陳明輝

(湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊，湖南 吉首 416007)

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湘西地區(qū)脈狀鎢銻金礦床的礦體側(cè)伏與板柱狀賦存規(guī)律

陳明輝

(湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊，湖南 吉首 416007)

湘西地區(qū)脈狀鎢銻金礦床礦體嚴格受構(gòu)造控制，并普遍具有沿傾向發(fā)育較深、側(cè)伏和板柱狀賦存的規(guī)律。文章闡述了礦體側(cè)伏的控制因素，并以沃溪金礦和泥潭沖金礦為例，分析了褶皺和斷裂控制的板柱狀礦床(體)的構(gòu)造特點，總結(jié)了礦體板柱狀賦存的成因以及礦體側(cè)伏和板柱狀賦存的規(guī)律，認為應(yīng)該利用礦體的側(cè)伏和板柱狀賦存的規(guī)律指導(dǎo)勘查工作。

脈狀鎢銻金礦床；礦體側(cè)伏；板柱狀延伸；湘西地區(qū)

0 引言

當(dāng)代的地質(zhì)找礦已進入找深部礦、找盲礦的時期，對于礦產(chǎn)的空間分布和賦存特點非常關(guān)注，期望從關(guān)鍵控礦因素入手，總結(jié)礦床(礦體)在三維空間中的形成機制和產(chǎn)出規(guī)律，探索礦床(礦體)在不同維度中的表現(xiàn)形式與內(nèi)在關(guān)系，以豐富礦產(chǎn)地質(zhì)理論、推動深部礦產(chǎn)的勘查工作。湘西地區(qū)許多脈狀鎢銻金礦床嚴格受構(gòu)造的控制，具有礦體沿傾向發(fā)育較深、側(cè)伏成礦和呈板柱狀賦存的規(guī)律[1-2](圖1)，掌握了礦體賦存的這些特點會使礦床的儲量大幅度增加[3]。本文旨在總結(jié)湘西地區(qū)脈狀鎢銻金礦床的側(cè)伏成礦與板柱狀賦存的規(guī)律，為礦床的深部勘查工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 礦體的側(cè)伏及其控制因素

1.1 礦體的側(cè)伏

所謂礦體側(cè)伏，是指礦體(主要是一向延長和部分二向延長的礦體)的最大延長方向(即礦體的軸)與其走向之間的夾角<90°時，該礦體在三維空間所處的狀態(tài)[4]。對于產(chǎn)狀簡單的礦體，測量其走向、傾向和傾角就可確定其空間位置；對于產(chǎn)狀復(fù)雜的礦體，則要測量和描述礦體的走向、傾向、傾角、軸向、側(cè)伏角和傾伏角等6個要素，才可有效地進行空間定位。對于脈狀礦體，據(jù)其產(chǎn)出形態(tài)，大部分都有可能描述其空間狀態(tài)。

1.2 礦體側(cè)伏的控制因素

礦體是礦床的主體和核心部分，影響礦體產(chǎn)狀、形態(tài)和大小的因素有多種。對于湘西地區(qū)鎢銻金脈狀礦床來說，主要的控制因素為容礦構(gòu)造、地層和接觸帶。容礦構(gòu)造可以控制礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀，也包括礦體是否側(cè)伏以及礦體側(cè)伏的程度。

根據(jù)礦體在三維空間中延伸比例的不同，可將其劃分為3種基本類型：等軸狀礦體、板狀礦體和柱狀礦體，其中板狀礦體和柱狀礦體均有可能出現(xiàn)側(cè)伏的現(xiàn)象。

圖1 湘西前寒武系金銻鎢礦床(點)分布圖Fig.1 Map showing distribution of gold deposits (occurrences) in Precambrian system，the west Hunan1.元古宇；2.震旦系；3.震旦系—志留系；4.白堊系—古近系；5.加里東期花崗巖、花崗閃長巖；6.印支-燕山期花崗巖；7.斷裂；8.金礦床(點)及編號：①渣滓溪銻礦；②西沖銻金礦；③滄浪坪金礦；④沃溪鎢銻金礦；⑤黃土店金礦；⑥柳林汊金礦；⑦西安鎢金礦；⑧漠濱金礦；⑨鄧石橋金礦；⑩板溪銻金礦；花巖沖金礦；合心橋銻金礦；符竹溪銻金礦；龍王江銻砷金礦；王家村銻金礦；羊皮帽銻金礦；平茶銻金礦；米貝金礦；大溶溪鎢礦

2 板柱狀礦體的構(gòu)造控制

根據(jù)制約板柱狀礦體構(gòu)造類型的差異，將湘西地區(qū)板柱狀的金礦體分為受褶皺控制的板柱狀礦體和受斷裂控制的板柱狀礦體2類。

2.1 受褶皺控制的板柱狀礦體

受褶皺控制的板柱狀礦體主要受背斜或向斜構(gòu)造的控制，該類礦床目前在湘西地區(qū)數(shù)量不多，典型礦床為沃溪金礦[1,5]。

沃溪金礦為鎢銻金共生的大型多金屬礦床，位于雪峰弧形構(gòu)造帶中東段的弧形轉(zhuǎn)彎部位，區(qū)域EW向的古佛山復(fù)背斜(Ⅰ級)的北翼。由于唐滸坪斷裂(F2)和新田灣斷裂(F3)的破壞，古佛山復(fù)背斜在唐滸坪一帶被切錯為東、西2段，西段為向E傾伏的仙鵝抱蛋穹隆狀復(fù)背斜，東段為向W傾伏的拖毛嶺復(fù)背斜(圖2)。礦床整體走勢始為NE向，向深部往E偏轉(zhuǎn)，逐漸變?yōu)镋W向[6-7]。這與古佛山復(fù)背斜軸向自西向東由NE向轉(zhuǎn)為近EW向是一致的，顯示礦床受到EW向穹隆構(gòu)造的控制。

控制沃溪礦床的主體褶皺是田香灣復(fù)向斜(Ⅱ級)[2，6-7]。褶皺軸向近EW向，受后期NE向橫跨褶皺的影響及復(fù)向斜北翼被沃溪斷裂(F1)的斜切，在地表呈現(xiàn)不完整。復(fù)向斜由許多次級(Ⅲ級)背斜、向斜組成，自西向東依次為紅巖溪背斜、紅巖溪(東)向斜、魚兒山背斜、魚兒山(東)向斜、粟家溪背斜、田香灣向斜、十六棚公背斜、中沃溪向斜、上沃溪背斜等。

圖2 沃溪金礦構(gòu)造綱要圖Fig.2 Regional geological-structural outline map of the Woxi ore deposit1.白堊系；2.五強溪組；3.馬底驛組；4.冷家溪群；5.斷層及其產(chǎn)狀；6.背斜及其傾伏方向；7.向斜及其傾伏方向；8.不整合界線；9.礦區(qū)范圍

EW向沃溪拆離斷層(F1)縱貫全區(qū)，系由區(qū)域伸展作用形成的低角度正斷層，斷裂延長>20 km，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，具多期次活動，與成礦關(guān)系十分密切。礦脈(體)均賦存在與斷裂大致平行的層間斷裂帶內(nèi)，其主斷面為層間剪切滑動面。層間斷裂與兩側(cè)圍巖產(chǎn)狀的優(yōu)選方位等密度圖顯示，其產(chǎn)狀的選擇方位分別為50°/27°和41°/27°，表明層間斷裂的產(chǎn)狀與圍巖極為接近[8]。目前已控制的層間斷裂有7條，走向長650～5 300 m，傾斜延伸一般>1 000 m ，最大延伸超過2 500 m。斷裂的規(guī)模和形態(tài)控制著礦體的規(guī)模和形態(tài)，且其產(chǎn)狀的變化影響著礦化的強度和礦體的厚度。

圖3 沃溪鎢銻金礦床地質(zhì)剖面圖Fig.3 Geological section of Woxi gold deposit1.白堊系；2.板溪群五強溪組；3.板溪群馬底驛組；4.礦脈及編號；5.斷層；6.鉆孔

礦體賦存于板溪群馬底驛組中上部的紫紅色板巖或含鈣板巖中，主要呈石英脈產(chǎn)于層滑構(gòu)造系統(tǒng)的層間剪切帶內(nèi)(圖3)。礦體形態(tài)主要為層間石英脈，次為網(wǎng)脈、節(jié)理脈及破碎蝕變巖。7條層間石英脈自上而下為V4，V3，V1，V2，V5，V6和V7，其中主礦脈為V7，V4，V3，V1和V2。單個礦體一般走向長50～350 m，最大延深超過2 500 m，厚0.2～3.0 m，平均厚0.85 m；平均品位：w(WO3)=0.30%，w(Sb)=3.5%，w(Au)=8.1×10-6。在-510 m標(biāo)高以上，累計探明礦石量約650×104t，其中金金屬量為45 t，銻為18×104t，鎢(WO3)為2×104t。依據(jù)礦體側(cè)伏規(guī)律和地球物理探礦異常，礦體沿側(cè)伏方向延深(垂深)有可能超過1 200 m，即-810 m標(biāo)高以下，斜長>4 000 m，預(yù)測尚有遠景礦石儲量>300×104t，金金屬儲量>50 t，銻為30 t，有望成為金儲量達100×104t、銻儲量達50×104t以上規(guī)模的超大型礦床。

十六棚公礦段為沃溪金礦的成礦中心，處于礦區(qū)向NE凸出的弧形構(gòu)造轉(zhuǎn)折的樞紐部位，地表顯示的十六棚公背斜褶皺波幅寬度大、延深穩(wěn)定，層間剝離構(gòu)造呈層帶狀發(fā)育。背斜軸部虛脫空間大的有利部位構(gòu)成走向長度小(約200 m)、傾斜延伸>2 300 m的板柱狀礦體，成礦具有明顯的側(cè)伏現(xiàn)象，其側(cè)伏產(chǎn)狀自淺部往深部呈規(guī)律性變化，礦體軸向由32°逐漸轉(zhuǎn)為90°，側(cè)伏角由68°漸變?yōu)?0°左右(-400 m標(biāo)高以下)(圖4，表1)[4]，形成沿傾向發(fā)育很深、側(cè)伏成礦的板柱狀礦床[1,5]。

2.2 受斷裂控制的板柱狀礦體

受斷裂控制的板柱狀礦體沿斷裂延展，其產(chǎn)狀、形態(tài)和延伸方向受斷裂制約。湘西地區(qū)的渣滓溪大型銻礦、符竹溪中型銻金礦、泥潭沖中小型金礦均為此類礦床。以泥潭沖金礦為例說明[9-10]。

表1 沃溪金礦礦體產(chǎn)狀要素Table 1 Statistics of attitude elements of ore body in Woxi gold deposit

圖4 沃溪鎢銻金礦體側(cè)伏示意圖(平面)Fig.4 Sketch showing pitch of ore body in Woxi gold deposit1.層間斷裂地表出露線及產(chǎn)狀；2.礦體等深線及標(biāo)高；3.礦體寬度；4.礦體側(cè)伏軸線

圖5 龍王江銻金礦區(qū)域構(gòu)造與礦床分布略圖Fig.5 Sketch showing regional structure of Longwang Tb-Au ore district and distribution of the ore deposits1.震旦系洪江組；2.震旦系江口組；3.板溪群五強溪組；4.斷層及編號；5.礦脈及編號；6.復(fù)式背斜軸；7.陡傾斜劈理化帶；8.緩傾斜劈理化帶；9.不整合界線；10.銻金礦床

泥潭沖金礦為龍王江銻砷金礦帶中規(guī)模較大的金礦床，位于雪峰弧形構(gòu)造帶的中段，陶金坪復(fù)背斜的北西翼近軸部陡傾斜劈理帶與緩傾斜劈理帶的交接部位(圖5)，區(qū)域洞坪斷裂(F1)的上盤?？氐V斷裂主要為區(qū)域NE向主剪切帶派生的共軛剪切斷裂，走向EW，傾角自地表向深部逐漸變陡。主剪切面在走向或傾向上均呈舒緩波狀。在持續(xù)的剪切作用下，早期充填在剪切帶中的石英脈有被拉長、壓扁的現(xiàn)象，呈大小不等的透鏡體，表明區(qū)內(nèi)剪切帶具多期(次)活動特點。

礦體主要產(chǎn)于剪切帶內(nèi)及其兩盤的蝕變圍巖中，產(chǎn)狀、形態(tài)嚴格受剪切帶的控制。礦體在走向上呈波狀，具明顯膨脹、收縮現(xiàn)象。收縮處礦體厚度僅0.20 m，金品位一般較低，為0.10×10-6～2.29×10-6；而膨脹處厚度可達5.24 m，高品位富礦往往就賦存在其附近。

V3礦體為主礦體，地表產(chǎn)狀較緩，往深部變陡。走向長468 m，深部長度變?yōu)?00 m左右，平均厚1.04～1.36 m；平均品位：w(Au)=3.75×10-6～8.92×10-6，w(Sb)=0.17%～0.55%，w(As)=1.18%～1.50%。礦體自西往東延深逐漸加大，向E側(cè)伏，側(cè)伏角36°(圖6)。探采資料表明，V3礦體沿傾向延伸深度是其走向長度的2倍以上，以陡傾角下延至-535 m標(biāo)高，垂深可達800 m以上，形成巨大的板柱狀礦體(圖7)。由于礦體呈板柱狀向下延伸，泥潭沖金礦可由小型發(fā)展到中型。

圖6 龍王江金礦V3脈礦體縱剖面圖(Au-As回歸方程及礦石類型分布圖) Fig.6 Longgitudinal section of ore body V3 in Longwangjiang Au deposit (Au-As regression equation and distribution of ore type

3 板柱狀礦體的成因分析

3.1 受褶皺控制的礦體(以沃溪金礦為例)

圖7 龍王江金礦V3脈礦體縱剖面投影圖 Fig.7 Longginudinal projection of ore body V3 in Longwangjiang Au deposit

沃溪金礦的十六棚公礦段地表礦體出露長度僅200 m左右，而沿傾斜延伸>2 500 m，主要是成礦受NE向與EW向2組褶皺反接復(fù)合所致。

新元古代早期，武陵運動造成基底冷家溪群褶皺隆起，表現(xiàn)為SN向的擠壓，形成EW向古佛山復(fù)背斜，奠定了區(qū)域構(gòu)造的基本格架，影響和制約著其后各類構(gòu)造的形成與發(fā)展[2,7,11]。雪峰運動晚期的應(yīng)力場繼承武陵運動的特點，形成近EW向的田香灣復(fù)向斜(Ⅱ級構(gòu)造)[6]，在持續(xù)的應(yīng)力作用下，轉(zhuǎn)化成SN向的左行扭動力偶，派生出NW-SE向的擠壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力，導(dǎo)致唐滸坪斷裂(F3)等2條NNE向左行壓扭性斷裂的形成，并將古佛山復(fù)背斜切錯為2段：東段向W傾斜的拖毛嶺背斜和西段向E傾伏的仙鵝抱蛋箱狀背斜[8]。與此同時，褶皺的彎滑作用導(dǎo)致田香灣復(fù)向斜形成了一系列近于等間距、相間排列、呈舒緩波狀并與地層(圍巖)近于垂直的NNE-NE向的橫跨褶皺帶，這些褶皺隨著反S型構(gòu)造延展，軸向呈放射狀，由NNW向→SN向→NNE向→NE向變化，而充填在橫向褶皺帶軸部的剝離構(gòu)造帶及虛脫空間的礦柱也隨軸向的變化而側(cè)伏[6,11]。十六棚公礦段的控礦褶皺處于NE向的弧形構(gòu)造與EW向構(gòu)造的反接復(fù)合部位，褶皺的波幅寬度大(約800 m)，形成的礦體規(guī)模也隨之增大；褶皺的軸向穩(wěn)定，礦體延深也就穩(wěn)定?？傊?，受褶皺控制的礦體形成沿傾向(軸向)發(fā)育較深、側(cè)伏成礦和板柱狀賦存的關(guān)鍵因素是2組褶皺反接復(fù)合的構(gòu)造部位，其延伸受控于基底構(gòu)造的方向。

3.2 受斷裂控制的礦體(以泥潭沖金礦為例)

泥潭沖金礦床位于陶金坪復(fù)背斜北西翼近軸部地段的陡傾斜劈理化帶與緩傾斜劈理化帶的交接部位，成礦嚴格受區(qū)域主剪切帶(F1，F(xiàn)2)派生的EW向共軛剪切帶控制。成礦前的加里東造山期，在NW-SE向擠壓應(yīng)力作用下，形成NE向褶皺及其配套的劈理帶、逆沖斷層。劈理面走向45°～50°，陡傾(65°～73°)，連通性好，寬達幾十米至幾百米，劈理密集并絹云母化。礦體主要分布在導(dǎo)礦斷裂(F1)上盤之近EW向壓扭性斷裂破碎帶(V3脈)中的上緩(傾角35°～65°)下陡(傾角72°～83°)的轉(zhuǎn)折部位，該部位是破碎帶水平右行扭動力的強烈拉張部位，而剖面上向下變陡處也正好是引張擴容部位。礦體普遍向E側(cè)伏，側(cè)伏角36°～81°，與NE向劈理化帶傾角一致。EW向剪切帶是主要容礦空間，與其相交的劈理化帶一方面增加了相交部位巖石的破碎程度，擴展了容礦空間；另一方面在一定程度上又引導(dǎo)含礦熱液向容礦空間遷移[12]，形成了剪切帶與劈理化帶交匯處的側(cè)伏礦體。由此可見，龍王江超深板柱狀礦體的形成是受EW向壓扭性剪切帶與NE向劈理化帶的聯(lián)合控制。

4 礦體的側(cè)伏與板柱狀賦存規(guī)律

4.1 側(cè)伏和板柱狀賦存的礦體多受構(gòu)造控制

礦體的側(cè)伏現(xiàn)象多反映了構(gòu)造的控制因素，側(cè)伏成礦的礦體往往出現(xiàn)板柱狀延伸。一般而言，控制礦體側(cè)伏和板柱狀賦存的構(gòu)造類型分為3種：褶皺構(gòu)造的背(向)斜反接復(fù)合部位及其傾伏端、“入”字形斷裂或交叉(X型)斷裂部位、斷裂與劈理化帶的交接部位。

4.2 側(cè)伏和板柱狀賦存的礦體具有走向長度小、傾斜延伸大的特點

湘西地區(qū)脈狀鎢銻金礦床大多具有沿傾向發(fā)育較深、側(cè)伏成礦和板柱狀賦存的特點。礦體的走向長度一般不超過200 m，其最大延伸方向(軸向)的長度是走向長度的幾倍至十幾倍。如沃溪金礦十六棚公礦段，地表礦體走向長約200 m，而已經(jīng)控制的最大斜長>2 500 m，礦體傾向延伸是其走向延長的12.5倍；渣滓溪大型銻礦的柱狀礦體直徑200 m，而礦體(脈組)沿傾向延伸(垂深)達1 000 m，是其走向長度的5倍[13]；符竹溪中型銻金礦礦柱直徑80～120 m，傾向延深>900 m，是其走向長度的9倍[14]。

4.3 側(cè)伏和板柱狀礦體的延伸方向與控礦構(gòu)造的方向一致

湘西地區(qū)鎢銻金礦床大多受近EW向或NW向構(gòu)造控制，板柱狀礦體多向E側(cè)伏和延伸，如沃溪大型鎢銻金礦、泥潭沖中小型金礦、渣滓溪大型銻礦等均向E側(cè)伏和延伸；少數(shù)受NE向構(gòu)造控制的礦體，如江溪壟中型金銻礦、西安中型鎢礦等，板柱狀礦體多向S側(cè)伏和延伸，但不很明顯。這與礦體自西向東、由北向南埋藏深度逐漸加大是一致的。

4.4 礦體的側(cè)伏角受構(gòu)造產(chǎn)狀的制約

據(jù)統(tǒng)計，受褶皺控制的礦體側(cè)伏角一般為30°～60°，由淺至深側(cè)伏角逐漸變緩。如沃溪金礦淺部礦體(標(biāo)高290～-10 m區(qū)段)的側(cè)伏角為68°，而深部礦體(標(biāo)高-610～-810 m區(qū)段)的側(cè)伏角僅為10°，不可能以大角度與區(qū)域構(gòu)造相交，只能以較小的角度與之相聯(lián)[2]。而對于受斷裂(剪切帶)或劈理化帶控制的礦體，其側(cè)伏角一般為60°～90°。礦體的側(cè)伏角則由淺至深逐漸變大，如泥潭沖金礦地表淺部(標(biāo)高280 m左右)礦體側(cè)伏角為68°，深部(標(biāo)高-325 m)變?yōu)?3°。這可能與礦體主要產(chǎn)于陡傾斜壓扭性斷裂或劈(片)理化帶有關(guān)，尤其斷裂由緩變陡部位正是拉張部位，有利于成礦物質(zhì)的充填。

5 結(jié)語

湘西地區(qū)的雪峰弧形構(gòu)造帶中成礦條件良好，產(chǎn)于前寒武系淺變質(zhì)巖系中的金礦多受構(gòu)造控制，礦體普遍具有沿傾向發(fā)育較深、側(cè)伏和板柱狀賦存的特點。運用礦體側(cè)伏和板柱狀賦存規(guī)律指導(dǎo)勘查工作，可以對礦體進行有效的控制，獲得符合實際的礦產(chǎn)資源量；也可以對礦床進行合理的評價，尋找平行礦體或隱伏盲礦，擴大礦床規(guī)模；還可以對區(qū)域性成礦潛力進行評估，在相似構(gòu)造系統(tǒng)中圈定找礦靶區(qū)，挖掘區(qū)域資源潛力，達到“攻深掃盲”的礦產(chǎn)勘查目的。

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Pitch of ore bodies and occurrence pattern of the tabular ore body in vein-like W-Tb-Au deposits in western Hunan province

CHEN Minghui

(No.245TeamofHunanNon-ferrousMetalGeo-explorationBureau,Jishou416007,Hunan,China)

Ore bodies of the vein-like W-Sb-Au deposits in western Hunan are strictly controlled by structure, and extend tabularly to more depth along dip. This paper elaborates control factor of pitch of the ore bodies in case of Woxi and Nitanchong gold deposits and analyses characteristics of fold or fault control on the deposit and tabular ore bodies and summarizes genesis of the extension and pitch pattern to guide further exploration.

the vein-like W-Sb-Au deposit; pitch of ore-body; tabular extension; the west Hunan province

2016-07-11； 責(zé)任編輯： 趙慶

陳明輝(1973—)，男，高級工程師，碩士，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。通信地址：湖南省吉首市人民南路69號，湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊；郵政編碼：416007；E-mail: xxjscmh@163.com

10.6053/j.issn.1001-1412. 2016. 03. 004

P613；P618.51

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