錫礦山銻礦飛水巖礦床控礦規(guī)律和找礦思路

趙志堅，雷 潔，唐代文

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二總隊，湖南 湘潭 411102）

錫礦山銻礦田是世界級超大型銻礦床，銻品產(chǎn)量居世界之最；飛水巖礦床是錫礦山銻礦田的第一大礦床，儲量規(guī)模巨大，找礦潛力好。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域地層出露較全，除缺失中、上志留統(tǒng)、下泥盆統(tǒng)、中三疊統(tǒng)、上侏羅統(tǒng)及第三系上統(tǒng)外，其它地層均有出露（見圖1）。沿盆地周邊主要出露板溪群（Ptbn）～志留系（S）地層，盆地內(nèi)分布上古生代泥盆系以后的地層。其中板溪群淺變質(zhì)巖系和泥盆系上統(tǒng)佘田橋組灰?guī)r段、泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組是區(qū)域內(nèi)銻礦主要賦礦層位。

圖1 錫礦山銻礦田大地構(gòu)造簡圖

1.2 區(qū)域構(gòu)造

錫礦山銻礦飛水巖礦區(qū)位于湘中坳陷盆地的北盆（漣源盆地）中央，城步—桃江、新化—漣源等多個構(gòu)造體系的結(jié)合部位（見圖1），礦床規(guī)模受城步—桃江斷裂帶之F75控制。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

錫礦山礦田出露地層主要為石炭系下統(tǒng)（C1）和泥盆系上統(tǒng)（D3），分別厚1200m和800m。礦區(qū)出露最老地層為D3s2，為本區(qū)主要含礦巖系。

2.2 構(gòu)造

飛水巖背斜是錫礦山復(fù)式“廂形”背斜構(gòu)造的次一級構(gòu)造，是飛水巖礦床的主要容礦構(gòu)造，背斜西翼受主要控礦構(gòu)造牽引往深部延伸形成較好的容礦部位。

F75斷層是城步—桃江大斷裂的重要組成部分，是礦區(qū)主要的控礦構(gòu)造，與其下盤發(fā)育的北東組次級斷裂構(gòu)造共同控制了區(qū)內(nèi)銻礦床的空間定位（見圖2）。

圖2 飛水巖礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造略圖

3 礦床控礦規(guī)律

成礦受構(gòu)造、地層、巖相（巖性）聯(lián)合控制。

3.1 構(gòu)造控礦

飛水巖背斜核部較開闊平緩，具廂狀特征，往兩端傾伏，處于背斜核部和傾伏端的礦體呈層狀、似層狀延伸，規(guī)模巨大。

F75斷層是城步—桃江深大斷裂在漣源盆地中表現(xiàn)最明顯的一段，為一大致平行背斜發(fā)育的走向正斷層，垂直斷距大，為深部礦源提供良好的通道。北北西向、北東向、北東東向次級斷裂和層間破碎帶控制礦體的富集?？偟膩碚f，斷裂、背斜、層間破碎構(gòu)造三者結(jié)合均是主要的控礦構(gòu)造，斷裂構(gòu)造不發(fā)育則成礦條件亦差，長期以來形成了“背斜加一刀”的構(gòu)造控礦模式。

3.2 層位控礦

銻礦的主要賦礦層位為上泥盆統(tǒng)佘田橋組，這套地層具有特殊的復(fù)雜的巖性組合。

（1）佘田橋組上段（D3s3）頁巖段，以鈣質(zhì)頁巖為主，夾少量泥灰?guī)r和薄層灰?guī)r，這種巖石化學(xué)性質(zhì)不活潑，空隙度小，具柔性，起到良好的屏蔽作用，使含礦熱液在其下部聚集沉淀。

（2）佘田橋組中段（D3s2）灰?guī)r段，以中—厚層狀微晶灰?guī)r與生物灰?guī)r為主，夾多層頁巖、白云巖、粉砂巖，總厚220m，分為四大巖性段，28小層，I號礦體賦存于佘田橋組灰?guī)r段第四小段（D3s2-4）；Ⅱ號礦體賦存于佘田橋組灰?guī)r段第三小段（D3s2-3）中；Ⅲ號礦體賦存于斷裂下盤的佘田橋組灰?guī)r段第二小段（D3s2-2）和第一小段（D3s2-1）中；Ⅳ號礦體發(fā)育于斷裂下盤的棋梓橋組（D2q）上部。

（3）灰?guī)r段巖性組合的另一個特點是灰?guī)r及生物灰?guī)r本身，其中夾有紋層狀灰?guī)r和巨厚層狀灰?guī)r交替出現(xiàn)，他們的礦物成分由含鈣高逐漸變到泥質(zhì)成分或砂質(zhì)成分高，且循環(huán)交替出現(xiàn)。這種巖性組合在構(gòu)造應(yīng)力作用下，極易產(chǎn)生層間破碎，虛脫剝離，形成良好的儲礦場所。

3.3 巖相控礦

湘中地區(qū)佘田橋期正處于半封閉海灣沉積環(huán)境，錫礦山銻礦位于海域相臺坪地帶中的混積巖臺坪相，即巖相變化的過渡區(qū)，早期（D3s1）由碎屑巖潮坪相過渡到混積巖臺坪相，表現(xiàn)為以碎屑物為主過渡到鈣、泥質(zhì)和碎屑物混雜沉積；中期（D3s2）逐漸海侵，由碎屑巖潮坪相過渡到碳酸鹽臺坪相，再到碎屑巖潮坪相，大致分為四個沉積旋回，為一鋸齒狀交替旋回結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)復(fù)雜多樣的巖石組合；晚期（D3s3）海水退到碳酸鹽潮間洼地中，沉積了較厚的泥灰?guī)r、頁巖。因此，錫礦山銻礦含礦巖系復(fù)雜的巖性組合和古地理環(huán)境對銻礦極為有利。

4 找礦思路

飛水巖礦床是錫礦山礦田第一大礦床，已探明金屬量近100萬噸，以往勘查認(rèn)為飛水巖背斜往南傾伏至43線出現(xiàn)傾沒狀態(tài)。

通過兩輪危機礦山接替資源勘查發(fā)現(xiàn)，飛水巖39線以南，受北西西向F111、F112斷層影響，飛水巖背斜和F75斷層往西平移，形成了多個“背斜+一刀”的有利部位，通過實施鉆孔驗證并取得了找礦突破，探獲了333銻金屬量約3萬噸，飛水巖邊深部找礦思路從飛水巖中部向南西部轉(zhuǎn)變（見圖3）。

圖3 飛水巖礦區(qū)南端深部找礦遠(yuǎn)景圖

通過勘查認(rèn)為：F75是一條多期次活動的斷裂，它經(jīng)歷了壓扭—壓扭—張扭—壓扭四次以上的活動，該斷層在燕山晚期曾有過一次明顯的張扭活動，使中期以壓為主的構(gòu)造裂隙系統(tǒng)張開，是礦液傾入的主要成礦構(gòu)造期。當(dāng)斷層呈現(xiàn)張扭時，礦區(qū)屏蔽層（D3s3）受構(gòu)造影響往深部牽引與含礦巖石D3s2和D2q灰?guī)r接觸部位容易形成容礦空間，據(jù)此，我們施工多個鉆孔均見到了背斜西翼的工業(yè)礦體，礦體連續(xù)性好，飛水巖南傾伏端深部轉(zhuǎn)折部位之背斜西翼是成礦有利部位（見圖4），找礦從飛水巖南傾伏端轉(zhuǎn)折部位往背斜西翼開始轉(zhuǎn)變，預(yù)期在飛水巖南傾伏端背斜西翼可探獲3萬～5萬噸銻金屬量。

圖4 飛水巖礦區(qū)深部控礦斷層下盤礦體分布特征