錫礦山銻礦田Ⅳ號礦體控礦因素分析

唐代文，韋俊杰，趙志堅，鄒利群，肖亮明

摘 要 錫礦山銻礦田位于多組構造體系的復合部位，是世界級超大型銻礦床，歷經120余年的開采，保有資源量日益減少。近年來，在棋梓橋組地層中，發現了Ⅳ號礦體，探獲資源量達到中型，遠景資源量尚未查清。為指導礦田深邊部找礦工作，通過野外觀察、地質編錄，討論Ⅳ號礦體的控礦因素，發現礦體的形成受巖相古地理、地層、構造聯合控制，其中構造是控制礦體的主導因素。

關鍵詞 錫礦山銻礦田;棋梓橋組;Ⅳ號礦體;控礦因素;構造

中圖分類號：P612 文獻標識碼：A

Analysis on Ore Controlling Factors of No.Ⅳ Orebody in Xikuangshan Antimony Ore Field

Tang Daiwen1 ， Wei Junjie1 ， Zhao Zhijian1 ， Zou Liqun2 ， Xiao Liangming2

（1.The Second Team of Hunan Nonferrous Metals Geological Exploration Bureau， Xiangtan Hunan 411101;

2.Hsikwangshan Twinkling Star Co.，Ltd， Lengshuijiang Hunan 417500）

Abstract： Xikuangshan antimony ore field is located in the compound position of multiple tectonic systems， which is a world-class super-large antimony deposit. After more than 120 years of mining， the retained resources are decreasing. In recent years， No.Ⅳ? ore body has been discovered in Qiziqiao Formation， and the prospecting resources have reached medium size， but the prospective resources have not been found out yet. In order to guide the prospecting work in the deep edge of the ore field， the ore-controlling factors of No.Ⅳ? ore body were discussed through field observation and geological cataloging. It is shown that the formation of orebody is controlled jointly by lithofacies palaeogeography， stratum and structure， among which structure is the dominant factor.

Keywords： Xikuangshan antimony ore field; Qiziqiao formation; ore body No. Ⅳ; ore controlling factors; structure

錫礦山銻礦是世界級超大型銻礦床，素有“世界銻都”的美稱，自1897年開采以來，保有資源量日趨減少，為延續礦山生產，尋找接替資源迫刻不容緩[1-2]。近年來，在礦田范圍內實施了中央和省級財政地勘項目，但研究的重點停留在淺部，認為F75斷層是控礦構造，與其下盤的次級斷裂控制銻礦的產出[1]，但是人們對斷裂深部的特征及控礦關系未作研究。同時，對F75下盤順斷層產出而不受層位控制的礦體統稱為“帶狀礦體”[2]。近年來，在棋梓橋組地層中，發現了Ⅳ號礦體，建立了構造分層控礦模式[3]。由于控礦因素認識不足，導致鉆孔效果欠佳，礦田深邊部找礦工作緩慢。通過加強Ⅳ號礦體控礦因素研究，圈定找礦遠景區，然后施工鉆孔成功驗證，取得了找礦突破。

本文以鉆孔揭露的礦體為研究對象，通過野外觀察、地質編錄，討論Ⅳ號礦體的控礦因素，對明確礦田深邊部找礦方向具有重要意義。

1 區域地質

錫礦山銻礦田位于雪峰山、白馬山—龍山和溈山隆起帶環繞的漣源盆地中部，城步—桃江斷裂與新化—漣源斷裂交匯部位（見圖1）。盆地內分布古生界泥盆系以來的地層，周邊隆起出露元古界板溪群（Ptbn）—志留系（S）。構造分為基底和蓋層構造：基底由中、晚元古代和早古生代（亞綠片巖相）變質巖組成，蓋層由晚古生代至中三疊世（湖南）未變質地層組成，基底構造由NE、NW向斷裂構成骨架。超殼斷裂有北東向城步—桃江、寧鄉—新寧，北西向新化—漣源斷裂帶，次級區域性斷裂在盆地內呈NE向、NW向近等距離分布[4]。巖漿巖出露于盆地周緣隆起帶上，有加里東期、印支期、燕山期花崗巖體或復式巖體，與成礦關系密切的為燕山期晚期巖體，巖體距礦田30～50 km[5]。

2 礦田地質

2.1 地層

賦礦地層為上泥盆統佘田橋組灰巖段（D3s2）及中泥盆統棋梓橋組（D2q），D3s2厚約220 m[6]，分為4個巖性段，28個巖性層;D2q厚約766.10 m，分上下兩段，上段上部為深灰色厚至巨厚層狀微晶灰巖和生物碎屑灰巖，下部夾白云質灰巖和少量白云巖，下段為深灰、黃灰色頁巖、泥灰巖夾灰巖透鏡體[7]。

2.2 構造

錫礦山復式“廂形”背斜為礦田一級構造，軸向北東30°，向南北兩端傾伏，西翼為F75斷裂所切割，東翼分布煌斑巖脈。由北到南，稻草灣、老礦山、童家院、物華、飛水巖5個次級背斜構造控制了已知的5個礦床（見圖2）。NNE向的F75是城步—桃江斷裂帶的重要組成部分，與其下盤發育的NE向次級斷裂共同控制了區內銻礦床的空間定位。

2.3 巖漿巖

礦田東部有煌斑巖脈出露，走向NE10°～25°，長超過10 km，寬2～4 m，傾角較陡，侵入深度大于500 m，侵位年齡大約為128 Ma[8]。

2.4 圍巖蝕變

主要有硅化，其次為碳酸鹽化、螢石化和黃鐵礦化。硅化分布于F75和NE向次級斷裂下盤，硅化的規模是成礦作用范圍。碳酸鹽化是含礦熱液流的尾端，螢石主要分布于頁巖裂隙及礦體中，黃鐵礦發育于深部的含礦巖系中。

3 礦體地質

3.1 礦體特征

礦田內劃分了Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ和Ⅳ號礦體，Ⅳ號礦體受斷裂控制，呈脈狀穿層產出，賦存于飛水巖背斜南傾伏端F75、F36、F36支等控礦斷裂產狀變化及分支復合部位下盤的棋梓橋組（D2q）上部（見圖3）。

礦體分布于27～45線，賦存標高110～

-624 m，走向長度500 m，傾向延深200 m，厚度、品位變化大，厚度0.80～8.22 m，平均5 m;Sb平均品位2.5%～3.0 %，最小1.05 %，最大8.68 %。礦體呈脈狀、馕狀、透鏡狀順斷層產出，產狀與控礦斷裂一致，傾向西或北西，傾角20°～50°。輝銻礦多呈破碎裂隙網脈、穿層裂隙脈產出（見圖4和圖5）。

3.2 礦石特征

礦物成分較簡單，礦石礦物為輝銻礦，脈石礦物為石英、方解石（見圖6）。輝銻礦以他形晶粒為主，其次為半自形或自形。石英主要是早期硅化形成以后與輝銻礦共生，常呈他形粒狀出現，或呈柱狀、梳狀半自形—自形晶。方解石呈粒狀、塊狀、細脈狀，與輝銻礦共生。

礦石具自形、半自形、他形粒狀結構，交代結構等;礦石構造有浸染狀構造、脈狀—網狀構造、條帶狀構造等。

3.3 礦床成因

研究表明礦田輝銻礦和伴生脈石礦物中流體包裹體的均一溫度和鹽度表現出顯著差異，輝銻礦中的包裹體均化溫度為112～324 ℃，鹽度范圍廣泛，在0.2%～15.4 %NaCl當量之間;脈石礦物的均化溫度較高（119 ℃～366 ℃），鹽度較低，為0.2%～4.2 %NaCl當量。利用Hg-S同位素數據，提出含礦熱液流體輸送的Sb，Hg和S主要來自基底變質巖石。因此，礦田銻礦應屬中溫熱液成因礦床。

4 控礦因素分析

礦體受構造、地層、巖相聯合控制，其中構造是控制礦體的主導因素。

4.1 巖相古地理控制作用

棋梓橋期，區內海域是在前期沉積物填平的基礎上沉積的。棋梓橋晚期由于基底斷裂的差異性沉降，斷裂帶范圍內為臺間淺海沉積，其余地域相對抬升，為碳酸鹽臺地沉積[9]，導致本區逐漸出現了碳酸鹽臺地和臺溝（見圖7）。在空間上，臺地和臺溝呈北東向分布，臺地邊緣生物礁（灘）相控制了Ⅳ號礦體的產出。

棋梓橋期末，臺溝繼續加深，線狀臺溝與基底斷裂保持空間上的一致性，決定了銻礦沿斷裂產出。臺溝中的深水還原環境為成礦金屬元素的富集提供了有利條件;具有良好孔隙度和滲透性能的生物碎屑灰巖層，提供了有利的巖性組合;而臺溝邊緣的巖相過渡帶，形成的地球物理地球化學障，有利于成礦物質的富集。

4.2 層位控制作用

棋梓橋組局部地段為生物碎屑灰巖時，巖性差異較大，屬化學性質活潑的易溶交代巖類，是Ⅳ號礦體的賦礦圍巖。在地下水長時間的溶解、侵蝕作用下，生物碎屑灰巖易形成古巖溶、古裂隙等，后期又成為熱液運移的通道和沉淀富集場所。同時在構造作用下，生物碎屑灰巖易破碎形成次級節理、裂隙，進一步形成有利容礦空間。

在含礦熱液侵位上升過程中，能量經過多次釋放，物理化學條件發生巨大變化，溫度、壓力、pH顯著降低，無法穿過礦體屏蔽層，即D3s3和D3x1的鈣質頁巖[10]，屏蔽層組成的地球物理地球化學障，使含礦熱液在其下部聚集沉淀。

4.3 構造控制作用

4.3.1 褶皺

以往認為飛水巖背斜西翼在39線被控礦斷裂斷失，通過近年工作發現，背斜西翼受后期NWW向橫斷裂F111和F112影響，未被斷失，背斜西翼保存完好，整體呈地塹式往南西方向斜落，發育次級小隆起，是Ⅳ號礦體有利賦存部位。

4.3.2 斷裂

礦田內棋梓橋組整體為地層斷塊受NNE向和NE向斷裂帶所夾持，Ⅳ號礦體產于該地層斷塊帶內。在斷裂帶產狀變化，局部由緊閉轉變為開闊形態，趨于復合成一條構造破碎帶時（見圖8），受斷層影響，礦體屏蔽層D3s3和D3x1往深部滑脫，同時具備有利的巖性組合條件下，易形成富厚的Ⅳ號工業礦體。

城步—桃江多期次活動斷裂帶和區域性深斷裂構造構成的熱水運移系統，有利于深部流體向上遷移，能溝通基底和蓋層之間的物質和能量交換[11]，使蓋層系統與基底含礦承壓熱水建立水力聯系，導致攜帶巨量礦質的含礦熱水發生大規模向上運移。在斷裂帶下盤上升上盤下降的同時，下盤的上升便起到了“抽氣泵”作用，引起礦液上涌成礦[12]。

5 結論

（1）棋梓橋組不純灰巖，提供了有利的巖性組合，有利于成礦物質的富集。

（2）棋梓橋組地層屬化學性質活潑的易溶交代巖類，易形成古巖溶、古裂隙等，同時成為熱液運移的通道和沉淀富集場所，為有利的找礦層位。

（3）城步—桃江斷裂帶的多期次活動，早期控相，后期控礦。

（4）F75和F36等控礦斷裂破碎強度增大、分支復合及產狀變化部位，控制Ⅳ號礦體的產出。

參考文獻/References

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