湖南省臨武縣長沖礦區底礫巖型錫礦床地質特征及控礦因素淺析

何永帥

（湖南省有色地質勘查局一總隊，湖南 長沙 410000）

筆者于2013-2015年在臨武縣長沖礦區工作三年，參與了湖南省臨武縣長沖礦區鉛鋅錫多金屬礦普查工作，重點研究寒武系與泥盆系跳馬澗組不整合接觸面的底礫巖中層狀、似層狀錫礦體。結合多位學者地質勘查和綜合研究成果，筆者對底礫巖型錫礦床的地質特征和控礦因素作簡單淺析，為今后在該區尋找同類型礦床提供參考。

1 礦區地質特征

1.1 礦區地層

勘查區出露的地層有棋子橋組(D2q )、跳馬澗組（D2t）、寒武系（∈）（如圖1）。區內各地層由新到老敘述如下：

泥盆系中統棋梓橋組（D2q）：主要分布在礦區北部，分上、下兩段。下段(D2q1)：薄至中厚層狀泥晶灰巖，鈣質頁巖，厚約20m～30m，與下伏跳馬澗組(D2t)呈整合接觸。上段(D2q2)：中厚至厚層白云質灰巖，此段上部為含生物碎屑（化石）白云質灰巖、灰巖，為區內重要含礦層位，厚約250m～350m。

泥盆系中統跳馬澗組（D2t）：主要分布在礦區南部，本組地層不整合覆蓋于下伏寒武系之上，根據鉆孔及地表巖性觀察，礦區內僅出露有中、上段，而下段在礦區內缺失。

上段（D2t3）：薄至中厚層泥質粉砂巖與砂質頁巖互層，上部有一層暗紫紅色泥質粉砂巖，其中含一層厚約1米左右不連續的鮞狀赤鐵礦砂巖。頂部為頁巖及砂質泥巖，風化后呈黃色。全段厚25m～50m左右。

中段（D2t2）：又分為兩層。

第二層（D2t2-2）：白色中厚—厚層狀石英砂巖及雜色砂巖、頁巖層。層厚80m～120m。

第一層（D2t2-1）：紫紅色砂巖層。本層上部主要為紫紅色砂巖，間夾少量灰白色石英砂巖及1-2層含豆狀赤鐵礦砂巖。

寒武系（∈）：地表主要分布在南部礦區外圍，巖性為厚層狀的灰綠色淺變質石英砂巖、絹云母石英砂巖、長石石英砂巖及黑色炭質板巖、硅質板巖、千枚巖等。寒武系地層與上覆地層呈角度不整合接觸。

1.2 礦區構造

本區處于香花嶺短軸背斜的北傾伏端，褶皺構造不明顯，除局部巖層倒轉外，區內地層自西向東傾向由北北西轉為北傾至北東傾，基本為一弧形單斜構造。斷層構造相當發育，其中以北東向、北北東向、北西向和近南北向四組斷層發育。斷層規模不等，大多具多期次活動特點。

其中北東組是區內主要的賦礦、控礦構造，在礦區由北往南分布有F95、F92、F102、F1等（如圖1）。通過野外填圖并結合以往地質資料的綜合研究，發現F95、F92、F102的斷層性質、控礦特征與區域內已知的主要含礦斷層F1相似，均屬先期擠壓、后期張扭性的正斷層。各斷層特征如下：F95斷層：發育在礦區北部，西至猴子江大壩，東至楊柳塘、三合圩，走向延長大于3000m。斷層走向北東—東西，斷層東、西兩側走向近90°，中部走向轉為57°～77°。斷層傾向南東，地表傾角60°～80°。F92斷層：地表控制F92斷層走向長約3000m。斷層走向上曲狀彎折，斷層傾向南東，傾角45°～65°。斷層地表出露寬0.5m～1.5m，破碎帶中見石英砂巖角礫，泥質膠結，角礫蝕變強，見綠泥石化、硅化，并見有鉛鋅礦化。F102斷層：以往工作地表控制走向長7000m，產狀150°～175°∠40°～60°，破碎帶寬0.3m～1.8m，斷裂帶中見綠泥石化及硅化，并見星點狀黃鐵礦化及錫石、毒砂、方鉛閃鋅礦，斷層走向上被后期發育的北西向和近南北向斷層切錯成數段，并在其上盤發育有多條次級斷層。

圖1 臨武縣長沖礦區地形地質圖

1.3 礦區巖漿巖

礦區東南部約2公里處有香花嶺礦田內著名的成礦巖體—癩子嶺黑云母花崗巖體存在，同時區域地球物理特征顯示本區有隱伏花崗巖體存在。根據有關資料了解到本區以往有驗證鉆孔見到了深部隱伏的花崗巖體，其巖性為中細粒黑云母花崗巖及中粒黑云母二長花崗巖，并在其頂部見有厚2m～5m左右的黑云母黃玉石英云英巖。

1.4 礦區圍巖蝕變

礦區內圍巖蝕變主要有：矽卡巖化、硅化、綠泥石化、絹云母化、螢石化等，其特征為：①矽卡巖化：在礦區的底礫巖中發育。礦物組合見有透閃石、透輝石、陽起石、綠簾石、硅灰石等，其中透閃石較為常見，呈纖維狀。矽卡巖化強烈地段，伴生有Sn礦化或Sn礦體產出。②硅化：在礦區內發育較廣，發育形式多樣，一是呈團塊狀、脈狀、網脈狀沿斷裂帶及巖石裂隙發育；另一種是在近礦圍巖或隱伏巖體頂部及周邊發育，其發育特點為某一巖性段呈面型硅化，而變成堅硬的硅化石英或稱石英巖。③綠泥石化：礦區內發育普遍，為中、低溫熱液蝕變作用產物。綠泥石呈淺綠色，片狀、纖維狀集合體，呈脈狀產出，常伴生有黃鐵礦化，該蝕變多發育在鉛鋅礦體上部圍巖。

2 礦床特征

（1）底礫巖特征。底礫巖產于跳馬澗組砂巖底部與寒武系呈角度不整合接觸帶中，呈面狀展布，分布范圍廣，層位、厚度較穩定，厚度0.6m～5.89m。角礫成分為寒武系淺變質石英砂巖、淺變質紫紅色砂巖、硅質板巖和石英礫。角礫大小不等，呈渾圓狀，磨圓度較好，局部呈現定向排列，礫石含量30%～60%。底礫巖充填物主要為砂質，少量為鐵質、泥質，硅質、泥質、鈣質膠結。角礫中見裂紋和劈理面，局部地段順層或穿層劈理發育，或被石英細（微）脈等充填。底礫巖中普遍見較強的矽卡巖化、硅化，并伴生錫石硫化物礦化。

（2）礦體特征。蝕變底礫巖型錫礦體產于跳馬澗組砂巖底部與寒武系呈角度不整合接觸面上的蝕變底礫巖中。礦體產狀同底礫巖產狀一致，呈層狀、似層狀，傾向北東或北西，平均傾角20°。礦體形態隨底礫巖層同步膨脹收縮，分布不太連續，礦化在構造和裂隙發育部位較富集，見礦厚度0.2m～3.48m。錫礦體品位0.108%-0.856%。僅中部的ZK49502、ZK50102和南部的ZK32202見工業礦體。

（3）礦石特征。礦石富存在底礫巖中，其結構有自形、半自形晶結構、交代結構、壓碎結構等。礦石構造有角礫狀構造、浸染狀構造、網脈狀構造等。礦石中主要礦物有錫石、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、輝鉍礦等，脈石礦物主要有石英、透閃石、透輝石、硅灰石、石榴子石等，另有少量的方鉛礦、鐵閃鋅礦、白鎢礦、黑鎢礦、綠泥石、螢石、黃玉等。錫石呈星散浸染狀、細脈狀產出，交代早期產出的黃鐵礦、閃鋅礦。

3 控礦因素淺析

（1）地層因素：經過采樣分析，寒武系地層中 Sn含量達到（31.95～55.6）×110-6，上覆泥盆系跳馬澗組地層 Sn含量為（10～70）×10-6，而不整合面上的底礫巖Sn 含量為（80～210）×10-6，并出現（50-100-200）×10-6三個峰值區。寒武系中W、Sn、Pb、Zn、Be 等元素的富集系數多在10 以上，中泥盆統跳馬澗組碎屑巖中W、Sn、Pb 等元素的富集系數在4～20之間。香花嶺地區高豐度的地層背景為成礦提供了良好條件[1]。

（2）構造因素：跳馬澗組與寒武系不整合界面為一原始的構造活動面，經歷了長期構造活動的改造，在深部巖基的底劈侵位和冷凝收斂過程中，不整合界面經歷了巖漿上侵垂直的擠壓和巖漿冷凝作用產生的垂直拉張作用的過程，其構造形跡表現為虛脫、飄移、滑動、擠壓破碎。不整合界面上順層裂面清晰，在底礫巖產生了大量棱角狀、透鏡狀的破碎角礫巖、碎裂巖和片理化帶，顯微鏡下石英角礫普遍見波狀消光，表明角礫巖經歷了后期應力作用，不整合面具有伸展構造特征[2]，為礦流體運移和成礦物質交代提供了空間和場所。

（3）巖漿巖因素：礦體產于巖體近圍或是深部有隱伏巖體的隆起部位。此外，區內花崗巖具有富硅、富堿、過鋁，貧CaO 和 MgO、高F（＞1）特征，與華南含錫花崗巖特征一致，富含 Pb、Zn、Sn、W 等多種成礦元素。研究表明該區與成礦有關的花崗巖主要為陸殼重熔型花崗巖。礦區富硅和高氟表明巖漿經歷了充分的結晶分異，充足的成礦流體和揮發分能造成成礦元素遷移，為成礦提供條件。同時，礦區花崗巖與矽卡巖錫石硫化礦石稀土配分曲線具有相似性，表明礦質來源與花崗巖具有一致性。

[1]柏道遠,黃建中,王先輝，等.湖南邵陽—郴州北西向斷裂左旋走滑暨水口山—香花嶺南北向構造成因[J].中國地質，2006，33(1)：56-63.

[2]Zhao K.D.,Jiang S.Y.,Jiang Y.H.et al.Mineral chemistry of the Qitianling granitoid and the Furong tin ore deposit in Hunan Province,South China：implication for the genesis of granite and related tin mineralization[J].European Journal of Mineralogy,2005，17(4)：635-648.