湖南省楊梅沖錫鎢多金屬礦礦床地質特征及成因

周 淼，唐小龍，曾小飛

楊梅沖礦區是近年來在湖南地區新發現的錫鎢多金屬礦床，2011年～2020年，中央財政、省級財政及社會資金在本礦區進行了多輪找礦工作，累計投入資金2000余萬元，共圈出60余個錫鎢及鉛鋅多金屬工業礦體，估算WO3金屬量6萬t、Sn金屬量3萬t、Pb+Zn金屬量5萬t，伴生銅、銀，探獲一大型錫鎢多金屬礦，取得了重大找礦突破。但目前該礦的相關研究較少，特別是對于礦床成因及成礦規律的研究，本次通過對礦床地質特征及成因進行深入探討，以為后續找礦工作提供依據。

1 區域地質背景

楊梅沖錫鎢多金屬礦位于處于湘東拱褶斷束（衡東-瀏陽北東向隆起帶）中段，株衡斷塊、茶醴斷塊接合部位，北西向常德—安仁基底斷裂帶與北東向潘家沖—水口山深大斷裂帶的交匯于本區。區域地層出露地層有前震旦系、泥盆系、石炭系、二迭系、侏羅系、白堊系、第四系。前震旦系冷家溪群為一套變質程度不高、厚度巨大的淺海相類復理石泥砂質碎屑巖建造；泥盆紀、石炭紀、二疊紀地層，以淺海相碳酸鹽巖為主，間夾海陸交互相含煤巖系和濱海相碎屑巖；侏羅系零星出露，為淺湖相沉積；白堊紀是衡陽盆地紅色巖系的主要組成部分，總體屬斷陷-坳陷紅色盆地相。區內總體構造表現為北東向隆起與北東向盆地相間發育，構造十分發育，以北北東、北東向褶皺、斷裂為主，次為北北東向斷裂、褶皺及北西向斷裂。基底斷裂、深大斷裂主要有NW向常德-安仁基底斷裂、NE向潘家沖-水口山深大斷裂帶及NE向長平-雙牌深大斷裂帶，在成礦作用中起主導作用，是區內的主要控巖、控礦構造；區內NNE向、NE向兩組褶皺和斷裂是區內的主要容礦構造。本區巖漿活動頻繁，出露有燕山早期南岳巖體、加里東期吳集巖體及燕山早期白蓮寺巖體，巖體空間分布受北西向常德-安仁基底斷裂控制，巖體內及其周邊發育晚期巖脈等，另吳集巖體北側、白蓮寺巖體北西側推測有隱伏巖體存在，與楊梅沖礦區成礦有關。區域礦產較豐富，主要有東崗山一帶鉛鋅礦及螢石礦，川口一帶鎢礦等熱液型礦床。

2 礦區地質特征

區內出露地層簡單，僅出露第四系全新統及冷家溪群小木坪組，冷家溪群小木坪組為一套淺變質巖系，巖性為青灰色、紫紅色、灰黃色薄-中厚層狀板巖、砂質板巖及淺變質砂巖；第四系零星分布在低洼地帶及平緩的山坡上，主要為黑色、灰黃色、黃色粘土、亞粘土，局部夾礫石。

區內構造以斷裂構造為主，褶皺構造較簡單，為一單斜構造，總體傾向北西，傾角為50°。斷裂構造發育，縱橫交錯，主要有NNE-NE向斷裂F1、F2、F7，近NW向斷裂F3、F4、F5、F6及NE向、NW向含鎢云英巖-石英脈帶。其中NE向、NW向含鎢云英巖-石英脈帶是區內的主要含礦帶。目前地表已發現2條北東向含錫鎢銅脈帶，5條北西向含錫鎢銅脈帶。脈帶由脈狀、網脈狀石英脈、云英巖組成，主要為微-細脈，脈帶長300m～1200m，脈帶寬1m～50m，單脈寬一般0.1cm～2cm，局部10cm～40cm，脈密度一般3條/m～8條/m，局部可達10條以上/m，脈間距一般為5cm～50cm，脈內見錫、鎢、銅、鉛、鋅、銀礦化。

區內巖漿巖主要為加里東期吳集巖體，巖性為灰白色中細粒角閃石黑云母花崗閃長巖（γδS），受NNW向構造控制，呈巖基產出，成巖時代S，年齡值RS-W428、UP-Zi343Ma，呈NS及NWW向延長不規則狀，面積144km2。侵入于中元古代變質砂巖、砂質板巖及板巖中。礦區見有一中細粒二長花崗巖（ηγ）小巖株，與冷家溪群小木坪組呈侵入接觸，面積0.04km2，呈近東西向展布。在勘查過程中，經鉆探工程揭露多條花崗斑巖脈（γπ），脈寬0.5m～2m，走向為北西，局部為北北東向，傾角近乎直立，鉆孔揭露埋深為+150m～-300m及-500m～-550m，花崗斑巖脈內局部具鎢錫礦化，圈定有錫鎢多金屬礦體。

礦區外東南約3km左右出露有燕山早期白蓮寺巖體，呈巖株產出，面積28km2。成巖時代J2，年齡值RS-W175、KAB180Ma，巖性為黑云母二長花崗巖-二云母二長花崗巖。內蝕變作用主要有綠泥石，絹云母化，外接觸變質作用主要有角巖化。另據區域重磁測量資料，推斷礦區深部發育隱伏巖體。

3 礦床地質特征

3.1 礦帶及礦體特征

楊梅沖礦區錫鎢多金屬礦為石英脈型礦體，屬高中溫巖漿熱液充填型礦體，賦存于礦區內石英脈帶內；目前共圈定7條含錫鎢銅鉛鋅銀石英脈帶、109個錫鎢多金屬礦體。

石英脈帶由脈狀、網脈狀、微-細脈石英脈組成，目前地表圈定有北西向和北東向二組，北西向組有Q1、Q2、Q3、Q4、Q7，傾向南西，傾角75°～85°，北東向組有Q5、Q6，傾向南東，傾角50°～80°。脈帶長300m～1200m，單脈寬一般1cm～10cm，少部脈幅可達20cm～40cm，脈間距一般5cm～50cm，細脈及脈間含礦時往往構成錫鎢銅鉛鋅多金屬礦體。其中北西向石英脈帶為區內主要含礦帶，目前地表揭露有Q1、Q2、Q3脈帶，深部隱伏脈帶有Q4、Q7脈帶，其中Q2、Q3為最主要的含礦帶。

目前，礦區共圈定109個錫鎢多金屬礦體，賦存于7個石英脈帶內，僅少量礦體在地表局部出露，其余均為隱伏礦體。礦體主要受NW向石英脈帶開展，礦體成脈狀、透鏡狀等不規則形態產出，傾向上呈疊層狀，平面上看具有平行斜列現象。脈帶內石英脈具有分支復合、尖滅再現現象，但礦體多為脈狀、透鏡狀，形態較簡單。礦體礦石與圍巖均為板巖，礦體與圍巖多呈漸變過渡關系。礦體總體走向、傾向均與各脈帶相同。其中5、6、7、13、24、56等為主要的錫鎢多金屬礦礦體，101為主要的鉛鋅多金屬礦礦體；其中24礦體控制長度走向長580m，傾向延伸500m，兩端未封閉，最大厚度14.15m，平均厚度3.85m，呈透鏡狀，向兩側及深部變薄變貧，總體產狀205°∠80°。該礦體WO3：0.03%～0.56%，平均0.41%；Sn：0.03%～0.69%，平均Sn：0.15%。101鉛鋅多金屬礦體，隱伏礦體，賦存于Q2脈帶中部，控制走向長280m，往北西方向未封閉，傾向延伸550m（未封閉），礦體往深部品位有變貧現象。礦體厚度0.82m～1.83m，平均厚度：1.28m；礦體品位：WO3：0.01%～0.13%，Sn：0.03% ～ 0.37%，Cu：0.04% ～ 2.24%，Pb：0.67% ～ 8.24%，Zn：0.48%～7.59%，Ag：17.8g/t～458.6g/t；礦體平均品位WO3：0.04%，Sn：0.10%，Cu：0.41%，Pb：2.48%，Zn：2.49%，Ag：87.2g/t。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

錫鎢多金屬礦礦石礦物以黑鎢礦、黝錫礦為主，次為黃銅礦、黃鐵礦、毒砂，見少量白鎢礦，局部有方鉛礦、閃鋅礦伴生，脈石礦物以石英、云母為主，次為少量螢石、電氣石、綠泥石、紅柱石等。

鉛鋅多金屬礦礦石礦物以方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦為主，局部見黑鎢礦、黝錫礦，次為黃銅礦、黝銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，脈石礦物為石英。

3.2.2 礦石化學成分

根據礦區化學分析結果，礦區主要有益組分為WO3、Sn、Pb、Zn、Cu、Ag等，全區礦體礦石平均含量：WO3：0.31%，Sn：0.20%，Pb：2.53%，Zn：2.52%，Cu：0.23%，Ag：18.0g/t，根據礦物共（伴）生關系及光譜分析結果，本礦區中伴生有益組分有Li、Sb、Ta、Nb等四種元素。

3.3 圍巖蝕變

石英脈側圍巖蝕變主要發育于石英脈帶內及兩側圍巖中，為成礦熱液活動所致，沿石英脈呈帶狀分布；主要有云英巖化、硅化和絹云母化，次為綠泥石化。

云英巖化由白云母、鋰云母或石英云母相組成，常見的為白（鋰）云母相，表現為白（鋰）云母相呈聚合體，沿石英脈壁分布，一般厚0.1cm～2cm。脈側板巖受硅化的寬帶一般幾厘米，主要表現為巖石結構構造上的重熔改造現象。其特征是碎裂巖經硅化后巖石顏色變淺，石英含量增高，巖石變硬，局部硅化強烈者形成石英巖巖塊。其次是石英脈沿裂隙充填使近礦圍巖巖石退色變硬，石英含量增高。絹云母化一般沿脈壁發育，尤其在板巖中，脈側絹云母化較強，蝕變寬帶一般為幾厘米，與中溫熱液硫化物晶出階段相當

3.4 成礦期次

據巖礦鑒定結果，按照礦物共生組合、礦物粒度以及不同礦石之間的包裹、穿插關系，礦區原生礦體成礦期次分為①氣成-高溫氧化物成礦階段。②高中溫硫化物成礦階段。③中低溫硫鹽礦物階段；其中氣成-高溫氧化物成礦階段、高中溫硫化物成礦階段為主要的成礦期次。

①氣成-高溫氧化物成礦階段：主要形成石英、白云母、電氣石和黑鎢礦，次為螢石；本階段是黑鎢礦主要成礦期，鏡下可見黑鎢礦呈晶簇狀鉗布于石英脈內或呈不規則狀侵染分布于石英脈或白云母中。②高中溫硫化物成礦階段：主要形成毒砂、黃銅礦、黝錫礦、閃鋅礦、輝銀礦等硫化物礦物，次為方鉛礦，是主成礦階段的晚期。鏡下可見毒砂、黃銅礦、閃鋅礦溶蝕交代黑鎢礦，毒砂溶蝕黑鎢礦又被黃銅礦溶蝕交代以及方鉛礦交代溶蝕含銅閃鋅礦等。③中低溫硫鹽礦物階段：本階段礦化作用較弱，是成礦作用的尾聲，主要形成方解石，次為塊硫銻鉛礦、脆硫銻鉛礦等。

4 礦床成因及找礦方向

4.1 礦化富集規律

（1）區內礦體產于北北西向或北東向石英脈帶內，受脈帶嚴格控制。石英脈比花崗巖脈礦化更富集。

（2）礦區礦化上部以鉛鋅為主，中部過渡帶以錫為主，下部以錫鎢為主，礦化富集規律為巖體外接觸帶“五層樓（微脈帶～細脈帶～中脈帶～大脈帶～根脈帶）”+“地下室（隱伏蝕變巖體型錫鎢礦）”成礦模式。

（3）礦體富集段主要分布礦區中部，往兩端礦體逐漸變薄、變支、變貧。鉛鋅礦體主要分布在上脈帶（Q1、Q2），錫鎢礦體分布在下脈帶（Q2～Q4），錫鎢礦體沿傾向地表以下30m～50m以內品位較低，往深部礦體品位變富、厚度變大。

（4）走向為北西向的石英脈脈組相較北東向石英脈含礦富而均勻，但二者交匯處往往礦體品位更高、厚度更大。

（5）鉛鋅多金屬礦體中銀品位較高，但錫鎢銅品位往往也較高；而錫鎢多金屬礦體中銅品位相對較高，但鉛鋅銀品位較低。

（6）鉛鋅礦體在走向上品位變化不大，但沿傾向上有中間高兩頭低、往深部有變貧變薄的趨勢；大致在23線～24線-300m以上標高是鉛鋅礦體的富集區。

4.2 成礦控制因素

4.2.1 斷裂構造對成礦的控制作用

區內鎢錫鉛鋅礦床的礦體形態、產狀、礦化富集等均嚴格受北北西向斷裂及其次生斷裂裂隙控制，但本區的多次構造運動的相互影響和疊加，使本區斷裂構造形式更加多樣和復雜化，更有利于區內礦化作用的進行。

本區的構造形式主要是北西向斷裂構造，其中包含了形成較早的常德-安仁基底斷裂，以及形成較晚但受古基底構造影響且利用改造的疊加于前者的北北西構造裂隙；北北西構造裂隙是區內礦液的主要運移通道，也是主要的容礦場所，為區內主要的成礦控制裂隙。

4.2.2 圍巖對成礦的影響

區內大面積出露的冷家溪群板巖系，是主要的工業礦體賦存的圍巖；受多期構造影響，區內板巖裂隙及其發育，板巖內的裂隙為成礦作用提供了運移通道和容礦場所。同時，區內板巖不利于交代作用的發生，故本區的成礦作用主要是沿裂隙充填。

4.2.3 巖漿侵入活動對成礦的控制

區內邊緣及礦區內巖脈普遍具有較強的錫、鎢、銅、鉛、鋅、銀等礦化，區內各類巖脈的展布方位與礦脈的展布方位基本相同，并且有礦脈穿插巖脈或巖脈呈透鏡體狀、角礫狀產于礦脈中的現象；此外，區內的主要鉛鋅錫鎢礦點主要沿白蓮寺巖體及深部隱伏巖體展布。這些都表明區內的巖漿活動為成礦提供了物質來源，巖體內外接觸帶及（隱伏）巖體本身為礦床的成礦空間。

4.3 礦床成因

區內主要礦體賦存于北西向石英脈帶內，礦體總體呈脈狀、疊層狀分布，礦體主要位于隱伏巖體上部的板巖裂隙中，礦石礦物主要為黑鎢礦、黝錫礦、方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦等，圍巖蝕變主要為云英巖化、絹云母化和硅化，屬中高溫蝕變與中高溫礦物的組合特征，成礦作用的熱議和物質主要來源于深部隱伏巖體。

隱伏巖體在侵入過程中，由巖體侵入頂托產生的張力使巖體周邊圍巖的裂隙、節理等追蹤北西向基底構造和北東向深大斷裂，形成礦區特有的由北北西向和北北東向陡傾斜裂隙、巖體頂部層裂隙組成的成礦裂隙系統；而巖漿冷凝收縮過程中使巖體內部產生由內向外的各種節理。

在隱伏巖體冷凝晚期，在深部巖漿房溫壓驅動下，大量的汽水溶液集中在巖體頂部，沿巖體內部節理滲透交代蝕變，形成似層狀云英巖化花崗巖型錫鎢礦體；而隨著汽水溶液不斷地聚集，壓力不斷增大，當其大于圍巖壓力時封閉的體系被打開，礦液進入外圍接觸帶圍巖，沿北北西向等裂隙充填，形成石英脈（帶）型鎢錫鉛鋅多金屬礦體，從而形成陡傾斜的石英脈帶下伏面型似層狀蝕變花崗巖礦體的鎢錫多金屬礦礦床組合類型，構成了以隱伏花崗巖侵入演化為主導的“上脈下體（五層樓+地下室）”錫鎢多金屬成礦模式。

綜上，楊梅沖礦區錫鎢銅多金屬礦床屬巖體外接觸帶巖漿熱液石英脈帶型錫鎢多金屬礦床。

4.4 找礦標志

區內錫鎢鉛鋅多金屬礦床的找礦標志為：燕山早期（隱伏）花崗巖體內、外接觸帶或花崗斑巖（脈）周邊；巖體外圍接觸帶中的北西向或北東向斷裂構造 ；W、Sn、Cu、Pb、Zn、Ag、Bi元素化探異常、區域局部磁力正異常與局部重力負異常的地區；北西向或北東向石英脈（線）等地表露頭；發育有綠泥石化、電氣石化、絹云母化、云英巖化、硅化等中高溫圍巖蝕變；已知錫鎢銅、鉛鋅銀、螢石礦等礦（化）點。

5 結語

結合楊梅沖錫鎢多金屬礦的地質勘查成果，分析了礦床地質特征及成因，認為該礦床為巖體外接觸帶巖漿熱液石英脈帶型錫鎢多金屬礦床，燕山期花崗巖體、構造破碎帶、圍巖蝕變、物化探異常為區內有利的找礦標志，下一步可圍繞礦區及周邊地區開展勘查工作。