南嶺成礦帶坪寶礦田地質(zhì)物化探異常綜合研究及找礦預(yù)測

李茂平，黃富年

（1.湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司，湖南桂陽 424400；2.湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊，湖南 郴州 423000）

坪寶地區(qū)位于湘東裂谷系中南段（又稱欽杭成礦帶湘南段或南嶺成礦帶中南段）的桂陽縣境內(nèi)，受我國東部郯～廬斷裂系統(tǒng)南延分支的茶永大斷裂控制。在加里東褶皺構(gòu)造的基底上經(jīng)歷了從中泥盆世至老第三紀(jì)的大陸裂谷階段，為一套陸源碎屑建造夾碳酸鹽建造、硅質(zhì)巖建造、含煤建造、火山陸屑建造、類磨拉石建造的巖石?？傮w表現(xiàn)為“中泥盆紀(jì)、早石碳紀(jì)南高北低”和“早二疊紀(jì)北高南低”的兩個主要“金屬高含量層帶”。印支-燕山期的巖漿活動極為頻繁，以中酸性巖體為主，為富硅富鉀、貧鈉貧鈦貧鈣貧鎂的堿性或鈣堿性系列的巖石，其中燕山早期、中期為區(qū)內(nèi)的主要成礦期。礦田內(nèi)Cu、Pb、Zn等資源豐富，礦產(chǎn)總的特征是與巖漿巖有關(guān)的礦產(chǎn)規(guī)模大、品位高；與巖漿巖無成因聯(lián)系的礦床則規(guī)模小、品位低。

1 礦田地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)特征

1.1 礦田地質(zhì)特征

坪寶礦田內(nèi)出露地層主要為上泥盆～二疊系，以石碳系分布最廣。巖漿熱液礦床主要賦存于石磴子組上部不純灰?guī)r中，其次為測水組砂頁巖、梓門橋組和壺天群組白云巖。低溫?zé)嵋盒徒疸y礦床主要賦存當(dāng)沖組底部頁巖和瘤狀灰?guī)r中，其次為棲霞組上部碎裂泥晶灰?guī)r［1］。

坪寶礦田內(nèi)主要為南北向褶皺斷裂帶，總體往南收斂，向北撒開，在平面上呈“帚狀”構(gòu)造，剖面上呈系列的疊瓦式構(gòu)造如圖1所示［2］。構(gòu)造對成巖成礦起著主導(dǎo)作用，“茶永深大斷裂”為中國東部郯廬大斷裂南延的分支，走向為北東40°，活動時間長，控制著區(qū)內(nèi)沉積建造、巖漿建造、含礦建造和構(gòu)造變形的差異分布。其地表斷裂附近表現(xiàn)為強烈的擠壓變形、拗陷及硅化帶分布，金銀礦主要產(chǎn)于斷裂上盤。“近東西、北西西向基底斷裂”主要有黃沙坪～瑤崗仙進(jìn)東西向斷裂，火田～何家渡北西西向斷裂，在空間上與茶永斷裂勾通，為深部熔漿、重金屬、揮發(fā)組分上升的通道，控制著區(qū)內(nèi)巖帶和礦段的分布格架，與北西向、南北向、北東向基底斷裂交匯部位控制著多金屬礦床的就位［3］。“蓋層構(gòu)造”主要特征（表現(xiàn)）區(qū)域復(fù)式向斜控制成礦帶，區(qū)域復(fù)式向斜中的次級窿起區(qū)控制著礦區(qū)或礦床產(chǎn)出，褶皺構(gòu)造線的拐彎處控制著礦床的產(chǎn)出，次級倒轉(zhuǎn)背斜的軸部及傾伏端是尋找隱伏巖體和盲礦體的有利地段，次級倒轉(zhuǎn)向斜為脈狀或網(wǎng)狀礦體的富集場所，區(qū)域性Ⅰ、Ⅱ級斷裂構(gòu)造（或發(fā)育于次級倒轉(zhuǎn)背、向斜倒轉(zhuǎn)翼的高角度逆沖斷裂）為區(qū)內(nèi)主要導(dǎo)巖導(dǎo)礦控礦構(gòu)造，巖體接觸破碎帶構(gòu)造為區(qū)內(nèi)有利儲場所，發(fā)育于次級倒轉(zhuǎn)背斜正常翼的走向逆掩斷裂為主要容礦構(gòu)造。

坪寶礦田內(nèi)大小巖體130多個，均燕山期早～中期，主要類型有英安質(zhì)凝灰角礫巖、英安質(zhì)流紋斑巖、花崗閃長斑巖、石英閃長斑巖、花崗斑巖、石英斑巖、云斜煌斑巖、輝綠玢巖。為一套陸相淺成～噴出相次火山、火山巖系［4］。

圖1 湘南坪寶地區(qū)區(qū)域構(gòu)造綱要圖

1.2 地球物理特征

遙感影象顯示區(qū)內(nèi)線性影象和環(huán)影象極為發(fā)育，巖體呈東西、北東、近南北及北西向成群成帶、環(huán)套環(huán)展布。坪寶礦田位于近東西向的大坊～寶山～博石嶺與北東向的六合圩～黃沙坪～博石嶺兩條線性構(gòu)造帶構(gòu)成的“三角地帶”及環(huán)形構(gòu)造的集中區(qū)。

地層、巖（礦）石的密度特征，磁性特征，電性特征（極化率和電阻率），表明區(qū)內(nèi)銅、鉛、鋅硫化礦石及其蝕變、礦化巖石具有高極化、低電阻率、高密度的特點；酸性～中酸性巖體具有低極化、低電阻率、低密度、弱磁化率特點；各類沉積巖石中二疊系、測水組、錫礦山組電阻率相對較低，壺天群組、梓門橋組、石磴子組電阻率相對較高。

1.3 地球化學(xué)特征

區(qū)域元素地球化學(xué)場，根據(jù)騎田嶺西北區(qū)多元素趨勢，Cu、Pb元素圍繞寶山礦田形成及其明顯的趨勢中心，本區(qū)處于親硫元素的成礦場［2］。

2 礦田地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)綜合找礦模型

2.1 地質(zhì)勘查模型。

最佳的成礦構(gòu)造環(huán)境：陸內(nèi)地體俯沖帶（如茶永深大斷裂）內(nèi)及其附近，或有近東西、北西西向基底大斷裂與其溝通的區(qū)帶為多金屬礦床有利找礦區(qū)。據(jù)茶永深大斷裂東、西兩側(cè)沉積建造、巖漿建造、構(gòu)造變形、圍巖蝕變、成礦特征的明顯差異分布，反映出各自獨特的成礦地質(zhì)環(huán)境，從而說明該斷裂帶具有陸內(nèi)地體俯沖帶特征，為極有望的成礦地質(zhì)構(gòu)造。如具體體現(xiàn)：茶永斷裂帶及附近，處于強烈擠壓的應(yīng)力環(huán)境，俯沖斷裂發(fā)育，有利形成石英脈型、熱泉型Au礦床；離開茶永斷裂帶，處于局部拉張的應(yīng)力環(huán)境，沉積堆積增加，揮發(fā)組分加速上升，有利于深部鈣堿性巖漿的上升侵位、噴發(fā)，多金屬成礦元素的遷移、富集，是尋找矽卡巖型、斑巖型 Cu、W、Mo、Bi、Sn、Pb、Zn、Au、Ag等高、中、低溫?zé)嵋旱V床的有望區(qū)。遠(yuǎn)離茶永大斷裂帶，處于剪切的應(yīng)力環(huán)境，逆掩斷裂發(fā)育，有利于尋找斷裂破碎帶型低溫?zé)嵋篈u、Ag礦床。

多組基底斷裂交叉，并且有蓋層的EW或NW向控巖斷裂（或巖帶）與SN或NE向走向斷裂疊加，且同處于區(qū)域復(fù)式向斜中測水與石磴子組組成的次級隱伏短軸背斜部位，是最有利的控巖、控礦構(gòu)造，是尋找隱伏巖體或隱伏礦床的最佳地段。其倒轉(zhuǎn)翼的逆沖斷層、正常翼的逆蓋斷層、背斜軸部的壓型破碎帶、層間破碎帶、虛脫空間、隱伏巖體接觸破碎帶以及其組合構(gòu)造是成礦溶液的主要富集場所。礦體（化）定位深度一般在1 km以內(nèi)。

最佳容礦層位：Cu、W、Mo、Bi、Sn、Pb、Zn、Au、Ag等多金屬礦床主要產(chǎn)于石磴子組中上部薄～中厚層狀的不純灰?guī)r中，其次為測水組砂頁巖、梓門橋組、壺天群組白云巖中；Au、Ag等礦床產(chǎn)于當(dāng)沖組底部瘤狀灰?guī)r段或棲霞組頂部的碎裂泥晶灰?guī)r中。最有利的巖石組合為砂頁巖加含泥碳質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，其中砂頁巖對成礦溶液的上升起著阻擋層的作用。

礦床組合分帶、圍巖蝕變分帶是預(yù)測隱伏礦床、進(jìn)行綜合找礦的有利證據(jù)。具體表現(xiàn)巖體內(nèi)為西脈狀、網(wǎng)脈狀、侵染狀、斑巖型Cu礦，接觸帶為高中溫矽卡巖型 Fe、Sn、W、Mo、Bi礦，近接觸帶圍巖為中溫溶液充填型：Cu、Pb、Zn礦，遠(yuǎn)離接觸帶為中低溫中低溫?zé)嵋撼涮頟b、Zn、Ag礦，地表或近外圍為風(fēng)化淋慮型錳礦或鐵、錳黑土，其中富含 Pb、Zn、Ag、Mn等元素組合。礦體分布于矽卡巖化、大理巖化的蝕變范圍內(nèi)，遠(yuǎn)礦圍巖主要表現(xiàn)為鐵錳碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、重結(jié)晶作用，指示著近圍或深部有巖漿熱液活動或成礦作用，是尋找隱伏礦床、隱伏巖體的間接找礦標(biāo)志。

出露地表的燕山期中酸性巖漿巖脈、巖枝、巖瘤發(fā)育，是預(yù)測深部隱伏巖體的有望前提；巖漿巖種類復(fù)雜，鉀化有利于成礦元素的分異、疊加富集，是尋找隱伏礦床的有望地段。

遙感NNE、SN、EW、NW向線性構(gòu)造交匯、環(huán)型構(gòu)造疊加組合是成礦的有利部位，可作為圈定找礦靶區(qū)的依據(jù)。

2.2 地球物理勘查模型。

區(qū)域重力低異常、重力異常等直線局部拐彎的內(nèi)外測以及次一級局部低值異常邊緣，是尋找隱伏酸性巖體、隱伏礦床的有望靶區(qū)。

區(qū)域航磁負(fù)異常中有正異常，中異常中有負(fù)異常，正、負(fù)相伴隨異常區(qū)多為隱伏酸性巖體、隱伏礦床的位置。地磁的磁變異常區(qū)反映礦床外帶鐵錳碳酸鹽化蝕變，可作為尋找隱伏巖體、隱伏礦床的間接標(biāo)志。

局部磁異常、重力異常區(qū)，并有高極化率、低電阻率異常相迭加，是尋找隱伏礦體的有利地段。

2.3 地球化學(xué)勘查模型。

坪寶區(qū)內(nèi)化探分散流、次生暈、原生暈成礦原生組合好，異常范圍大，濃度值高，中心明顯的地段找礦有利。As元素與該礦床主要成礦元素的相對排列位置（K值），可以表明礦床的剝蝕現(xiàn)狀，礦床埋藏深，近礦指示元素（Sn、Cu、W、Pb、Zn）都未達(dá)到地表，指示區(qū)內(nèi)注意前緣暈元素異常地段的找礦工作。

礦床元素分帶明顯，由隱伏巖體向外：“W、Mo、Bi、Sn、Cu”→“Cu、Pb、Zn”→“Mn、Au、Ag、Sb、Hg”，說明運用外帶元素組合評價隱伏礦床，從而達(dá)到綜合評價、預(yù)測目的。

3 找礦靶區(qū)預(yù)測

根據(jù)礦田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造特征，結(jié)合成礦模式及綜合找礦勘查模型，預(yù)測找礦靶區(qū)。Ⅰ級成礦預(yù)測區(qū)為大坊北區(qū)和寶山竹子嶺區(qū)，是尋找大中型鉛鋅銀等多金屬礦的有望地段。Ⅱ級成礦預(yù)測區(qū)為馬鞍嶺區(qū)，是尋找中小型鉛鋅銀礦床的有利地段。Ⅲ級成礦預(yù)測區(qū)為博石嶺區(qū)，是尋找金銀礦床的潛力區(qū)，如圖2所示。

大坊北區(qū)：位于寶山～大坊斑巖型Pb、Zn、Ag等多金屬成礦帶內(nèi)，為大坊已知Pb、Zn、Ag、Au礦床北部。出露地層為石炭系下統(tǒng)石磴子組灰?guī)r～二疊系上統(tǒng)斗嶺組砂頁巖。NWW向火田至何家渡的基底大斷裂與SN、NW向的基底斷裂在此交匯。推斷有陡立的隱伏巖株產(chǎn)出。地表層近EW向F2斷裂與近 SN向 F1、F3、F5、F9斷裂交錯疊加，是形成大型礦床的有利地段。

寶山竹子嶺區(qū)：位于寶山西部鉛鋅銀礦床F5斷裂以西竹子嶺。寶嶺背斜、寶山西向斜、F21斷裂等主要控礦斷裂均延伸至此區(qū)，即寶山西成礦帶有繼續(xù)西延續(xù)趨勢，為成礦潛力區(qū)。

馬鞍嶺區(qū)：位于猴子嶺區(qū)以北，官溪～寶山的巖帶內(nèi)，出露地層為石炭系下統(tǒng)石磴子組灰?guī)r～二疊系上統(tǒng)斗嶺組砂頁巖，猴子嶺背斜向北傾伏延伸。區(qū)域重力異常在此明顯拐彎，并位于官溪遙感環(huán)型影像構(gòu)造中，為找礦重點區(qū)域。

圖2 坪寶礦田找礦靶區(qū)預(yù)測圖

博石嶺區(qū)：位于坪寶礦田靠東部，為桂陽何家渡近東西向的基底斷裂與茶永深大斷裂的復(fù)合部位。重力布格異常等直線在此明顯扭曲，并顯示重力低異常平臺。出露地層主要有二疊系長興組、斗嶺組、當(dāng)沖組、棲霞組、石炭系壺天群組。區(qū)內(nèi)出露300 m×100 m的“全硅質(zhì)”角礫熔巖，呈洼地產(chǎn)出，梳妝石英脈網(wǎng)狀穿插，有細(xì)脈狀黃鐵礦化?！叭栀|(zhì)”熔巖中Au含量達(dá)50×10-9，Ti元素含量偏高。說明深處與地殼深部的巖漿活動有關(guān)，深部存在超淺成的次火山巖，參照斑巖型金礦的成礦模式，該區(qū)酸帽體下部及斷裂交叉部位，容易形成侵染狀。網(wǎng)脈狀、角礫狀的金礦床，是尋找斑巖型金礦的有望地段。

4 結(jié) 論

根據(jù)礦田找礦勘查模型，找礦預(yù)測區(qū)分為三個等級，其中Ⅰ級成礦預(yù)測區(qū)為大坊北區(qū)和寶山竹子嶺區(qū)，是尋找大中型鉛鋅銀等多金屬礦的有望地段。Ⅱ級成礦預(yù)測區(qū)為馬鞍嶺區(qū)，是尋找中小型鉛鋅銀礦床的有利地段。Ⅲ級成礦預(yù)測區(qū)為博石嶺區(qū)，是尋找金銀礦床的潛力區(qū)。