湖南紅旗嶺錫多金屬礦床成因分析和找礦標(biāo)志

周 雙

（湖南省湘南地質(zhì)勘察院，湖南 郴州 423000）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)位于湖南省郴州市東約15km處，紅旗嶺礦區(qū)位于南嶺緯向構(gòu)造帶中段北緣、湘南著名的千里山—騎田嶺礦集區(qū)東部之東坡礦田，處于郴州—藍(lán)山北東向基底構(gòu)造巖漿巖帶與郴州—邵陽(yáng)北西向基底構(gòu)造巖漿巖帶的交匯部位，是南嶺多金屬成礦帶的重要組成部分。區(qū)內(nèi)地層出露較齊全，褶皺斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁，礦產(chǎn)資源豐富，已查明的礦種主要有鎢、錫、鉬、鉍、鉛、鋅等有色金屬礦產(chǎn)，次為貴金屬銀及鐵、錳等黑色金屬礦產(chǎn)[1]。

2 礦床地質(zhì)特征

紅旗嶺錫多金屬礦產(chǎn)于千里山巖體外接觸帶震旦系下統(tǒng)泗洲山組淺變質(zhì)巖的斷裂破碎帶中，為中低溫—中高溫?zé)嵋毫严冻涮钚湾a鎢及鉛鋅多金屬礦床。本礦床具有礦體形態(tài)較簡(jiǎn)單、規(guī)模大、礦種多、分帶明顯之特征。區(qū)內(nèi)先后發(fā)現(xiàn)53條礦（化）體，其中錫及鎢錫礦（化）體29條、鉛鋅礦（化）體24條。礦體總體走向呈北北東－北東向，走向長(zhǎng)一般數(shù)百米至2600余米，厚一般1.0m~4.5m，礦床以錫、鉛鋅礦為主，次為鎢礦，伴生有銀、銅、砷等；按礦床類型可分為熱液裂隙充填型錫多金屬礦、熱液裂隙充填型鉛鋅礦及熱液裂隙充填型鎢礦；根據(jù)區(qū)內(nèi)礦體產(chǎn)出及分布特征，自西往東可分布有Ⅰ……Ⅵ六個(gè)礦（化）帶，其中Ⅰ礦帶為裂隙充填型錫多金屬礦體、Ⅱ礦帶為裂隙充填型鎢錫礦體、Ⅲ礦帶為裂隙充填型錫鉛鋅礦體、Ⅳ－Ⅵ礦帶主要為裂隙充填型鉛鋅礦體，區(qū)內(nèi)以Ⅴ礦帶礦體最多、而以Ⅰ礦帶礦體規(guī)模最大。

3 礦床成因分析

3.1 成礦物質(zhì)來(lái)源

根據(jù)同位素及地層巖石微量元素測(cè)定資料，區(qū)內(nèi)花崗巖及震旦系泗洲山組淺變質(zhì)巖、泥盆系跳馬澗組砂頁(yè)巖中成礦元素含量與維氏值相比有明顯富集，其中W、Sn、Pb、Zn、Ag等含量均高于維氏值數(shù)倍－數(shù)十倍，表明賦礦地層提供了一定的礦物質(zhì)。

區(qū)內(nèi)礦石硫同位素值δs34主要集中在1.04‰～-8.76‰，一般為±5‰，均＜10‰（表1），硫同位素主要為負(fù)值，且其變化范圍較窄，較穩(wěn)定，表明以富輕硫?yàn)橹?，具重熔型花崗巖漿源硫特征。而礦石鉛同位素與本區(qū)燕山期花崗巖類侵入時(shí)間基本吻合，說(shuō)明鉛主要來(lái)源于燕山期花崗巖體。經(jīng)測(cè)試，鉛同位素組成均一，變化范圍?。ū?），屬單階段演化歷史和單一放射性生長(zhǎng)普通鉛；206Pb/204Pb-207Pb/204Pb坐標(biāo)圖表明鉛為“與重熔花崗巖系列有關(guān)礦床中的鉛”（圖1）；而且，礦石中鉛同位素與千里山花崗巖成礦有關(guān)的長(zhǎng)石鉛同位素在其直角坐標(biāo)圖上成直線分布，表明本礦床的形成與區(qū)內(nèi)燕山早期花崗巖密切相關(guān)，其成礦物質(zhì)來(lái)源于燕山早期花崗巖。

表2 鉛同位素組成表

圖1 紅旗嶺礦區(qū)206Pb/204Pb-207Pb/204Pb投影圖

本礦田內(nèi)錫鎢鉛鋅多金屬礦體圍繞千里山花崗巖從礦床類型、礦石礦物組合、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、圍巖蝕變均呈現(xiàn)由高溫到中低溫，由復(fù)雜到簡(jiǎn)單，由巖體中心向外的不完整的“環(huán)帶”狀分布。并且礦田（區(qū)）內(nèi)礦體受接觸帶構(gòu)造、斷裂破碎帶控制，從另一角度表明礦床的巖漿熱液成因。

綜上所述，從巖體中成礦元素分布特征、礦化蝕變特征、鉛硫同位素特征、礦體賦存空間及分布特征分析，成礦物質(zhì)主要來(lái)源于巖漿源，次為震旦系泥盆系巖層[2,3]。

3.2 控礦因素

第一，地層巖性對(duì)成礦的控制。

震旦系淺變質(zhì)砂巖，其巖石性脆、在地殼運(yùn)動(dòng)中因力的作用易產(chǎn)生碎性形變而形成斷裂破碎帶，因而形成有利的導(dǎo)礦儲(chǔ)礦空間；而絹云母板巖化學(xué)活動(dòng)性差、結(jié)構(gòu)致密，對(duì)礦液起著遮擋及屏閉作用，有利于成礦物質(zhì)的聚集；這種容礦層和遮擋層的有益組合，則形成了有利的賦礦空間，促使成礦物質(zhì)的大量聚集，從而形成了大而富的礦體。

同時(shí)，震旦系泗洲山組和泥盆系跳馬澗組巖石中含有豐富的W、Sn、Pb、Zn、Ag等成礦元素，其含量是維氏值的數(shù)倍—數(shù)十倍，在后來(lái)的成礦作用中，因被激發(fā)活化參與成礦活動(dòng)，促進(jìn)成礦元素的不斷聚集。故而震旦系泗洲山組和泥盆系跳馬澗組地層是區(qū)內(nèi)主要賦礦層位及重要礦源層。

第二，構(gòu)造對(duì)成礦的控制。

區(qū)內(nèi)成礦作用的發(fā)生及礦床的形成，無(wú)論在時(shí)間上、空間上、規(guī)模上都和構(gòu)造環(huán)境有著密切的關(guān)系，有利的構(gòu)造條件，對(duì)不同類型礦床都起著重要的控制作用。

區(qū)內(nèi)F4、F27、F43、F102等眾多的北北東及北東向燕山期及燕山期前被改造的斷裂構(gòu)造，為礦液的運(yùn)移、成礦物質(zhì)的聚集與儲(chǔ)存提供了有益的空間，它們嚴(yán)格地控制鎢錫鉛鋅礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模和分布；而斷裂破碎帶內(nèi)的破碎形式則影響著礦化形式及富集程度，其構(gòu)造破碎帶較寬大、弧形構(gòu)造發(fā)育、內(nèi)部構(gòu)造透鏡體較破碎地段，常為賦礦的有利場(chǎng)所，往往為礦化較好品位較富部位，甚至形成大而富的礦包。

第三，巖漿巖對(duì)成礦的控制。

巖漿巖是巖漿熱液礦床的成礦母巖和成礦熱源，無(wú)論是鎢錫多金屬礦還是鉛鋅多金屬礦都至關(guān)重要。本礦區(qū)位于千里山巖體北東側(cè)外接觸帶，礦區(qū)深部有隱伏的花崗巖體。燕山期重熔型酸性花崗巖漿為區(qū)內(nèi)成礦母巖，其Sn、W、Pb、Cu等成礦微量元素是維氏值的數(shù)倍—數(shù)十倍，為礦床成礦物質(zhì)的主要來(lái)源，同時(shí)還提供了豐富的成礦熱液，伴隨巖漿多期次侵入活動(dòng)，形成區(qū)內(nèi)不同期次的礦化及其疊加復(fù)合現(xiàn)象。

區(qū)內(nèi)鎢錫鉛鋅礦床產(chǎn)于千里山巖體侵位前緣的上部，巖體的侵位部位、侵位深度直接影響鎢錫鉛鋅礦床的分布范圍和成礦的垂直深度，高侵位巖體的前鋒即為成礦的中心部位，在整個(gè)巖漿期后熱液成礦作用過(guò)程中，在礦田內(nèi)由巖體向外依次出現(xiàn)云英巖型—矽卡巖型—熱液充填（交代）型礦床，其成礦分帶明顯，由巖體向外分布高—中—中低溫礦床，即W、Sn、Mo、Bi—Sn、Bi—Sn、Pb、Zn—Pb、Zn、Ag，礦區(qū)鎢錫礦床及鉛鋅礦床即為分布于近巖體接觸帶—遠(yuǎn)離巖體接觸帶的高中溫—中低溫裂隙充填型礦床。

3.3 礦床成因類型

本區(qū)礦體主要產(chǎn)于千里山花崗巖外接觸帶震旦系淺變質(zhì)巖中，嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，礦石礦物常見(jiàn)錫石、黑鎢礦、白鎢礦、方鉛礦、鐵閃鋅礦、閃鋅礦；脈石礦物為石英、綠泥石、絹云母等。礦物包裹體測(cè)溫表明：4礦體中含錫石石英脈錫石的均一溫度360℃~434℃，平均395℃，與錫石毗鄰的石英均一溫度395℃~426℃，平均395℃；礦體中硫化物礦石中方鉛礦、黃銅礦爆裂溫度221℃~279℃，平均257℃；而與其團(tuán)塊狀粗粒方鉛礦伴生的螢石均一溫度為183℃；27、31等礦體鉛鋅礦石中的石英脈均一法測(cè)定值為168℃~244℃，上述結(jié)果表明，本礦床具多階段成礦、從高溫到低溫以中高—中低溫為主的成礦序列。并且，成礦溫度具有明顯的垂直與水平分帶現(xiàn)象：從礦區(qū)北西部到南東部（近巖體接觸帶→遠(yuǎn)離巖體接觸帶），其均一溫度由434℃→203℃→168℃；標(biāo)高550mYDN/550錫石平均溫度395℃、標(biāo)高710m之710中段含錫毒砂方鉛礦中石英平均溫度329℃、標(biāo)高826mCM21鉛鋅礦石中石英平均溫度196℃，其水平方向及垂直方向上，溫度變化均由高到低，顯示由高溫向中低溫過(guò)渡的趨勢(shì)。

根椐礦體的產(chǎn)出部位、形態(tài)特征、與巖漿巖的時(shí)空關(guān)系、礦物組合、成礦溫度及圍巖蝕變等方面的特征，礦床成因類型為高中溫及中低溫?zé)嵋毫严冻涮钚偷V床。

4 找礦標(biāo)志

（1）構(gòu)造標(biāo)志：區(qū)內(nèi)礦體嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，尤其與北北東向、北東向斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。因此，北北東向、北東向斷裂構(gòu)是區(qū)內(nèi)重要找礦標(biāo)志。

（2）蝕變標(biāo)志：圍巖蝕變主要發(fā)育于近礦圍巖及構(gòu)造破碎帶中，呈線狀及帶狀分布，蝕變主要有硅化、綠泥石化、絹云母化等，巖石退色明顯，特別是硅化使巖石堅(jiān)硬抗風(fēng)化力強(qiáng)，常呈正地形突出于地表，易于識(shí)別和追索。當(dāng)硅化伴綠泥石化、絹云母化、毒砂礦化時(shí)常以錫礦化為主，當(dāng)硅化伴綠泥石化、黃鐵礦化等蝕變時(shí)，常與Pb、Zn礦化關(guān)系密切。

（3）鐵錳帽標(biāo)志：硫化物礦石礦物在地表氧化帶因風(fēng)化淋失，使部分褐鐵礦、軟錳礦、鉛礬等殘留而形成褐黑色的土壤（鐵錳帽），在鐵錳帽之下往往有鉛鋅礦（化）體存在。

（4）老窿標(biāo)志：區(qū)內(nèi)采礦歷史悠久，老窿及民窿分布較普遍，并具一定規(guī)模，故老窿是尋找含礦破碎帶或礦脈的直接找礦標(biāo)志。

（5）物化探異常標(biāo)志：區(qū)內(nèi)重砂異常、巖石及土壤異常，具有異常強(qiáng)度高、元素組合復(fù)雜、濃集中心明顯的特征。其原生暈異常其軸向分帶：前暈指示元素為B、As、Sb、Ag，近礦指示元素為B、As、Sb、Ag，Pb、Zn，礦暈元素為Sn、Bi、As、Cu、W、Mo，尾暈元素為Be。

（6）礦床的分帶性標(biāo)志：區(qū)內(nèi)礦體在空間分布上具有一定的規(guī)律性，即垂向上及水平方向上的順向分帶性：從巖體接觸帶至遠(yuǎn)離巖體接觸帶、自下部到淺部，成礦溫度由中高溫向中低溫過(guò)渡分帶，成礦元素具由Sn、Pb、Zn→Pb、Zn（Sn）→Pb、Zn、Ag的礦化分帶與礦石組合。