湘南柿竹園鎢錫多金屬礦床地質與關鍵控礦因素

王 勇

（湖南柿竹園有色金屬有限責任公司，湖南郴州 423037）

0 引言

東坡礦田系指圍繞千里山花崗巖體，并與其有明顯成因聯系的若干礦床的總和，主要由東坡山、野雞尾、柴山、橫山嶺、蛇形坪、百步窿等鉛鋅礦床和柿竹園、野雞尾、金船塘、大吉嶺等鎢錫多金屬礦床組成[1]，面積約60平方公里。

該礦田位于南嶺緯向構造帶中段北緣，處于西山背斜與五蓋山背斜之間的東坡-月枚復式向斜的北部昂起端，屬于南嶺成礦帶的重要組成部分，也是南嶺稀有、稀土、有色金屬成礦省中的重要組成，蘊藏著豐富的多金屬礦產資源。礦田內褶皺、斷裂構造及花崗巖非常發育，成礦條件非常有利[2]。現已查明的礦種主要包括鎢、錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅等有色金屬礦產，鐵、錳等黑色金屬次之。鎢錫鉬鉍礦床主要分布于千里山花崗巖體的接觸帶，除規模巨大的柿竹園礦床外，還有野雞尾、岔路口、水湖里、天鵝塘等大、中型礦床；在離主體花崗巖較遠及花崗斑巖兩側的灰巖中，產出中溫熱液型鉛鋅礦床，如金船塘、蛇形坪、橫山嶺、金獅嶺、東坡山、野雞尾等中、小型礦床；碎屑巖中產有裂隙充填型錫鉛鋅礦，如紅旗嶺、南風坳、樅樹板等，規模為中至大型；鐵錳主要分布于柿竹園礦田西部的瑪瑙山、玉皇廟一帶，礦床規模為中-小型[3]。據不完全統計，東坡礦田現已發現特大型及大型礦床6個，中小型礦床10余個。

1 礦區地質特征

1.1 地層

柿竹園鎢錫多金屬礦區出露地層較簡單，主要為中上泥盆統棋梓橋組及佘田橋組碳酸鹽巖，東部有小面積的震旦系淺變質碎屑巖及中泥盆統跳馬澗組石英砂巖出露[4]。

中上泥盆統巖石幾乎都遭受巖漿侵入的變質作用，不同程度地改變了沉積巖的原巖外貌和巖石性質，產生了一系列的交代變質和接觸變質巖石，給礦區地層層位的劃分造成困難。因此，礦區地層只能根據蝕變后的殘留體或蝕變后仍保留的某些原巖特征（如條帶狀構造）與礦田地層巖性特征進行對比劃分。

泥盆系中統棋梓橋組（D2q）在礦田內按巖性可分為上、中、下三個巖性段，而礦區內僅出露上段（D2q3），分布于礦區中部偏東，與上覆佘田橋組呈整合接觸，巖性為含白云質灰巖夾深灰黑色、淺灰褐色、黃白色灰巖，亦有互層現象。該組地層是鎢、錫、鉛、鋅的有利成礦圍巖之一。

泥盆系上統佘田橋組（D3s）通常可分為三個巖性段，主要出露于礦區中部及西部，是組成柿竹園-太平里向斜軸部及兩翼的地層，屬于鎢錫多金屬礦床的主要賦礦層位。

礦區內出露的棋梓橋組、佘田橋組碳酸鹽巖石，由于受巖漿熱液活動的影響，使其普遍發生強弱不一的蝕變。蝕變作用較弱者，在棋梓橋組中形成含白云質大理巖、大理巖化灰巖；在佘田橋組中形成泥質條帶大理巖、泥質大理巖等。蝕變較強者，上述兩組地層往往形成云母長石網脈大理巖、云母電氣石網脈大理巖、絹云母條帶大理巖、螢石絹云母化大理巖、綠泥石螢石絹云母化大理巖、絹云母巖和矽卡巖化大理巖等蝕變巖石。柿竹園-太平里向斜西翼的佘田橋組第一段和第二段地層巖石，因其處于千里山花崗巖接觸帶及近接觸帶地段，受巖漿熱液活動影響，原巖性質絕大部分已被改造成為礦物組合極其復雜的矽卡巖。

1.2 構造

礦區位于東坡-月枚“斷陷式”復向斜北端昂起部位，由礦田二級褶皺構造-中山向斜東翼的三級背、向斜組成，并為斷裂構造和更次一級的褶皺所復雜化，這些構造為礦床的形成起著重要控制作用[5]。

（1）褶皺構造

礦區褶皺形態較為簡單，主要由北北東向的柿竹園-野雞尾背斜和柿竹園-太平里向斜組成。次級褶皺發育，小型背、向斜常相間排列，其軸向與主褶皺軸近于平行。

柿竹園-野雞尾背斜位于礦區東部，為軸部平緩、兩翼近于對稱的寬展型背斜。軸向北北東，延長近900米。軸部地層為泥盆系中統棋梓橋組，兩翼為佘田橋組第一、二段。背斜東翼因F1斷層的破壞，未出露佘田橋組，僅見棋梓橋組。兩翼地層傾角相近，約為30～45度。

柿竹園-太平里向斜位于礦區西部，北端為千里山花崗巖所據，南端為花崗斑巖所截。軸向北北東，為一軸部開闊、平緩，兩翼近于對稱的向斜。核部地層為泥盆系上統佘田橋組第三段泥質條帶灰巖，兩翼為佘田橋組第一、二段。軸部和兩翼地層絕大部分已蝕變成矽卡巖，東翼部分蝕變成矽卡巖化大理巖和絹云母巖。

（2）斷裂構造

區內不同規模、方向、性質的斷裂構造十分發育，可分為北北東、北東、北北西、東西向等四組。

北北東向斷層主要分布于礦區東側和西部，形成時間最早，活動時間延續較長，且往往被北東、東西向斷層錯斷，以F1和F6為代表。

北東向斷層分布于太平里、柿竹園和礦區的西北部，斷裂帶常被花崗斑巖所充填。

近東西向斷層展布于礦區東部野雞尾一帶，一般為規模不大的平推斷層，走向近東西，傾向南，傾角40～90度。沿斷裂帶常有鉛鋅礦體（脈）充填。

北北西向斷層出露少，以分布于柿竹園-野雞尾的晚期石英脈為代表，它穿切花崗斑巖及鉛鋅礦體。走向北北西，傾向南西，傾角60～70度。同組斷層中還可見到輝綠玢巖脈的侵入，是本該區最后一次斷裂活動。

本區北北東向斷層為導礦構造，近東西向斷層為容礦構造，北東向斷層為控巖（花崗斑巖）構造。

（3）節理

該區構造活動強烈，節理裂隙十分發育，但在不同地段或不同巖石中，其發育程度具有一定的差異。矽卡巖中的節理裂隙最為發育，并被含礦石英脈、長石脈、云英巖脈、正長巖脈、細粒花崗巖脈所充填。

（4）劈理

區內劈理構造在佘田橋組泥質條帶灰巖中十分發育，為熱液的運移提供了極為有利的通道，有利于熱液滲濾交代作用，導致了厚大矽卡巖體的形成，矽卡巖的條帶狀構造與灰巖中劈理的產狀和密度近于一致便是證據。

1.3 巖漿巖

花崗巖（γ52-1）的邊緣相（γ52-1a）為細粒斑狀黑云母花崗巖，呈不規則的半月形，分布于礦區西部和北部，地表出露寬度一般為40～200米，向南呈波浪狀傾伏于佘田橋組和棋梓橋組之下，傾角一般為5～20度。于野雞尾出露于地表，并相變為石英斑巖。中心相（γ52-1b）為中粒黑云母花崗巖，主要分布于礦區的北東部[6]。

細粒少斑狀黑云母花崗巖（γ52-2），于礦區西部太平里附近見有出露，一般呈巖脈狀產出，侵入于第一次花崗巖和矽卡巖中，規模較小，一般長50～160米，厚數米至十余米。亦有近南北和近東西走向者，是成礦期后的產物，對礦床的完整性起破壞作用[6]。

花崗斑巖（γπ）于礦區北西及南東側各有一條北東（50～60度）走向的花崗斑巖，兩者相距760～800米，沿走向及傾向均呈“S”型延伸，總體傾向南東，局部傾向北西，傾角較陡，一般在70～85度。呈陡立的巖墻產出，分支復合，膨大縮小，變化較大。北部花崗斑巖規模較小，厚15～20米，長約1600米。南部花崗斑巖厚度20～50米，長約2500米，斜切整個礦區中的地層和早期巖體及礦體。

2 關鍵控礦因素分析

2.1 地層巖性控礦

依據1:5萬區調化探巖石測量結果，本區震旦系和泥盆系中統地層中Pb、Zn、W、Mo、Bi、Sn等成礦元素平均含量均明顯高于維氏值，甚至可高達數倍，在有利的構造和巖漿活動等條件下可能富集成礦。

區內地層巖性主要有兩類：一類是碎屑巖，巖石脆性較強，在應力的作用下易發生斷裂變形而形成斷裂破碎帶，為礦床的形成提供了有利的導礦和儲礦空間；另一類是不純灰巖，其化學性質活潑，在汽水熱液的作用下，易產生交代蝕變，促使有用組分沉淀成礦[7]。

2.2 構造演化與成礦作用

本區經歷了加里東、海西-印支、燕山三個構造旋回。加里東期形成近東西向的基底褶皺及北東向的深大斷裂，海西-印支期主要形成近南北向（北東向）的褶皺斷裂，這兩期為原始礦源層形成期，屬成礦作用的預富集階段；而燕山旋回則是區內構造變動、巖漿活動最強烈的時期，也是區內主要的成礦期，北東向斷裂構造很發育。在前兩個旋回的基礎上，由于強烈的構造-巖漿活動及由此產生的礦液活動，使巖漿本身所攜帶的成礦物質與熱液活化地層中的部分成礦物質相混合，形成大規模的成礦熱液[8]，在適當的構造空間形成礦床。

北東向斷裂構造是燕山旋回的產物，它斜切區內前兩個旋回所形成的各種構造，含礦熱液沿北東向斷裂構造上侵，在斷裂交匯處礦液向低壓區聚集，形成近南北向及東西向鉛鋅礦脈，北東向斷裂構造嚴格控制了區內鉛鋅礦床的空間展布和礦體的產狀、規模、形態，是極為重要的控礦構造。斷裂帶的寬窄及相互之間的關系影響著礦化的形成及其富集程度，富礦體產出的部位常常是構造破碎帶的寬大部位及構造相交部位。

燕山晚期花崗斑巖脈與鉛鋅礦床（體）在空間上緊密平行相伴，礦體多產于花崗斑巖的上、下盤或花崗斑巖的分枝復合部位，通常認為是上述構造和巖漿活動的繼續，為鉛鋅礦的富集提供了重要的物質來源和容礦空間。

2.3 巖漿活動與多金屬成礦

千里山巖體是一個經過多期次活動的復式花崗巖體，區內W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn等金屬礦產主要與巖漿活動有關[9]。不同階段巖體的侵入均伴有不同類型和強度的礦化作用，巖漿活動不僅提供了成礦物質和汽水熱液，而且控制了礦床（點）的空間分布。

千里山花崗巖體不同期次侵入體及其侵位深度直接影響礦床的分布范圍和成礦的垂直深度[10]，高侵位巖體的前鋒是成礦的中心，在巖漿期后熱液成礦作用過程中，由巖體向外依次出現云英巖型-矽卡巖型-熱液交代、充填型礦床。成礦分帶明顯，由巖體向外由高、中溫礦床至中、低溫礦床，即W、Sn、Mo、Bi→Sn、Bi→Sn、Pb、Zn→Pb、Zn、Ag→Mn、Pb、Zn。

從巖體的形態和產狀來看，同樣表現出明顯的制約關系，如一些礦體處于千里山巖體的內灣部位，這些部位不僅對成礦熱液的積聚極為有利，而且也使得巖體與圍巖的接觸面積增大，從而有利于交代蝕變[11]；巖體頂面起伏不平，在其由陡變緩或凹陷部位，有利于礦液的積聚與沉淀而形成厚大的礦體。

區內花崗斑巖屬燕山晚期侵入產物，其巖石學、巖石化學、微量元素含量、副礦物特征與燕山早期侵入巖體基本相同，而稀土含量及其配分模式則具有一定的差異，可能屬于同源分異演化的產物，花崗斑巖與鉛鋅銀礦體在空間分布上具有集群性特點，且成巖與成礦的時間差距不大，通常也認為花崗斑巖與鉛鋅成礦具有一定的親緣關系。

2.4 蝕變類型與礦化富集

矽卡巖化產于千里山花崗巖體東南緣內灣部位的接觸帶上[12]，大致呈近南北向展布，微向東傾，傾角較平緩，在5～20度之間，南北長1200余米，東西最大寬度1100余米，厚度一般為50～200米，最大厚度達330余米。

面（塊）狀云英巖產于呈波狀起伏的花崗巖體的波峰及分枝部位，呈不連續的、大小不等的透鏡體、扁豆體產出。規模較大的云英巖屬巖體的一個大的分枝，呈筒柱狀由北西向南東方向貫入，并被北東向花崗斑巖切割為南北兩部分。北部云英巖長約100～250米，寬150米左右。

網脈狀云英巖主要發育于矽卡巖體的下部,一般在距花崗巖體接觸帶100米的范圍內，而在上部矽卡巖中雖有云英巖脈分布，但較稀疏。脈體以網脈或平行細脈產出，由細粒花崗巖脈，花崗細晶巖脈等蝕變而成。因此，脈體中往往殘留有花崗質巖的礦物成分。

網脈大理巖產于矽卡巖體與大理巖（或灰巖）之間。由大量密集而相互交錯的細脈穿插充填于大理巖中所形成。在矽卡巖與網脈狀大理巖的過渡帶中，矽卡巖呈條帶狀或網脈狀交代大理巖，形成矽卡巖化大理巖。部分細脈近于平行排列而形成“條紋狀大理巖”。細脈的種類包括螢石脈、電氣石脈、綠泥石脈、絹云母脈、螢石云母脈、螢石綠泥石脈、云母電氣石脈、矽卡巖脈、鉀長石脈、斜長石脈、金屬硫化礦脈等等。

上述各類巖石在空間上形成帶狀分布。從正常花崗巖向外（上）依次出現面狀云英巖-網脈狀云英巖+矽卡巖-矽卡巖化大理巖-網脈狀大理巖，各帶之間多呈過渡關系[13]。

3 結語

該礦區以千里山花崗巖體為中心，礦化強度和物質組分具有明顯的分帶性，礦床類型分帶為云英巖型→矽卡巖型→裂隙充填交代型→硫化物型。區內控礦構造主要為侵入接觸帶構造和北東向、北北東向斷裂構造，其中接觸帶構造主要控制著區內云英巖型礦床、矽卡巖型礦床及大理巖型多金屬礦床，而區內的斷裂構造是脈狀鉛鋅礦、脈狀錫石硫化物型礦床及石英脈型鎢礦的控礦構造。地層巖性對成礦具有一定的控制作用，如不純灰巖對形成充填交代型鉛鋅礦床較有利。巖體接觸帶大面積下凹部位，形成矽卡巖型多金屬礦床。礦體空間分布具有成群成帶分布的規律，礦帶走向一般為北東向，圍繞千里山巖體呈放射狀分布。 （文責自負）