湖南新寧縣金家銻礦床地質特征與找礦方向★

姜愛玲， 尚 磊， 劉桂云， 李建波

（國土資源實物地質資料中心， 河北 三河 065201）

湘中地區礦產資源豐富[1]，以銻、金、鉛鋅、鎢、錳為主，煤、煤成氣、磷與石灰巖次之。銻礦床（點）產地多達170余處，是湖南乃至全國最重要的銻礦密集區[1-2]，許多著名的銻礦床（比如錫礦山銻礦、龍山金銻礦、沃溪鎢銻金礦、渣滓溪鎢銻礦及板溪銻礦等）均產于本區[1]（見圖1）。其中金家銻礦是湘中銻礦密集區內較為重要的礦床之一，該礦床位于湖南省新寧縣城40°方向直線距離37 km處，屬新寧縣回龍寺鎮管轄[3-4]。自20世紀80年代以來，湖南省內多家礦業公司、地勘單位先后投入一定的工作量，對該礦床開展過預查、普查及資源儲量核實等工作[5]。截至2008年，查明金家銻礦資源量為10385 t[3]，礦床規模達到中型，目前已成為湘中地區較具經濟價值的銻礦床[6]。

1 區域地質概況

金家銻礦大地構造位置地處北北東向公田—灰湯—新寧深大斷裂南東側、紫云山隆起帶北東端次級龍口復式背斜部位。龍口復式背斜軸向近南北、略向南傾伏，兩翼基本對稱。其核部地層由震旦系組成，兩翼依次為寒武與泥盆系[3-4，6]。

2 礦區地質特征

2.1 礦區地層

礦區處于龍口復式背斜南傾伏端，出露地層由老至新主要有震旦系下統湘錳組（Z1x）、洪江組

圖1 湘中地區銻礦床分布示意簡圖[5]（據董譯繁，2015；略加修改）

（Z1h），上統金家洞組（Z2j）、留茶坡組（Z2l），寒武系下統（∈1）及泥盆系中統跳馬澗組（D2t）[3-4，6]。其中，寒武系與震旦系為假整合接觸、泥盆系與寒武系為角度不整合接觸，其余均為整合接觸關系，現簡述如下[3-4，6]。

2.1.1 震旦系下統（Z1）

分布于礦區中北部。

湘錳組（Z1x）：深灰、灰黑色板巖，含炭質板巖，灰白、深灰色中至巨厚層狀細至粉晶白云巖，夾灰色絹云母板巖、粉砂質板巖及細粒長石石英砂巖。厚度大于40 m。

洪江組（Z1h）：灰綠色-黃綠色中層狀含礫砂質板巖，砂礫含量約10%，粒徑0.05～1.00 cm。厚度2.31 m。

2.1.2 震旦系上統（Z2）

分布于礦區中北部。

金家洞組（Z2j）：為區內主要賦銻礦地層。頂部為灰黑色-黑色中至薄層條帶紋狀砂質板巖，上部為灰至深灰色中-厚層、巨厚層狀細晶云巖夾灰白色、淺灰色中至厚板巖，砂質板巖；下部為淺灰色中至厚層狀板巖、砂質板巖，夾淺灰色、灰色中至厚層狀細晶白云巖。厚度63 m。

留茶坡組（Z2l）：為區內次要賦礦地層?；液谏⑸罨疑?、灰白色厚層狀-塊狀硅質巖。下部為黑色、灰黑色中層硅質巖。厚度33.3 m。

2.1.3 寒武系下統（∈1）

礦區內可分為三段。

寒武系下統上段（∈13）：灰、深灰色厚層狀長石石英砂巖，夾黑色板巖或條帶狀板巖，底部為深灰色細粒石英砂巖。厚度大于30 m。

寒武系下統中段（∈12）：灰黑色條帶、條紋狀含粉砂質板巖、炭質板巖。厚度約50 m。

寒武系下統下段（∈11）：為區內次要賦礦地層。巖性為互層狀的炭質板巖、硅質板巖及硅質巖。底部夾薄層磷塊巖或含磷砂巖，厚60 m。

2.1.4 泥盆系中統跳馬澗組（D2t）

分布于礦區東南角。

上部為紫紅色石英砂巖、石英粉砂巖、粉砂巖，夾紫紅色含豆狀赤鐵礦粉砂巖。

下部為灰白色、深灰色、黃灰色中至厚層狀石英砂巖、含礫砂巖、粉砂巖。

底部為石英砂巖或含礫砂巖。厚度＞100 m。

2.2 礦區構造

2.2.1 褶皺

礦區內褶皺構造較簡單，龍口復式背斜往南傾伏基本消失。區內總體為一個傾向南東的單斜，地層傾向150°左右，傾角25°～50°。但在深部靠近龍口復式背斜南傾伏端西翼處，地層大部分傾向南西，傾向 230°～280°，傾角 35°～55°[3-4，6]。

2.2.2 斷裂

斷裂構造發育，礦井內及南西外側發育有一組大致相互平行的北東向斷裂，共有6條（F1-F6），單條斷層間距20～280 m大小不等，地表走向長350～750 m左右，傾向北西，傾角50°～85°，其中，礦界南東外側（深部延伸在礦界內）的斷裂F1及礦界內的斷裂F6與銻礦化關系較為密切[3-4，6]。

2.3 圍巖蝕變

礦區圍巖蝕變以硅化、黃鐵礦化為主，石墨化與絹云母化次之。其中與銻礦化關系較為密切的圍巖蝕變為硅化，其與銻礦化呈正相關關系。硅化強則礦化好，硅化常與輝銻礦脈相伴出現，且一般銻礦體頂板蝕變較弱，硅化范圍較??；底板蝕變較強，硅化范圍亦較大[3-4，6]。

3 礦床地質特征

3.1 礦床特征

目前，在金家銻礦床揭露的銻礦脈僅1條，編號為I。I號銻礦脈產于北東向斷裂F1中并嚴格受其控制，賦礦圍巖為震旦系上統與寒武系下統（見圖2）。I號銻礦脈，總體走向北東，傾向310°～330°，傾角60°。其地表出露于礦床南西段之南東界外，分布標高為680～400m，全長750m，其中在礦區內約370 m，剩余部分往南西延伸出區外[3-4，6]。

圖2 湖南新寧金家銻礦床地質簡圖[6]（據康亞龍，2013；略加修改）

3.2 礦體特征

金家銻礦床于I號礦脈中圈出兩個銻礦體，編號為I1與I2礦體。I1號礦體產于銻礦化帶南西段，I2號礦體則貫穿于整個礦體。I1號與I2號兩個礦體基本平行展布，分支復合。I1號礦體位于I2號礦體之上，兩者同屬F1斷裂的分支，在走向上自北東往南西分支或側列?，F將兩個礦體特征分述如下[3-4，6]。

3.2.1 I1號礦體

位于I號礦脈含銻硅化帶南西段。礦體呈不規則脈狀產出，走向40°，傾向北西，傾角60°。礦體地表控制走向長180 m，控制傾斜延深68 m，礦體厚0.80～1.30 m，平均厚 1.00 m；Sb品位 w（Sb）=1.22%～2.87%，平均品位（質量分數）為2.16%。經多條不等距中段工程揭露，控制礦體走向長15～120 m，總體長160 m，控制傾斜延深近100 m，礦體厚0.75～2.10 m，平均厚度為1.19 m，厚度變化系數為26%；Sb品位w（Sb）=0.49%～22.20%，平均品位（質量分數）為7.49%，品位變化系數為77%[3-4]。

3.2.2 I2號礦體

位于I號礦脈含銻硅化帶中段及北東段。礦體呈不規則脈狀產出，總體走向40°～45°，傾向北西，傾角42°～72°不等，一般60°左右。礦體地表控制走向長220 m，控制傾斜延深400 m，礦體厚0.80～1.26 m，平均厚 0.92 m；Sb品位 w（Sb）=1.58%～4.06%，平均品位（質量分數）為2.47%[3-4]。

3.3 礦石礦物成分、化學成分

礦石礦物成分：金家銻礦礦石礦物成分較簡單，主要金屬礦物有輝銻礦、黃鐵礦，偶見方鉛礦與輝銻礦呈脈狀及不規則狀或浸染狀充填于巖石裂隙中或散布于巖石中；脈石礦物則以石英和黏土礦物為主。含銻石英脈沿破碎帶長軸方向充填是礦區坑道中所見輝銻礦的主要賦存狀態之一[3-4，6]。

礦石化學成分：金家銻礦礦石化學成分簡單，有用組分Sb品位 w（Sb）=0.48%～22.2%，平均品位（質量分數）為7.22%；其他有益有害成分極低[3-4]。據原勘查資料中不同礦石類型的5個礦石化學樣品結果反映，礦石中含 w（Zn）=0～0.05%、w（Pb）=0～0.02%、w（As）=0～0.001%。由金家銻礦礦石化學成分組合分析結果（見表 1）可知，礦石中 w（Zn）=0.03%、w（Pb）=0.03%、w（As）=0.01%、w（Au）=0.8g/t、w（Ag）＜5g/t[3-4]。

3.4 礦石類型、結構構造

礦石類型：按結構構造可劃分為浸染狀礦石、塊狀礦石；按礦石圍巖組成可劃分為石英脈型銻礦石、硅化巖型銻礦石、角礫巖型銻礦石，以及白云巖砂巖型、粉砂巖型砂質板巖、板巖型等礦石[3-4，6]。

表1 金家銻礦礦石化學成分組合分析結果表 %

礦石結構構造：礦石結構以輝銻礦呈他形粒狀結構、柱狀結構為主，次為不等粒鑲嵌結構、針狀結構。礦石構造以致密塊狀構造、細脈狀構造為主，浸染狀、囊狀構造次之，少量角礫狀構造[3-4，6]。

4 礦床地球化學特征

據研究（康亞龍，2013），金家銻礦7件礦石的稀土元素總量（ΣREE質量分數）變化于151.21×10-6～212.41×10-6之間，平均值為 180.52×10-6[6]。輕稀土質量分數（LREE）平均值為129.15×10-6；重稀土質量分數（HREE）平均值為19.03×10-6；輕重稀土比[m（LREE）/m（HREE）]平均值為 16.89，遠大于 1，輕稀土強烈富集，重稀土嚴重虧損[6-7]。銪異常δEu平均值為0.62，表現出明顯中等銪異常；鈰異常δCe平均值為0.91，屬鈰弱異常型[7]。此外，礦區Rb、U和Th等大離子親石元素含量相對較高，而虧損Nb、Ta及Ti等高場強元素[6]。

通過康亞龍（2013）對金家銻礦的16件礦石樣品中黃鐵礦單礦物做鉛同位素分析可知[6，8]，206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb 分別變化在 18.032～18.391，15.403～15.495 和 38.025～38.215 之間，均值分別為18.1645，15.449和38.116，表明金家銻礦床黃鐵礦具有相對穩定的鉛同位素組成，且其鉛主要來源于深源[6，8-9]。

康亞龍（2013）在研究中測得金家銻礦床4件礦石中方解石流體包裹體成分、均一溫度和鹽度特征表明[6，8，10-11]：

1）流體包裹體主要為氣液兩相包裹體，氣液比變化范圍在5%～20%之間；

2）包裹體氣相成分主要是 H2、CH4、CO2與 H2O，其中H2O、CO2相對較多，說明成礦流體為富含CO2的熱水溶液；富含CH4和CO2，表明成礦環境為還原環境；

3）金家銻礦的 m（Na+）/m（K+）平均值為 1.1925，稍大于1，說明金家銻礦成礦流體不具明顯巖漿熱液特征；m（F-）/m（Cl-）平均值為 0.82，稍小于 1，表明金家銻礦成礦流體有大氣降水的加入；

4）成礦溶液的酸堿度接近中性的弱酸性，pH平均值為6.95；

5）金家銻礦成礦流體具有Na+-K+-Ca2+-Mg2+-Cl--SO42-體系特征，m（Na+）/[m（Ca2+）+m（Mg2+）]平均值為 0.0275，[m（K+）+m（Na+）]/[m（Ca2+）+m（Mg2+）]平均值為 0.0525，m（Ca2+）/m（Mg2+）平均值為 30.62，m（SO42-）/m（Cl-）平均值為 0.87，說明其成礦熱水應是富鈉的硫酸鹽型熱鹵水；

6）金家銻礦流體包裹體形成的溫度在100～240℃之間，說明金家銻礦的成礦溫度屬于中低溫范圍；

7）金家銻礦流體包裹體的冰點（包裹體冷凍回溫后最后一塊冰融化的溫度）在-2.9～-1.2℃范圍內變化，由此可確定該礦床的成礦流體鹽度范圍為2.07%～4.80%（主要為2.60%～3.80%），說明成礦流體鹽度較低?？傊?，由流體包裹體特征可以得出，金家銻礦屬于典型的中低溫熱液充填型礦床，其成礦流體為中低溫、低鹽度熱液。

5 找礦標志與找礦方向

5.1 找礦標志

5.1.1 地層標志

震旦系上統金家洞組為區內銻礦主要賦礦層位，巖性為炭質板巖、板巖、砂質板巖夾白云巖等；震旦系上統留茶坡組與寒武系下統下段為區內銻礦次要賦礦層位，其巖性分別是厚層硅質巖與互層狀的炭質板巖、硅質板巖及硅質巖[12-15]。

5.1.2 構造標志

北東向區域性斷裂為區內銻礦床的導礦、容礦和賦礦構造，其對銻礦質的活化、運移與沉淀提供了通道與場所，地表表現為寬窄不同的硅化破碎帶及零散的銻礦化[12-15]。因此北東向區域性斷裂構造破碎帶是銻礦形成的構造標志。

5.1.3 巖性標志

構造（層間）破碎帶、裂隙發育地段，是銻礦體賦存的有利部位，因此構造硅質巖、硅化破碎帶與次生石英巖是礦區重要的找銻標志層[12-15]，在這些地段找尋發現銻礦化露頭的可能性較大。

5.1.4 蝕變標志

礦區硅化與銻礦體關系較為密切，其對銻礦富集具有重要作用，硅化蝕變強的地段也往往是銻礦化增強的地段[12-15]。

5.2 找礦方向

1）震旦系上統金家洞組的炭質板巖、板巖、砂質板巖夾白云巖等為區內銻礦主要的賦礦層位，可作為尋找該類礦床的直接目標層；另外，震旦系上統留茶坡組的厚層硅質巖與寒武系下統下段的互層狀的炭質板巖、硅質板巖及硅質巖為區內銻礦次要的賦礦層位，可作為尋找同類礦床的第二目標層[12-15]。

2）區域主干構造為深部成礦金屬流體提供通道與沉淀場所，在區內主干構造（比如深大斷裂或褶皺發育區）內易形成礦帶或礦化帶[12]。因此，應重點關注北東向正斷裂F1、F2的西南傾伏端及其東南側F3、F4與F6等斷裂帶的兩側。

6 結論

1）金家銻礦床嚴格受地層巖性與構造控制，賦礦層位以震旦系上統金家洞組為主；主要賦礦巖性是炭質板巖、板巖、砂質板巖和硅質巖，銻礦細脈常沿這些巖性的層間裂隙充填富集；圍巖蝕變以硅化較為常見，且與銻礦化具正相關關系。

2）金家銻礦床輕重稀土比[m（LREE）/m（HRE E）]平均值為16.89，遠大于1，輕稀土強烈富集，重稀土嚴重虧損；微量元素中Rb、U和Th等大離子親石元素含量相對較高，而虧損Nb、Ta及Ti等高場強元素。

3）金家銻礦床黃鐵礦單礦物鉛同位素206Pb/204Pb平均值為18.1645，207Pb/204Pb平均值為15.449，208Pb/204Pb平均值為38.116，表明該礦床具有相對穩定的鉛同位素組成，且其鉛主要來源于深源。

4）金家銻礦床方解石流體包裹體主要為氣液兩相包裹體，液相成分陽離子主要是 K+、Na+、Mg2+、Li＋、Ca2+，陰離子主要是 F-、Cl-、HCO3-、SO42-，氣相成分則以 H2、CH4、CO2與 H2O 為主，成礦流體具有 Na+-K+-Ca2+-Mg2+-Cl--SO42-體系特征，均一溫度范圍為100～240℃，鹽度范圍主要為2.60%～3.80%，說明金家銻礦屬于典型的中低溫熱液充填型銻礦床，其成礦流體為中低溫、低鹽度熱液。

5）文中總結的找礦標志可為今后尋找同類型銻礦床作參考研究，其中最直接的找礦標志是構造硅質巖、硅化破碎帶及次生石英巖。

[1]胡雄偉，裴榮富，史明魁.湘中地區中生代地溫場及銻礦分布[J].礦床地質，1995，14（3）：220-227.

[2]付山嶺，胡瑞忠，陳佑緯，等.湘中龍山大型金銻礦床成礦時代研究—黃鐵礦Re-Os和鋯石U-Th/He定年[J].巖石學報，2016，32（11）：3507-3517.

[3]湖南省新寧縣回龍鎮金家銻礦資源儲量核實報告[R].長沙：湖南華中礦業有限公司，2009.

[4]湖南新龍礦業有限責任公司收購湖南新寧縣龍口礦業開發有限責任公司可行性研究報告[R].懷化：懷化湘西金礦設計科研有限公司，2013.

[5]董譯繁.湖南新寧回水灣銻礦床地質特征及成礦作用研究[D].西安：長安大學，2015.

[6]康亞龍.湖南新寧金家銻礦床地質-地球化學特征[J].地質找礦論叢，2013，28（1）：78-83.

[7]李建領，鄭明泓，李紅超，等.河南土地廟溝鉛鋅礦床地質地球化學特征[J].礦產勘查，2017，8（4）：599-605.

[8]鄧偉.西秦嶺大橋金礦床地球化學特征及成因分析[J].甘肅科技，2017，33（16）：16-19.

[9]薛靜，戴塔根，付松武.廣西武宣縣盤龍鉛鋅礦礦床成礦地球化學特征[J].中國有色金屬學報，2012，22（2）：533-544.

[10]翟建平，徐光平，胡凱.棲霞金礦礦物、流體和同位素特征及意義[J].礦床地質，1998，17（4）：307-312.

[11]胡偉華，邱介玲、程鑫，等.棲霞市馬家窯金礦床成礦流體地球化學特征[J].山東國土資源，2008，24（1）：26-29.

[12]朱華平，周邦國、范文玉，等.四川會東麥地鉛鋅銅礦地質特征與找礦方向[J].四川地質學報，2012，32（2）：172-175.

[13]劉懿偉，張玉輝，康喜逢.甘肅省加木龍溝金礦地質特征與找礦方向[J].甘肅地質，2017，26（3）：24-31.

[14]蔣佑民.淺析高桂山-舜皇山地區找礦遠景[J].國土資源導刊，2008（1）：41-43.

[15]溫森坡，劉國印，喬保龍，等.嵩縣紙房鉬礦床地質特征與找礦方向[J].礦產與地質，2008，22（2）：121-124.