湘南香花嶺錫多金屬礦田茶山礦床礦化空間分帶及礦物學研究

丁濤 ，劉建平 ，何強 ，邵擁軍，鄭旭，袁玲玲，謝云

（1.有色金屬成礦預測與地質環境監測教育部重點實驗室（中南大學），湖南 長沙 410083；2.中南大學地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410083）

0 引言

錫是我國傳統優勢礦產，但隨著錫資源的生產消費逐步提高，從2003年開始，我國從錫的凈出口國變成凈進口國，且進出口逆差越來越大（張建斌等，2015），錫礦資源供給形勢嚴峻。華南錫礦資源主要分布于云南、廣西、湖南、廣東、廣西、四川等省（田野等，2016；夏慶霖等，2018），對國內的資源潛力預測顯示，湘南的香花嶺-千里山預測區是國內5個重要的預測目標區（夏慶霖等，2018；周念峰等，2020），而香花嶺-千里山預測區錫最有潛力的地區翹楚是香花嶺礦田。香花嶺礦田發育完善的巖漿-熱液成礦系列，發育眾多的大中型礦床，前人對該區礦床的研究集中于北部癩子嶺巖體的新風、塘官鋪錫多金屬礦床，其他礦床很少涉及。前人對該區個別礦床水平分帶進行了研究（杜方權，1983；文國璋等，1984；張德全和王立華，1988），認為自巖體向外，自下而上，依次出現花崗巖型的稀有元素礦床和偉晶巖型的稀有元素礦床（花崗巖體的頂部或其附近）、矽卡巖型的鉛鋅、錫及稀有元素礦床（正接觸帶）、高溫熱液錫礦床（于接觸帶附近或花崗巖體內）、中溫熱液鉛、鋅礦床（遠離于花崗巖體的外接觸帶）（文國璋等，1984），但缺乏單個礦床，尤其是脈狀礦床的垂向礦化空間分帶的解剖，制約了該區錫多金屬礦的深部勘查工作。香花嶺礦田南部斷裂中茶山錫鉛鋅礦床相對遠離花崗巖巖體，構造控礦特征明顯，勘查資料顯示礦化垂向分帶明顯，是開展熱液脈型錫多金屬礦床礦化空間分帶及成礦機制的理想礦床。本文在野外地質調查基礎上，采集了代表性樣品進行顯微鑒定，開展了毒砂和閃鋅礦的礦物化學研究，厘定了礦床垂向礦化分帶規律及成礦作用過程，最后探討了礦床成因及找礦方向。

1 成礦地質背景

湘南地區處于東西向南嶺成礦帶與北東向欽杭成礦帶交匯部位，獨特的大地構造環境使湘南成為華南地區著名的鎢錫鉛鋅多金屬礦集區（毛景文等，2011）。區內出露最老地層為南華系-寒武系淺變質碎屑巖（圖1a），不整合覆蓋其上的為中泥盆統-下三疊統濱海相-淺海相碳酸鹽巖和碎屑巖，之后為上三疊統至中侏羅統湖盆相碎屑巖及煤系地層，下白堊統-第四系陸相碎屑巖及沉積物（柏道遠等，2016）。區內中酸性巖漿巖廣泛發育，代表性巖體有騎田嶺、王仙嶺、千里山、癩子嶺等（車勤建，2005）。圍繞中晚侏羅世花崗巖巖體及巖脈發育眾多的稀有金屬、有色金屬礦床（圖1a）（黃革非等，2003；齊釩宇等，2017）。

香花嶺礦田位于湘南礦集區的西南（圖1a），出露最老地層為寒武系，巖性為變質砂巖及板巖等淺變質巖，分布于香花嶺背斜的核部（圖1b）。不整合覆蓋在寒武系之上的泥盆系至三疊系地層，為濱海相-淺海相碎屑巖和碳酸鹽巖。三疊紀之后沉積的地層為下侏羅統的陸相碎屑巖及新生界沉積層（鐘江臨和李楚平，2006）。構造上整體處于短軸背斜和北東向斷裂控制，發育北東向F1和F101斷層及北西向F2斷層（蔡宏淵，1991）。礦田內地表出露了3個相對較大的花崗巖巖株：癩子嶺巖株、通天廟巖株和尖峰嶺巖株，圍繞這些巖株，發育眾多的巖脈，尤其以癩子嶺巖株周緣巖脈發育，如花崗斑巖、細晶巖脈。花崗巖巖石學及地球化學研究顯示這些巖體為高分異花崗巖（來守華，2014），其形成時代集中在165～150 Ma（彭建堂等，2008）。

圖1 湘南地質礦產圖（a，據馬麗芳,2002；黃革非等，2003修改)和香花嶺地質礦產圖（b，據湖南湘南地質勘察院，2020①）

圍繞花崗巖巖株及巖脈，礦田內發育完整的巖漿熱液成礦系統，根據礦體產狀、元素組合及控制因素，可分為6類（王新元和王吾提，1997②）：①與花崗巖頂部和細晶巖脈內的Nb、Ta礦化；②花崗巖體與灰巖接觸帶的矽卡巖型W、Be礦化；③巖體周緣淺變質巖中的石英型W、Sn礦化；④巖體周緣斷裂帶的脈狀Sn、Pb、Zn礦化；⑤花崗斑巖中Sn、Pb、Zn礦化；⑥產于碎屑巖中的似層狀Sn礦化。其中，第④～⑥類為區內主要的錫礦化類型。前人獲得香花嶺礦田成礦年齡為160～150 Ma（Yuan et al.,2008;Li et al.,2018），與成巖時代一致，為南嶺地區第二階段成礦大爆發事件的產物（毛景文等，2007）。

2 礦床地質概況

2.1 礦區地質特征

茶山鉛鋅錫礦床位于香花嶺礦田南部，處于F101斷裂帶的北東端（圖1b），礦區出露地層有泥盆系和石炭系，少量二疊系。礦區內未發現巖漿巖，西南方向距尖峰嶺巖體2 km。據1∶5萬物探資料推測礦區東側存在隱伏花崗巖（湖南省地質礦產局,1990③）。

2.1.1 地層圍巖

礦區地層受斷層錯動影響出露不連續，主要地層為中泥盆統跳馬澗組、棋梓橋組、上泥盆統佘田橋組以及下石炭統孟公坳組、石蹬子組、測水組、梓門橋組，中上統壺天群組（圖2a）。其中中泥盆統跳馬澗組出露礦區西北部，主要為砂頁巖；棋梓橋組分布于F5斷層以北的中部地區，與跳馬澗組整合接觸，與上覆地層斷層接觸，該組地層下、中、上段地層巖性差異明顯，下段為泥灰巖，中段為粒狀白云巖，上段為灰色中厚層狀泥灰巖，以中段白云巖分布最為廣泛，是礦區主要容礦圍巖；佘田橋組分布于礦區東北部及中部F5與F6之間，與其他地層多為斷層接觸，礦區內出露該組的中、上兩個巖性段，中段為致密灰巖，近斷裂局部受熱液蝕變成灰白色白云巖，是區內近礦蝕變圍巖，也是主要容礦圍巖，上段為鈣質砂巖和致密灰巖。

2.1.2 礦區構造

茶山礦床整體處于通天廟穹窿的東部與F101斷裂帶的交匯部位，構造發育，為成礦提供了良好的成礦空間。礦區北部地層呈北北東傾向的單斜，礦區南部地層呈單斜構造，地層傾向向東，中間被北東向斷裂帶錯動，這些單斜均屬于通天廟穹窿的東翼（圖1b）。礦區發育3組斷裂帶：中部北東向F101斷裂帶、北部東西向斷層和東南部北北東斷層帶（圖2a）。其中北東向F101斷裂帶分布礦區中部，寬約500～1000 m，走向為北北東向，主要發育在棋梓橋組地層中，少數分布于南部石炭系地層中。棋梓橋組中的斷層帶西南端斷層少，分布窄，北東端斷層多，分布寬，呈現由北東往南西西收斂構成區內掃帚狀構造（圖2a）。其邊界斷裂包含：①北部F1、F3和F4斷層，總體走向北東向呈向南東凸出的弧形，傾向南西。斷層在北東段地表至200 m以淺兩盤巖性均為棋子橋組白云巖，200 m以深為跳馬澗組砂巖，在西南端斷層兩盤均為跳馬澗組砂巖。F3、F4為F1的次級斷層，走向北東，傾向南東，傾角50°～65°。斷層性質均為正斷層，這些次級斷裂中不同程度發育鉛鋅礦化角礫巖，F4是礦區重要的容礦斷裂。②南部F5、F6和F7斷層帶，橫貫礦區東西向，北北東至北東走向，中部向南凸出呈弧形，傾向向南至南東。F5斷層傾角56°～80°，產狀上部平緩，深部變陡，斷層上盤巖性為佘田橋組灰巖及白云巖，下盤為棋梓橋組白云巖，該斷層是礦區主要容礦斷裂。F6斷層與F5平行，西端斜交F5，傾角63°～80°，產狀上緩下陡，上盤巖性為孟公坳組灰巖，下盤為佘田橋組灰巖和白云巖，是礦區容礦斷裂之一。F7斷層西端斜交F5，傾角40°～64°，斷層下盤為孟公坳組灰巖，上盤為梓門橋組白云巖和測水組砂頁巖（湖南冶金二三八隊，1972④）。

圖2 茶山錫鉛鋅礦床地質平面圖及剖面圖（據湖南冶金二三八隊，1972④簡化）

2.2 礦體特征

礦體產于F101斷層帶內，主要產于F4、F5和F6斷層，以及F1至F5斷層之間次級斷層中。每條斷層帶中礦化連續性差，礦體規模較小，礦體數目較多，常形成礦體群。礦體形態上呈脈狀，部分次級斷裂交叉部位形成管狀礦體。根據礦床勘查資料（湖南冶金二三八隊，1972④），對礦區礦體群特征簡述如下：①F4斷層中的礦體群在2～4線、18線地段發育脈狀礦體，礦體長度較小，但延深較大。礦體賦存海拔在-50～450 m，在F3與F4靠近部位4線位置，F3斷層發育零星礦體，賦存海拔80～350 m。②F5斷層中礦體群是礦床中最為重要的礦體，分布于東端5線至西端15線，形成6個富集地段，產出海拔范圍-50～540 m。③F6斷層中礦體群分布于東端6線至西端13線，形成3個富集地段，產出海拔在200～530 m。④F1至F5斷層之間礦體群：分布于13～14線之間，標高在600～700 m之間，產于兩斷層之間次級斷裂中，礦體呈透鏡狀，最厚處厚度變化范圍為2.57～4.00 m。

2.3 礦化空間分帶

礦體群在垂直上存在明顯分帶性，大致以海拔200 m為界，淺部為鉛鋅礦體，深部為錫石硫化物礦體（圖2b～d）。其中以2線最為典型（圖2d），上部鉛鋅礦體厚度為1.75 m，Pb 1.70%，Zn 0.34%，下部為錫礦體厚度為3.73 m，Sn 0.75%（湖南冶金二三八隊，1972④）。總體上，鉛鋅礦化較錫礦化范圍廣，錫礦體主要分布在2～4線F4礦體深部、6線F5礦體深部。礦化的分帶在礦石組成及類型上表現十分明顯。

野外地質調查顯示礦區礦石按構造類型可分為塊狀、浸染狀、斑雜狀和脈狀網脈狀構造礦石，按有用元素可分為鉛鋅礦石和錫礦石，按礦物組合可分為方鉛礦閃鋅礦礦石、方鉛礦閃鋅礦黃鐵礦礦石、方鉛礦閃鋅礦黃銅礦礦石、毒砂錫石礦石等。根據本次450 m中段、327 m中段、136 m中段、98 m中段、55 m中段和-40 m中段的樣品觀察，綜合各要素將礦體由淺到深分為兩大類礦石：

（1）鉛鋅礦石：產于礦脈淺部，礦石構造包含塊狀、斑雜狀、脈狀、浸染狀構造（圖3a～c），礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦，少量黃鐵礦和黃銅礦，塊狀礦石礦物顆粒較粗，品位較富，Pb+Zn品位在30%以上，細脈浸染狀礦石礦物呈細脈和星點狀，Pb+Zn品位在3%左右。

（2）錫石硫化物礦石：該類礦石按礦物組成及礦石品位可分為3個亞類：①含錫鉛鋅礦石，該亞類礦石較上部鉛鋅礦石的方鉛礦明顯減少，閃鋅礦主要為鐵閃鋅礦（圖3d～e），礦石中含有一定量的毒砂、磁黃鐵礦，黃銅礦，為鉛鋅礦石和錫礦石過渡型礦石。其Pb+Zn品位一般在5%，最高可達20%（湖南冶金二三八隊，1972④）。②富錫的錫石硫化物礦石，該亞類礦石產于主干斷裂深部，礦石構造有塊狀、斑雜狀、脈狀-網脈狀構造（圖3f～g），局部形成氣孔狀構造（圖3h）。礦物組成以毒砂、錫石和黃銅礦為主，次為磁黃鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦，可形成毒砂錫石礦石、錫石黃銅礦礦石、錫石磁黃鐵礦礦石等礦物組合類型。Sn品位最高達8%，最低為0.25%（湖南冶金二三八隊，1972④）。③深部還發育少量的矽卡巖型錫石磁鐵礦礦石，礦化沿著斷裂帶中產出（圖3i）。

2.4 圍巖蝕變

礦區圍巖主要為白云巖和灰巖，圍巖蝕變較為簡單，主要有矽卡巖化、螢石化、碳酸鹽化和綠泥石化。需要指出的是礦區內蝕變主要形成于斷裂帶，如矽卡巖充填于灰巖斷裂中（圖3i），邊部僅見2 cm大理巖化邊。毒砂錫石礦石中錫石邊部發育矽卡巖化（圖3j）。

圖3 茶山礦床典型礦石及蝕變照片

3 礦物學特征及成礦期次

3.1 分析方法

在野外調查基礎上，對代表型樣品進行了光片及電子探針片磨制，并進行顯微鑒定及電子探針分析。礦相觀察采用LEICA DM 2500P光學顯微鏡，電子探針分析儀器為島津Shimadzu EPMA-1720H（日本島津公司）型電子探針分析儀，礦物定量分析的實驗條件為加速電壓15 kV，電流20 nA，光斑直徑1 μm。數據處理采用儀器自帶處理程序，校正方法采用ZAF校正法。礦石顯微觀察及礦物電子探針分析均在中南大學地球科學與信息物理學院電子探針實驗室完成。

3.2 礦物組成

礦石礦物組成較為簡單，金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、錫石、磁黃鐵礦和毒砂等（圖4），非金屬礦物主要為螢石、白云石、方解石和綠泥石等。通過詳細的巖礦鑒定和礦物電子探針，礦石中還發育黝銅礦、黝錫礦、磁鐵礦和自然鉍、輝鉍礦等礦物。其中礦區錫石存在3個世代的錫石（錫石Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，分別標記為CstⅠ、CstⅡ、CstⅢ）：深部矽卡巖型礦石（圖4a～b）中發育錫石Ⅰ呈他形粒狀，粒度較小，約為10～20 μm，與矽卡巖密切共生（圖4a）；錫石硫化物型礦石中（圖4c～f）發育錫石Ⅱ（圖4c），自形程度高，粒度較大，約為300～500 μm，可見后形成的黃銅礦和黝錫礦沿錫石內部裂隙充填；含錫石的鉛鋅礦礦石（圖4g～h）中的錫石Ⅲ，顆粒細小，多呈半自形（圖4g）；礦區錫礦體中發育3個世代的毒砂（毒砂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，分別標記為ApyⅠ、ApyⅡ、ApyⅢ）：矽卡巖型礦石中的毒砂Ⅰ、錫石硫化物型礦石中的毒砂Ⅱ和含錫的鉛鋅礦石中的毒砂Ⅲ，毒砂Ⅰ（圖4a）自形程度較好，粒徑約為500 μm，毒砂Ⅱ（圖4g）粒徑較大，約為1500 μm，錫石硫化物型礦石中可見黃銅礦充填于毒砂間（圖4f）。礦區發育4個世代閃鋅礦（閃鋅礦Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，分別標記為SpⅠ、SpⅡ、SpⅢ、SpⅣ），其中錫石硫化物礦石中發育閃鋅礦Ⅰ、Ⅱ，其中閃鋅礦Ⅰ多呈細粒被黃鐵礦交代（圖4e），閃鋅礦Ⅱ（圖4f）充填于毒砂粒間，含較多的黃銅礦固溶體；閃鋅礦Ⅲ（圖4g和4h）發育較多的黃銅礦出熔體被晚期黃鐵礦交代；閃鋅礦Ⅳ為淺色閃鋅礦，反射率較低，被晚期方鉛礦所交代（圖4i）。

圖4 茶山礦床典型礦物組合顯微照片

3.3 成礦期次

根據礦石礦物共生組合、礦石結構構造及圍巖蝕變，成礦作用過程可劃分為2個成礦期和4個成礦階段，礦物生成順序見圖5。矽卡巖期劃分出濕矽卡巖階段，在錫礦體的深部發育陽起石典型的濕矽卡巖礦物，該階段形成螢石、陽起石、毒砂Ⅰ和少量錫石Ⅰ。熱液期包含3個階段：①磁黃鐵礦-毒砂-錫石階段，為Sn-Cu礦化主要階段，形成磁黃鐵礦、毒砂Ⅱ、錫石Ⅱ、黃銅礦、閃鋅礦Ⅰ、閃鋅礦Ⅱ、方鉛礦礦物。②錫石-閃鋅礦-方鉛礦-黃鐵礦階段，發育Pb、Zn礦化，形成閃鋅礦Ⅲ、方鉛礦、黃鐵礦、錫石Ⅲ、毒砂Ⅲ、白云石、方解石。蝕變類型有硅化、碳酸鹽化。③方鉛礦-閃鋅礦-碳酸鹽階段，發育Pb、Zn、Fe、Mn礦化，形成方鉛礦、閃鋅礦Ⅳ、鐵錳碳酸鹽礦物，圍巖蝕變為碳酸鹽化。

圖5 礦物生成順序

3.4 典型礦物的化學成分

茶山礦床中硫化物發育，選擇深部錫礦體中毒砂，選擇錫、鉛鋅礦體貫通性閃鋅礦進行了電子探針分析，以揭示垂向礦物化學變化特征。

3.4.1 毒砂

礦相觀察顯示從底部矽卡巖到中上部的含錫的鉛鋅礦體中發育3類毒砂：矽卡巖型礦石中的毒砂（ApyⅠ）、富錫的錫石硫化物礦石中毒砂（ApyⅡ）和含錫鉛鋅礦石中的毒砂（ApyⅢ），本次測的各類毒砂電子探針測試結果見表1，元素箱型圖見圖6。18個電子探針數據顯示毒砂（ApyⅠ）中As含量為44.94%～48.57%，S的含量為17.38%～20.45%，Fe含量為34.23%～36.10%，Sb和Zn含量低于檢測限，普遍在0.01%以下。毒砂（ApyⅡ）中As含量為44.16%～46.4%，S的含量為17.9%～20.17%，Fe含量為33.73%～34.56%，Sb和Zn含量低于檢測限。毒砂（ApyⅢ）的As含量為41.37%～49.85%，S含量為16.74%～21.67%，Fe 含量為33.71%～35.99%，含有一定量的Sb和Zn，平均含量分別為0.59%、0.76%。可見3種類型的毒砂中，Fe、As、S變化并不大，差異主要在毒砂（ApyⅢ）中含一定量的Sb與Zn雜質元素（圖6）。

圖6 錫礦體中不同類型毒砂As（a）、S（b）、Fe（c）、Sb（d）和Zn（e）元素箱型圖

表1 毒砂電子探針測試數據/%

3.4.2 閃鋅礦

錫鉛鋅礦體發育貫通性礦物閃鋅礦，由深到淺依次為錫石硫化物礦石中的閃鋅礦Ⅰ（SpⅠ）和閃鋅礦Ⅱ（SpⅡ）、含錫的鉛鋅礦石中的閃鋅礦Ⅲ（SpⅢ）、以及鉛鋅礦石中的閃鋅礦Ⅳ（SpⅣ）。共獲得29個閃鋅礦電子探針測試（表2）。數據顯示閃鋅礦Ⅰ中的Zn含量為51.18%～51.90%，Fe含量為8.34%～9.35%，Cu 含量為0.09%～0.13%，Cd 含量 為0.56%～0.65%，In 含量為0.97%～1.11%。閃鋅 礦Ⅱ中Zn 含量 為49.50%～52.45%，Fe 含量為9.32%～10.60%，Cu 含量為0.00%～1.62%，Cd 含 量為0.30%～0.38%，In 含量為1.41%～2.77%。閃 鋅礦Ⅲ中的Zn 含量 為54.62%～55.90%，Fe 含量為8.63%～9.41%，Cu含量為0.69%～1.36%，Cd含量為0.42%～0.53%，In普遍低于檢測限。閃鋅礦Ⅳ中Zn含量為57.39%～63.13%，Fe含量為2.76%～6.98%，Cu含量為0.02%～0.80%，Cd含量為0.22%～0.41%，Mn含量為0.1%～0.35%，In低于檢測限。綜合分析可知，由深到淺閃鋅礦S、Cu、In、Fe、Cd元素含量逐漸降低，而Zn元素含量逐漸上升（圖7）。

圖7 不同類型閃鋅礦S（a）、In（b）、Cu（c）、Cd（d）、Zn（e）和Fe（f）元素箱型圖

表2 茶山礦床閃鋅礦電子探針測試數據/%

從銦的富集程度角度，上述各世代的閃鋅礦可以分為富銦的閃鋅礦（SpⅠ、SpⅡ）和貧銦的閃鋅礦（SpⅢ、SpⅣ）。對這兩類閃鋅礦分別進行元素的二元相關圖解（圖8）。在富銦閃鋅礦中In與Cu元素具有明顯的正相關性（圖8a），In、Cu與Zn元素呈負相關關系（圖8b），暗示可能存在In2++Cu2+?2Zn2+的替代關系，與前人研究結果一致（Murakami and Ishihara,2013），Zn、Fe元素關系無相關性（圖8c），而貧銦閃鋅礦中Zn與Fe元素呈負相關關系（圖8d），Zn與Cd元素呈正相關關系，Zn、Cd與Fe呈負相關關系，暗示貧銦閃鋅礦中存在Zn2++Cd2+?2Fe2+的替代關系。

圖8 富銦閃鋅礦In-Cu（a）、（In+Cu）-Zn（b）、Fe-Zn（c）和貧銦閃鋅礦Fe-Zn（d）、Zn-Cd（e）、Fe-（Cd+Zn）（f）元素二元圖解

不同階段的毒砂與閃鋅礦的礦物化學顯示錫石硫化物沉淀后，毒砂中存在較多的Zn元素類質同象替代，且閃鋅礦的In含量也劇增，此后Fe含量逐漸降低。

4 礦床成因及成礦規律

4.1 礦床成因

綜合礦區成礦地質條件及礦化特征，茶山礦床是受地層圍巖、構造和巖漿巖聯合控制的熱液脈狀錫鉛鋅多金屬礦床。其成礦的巖漿條件有：礦區地表南西西方向2.5 km 處出露高分異花崗巖（文春華等，2017），礦田內地球物理異常資料顯示礦區東部發育隱伏巖體（湖南省地質礦產局，1990③），礦區深部發育矽卡巖化現象暗示礦脈距離花崗巖體不遠，此外，文國璋等（1988）對茶山礦床方鉛礦、閃鋅礦開展了硫同位素研究，δ34S主要范圍為-3.95‰～4.19‰，變化范圍較窄，表明硫來源于巖漿。深部錫礦體中的閃鋅礦In含量較高指示其為巖漿熱液成因。礦石的方解石和方鉛礦氣液包裹體分析（吳延之和王增潤，1990⑤），成礦流體性質為巖漿熱液特點。因此，礦床的形成與花崗巖關系密切，成礦物質及成礦流體來源于巖漿巖。成礦構造條件顯示礦床受斷裂構造控制現狀，富礦體產于斷裂產狀變化或交叉部位，一般是在斷層傾斜較緩和構造收斂部位以及主斷裂伴生的羽狀斷裂交叉部位，同時錫礦體主要賦存于主干斷裂，而鉛鋅礦體礦化范圍較廣，與此同時在富錫礦石中發育氣孔構造（圖3h），可能暗示了錫石成礦階段成礦流體含有較多氣相組分，金屬的卸載沉淀通過減壓沸騰的形式沉淀。文國璋等（1988）對各成礦階段包裹體測溫顯示磁黃鐵礦-毒砂-錫石階段形成溫度為318 ℃，閃鋅礦-方鉛礦-黃鐵礦階段形成溫度248 ℃，方鉛礦-閃鋅礦-碳酸鹽階段形成溫度為200 ℃左右。因此，綜合礦床成礦物質來源及成礦環境認為茶山礦床為巖漿熱液高中溫錫鉛鋅礦床。

4.2 成礦規律及找礦方向

（1）成礦規律：綜合分析顯示茶山熱液脈型錫鉛鋅礦床空間分布具有如下特點：①礦化受斷裂控制明顯，在斷裂帶弧形部位是最佳的成礦地段。反映了成礦流體在受流體通道性質改變而發生熱液沉淀。礦化產于北東向F101斷層帶中，但礦化富集地段為斷裂向南東凸出的5線～17線（圖2）。前人研究顯示香花嶺礦田北部F1斷層中礦體賦礦部位也有類似的規律，即主干斷裂巖走向或傾向彎曲轉折部位對礦體控制作用明顯，如太平礦段和新風礦段礦體產在斷層產狀變化處（王新元和王吾提，1997②）。②礦化垂向分帶明顯，呈現由底部矽卡巖型錫石磁鐵礦帶→深部錫石硫化物帶→中深部含錫的鉛鋅礦帶→淺部鉛鋅礦帶的分帶。以6線中F5斷層中的礦體群（圖2b）、4線中F3和F4中礦體群（圖2b）、2線中F4斷層中的礦體群（圖2d）、垂向上礦化分帶明顯，且呈現在主干斷裂富集錫的特點。③礦物化學組分上，由深到淺，深部錫礦體中的毒砂逐漸富集Sb、Zn，而閃鋅礦由深部低In，逐漸變為富In，在淺部變為貧In，閃鋅礦元素類質同象替代存在差異。

（2）找礦方向：基于上礦床成因及成礦規律，礦山深邊部有利找礦部位有3處：①F101斷裂帶掃帚狀構造的東西兩端，西端下盤的次斷裂及其延伸部位為砂巖與灰巖接觸界面，與香花嶺新風礦床的F1斷裂帶中的1號礦體具有類似的容礦構造（周冬梅等，2013），具有良好的找礦前景，東端延伸方向尚未控制部位，淺部可能發育鉛鋅礦體；②以往勘查及礦山生產勘探中主干斷裂帶在淺部尚圈定有多個零星規模鉛鋅礦體，依據礦床礦化垂向分帶規律，其深部可能存在錫銅礦有利找礦地段；③根據尖峰嶺巖體周緣發育東山和香花鋪白鎢礦床，依照巖漿熱液成礦系列一般分帶規律，深部隱伏巖基接觸帶可能存在矽卡巖型鎢礦的有利地段。

5 結論

（1）茶山熱液脈型錫鉛鋅礦床礦體受北東向斷裂帶控制，礦體定位于斷裂構造走向變化的引張部位，具有主干斷裂富錫，次級斷裂沉淀鉛鋅的規律。

（2）礦床垂向分帶特征顯著，淺部發育鉛鋅礦且富集鉛，深部（海拔200 m以深）以錫礦化為主，礦石礦物組合上，鉛鋅礦體發育石英-方解石-方鉛礦-淺色閃鋅礦組合；錫礦體上部發育黑色閃鋅礦-黃鐵礦-（錫石）組合、下部黃銅礦-磁黃鐵礦-毒砂-錫石礦物組合，底部局部發育磁鐵礦-錫石-（毒砂）礦物組合。

（3）礦石中毒砂和閃鋅礦礦物化學顯示錫礦體中毒砂由深到淺Sb、Zn含量逐漸增高。錫礦體和鉛鋅礦體中的閃鋅礦，深部錫石硫化物礦石中富含Fe、In、Cu元素，而中上部閃鋅礦具貧Fe、富Mn的特點。

（4）綜合礦床地質特征及礦相學研究，認為茶山錫鉛鋅礦床為巖漿熱液高中溫錫鉛鋅礦床。結合礦床受斷裂構造控制、礦床垂向分帶的成礦規律，提出了深部礦產勘查的3個方向：斷裂帶東西兩端深部不同巖性接觸帶部位、中部的深部地段、隱伏巖體接觸帶。

注 釋

①湖南湘南地質勘察院.2020.湖南東坡-香花嶺礦集區錫多金屬礦礦集區礦產地質調查（方圓-香花鋪地區）課題成果報告[R].郴州:1-265.

② 王新元,王吾提.1997.湖南香花嶺有色稀有多金屬礦床地質[R].北京:中國有色金屬工業總公司地質調查總局,1-76.

③湖南省地質礦產局.1990.1∶50000香花嶺幅和臨武幅區域地質調查報告（礦產部分）[R].長沙:1-238.

④ 湖南冶金二三八隊.1972.湖南省臨武縣茶山鉛鋅礦區地質評價報告[R].郴州:1-21.

⑤ 吳延之,王增潤.1990.香花嶺錫多金屬礦田控巖控礦構造及找礦方向研究[R].長沙:中南工業大學,1-69.