湖南新化錫礦山銻礦成因分析

李玲，陳鋅

（成都理工大學(xué)， 四川成都 610059）

1 地質(zhì)概述

錫礦山銻礦田位于湖南省祁陽(yáng)弧構(gòu)造北翼，馬山-龍山東西隆起的北側(cè)，屬新化-漣源褶皺帶。礦區(qū)地層主要有中上泥盆統(tǒng)和下石炭統(tǒng)的淺海及濱海相沉積碳酸鹽巖層，間夾砂頁(yè)巖。此外，礦區(qū)旁還有一條N30°E向、長(zhǎng)12km、寬3m～5m，傾角大于80°的云斜煌斑巖［1］。

含礦硅化巖體主要賦存于上泥盆統(tǒng)佘田橋組，其次為中泥盆統(tǒng)棋子橋組。礦田為一短軸背斜，為礦田主要儲(chǔ)礦構(gòu)造；西側(cè)有-NNE向大斷層通過，切割背斜西翼，為主要熱液上升通道［2］。含礦硅化巖體主要緊靠以頁(yè)巖作蓋層之下，呈似層狀產(chǎn)出，其次在斷裂附近，呈交錯(cuò)狀產(chǎn)出，是受構(gòu)造破碎帶控制的。

2 礦化特征

礦石物質(zhì)成分簡(jiǎn)單，主要金屬礦物為輝銻礦及其氧化物（銻赭石、銻華），其次有少量的黃鐵礦。脈石礦物由單一的石英漸變?yōu)槭?方解石或方解石，其間見少量重晶石和螢石。輝銻礦的成礦溫度經(jīng)爆裂法測(cè)定為145℃～305℃［4］。

輝銻礦的礦化可分為三個(gè)階段∶第一階段，形成的是硅化巖，只有少量輝銻礦作星點(diǎn)狀或細(xì)小針狀散布于硅化巖中，組成浸染狀礦石，工業(yè)價(jià)值不大；第二階段，為沿硅化巖裂隙充填含礦石英脈，構(gòu)成石英-輝銻礦型礦石，為主要成礦期；第三階段，輝銻礦主要與方解石共生，構(gòu)成方解石-輝銻礦型礦石。

3 硅化作用

硅化作用是熱液與灰?guī)r（圍巖）起交代反應(yīng)而成硅化巖。因此根據(jù)未硅化灰?guī)r與硅化灰?guī)r化學(xué)分析對(duì)比，見表1。

從表中可知，灰?guī)r經(jīng)硅化作用變成硅化巖，其物質(zhì)遷移（出、入）變化情況是：①組分的置換（加入與帶出）可達(dá)80%以上。②SiO2、FeO、Sb是加入的組分。SiO2是與硅化強(qiáng)度成正比。③CaO、MgO、Na2O、MaO、灼失量是帶出的組分。④A12O3、Fe2O3、K2O、P2O3、TiO2有的是帶出的組分，而有的是加入的組分。

圖1 湖南錫礦山銻礦床地質(zhì)圖（改自彭建堂［3］）Fig.1 Geological map of tin ore hill antimony deposit in Hunan(changed from Jiantang Peng ［3］)

4 礦石物質(zhì)來源的分析

（1）地層中的元素豐度，是當(dāng)前許多礦床學(xué)者十分重視的，因此將礦田地層化學(xué)分析結(jié)果表列出，見表2。

含Sb最低的地層為馬牯腦段灰?guī)r（5mg/L），最高的地層為歐家沖段砂頁(yè)巖（45.3mg/L）。但礦體主要是賦存在上泥盆統(tǒng)佘田橋組（含Sb0.54mg/L～24.6mg/L），次為棋子橋組（含Sb10mg/L～20mg/L），而蝕變硅化層（巖）平均含Sb則為609.5mg/L（104樣），比地層中的Sb高數(shù)十倍以上。可見礦田中任何硅化巖都比未硅化灰?guī)r含Sb量高十至數(shù)十倍以上，這說明Sb是加入的，是熱液帶進(jìn)的。

（2）從礦區(qū)硫化礦物的硫同位素組成來看，見表3，硫的來源是較復(fù)雜的，有的近似隕石硫，有的類似沉積巖中來的硫，其變化現(xiàn)律，有待研究。但從礦區(qū)附近出現(xiàn)煌斑巖脈，可說明礦區(qū)在成礦之前曾有過深源巖漿活動(dòng)，故主要含礦熱液來自深源巖漿亦有可能。本類礦床與粵北梅花街，樂家灣等處銻礦同一成礦類型，是屬于低溫?zé)嵋航淮V床［6］。

5 結(jié)論

①?gòu)奈垂杌規(guī)r和硅化灰?guī)r的成分含量的變化上來看，組分帶入與帶出的占比高于80%，且SiO2的加入占比決定著硅化作用的強(qiáng)弱，這也是輝銻礦礦化為石英-輝銻礦的主要原因。

表1 錫礦山銻礦床中的未硅化灰?guī)r（圍巖）與硅化灰?guī)r主要化學(xué)成分表［5］ /%Tab.1 The main chemical composition of unsilicified limestone(surrounding rock)and silicified limestone in Tin Mine antimony deposit［5］ /%

表2 錫礦山礦區(qū)各地層元素含量統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistics of element contents in different parts of tin mine area

表3 新化錫礦山礦田硫同位素δ34S統(tǒng)計(jì)表Tab.3 Sulfur isotope δ34S in Xinhua tin mine field

②而從不同地層的元素豐度上來看，硅化巖與未硅化巖在Sb含量上的差距，再結(jié)合礦區(qū)范圍內(nèi)存在煌斑巖脈的地質(zhì)基礎(chǔ)，初步可以推斷，組分的遷移是由熱液交代造成的。即錫礦山大型銻礦的成因?yàn)?，深源巖漿侵染蝕變，在硅化作用下，產(chǎn)生的石英-輝銻礦型礦床，從成礦原因上來說，屬于低溫?zé)嵋航淮偷V床。