東安牛頭寨地區銻礦床成礦規律及前景分析

何立斌，黃　寅（湖南省地質礦產勘查開發局四一八隊，湖南 婁底 417000）

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東安牛頭寨地區銻礦床成礦規律及前景分析

何立斌，黃寅（湖南省地質礦產勘查開發局四一八隊，湖南 婁底 417000）

本區銻礦受巖性及構造控礦明顯，礦體呈脈狀主要產于寒武系底部含炭硅質板巖、留茶坡硅質巖及倒轉背斜轉折端，受北西向、北北西向及北東向斷裂相交部位。根據相關研究數據顯示，銻礦床中的硫同位素的組成與巖漿硫的特性非常相似，并且其中還混雜了部分圍巖沉積硫。石英中的氫氧同位素組成能夠很好地體現巖漿流體與變質水混入溶液后的諸多特征，包裹礦物物質爆裂的平均溫度為157℃。包裹石英物質成分測試結果顯示礦液為K-Na-Ca-Cl型富硅的弱堿性溶液，礦床的成因確定為巖漿期后中低溫熱液脈狀充填礦床。與湘中區的渣滓溪銻礦（大型銻礦床）、龍山銻金礦床（大中型銻金礦床）的成礦特征對比，三者具有一些共性，推測在礦區中深部存在龍山式銻金礦床，且礦藏儲量豐富。

銻礦床；賦礦地層；中低溫熱液充填礦床

1　前言

牛頭寨礦區位于湘中南區，面積約120km2，區內礦藏豐富，主要礦床有鎢、銻、金、鉛鋅礦等。成礦地質條件較好，經過近幾年的普查，銻礦資源增量顯著，具有很好的找礦前景。

2　區域地質概況

牛頭寨銻礦床位于華南褶皺系北西緣，祁陽弧南翼，越城嶺—四明山北東向串珠狀隆起帶中的牛頭寨隆起區中部。區域出露的地層主要有震旦系、寒武系，泥盆系呈角度不整合于上。其中震旦統上統留茶坡組硅質巖及寒武系中下統泥質硅質巖為該區主要賦礦層位。

區域內褶皺、斷裂構造發育。成生于印支期的牛頭寨復式背斜為區內的主體構造格架，由一系列次級北北東-北東向的緊密斜歪-倒轉褶皺雁行排列而成，東部以倒轉褶皺為主，西部多為斜歪褶皺。

魏家沖-江田斷裂（F1）縱貫南北，為區內最大的區域性斷裂，傾向東，傾角60～80°，破碎帶寬小到幾米至幾十米達到幾百米，具碎裂化、片理化、糜棱巖化、硅蝕化現象具多次活動的特征，其西盤上升斷塊內，成生于燕山期的北北東向陡傾角斷裂發育，大多切斷NNW、NW向斷裂，與牛頭寨復式背斜一同控制著區內銻礦體的分布（圖1）。

圖1　東安縣牛頭寨地工地質略圖

礦區西側見數條花崗斑巖脈，充填于北西向斷裂中，東側見3條近南北向煌斑巖脈，在坑道中見其被礦脈錯斷。

3　礦床地質特征

區內銻礦脈主要產于礦區東側線江沖、西側大瓜沖兩地段，通過近期普查地質工作，在礦區中部大硐子往東至線江沖地段發現以210號脈為主的多條北西西向礦脈。礦脈嚴格受斷裂控制，NNE、NNW、NW、EW向次級斷裂控制著礦脈展布及縱、橫方向的延伸，礦體產狀大多與斷裂產狀一致，礦體形態一般呈脈、透鏡狀產出，但在斷裂交匯部位及旁側羽狀裂隙中，礦體一般呈囊狀、串珠狀產出。礦脈大多呈陡傾斜，沿走向和傾向膨脹狹縮、尖滅再現，具成組、成帶分布的特點，主要發育北西向、北西西向及北東向三組（表1）。

表1　東安縣牛頭寨礦區輝銻礦脈特征表

3.1北西向組礦脈

該組礦脈以線江沖地段2、3號脈為代表，分別有4、2-1、2-2等礦脈。該組礦脈大體平行展布，脈長200～2560m不等，傾向南西，傾角55～88°。銻礦體均產于礦脈內，產狀與礦脈一致，單個礦體走向長16～270m，厚0.15～6.00m不等，呈脈狀、串珠狀、透鏡狀和囊狀產出。富礦體賦存狀態受巖性及構造制約明顯，主要產于圍巖為留茶坡組硅質巖、寒武系中下統底部泥質硅質巖及倒轉背斜正常翼與倒轉翼轉折端部位 （圖2），少量分布倒轉背斜正常翼個別地段，而圍巖為金家洞組的板巖和云質灰巖時，僅偶見礦化現象。礦脈亦被多條橫向斷層切斷錯開，具分支、復合關系。坑道內2、3號脈被北北西向組礦脈切割而錯移幾米至幾十米不等。

3.2北西西向組礦脈

該組礦脈以大瓜沖地段7、6-4號脈、線江沖地段6、11號脈、礦區中部210號脈為代表。受近北北東向斷層切割影響，走向上極不連續。礦脈主要由大體平行展布的石英脈及脈內的碎裂化、硅化角礫及板巖組成，地表礦化較差，坑道內可見浸染狀、塊狀輝銻礦。脈長50～2000m不等，傾向南西，傾角56～88°。銻礦體均產于礦脈內，產狀與礦脈一致，單個礦體走向長15～180m，厚0.10～4.00m不等。富礦體賦存狀態受巖性及構造制約明顯，在大瓜沖地段主要產于圍巖為留茶坡組硅質巖、寒武系中下統底部泥質硅質巖硅質巖與北東向、北西向二組斷裂交匯處，在線江沖地段產于圍巖為留茶坡組硅質巖、寒武系中下統底部泥質硅質巖硅質巖倒轉背斜正常翼與倒轉翼轉折端部位。而礦區中部210號脈在大硐子地段賦礦圍巖為洪江組板巖及江口組石英砂巖部位均見到銻礦透鏡體，往東在坑道內見鉛鋅銻組合礦體。該組礦脈大部被北東向斷裂切斷，而不連續。

圖2　東安縣牛頭寨地區2、3號脈賦礦特征對比縱投影圖

3.3北東向組礦脈

該組礦脈以大硐子地段201、202號脈為代表，大瓜沖地段301、302、303號脈。礦脈大體平行展布，脈長20～4300m不等，傾向南西，傾角35～88°。銻礦體均產于礦脈內，產狀與礦脈一致，單個礦體走向長 50～340m，厚 0.15～7.00m不等，呈板狀、透鏡狀產出。富礦體賦存狀態受巖性及構造制約明顯，主要產于圍巖為留茶坡組硅質巖、寒武系中下統底部泥質硅質巖硅質巖與北北西向、斷裂交匯處或近旁。

4　礦床成因

根據的研究數據顯示，銻礦床中的硫同位素的組成與巖漿硫的特性非常相似，并且其中還混雜了部分圍巖沉積硫。石英中的氫氧同位素組成能夠很好地體現巖漿流體與變質水混入溶液后的諸多特征，包裹礦物物質爆裂的平均溫度為157℃。包裹石英物質成分測試結果顯示礦液為K-Na-Ca-Cl型富硅的弱堿性溶液，結合本礦區淺層礦床特征，成礦動力來源主要來自于強烈的構造運動及深部巖漿熱力作用，在巖漿期后熱液參入下，使留茶坡組及寒武系底部高背景值銻元素（礦源層）重新活化、遷移，就地在剛性巖層易產生淺層斷裂中成礦的結果，而留茶坡組及寒武系底部形成的礦源層厚度較小，提供的礦質數量有限，而深部礦源層活化、遷移的元素因金家洞組及洪江組泥質巖類的遮擋，較難到達淺層，是較難形成規模較大礦床的直接原因。僅在構造強烈地段（倒轉背斜轉折端及多組斷裂交匯處）有來源于深部的礦質疊加，而形成富礦體。在大硐子洪江組及江口組發現的銻礦透鏡體可佐證礦質應來自深部。

5　成礦地質條件前景分析

通過上述淺層銻礦礦床特征及成礦機理的分析，認為：（1）礦區范圍內，沿大瓜沖至線江沖一線存在眾多緊閉的倒轉背斜構造，在其背斜軸部存在的含礦構造部位及相應的層位，存在小規模的工業礦體。

（2）大硐子及大牛頭寨發現的以210號礦脈為代表的北西西向脈組，其西段分別產于洪江組及金家洞組為賦礦圍巖的斷裂破碎帶中，并存在銻（鉛鋅）礦體這一現象，結合湘中區的渣滓溪銻礦、龍山銻礦的成礦特征對比。三者具有一些共性，主要為以下幾方面：

①含礦脈均產于北西西向斷裂破碎帶中，礦脈產狀均為陡傾角，礦體賦存于礦脈內。

②含礦破碎帶構造角礫不甚發育，普遍具硅化，少量黃鐵礦化，近脈圍巖普遍硅化不強。

③三者由北西往北東，賦礦層位由板溪群 （渣滓溪銻礦床）-江口組（龍山銻金礦床、牛頭寨銻金礦）-洪江組、留茶坡組、寒武系底部（牛頭寨銻金礦）由老至新逐步抬高。平均成礦溫度由243℃（渣滓溪銻礦床）-185℃（龍山銻金礦床）-157℃（牛頭寨銻金礦），成礦溫度逐步降低（圖3）。

圖3　牛頭寨成礦模式圖

④210號脈橫切牛頭寨復式背斜核部，龍山銻礦1、2號脈橫切穹窿構造的核部，含礦破碎帶具退色化，均為銻金礦床。

因此，推測礦區中深部應存在龍山式銻礦床，是深部找礦的重點突破點之一。

6　結語

通過對銻礦床成礦規律及成礦前景的分析，東安牛頭寨地區銻礦存量豐富，推測在礦區中部存在龍山式銻礦床，且礦藏儲量豐富。為后續探礦確立了明確的靶區，挖掘出更多的銻礦資源。

［1］張 強，郭碧瑩，趙志強，孔 華，周 雄，羅潤飛.湖南東安銻礦構造應力場的演化與成礦分析［J］.地質找礦論叢，2015（02）.

［2］谷新建，鄭劍洪，龔述清，沈亦平.東安銻礦深邊不找礦前景分析［J］.礦業工程研究，2009（13）.

［3］張國林，姚金炎，谷相平.中國銻礦床類型即是空分布規律［J］.礦產與地質，2000（08）.

［4］黃 寅，何立斌，羅玉兵.湖南省東安縣牛頭寨礦區銻礦普查實施方案補充設計，2015，3.

何立斌（1979-），助理工程師，本科，主要從事地質勘察等工作。

P618.66

A

2095-2066（2016）09-0078-02

2016-3-7