伍式崇,龍自強,曾桂華,龍偉平
(湖南省地勘局四一六隊,湖南 株洲 412007)
湖南錫田地區錫鉛鋅多金屬礦勘查主要進展及找礦前景
伍式崇,龍自強,曾桂華,龍偉平
(湖南省地勘局四一六隊,湖南 株洲 412007)
自2002年國土資源大調查開展以來,特別是2008年由湖南有色控股集團出資的探礦權內的商業跟進,錫田地區地質找礦取得了重大突破,預測出錫田巖體西接觸帶山田-壟上,東接觸帶荷樹下-太湖二個深部找礦遠景區。在此基礎上,初步總結了錫田地區行之有效的找礦手段及方法。
錫多金屬礦;進展;找礦前景;手段;方法;錫田
錫田地區屬2002~2007年度國土資源大調查項目“湖南諸廣山-萬洋山地區錫鉛鋅多金屬礦評價”的重點工作區。因工作手段得當,找礦效果較好,自2008年起,錫田地區由大調查項目“湖南錫田地區錫鉛鋅多金屬礦勘查”續作至今,工作部署分四個層次進行(圖1):1/5萬礦調——開展了1/5萬礦產地質測量、1/5萬水系沉積物測量及異常檢查和查證;礦區評價——主要開展錫田礦區桐木山、山田礦段以及鄧阜仙礦田雞冠石、太和仙、風米凹礦區1/5萬水系沉積物測量所圈定的主要鎢錫多金屬礦異常的檢查及查證工作,并針對已發現主要礦脈開展預查評價;勘查示范——由湖南有色控股集團有限公司出資,在“湖南省茶陵縣錫田礦區錫礦普查”探礦權范圍內開展預—詳查評價;綜合研究——在系統總結區域地物化遙資料及地質找礦成果的基礎上,開展了錫田地區鎢錫多金屬礦成礦規律及找礦方向研究,并指導找礦,取得了良好的找礦效果。
自大調查項目開展以來,錫田地區鎢錫多金屬礦取得了重大找礦突破,至今錫田礦區壟上、桐木山、曬禾嶺、山田四個礦段主要礦體可估算(332+ 333+3341)資源量(Sn+WO3)32.5×104t,達超大型規模。其中“湖南省茶陵縣錫田礦區錫礦普查”探礦權范圍內的勘查示范工作亦取得了重大進展:隨著勘查工作的深入,估算的資源量由2007年底的(333+3341)5×104t增加到2010年底的(332+333+ 3341)8.5×104t。
在錫田地區取得重大找礦進展的同時,項目組系統總結了區內已有的地物化遙資料和找礦成果,深入研究了工作區成礦地質條件,提出了錫田礦區鎢錫礦有別于南嶺其它礦床的全新的成礦模式和找礦模型,并在勘查工作中及時進行驗證,取得了優異的找礦效果。且隨著勘查工作的開展不斷完善成礦模式和找礦模型,取得了一個又一個找礦新突破:2008年在礦區外圍山田礦段首次發現了厚大的矽卡巖型鎢錫工業礦體,經工作證實已達大型規模;2009年又在東部桐木山礦段巖體凸起部位泥盆系碳酸鹽巖與二期花崗巖體接觸部位首次發現了隱伏的云英巖型鎢錫富礦體,已知礦床規模不斷擴大。
1.1.1 地層
錫田地區與鎢錫多金屬礦成礦關系最為密切的地層單元為泥盆系中統棋梓橋組、錫礦山組下段、石炭系中上統壺天群。
1.1.2 構造
巖體突出部位在矽卡巖層間破碎帶中形成了富鎢錫礦體,巖體凹陷部位則形成了厚度較大但品位較貧的鎢錫礦(化)體。斷裂構造表現為NEE至近EW向右行走滑(±伸展)斷層、近NNW至SN、NNE向左行走滑斷層、NE向壓性斷層或褶皺、NW向張性斷層,控制不同方向礦體。初步判斷其形成時代為燕山期,為成礦期構造。

圖1 湖南錫田地區錫鉛鋅多金屬礦勘查工作部署圖Fig.1 Prospecting project for tin-lead-zinc polymetallic depositatXitian area,Hunan province
1.1.3 巖體特征
通過一批高精度的同位素年齡測定,確定了錫田巖體的成巖時代及成礦時代,且二者之間吻合度極高。通過鋯石SHRIMPU-Pb測年、花崗巖Rb-Sr全巖等時線測年,將錫田巖體初步劃分為三期:第一期為主體印支期(分別為228.5±2.5 Ma[1]、 230.4±2.3Ma[2]),第二期為補體燕山早期(155.5± 1.7Ma[1]),第三期為近燕山晚期(147±2.7Ma)。
錫田巖體屬鈣堿性系列、鋁過飽和型,成因類型為偏堿性的鋁質A型花崗巖。巖體中微量元素P、Ti、Si、Ba及Ta等強烈虧損,說明巖漿存在強烈的分離結晶作用;巖體的定位主要受印支-燕山期NNW向張扭性斷裂和NE向壓扭性斷裂控制,巖體形成時處于一種后造山的大陸裂解動力學構造背景[3]。錫田復式巖體錫、鎢、銅、鉍、鉬、鉛、銻等元素含量一般高出同類巖石維氏值的數-數十倍,顯示與鎢錫鉛鋅多金屬礦的成礦專屬性。印支期花崗巖與碳酸鹽巖接觸僅形成鎢錫礦化矽卡巖(不成礦),而成礦主體發生在燕山早期,成礦時代有二次:荷樹下輝鉬礦Re-Os同位素等時線年齡150±2.7 Ma[4],壟上21號礦體中的2個白云母Ar-Ar坪年齡分別為155.6±1.3Ma和157.2±1.4Ma[5],于接觸帶部位形成矽卡巖型、石英脈-云英巖脈帶型鎢錫礦體;此外,花里泉含礦石英脈石英Rb-Sr同位素等時線年齡146.8±3.6Ma則表明區內應還存在一期略晚(近燕山晚期)的成礦作用。
1.1.4 流體包裹體特征
流體包裹體研究表明,錫田壟上流體包裹體分為二類五型。二類:NaCl-H2O類和CO2類包裹體;五型:A-1型單相鹽水溶液包裹體,A-2型氣液兩相鹽水溶液包裹體,A-3型含子礦物多相包裹體,B-1型富CO2兩相包裹體,B-2型含CO2三相包裹體。錫田壟上錫多金屬礦床可分三個成礦階段,各成礦階段溫度為:Ⅰ成礦階段為290~380℃;Ⅱ成礦階段為210~240℃;Ⅲ成礦階段為90~190℃[6]。
綜上所述,根據錫田地區巖漿巖特征和鎢錫多金屬礦床蝕變、礦化、礦石礦物組合特征,以及成礦時代信息等事實表明:鎢錫多金屬成礦作用與燕山期巖漿活動密切相關,其成礦物質來自在巖漿房充分分異后的巖漿巖;當富含成礦物質的巖漿熱液上升,并侵位到不同的圍巖時,由于成礦物質的交代作用而形成不同類型的礦體[7]。
(1)1:5萬水系沉積物測量共圈定區內綜合異常41處;其中有已知礦床分布,仍有擴大找礦意義的甲類異常9處;無已知礦分布,推斷為可能發現中-大型礦床的乙1類異常2處;推斷為可能發現中小型礦的乙2類異常有11處;有一定找礦意義,地質工作程度較低,找礦前景尚難判斷的異常乙3類13處;其他找礦性質不明的丙類異常6處。
(2)錫田地區已發現鎢錫多金屬礦床8處,其中達大型規模4處(錫田礦區壟上、曬禾嶺、桐木山、山田礦段鎢錫多金屬礦)、中型規模1處(鄧阜仙礦田雞冠石礦區鎢錫礦),通過進一步工作有望達中型以上規模的3處(鄧阜仙礦田風米凹礦區鎢錫礦、太和仙金鉛鋅礦,錫田礦區園樹山礦段鎢錫礦)。
(3)由湖南有色金屬控股集團有限公司出資、湖南省地質礦產勘查開發局四一六隊實施的“湖南省茶陵縣錫田礦區錫礦普查”探礦權范圍內的勘查示范工作自2008年下半年開展以來,壟上礦段北部21、21-1號矽卡巖型鎢錫礦脈已基本達詳查程度、桐木山礦段30、31號矽卡巖型鎢錫礦脈已基本達普查程度,到目前為止探礦權內主要礦體累計可估算332+333+3341資源量(Sn+WO3)8.5×104t。
1.3.1 找礦類型取得重大突破
桐木山礦段荷樹下巖凸部位100、59、102線共施工9孔,見10個隱伏云英巖型鎢錫礦體,控制走向長70~230m,控制斜深60~410m,單個礦體厚0.51~2.41 m,品位Sn 0.013%~1.872%,WO30.095%~0.782%,且尚未圈定礦體邊界。
1.3.2 面上找礦取得重大進展
根據錫田礦區泥盆系中上統接觸帶矽卡巖型鎢錫礦床成礦規律,推廣應用到石炭系中上統壺天群同樣找礦效果極佳,在礦區外圍北西部山田一帶于錫田巖體與石炭系碳酸鹽巖接觸部位發現了矽卡巖型鎢錫礦脈3條。其中正接觸帶50號礦脈長3 000m,礦體厚0.83~4.72m,平均2.66m;品位Sn 0.156%~3.843%,平均0.607%;WO30.046%~0.526%,平均0.246%。
1.3.3 指導鉆探施工成果顯著
項目自開展以來,通過總結礦區的成礦規律以指導找礦方面取得了顯著成果:2008~2009年由湖南有色出資的錫田礦區壟上礦段勘查示范施工鉆孔見礦率89.5%,21、21-1號礦脈控制礦體最大斜深處已達1 600m,尚未見到礦體邊界。桐木山礦段施工鉆孔見礦率達88.5%。
1.3.4 深部找礦取得新突破
對深部的隱伏礦床,經過多種物探手段對比,最后選擇了可控源音頻大地電磁測深測量,并對視電阻率低異常在成礦理論的指導下進行了鉆探驗證,取得了良好找礦成果:桐木山礦段116線(圖2)施工的驗證孔ZK11601于巖體接觸帶部位見厚4.99m,品位Sn 0.567%矽卡巖型錫礦體,且與視電阻率低異常中心吻合。

圖2 錫田礦區桐木山礦段116線視電阻率反演等值線綜合剖面圖Fig.2 Apparent resistivity isoline profileof No.116 exploration lineat Tongmushan oreblock in Xitian area
根據1/5萬水系沉積物測量圈定的異常分析:項目工作區范圍內尚有多處成礦地質條件與已知礦區相似的異常未進行檢查和查證,一旦開展工作,可擴大項目的找礦遠景。另根據重力異常、成礦地質規律、現有工作程度及找礦模型等方面分析:錫田巖體西接觸帶山田-壟上、東接觸帶荷樹下-太湖可圈出二個深部找礦遠景區(圖3),其遠景資源潛力Sn+WO3可達48.9×104t。
山田-壟上找礦遠景區:位于錫田巖體西接觸帶山田、壟上及園樹山礦段。山田礦段50號礦脈北部已達到預查程度,南部尚未控制到礦體邊界;壟上礦段21號礦脈已達普查-詳查程度;根據成礦地質規律,21號礦脈往南部園樹山礦段隱伏延伸;重力異常反映巖體往南西方向隱伏延深;據此可推測遠景區深部存在多個巖體凹凸相間部位與石炭系中上統壺天群、泥盆系中統棋梓橋組及上統錫礦山組下段碳酸鹽巖接觸;該區構造形態為一復式向斜,在巖凹和巖凸部位可能形成厚大的鎢錫礦體,成礦地質條件極其有利。該處按21號礦脈控制的最大斜深2 000m、剔除已控制的區域計算,其面積約21.7 km2;以50、21、21-1號礦脈的平均品位厚度、含礦系數按0.2計算,資源潛力Sn+WO3可達32.28×104t。

圖3 湖南省茶陵縣錫田礦區鎢錫多金屬礦綜合地質圖Fig.3 Generalized geologicmap of XitianW-Sn polymetallic depositatChaling county,Hunan province
荷樹下-太湖找礦遠景區:位于桐木山礦段東部巖體外接觸帶,為小田復式向斜次級背向斜相間組成,巖體呈緩傾角與泥盆系碳酸鹽巖接觸,且疊加有NE向區域性斷裂構造。根據重力異常推測巖體接觸面往NE方向隱伏延深,根據地質規律,其深部應存在多個巖凸和巖凹與泥盆系中統棋梓橋組及上統錫礦山組下段碳酸鹽巖接觸,成礦條件有利。該處剔除已控制的區域,其面積約9.8 km2;以31號礦脈的平均品位厚度,含礦系數按0.2計算,資源潛力Sn+WO3可達16.62×104t。此外,在二期花崗巖體接觸部位,還有望尋找云英巖型鎢錫礦床。
2010年8月23~26日,“湖南錫田地區勘查新機制示范成果現場交流研討會”在湖南長沙召開,“五方協議”各方及全國相關科研院所多位知名專家參會,由中國地質調查局總結出“公益先行、商業跟進;統一部署、有序推進;礦權整合、地方支持;快速突破、多方共贏”的“錫田模式”,正是對錫田地區找礦成果的取得及其產生的影響最精辟的評價。
近幾年來,錫田地區開展了大量地質工作,系統采集了花崗巖、矽卡巖、云英巖樣品,測試了大批數據,最后總結出鎢錫多金屬成礦作用與燕山期巖漿活動密切相關,其成礦物質來自在巖漿房充分分異后的巖漿巖。在此基礎上,預測出錫田巖體西接觸帶山田-壟上、東接觸帶荷樹下-太湖二個深部找礦遠景區,其遠景資源潛力巨大。
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Prospecting Progressand Potentialof Sn-Pb-Zn Polymetallic Deposits in Xitian area,Hunan Province
WU Shi-chong,LONG Zi-qiang,ZENGGui-hua,LONGWei-ping
(No.416 BrigadeofHunan Bureau ofGeology and Mineral Exploration and development,Zhuzhou 412007,Hunan,China)
Prospecting of Sn-Pb-Zn polymetallic deposits in Xitian area,Hunan province,have gotgreat breakthrough in recent years.The Shantian-Longshang and Heshuxia-Taihu areawhich lay western and eastern contactzonesof Xitian pluton respectively is themostpotentialexploration area.Based on the geological investigating of Xitian area,themosteffective explorationmethodsare summarizedin this paper.
tin polymetallic deposits;progress;prospecting potential;methods;Xitian area
P618.44
A
1007-3701(2011)02-0100-006
2010-12-16
中國地質調查局項目《湖南錫田地區錫鉛鋅多金屬礦勘查》(編號:1212010781073)資助.
伍式崇(1967—),男,高級工程師,長期從事礦產資源勘查工作.Email:wushichong1967@163.com