湖南銻礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律研究

陳吉華

（湖南黃金集團(tuán)有限責(zé)任公司，湖南長沙410007）

1 概述

湖南省銻礦資源豐富，目前共發(fā)現(xiàn)銻礦床（點(diǎn)）32個(gè)；其中，10×104t以上的大型銻礦區(qū)5個(gè)。這些銻礦主要集中在婁底、益陽、懷化和邵陽4個(gè)地區(qū)，主要有冷水江市錫礦山銻礦床、宜章縣長城嶺銻礦床、沅陵縣沃溪金銻鎢礦床、桃江縣板溪銻礦床、安化縣渣滓溪銻礦床、新邵縣龍山金銻礦床等。

文章根據(jù)控礦因素及礦床成因等，對湖南省內(nèi)銻礦床進(jìn)行了分類，劃分為產(chǎn)于碳酸鹽地層中熱液型銻礦及產(chǎn)于碎屑地層中熱液型銻多金屬礦兩類型，并分別闡述了兩類型銻礦床主要地質(zhì)特征，在系統(tǒng)歸納分析湖南省兩類典型銻礦床地質(zhì)特征、礦床特征、成因及控礦因素的基礎(chǔ)上，初步總結(jié)了湖南區(qū)域內(nèi)銻礦成礦規(guī)律，為湖南省銻礦找礦研究及成礦預(yù)測提供參考依據(jù)。

2 銻礦床分類及礦床特征

2.1 銻礦床分類

根據(jù)控礦因素及礦床成因等，將湖南省銻礦劃為兩主要類型：一是產(chǎn)于碳酸鹽地層中熱液型銻礦，如錫礦山、長城嶺銻礦；二是產(chǎn)于碎屑地層中熱液型銻多金屬礦，如沃溪、板溪、渣滓溪、龍山銻礦等。

2.2 碳酸鹽地層中熱液型銻礦床主要特征

（1）含礦地層巖性組合復(fù)雜。含礦巖系組合一般上部為滲透性弱的巖性組合，如頁巖、泥巖、泥灰?guī)r等，組成的所謂“遮擋層”；下部為滲透性較好的巖性組合，如砂巖。容礦層則為化學(xué)性質(zhì)活潑，孔隙度較大的結(jié)晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r或砂質(zhì)灰?guī)r。

（2）構(gòu)造控礦特征明顯。背斜褶皺控制礦床，主斷層次級羽狀斷裂、橫斷裂、層間破碎的剝離帶是儲礦和控礦構(gòu)造。兩組共軛裂隙的交叉處以及層間褶皺的撓曲鞍部，則是銻礦液賦存的有利場所，往往形成富礦柱、富礦囊。

（3）圍巖蝕變特征。圍巖蝕變以硅化為主，銻礦化均產(chǎn)于硅化蝕變灰?guī)r中，即有硅化才有礦化，硅化為直接找礦標(biāo)志，其次，黃鐵礦化、方解石化、重晶石化也與礦化有一定的關(guān)系。

（4）礦床特征。礦體形態(tài)一般似層狀、透鏡狀，亦有復(fù)雜囊狀、團(tuán)塊狀等。礦石類型有石英—輝銻礦型、方解石—輝銻礦型和石英—重晶石—輝銻礦型。輝銻礦一般呈放射狀、針狀集合體，礦石常呈自形晶結(jié)構(gòu)、半自形晶結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造以塊狀為主，次為晶洞構(gòu)造、角礫狀、浸染狀。礦物共生組合較為簡單，主要有用金屬礦物為輝銻礦、伴生礦物有黃鐵礦。脈石礦物主要為石英，次為方解石、重晶石。

2.3 碎屑地層中熱液型銻多金屬礦床主要特征

（1）其分布多受前震旦系雪峰褶皺基底和前泥盆系加里東基底窿起控制，礦脈主要產(chǎn)于穹窿的核部及其周邊，受壓扭性斷裂和縱向張斷扭性斷裂控制，多成群成組出現(xiàn)，一般呈雁行側(cè)幕式排列，其賦存地層絕大多數(shù)為淺變質(zhì)碎屑巖，尤以板溪群、震旦系、寒武系地層中的板巖、砂質(zhì)板巖更為有利。

（2）礦體一般遠(yuǎn)離深成侵入巖，但部分礦點(diǎn)與中酸性淺成巖脈有空間關(guān)系。

（3）礦體多呈板柱狀、脈狀、透鏡狀、豆莢狀等，呈單脈、復(fù)脈和破碎帶內(nèi)網(wǎng)狀脈等形態(tài)產(chǎn)出，常有膨脹收縮、尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合等現(xiàn)象，與圍巖界線清晰，一般沿傾斜延伸大于走向長度，且有一定的側(cè)伏方向和側(cè)伏角，厚度一般小于1m，品位、厚度變化較大，礦石多呈致密塊狀，條帶狀、角礫狀。

（4）礦石礦物主要為輝銻礦，并伴生有自然金、白鎢礦、黃鐵礦、毒砂，部分礦區(qū)還有少量閃鋅礦、方鉛礦、黑鎢礦、黃銅礦、黝銅礦、輝鉬礦等；脈石礦物主要有石英、方解石、白云石、重晶石、絹云母、綠泥石等。

（5）圍巖蝕變主要有褪色化、絹云母化、硅化、黃鐵礦化、毒砂化、碳酸鹽化、綠泥石化、葉臘石化等，蝕變帶寬數(shù)米至數(shù)十米不等。

3 典型銻礦床特征

3.1 錫礦山銻礦

該礦床屬產(chǎn)于碳酸鹽地層中的熱液型銻礦床。

3.1.1 地質(zhì)特征

錫礦山銻礦產(chǎn)于揚(yáng)子陸塊與南華活動帶之間，城步—桃江區(qū)域性斷裂中。礦區(qū)出露地層主要有泥盆系錫礦山組、佘田橋組，主構(gòu)造線呈NE向展布。礦區(qū)具2個(gè)顯著的構(gòu)造型式，即復(fù)式雁列褶皺和“入”字型斷裂。

復(fù)式雁列褶皺主要由錫礦山復(fù)式背斜組成，軸向NE25°，西翼被西部大斷裂（F75）切割破壞，東翼平緩開闊又被一系列小型呈右行雁列的次一級背斜和向斜所復(fù)雜化。其中飛水巖背斜、物華背斜、童家院背斜、老礦山背斜為礦田最主要的4個(gè)背斜并與成礦關(guān)系密切，組成礦田4個(gè)主要礦床（圖1）。

“入”字型斷裂的主干斷裂即礦區(qū)西部張扭性斷裂帶（F75），俗稱西部斷裂帶，長達(dá)數(shù)十千米，走向NE25°，分支斷裂主要有NE向、NNW向和近EW向3組。

3.1.2 礦床特征

礦體受層位控制明顯，容礦巖石組合為粘土質(zhì)巖、灰?guī)r、砂巖。礦體底部為透水性較好的砂質(zhì)巖石，俗稱“墊層”；礦體頂部為透水性相對較差的粘土質(zhì)巖石，如泥巖、頁巖和泥灰?guī)r等，俗稱“屏蔽層”；含礦巖系為化學(xué)性質(zhì)相對活潑的灰?guī)r。礦體主要產(chǎn)于“屏蔽層”(D3x1+D3s3)下0～45m范圍內(nèi)，按產(chǎn)出細(xì)層不同，自上而下可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體。

Ⅰ號礦體：直接產(chǎn)于屏蔽層0～15m±范圍內(nèi)，礦體形態(tài)簡單，厚度穩(wěn)定，品位富且變化小。

Ⅱ號礦體∶位于Ⅰ號礦體層位之下，受含礦巖系第三分層（D3s2-3）的層位和巖性控制，礦體形態(tài)穩(wěn)定，局部受次級斷裂影響形成富厚礦體。

Ⅲ號礦體∶嚴(yán)格受斷裂控制，礦體總的產(chǎn)狀和斷裂面產(chǎn)狀基本一致，但在原D213、D215、D217、D219和D225、D227小層中，礦體產(chǎn)出較好，形態(tài)呈羽狀、不規(guī)則脈狀、帶狀。

原生礦石為單一硫化銻礦石，幾乎全部為輝銻礦，僅有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦等。氧化礦石主要為黃銻華、銻華、銻赭石等。

圍巖蝕變主要為硅化，與成礦關(guān)系極為密切，其次為黃鐵礦化、重晶石化和碳酸鹽化。

3.2 長城嶺銻礦

該礦床屬產(chǎn)于碳酸鹽地層中的熱液型銻礦床。

3.2.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要有中泥盆統(tǒng)棋梓橋組，上泥盆統(tǒng)佘田橋、錫礦山組和侏羅系紅層等。礦區(qū)為一單斜構(gòu)造，屬劉家—平和背斜的東翼。斷層主要有NNE向和NWW向2組，其中，NNE向斷裂以壓扭性為主，主要有F1、F2、F3、F5等；NWW向斷裂以張扭性為主，主要有F4等。區(qū)內(nèi)小巖體（巖脈）密布，從酸性到基性均有，主要有花崗斑巖、石英斑巖和玄武巖、輝綠巖。

3.2.2 礦床特征

銻礦體均分布于硅化灰?guī)r中，形態(tài)極不規(guī)則，有脈狀、筒狀、囊狀等。輝銻礦呈細(xì)脈狀、放射針狀、致密塊狀產(chǎn)出。礦石礦物主要為輝銻礦，次為黃鐵礦和少量辰砂；脈石礦物主要有石英、方解石等。圍巖蝕變主要是硅化，可分為強(qiáng)硅化和弱硅化，地表發(fā)育鐵帽。除銻礦外，還有鉛鋅銅汞等礦體相伴產(chǎn)出，并各自以獨(dú)立的小礦體成群成帶出現(xiàn)。

3.3 沃溪金銻鎢礦床

該礦床屬產(chǎn)于碎屑地層中熱液型銻多金屬礦床。

3.3.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

沃溪金銻鎢礦床位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺江南地軸的雪峰弧形帶上，南側(cè)鄰近華南褶皺系雪峰邊緣加里東褶皺帶。

礦區(qū)出露地層有元古界的冷家溪群、板溪群，震旦系及上白堊統(tǒng)。冷家溪群—震旦系為一套巨厚的淺變質(zhì)海相沉積碎屑巖組合，白堊系為陸相沉積厚—巨厚層狀紅色砂礫巖。

礦區(qū)構(gòu)造線主要呈EW向和NE向，規(guī)模較大的褶皺構(gòu)造有上沃溪背斜與扁尖向斜。主要的斷裂構(gòu)造有近乎EW向的沃溪逆斷層與柑子坪正斷層。

3.3.2 礦床特征

礦床賦存于板溪群馬底驛組第二巖性段中上部的紫紅色含鈣板巖中（圖2）。按產(chǎn)出形態(tài)可分3種類型。

（1）與巖層產(chǎn)狀一致的層間脈（簡稱層脈）。為區(qū)內(nèi)主要含礦脈體，主要有4條，走向近乎東西，傾向北，賦礦層位厚120～350m，其中最上層的V4為盲脈或半盲脈，單條層脈由多個(gè)含金、銻、鎢石英脈的扁豆體組成。單個(gè)礦體走向長50～350m，厚一般0.1～3m，平均厚0.82m，傾斜延深300～2100m以上，構(gòu)成明顯的板狀礦體，平均品位Au 5～10g/t，Sb 2.5%～5.5%，WO30.22%～0.76%。

（2）依附于層脈的細(xì)脈帶。細(xì)脈帶礦體指平行于層脈或沿不同方向的密集節(jié)理充填的含礦石英脈，一般多出現(xiàn)在層脈的下盤，其與蝕變圍巖一起，構(gòu)成細(xì)脈帶含鎢金礦體，形態(tài)有扁豆體、楔狀和帚狀等。

（3）與層脈呈銳角相交的支脈。亦依附于層脈，規(guī)模小，一般產(chǎn)于層脈下盤，其出現(xiàn)與褶皺過程中的層間滑動時(shí)產(chǎn)生的張裂面相關(guān)。

礦床有用礦物有自然金、輝銻礦、白鎢礦、黑鎢礦，共生礦物主要有黃鐵礦，次有毒砂、閃鋅礦、方鉛礦等。脈石礦物以石英為主，其次有絹云母、方解石、綠泥石等。

近礦圍巖蝕變有褪色化、硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化等，均是找礦重要標(biāo)志。

3.3.3 控礦因素

（1）元古界地層是提供成礦物質(zhì)的主要層位，對金銻鎢元素變質(zhì)再遷具有控制作用。

（2）層間脈的構(gòu)造特征反映了層控與變質(zhì)熱液作用是礦床主要的成礦作用。

（3）礦石的元素組合反映了變質(zhì)熱液成礦的特征。

（4）主要礦物的元素組合產(chǎn)出特征反映了礦物在中低溫變質(zhì)熱液條件下生成。

3.4 板溪銻礦

該礦床屬產(chǎn)于碎屑地層中熱液型銻多金屬礦床。

3.4.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于雪峰隆起的北東段南側(cè)，次級EW向復(fù)式背斜部位，EW向和NNE向構(gòu)造斜接復(fù)合為礦區(qū)構(gòu)造的基本框架。

區(qū)內(nèi)賦礦地層主要為板溪群五強(qiáng)溪組下段雜色板巖，厚180～500m。礦區(qū)褶皺構(gòu)造主要為機(jī)器坪背斜，其兩翼有平行的次一級背向斜存在，并以北翼較為發(fā)育。礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要有EW向和NNE向2組，EW向構(gòu)造為本區(qū)構(gòu)造骨架，形成較早，表現(xiàn)為成礦前和成礦期的構(gòu)造作用，NNE向構(gòu)造改造、復(fù)合（斜接）EW向構(gòu)造，其成生晚于EW向構(gòu)造。礦區(qū)巖漿巖主要為石英斑巖巖脈。

3.4.2 礦床特征

區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦脈及蝕變帶20余條，可分為EW向和NE向2個(gè)脈組，其中NE脈組分布于蔣家沖和舒家庵礦段，V2、V1-1為主礦體脈，EW脈組則主要見于小港礦段。根據(jù)礦石礦物組合特征將礦脈劃分為3種類型，即富銻石英脈型、含銻破碎帶型、含銻石英脈型。

銻礦石中主要金屬礦物以輝銻礦為主，伴有毒砂、黃鐵礦和微量的黃銅礦、白鎢礦、自然金等；脈石礦物主要有石英，夾少量白云石、方解石、絹云母、絹泥石及微量磷灰石、長石等。

圍巖蝕變主要有毒砂化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、硅化、絹云母化、綠泥石化、葉臘石化，常相伴而生，外觀呈褪色帶。

3.4.3 礦床成因

23個(gè)樣品測定結(jié)果顯示，δS34‰變化在7.3～3.3之間，S32/S34變化在22.058～22.114之間，硫同位素組成變化區(qū)間相對較窄，與隕石值僅有較小的偏離，故礦床硫源可能主要來自上地?；虻貧ど畈浚俨糠謥碜缘貧?。礦床主要礦物形成溫度在360℃～130℃，主要成礦階段的礦物形成溫度則在290℃～130℃之間。成礦時(shí)代推測屬燕山期晚期，礦床成因?yàn)橹械蜏責(zé)嵋撼涮蠲}狀銻礦床。

3.4.4 控礦因素

（1）五強(qiáng)溪組下段的雜色板巖具較高的成礦元素背景值，是礦區(qū)有利的賦礦圍巖。

（2）構(gòu)造控礦特征明顯，在斷裂的復(fù)合、弧形突起部位，是富礦體的產(chǎn)出位置。

（3）毒砂礦化是重要的找礦標(biāo)志，各類蝕變疊加位置是找礦的最有利部位。

4 銻礦成礦規(guī)律

4.1 時(shí)空分布規(guī)律

在空間上，省內(nèi)銻礦床主要分布于湘中（如錫礦山銻礦）、雪峰地區(qū)（主要以伴生礦形式產(chǎn)出，如沃溪金銻鎢礦）以及越城嶺和湘南等地。

時(shí)間上，湘中錫礦山銻礦成礦時(shí)代為燕山晚期124Ma±4Ma（胡瑞忠等，2003）；雪峰地區(qū)的伴生銻礦有加里東期成礦（彭建堂等，1998）和燕山早期成礦（史明魁，1992）2種認(rèn)識，近年來，李華芹等（2008）還提出了印支期成礦的認(rèn)識。因此，對雪峰山一帶金銻鎢成礦時(shí)代尚不十分明確。

4.2 控礦因素

4.2.1 湘中地區(qū)

（1）NE向構(gòu)造對銻礦的分布起了明顯的控制作用。

（2）區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，主要分布在盆地的周邊，銻礦的分布一般遠(yuǎn)離深成巖體，尚難看出它們之間的關(guān)系。

（3）構(gòu)造、地層巖性是控制本區(qū)銻礦分布的重要因素，泥盆系地層是最重要的銻礦賦礦層位，志留系、震旦系地層中礦體以層狀、似層狀為主。

4.2.2 雪峰地區(qū)

（1）雪峰弧北東向轉(zhuǎn)東西向的轉(zhuǎn)折部位即安化—溆浦—板溪一帶，以銻為主，鎢次之。

（2）北東向的褶皺及斷裂控制著礦床的分布。

（3）賦礦地層主要為前寒武系地層，其中板溪群五強(qiáng)溪組、震旦系為主要含礦層位，礦體以脈狀為主。