巖漿自身具有熱動力，導(dǎo)致周圍地下水受熱，并加入巖漿熱液內(nèi)，造成地層內(nèi)成礦物質(zhì)活化、向流體內(nèi)遷移，使得熱液中成礦物質(zhì)得以豐富，巖漿內(nèi)大量的揮發(fā)份（如F、B、H2S）均有助各種穩(wěn)定絡(luò)合物的形成，對礦物質(zhì)遷移產(chǎn)生重要作用，熱液沿著裂隙滲透與圍巖發(fā)生交代作用之后，以錫為主的各類金屬絡(luò)合物因為平衡條件被破壞，出現(xiàn)解體，同時因為物化條件，在碳酸鹽巖層間滑動斷裂帶內(nèi)、巖體和圍巖接觸部位結(jié)晶沉淀，形成矽卡巖礦床（如V21號礦體），而受構(gòu)造控制的碳酸鹽巖塊周邊形成構(gòu)造-矽卡巖復(fù)合型礦床（如V22號礦體）。同時，因為巖漿活動多期性、構(gòu)造運動持續(xù)性，早期巖體的斷裂帶中形成蝕變破碎帶型礦床（如V41號礦體），在巖漿冷凝收縮產(chǎn)生的裂隙中形成云英巖脈型礦床（如桐木山、荷樹下等）。而巖漿多次活動和迭加，又使礦體更加富集。

3.3 成礦模式

婆婆仙地區(qū)的巖漿巖特征、錫鎢礦床蝕變、礦化、礦石礦物組合特征、成礦時代等信息表明：錫鎢多金屬成礦作用和燕山期巖漿活動存在密切聯(lián)系，成礦物質(zhì)主要來源于巖漿房充分分異后的巖漿巖；富含成礦物質(zhì)的巖漿熱液上升并侵位到不同圍巖時，因為成礦物質(zhì)的不同成礦作用，形成不同類型礦體?；谏鲜鲇^點，結(jié)合礦區(qū)內(nèi)各主要錫鎢礦床的礦化產(chǎn)出特征及礦床類型，建立該區(qū)的成礦模式圖（圖2）。

圖2 婆婆仙礦區(qū)錫多金屬礦成礦模式圖

4 找礦標(biāo)志

（1）地層巖性標(biāo)志：泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組和上統(tǒng)錫礦山組下段不純碳酸鹽巖是婆婆仙地區(qū)矽卡巖型和構(gòu)造-矽卡巖復(fù)合型錫鎢礦的主要賦礦層位。

（2）構(gòu)造標(biāo)志：NE向褶斷帶控制礦帶分布，伴生次級斷裂、層間破碎帶、層間剝離、背斜軸部虛脫部位與張扭性裂隙帶，是礦體賦存有利部位。

（3）巖漿巖標(biāo)志：區(qū)內(nèi)各個類型的礦床和花崗巖體時空聯(lián)系緊密，尋找?guī)r體接觸帶、隱伏巖體位置是找礦關(guān)鍵。

（4）圍巖蝕變標(biāo)志：區(qū)內(nèi)礦（化）體附近均顯著蝕變，多種蝕變疊加，屬于是礦化富集重要標(biāo)志。一般而言，大理巖化、矽卡巖化與錫鎢礦化密切相關(guān)，而硅化、黃鐵礦化和鉛鋅礦化存在密切聯(lián)系。

（5）重力負(fù)異常標(biāo)志：區(qū)內(nèi)花崗巖的平均密度處于2.5～2.6g/cm3范圍內(nèi)，上古生界碳酸鹽巖圍巖平均密度則是2.7～2.8g/cm3，兩者存在顯著密度差異。因此，重力負(fù)異常能夠指示一定規(guī)模隱伏巖體位置。

（6）磁異常標(biāo)志：區(qū)內(nèi)的地層無磁性，而錫田巖體存在弱磁性，巖體和圍巖接觸帶通常含分布不均勻的磁鐵礦或是磁黃鐵礦，磁性強度不等，因此航磁或是地磁強大異?；蚴侨醯奶鴦幼儺惓?，均反映巖體頂/邊部存在蝕變磁性殼或是磁性體。

（7）化探異常標(biāo)志：區(qū)內(nèi)礦床上部常出現(xiàn)多元素濃集的原生暈和次生暈異常，而且許多元素在土壤中含量比原巖中含量高。區(qū)內(nèi)土壤化探異常大多為礦致異常，已知土壤與化探異?；疚呛稀Ｒ虼?，在排除干擾異常和保持自然景觀的條件下，土壤化探異常地段是尋找礦化帶和礦體的有利部位。

（8）重礦物標(biāo)志：用重砂測量方法圈出的異常區(qū)可以直接指示找礦方向，異常區(qū)的主要礦物一般為區(qū)內(nèi)的主要礦種。

5 結(jié)語

本次詳查范圍內(nèi)的礦體類型主要為矽卡巖型錫鎢礦床，屬典型的熱液接觸交代作用而形成的矽卡巖型錫鎢礦床。礦體形態(tài)及礦石特征受地層巖性和構(gòu)造的影響。另本區(qū)地表發(fā)育大量的含錫鎢礦化的石英細(xì)脈，民采活動頻繁，本次詳查工作未系統(tǒng)控制，只做了極少量的探索性的地表工程，部分工程錫鎢品位能達(dá)工業(yè)指標(biāo)，具有找尋石英脈—云英巖型錫鎢礦的潛力?？傊?，婆婆仙礦區(qū)內(nèi)及外圍均有很好的找礦前景，具有形成大型錫鎢礦床的潛力。

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P618.4

A

1004-7344（2016）14-0163-02

2016-4-25

黃國剛（1980-），男，工程師，本科，主要從事有色金屬地質(zhì)找礦方面的工作。