楊長明 吳清生 楊齊智 胡新發(fā)

(湖南省礦產(chǎn)資源調(diào)查所,湖南 郴州 432000)

礦產(chǎn)勘查程度較高的地區(qū),找礦突破有賴于對成礦規(guī)律新的認識[1]。成礦規(guī)律涉及內(nèi)容十分豐富,對指導(dǎo)具體礦產(chǎn)勘查作業(yè)最為重要的是對成礦構(gòu)造的認識[2-4]。我國地質(zhì)學者歷來重視控礦構(gòu)造規(guī)律研究[5-6],在全國危機礦山項目基礎(chǔ)上,葉天竺等系統(tǒng)總結(jié)了礦山找礦理論[7],其中控礦構(gòu)造中非常注重界面成礦的問題,最為主要是硅鈣面[8],即硅質(zhì)(二氧化硅)巖石和含碳酸鹽類巖石之間形成的界面,它既是物理條件變化的界面,也是化學條件變化的界面[8]。大量礦床實例總結(jié)得出,主要在熱液脈型金礦床、矽卡巖型鐵銅鉛鋅礦床、碳酸鹽巖為容礦巖石的鉛鋅礦床、火山塊狀硫化物型銅等礦床[9-14]中硅鈣界面控礦規(guī)律十分明顯,對指導(dǎo)深邊部找礦勘查工作具有重要價值。例如研究較早的為金礦床[9],最為顯著的為碳酸鹽巖型鉛鋅礦床[10-12](如江蘇棲霞山鉛鋅礦床[11]、黔東南鉛鋅礦床[12])、卡林型金礦床(如水銀洞金礦床[13])、矽卡巖型鐵礦床(如福建坑鐵礦床、安徽桃沖鐵礦床[8])、矽卡巖型銅礦床(如西藏甲馬銅礦床[14])。因此,硅鈣界面控礦在熱液礦床找礦中具有重要的指導(dǎo)意義。

錫多金屬礦床多為巖漿熱液型礦床,但業(yè)內(nèi)對于錫多金屬硅鈣面控礦規(guī)律的認識十分薄弱。湘南地區(qū)是我國重要的錫多金屬成礦區(qū),也是全國錫礦最具潛力的5 個找礦預(yù)測區(qū)之一,錫預(yù)測資源量超過300萬t[15]。區(qū)域發(fā)育有大義山錫多金屬礦田、荷花坪錫多金屬礦田、柿竹園鎢錫多金屬礦田、香花嶺錫多金屬礦田等大型—超大型錫多金屬礦田[16],課題組在湘南地區(qū)錫多金屬礦床勘查實踐中認為硅鈣面控礦規(guī)律十分明顯。本研究以大義山礦田綠紫坳錫多金屬礦床為例,在總結(jié)礦床硅鈣界面控礦規(guī)律的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了控礦構(gòu)造模型,提出了礦區(qū)南部白水源地段為有利找礦靶區(qū),經(jīng)過靶區(qū)地質(zhì)填圖、電法與磁法測量、鉆探施工,發(fā)現(xiàn)了7 條礦體,探獲錫鉛鋅資源量達小型礦床規(guī)模,取得了礦床找礦進展。本研究提出的硅鈣面控礦規(guī)律對于湘南地區(qū)其他錫多金屬礦田的找礦勘查工作具有重要的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大義山錫多金屬礦田位于湘南有色金屬成礦帶的北西側(cè),大地構(gòu)造位置處于揚子地塊與華夏地塊交接部位,南嶺成礦帶和欽杭成礦帶疊合部位,構(gòu)造位置獨特,巖漿—成礦活動強烈[17]。前人對該區(qū)的地質(zhì)與礦床進行了較多論述[18-21]。區(qū)域地層特點為:礦田南部出露有震旦系老地層和寒武系淺變質(zhì)巖;廣泛發(fā)育中—上泥盆統(tǒng)、石炭系、二疊系碳酸鹽—碎屑巖建造,其走向多為SN 向或NNW 向,是區(qū)內(nèi)錫多金屬礦床的主要容礦巖石(圖1)。礦田內(nèi)發(fā)育3 套構(gòu)造體系,即加里東期EW 向或NE 向構(gòu)造,主要在南部震旦系—寒武系地層中記錄;印支期SN 向褶皺斷裂構(gòu)造,發(fā)育于中泥盆統(tǒng)至二疊系地層中;燕山期為NW 向構(gòu)造,主要為沿著斷裂發(fā)育N 向大義山復(fù)式花崗巖體。大義山巖體為復(fù)式巖體[20-21],前人對該區(qū)花崗巖進行了大量的巖相學填圖、地球化學和年代學研究,目前認識為燕山早期(160～150 Ma)的復(fù)式侵入體[21],主要發(fā)育6 個巖相帶:①細中粒斑狀角閃黑云二長花崗巖(ηγJ3a);② 中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖(ηγJ3b);③中細粒斑狀黑云母二長花崗巖(ηγJ3c);④ 細粒少斑狀黑云母二長花崗巖(ηγJ3d);⑤ 細粒斑狀(含電氣石)二云母二(正)長花崗巖(ηγJ3e);⑥ 細粒少斑狀二云母正長花崗巖(ζγJ3f)。圍繞大義山復(fù)式巖體,發(fā)育眾多的錫、鎢、銅、鉛、鋅、硼等礦床[18-19],是湘南地區(qū)重要的錫多金屬礦集區(qū)[22-23]。

圖1 湘南地區(qū)及大義山地區(qū)地質(zhì)特征Fig.1 Geological characteristics of Southern Hunan Region and Dayishan Area

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

綠紫坳礦區(qū)西部為震旦系的一套淺變質(zhì)碎屑巖(圖2),構(gòu)成區(qū)內(nèi)基底。東部為泥盆系中統(tǒng)—石炭系的一套碎屑巖及碳酸鹽巖,構(gòu)成區(qū)內(nèi)蓋層。其中,泥盆系分布在礦區(qū)中部,呈NNW 走向,自西向東由老到新,分別為跳馬澗組、棋梓橋組、佘田橋組和錫礦山組。跳馬澗組和錫礦山組上段地層以硅質(zhì)巖石為主,為中細粒砂巖,局部夾粉砂巖、頁巖;棋梓橋組、佘田橋組和錫礦山組下段地層以碳酸鹽類巖石為主,為中厚層微細晶灰?guī)r,局部夾白云質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r。跳馬澗組和棋梓橋組、錫礦山組上段與下段界面組成的硅鈣面是區(qū)內(nèi)主要的含礦層位。

圖2 綠紫坳礦床地質(zhì)特征[25-27]Fig.2 Geological characteristics of lvziao Deposit

受大義山花崗巖體和震旦系四洲山背斜擠壓作用控制,綠紫坳礦區(qū)近EW 向壓性變形明顯,西側(cè)震旦系和泥盆系跳馬澗組地層較陡,產(chǎn)狀為傾向75°～80°、傾角65°～75°;礦區(qū)東側(cè)泥盆系佘田橋組和錫礦山組地層逐漸發(fā)生倒轉(zhuǎn),傾向改變?yōu)?50°～260°,傾角80°～50°,形成了扇形構(gòu)造(圖3),NNW 向倒轉(zhuǎn)軸位于礦區(qū)中部。礦區(qū)發(fā)育NW 向、NE 向及近SN 向3組斷裂,其中最主要的含礦斷層為F1斷層,位于礦區(qū)中部,為跳馬澗組與棋子橋組硅鈣面物性差異錯動形成的構(gòu)造,斷層傾向E,傾角70°,斷裂破碎帶寬窄不一,數(shù)米至30 m 以上。

礦區(qū)東部和北部為大義山復(fù)式巖體,主要包含3個巖相帶,即東部的細中粒角閃黑云母二長花崗巖、北部的細—中細粒斑狀黑云母二長花崗巖和細粒少斑黑云母二長花崗巖。

2.2 礦體地質(zhì)特征

綠紫坳礦床已發(fā)現(xiàn)7 個礦帶(圖3),大小礦體20余條。Ⅰ號礦帶產(chǎn)于花崗巖與碳酸鹽巖的正接觸帶,形成了6 條矽卡巖型礦體,主要有Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ5號礦體;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號4 個帶產(chǎn)于上泥盆統(tǒng)錫礦山組下段碳酸鹽巖與上段碎屑巖硅鈣面中,形成了6 條似層狀錫鉛鋅礦體,主要有Ⅱ1、Ⅲ1號礦體;Ⅵ、Ⅶ號礦帶產(chǎn)于中泥盆統(tǒng)棋梓橋組與靠近底部跳馬澗組的層間破碎帶中,形成了11 條錫鉛鋅礦體,主要有Ⅵ1、Ⅵ3號礦體。主要礦體簡要特征參數(shù)見表1。

表1 綠紫坳礦床主要礦體特征參數(shù)Table 1 Characteristics parameters of the main orebodis of Lvziao Deposit

圖3 綠紫坳礦床北部礦化帶分布[25-26]Fig.3 Distribution of the mineralized belts in the north of Lvziao Deposit

各主要礦體特征分析如下:

(1)Ⅰ1號礦體。該礦體產(chǎn)于大義山花崗巖體中的灰?guī)r殘留體內(nèi),在與花崗巖的接觸帶上灰?guī)r殘留體形成了鍋狀含銅、錫矽卡巖類型礦體。礦體近SN 走向,長220 m,寬20～80 m,平均厚約10 m,形狀呈長橢圓形,中部長100 m。礦石平均品位Sn 為0.25%,Cu為0.28%,錫礦化比較均勻。

(2)Ⅱ1號礦體。該礦體位于7 號線附近,產(chǎn)于錫礦山組上段地層中,為隱伏礦體,由8 號、7 號線剖面的鉆孔深部控制,其形成與深部花崗巖的凹陷及巖枝的侵入活動有關(guān)。礦體順層產(chǎn)出,透鏡體,傾向W,傾角45°～50°,走向長150 m,傾向長140 m,平均厚2.6 m,分布標高為300～450 m,為含銅矽卡巖。礦石中金屬礦物主要為斑銅礦,其次有黃銅礦,Cu 平均品位為2.33%。

(3)Ⅲ1礦體。該礦體產(chǎn)于錫礦山組白云質(zhì)大理巖中,為層間矽卡巖銅礦體,由于F2逆斷層遮蓋,為隱伏礦體。礦體分布于1～3 號線,長200 m,控制斜長150 m。礦體走向340°,傾向W,傾角50°～60°,上緩下陡,平均厚度為6.2 m。礦體形狀為透鏡體,沿傾斜方向上寬下窄,漸至450 m 標高尖滅。礦體向S側(cè)伏,最厚達17.23 m,含銅較富,且品位變化較穩(wěn)定,平均品位Cu 為2.14%。礦石中金屬礦物主要為斑銅礦、黃銅礦。

(4)Ⅵ1號礦體。該礦體分布于3～6 號線,賦存于跳馬澗組砂巖與棋梓橋組碳酸鹽巖界面間,受硅鈣面物理特征形成的F1層間破碎帶控制。礦體走向長230 m,傾向長150 m,傾向90°,傾角70°。礦體形狀為透鏡體,沿傾斜方向上寬下窄,兩端變薄尖滅,最厚達8 m,平均厚度為0.71 m。礦體品位變化較穩(wěn)定,上部以鋅、錫、砷為主,下部銅較好,平均品位Cu 0.91%,Sn 0.34%。礦體頂板圍巖為灰?guī)r,底板圍巖為砂巖。礦石中金屬礦物主要為斑銅礦、黃銅礦。

2.3 礦石特征及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

綠紫坳礦區(qū)根據(jù)礦物的共生組合及礦石主要元素含量可分為3 種礦石類型:①矽卡巖錫、銅礦石,是Ⅰ1、Ⅰ2等接觸帶矽卡巖礦體的主要礦石,主要含錫,其次為銅;② 含銅透輝石矽卡巖礦石,是Ⅱ1、Ⅲ1號礦體的主要礦石,也是本礦區(qū)主要工業(yè)利用銅礦石,占礦區(qū)總儲量的80%;③含銅硫化礦石,是Ⅵ號礦帶礦體的主要礦石,礦物成分復(fù)雜,主要由黃銅礦、鐵閃鋅礦、錫石、毒砂、黃鐵礦、白云石、方解石等組成。

礦石結(jié)構(gòu)包括:①他形晶粒狀結(jié)構(gòu),為最常見的結(jié)構(gòu),斑銅礦、黃銅礦、輝銅礦呈他形不等粒狀浸染在脈石礦物中;② 填隙結(jié)構(gòu),黃銅礦充填在金云母的自形晶空隙之間;③乳濁狀結(jié)構(gòu),黃銅礦在閃鋅礦中呈乳濁狀結(jié)構(gòu);④ 晶架狀結(jié)構(gòu),黃銅礦的“格架”在斑銅礦晶體中;⑤ 文象結(jié)構(gòu),黃銅礦和斑銅礦分解形成的文象結(jié)構(gòu);⑥ 溶蝕結(jié)構(gòu),黃鐵礦和磁黃鐵礦被黃銅礦溶蝕交代邊緣呈港灣狀;⑦ 嵌晶狀結(jié)構(gòu),黃銅礦和鐵閃鋅礦的共結(jié)物在脈石礦物粒矽鎂石中;⑧ 花崗粒狀變晶結(jié)構(gòu),主要為矽卡巖錫、銅礦石的結(jié)構(gòu)。①～⑤為含銅透輝石矽卡巖的礦石結(jié)構(gòu),⑥～⑦為含銅硫化礦石結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要有:①塊狀構(gòu)造,斑銅礦、黃銅礦呈塊狀集合體,為富銅礦石,多見于小礦體中;② 浸染狀構(gòu)造,黃銅礦、斑銅礦及其他金屬礦物呈浸染狀產(chǎn)于脈石礦物中,是礦區(qū)Ⅱ1、Ⅲ1號等礦體礦石的主要構(gòu)造;③細脈狀構(gòu)造,見于Ⅵ號礦帶的礦體;④ 條帶狀構(gòu)造,見于Ⅰ5號等礦體。

3 硅鈣面控礦作用及控礦構(gòu)造模式

3.1 硅鈣面控礦特征

綠紫坳錫多金屬礦床的礦體容礦構(gòu)造特征顯示,礦體主要賦存于如下兩類構(gòu)造中。

(1)巖體與沉積地層的接觸帶控礦,即巖體接觸硅鈣面。該硅鈣面為碳酸鹽巖與黑云母花崗巖的界面,巖體侵入帶來的熱液蝕變作用,界面處易發(fā)生矽卡巖化,內(nèi)外接觸帶是礦體形成的有利部位,形成了與巖漿作用有關(guān)的接觸帶矽卡巖型銅錫多金屬礦床。燕山晚期灰白色細粒黑云母花崗巖是區(qū)內(nèi)主要的成礦母巖,圍巖蝕變及礦化特征顯示出該地區(qū)具有中高溫熱液活動特征。

(2)泥盆系跳馬澗組與棋梓橋組、錫礦山組上段與下段兩個層間界面的控制,即沉積巖硅鈣面。跳馬澗組和錫礦山組上段碎屑巖主要為粉砂巖、細砂巖等,粒度細小,孔隙度及滲透率相對低,可成為含銅錫多金屬礦流體運移的隔擋層。棋梓橋組和錫礦山組下段碳酸鹽巖化學性質(zhì)活潑,易發(fā)生交代作用,在靠近碳酸鹽巖的界面一側(cè)易形成銅錫多金屬礦體,礦化、蝕變延伸長,在構(gòu)造有利部位具備形成工業(yè)銅錫、鉛鋅礦體的條件。該界面是砂頁巖與碳酸鹽巖的過渡界面,巖石密度、抗壓強度和抗剪強度等物理性質(zhì)發(fā)生變化，在區(qū)域構(gòu)造作用下易形成層間破碎帶、層間錯動和層間裂隙等，最終形成容礦空間和減壓帶(如F1斷層)。該類礦體主要分布在界面內(nèi)或靠近碳酸鹽巖一側(cè),在砂巖一側(cè)基本未發(fā)現(xiàn)有規(guī)模的礦體。

無論是跳馬澗組石英砂巖與棋梓橋組灰?guī)r、錫礦山組上段砂頁巖與下段灰?guī)r構(gòu)成的硅鈣面,還是巖體與上覆碳酸鹽巖地層構(gòu)成的硅鈣面,都是硅質(zhì)(二氧化硅)巖石與鈣質(zhì)巖石的接觸界面。大量研究顯示[9-14],硅鈣面在物理性質(zhì)上是硅質(zhì)巖石與碳酸鹽巖的變化界面,是壓力和溫度的變化場所。在地球化學上是化學環(huán)境的驟然變化,包括元素組成、酸堿度、氧化還原環(huán)境等條件的變化。由于上下地層巖石化學性質(zhì)的差別,常為成礦地球化學障,使流體物理化學條件發(fā)生急劇變化,導(dǎo)致大量成礦物質(zhì)沉淀,形成錫多金屬礦體。綠紫坳礦床的大部分礦體均產(chǎn)于硅鈣面之上或周邊,因此,該礦床應(yīng)屬于受硅鈣面控制的礦床。

3.2 控礦構(gòu)造模式

綠紫坳礦床主體受NNW 向印支期褶皺斷裂構(gòu)造帶與NW 向巖漿—斷裂構(gòu)造帶聯(lián)合控礦,其中印支期褶皺使得巖性不同的地層發(fā)生差異性形變,如在跳馬澗組與棋梓橋組地層、錫礦山組上下段巖性界面,在這些硅鈣面上形成、增加了巖石或斷裂的空隙,有利于熱液運移沉淀。大義山NW 向構(gòu)造帶中生代經(jīng)歷了至少3 次構(gòu)造演化史[28]:先后經(jīng)歷了左旋→右旋→左旋演化。第1 次左旋走滑為中三疊世印支運動中基底斷裂走滑活動,第2 次為燕山早期右旋走滑活動,第3次為燕山期之后的左旋平移斷裂。因此,在這樣的背景下,原來形成且發(fā)生褶皺的硅鈣面在走滑作用影響下,巖性界面發(fā)生多次活化運動,使硅鈣面對熱液沉淀更為有利,尤其靠近巖漿巖斷裂一側(cè),其活動強度距巖體—斷裂越近,活動性越強,因此北段礦體略好于南段礦體。伴隨著燕山期巖漿熱液的形成,富含鎢錫鉛鋅等成礦元素的流體,沿著巖體與灰?guī)r接觸帶形成了矽卡巖型銅錫礦體,而在外接觸帶的硅鈣面上,充填交代形成脈狀或透鏡狀礦體,因此,整個礦床受硅鈣界面控制明顯?；谏鲜龇治?本研究建立了礦床構(gòu)造控礦模式(圖4)。通過控礦構(gòu)造分析,認為礦區(qū)南部白水源地段為進一步找礦的有利靶區(qū)。

圖4 綠紫坳礦床構(gòu)造控礦模式Fig.4 Structural ore-controlling model of Lvziao Deposit

4 白水源靶區(qū)特征及找礦進展

4.1 地質(zhì)地球物理特征及勘查工程部署

4.1.1 白水源靶區(qū)地質(zhì)概況

白水源靶區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖與北部綠紫坳地段類似,較為特別的是在靶區(qū)中部發(fā)育多組斷裂(圖5),斷裂以NW 向、NEE(NE)向及近SN 向3 組較為發(fā)育,其中,NW 向以F1、F103為代表,NE、NEE 向以F204、F205、F208為代表,近SN 向斷裂以F2、F201、F202、F203為代表。根據(jù)穿插關(guān)系,NE 向斷裂錯動NW 向斷裂,NW 向錯斷SN 向?qū)娱g斷裂,初步推斷形成順序由早到晚為SN—NW—NE、NEE 向。在靶區(qū)西部出露花崗斑巖脈和隱伏的細?；◢弾r脈。

圖5 白水源靶區(qū)地質(zhì)地球物理綜合特征Fig.5 Comprehensive geological and geophysical characteristics of the Baishuiyuan target

通過地表填圖,發(fā)現(xiàn)了3 處錫鉛鋅礦化點,為深部礦體勘查提供了有利的找礦標志:①位于123～131 號線之間的錫鉛鋅礦化點,礦化露頭寬1.90 m,為灰綠色透輝石矽卡巖礦化,地表氧化為褐鐵礦赤鐵礦石,見原生鉛鋅礦殘留。品位Pb 19.25%、Zn 1.07%、Sn 0.15%、Ag 687.57 g/t。② 位于124 號的錫鉛鋅礦化點,受NE 向斷裂F205控制,控制長約50 m,寬0.3～0.8 m,圍巖為棋梓橋組細晶白云巖,圍巖蝕變較強,有硅化、大理巖化,局部見鐵錳碳酸鹽化、透閃石化,礦石為紅褐色含錫鐵角礫巖,浸染狀、小團塊狀構(gòu)造,品位Sn 0.178%、Pb 0.48%、Zn 0.73%。③位于100～107 號線的鉛鋅礦點,賦存于F208斷裂中?？刂谱呦蜷L38 m,產(chǎn)狀與F208一致,呈透鏡狀、脈狀,厚1.25 m,賦礦巖石為斷層角礫巖,主要蝕變?yōu)榇罄韼r化、鐵錳碳酸鹽化,局部大理巖圍巖中鐵質(zhì)網(wǎng)狀細脈發(fā)育,品位Pb 0.36%、Zn 5.43%、Ag 9.5%。

4.1.2 靶區(qū)地球物理特征

在白水源靶區(qū)完成了激電中梯測量4 km2、高精度磁法測量3.2 km2。靶區(qū)圈出了4 個激電異常(編號為IP1～IP4)和4 個磁異常(編號為M1～M4),其中3 個電、磁異常對應(yīng)較好(編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ號綜合異常),1 個高磁低阻異常(M3)。主要異常特征分析如下:

(1)Ⅰ號綜合異常。該異常分布于115～131 號線,位于震旦系地層中,呈NWW 向不規(guī)則橢圓形,分布于F103斷層附近,異常中心極化率大于7%,異常往西未封邊;磁異常最大值達120 nT,周圍分布規(guī)模、幅值不等的負異常,梯度變化較陡,異常往北未封邊。異常區(qū)內(nèi)見鉛鋅礦點,綜合地質(zhì)信息,認為Ⅰ號異常是由礦化引起。

(2)Ⅱ號綜合異常。該異常分布于100～124 號線,極化率異常呈圓狀,磁異常呈NWW 向不規(guī)則面狀,幅值為-120～120 nT,梯度變化較陡,正負伴生。地質(zhì)條件與Ⅰ號異常相似,鐵錳碳酸鹽化強烈,地表發(fā)育鉛鋅礦化,故Ⅱ號綜合異常為礦致異常。

(3)Ⅳ號綜合異常。該異常位于107～123 號線黑云母花崗巖體內(nèi),異常面積小,經(jīng)地表檢查,為一近SN 向蝕變花崗巖帶,推測該異常是由蝕變花崗巖帶引起的礦致異常。

(4)M3 高磁低阻異常。該異常位于107 號線,視電阻率梯度帶上,東與Ⅳ號異常相鄰。異常位于泥盆系錫礦山組上、下段硅鈣面上,西側(cè)為鉛鋅礦點,推測為礦化引起的礦致異常。

4.1.3 鉆探工程部署

根據(jù)綠紫坳錫多金屬礦床構(gòu)造控礦模式,為驗證3 類硅鈣面上的礦化和物探異常特征,部署實施了11個 鉆 孔(ZK10001、ZK11501、ZK30301、ZK20001、ZK1103、ZK30302、ZK501、ZK13101、ZK10002、ZK10003、ZK11201),總進尺約3 600 m。

4.2 找礦進展

通過鉆探工程,累計探獲礦體7 條,錫鉛鋅累計資源量1.5 萬t,其中錫資源量960 t,鋅9 636 t,鉛4 882 t,各礦體簡要特征參數(shù)見表2。其中,在3 類硅鈣面上均發(fā)現(xiàn)了工業(yè)礦體(圖6),產(chǎn)于Ⅰ類硅鈣面的LX3 號矽卡巖型錫礦體,產(chǎn)于Ⅱ類硅鈣面中的LX2 號錫鉛鋅礦體,產(chǎn)于I 類硅鈣面中的Ⅱ號錫鉛鋅礦體。此外,在不同方向中還發(fā)育斷裂中的錫鉛鋅礦體,如Ⅲ號鉛鋅錫礦體(圖6 和圖7(a))及多數(shù)零星鉛鋅錫礦體。

表2 白水源靶區(qū)礦體特征參數(shù)Table 2 Characteristics parameters of orebodies in Baishuiyuan target area

各礦體特征分析如下:

(1)LX3 號錫礦體。該礦體位于100 號線巖體外接觸帶的矽卡巖內(nèi)(圖6)。據(jù)鉆孔ZK10003 揭露,平均厚度為1.15 m,Sn 品位為0.318%,賦礦巖石為硅化碳酸鹽陽起透閃矽卡巖,礦體頂板圍巖為白云石大理巖,底板為白云母化碳酸鹽化透輝石矽卡巖和微細粒黑云母花崗巖。礦石金屬礦物主要為錫石(圖7(c)),少量為鐵閃鋅礦,微量方鉛礦。

(2)LX2 號鉛鋅錫礦體。該礦體位于100 號線附近,受錫礦山組上段與下段形成的硅鈣面控制(圖6)。由下部的鉛鋅銀礦體及上部的錫礦體組成,真厚度分別為3.35 m 和0.40 m,品位Pb 2.00%、Zn 3.19%、Ag 221.9 g/t、Sn 0.657%,賦礦巖石為白云石大理巖,礦體底板圍巖為灰?guī)r和大理巖,頂板圍巖為大理巖和砂巖。礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦(圖7(b)～圖7(f)),其次為錫石。

圖6 白水源靶區(qū)100 號線剖面[29]Fig.6 No.100 profile of Baishuiyuan target area

圖7 白水源靶區(qū)礦石標本照片及顯微照片F(xiàn)ig.7 Photographs and micrographs of ore specimens from the Baishuiyuan target area

(3)Ⅱ號錫鉛鋅礦(化)體。該礦體位于124～1 15號線(圖6),賦存于跳馬澗組砂巖與棋梓橋組碳酸鹽巖界面間,受硅鈣面物理特征形成的F1層間破碎帶控制。控制走向長940 m,傾向延伸230 m。礦體產(chǎn)狀61°～118°∠35°～50°,厚度0.46～1.00 m,呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,品位Pb 0.262%、Zn 5.23%、Ag 116.98 g/t、Cu 0.27%、Sn 0.36%。礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦,其次為錫石、黃銅礦,少量輝銻鉛礦。

(4)Ⅲ號鉛鋅錫礦體。該礦體位于100 號線,產(chǎn)于跳馬澗組砂巖與棋梓橋組碳酸鹽巖硅鈣面附近(圖6),控制走向35 m,傾向150 m。礦體傾向SEE,傾角50°～70°,呈脈狀、扁柱狀產(chǎn)出,平均厚1.16 m,平均品位Sn 1.245%、Pb 1.61%、Zn 4.00%、Ag 38.9 g/t。賦礦巖石為灰?guī)r和砂巖混合形成的破碎角礫巖,圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化,礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦,其次為錫石。

通過地表填圖、地球物理勘查和鉆探揭露,綠紫坳礦床南部取得較大找礦進展,驗證了硅鈣面控礦構(gòu)造模式對找礦的指導(dǎo)作用。

5 硅鈣界面對湘南錫多金屬找礦的意義

湘南錫多金屬成礦區(qū)經(jīng)過長期勘查,目前已在香花嶺錫多金屬礦田、柿竹園鎢錫多金屬礦田及荷花坪錫多金屬礦田、芙蓉錫多金屬礦田累計探獲了錫資源量120 萬t[15]。這些礦床中錫多金屬礦體均產(chǎn)于花崗巖體的接觸帶,早期勘查的主要目標圍繞花崗巖與碳酸鹽巖接觸帶的矽卡巖型錫多金屬礦體和花崗巖外接觸帶斷裂中錫多金屬礦體。柿竹園礦田錫多金屬礦體產(chǎn)于花崗巖與碳酸鹽巖接觸帶的矽卡巖中[30]。斷裂帶兩盤巖性為差異顯著的砂巖和碳酸鹽巖地層時,也是最有利的錫礦體賦礦部位,如香花嶺礦田新風和太平礦床富錫礦體產(chǎn)于斷層面跳馬澗組砂巖與棋梓橋組灰?guī)r中時(圖8(a)),礦體規(guī)模較大[31],以上是典型的硅鈣面控礦特征。近期湘南地區(qū)錫多金屬礦的找礦突破也主要集中在沉積巖硅鈣面,主要在香花嶺礦田和荷花坪礦田,如香花嶺礦田北部中泥盆統(tǒng)跳馬澗組含鈣質(zhì)碎屑巖中發(fā)現(xiàn)順層充填交代的錫多金屬礦體[32-35],以塘官鋪礦床(圖8(c))和三合圩礦床發(fā)育規(guī)模較大,荷花坪礦床中新發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)于跳馬澗組與棋梓橋組之間過渡帶的似層狀錫多金屬礦體(圖8(b))[36],這兩個沉積巖地層巖性界面即為硅鈣面,是良好的容礦構(gòu)造。因此,硅鈣面控礦成為區(qū)域錫礦找礦的重大突破點。本研究錫礦山組上下段巖性的硅鈣面僅在綠紫坳礦床中發(fā)現(xiàn)。硅鈣面是湘南地區(qū)錫多金屬礦最為重要的控礦構(gòu)造,直接控制礦體定位。加強礦床硅鈣面中錫多金屬礦體的勘查,對于拓展湘南地區(qū)錫礦找礦思路、實現(xiàn)找礦突破具有非常重要的意義。

圖8 湘南地區(qū)典型錫多金屬硅鈣面控礦示意Fig.8 Schematic of silica-calcium plane ore-controlling of the typical tin-polymetallic deposit in South Hunan Province

6 結(jié)論

(1)湘南大義山錫礦田綠紫坳錫多金屬礦床的礦體受3 類硅鈣界面的控制:Ⅰ類為巖體與灰?guī)r接觸帶界面,形成了矽卡巖型銅錫礦體;Ⅱ類為錫礦山組上下段灰?guī)r與鈣質(zhì)砂巖界面,形成了層間充填交代型錫鉛鋅礦體;Ⅲ類為中泥盆統(tǒng)跳馬澗組砂巖與棋梓橋組灰?guī)r界面,發(fā)育錫鉛鋅礦體。根據(jù)礦床成礦地質(zhì)條件和控礦規(guī)律,構(gòu)建了綠紫坳錫多金屬礦床的構(gòu)造控礦模式。

(2)綜合區(qū)內(nèi)控礦要素展布特征和硅鈣界面控礦規(guī)律,圈定了白水源有利找礦靶區(qū),通過鉆探驗證發(fā)現(xiàn)3 類硅鈣面上均發(fā)育工業(yè)礦體,取得了區(qū)內(nèi)找礦重要進展。

(3)綜合對比湘南地區(qū)香花嶺、荷花坪錫多金屬礦田,認為硅鈣界面控礦對湘南地區(qū)錫多金屬找礦勘察具有普遍指導(dǎo)意義,在注重巖體與灰?guī)r接觸帶找礦外,還應(yīng)重視巖體外接觸帶跳馬澗組和棋梓橋組、錫礦山組上下段兩個層位硅鈣面的找礦工作。

致 謝

湖南省礦產(chǎn)資源調(diào)查所(原湖南省有色地質(zhì)勘查局有色一總隊)白水源勘查項目組周偉平、李云清等同志對于本研究工作給予了大力協(xié)助;此外,原湖南省有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)處蔣年生、游進保等同志對本研究也給予了相關(guān)指導(dǎo)與幫助。在此一并致以謝忱!