淺談新風礦段F4 斷裂的地質特征及成礦規律

郭建設

（湖南省臨武縣香花嶺錫業有限責任公司，湖南 郴州 423000）

1 香花嶺礦田地質簡介

（1）地層。①區域廣泛出露古生界地層。下古生界主要為寒武系淺變質淺海相巖屑及粘土沉積建造，由石英砂巖，長石石英砂巖、板巖組成；②上古生界以淺海相碳酸鹽沉積為主，次為陸相及濱海相碎屑沉積，濱海相含煤碎沉積等，總厚約4700m，不整合復蓋于下古生界之上。區內泥盆、石碳、二迭系均有出露。泥盆系可分為下、中、上統，下統缺失，中、上統主要為淺海相、濱海相沉積。石碳系下統有孟公坳組、石登子組、測水組和梓門橋組，除測水組為濱海相沉積外，其余均為淺海相沉積的白云質灰巖、灰巖、泥灰巖等組成。中、上統為淺海相的壺天組致密灰巖，與下統梓門橋組呈假整合接觸[1]。二疊系可分下、上統，下統為深灰色灰巖及少量的鈣質頁巖；上統為硅質巖和含煤碎屑巖厚約700米。③中生界僅在本區內南部零星出露，為白堊系陸相紅色碎屑建造。新生界僅有第四系殘、坡積和溪谷兩旁的沖洪積層，厚幾米至幾十米。

（2）構造。香花嶺礦區位于南嶺東西向加里東期褶皺隆起帶中東段與耒（陽）—臨（武）印支期南北向壓性斷裂帶以及攸(縣)—耒(陽)—臨(武)華夏系北東向深斷裂帶交匯部位。在背斜東西兩翼分布著南北向斷裂帶F101、F102，其內發育有NE—SW 與NW—SE 向張剪性共軛斷裂構造,其走向NE、近于EW、NW、近于SN 向等。

（3）巖漿巖。礦田內巖漿活動頻繁，巖體出露較多，按出露地點的不同，分別是尖峰嶺、癩子嶺、通天廟、大龍山（瑤山)、塘渣頭等巖體：形狀各異為不規則橢圓形、近似圓形、近似三角形等等，出露面積為0.1km2～4.4km2不等，形成于燕山早中晚期，為不同期次的復式巖體，其中通天廟和大龍山（瑤山)出露于穹窿背斜的核部的淺變質巖系中，巖體中廣泛分布規模小的含黑鎢石英脈，癩子嶺和尖鋒嶺巖體沿泥盆系跳馬澗砂巖與棋梓橋白云巖、灰巖之間的斷裂帶侵入，在巖體的起伏部位巖枝比較發育。在地下各巖體連成一片構成隱伏巖基產出。

2 新風礦區地質概況

（1）地層。新風礦區廣泛出露上古生界泥盆系中統棋梓橋組（D2q)和泥盆系上統佘田橋組地層(D3sh）兩者呈整合接觸。泥盆系中統棋梓橋組（D2q）分布于礦山發電廠、新風礦區、牛腳坑至黃寶塘一帶，總厚500m，可分上、中部，其產狀；傾向25°～52°，傾角26°～37°。泥盆系上統佘田橋組(D3sh)分布于花生窿、葫蘆洞、炸藥庫一帶，其產狀；傾向71°～62°，傾角28°～35°，可分為下、中、上部，總厚750m。石碳系分布于本區的北東，貓仔沖、楊梅坳一帶，區內僅出露下統的孟公坳組和石磴組，其產狀；傾向70°～95°，傾角28°～39°，總厚度950m。下同泥盆系呈整合接觸。

（2）構造。新風礦段以“入”字形的斷裂構造為主，按形成先后和規模的大小可分為四級，其中F201 斷裂為礦田一級構造；F0、F3、F4、F113 等斷裂為礦段的二級構造；F3-1、F3-2 斷裂為礦段三級構造，F201 斷裂總體走向；走向NE 27°～60°，傾角30°～45°不等，產狀較穩定，其淺部斷裂含礦性差，僅見少量鉛鋅礦化和鐵錳碳酸鹽化，此外有方解石脈及后期之白云石脈充填，其中深部斷裂含礦較好，賦存鉛鋅、錫以及鉛鋅錫混合礦體。二級構造F4 斷裂全長2.6 公里，走向近似EW，傾角55°左右，斷裂受前期（海西）南北向和后期（印支）東西向兩種應力作用的影響，斷裂成右旋扭動，隨扭力作用的繼續后受花崗巖枝侵位的影響斷裂發生轉折或錯位，其產狀變化處易賦存礦，F4 是一條右旋張扭性斷裂，即是導礦又是容礦斷層。

（3）巖漿巖。新風礦區有多處巖枝呈不整合侵入，巖體向北東方向傾伏，與棋梓橋組中、上部的碳酸鹽類地層接觸平緩，其西南緣與跳馬澗組砂巖接觸較徒，呈巖株狀產出，圍繞巖體的泥盆系地層皆不同程度變質作用，形成白云巖、大理巖、矽卡巖、石英巖等，巖體主要礦物成分有；石英、鉀長石、斜長石、黑云母，副礦物有；黃玉、鋯石、獨居石、金紅石、磁鐵礦、錫石、毒砂、金綠寶石等等：由于巖漿為晚期分異交代作用，致使巖體有不同程度的蝕變，有偉晶狀黃玉云英化、云英巖化、鈉長巖化、有高嶺土化、綠泥石化、絹云母化。與錫礦有密切關系的圍巖蝕變有硫化物礦化(毒砂、磁黃鐵礦、黃鐵礦化或硫化物礦物組合礦化)、矽卡巖化、綠泥石化等；與鎢(白鎢)礦關系密切的圍巖蝕變有瑩石化、硅化、矽卡巖化等；與鉛鋅礦關系密切的圍巖蝕變有碳酸鹽化、硫化物礦化、矽卡巖化等。

圖1 香花嶺礦區構造圖

3 F4斷裂及其次極構造

（1）F4 斷裂的勘探過程。F4 斷裂以前做了許多的地質勘探工作，如1957 年～1972 年期間做了大量地表槽探、地表立鉆工作，八十年代又在537、484 等中段做了沿脈坑探和室內水平鉆工作，沒有探獲達到有開采工業價值的錫礦體，只是局部地段探獲了一些厚度小、品位富的鉛鋅礦以及鎢、錫（白鎢）礦化，簽于當時的工作情況，以后就沒有再對F4 斷裂做地質勘探工作。2009 年新風工區通過不斷整理和分析對F4 斷裂進行地質勘探工作，探獲了F4 斷裂及次其極構造控制的錫礦塊，從而證明F4 斷裂及其次極構造是賦存高品位硫化物錫礦體，礦體呈透鏡體和似層狀展布，走向和傾向上不連續。

（2）F4 斷裂及其次極構造地質特征。F4 斷裂位于F201斷裂的上盤，與F201是同一序次的斷裂，發源于深部隱伏的巖體中，受前期（海西）南北向和后期（印支）東西向兩種應力作用形成北東東向的斷裂，西起香花礦田太平礦段與F201交匯，東至香花嶺礦田的楊梅坳，全長2.6km，走向NE70°，傾角55°左右，產狀較穩定，斷裂面平滑開闊，局部很緊閉，斷層面上有明顯的斜向滑動擦痕，總體滑動方式是右旋扭動，隨著F4斷裂扭力作用的繼續及深部巖枝侵位作用的影響，形成多條與F4斷裂成小角度相交次極構造，這些次構極造常分為兩組；一組走向為北東傾向南東；一組走或北西傾向北東，傾角為50°。從巖漿中揮發的含礦氣水熱液通過F4斷裂運移時，由于物理化學條件改變，一部分含礦氣水熱液相互作用逐漸冷凝在F4斷裂有利部俠充填形成似成狀礦體，一部分含礦氣水熱液通過F4斷裂運移至羽毛狀次極構造和層間破碎帶中，與白云巖和灰巖巖通過交代和充填形成礦體，呈條帶狀或囊狀產出。（巖枝與斷裂相距100m左右）這些特征較為明現。

（3）礦石的物質成分、結構、構造。本礦段為原生硫化物礦床，基本上無氧化，礦物組合簡單，構成礦石的主要金屬礦物為錫石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦等；脈石礦物有磁黃鐵礦、黃鐵礦、方解石、白云石及少量的綠泥石、透輝石等，礦石結構從自形晶到他形晶結構都有，以半自形晶結構為主。礦石構造：主要以致密塊狀為主。

（4）圍巖蝕變。與礦體有關的圍巖鉵變主有黃鐵礦化、大理巖化、綠泥石化、石榴子石矽卡巖化，這些鉵變主要是深部巖體的熱液作用下發生。其中以石榴子石型矽卡巖化最為強烈。

（5）F4 斷裂及其次構造控礦規律的認識。癩子嶺花崗巖是香花礦田的成礦母巖，巖枝在新風礦段均有多處侵位，它是礦體形成的主要因素，它為成礦提供了物質來源。F4 斷裂是主要控制礦體的構造，特別是勘探線47 線以東斷裂產狀較穩定，斷層面比較開闊，巖枝侵入活動過程中伴隨有大量的含礦流體，含礦流體沿F4 斷裂貫入運移并分配給其次極構造，在其有利部位充填交代形成礦體。F4 斷裂的圍巖是新風礦段的主要含礦層和礦源層，為棋梓橋組和佘田橋組的粒狀白云巖和粒晶灰巖，粒狀白云巖脆性大，受構造應力的影響容易破裂，機械性質不均勻，而且化學性質活潑，便于礦液流通并交代成礦。具體體現于；F4 斷裂起了導礦、配礦、儲礦的作用，控制了4 號礦體的空間分布，產出形態和規模，礦體成脈狀產出，品位高規模大不連續，礦體向東南方向側伏。F4 斷裂發生轉折和斷裂傾角變陡或變緩時，易增加了含礦流體與圍巖的接觸面積降低礦物結晶的溫度，距離斷裂下部不遠的含礦流體受內應力作用通過貫入方式運移到斷裂內，以充填、交代方式形成礦體，礦體形態明顯受構造控制，礦體與圍巖接觸界線層次分明，礦體有規律向南東方向側伏。F4 斷裂帶的開闊部位，斷裂與其旁側的裂隙交匯處有利于礦體的富集。F4 斷裂派生次極羽毛狀構造和層間裂隙，其圍巖有石榴子石矽卡巖化、碳酸鹽化、大理巖化，受巖枝侵位的影響產生所含礦流體通過F4 斷裂運移到次極羽毛狀構造和層間裂隙白云巖中，與白云巖接觸交代形成礦體，礦體多為浸染狀和塊狀，礦體形態不規則，礦體也是向南東方向側伏。

4 結論

F4 斷裂向南東深部傾向延伸，控制的礦體成透鏡狀向南東方向傾伏，新風礦段南東方向深部有多處花崗巖枝侵位，地層為香花嶺礦田含礦層泥盆系棋梓橋組和佘田組灰巖和白云巖，從成礦三個基本條件分析礦體往南東方向深部有再現和變厚變富的趨勢，且錫礦體往南東深部方向延伸還沒有查明，有可能找到新的礦體，找礦前景較好。