湖南省醴陵市石景沖礦區(qū)石景沖銀礦地質(zhì)特征及成礦分析

徐友智，鄭義舟，楊俊楠

（云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院，云南 昆明 650216）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

石景沖銀礦大地構(gòu)造位置位于華南板塊與江南板塊拼接帶附近江南板塊一側(cè)，株潭地體北側(cè)，醴攸裂谷北西側(cè)。處在大南港-潘家沖-石景沖銀、鉛鋅礦成礦帶。

礦區(qū)位于湘東新華夏構(gòu)造體系中的將軍廟—潘家沖次級(jí)隆起帶北段的軸部，軸部主要出露元古界冷家溪群第二、第三組及板溪群的一套厚度巨大的具復(fù)理式特征的淺變質(zhì)砂、板巖，泥盆、石炭、侏羅、白堊系地層分布在隆起帶的東西兩側(cè)。

區(qū)域褶皺、斷裂發(fā)育，可劃分為基地構(gòu)造層和蓋層構(gòu)造層。由于蓋層構(gòu)造層常伸入并切穿基地構(gòu)造層，導(dǎo)致構(gòu)造的復(fù)雜化。

基底構(gòu)造：加里東運(yùn)動(dòng)使早期華夏系構(gòu)造強(qiáng)烈褶皺變形，形成基底構(gòu)造?；讟?gòu)造總體走向北東向，局部近東西向。

蓋層構(gòu)造可分為新華夏北北東向構(gòu)造、南北向構(gòu)造和北西-北北西向構(gòu)造。新華夏北北東向構(gòu)造以25-30°的褶皺為主，局部近南北向。其構(gòu)造行跡主要南起將軍廟，經(jīng)銀礦沖、潘家沖，至王仙斷裂，是區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造。南北向構(gòu)造表現(xiàn)為由南向北一系列軸向南北向復(fù)式褶皺及壓性、壓扭性斷裂。北西-北北西向構(gòu)造以規(guī)模不大的斷裂為主，繼承性活動(dòng)明顯，其早期顯壓扭性、晚期受新華夏構(gòu)造影響，表現(xiàn)為次級(jí)張扭性特征，伴隨有成礦作用，控制了長(zhǎng)壩沖-石景沖銀礦的分布。

區(qū)域上出露印支-燕山期丫江橋復(fù)式花崗巖體，出露面積約260km2，印支期花崗巖呈巖基產(chǎn)出；燕山期花崗巖呈巖柱、巖瘤、巖枝產(chǎn)出。巖體主體為中粒斑狀黑云母花崗巖，第一次補(bǔ)體為細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖；第二次補(bǔ)體為細(xì)粒二云母花崗巖株。從早到晚，巖體成礦元素不斷增加，特別是銀的平均含量，主體0.28ppm，第一次補(bǔ)體0.4ppm，第二次補(bǔ)體2.6ppm，遠(yuǎn)超該地區(qū)銀平均值0.11ppm。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

石景沖銀礦區(qū)位于將軍廟-潘家沖次級(jí)隆起帶北段的軸部，處在北北東向南水沖-中灣-紅洙嶺深大斷裂的上盤，由西向東總體構(gòu)造行跡呈近東西向逐漸轉(zhuǎn)為北西向展布。

2.1 地層

在礦山范圍內(nèi)，出露地層單一，主要出露元古界板溪群馬底驛組地層，沿溝谷局部分布有少量第四紀(jì)殘坡積物。

板溪群馬底驛組：為一套淺變質(zhì)巖碎屑巖建造。巖性為灰綠色－青灰色砂質(zhì)絹云母板巖、千枚狀板巖夾砂巖組合，產(chǎn)狀西部長(zhǎng)壩沖礦段傾向355°～10°、石景沖礦段傾向35°～70°，傾角40°～60°。該巖系厚度大于3000m，與下伏冷家溪群呈整合接觸。巖石風(fēng)化后呈棕黃色到紅棕色。為礦區(qū)含礦層，近礦圍巖為深灰色-灰綠色絹云母板巖、砂質(zhì)板巖，常具細(xì)粒黃鐵礦化、硅化，還可見(jiàn)褪色蝕變。

第四系：由紫紅色、黃褐色亞粘土、砂粘土和巖石碎塊組成。厚度0m～3m。

2.2 構(gòu)造

石景沖礦區(qū)總體為一單斜構(gòu)造，由西至東構(gòu)造行跡由近東西走向逐漸轉(zhuǎn)為北西走向的弧形。以斷裂為主，局部可見(jiàn)小褶曲。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育斷裂破碎帶2組，分別為近東西向轉(zhuǎn)北西向斷裂，主要有F、F1、F7、F8、F9（F8、F9為石景沖礦段坑道內(nèi)揭露的含礦斷裂）等，該組斷裂為礦區(qū)主要控礦、容礦斷裂，其內(nèi)賦存有銀、鉛鋅、金等。近南北向斷裂有F2、F3、F6，為破礦斷層；此外還區(qū)發(fā)育有次級(jí)北西西向羽狀斷裂F4、F5等。

2.3 巖漿巖

整個(gè)石景沖礦區(qū)內(nèi)未見(jiàn)火成巖出露，其180°方向8km～9km處，有印支—燕山期丫江橋中粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖復(fù)式巖體分布。從礦床的水平分帶看，本礦床應(yīng)與丫江橋復(fù)式巖體有一定的成因聯(lián)系。

3 礦（化）體特征

礦區(qū)銀鉛鋅礦體賦存在元古界板溪群馬底驛組淺變質(zhì)巖系中的構(gòu)造破碎蝕變帶內(nèi)，沿走向和傾向連續(xù)性差，多呈透鏡狀或扁豆?fàn)睿种?fù)合、膨縮現(xiàn)象明顯。

3.1 石景沖礦段

銀鉛鋅礦體主要產(chǎn)在F及與F近于平行的F8、F9等壓扭性斷裂內(nèi)，總體走向310°，傾向北東、傾角72-88°。破碎帶厚度變化較大，厚大處斷層破碎帶3m～5m，主要由板巖、砂巖角礫碎塊組成，鈣泥質(zhì)硅質(zhì)緊密膠結(jié)，局部可見(jiàn)黃鐵礦星點(diǎn)、石英團(tuán)斑及細(xì)脈；薄處僅數(shù)厘米，主要由斷層泥構(gòu)成。斷面光滑、波狀起伏，局部反傾。

沿?cái)嗔旬a(chǎn)出的礦體中鉛鋅礦化較弱，據(jù)21個(gè)孔統(tǒng)計(jì)，鉛品位大于0.5%的只有5個(gè)孔，占24%；鋅品位大于0.7%的7個(gè)孔，占33%，僅局部能構(gòu)成一些長(zhǎng)數(shù)米至十多米的不規(guī)則小礦體。而銀礦化相比鉛鋅礦化強(qiáng)，據(jù)8個(gè)地表工程中含銀最高680g/t，平均310g/t，礦體厚1.0m～2.3m，平均1.4m；深部據(jù)10個(gè)工程統(tǒng)計(jì)銀品位50g/t～2850g/t，平均664.8g/t，厚0.8m～6m，平均2.1m，單個(gè)銀礦體長(zhǎng)十多米至四十多米。

1號(hào)含礦破碎帶：為目前石景沖銀礦主采礦體，現(xiàn)已形成200m、160m、120m、80m中段。120m中段以上大部已采空。產(chǎn)在F斷裂中，形態(tài)復(fù)雜，大致呈透鏡狀、扁豆?fàn)?、囊狀，存在尖滅再現(xiàn)的現(xiàn)象，沿走向和傾向連續(xù)性較差，呈透鏡狀、扁豆?fàn)睢⒛覡?，分枝?fù)合、膨縮現(xiàn)象明顯。分布標(biāo)高80m～350m，揭控標(biāo)高大于350m，控制長(zhǎng)約1.2km，工業(yè)銀鉛鋅礦體主要分布在2～5、5～7和8～9線間，厚度0.25m～3.60m，平均1.23m ；平均品位Ag366.85g/t、Au0.23g/t、Pb0.43%、Zn0.58% ；Ag品位變化系數(shù)為72.33%。

2號(hào)含礦破碎帶：部分礦體已采空。產(chǎn)在F8斷裂中，形態(tài)復(fù)雜，大致呈透鏡狀、扁豆?fàn)?、囊狀，具尖滅再現(xiàn)。由兩個(gè)鉆孔及不同中段坑道揭控，工業(yè)銀鉛鋅礦體主要分布在2-5和6-8線間，礦體厚度1.11m～3.28m，平均2.20m；平均品位Ag453.74g/t、Pb0.73%、Zn1.48%；Ag品位變化系數(shù)為0.78%。

3.2 礦石質(zhì)量

經(jīng)對(duì)圍巖及含礦硅化帶進(jìn)行了全分析，從分析結(jié)果可以看出，礦石中SiO2、Fe2O3、Ag、W、Cu、W、Zn、Pb顯著增加，Al2O3、Na2O、K2O、CaO等較圍巖減少。石景沖礦區(qū)原生銀礦石的化學(xué)成分進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，Ag157g/t、Au0.2g/t、Pb0.24%、Zn0.57%、As1.40%、S1.97%、Fe4.49%、Sb0.15%、Al2O39.49%。

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形－半自形晶狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造。

4 成礦階段的劃分

4.1 成礦階段

石景沖銀礦床熱液成礦作用可分為三個(gè)階段。

石英碳酸鹽化階段：此階段以生成大量的石英脈為特征。石英呈自形、半自形晶中－粗粒大脈狀產(chǎn)出。該階段后期有少量鐵白云石和菱鐵礦生成，它們呈團(tuán)塊狀疊加于石英脈上。而微量的黃鐵礦呈中粗粒狀沿裂隙充填。此階段礦物組合簡(jiǎn)單，銀礦化微弱。

石英毒砂黃鐵礦化階段：此階段生成早期的毒砂、黃鐵礦和少量閃鋅礦。呈自形晶細(xì)粒狀，沿第一成礦階段形成的角礫間隙充填膠結(jié)。礦石中礦物組合主要有三種，即石英-毒砂、石英-黃鐵礦、石英-毒砂-黃鐵礦-閃鋅礦-黃銅礦。礦化弱時(shí)呈細(xì)脈狀或細(xì)脈浸染狀；礦化強(qiáng)時(shí)往往形成塊狀。脈石礦物除石英外，尚有少量絹云母和菱鐵礦。此階段是金的主要礦化階段，但未形成獨(dú)立的金礦物。

鉛鋅銀多金屬礦化階段：此階段主要生成閃鋅礦、方鉛礦、塊硫銻鉛礦、銀黝銅礦等金屬硫化物。一般呈半自形-他形晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。此階段礦物生成順序大致為：閃鋅礦、黃銅礦→銀黝銅礦、車輪礦、塊硫銻鉛礦、深紅銀礦→方鉛礦→自然銀。后結(jié)晶的礦物包裹和穿切早期結(jié)晶的礦物，相互間常呈犬牙狀。前一階段生成的石英、黃鐵礦、毒砂被本階段生成的礦物交代后，往往呈殘余狀包裹于本階段生成的礦物中。脈石礦物主要為石英。

礦床表生成礦作用微弱，僅見(jiàn)黃鐵礦、毒砂被氧化后形成褐鐵礦、砷菱鉛礦、臭蔥石等，銀礦物則形成螺狀硫銀礦。

4.2 主要成礦元素的賦存狀態(tài)

銀的賦存狀態(tài)及分配：銀在礦石中以獨(dú)立礦物、機(jī)械混入物、吸附物和金屬互化物四種形式出現(xiàn)。而93.78%的銀以獨(dú)立礦物形式存在。銀在銀黝銅礦中平均含量為21.584%，占銀總量的90.19%；在方鉛礦中的平均含量為2881.67×10-6，占銀總量的1.84%；在塊硫銻鉛礦中平均含量為3530×10-6，占銀總量的4.5%；在閃鋅礦中的平均含量為984.99×10-6，占銀總量的0.63%。其它形式存在的銀僅占2.84%。

鉛的賦存狀態(tài)及分配：鉛的存在形式以方鉛礦、塊硫銻鉛礦和車輪礦等硫化物和復(fù)硫鹽形式為主，以其他形式存在的鉛很少。

鋅的賦存狀態(tài)及分配：礦石中82.46%的鋅以硫化物形式存在，而且?guī)缀跞情W鋅礦，其占鋅硫化物總量的90%以上。

金的賦存狀態(tài)：礦石中金含量一般均小于0.2×10-6，個(gè)別達(dá)2×10-6。以毒砂和黃鐵礦含金量最高，前者平均含金7.3×10-6，后者平均含金5.4×10-6；其次是銀黝銅礦，平均含金4.88×10-6。其他礦物含金甚微，均在0.4×10-6以下。金在毒砂和黃鐵礦中的賦存狀態(tài)有三種形式，一是呈化合物或絡(luò)合物狀態(tài)，二是呈細(xì)而分散的膠體狀態(tài)，三是代替砷進(jìn)入毒砂晶格呈類質(zhì)同像狀態(tài)存在。

由于金含量普遍偏低，分析較為全面的200m中段近千個(gè)樣品中含金大于1×10-6的樣品僅17個(gè)樣，且金主要分布于毒砂和黃鐵礦中，選礦試驗(yàn)中，金絕大部分進(jìn)入尾礦中，不能作為伴生組分富集和回收利用。

砷的賦存狀態(tài)及分配：礦石中有害組分主要為砷，一般含砷達(dá)0.73-2.69%，多個(gè)礦石多元素分析結(jié)果平均含砷1.40%。其在礦石中以硫化物形式賦存于毒砂、黃鐵礦中，占砷總量的97.14%。

4.3 成礦元素的富集規(guī)律

（1）銀、金、鉛鋅的分布嚴(yán)格受斷裂控制，與硅化關(guān)系最為密切。銀的礦化強(qiáng)度遠(yuǎn)大于鉛鋅礦化，頂?shù)装寮皣鷰r中成礦元素含量很低，越遠(yuǎn)離礦體含量越低。

（2）銀、金的形成有階段不同。銀主要形成于第三階段，與鉛鋅礦關(guān)系密切。金主要形成于第二階段，與黃鐵礦、毒砂關(guān)系密切。

（3）斷裂中銀含量變化較大。①礦層的含礦性直接決定了斷裂中銀的礦化程度及變化特點(diǎn)；②礦石類型：斷裂中鉛鋅礦富集地段含銀高，其它礦石類型含銀低，毒砂-黃鐵礦富集的地段含金略高，其它類型的低。③破碎程度：銀與擠壓破碎程度成正比。

（4）礦體的品位變化較大，巖走向和傾向具分段富集和貧化的特點(diǎn)，這與銀黝銅礦的不均勻分布有關(guān)。

（5）含銀礦物中99%以上為銀黝銅礦，其與鉛鋅礦化關(guān)系密切。銀黝銅礦主要分布在鉛鋅礦石中，含量1-3%，局部可達(dá)3%～5%以上。銀黝銅礦的分布與銀礦體邊界基本一致。

（6）礦區(qū)普遍存在厚度與銀品位成反比的現(xiàn)象。厚度變小，銀品位變高；反正厚度增大，銀品位降低。

4.4 礦物同位素特征

礦區(qū)同位素分析結(jié)果如下：

（1）鉛 同 位 素 ：Pb206/Pb20418.371，Pb207/Pb20415.648，Pb208/Pb20438.510，與潘家沖鉛鋅礦的礦石鉛及丫江橋巖體的長(zhǎng)石鉛同位素十分接近，都分布在正常鉛演化曲線上的同一區(qū)域內(nèi)。所計(jì)算出的各參數(shù)值及φ值年齡等接近，均屬現(xiàn)代鉛。表明它們具有相同或相近的來(lái)源。

（2）硫同位素：礦石硫化物同位素組成：δSPy值+0.1‰、δSSP值-0.586～-0.06‰、δSGn值-2.2‰，可見(jiàn)，無(wú)論那種硫化物，其硫同位素組成均接近零值，分布集中，極差僅2.3‰，這與板溪群圍巖中黃鐵礦有明顯差異。此外，δSPy＞δSSP＞δSGn也表明硫同位素基本達(dá)到平衡，反映出硫源較單一，均一化程度較高，推斷硫主要來(lái)自地殼深部。