雷 潔,趙志堅,朱桃紅
(湖南省有色地質勘查局二總隊,湖南 湘潭 411102)
在錫礦山礦田范圍內,地質勘查及礦山生探工作已探明銻金屬量逾300萬t,目前礦山可利用資源緊缺,開展邊深部找礦,延長礦山服務年限勢在必行。錫礦山北部是錫礦山廂狀背斜的北傾伏端,是F75區域控礦構造的延伸端,具有與礦田范圍類似的成礦地質條件與控礦規律“背斜+斷層+含礦巖系”。近年在錫礦山北傾伏端取得了找礦突破,證實了錫礦山北區具有找礦前景。
勘查區位于位于城步~桃江斷裂帶與新化~漣源斷裂帶交匯地段,揚子地臺向華南褶皺系過渡部位,其基本格架為周緣3個隆起帶(雪峰山弧形隆起帶、溈山隆起帶、白馬~龍山隆起)環繞晚古生代盆地~漣源盆地(見圖1)。
(1)區域地層。區域地層出露較全,除缺失中、上志留統、下泥盆統、中三疊統、上侏羅統及第三系上統外,其它地層均有出露。沿盆地周邊隆起主要出露板溪群(Ptbn)—志留系(S)地層,盆地內分布上古生代泥盆系以后的地層。其中泥盆系上統佘田橋組灰巖段(D3s2)是礦田銻礦床主要賦礦層位。
(2)區域構造。區域構造整體呈北東走向,以斷裂構造為主。城步~桃江斷裂帶、寧鄉~新寧斷裂帶為兩條北東向超殼斷裂斜貫全區,盆地內北東向、北西向等幾組區域性斷裂近等距離分布。城步~桃江斷裂帶控制了區內有色貴金屬礦床的產出,錫礦山礦田即位于該斷裂帶上。
(3)區域巖漿巖。區域巖漿巖出露于盆地周緣隆起帶上,出露有加里東期、印支期、燕山期花崗巖體或復式巖體。巖體距礦田30km~50km。
(4)區域礦產。區域內礦產資源豐富,內生金屬礦產有金、銻、鎢、鉛、鋅、黃鐵礦等。銻是本區的重要礦產,其礦床和礦點多達170余處,均屬中低溫熱液礦床。按產出形態可分為層狀、似層狀和交錯型脈狀銻礦兩大類,層狀、似層狀銻礦主要產于上泥盆統佘田橋組地層中,如錫礦山銻礦、羅城銻礦;脈狀銻礦主要產于前泥盆系地層中,按有用元素組合又可分為單一銻礦和金銻礦、鎢銻礦、金鎢銻礦等。
錫礦山北部南起老礦山礦床(52線),北至蘆茅塘(140線),長約7Km。在52-72線(獅子山~稻草灣一帶),施工鉆孔15個,見礦率達80%以上,礦體連續性好,礦體主要賦存于主要控礦斷層下盤,提交的資源儲量已達中型,預期遠景可達到大型銻礦床。
(1)地層條件。存在礦體屏蔽層和賦礦地層:在該區施工的鉆孔均揭露了錫礦山礦體屏蔽層(D3s3)鈣質頁巖,屏蔽層下部為賦礦地層(D3s2),巖性為灰巖夾頁巖、鈣質粉砂巖。礦體賦存于灰巖中,自上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體。從鉆孔揭露的含礦巖心來看,該區含礦灰巖中,泥質成分明顯偏高,瘤狀礦銻增多。
(2)構造條件。①背斜:錫礦山廂型背斜是礦田一級控礦構造,南起飛水巖,北至老礦山,錫礦山背斜往南西和北東傾伏,往北依次有陳家沖、稻草灣、白云巖、蘆茅塘背斜等(圖2),陳家沖背斜和稻草灣背斜為獅子山、稻草灣礦床的控礦構造,層狀、似層狀銻礦產于背斜核部,并往兩翼延伸。②斷裂:礦田一級控礦構造F75及其分支斷層已延伸至蘆茅塘,控制了礦體產出特征。F75斷層為正斷層,是城步~桃江基底斷裂的重要組成部分。斷層走向北東25°~40°,長約30km,傾向300°左右,斷層傾角表現為上陡下緩,一般45°左右,經鉆孔揭露,F75斷層垂直斷距達1800m,傾斜斷距2500m。在斷層下盤有利巖性部位往往形成“硅化瘤”和富厚的工業礦體。F75斷層下盤發育多條與其小角度相交的分支斷裂F71、F72、F74等,該組斷層是獅子山、稻草灣礦床的主要控礦斷裂,銻礦體產于斷層下盤,遠離構造礦化、硅化減弱,甚至尖滅。該組斷層走向北東50°左右,傾向NW,斷距一般200m左右。近東西向斷裂有F801、F802、F803、F814等,該組斷裂傾向北~北東,傾角70°左右,切割北東向斷裂和背斜,控制了礦體的空間分布,受該組斷層影響,礦體往北埋深越深。

圖2 礦區構造地質簡圖
成礦受構造、地層、巖相(巖性)聯合控制。
根據錫礦山“背斜+斷層+含礦巖系”的控礦規律,錫礦山北部具有相類似的成礦地質條件。陳家沖~蘆茅塘背斜核部是有利的容礦部位,是層狀、似層狀礦體的載體,且礦體延伸穩定,規模大。礦田一級控礦構造F75斷層已延伸至本區,為深部礦源提供良好的通道;北東東向次級斷裂為礦區的二級控礦構造,抬升F75斷層下盤的礦體;近東西向斷層控制了礦體的空間分布,受東西向斷層影響,礦體往北延伸呈“階梯式”下降(圖3)??偟膩碚f,斷裂、背斜、層間破碎構造三者結合均是主要的控礦構造,斷裂構造不發育則成礦條件亦差,長期以來形成了“背斜加一刀”的構造控礦模式。

圖3 錫礦山北部縱剖面略圖
(1)佘田橋組上段(D3S3)頁巖,以鈣質頁巖為主,夾少量泥灰巖和薄層灰巖,這種巖石化學性質不活潑,空隙度小,具柔性,起到良好的屏蔽作用,使含礦熱液在其下部聚集沉淀。
(2)佘田橋組中段(D3S2)灰巖段,以中—厚層狀微晶灰巖與生物灰巖為主,夾多層頁巖、白云巖、粉砂巖,總厚220m,分為四大層,28小層,I號礦體產于佘田橋組灰巖段第四小段(D3S2-4);Ⅱ號礦體賦存于佘田橋組灰巖段第三小段(D3S2-3)中;Ⅲ號礦體賦存于斷裂下盤的佘田橋組灰巖段第二小段(D3S2-2)和第一小段(D3S2-1)中;Ⅳ號礦體發育于斷裂下盤的棋梓橋組(D2q)的上部。
(3)灰巖段巖性組合的另一個特點是灰巖及生物灰巖本身,其中夾有紋層狀灰巖和巨厚層狀灰巖交替出現,他們的礦物成分由含鈣高逐漸變到泥質成分或砂質成分高,且循環交替出現。這種巖性組合在構造應力作用下,極易產生層間破碎,虛脫剝離,形成良好的儲礦場所。
已探明的稻草灣礦床已知礦體賦存于F75斷層的次級斷裂F71、F72、F74下盤,然而礦區以西F75斷層下盤礦體還沒有控制,預計礦體埋深在1000m~1500m,該區找礦前景巨大,為錫礦山北部第一個找礦有利靶區。
白云巖和蘆茅塘地段具有與錫礦山類似的成礦地質條件,有利控礦斷裂F75、F71已延伸至該區,斷層下盤和背斜軸部是礦體主要富集部位,礦體埋深預計在1500m~2000m,為似層狀礦體,是錫礦山礦田北部第二個找礦有利部位。