湖南泡金山錫礦床地質特征及控礦因素分析

畢艷玲，吳南川, 賓文梁, 胡玉靈

（1.湖南省有色地質勘查局一總隊,湖南 郴州 423000，2.湖南省湘南地質勘察院,湖南 郴州 423000）

湖南泡金山錫礦床地質特征及控礦因素分析

畢艷玲1*，吳南川1, 賓文梁1, 胡玉靈2

（1.湖南省有色地質勘查局一總隊,湖南 郴州 423000，2.湖南省湘南地質勘察院,湖南 郴州 423000）

通過對泡金山錫礦床的地質特征及控礦因素的研究，分析認為地層、構造、巖漿巖對礦床的形成起了不同的控制作用，成礦受斷裂構造、地層控制，具高—中溫熱液裂隙充填交代型和層控—矽卡巖型錫礦床特征。

錫礦床；地質特征；成因分析；泡金山；湖南

臨武縣泡金山鉛鋅礦始建于1970年，原為地方國營企業，至今巳有四十多年開采歷史，1995年以前開采鉛鋅礦為主，1995年以后以開采錫礦為主。礦區原有的勘查范圍有限，以往地質勘探工作重點針對7線以東F101斷裂熱液充填交代型錫鉛鋅礦床進行工作，但對7線以西F101斷層中錫鉛鋅礦床探索不夠。2013～2015年我隊對泡金山礦區進行了較系統的地質工作，大致查明了區內F101斷層及其上盤次級斷層中裂隙充填交代型、泥盆系中統跳馬澗組與棋梓橋組過渡層中矽卡巖型、跳馬澗組上段與下段過渡層中石英砂巖層間裂隙充填型錫礦體，新發現了跳馬澗組下段下部矽卡巖型錫礦體。本文通過對礦區錫礦床的地質特征及控礦因素的研究，為下一步外圍找礦提供一些找礦思路。

1 礦區地質概況

1.1 地層

礦區出露地層第四系殘積層，泥盆系棋子橋組，跳馬澗組及寒武系中統。泥盆系中統跳馬澗組有錫石硫化物礦體賦存。泥盆系中統棋梓橋組中段（D2q2）是鉛鋅礦體的主要賦存層位，也是錫石硫化物礦體的賦存層位之一。第四系分布廣，為殘坡、殘積砂土、粘土或沖積砂土、砂礫等（圖1）。

1.2 構造

圖1 泡金山礦區地質圖1.寒武系中段；2.泥盆系中統跳馬澗組下段；3.泥盆系中統跳馬澗組上段；4.泥盆系中統棋梓橋組下段；5.泥盆系中統棋梓橋組中段；6.第四系；7.花崗巖；8.含鈹條紋矽卡巖；9.實測、推測斷層及編號；10.不整合地質界線；11.實測、推測地質界線；12.探槽及編號；13.勘探線及編號；14.民窿及其編號；15.見礦鉆孔編號；16.未見礦鉆孔編號；17.泡金山礦采礦權范圍；18.泡金山礦邊部探礦權范圍Fig.1 Geological map of Paojinshan mining area1.Middle section of Cambria System; 2.Lower section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 3.Upper section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 4.Lower section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 5.Middle section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 6.Quaternary System; 7.Granite; 8.Stripe skarn with beryllium; 9.Measured and inferred fault and number; 10.Unconformed geological boundary; 11.Measured and inferred geological boundary; 12.Trench and number; 13.Prospecting line and number; 14.Private mines and number; 15.Borehole number of discovered ores; 16.Borehole number of undiscovered ores; 17.Scope of mining right of Paojinshan; 18.Scope of exploration right of the edge of Paojinshan Mine

1.3 巖漿巖

在礦區的北東角出露尖峰嶺巖體，巖性主要為黑云母花崗巖，是礦區內重要的成礦物質來源（圖2）。其與寒武系，泥盆系地層呈侵入接觸，并吞蝕19線以東F101斷層的一段，在15線ZK5中有花崗巖脈沿F101破碎帶侵入。礦區5線以東7個鉆孔揭露到花崗巖體，從工程揭露來分析：區內隱伏巖體的形態脊線呈北東—南西方向，與F101構造線相一致，隆起的南東翼接觸面比較平直，總體走向南東東—北西西，傾向南南西，傾角上部稍陡約55°，下部稍緩37～40°。

圖2 泡金山礦區花崗巖頂板等高線平面圖1.寒武系中段；2.泥盆系中統棋梓橋組中段；3.第四系；4.燕山期花崗巖；5.推測斷層及編號；6.實測斷層及編號；7.勘探線及編號；8.等高線；9.不整合地質界線；10.鉆孔編號/見花崗巖標高Fig.2 Contour plan of the roof of granite in Paojinshan mining area 1.Middle section of Cambria System; 2.Middle section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 3.Quaternary System; 4.Granite of Yanshan period; 5.Inferred fault and number; 6.Measured fault and number; 7.Prospecting line and number; 8.Contour; 9.Unconformed geological boundary; 10.Borehole number / elevation of granite

礦區位于香花嶺短軸背斜南東翼。斷裂發育，北東向F101與其上盤的組構呈一“入”字形，具張扭性特征，為礦區構造骨架，它們對區內的巖漿活動及礦床的分布起著明顯的控制作用。F101：是香花嶺礦田的主要斷層之一，總體走向北東，傾向南東，傾角50～60°，為礦區主要的導礦、儲礦斷裂。F101（1）：走向北東，傾向南東，傾角45～60°，是F101的低序次分支斷裂，該斷層控制了區內部分錫礦床的產出。F101（3）：是F101的低序次分支最大的斷裂。傾向南東，傾角在不同的位置變化明顯，斷層上部傾角較緩，一般35～55°，下部變陡，一般55～65°，走向有明顯拐彎，為礦區的導礦、儲礦斷裂。

花崗巖體經測定，其絕對年齡值為155～167 Ma，屬燕山早期酸性侵入體。其具有同期多次侵入特點，早期形成黑云母花崗巖主體，第二次形成鈉長石細粒斑狀花崗巖的輔體，第三次形成白崗巖、花崗斑巖、石英斑巖、云英巖等脈體的穿插。由于自變質作用強烈，自上而下形成了云英巖或黃玉云英巖帶、云英巖化帶、鈉長石化帶、鉀長石化帶、黑云母花崗巖原巖的蝕變分帶。

1.4 地球化學特征

根據礦區的地球化學特征對錫、鉛、砷元素的濃度分帶（克拉克值）統計見表1。

區內錫主要受F101、F101（3）的控制，在剖面上濃度帶的形態與斷層的產狀相一致，而在F101-F101（3）縱投影圖上的反映則表現出濃度帶向南西方向側伏，側伏角約為20°左右，與花崗巖的側伏方向一致。說明錫元素的富集不僅與構造、地層而且與巖體的關系也十分密切（圖3）。

表1 泡金山礦區元素濃度分帶表Table 1 Zonation table of the element concentration in Paojinshan mining area

圖3 F101-F101（3）錫元素濃度縱投影示意圖1.棋梓橋組；2.跳馬澗組；3.寒武系中統；4.燕山期花崗巖；5.斷層上覆地層分界線；6.外帶；7.中帶；8—內帶Fig.3 Vertical projection sketch of the concentration of Tin1.Qiziqiao formation; 2.Tiaomajian formation; 3.Middle Cambria System; 4- Granite of Yanshan period; 5.Boundary of overlying strata of the fault; 6.external zone; 7.middle zone; 8.internal zone

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

礦區F101斷層及次級斷裂，棋梓橋組與跳馬澗組、跳馬澗組上段與下段過渡層，跳馬澗組下段下部均有礦體產出。

（1）斷裂熱液充填交代型錫礦體：礦區東部邊深部，主要是賦存在F、F（1）、F（3）101101101中的101、101-1、101-3號錫礦體，礦體形態呈薄板狀或似層狀、透鏡狀，礦體產狀與斷層產狀基本一致（圖4-1）。

其中101、101-1號為主要錫礦體。

101號錫礦體：分布在4-10線，101錫礦體走向北東、傾向南東，傾角55°，傾斜長470 m，走向長100 m，礦體在走向和傾向上都沒有封邊。厚度0.71～1.53 m，平均厚度1.05 m，品位：Sn 0.231～0.850%，平均品位0.516%。礦體厚度變化系數28%，品位變化系數52%。

101-1號錫礦體：分布在8-10線，礦體在走向和傾向上都沒有封邊。礦體走向北東、傾向南東，傾角53°，控制礦體走向長90 m，傾斜長80 m，厚度1.46～2.22 m，平均厚度1.84 m，品位：Sn 0.459～6.444%，平均品位2.833%。

（2）過渡層錫礦體：礦區西部邊深部，主要有棋梓橋組與跳馬澗組矽卡巖型55號錫礦體、跳馬澗組上段與下段石英砂巖層間裂隙充填型67號錫礦體、跳馬澗組下段下部矽卡巖型75號錫礦體（圖4-2）。

其中67、75號為主要錫礦體。

67號錫礦體：分布在1-5線。礦體走向與巖層走向呈低角度斜交，走向北東、傾向南東，傾角10～30°，平均約16°，礦體往南東走向及傾向沒有封邊。礦體控制的走向長200 m，傾斜長430 m，礦體厚度0.95～6.35 m，平均厚度2.73 m，品位：Sn 0.234～1.529%，平均品位0.526%，平均品位Ag 9.99 g/t。礦體厚度變化系數72%，品位變化系數70%。

75號礦體：分布在1-5線，礦體走向與巖層走向一致，走向北東，傾向南東，傾角28°左右，礦體走向往南東及傾向沒有封邊。礦體控制走向長200 m，傾斜長350 m，厚度0.82～1.00 m，平均厚度0.88 m，Sn品位0.202～2.06%，平均品位0.915%。礦體厚度變化系數64%，品位變化系數101%。

2.2 礦石特征

礦石結構為細—中粒，自形—半自形粒狀結構；礦石構造有塊狀構造，浸染狀構造，條帶狀構造，角礫狀構造，脈狀構造等。金屬礦物組合主要有錫石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂，脈石礦物主要有白云石、石英、云母，符山石、透輝石、陽起石、方解石等，另有少量的方鉛礦、鐵閃鋅礦、黃銅礦等金屬礦物及其它脈石。礦石類型為錫石硫化物—矽卡巖型錫礦石。

圖4-1 泡金山礦區邊深部10線剖面ZK1001控礦示意圖1.第四系；2.泥盆系中統棋梓橋組中段；3.泥盆系中統棋梓橋組下段；4.泥盆系中統跳馬澗組上段；5.泥盆系中統跳馬澗組下段；6.寒武系上段；7.寒武系中段；8.燕山期花崗巖； 9.矽卡巖；10.錫礦體；11.錫礦化體；12.鉆孔及編號；13.礦界標高；14.礦體編號；15.破碎帶；16.不整合地質界線；17.采樣及編號；18.淺變質砂巖；19.硅化石英砂巖；20.灰巖Fig.4-1 ZK1001 control sketch of Line 10 section of the edge and deep of Paojinshan mining area1.Quaternary System; 2.Middle section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 3.Lower section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 4.Upper section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 5.Lower section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 6.Upper section of Cambria System; 7.Middle section of Cambria System; 8.Granite of Yanshan Period; 9.Skarn; 10.Tin body; 11.Tin mineralized body; 12.Borehole and number; 13.Elevation of mining boundary; 14.number of ore body; 15.Fracture zone; 16.Unconformed geological boundary; 17.Sampling and number; 18.Light metamorphic sandstone; 19.Silicifed quartz sandstone; 20.Limestone

2.3 圍巖蝕變

礦體圍巖主要為灰巖、砂巖和矽卡巖，圍巖蝕變主要是矽卡巖化、硅化、綠泥石化、角巖化等。區內矽卡巖化以符山石—透輝石矽卡巖為主，其次為透輝石—陽起石矽卡巖、透輝石—透閃石—陽起石矽卡巖。在礦區北東花崗巖體與棋梓橋組碳酸鹽巖圍巖接觸帶的矽卡巖型條紋巖鈹礦床中，亦有部份錫礦化富集；花崗巖體與跳馬澗組碎屑巖圍巖接觸帶中形成矽卡巖型錫鎢礦床。

圖4-2 泡金山礦區邊深部1線剖面ZK101控礦示意圖1.第四系；2.泥盆系中統棋梓橋組中段；3.泥盆系中統棋梓橋組下段；4.泥盆系中統跳馬澗組上段；5.泥盆系中統跳馬澗組下段； 6.寒武系中段；7.燕山期花崗巖；8.矽卡巖；9.錫礦體；10.錫礦化體；11.不整合地質界線；12.鉆孔及編號；13.礦界標高；14.礦體編號；15.破碎帶；16.坑道及編號；17.灰巖；18.淺變質砂巖；19.白云巖；20.卵石層Fig.4-2 ZK1001 control sketch of Line 1 section of the edge and deep of Paojinshan mining area1.Quaternary System; 2.Middle section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 3.Lower section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 4.Upper section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 5.Lower section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 6.Middle section of Cambria System; 7.Granite of Yanshan Period ; 8.Skarn; 9.Tin body; 10.Tin mineralized body; 11.Unconformed geological boundary; 12.Borehole and number; 13.Elevation of mining boundary; 14.Number of ore body; 15.Fracture zone; 16.Tunnel and number ; 17.Limestone; 18.Light metamorphic sandstone; 19.Dolomite ; 20.Pebble bed

3 礦床控礦因素分析

3.1 地層、巖性因素

香花嶺礦田地層中W、Sn、Pb、Zn、Cu、Mo、Bi、As、Ag、Sb等多種元素的豐度是涂和弗氏值的數倍至數十倍，反應出礦田內W、Sn、Pb、Zn等的成礦元素總體背景較高，特別是基底寒武系Sn的富集系數在10以上，泥盆系中統跳馬澗組碎屑巖中Pb、Zn、Sn等元素的富集系數在2～12之間，棋梓橋組碳酸鹽巖Sn、Pb、Zn等元素的富集系數均在10以上。上述地層中成礦元素的高豐度特征表明，本區寒武系地層和泥盆系中統跳馬澗組、棋梓橋組地層是Sn、Pb、Zn等多金屬的礦源層。

通過對區內不同地層錫含量的地質剖面分析，發現礦區錫含量變化有如下規律：（1）跳馬澗組碎屑巖中，錫豐值為30×10-6、70×10-6、180×10-6、386×10-6不等；（2）碎屑巖上部的碳酸鹽巖過渡層中，錫豐值為60×10-6、164×10-6、363×10-6不等；（3）在寒武系上部地層中錫也出現為50×10-6、160×10-6、311×10-6的豐值；（4）有斷層如F101、F101（3）通過含錫的層位或含錫豐值區時，則出現礦體或礦化。上述錫豐值顯示，區內跳馬澗組上段與下段、跳馬澗組上部向棋梓橋組過渡層位及跳馬澗組下部與寒武系中的錫豐值較正常沉積巖高，它們是石英砂巖（層間裂隙）型、矽卡巖型錫礦床的賦礦層位，表現出層控礦床的特征；同時，錫礦化出現的規律揭示，富錫層位為錫成礦提供了部分物質來源，在其巖漿（熱液及成礦元素疊加）和斷裂（通道）因素的影響下，使富錫礦層中的成礦元素活化遷移，集于成礦有利部位，形成以似層狀和層狀為主的錫礦體。

錫礦體賦存在上述層位和巖石中：其一跳馬澗組上部向棋梓橋組過渡層位為含鈣砂巖、砂頁巖、泥灰巖和灰巖，其化學性質活潑，在巖漿熱液的作用下巖石具硅化，其物理性質較脆易形成破裂，有利于含礦溶液滲透流通并被交代形成矽卡巖型礦床；尤其是薄層狀泥質灰巖和頁巖互層時，因物理性質不同，受構造影響時易沿層面產生破碎，便于含礦溶液的流通，并因化學性質的不同，有利于發生交代作用和成礦。其二跳馬澗組上段與下段過渡層位巖性為石英砂巖，由于該層巖石剛性強，與上下的巖性有差異，當F101、礦區錫、錫鉛鋅分布，嚴格受F101及其低序次斷裂構造控制，11線以東，F101斷裂中為錫礦體，11線為錫鉛鋅礦體，11線以西-9線F101、F101（3）及其上盤在200 m標高以上賦存鉛鋅礦體，200m標高以下為錫礦體，兩者之間過渡地段為錫鉛鋅礦體；棋梓橋組與跳馬澗組、跳馬澗組上段與下段過渡層，跳馬澗組下段下部錫礦體也是在斷裂與過渡層交匯部位富集。因此，斷裂構造是本區礦床主要控制因素，礦體的形成離不開斷裂帶，它不僅是礦液的運移通道和活動場所，也是礦體賦存的貯存空間。

3.3 巖漿巖因素

尖峰嶺黑云母花崗巖體富含鈮鉭和稀土，其本身風化后形成風化殼型鈮鉭礦床。花崗巖體與碳酸鹽巖石接觸有利部位，形成矽卡巖型白鎢礦床。外接觸帶有層間矽卡巖錫石硫化物礦床，破碎帶型、砂巖型、碳酸鹽巖型錫石硫化物礦床和鉛鋅礦床等，其分布與巖體的關系密切。巖體中富含本區成礦元素鎢、錫、鉛、鋅，其克拉克值分別為29.9、20、4.7、3；方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦的硫同位素S32/S34為22.153～22.236，δS34為0.27～2.82%接近隕石硫，說明本區成礦受巖體的控制。

尖峰嶺花崗巖體與區內錫礦床關系密切，花崗巖體不僅控制著錫礦體的空間分布，而且由于巖漿多次活動，一方面帶來多種成巖成礦元素，另一方面由巖漿活動帶來的熱能或熱液，對地層中成礦物質進行了礦化疊加和改造，使成礦元素進一步富集，形成了一系列礦床。

4 成因探討及找礦潛力

F101（3）形成時，易產生與層面相平行的一組扭裂面和一組與層面垂直的張裂面，為礦液的充填創造了空間，同時巖石具孔隙式膠結類型，孔隙度相對較大易產生充填或交代。其三跳馬澗組下段下部砂巖中鈣質含量較高，在巖漿熱液的作用下，也有利于含礦溶液的交代形成矽卡巖型礦床；同時上部的泥質砂巖對含礦溶液起著遮擋作用，有利于礦液的沉淀和富集。

3.2 構造因素

4.1 成因類型

區內錫成礦物質的來源有三個方面：一是來源于花崗巖體帶入，二是來源于碎屑巖層中，三是來源于棋梓橋組下部砂頁巖夾泥灰巖、灰巖中。

根據礦床的控礦因素及物質來源分析，本區屬高—中溫熱液裂隙充填交代型和層控—矽卡巖型錫礦床。

4.2 成礦規律

本區成礦受斷裂構造和層位控制，斷裂活動不僅控制了巖漿巖的形成和含礦熱液帶來的成礦元素，而且含礦熱液通過斷裂活動對地層的成礦物質進行改造疊加，使其錫質活化轉移并賦存在有利的空間中。

根據礦體特征分析，本區成礦規律如下：矽卡巖型錫礦受層位控制（跳馬澗組上部含鈣砂巖向棋梓橋組砂頁巖與泥灰巖、灰巖過渡層位以及跳馬澗組下段下部砂巖中鈣質砂巖層位）；受張扭性斷裂（F101、F101（3））、層間裂隙（跳馬澗組上段與下段石英砂巖過渡層位）控制；受尖峰嶺隱伏花崗巖體控制；在地層與巖體接觸部位或隱伏花崗巖隆起、凹陷部位，斷裂發育部位及斷裂交匯地段易富集形成工業礦體。

4.3 找礦產遠景分析

（1）礦區東部邊深部：ZK101、ZK402、ZK501鉆孔在跳馬澗組下段地層中控制到似層狀含錫礦化矽卡巖蝕變帶，探獲（75號）錫礦體，矽卡巖化蝕變層厚度有往深部和愈近花崗巖加大，錫礦化加強的趨勢。同時ZK101、ZK501在跳馬澗組上段至下段過渡層探獲到了似層狀67號錫礦體往深部還沒封邊。

綜合分析，礦區東部邊深部具有尋找裂隙熱液充填交代型、矽卡巖型錫石硫化物礦床的找礦潛力。

（2）礦區西部邊深部：ZK1001孔探獲到F101-F101（3）斷層中101、101-1、101-3號錫礦體，ZK801孔探獲到F101、F101（1）斷層中101、101-1號錫礦體，ZK401孔探獲到F101斷層中101號錫礦體。

含礦斷裂F101-F101（3）往西部方向延長延深，分析認為礦區西部具有尋找斷裂（裂隙）充填型錫礦床的遠景。

終上所述，將為礦區接替資源找礦提供一些找礦思路。有望在礦區東部尋找D2t2下部（67號）石英砂巖碎裂巖型、D2t1下部（75號）似層狀矽卡巖型為主的錫礦體，在礦區西部尋找斷裂（裂隙）充填型（如101、101-1、101-3號）錫礦體，擴大礦山資源儲量，解決礦山資源危機。

[1] 周代海，徐國萬，肖松濤.香花嶺礦田及外圍錫礦礦源層地質特征及找礦意義的研究[R].湖南省有色地質勘查局，1984年.

[2]盧建春，蔡宏淵，姚錦琪.湖南省香花嶺礦田錫多金屬成礦條件、找礦標志及成礦預測研究[R].湖南省有色地質勘查局，1989年.

[3]袁見齊，朱上慶，翟裕生.礦床學[M] .北京地質出版社，1985年.

Analysis of Geological Features and Control Factors of Paojinshan Tin Deposit in Hunan

Bi Yanling1, Wu Nanchuan1, Bin Wenliang1, Hu Yuling2
(1.The First Team of Hunan Nonferrous Geological Prospecting Bureau, Chenzhou Hunan 423000; 2.Southern Hunan Institute of Geology and Survey, Chenzhou Hunan 423000)

Based on the study of geological features and control factors of Paojinshan Tin deposit, it’s found that strata, structure and magmatic rock play different roles in controlling the formation of ore deposits, and mineralization is controlled by the structure of fracture and strata, and it is featured by highmedium temperature hydrothermal fracture flling replacement type and stratabound-skarn Tin deposit.

Tin deposit; geological features; genetic analysis; Paojinshan; Hunan

P618.44

A

1672-5603（2016）04-014-6

*第一作者簡介 畢艷玲，女，1982年生，工程師，主要從事地質礦產勘查工作。E-mail: 375380334@qq.com

2016-10-6；改回日期：2016-10-27。