湖南觀音堂銻礦礦床地質(zhì)特征及找礦標志

鄒　源，朱繼華，張小強

（湖南省地質(zhì)調(diào)查院，湖南長沙410116）

湖南觀音堂銻礦礦床地質(zhì)特征及找礦標志

鄒源*，朱繼華，張小強

（湖南省地質(zhì)調(diào)查院，湖南長沙410116）

在湘西，分布著多個具有相同成因，相同地質(zhì)特征的鎢銻金礦床，礦床中鎢、銻、金共生或伴生，各元素即可呈獨立礦床，又可呈伴生或共生礦床。董家河地區(qū)正好位于該類礦床成礦帶上。通過對區(qū)內(nèi)觀音堂銻礦地質(zhì)特征及礦床成因、成礦地質(zhì)條件等研究，探討找礦標志。認為該類礦床不嚴格各地層控制，而主要受構(gòu)造控礦，褶皺構(gòu)造亦為成礦提供了良好的場所。銻礦化為直接找礦標志，圍巖蝕變及地球化學(xué)異?？勺鳛殚g接找礦標志。

湘西；觀音堂；鎢銻金；構(gòu)造

在湖南西部，東起益陽，經(jīng)常德，西到沅陵，西南起自洪江，南至?xí)?，靖州長約500km的地帶，分布著250多處鎢銻金礦床，這是我國華南地區(qū)著名的湘西鎢銻金礦帶［1］。礦床中鎢、銻、金共生或伴生，各元素即可呈獨立礦床，又可呈伴生或共生礦床。筆者認為它們?yōu)榫哂邢嗤牡刭|(zhì)構(gòu)造背景、相同的成礦條件下形成的同類型礦床。典型的礦床如沃溪鎢銻金礦床、符竹溪銻金礦床、渣滓溪銻礦床。董家河地區(qū)西起懷化辰溪，東至溆浦，其東部正好位于該鎢銻金成礦帶上。區(qū)內(nèi)查明或正在開采的礦床有羊皮帽銻金礦、觀音堂銻礦、曾家溪鎢銻礦等。以“湖南董家河地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查”項目為基礎(chǔ)，以觀音堂銻礦為例，研究其成礦地質(zhì)特征，探討成礦規(guī)律及找礦意義，以此來指導(dǎo)區(qū)內(nèi)同類型鎢銻金礦床的尋找。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)位于南華準地臺江南地軸，冷家溪窿起南西段之東南段。處于北北東與北東向構(gòu)造轉(zhuǎn)折部位［2］。構(gòu)造復(fù)雜，地層缺失較多。區(qū)出出露地層由元古界板溪群至第四系全新統(tǒng)，地層缺失較多。礦床及附近無巖漿巖出露。

區(qū)域內(nèi)沉積巖層位較齊全，巖性多樣。從元古界板溪群至巖石炭系地層大部分均有出露。從沉積環(huán)境分析，有濱海、淺海相及海灣瀉湖相沉積。沉積物來源有陸源，亦有火山噴發(fā)。沉積方式有冰水沉積、碎屑沉積、化學(xué)沉積。巖石類型有淺變質(zhì)的碎屑巖、火山碎屑巖、泥巖，未經(jīng)變質(zhì)的各類碎屑沉積巖、化學(xué)沉積的硅質(zhì)巖、碳酸鹽類巖石—灰?guī)r、白云巖等。這些都為沉積或沉積再造型礦產(chǎn)提供良好條件。

燕山造山運動在本區(qū)有著強烈的活動性，表現(xiàn)出以斷裂的為主的特征。產(chǎn)生一系列北東向，北東東向近似平行的壓性及張性斷裂，形成許多斷塊式構(gòu)造。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1地層

礦區(qū)出露的地層由老至新有南華系洪江：巖性為暗灰，灰綠色冰磧含礫泥巖、含礫粉砂巖；震旦系下統(tǒng)金家洞組：下部為灰色、灰白色中厚層狀白云巖，中部為黑色炭質(zhì)板巖，下部為白云質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖；震旦系上統(tǒng)留茶坡組，灰色中、厚層狀硅質(zhì)巖；寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組：黑色板狀炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)板巖夾石煤，該層位為泥質(zhì)巖石，在成礦主要地段為良好的蓋層（圖1）。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)處于中的和尚巖—洞譚斷塊上的曾家溪斷裂與劉家坪斷裂之間。主構(gòu)造線方向與區(qū)域構(gòu)造線基本一致。為北東—南西向。

2.3礦體特征

本區(qū)為裂隙充填型銻礦床，有用礦物輝銻礦有3種賦存狀態(tài)：

（1）充填于主裂隙中，或者兩組裂隙交匯部位，呈短而粗的不規(guī)則脈狀或囊狀集合體。一般厚5～10cm。

（2）充填于主構(gòu)造旁邊的次級裂隙中，或沿層間裂隙破碎帶充填，呈細脈狀，團塊狀，小扁豆狀集合體。一般厚度0.2～3cm。

（3）輝銻礦呈放射狀，板條狀，針狀晶體散布在各類型裂隙面上，或晶洞內(nèi)。

前兩類單脈延長、延伸均不大，亦不穩(wěn)定。后一類廣泛分布于礦帶各個部位。

2.4礦體產(chǎn)出的構(gòu)造部位

礦體產(chǎn)出的構(gòu)造部位，主要是觀音堂鼻狀背斜伏端及其北西次級背斜褶曲的兩翼，尤其是軸部張性、壓性裂隙發(fā)育的破碎帶及其旁側(cè)的層間破碎帶中。

2.5碎體賦存層位及其巖性特征

礦體賦存于3個層位：

（1）震旦系留茶坡組地層中。以中、下部硅質(zhì)巖為主，上至與寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組接觸面。占礦體總數(shù)的67%。

（2）震旦系上統(tǒng)金家洞組的白云巖層間破碎帶中。占礦體總數(shù)的25%。

（3）南華系上統(tǒng)洪江組與金家洞組接觸面，跨兩組地層，巖性為冰磧含礫砂巖及白云巖。僅一個礦體，占8%。

2.6礦石類型

按氧化程度分為氧化礦石、半氧化礦石、原生礦石。氧化礦石輝銻礦全部氧化成黃色、黃白色或褐黃色銻華或銻赭石，結(jié)構(gòu)疏松，呈粉末狀或保留輝銻礦晶體假象。氧化礦石分布零散，平面上不成片，垂直方向亦不成帶，局限性很大，僅限于地表暴露部分的表面，和個中堅力量開放型裂隙中。由于輝銻礦與空氣和水的作用而生成氧化物。深部除個別裂隙見氧化礦石外，基本上屬原生輝銻礦。因此就整個礦床而言，氧化礦石所占比例極其微小。

半氧化礦石，輝銻礦氧化不完全，由銻華和輝銻礦共同組成。裂隙面上的單礦物晶體往往是部分氧化成銻華，部分為輝銻礦；團塊狀或脈狀，透鏡狀輝銻礦集合體，則是粉末狀銻華包裹著輝銻礦。

原生礦石輝銻礦未發(fā)生任何變化，輝銻礦為鉛灰色，金屬光澤強，單晶礦物晶面條紋清晰。

2.7礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石中有用礦物為輝銻礦，一般為細晶至偉晶狀晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，多為板狀結(jié)構(gòu)，針狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造種類較多，因成礦物質(zhì)之多寡，裂隙性質(zhì)及規(guī)模不同，距主控礦構(gòu)造之遠近，而形成不同類型構(gòu)造的礦石。礦石構(gòu)造有：塊狀或團塊狀構(gòu)造、細脈狀構(gòu)造、放射狀構(gòu)造、樹枝狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。

2.8圍巖蝕變

礦床圍巖中發(fā)育著多種蝕變，其類型有褪色化、硅化、石墨化、黃鐵礦化、重晶石化、方解石化。其中與礦化有關(guān)的蝕變?yōu)橥噬?、硅化、黃鐵礦化。褪色化一般只發(fā)生于礦脈邊部；硅化比較普遍，但主要以石英脈的形式出現(xiàn)，黃鐵礦化多見于金家洞組白云巖中。

2.9地球化學(xué)特征

通過對董家河地區(qū)開展1∶50000水系沉積物測量，圈出了53個綜合異常。觀音堂礦區(qū)位于AS23-乙1異常中，套合較好，其特征如下：

該綜合異常面積為12.8km2，主要元素有Sb、Ag，其次為As、Au、Zn、Hg、Cd、Mo、Sn、Cu等，呈北東向長條狀分布于南華系洪江組和大塘坡組、震旦系金家洞組和留茶坡組及寒武系牛蹄塘組中，并與北東向斷裂方向一致，且分布于北東向斷裂北西盤。Sb、Ag、As、Cd、Zn異常具有內(nèi)、中、外三級濃度分帶，且異常重疊性好，與已知鎢礦點重合，見圖2。從表1可見，Sb的異常規(guī)模和襯度值遠遠大于其他元素，顯示異常區(qū)以銻礦化為主。Sb異常峰值為31944.0×10-6，平均值為1215.7×10-6，Sb異常峰值超過了銻礦最低工業(yè)品位（1.0%）的要求。反映Sb異常強度很高。Sb異常面積為8.1km2，其分布范圍較大。該異常應(yīng)由銻礦化所引起［3］（表1、圖2）。

表1　觀音塘Sb、Ag異常參數(shù)特征表

3　成礦地質(zhì)條件及礦床成因

3.1構(gòu)造條件

曾家溪斷裂和劉家坪斷層，從礦區(qū)西部和東部通過，沿斷裂帶分布有不少銻礦點。因此，可將它們看作是區(qū)域內(nèi)成礦物質(zhì)的主要通道。

觀音堂鼻狀背斜構(gòu)造，介于上述兩斷裂之間。該背斜向北傾伏，次級背、向斜撓曲構(gòu)造發(fā)育，擠壓破碎強烈，構(gòu)造裂隙十分發(fā)育，為成礦物質(zhì)的運移、停積創(chuàng)造了良好的空間條件。

3.2地層、巖性條件

本區(qū)地層有洪江組冰磧礫巖，金家洞組白云巖，留茶坡組硅質(zhì)巖及牛蹄塘組黑色板狀炭質(zhì)頁巖。冰磧礫巖不顯層理，呈塊狀構(gòu)造，裂隙不發(fā)育，對成礦不利，只個別礦體出現(xiàn)于頂部接觸面上。硅質(zhì)巖、白云巖對成礦有利，礦區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)礦體產(chǎn)于此兩種巖層中。這并不意味著巖性與礦化的直接關(guān)系，是因為容礦裂隙的形成，受巖層層理構(gòu)造和巖石物理力學(xué)性質(zhì)制約。硅質(zhì)巖、白云巖屬剛性、脆性巖石，受外力擠壓后，容易破碎和產(chǎn)生構(gòu)造裂隙，形成層間破碎帶，或沿不同巖層之間滑動，成為礦物質(zhì)卻運移、停積創(chuàng)造形成良好空間條件。牛蹄塘組黑色板狀炭質(zhì)頁巖，屬塑性巖石，不易產(chǎn)生裂隙，在成礦過程中是良好的遮擋層，使下部上升的成礦物質(zhì)被其遮擋，在下部有利的空間停積成礦。

3.3礦床成因

礦體不嚴格受層位控制，而產(chǎn)于構(gòu)造裂隙帶中。輝銻礦礦石為晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，且多為粗晶，巨晶。構(gòu)造多樣，呈團塊狀、脈狀、板條狀單晶或放射狀集合體、角礫狀、晶洞等構(gòu)造。礦脈與圍巖截然分界，甚至單一的輝銻礦物，變只是附生在裂面上，無任何交代的跡象。礦石礦物為單一的輝銻礦。綜合本區(qū)的礦床成因，應(yīng)屬低溫氣—液裂隙充填型銻礦床。

圖2　董家河地區(qū)水系沉積物測量AS23異常剖析圖

4　找礦標志

此類礦床，不嚴格受巖層層位控制，主要受構(gòu)造—斷裂和裂隙破碎帶控制。但也并非斷裂和裂隙發(fā)育、破碎強裂的的地段就有礦。輝銻礦化的出現(xiàn)是直接找礦標志。其與褪色化、黃鐵礦化、硅化等蝕變密切相關(guān)，圍巖蝕變?yōu)殚g接找礦標志。另外，水系沉積物所圈定的Sb元素異常，亦可作為間接找礦標志。

［1］鮑肖，萬溶江.湘西鎢銻金礦床成礦系列標志及成礦特征［J］.湖南冶金，1997（6）：42-48.

［2］周建寅，趙振興，龍顯田.湖南省溆浦縣觀音堂銻礦區(qū)詳細普查地質(zhì)報告［R］.1986.

［3］劉漢軍.湖南董家河地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查1∶50000水系沉積物測量成果報告［R］.2015.

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1004-5716（2016）05-0079-04

2016-01-14

2016-01-19

鄒源（1988-），男（漢族），四川內(nèi)江人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。