湖南省醴陵市石景沖礦區石景沖銀礦地質特征及成礦分析

徐友智，鄭義舟，楊俊楠

（云南省有色地質局地質地球物理化學勘查院，云南 昆明 650216）

1 區域地質背景

石景沖銀礦大地構造位置位于華南板塊與江南板塊拼接帶附近江南板塊一側，株潭地體北側，醴攸裂谷北西側。處在大南港-潘家沖-石景沖銀、鉛鋅礦成礦帶。

礦區位于湘東新華夏構造體系中的將軍廟—潘家沖次級隆起帶北段的軸部，軸部主要出露元古界冷家溪群第二、第三組及板溪群的一套厚度巨大的具復理式特征的淺變質砂、板巖，泥盆、石炭、侏羅、白堊系地層分布在隆起帶的東西兩側。

區域褶皺、斷裂發育，可劃分為基地構造層和蓋層構造層。由于蓋層構造層常伸入并切穿基地構造層，導致構造的復雜化。

基底構造：加里東運動使早期華夏系構造強烈褶皺變形，形成基底構造。基底構造總體走向北東向，局部近東西向。

蓋層構造可分為新華夏北北東向構造、南北向構造和北西-北北西向構造。新華夏北北東向構造以25-30°的褶皺為主，局部近南北向。其構造行跡主要南起將軍廟，經銀礦沖、潘家沖，至王仙斷裂，是區內主要的導礦、容礦構造。南北向構造表現為由南向北一系列軸向南北向復式褶皺及壓性、壓扭性斷裂。北西-北北西向構造以規模不大的斷裂為主，繼承性活動明顯，其早期顯壓扭性、晚期受新華夏構造影響，表現為次級張扭性特征，伴隨有成礦作用，控制了長壩沖-石景沖銀礦的分布。

區域上出露印支-燕山期丫江橋復式花崗巖體，出露面積約260km2，印支期花崗巖呈巖基產出；燕山期花崗巖呈巖柱、巖瘤、巖枝產出。巖體主體為中粒斑狀黑云母花崗巖，第一次補體為細粒斑狀黑云母花崗巖；第二次補體為細粒二云母花崗巖株。從早到晚，巖體成礦元素不斷增加，特別是銀的平均含量，主體0.28ppm，第一次補體0.4ppm，第二次補體2.6ppm，遠超該地區銀平均值0.11ppm。

2 礦區地質特征

石景沖銀礦區位于將軍廟-潘家沖次級隆起帶北段的軸部，處在北北東向南水沖-中灣-紅洙嶺深大斷裂的上盤，由西向東總體構造行跡呈近東西向逐漸轉為北西向展布。

2.1 地層

在礦山范圍內，出露地層單一，主要出露元古界板溪群馬底驛組地層，沿溝谷局部分布有少量第四紀殘坡積物。

板溪群馬底驛組：為一套淺變質巖碎屑巖建造。巖性為灰綠色－青灰色砂質絹云母板巖、千枚狀板巖夾砂巖組合，產狀西部長壩沖礦段傾向355°～10°、石景沖礦段傾向35°～70°，傾角40°～60°。該巖系厚度大于3000m，與下伏冷家溪群呈整合接觸。巖石風化后呈棕黃色到紅棕色。為礦區含礦層，近礦圍巖為深灰色-灰綠色絹云母板巖、砂質板巖，常具細粒黃鐵礦化、硅化，還可見褪色蝕變。

第四系：由紫紅色、黃褐色亞粘土、砂粘土和巖石碎塊組成。厚度0m～3m。

2.2 構造

石景沖礦區總體為一單斜構造，由西至東構造行跡由近東西走向逐漸轉為北西走向的弧形。以斷裂為主，局部可見小褶曲。區內主要發育斷裂破碎帶2組，分別為近東西向轉北西向斷裂，主要有F、F1、F7、F8、F9（F8、F9為石景沖礦段坑道內揭露的含礦斷裂）等，該組斷裂為礦區主要控礦、容礦斷裂，其內賦存有銀、鉛鋅、金等。近南北向斷裂有F2、F3、F6，為破礦斷層；此外還區發育有次級北西西向羽狀斷裂F4、F5等。

2.3 巖漿巖

整個石景沖礦區內未見火成巖出露，其180°方向8km～9km處，有印支—燕山期丫江橋中粒斑狀黑云母二長花崗巖復式巖體分布。從礦床的水平分帶看，本礦床應與丫江橋復式巖體有一定的成因聯系。

3 礦（化）體特征

礦區銀鉛鋅礦體賦存在元古界板溪群馬底驛組淺變質巖系中的構造破碎蝕變帶內，沿走向和傾向連續性差，多呈透鏡狀或扁豆狀，分枝復合、膨縮現象明顯。

3.1 石景沖礦段

銀鉛鋅礦體主要產在F及與F近于平行的F8、F9等壓扭性斷裂內，總體走向310°，傾向北東、傾角72-88°。破碎帶厚度變化較大，厚大處斷層破碎帶3m～5m，主要由板巖、砂巖角礫碎塊組成，鈣泥質硅質緊密膠結，局部可見黃鐵礦星點、石英團斑及細脈；薄處僅數厘米，主要由斷層泥構成。斷面光滑、波狀起伏，局部反傾。

沿斷裂產出的礦體中鉛鋅礦化較弱，據21個孔統計，鉛品位大于0.5%的只有5個孔，占24%；鋅品位大于0.7%的7個孔，占33%，僅局部能構成一些長數米至十多米的不規則小礦體。而銀礦化相比鉛鋅礦化強，據8個地表工程中含銀最高680g/t，平均310g/t，礦體厚1.0m～2.3m，平均1.4m；深部據10個工程統計銀品位50g/t～2850g/t，平均664.8g/t，厚0.8m～6m，平均2.1m，單個銀礦體長十多米至四十多米。

1號含礦破碎帶：為目前石景沖銀礦主采礦體，現已形成200m、160m、120m、80m中段。120m中段以上大部已采空。產在F斷裂中，形態復雜，大致呈透鏡狀、扁豆狀、囊狀，存在尖滅再現的現象，沿走向和傾向連續性較差，呈透鏡狀、扁豆狀、囊狀，分枝復合、膨縮現象明顯。分布標高80m～350m，揭控標高大于350m，控制長約1.2km，工業銀鉛鋅礦體主要分布在2～5、5～7和8～9線間，厚度0.25m～3.60m，平均1.23m ；平均品位Ag366.85g/t、Au0.23g/t、Pb0.43%、Zn0.58% ；Ag品位變化系數為72.33%。

2號含礦破碎帶：部分礦體已采空。產在F8斷裂中，形態復雜，大致呈透鏡狀、扁豆狀、囊狀，具尖滅再現。由兩個鉆孔及不同中段坑道揭控，工業銀鉛鋅礦體主要分布在2-5和6-8線間，礦體厚度1.11m～3.28m，平均2.20m；平均品位Ag453.74g/t、Pb0.73%、Zn1.48%；Ag品位變化系數為0.78%。

3.2 礦石質量

經對圍巖及含礦硅化帶進行了全分析，從分析結果可以看出，礦石中SiO2、Fe2O3、Ag、W、Cu、W、Zn、Pb顯著增加，Al2O3、Na2O、K2O、CaO等較圍巖減少。石景沖礦區原生銀礦石的化學成分進行分析和統計，Ag157g/t、Au0.2g/t、Pb0.24%、Zn0.57%、As1.40%、S1.97%、Fe4.49%、Sb0.15%、Al2O39.49%。

礦石結構主要有自形－半自形晶狀結構、填隙結構、包含結構、乳濁狀結構、交代殘余結構、碎裂結構等。礦石構造主要為塊狀構造。

4 成礦階段的劃分

4.1 成礦階段

石景沖銀礦床熱液成礦作用可分為三個階段。

石英碳酸鹽化階段：此階段以生成大量的石英脈為特征。石英呈自形、半自形晶中－粗粒大脈狀產出。該階段后期有少量鐵白云石和菱鐵礦生成，它們呈團塊狀疊加于石英脈上。而微量的黃鐵礦呈中粗粒狀沿裂隙充填。此階段礦物組合簡單，銀礦化微弱。

石英毒砂黃鐵礦化階段：此階段生成早期的毒砂、黃鐵礦和少量閃鋅礦。呈自形晶細粒狀，沿第一成礦階段形成的角礫間隙充填膠結。礦石中礦物組合主要有三種，即石英-毒砂、石英-黃鐵礦、石英-毒砂-黃鐵礦-閃鋅礦-黃銅礦。礦化弱時呈細脈狀或細脈浸染狀；礦化強時往往形成塊狀。脈石礦物除石英外，尚有少量絹云母和菱鐵礦。此階段是金的主要礦化階段，但未形成獨立的金礦物。

鉛鋅銀多金屬礦化階段：此階段主要生成閃鋅礦、方鉛礦、塊硫銻鉛礦、銀黝銅礦等金屬硫化物。一般呈半自形-他形晶結構、塊狀構造。此階段礦物生成順序大致為：閃鋅礦、黃銅礦→銀黝銅礦、車輪礦、塊硫銻鉛礦、深紅銀礦→方鉛礦→自然銀。后結晶的礦物包裹和穿切早期結晶的礦物，相互間常呈犬牙狀。前一階段生成的石英、黃鐵礦、毒砂被本階段生成的礦物交代后，往往呈殘余狀包裹于本階段生成的礦物中。脈石礦物主要為石英。

礦床表生成礦作用微弱，僅見黃鐵礦、毒砂被氧化后形成褐鐵礦、砷菱鉛礦、臭蔥石等，銀礦物則形成螺狀硫銀礦。

4.2 主要成礦元素的賦存狀態

銀的賦存狀態及分配：銀在礦石中以獨立礦物、機械混入物、吸附物和金屬互化物四種形式出現。而93.78%的銀以獨立礦物形式存在。銀在銀黝銅礦中平均含量為21.584%，占銀總量的90.19%；在方鉛礦中的平均含量為2881.67×10-6，占銀總量的1.84%；在塊硫銻鉛礦中平均含量為3530×10-6，占銀總量的4.5%；在閃鋅礦中的平均含量為984.99×10-6，占銀總量的0.63%。其它形式存在的銀僅占2.84%。

鉛的賦存狀態及分配：鉛的存在形式以方鉛礦、塊硫銻鉛礦和車輪礦等硫化物和復硫鹽形式為主，以其他形式存在的鉛很少。

鋅的賦存狀態及分配：礦石中82.46%的鋅以硫化物形式存在，而且幾乎全是閃鋅礦，其占鋅硫化物總量的90%以上。

金的賦存狀態：礦石中金含量一般均小于0.2×10-6，個別達2×10-6。以毒砂和黃鐵礦含金量最高，前者平均含金7.3×10-6，后者平均含金5.4×10-6；其次是銀黝銅礦，平均含金4.88×10-6。其他礦物含金甚微，均在0.4×10-6以下。金在毒砂和黃鐵礦中的賦存狀態有三種形式，一是呈化合物或絡合物狀態，二是呈細而分散的膠體狀態，三是代替砷進入毒砂晶格呈類質同像狀態存在。

由于金含量普遍偏低，分析較為全面的200m中段近千個樣品中含金大于1×10-6的樣品僅17個樣，且金主要分布于毒砂和黃鐵礦中，選礦試驗中，金絕大部分進入尾礦中，不能作為伴生組分富集和回收利用。

砷的賦存狀態及分配：礦石中有害組分主要為砷，一般含砷達0.73-2.69%，多個礦石多元素分析結果平均含砷1.40%。其在礦石中以硫化物形式賦存于毒砂、黃鐵礦中，占砷總量的97.14%。

4.3 成礦元素的富集規律

（1）銀、金、鉛鋅的分布嚴格受斷裂控制，與硅化關系最為密切。銀的礦化強度遠大于鉛鋅礦化，頂底板及圍巖中成礦元素含量很低，越遠離礦體含量越低。

（2）銀、金的形成有階段不同。銀主要形成于第三階段，與鉛鋅礦關系密切。金主要形成于第二階段，與黃鐵礦、毒砂關系密切。

（3）斷裂中銀含量變化較大。①礦層的含礦性直接決定了斷裂中銀的礦化程度及變化特點；②礦石類型：斷裂中鉛鋅礦富集地段含銀高，其它礦石類型含銀低，毒砂-黃鐵礦富集的地段含金略高，其它類型的低。③破碎程度：銀與擠壓破碎程度成正比。

（4）礦體的品位變化較大，巖走向和傾向具分段富集和貧化的特點，這與銀黝銅礦的不均勻分布有關。

（5）含銀礦物中99%以上為銀黝銅礦，其與鉛鋅礦化關系密切。銀黝銅礦主要分布在鉛鋅礦石中，含量1-3%，局部可達3%～5%以上。銀黝銅礦的分布與銀礦體邊界基本一致。

（6）礦區普遍存在厚度與銀品位成反比的現象。厚度變小，銀品位變高；反正厚度增大，銀品位降低。

4.4 礦物同位素特征

礦區同位素分析結果如下：

（1）鉛 同 位 素 ：Pb206/Pb20418.371，Pb207/Pb20415.648，Pb208/Pb20438.510，與潘家沖鉛鋅礦的礦石鉛及丫江橋巖體的長石鉛同位素十分接近，都分布在正常鉛演化曲線上的同一區域內。所計算出的各參數值及φ值年齡等接近，均屬現代鉛。表明它們具有相同或相近的來源。

（2）硫同位素：礦石硫化物同位素組成：δSPy值+0.1‰、δSSP值-0.586～-0.06‰、δSGn值-2.2‰，可見，無論那種硫化物，其硫同位素組成均接近零值，分布集中，極差僅2.3‰，這與板溪群圍巖中黃鐵礦有明顯差異。此外，δSPy＞δSSP＞δSGn也表明硫同位素基本達到平衡，反映出硫源較單一，均一化程度較高，推斷硫主要來自地殼深部。