湖南省白果市地區(qū)錫礦成礦地質(zhì)特征及其成礦規(guī)律

高 華，沈亞飛，謝玉華，熊建忠

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三0 一大隊，湖南 長沙 410000）

1 區(qū)域地質(zhì)概括

白果市地區(qū)位于金洞管理區(qū)白果市-土坳-鄢家蓬一帶，區(qū)域上位于華南褶皺帶南嶺緯向成礦構(gòu)造帶中段北緣，北東向攸縣-寧遠深大斷裂、長壽街-雙牌深大斷裂與東西向陽明山-大義山-上堡基底斷裂帶以及北西向陽明山-騎田嶺斷裂帶復(fù)合交匯部位。區(qū)域內(nèi)除缺失志留紀、白堊紀、第三紀地層外，從寒武-第四紀地層均有分布，其中以奧陶系最發(fā)育，出露最完整，組成區(qū)內(nèi)基底地層。

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁強烈，陽明山復(fù)式花崗巖體沿陽明山隆起帶核部呈近EW 向展布，屬晚三疊世侵入產(chǎn)物。區(qū)內(nèi)花崗巖與區(qū)內(nèi)內(nèi)生金屬礦產(chǎn)成礦關(guān)系密切，尤其是鎢錫礦。

本區(qū)共經(jīng)歷了加里東、印支、燕山、喜馬拉雅等四個構(gòu)造階段，構(gòu)造總體以斷裂為主，不同期次的斷裂構(gòu)造彼此錯動、疊加、利用、改造，呈現(xiàn)以EW 向隆起為基底，NNW-SN、NNE 和NE向斷裂為主體，并伴生不同方向組次級斷裂的構(gòu)造格局。

2 研究區(qū)成礦地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露的地層有奧陶系、中泥盆統(tǒng)系，其中以奧陶系地層最發(fā)育，出露最完整，主要圍繞陽明山-塔山穹窿呈環(huán)狀分布，巖性以淺變質(zhì)碎屑巖為主，夾少量板巖，組成區(qū)內(nèi)基底地層。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)的構(gòu)造總體以斷裂為主，區(qū)域性斷裂以NNE、NNW 以及NE 向等三組為主，其次為區(qū)域性大斷裂產(chǎn)生的次級斷裂。

NNW 向斷裂：該組主要有荒塘-白果市斷裂，為區(qū)域性斷裂，規(guī)模較大，構(gòu)造活動也較強烈，并具有多期活動特點。該斷裂走向345°、傾角50°～75°，區(qū)內(nèi)出露長約20km。斷裂構(gòu)造較破碎，主要由硅化角礫巖、硅化碎裂巖為主。根據(jù)構(gòu)造產(chǎn)物，脈體穿插關(guān)系等因素，初步判斷該斷裂帶先后有三次活動：早期為巖石碎裂硅化；第二次硅化巖石再破碎，中晶石英充填及絹云母化；第三次則是由鐵泥質(zhì)膠結(jié)的角礫巖、不連續(xù)的糜棱巖及擦痕明顯，總體顯示了順時針扭動的壓扭性質(zhì)。

NNE 向斷裂：主要有野馬-土坳斷裂和朱家沖-磨石沅斷裂，都為區(qū)域性大斷裂，規(guī)模較大，延伸長，切割深，構(gòu)造活動較強烈，同時具多期活動特點明顯。該組斷裂于加里東期形成，在印支和燕山期重新活動。在區(qū)內(nèi)該組斷裂與成礦關(guān)系密切，為區(qū)內(nèi)主要控礦、導(dǎo)礦斷裂。野馬-土坳斷裂；走向25°，傾向285°～300°，傾角70°～80°，區(qū)內(nèi)出露長約19km，構(gòu)造具有壓扭-張扭-壓扭的多次活動性，由一套硅化碎裂巖、石英脈、含泥質(zhì)裂隙組成。朱家沖-磨石沅斷裂呈舒緩波狀延伸，總體走向20°，傾向北西，傾角30°～70°，區(qū)內(nèi)出露長約12km。斷裂由硅化碎裂砂巖、構(gòu)造角礫巖、網(wǎng)脈狀石英及少量斷層泥等組成，寬1 ～10 余米。

近SN 向、近EW 向斷裂：主要為區(qū)域性斷裂的次級斷裂，為區(qū)內(nèi)錫礦的主要容礦構(gòu)造，該組斷裂成帶近平行、等間距產(chǎn)出。破碎帶由石英脈、云英巖脈及兩側(cè)云英巖化花崗巖及電氣石化花崗巖等充填，破碎帶規(guī)模大小不一，延伸不穩(wěn)定，厚0.3m ～1.5m，傾角一般較陡，最陡時近于直立。，

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，巖體規(guī)模大，侵入期次多，自西向東分別出露陽明山巖體、白果市-土坳巖體。

2.3.1 陽明山巖體

巖體呈東西向出露于陽明山隆起西部，巖體呈巖基產(chǎn)出，侵入時代為晚三疊世。根據(jù)巖相可分為過渡相的中粗粒斑狀二云母二長花崗巖和邊緣相的中細粒斑狀二云母二長花崗巖。

根據(jù)湖南陽明山地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報告對巖體的研究，陽明山巖體巖石屬鋁過飽和酸性巖，據(jù)巖體巖石化學(xué)特征參數(shù)，陽明山巖體巖石屬富鉀的鈣堿性過鋁質(zhì)系列花崗巖，成因類型屬S型花崗巖。巖石分異程度較高。巖石的微量元素Rb、Li、Sn、Bi等元素含量較高，分別為維氏值的3 倍、4 倍、11 倍和50 倍，具有較明顯的濃集特征，表明巖體能夠為區(qū)內(nèi)錫成礦提供了較豐富的成礦元素。

2.3.2 白果市-土坳巖體

位于陽明山復(fù)式花崗巖體東部，由白果市和土坳巖體兩個主巖體及周邊的小巖株組成，侵入時代為晚三疊世。巖體總體呈近東西向展布，斷續(xù)出露長約22km，面積約80km2，沿近東西向基底斷裂侵入于下古生代地層中。巖體巖性基本一致，為中細粒斑狀白（二）云母二長花崗巖。

根據(jù)湖南陽明山地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報告對巖體的研究。白果市-土坳巖體巖石屬鋁過飽和酸性巖，據(jù)巖體巖石化學(xué)特征參數(shù)，巖體巖石屬富鉀的鈣堿性過鋁質(zhì)系列花崗巖，成因類型屬S型花崗巖。巖石分異演化程度較高。巖石中成礦元素Sn 含量較高，平均為32.46×10-6，為維氏值的10 倍，表明巖體中錫元素較豐富，可為成礦提供成礦物質(zhì)，有利于錫礦成礦。

2.4 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)主要氣熱液蝕變主要有云英巖化、硅化、電氣石化、白云母化、電英巖化、鈉長石化、鉀長石化、綠泥石化及多種硫化物化等。蝕變呈線狀分布，主要沿斷裂帶、節(jié)理裂隙密集帶、劈理帶兩側(cè)不均勻分布，區(qū)內(nèi)與錫礦化有關(guān)的蝕變主要為云英巖化、電氣石化、硅化，電英巖化及硫化物化，其中云英巖化、電氣石化疊加部位錫礦化較發(fā)育。

總體而言，蝕變種類越復(fù)雜、蝕變越強、礦化越好。

2.5 錫礦分布特征

區(qū)內(nèi)已知的錫礦床（點）7 處，鎢錫礦點1 處，主要分布于白果市-土坳巖體內(nèi)、外接觸帶，其次分布于陽明山巖體內(nèi)接觸帶，其成因類型均為高溫?zé)嵋撼涮钚汀?/p>

錫礦分布特征：石英脈型錫礦：該類型錫礦受次級斷裂、節(jié)理和裂隙的控制，主要分布于巖體內(nèi)外接觸帶附近，尤其是白果市-土坳-老寨嶺一帶較發(fā)育。在巖體內(nèi)圍巖主要為細粒白云母二長花崗巖，中細粒斑狀白（二）云母二長花崗巖，在外接觸帶為淺變質(zhì)碎屑巖、粉砂-砂質(zhì)板巖。礦體多為薄礦體，呈脈狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，厚數(shù)厘米至1.3m 不等，錫品位一般較高，為0.12%～0.90%。礦石中有用礦物以錫石為主，次為黑鎢礦，顆粒粗大，但分布不均勻，在石英脈兩壁和云英巖脈（或團塊）中較為富集，其次富集在云英巖化花崗巖中。礦脈（體）具有脈壁平直、產(chǎn)狀穩(wěn)定、成群成組分布的特點。圍巖蝕變主要為硅化及云英巖化。錫礦化整體分布不均勻，沿傾向和走向有分段富集的特點。

3 礦床（點）地質(zhì)特征

3.1 地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)地層出露簡單，廣泛出露奧陶系上統(tǒng)天馬山組（圖1），分布于白果市巖體、土坳巖體周邊，構(gòu)成巖體圍巖，巖性為淺變質(zhì)石英砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)板巖和炭質(zhì)板巖。巖體與圍巖有明顯的熱接觸變質(zhì)作用，近巖體處普遍角巖化，整體巖性較脆，節(jié)理裂隙發(fā)育，為錫礦脈的圍巖之一。

區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育，有北北東向、北東向和北北西向三組，熱液活動較明顯，區(qū)內(nèi)有兩條主要斷裂F19、F8，斷裂貫穿全區(qū)，為主要的導(dǎo)礦斷裂，其產(chǎn)生的次級斷裂即本區(qū)的容礦構(gòu)造，控制區(qū)內(nèi)錫礦脈的展布。

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，為白果市-土坳巖體的一部分，自西向東依次出露白果市巖體、土坳巖體，巖性為中細粒斑狀白（二）云母二長花崗巖。

區(qū)內(nèi)蝕變較發(fā)育，與成礦關(guān)系密切的主要為云英巖化，其次為電氣石化，硅化等，蝕變主要沿斷裂帶、節(jié)理裂隙帶呈線性展布，其中云英巖化、電氣石化為該區(qū)重要的找礦標志。

在麻拐漕-綿羊園一帶開展了土壤剖面測量，圈出了W、Sn、Mo、Bi、F 元素組合異常，異常發(fā)育，分布于白果市巖體內(nèi)外接觸帶。異常元素以W、Sn、Mo、Bi 元素為主，規(guī)模較大，面積1.28km2，異常元素峰值較高，其峰值為W296、Sn184、Mo7.75、Bi19.91、F2800（單位10-6）。

3.2 礦化體特征

3.2.1 賦礦部位

礦區(qū)的錫礦主要賦存于巖體內(nèi)外接觸帶中的近東西向次級構(gòu)造破碎帶中及蝕變圍巖中。

3.2.2 礦體分布特征

礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)6 條礦脈，大致呈近東西向展布呈脈狀、似層狀產(chǎn)出，多數(shù)為錫石—石英脈，少數(shù)為含錫云英巖脈。礦脈（體）具有脈壁平直、產(chǎn)狀穩(wěn)定、成群成組分布的特點，礦脈傾向185°～215°，傾角61°～81°，厚0.7m ～1.1m，品位0.28%～1.01%。

3.2.3 錫礦類型

該區(qū)錫礦床類型按其賦存部位及產(chǎn)出形態(tài)有破碎帶蝕變型和石英脈充填浸染型。

3.2.4 礦石礦物成分

礦石金屬礦物以錫石為主，其次為黃銅礦、黑鎢礦、黃鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵氧化物、少量銅藍，脈石礦物有石英、白云母、電氣石、綠泥石等。

3.2.5 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

錫礦主要是以錫石的形式賦存，礦石結(jié)構(gòu)主要為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、柱狀、錐狀結(jié)構(gòu)，錫石部分與片狀集合體狀礦物共生，礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

圖1 麻拐槽礦點地質(zhì)略圖

4 錫礦成礦規(guī)律研究

4.1 錫礦床類型

白果市地區(qū)錫礦工業(yè)類型以石英脈-云英巖脈錫礦為主，成因類型主要為高－中溫?zé)嵋撼涮钚湾a礦。

4.2 礦床時空分布規(guī)律

4.2.1 成礦時間分布規(guī)律

區(qū)內(nèi)錫礦成礦時代屬印支期晚期，與白果市-土坳巖體侵入時間基本一致，表明該區(qū)的錫礦與陽明山復(fù)式巖體的巖漿熱液活動關(guān)系密切。

4.2.2 成礦空間分布規(guī)律

區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的7 個礦床（點）均分布在白果市-土坳巖體內(nèi)外接觸帶中，錫礦點受地層、巖體、構(gòu)造作用共同控制。在白果市-麻拐漕-綿羊園一帶，錫礦脈大致呈近東西向-北西西向展布，土坳-桎木灣-老寨嶺一帶，錫礦脈呈北北西-北東向展布，礦脈沿傾向一般較陡峭，傾角65°～86°，錫礦化分布極不均勻，沿走向及傾向具有分段富集的特征，沿石英脈兩側(cè)礦化較好，錫石多呈細脈狀、星點狀、粒狀分布于石英脈壁處的羽狀節(jié)理裂隙中及蝕變花崗巖中。

區(qū)內(nèi)錫礦體在空間上與該區(qū)花崗巖的侵入形態(tài)和方向有密切關(guān)系，同時受后期構(gòu)造活動（含晚期侵入活動）的影響。從目前發(fā)現(xiàn)的主要礦體來看，在平面上，礦化在接觸界線內(nèi)灣凹陷或舌狀突出處較發(fā)育，如綿陽園、土坳錫礦點，在剖面上錫礦往往產(chǎn)于花崗巖侵入體“背形”構(gòu)造的頂部；此外小巖株、巖脈旁側(cè)，隱伏巖體上方，都是成礦的有利部位。

4.3 控礦因素分析

區(qū)內(nèi)錫礦化受地層、構(gòu)造、巖漿巖、圍巖蝕變等多種因素綜合控制。

4.3.1 地層與成礦的關(guān)系

區(qū)內(nèi)由奧陶紀地層組成的基底地層，處隱伏于深部8km ～13km 處的前震旦紀地層（富含W、Sn、Pb、Zn、Sb、Au等主要成礦元素）之上，在成礦作用上可視為屏蔽層，是石英脈型錫礦的賦礦圍巖之一。區(qū)內(nèi)廣泛出露奧陶系，以淺變質(zhì)砂巖為主，夾板巖，巖石脆性較強，斷裂和裂隙構(gòu)造較容易發(fā)育，為含礦熱液的運移和富集成礦創(chuàng)造了條件。

4.3.2 巖漿巖與成礦的關(guān)系

區(qū)內(nèi)巖漿活動較強烈，為晚三疊世同源巖漿多次脈動侵入的復(fù)式巖體，具“S”型花崗巖地球化學(xué)特征，成因類型屬陸殼重熔型花崗巖類，花崗巖體的源巖均來自中元古代地殼物質(zhì)（變質(zhì)泥巖）部分熔融，各種物源和分異程度的巖漿，均能為內(nèi)生成礦作用直接提供一定豐度的成礦物質(zhì)。巖體巖石中富含F(xiàn)、As、B等有利于礦化的揮發(fā)份，成礦元素W、Sn、Mo、Bi、Rb、Li 等含量明顯高于維氏值，能提供大量的成礦物質(zhì)，是區(qū)內(nèi)主要的成礦母巖。根據(jù)區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)分布特征，區(qū)內(nèi)礦化分帶性較明顯，錫、鎢、鉛鋅、銅、金等礦產(chǎn)位于巖體內(nèi)及其周邊，在空間分布上，具有由巖體中心向外，由高溫（鎢錫）—中溫（銅鉛鋅）—低溫（金）的分帶特點，這些特征體現(xiàn)了成礦與 “S”型花崗巖體的親緣關(guān)系。表明陽明山復(fù)式花崗巖體為錫礦成礦提供了物源和礦質(zhì)活化、遷移、聚集所必需的熱源、熱動力。

4.3.3 構(gòu)造與成礦的關(guān)系

研究區(qū)位于南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶中段北緣，多組深大斷裂的交匯部位，經(jīng)歷了多次構(gòu)造變形，形成了加里東、印支、燕山期三期構(gòu)造行跡，多期次活動的斷裂縱橫交織發(fā)育，主要以北北東向和北北西斷裂最發(fā)育，規(guī)模較大，切割深度大，構(gòu)造活動強烈，具有多期活動特征，成為含礦熔漿和熱液運移的通道-導(dǎo)礦構(gòu)造。區(qū)域性構(gòu)造派生的近東西向、近南北向、北東向組的次級剪性（或先剪后張）斷裂、裂隙、劈理帶，是區(qū)內(nèi)礦脈就位的有利場所，為區(qū)內(nèi)的主要容礦構(gòu)造。研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造控礦作用明顯，總體構(gòu)成基底斷裂控礦—區(qū)域性斷裂導(dǎo)（配）礦—次級斷裂容礦的構(gòu)造成礦體系。

4.3.4 圍巖蝕變與成礦的關(guān)系

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變與成礦關(guān)系較為密切，主要發(fā)育云英巖化、電氣石化、硅化，其中云英巖化、電氣石化與石英脈型錫礦關(guān)系最密切。

4.4 礦床成因探討

區(qū)內(nèi)錫成礦作用與巖漿分異演化密切相關(guān)，礦化作用主要集中于巖漿作用晚期，是印支晚期多次巖漿活動的結(jié)果，同時巖漿為該區(qū)錫礦成礦的主要物質(zhì)來源。

自中生代以來，區(qū)內(nèi)所處區(qū)域范圍內(nèi)處于板塊碰撞擠壓和地殼增厚的構(gòu)造環(huán)境，由于地溫遞增及深部熱源，使地殼巖石發(fā)生局部熔融，地殼巖石重熔形成巖漿，形成的熱液對流并萃取地層中的Sn、W、Cu、Pb、Zn等金屬元素，使成礦元素得到初步富集。

巖漿動力加強并開始多次的上涌侵位，形成多期次、多階段的復(fù)式巖體，Sn、W、Cu 等礦質(zhì)元素隨巖漿上侵，隨著巖漿發(fā)生分異結(jié)晶，早期巖漿侵位成巖，晚期巖漿堿性較強易于Sn、W 等礦質(zhì)保存，作用于早期巖體使礦質(zhì)元素再次得到富集。由于巖漿分異演化，巖漿中的成礦元素再次產(chǎn)生不均勻分配，形成富W、Sn 的巖漿熔體。

富Sn、W 巖漿異動上侵，在侵入體頂部匯聚了大量的富含Sn、W 等成礦物質(zhì)和揮發(fā)份等組分，巖體熔體的體積膨脹，巖體內(nèi)部壓力增大，在壓力梯度作用下，含礦氣熱液沿早期導(dǎo)礦斷裂運移，當運移至頂部時，因具張性特征的層節(jié)理發(fā)育，巖石滲透性良好，含礦氣熱液首先沿其充填，由于上部處于相對封閉狀態(tài)，氣熱液可與花崗巖充分作用，形成厚大的云英巖體，隨著氣熱液中含F(xiàn)-、Cl-礦物的大量析出和溶液性質(zhì)的變化，從而使Sn、W 等金屬絡(luò)合物分解，錫石、黑鎢礦等金屬礦物析出，從而形成了云英巖體型鎢錫礦床。后期在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的作用下，區(qū)域性斷裂活動加劇，產(chǎn)生NNE、NNW-近EW 向斷裂帶，同時隨著花崗巖漿的演化，溶離出富含礦物質(zhì)和揮發(fā)份的富SiO2 非均勻熔漿-熱液，并沿導(dǎo)礦斷裂上升，發(fā)生充填交代作用，當其充填至層節(jié)理中時，形成產(chǎn)狀平緩的似層狀長英質(zhì)脈，而當其充填至次級斷裂構(gòu)造時，形成了產(chǎn)狀陡立的石英-云英巖脈型錫礦脈。

4.5 找礦標志

（1）巖體標志；研究區(qū)廣泛出露陽明山復(fù)式花崗巖體，屬“S”型花崗巖，為印支晚期多次巖漿活動侵入形成，錫礦點（床）主要分布在巖體內(nèi)外接觸帶附近，特別是在接觸界線內(nèi)灣凹陷或舌狀突出處，礦化較為發(fā)育。巖體中發(fā)育的小巖株、巖脈旁側(cè)，隱伏巖體上方，都是成礦的有利部位。

（2）區(qū)內(nèi)的北北東向和北北西向區(qū)域大斷裂是區(qū)內(nèi)的主要控礦斷裂，在其兩側(cè)派生的次級構(gòu)造是良好容礦空間，其產(chǎn)狀急劇變化、分支復(fù)合、疊加改造地段是厚大富礦體產(chǎn)出部位，因此這些次級構(gòu)造（小斷裂、節(jié)理、裂隙）是重要的找礦標志。同時花崗巖體巖漿上侵形成的原生節(jié)理帶控制巖體型錫礦產(chǎn)出，是尋找?guī)r體型錫礦的構(gòu)造標志。

（3）區(qū)內(nèi)蝕變以云英化、電氣石化、硅化為主，云英巖化越強烈礦化情況越好，因此云英巖化、電氣石化是該區(qū)找礦的蝕變標志。

（4）石英脈型錫礦中錫石多富集在石英脈兩側(cè)及蝕變圍巖中，特別是石英脈分支、復(fù)合部位礦化富集，因此該區(qū)的石英脈是本區(qū)的直接找礦標志。

（5）地球化學(xué)標志：成礦元素和伴生元素的地球化學(xué)場高背景區(qū)，有Sn、W、F、Cu、Pb、Zn-Sb 等多元素異常組合，異常強度高、濃集中心和梯度變化明顯，且呈較大規(guī)模的帶狀、面狀分布區(qū) 。