湖南省白果市地區錫礦成礦地質特征及其成礦規律

高 華，沈亞飛，謝玉華，熊建忠

（湖南省核工業地質局三0 一大隊，湖南 長沙 410000）

1 區域地質概括

白果市地區位于金洞管理區白果市-土坳-鄢家蓬一帶，區域上位于華南褶皺帶南嶺緯向成礦構造帶中段北緣，北東向攸縣-寧遠深大斷裂、長壽街-雙牌深大斷裂與東西向陽明山-大義山-上堡基底斷裂帶以及北西向陽明山-騎田嶺斷裂帶復合交匯部位。區域內除缺失志留紀、白堊紀、第三紀地層外，從寒武-第四紀地層均有分布，其中以奧陶系最發育，出露最完整，組成區內基底地層。

區內巖漿活動頻繁強烈，陽明山復式花崗巖體沿陽明山隆起帶核部呈近EW 向展布，屬晚三疊世侵入產物。區內花崗巖與區內內生金屬礦產成礦關系密切，尤其是鎢錫礦。

本區共經歷了加里東、印支、燕山、喜馬拉雅等四個構造階段，構造總體以斷裂為主，不同期次的斷裂構造彼此錯動、疊加、利用、改造，呈現以EW 向隆起為基底，NNW-SN、NNE 和NE向斷裂為主體，并伴生不同方向組次級斷裂的構造格局。

2 研究區成礦地質特征

2.1 地層

區內出露的地層有奧陶系、中泥盆統系，其中以奧陶系地層最發育，出露最完整，主要圍繞陽明山-塔山穹窿呈環狀分布，巖性以淺變質碎屑巖為主，夾少量板巖，組成區內基底地層。

2.2 構造

區內的構造總體以斷裂為主，區域性斷裂以NNE、NNW 以及NE 向等三組為主，其次為區域性大斷裂產生的次級斷裂。

NNW 向斷裂：該組主要有荒塘-白果市斷裂，為區域性斷裂，規模較大，構造活動也較強烈，并具有多期活動特點。該斷裂走向345°、傾角50°～75°，區內出露長約20km。斷裂構造較破碎，主要由硅化角礫巖、硅化碎裂巖為主。根據構造產物，脈體穿插關系等因素，初步判斷該斷裂帶先后有三次活動：早期為巖石碎裂硅化；第二次硅化巖石再破碎，中晶石英充填及絹云母化；第三次則是由鐵泥質膠結的角礫巖、不連續的糜棱巖及擦痕明顯，總體顯示了順時針扭動的壓扭性質。

NNE 向斷裂：主要有野馬-土坳斷裂和朱家沖-磨石沅斷裂，都為區域性大斷裂，規模較大，延伸長，切割深，構造活動較強烈，同時具多期活動特點明顯。該組斷裂于加里東期形成，在印支和燕山期重新活動。在區內該組斷裂與成礦關系密切，為區內主要控礦、導礦斷裂。野馬-土坳斷裂；走向25°，傾向285°～300°，傾角70°～80°，區內出露長約19km，構造具有壓扭-張扭-壓扭的多次活動性，由一套硅化碎裂巖、石英脈、含泥質裂隙組成。朱家沖-磨石沅斷裂呈舒緩波狀延伸，總體走向20°，傾向北西，傾角30°～70°，區內出露長約12km。斷裂由硅化碎裂砂巖、構造角礫巖、網脈狀石英及少量斷層泥等組成，寬1 ～10 余米。

近SN 向、近EW 向斷裂：主要為區域性斷裂的次級斷裂，為區內錫礦的主要容礦構造，該組斷裂成帶近平行、等間距產出。破碎帶由石英脈、云英巖脈及兩側云英巖化花崗巖及電氣石化花崗巖等充填，破碎帶規模大小不一，延伸不穩定，厚0.3m ～1.5m，傾角一般較陡，最陡時近于直立。，

2.3 巖漿巖

區內巖漿活動頻繁，巖體規模大，侵入期次多，自西向東分別出露陽明山巖體、白果市-土坳巖體。

2.3.1 陽明山巖體

巖體呈東西向出露于陽明山隆起西部，巖體呈巖基產出，侵入時代為晚三疊世。根據巖相可分為過渡相的中粗粒斑狀二云母二長花崗巖和邊緣相的中細粒斑狀二云母二長花崗巖。

根據湖南陽明山地區礦產地質調查報告對巖體的研究，陽明山巖體巖石屬鋁過飽和酸性巖，據巖體巖石化學特征參數，陽明山巖體巖石屬富鉀的鈣堿性過鋁質系列花崗巖，成因類型屬S型花崗巖。巖石分異程度較高。巖石的微量元素Rb、Li、Sn、Bi等元素含量較高，分別為維氏值的3 倍、4 倍、11 倍和50 倍，具有較明顯的濃集特征，表明巖體能夠為區內錫成礦提供了較豐富的成礦元素。

2.3.2 白果市-土坳巖體

位于陽明山復式花崗巖體東部，由白果市和土坳巖體兩個主巖體及周邊的小巖株組成，侵入時代為晚三疊世。巖體總體呈近東西向展布，斷續出露長約22km，面積約80km2，沿近東西向基底斷裂侵入于下古生代地層中。巖體巖性基本一致，為中細粒斑狀白（二）云母二長花崗巖。

根據湖南陽明山地區礦產地質調查報告對巖體的研究。白果市-土坳巖體巖石屬鋁過飽和酸性巖，據巖體巖石化學特征參數，巖體巖石屬富鉀的鈣堿性過鋁質系列花崗巖，成因類型屬S型花崗巖。巖石分異演化程度較高。巖石中成礦元素Sn 含量較高，平均為32.46×10-6，為維氏值的10 倍，表明巖體中錫元素較豐富，可為成礦提供成礦物質，有利于錫礦成礦。

2.4 圍巖蝕變

區內主要氣熱液蝕變主要有云英巖化、硅化、電氣石化、白云母化、電英巖化、鈉長石化、鉀長石化、綠泥石化及多種硫化物化等。蝕變呈線狀分布，主要沿斷裂帶、節理裂隙密集帶、劈理帶兩側不均勻分布，區內與錫礦化有關的蝕變主要為云英巖化、電氣石化、硅化，電英巖化及硫化物化，其中云英巖化、電氣石化疊加部位錫礦化較發育。

總體而言，蝕變種類越復雜、蝕變越強、礦化越好。

2.5 錫礦分布特征

區內已知的錫礦床（點）7 處，鎢錫礦點1 處，主要分布于白果市-土坳巖體內、外接觸帶，其次分布于陽明山巖體內接觸帶，其成因類型均為高溫熱液充填型。

錫礦分布特征：石英脈型錫礦：該類型錫礦受次級斷裂、節理和裂隙的控制，主要分布于巖體內外接觸帶附近，尤其是白果市-土坳-老寨嶺一帶較發育。在巖體內圍巖主要為細粒白云母二長花崗巖，中細粒斑狀白（二）云母二長花崗巖，在外接觸帶為淺變質碎屑巖、粉砂-砂質板巖。礦體多為薄礦體，呈脈狀、似層狀、透鏡狀產出，厚數厘米至1.3m 不等，錫品位一般較高，為0.12%～0.90%。礦石中有用礦物以錫石為主，次為黑鎢礦，顆粒粗大，但分布不均勻，在石英脈兩壁和云英巖脈（或團塊）中較為富集，其次富集在云英巖化花崗巖中。礦脈（體）具有脈壁平直、產狀穩定、成群成組分布的特點。圍巖蝕變主要為硅化及云英巖化。錫礦化整體分布不均勻，沿傾向和走向有分段富集的特點。

3 礦床（點）地質特征

3.1 地質特征

區內地層出露簡單，廣泛出露奧陶系上統天馬山組（圖1），分布于白果市巖體、土坳巖體周邊，構成巖體圍巖，巖性為淺變質石英砂巖、粉砂巖、砂質板巖和炭質板巖。巖體與圍巖有明顯的熱接觸變質作用，近巖體處普遍角巖化，整體巖性較脆，節理裂隙發育，為錫礦脈的圍巖之一。

區內斷裂較發育，有北北東向、北東向和北北西向三組，熱液活動較明顯，區內有兩條主要斷裂F19、F8，斷裂貫穿全區，為主要的導礦斷裂，其產生的次級斷裂即本區的容礦構造，控制區內錫礦脈的展布。

區內巖漿巖發育，為白果市-土坳巖體的一部分，自西向東依次出露白果市巖體、土坳巖體，巖性為中細粒斑狀白（二）云母二長花崗巖。

區內蝕變較發育，與成礦關系密切的主要為云英巖化，其次為電氣石化，硅化等，蝕變主要沿斷裂帶、節理裂隙帶呈線性展布，其中云英巖化、電氣石化為該區重要的找礦標志。

在麻拐漕-綿羊園一帶開展了土壤剖面測量，圈出了W、Sn、Mo、Bi、F 元素組合異常，異常發育，分布于白果市巖體內外接觸帶。異常元素以W、Sn、Mo、Bi 元素為主，規模較大，面積1.28km2，異常元素峰值較高，其峰值為W296、Sn184、Mo7.75、Bi19.91、F2800（單位10-6）。

3.2 礦化體特征

3.2.1 賦礦部位

礦區的錫礦主要賦存于巖體內外接觸帶中的近東西向次級構造破碎帶中及蝕變圍巖中。

3.2.2 礦體分布特征

礦區已發現6 條礦脈，大致呈近東西向展布呈脈狀、似層狀產出，多數為錫石—石英脈，少數為含錫云英巖脈。礦脈（體）具有脈壁平直、產狀穩定、成群成組分布的特點，礦脈傾向185°～215°，傾角61°～81°，厚0.7m ～1.1m，品位0.28%～1.01%。

3.2.3 錫礦類型

該區錫礦床類型按其賦存部位及產出形態有破碎帶蝕變型和石英脈充填浸染型。

3.2.4 礦石礦物成分

礦石金屬礦物以錫石為主，其次為黃銅礦、黑鎢礦、黃鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵氧化物、少量銅藍，脈石礦物有石英、白云母、電氣石、綠泥石等。

3.2.5 礦石結構構造

錫礦主要是以錫石的形式賦存，礦石結構主要為自形-半自形粒狀結構、柱狀、錐狀結構，錫石部分與片狀集合體狀礦物共生，礦石構造主要有浸染狀構造、脈狀構造、塊狀構造。

圖1 麻拐槽礦點地質略圖

4 錫礦成礦規律研究

4.1 錫礦床類型

白果市地區錫礦工業類型以石英脈-云英巖脈錫礦為主，成因類型主要為高－中溫熱液充填型錫礦。

4.2 礦床時空分布規律

4.2.1 成礦時間分布規律

區內錫礦成礦時代屬印支期晚期，與白果市-土坳巖體侵入時間基本一致，表明該區的錫礦與陽明山復式巖體的巖漿熱液活動關系密切。

4.2.2 成礦空間分布規律

區內已發現的7 個礦床（點）均分布在白果市-土坳巖體內外接觸帶中，錫礦點受地層、巖體、構造作用共同控制。在白果市-麻拐漕-綿羊園一帶，錫礦脈大致呈近東西向-北西西向展布，土坳-桎木灣-老寨嶺一帶，錫礦脈呈北北西-北東向展布，礦脈沿傾向一般較陡峭，傾角65°～86°，錫礦化分布極不均勻，沿走向及傾向具有分段富集的特征，沿石英脈兩側礦化較好，錫石多呈細脈狀、星點狀、粒狀分布于石英脈壁處的羽狀節理裂隙中及蝕變花崗巖中。

區內錫礦體在空間上與該區花崗巖的侵入形態和方向有密切關系，同時受后期構造活動（含晚期侵入活動）的影響。從目前發現的主要礦體來看，在平面上，礦化在接觸界線內灣凹陷或舌狀突出處較發育，如綿陽園、土坳錫礦點，在剖面上錫礦往往產于花崗巖侵入體“背形”構造的頂部；此外小巖株、巖脈旁側，隱伏巖體上方，都是成礦的有利部位。

4.3 控礦因素分析

區內錫礦化受地層、構造、巖漿巖、圍巖蝕變等多種因素綜合控制。

4.3.1 地層與成礦的關系

區內由奧陶紀地層組成的基底地層，處隱伏于深部8km ～13km 處的前震旦紀地層（富含W、Sn、Pb、Zn、Sb、Au等主要成礦元素）之上，在成礦作用上可視為屏蔽層，是石英脈型錫礦的賦礦圍巖之一。區內廣泛出露奧陶系，以淺變質砂巖為主，夾板巖，巖石脆性較強，斷裂和裂隙構造較容易發育，為含礦熱液的運移和富集成礦創造了條件。

4.3.2 巖漿巖與成礦的關系

區內巖漿活動較強烈，為晚三疊世同源巖漿多次脈動侵入的復式巖體，具“S”型花崗巖地球化學特征，成因類型屬陸殼重熔型花崗巖類，花崗巖體的源巖均來自中元古代地殼物質（變質泥巖）部分熔融，各種物源和分異程度的巖漿，均能為內生成礦作用直接提供一定豐度的成礦物質。巖體巖石中富含F、As、B等有利于礦化的揮發份，成礦元素W、Sn、Mo、Bi、Rb、Li 等含量明顯高于維氏值，能提供大量的成礦物質，是區內主要的成礦母巖。根據區內礦產分布特征，區內礦化分帶性較明顯，錫、鎢、鉛鋅、銅、金等礦產位于巖體內及其周邊，在空間分布上，具有由巖體中心向外，由高溫（鎢錫）—中溫（銅鉛鋅）—低溫（金）的分帶特點，這些特征體現了成礦與 “S”型花崗巖體的親緣關系。表明陽明山復式花崗巖體為錫礦成礦提供了物源和礦質活化、遷移、聚集所必需的熱源、熱動力。

4.3.3 構造與成礦的關系

研究區位于南嶺東西向復雜構造帶中段北緣，多組深大斷裂的交匯部位，經歷了多次構造變形，形成了加里東、印支、燕山期三期構造行跡，多期次活動的斷裂縱橫交織發育，主要以北北東向和北北西斷裂最發育，規模較大，切割深度大，構造活動強烈，具有多期活動特征，成為含礦熔漿和熱液運移的通道-導礦構造。區域性構造派生的近東西向、近南北向、北東向組的次級剪性（或先剪后張）斷裂、裂隙、劈理帶，是區內礦脈就位的有利場所，為區內的主要容礦構造。研究區內構造控礦作用明顯，總體構成基底斷裂控礦—區域性斷裂導（配）礦—次級斷裂容礦的構造成礦體系。

4.3.4 圍巖蝕變與成礦的關系

區內圍巖蝕變與成礦關系較為密切，主要發育云英巖化、電氣石化、硅化，其中云英巖化、電氣石化與石英脈型錫礦關系最密切。

4.4 礦床成因探討

區內錫成礦作用與巖漿分異演化密切相關，礦化作用主要集中于巖漿作用晚期，是印支晚期多次巖漿活動的結果，同時巖漿為該區錫礦成礦的主要物質來源。

自中生代以來，區內所處區域范圍內處于板塊碰撞擠壓和地殼增厚的構造環境，由于地溫遞增及深部熱源，使地殼巖石發生局部熔融，地殼巖石重熔形成巖漿，形成的熱液對流并萃取地層中的Sn、W、Cu、Pb、Zn等金屬元素，使成礦元素得到初步富集。

巖漿動力加強并開始多次的上涌侵位，形成多期次、多階段的復式巖體，Sn、W、Cu 等礦質元素隨巖漿上侵，隨著巖漿發生分異結晶，早期巖漿侵位成巖，晚期巖漿堿性較強易于Sn、W 等礦質保存，作用于早期巖體使礦質元素再次得到富集。由于巖漿分異演化，巖漿中的成礦元素再次產生不均勻分配，形成富W、Sn 的巖漿熔體。

富Sn、W 巖漿異動上侵，在侵入體頂部匯聚了大量的富含Sn、W 等成礦物質和揮發份等組分，巖體熔體的體積膨脹，巖體內部壓力增大，在壓力梯度作用下，含礦氣熱液沿早期導礦斷裂運移，當運移至頂部時，因具張性特征的層節理發育，巖石滲透性良好，含礦氣熱液首先沿其充填，由于上部處于相對封閉狀態，氣熱液可與花崗巖充分作用，形成厚大的云英巖體，隨著氣熱液中含F-、Cl-礦物的大量析出和溶液性質的變化，從而使Sn、W 等金屬絡合物分解，錫石、黑鎢礦等金屬礦物析出，從而形成了云英巖體型鎢錫礦床。后期在區域構造應力場的作用下，區域性斷裂活動加劇，產生NNE、NNW-近EW 向斷裂帶，同時隨著花崗巖漿的演化，溶離出富含礦物質和揮發份的富SiO2 非均勻熔漿-熱液，并沿導礦斷裂上升，發生充填交代作用，當其充填至層節理中時，形成產狀平緩的似層狀長英質脈，而當其充填至次級斷裂構造時，形成了產狀陡立的石英-云英巖脈型錫礦脈。

4.5 找礦標志

（1）巖體標志；研究區廣泛出露陽明山復式花崗巖體，屬“S”型花崗巖，為印支晚期多次巖漿活動侵入形成，錫礦點（床）主要分布在巖體內外接觸帶附近，特別是在接觸界線內灣凹陷或舌狀突出處，礦化較為發育。巖體中發育的小巖株、巖脈旁側，隱伏巖體上方，都是成礦的有利部位。

（2）區內的北北東向和北北西向區域大斷裂是區內的主要控礦斷裂，在其兩側派生的次級構造是良好容礦空間，其產狀急劇變化、分支復合、疊加改造地段是厚大富礦體產出部位，因此這些次級構造（小斷裂、節理、裂隙）是重要的找礦標志。同時花崗巖體巖漿上侵形成的原生節理帶控制巖體型錫礦產出，是尋找巖體型錫礦的構造標志。

（3）區內蝕變以云英化、電氣石化、硅化為主，云英巖化越強烈礦化情況越好，因此云英巖化、電氣石化是該區找礦的蝕變標志。

（4）石英脈型錫礦中錫石多富集在石英脈兩側及蝕變圍巖中，特別是石英脈分支、復合部位礦化富集，因此該區的石英脈是本區的直接找礦標志。

（5）地球化學標志：成礦元素和伴生元素的地球化學場高背景區，有Sn、W、F、Cu、Pb、Zn-Sb 等多元素異常組合，異常強度高、濃集中心和梯度變化明顯，且呈較大規模的帶狀、面狀分布區 。