陳雨林
(湖南省地質礦產勘查開發局四〇九隊,湖南 永州 425000)
白沙子嶺錫礦是湘南地區重要的錫多金屬礦床,位于湘南地區大義山巖體東南部,處在南嶺緯向成礦構造帶中段北緣,郴—邵北西向構造帶與陽明山—大義山—上堡東西向基底巖漿構造帶交匯部位[1]。區域內構造十分發育,其中“大義山式斷裂”主要控制大義山巖體及與巖體相關的錫多金屬礦床的分布,其派生的次級牽引斷裂控制了錫礦脈(體)的具體展布。
區內除東部出露零星的中泥盆世錫礦山組灰巖、石炭紀馬欄邊組灰巖殘留體和局部見矽卡巖捕虜體外,其中介頭單元是區內主要錫成礦單元。據流體包裹體及同位素研究。礦區兩種主要錫礦類型(脈型、巖體型)具有相似的成礦機制,僅由于成礦空間不同而導致形態差異,云英巖脈型錫礦脈是目前開采的主要對象。
白沙子嶺錫礦區的礦脈主要分布在白沙子嶺和銅絲嶺礦段,可以分為WE向、NS向、NE向3組,各礦段礦脈沿走向整體平穩分布,局部會出現尖滅再現、分支復合等現象。白沙子嶺礦段礦脈在平面上與剖面上都近乎平行,平面上呈南北縮短,東西變薄的“龜殼狀”,剖面上呈出上寬下細,略顯發散的“絲帶狀”。銅絲嶺礦段礦脈在平面上整體呈南西緊閉,北東散開的“掃帚狀”,局部呈交叉共軛。礦區礦脈由淺至深,具有“復脈帶—大脈—細脈—微脈”的變化規律[2]。
結合礦山中段劃分,利用玫瑰花圖統計白沙子嶺礦段不同標高共701個產狀,統計的走向分組間隔10°,傾角分組間隔5°。經實地調查,除505m標高礦脈兩側可見黑色斷層泥,最大厚度達2cm,而其他各標高均未發現。這說明510m~550m是礦脈轉折端,也是構造應力集中段。
白沙子嶺礦段生產坑道103個礦脈樣品按0.1m的厚度間隔分為10組,然后通過相關性分析發現礦化強度K與平均厚度D的相關性系數為0.90,屬高度相關,與平均品ω的相關性系數為0.51,屬中度相關,最后可以擬合出礦化強度(K)關于平均厚度(D)的一個三階相關性函數。

據此,可以求出理想狀態下(K′=0)的礦化強度K0=0.28 m·10-2,其對應的厚度D0=0.66m,品位ω0=0.43×10-2。這表明白沙子嶺礦段生產坑道中,礦化頂峰狀態下礦脈厚度為0.66m,而理論峰值品位為0.43×10-2,即厚度小于0.66m時,屬于進礦化期,礦脈品位與厚度均增加;厚度大于0.66m時,屬于退礦化期,礦脈厚度增加,但是品位減小。
鉆孔及坑道顯示銅絲嶺礦脈下部隱伏有細粒花崗巖,這些礦化后期的侵入體在銅絲嶺帚狀構造起類似于砥柱的作用。和大多數脈狀礦體一樣,白沙子嶺礦脈受礦化后期的應力活動會發生側伏,且多數為主動的復側伏。這些側伏情況可以通過礦脈兩側的擦痕、階步及雁裂來判斷。上述構造顯示白沙子嶺錫礦區礦脈均存在右行側伏現象,銅絲嶺礦段側伏角變化大,白沙子嶺礦段礦脈側伏角30~40°。
(1)元素相關性:從礦區分析的27個組合樣化學分析結果,可以看出礦區Sn與W、Cu、As、Au關系密切,且W、Cu大多數達到錫礦伴生品位,其中Sn與W、Cu、As、Au的相關性系數分別為0.08、0.58、0.65、0.01。這表明Sn與Cu、As關系密切,通常呈錫石+黃銅礦/毒砂的礦物共生組合,Sn與W、Au在的礦區整體上沒有必然相關性。(2)元素分帶性:通過對礦區II巖石剖面的光譜定量分析結果作元素分帶性研究,發現As元素具有貫通性,礦區具有Mo、Pb→Bi→Zn→Cu→F、W→Sn、Be的分帶序列,且元素分帶具有兩個明顯的分區。(3)熱液分異指數:根據W和Sn的地球化學性質和礦區元素分帶性特征,可以把W/Sn比值作為含礦熱液的分異指數,W/Sn比值越低,表明熱液分異越強。(4)礦化強度:從元素平面上的濃集中心分布可以判斷礦體的分段富集情況,但由于本區脈型礦體的厚度影響權值大,所以僅用脈型礦的元素濃集情況并不能準確反映礦脈的分段富集。

圖1 白沙子嶺礦段鉆孔DZ5002元素含量標高對照圖
白沙子嶺礦段坑內立鉆DZ5002(孔口標高470m)控制直至標高-195m,深部尚未見明顯礦化跡象(圖1),僅在450m標高附近發現了兩層超富礦體,累計厚度達2.55m,品位1.94~3.83×10-2,該超富礦石具鱗片花崗變晶結構,浸染狀、塊狀構造,以云英巖化為主,伴有黃玉化、電氣石化、金屬硫化物化,云母中鋰云母含量高,且礦體頂底板裂隙內多充填有金屬硫化物及電氣石。
①白沙子嶺錫礦脈由淺至深具“復脈帶—大脈—細脈—微脈”的變化規律,走向上有往南北偏移的趨勢。②本區錫礦脈具右行側伏規律,銅絲嶺礦段側伏角變化大,白沙子嶺礦段礦脈側伏角30°~40°。③本區錫礦脈具分段富集規律,垂向間距80m~100m,走向間距150m~200m。④白沙子嶺礦段的平衡礦化強度為0.28 m·10-2,對應厚度為0.66m,品位為0.43×10-2。⑤地球化學特征顯示本區Sn與Cu、As呈正相關,與W、Au無必然相關性;Sn與Cu屬元素分帶序列同一分區,As是貫通元素,它們常形成錫石+黃銅礦/毒砂的礦物共生組合,且熱液分異越強,Sn、Cu含量越高。
目前白沙子嶺控制的脈型錫礦資源儲量已達中型以上規模,且銅絲嶺礦段38號主礦脈深部具有一定找礦潛力,白沙子嶺礦段深部又存在超富礦體,通過進一步工作,礦山儲量定會有新突破。
[1]湖南省地質調查院.湖南陽明山—大義山錫銻鉛鋅礦評價報告.2002.
[2]湖南省桂陽縣白沙子嶺礦區錫礦詳查報告.2010.