牛頭山礦床地質地球物理地球化學特征及找礦前景分析

蔣 琛，信建華，蔣小菊

（湖南省地球物理地球化學勘查院，湖南 長沙410116）

1 礦床概況

牛頭山地區鎢錫多金屬礦是根據“湖南省區域內1：20萬區化異常”發現的礦床,湖南省地球物理地球化學勘查院在區內開展了一系列的探礦工作,在地、物、化等面積性工作基礎上，通過綜合研究，礦產檢查，工程揭露等工作。對該地區礦床特征進行了精確研究，發現鎢錫多金屬礦脈（體）7條，其中礦區內4條（Ⅰ-Ⅳ），礦區中北部外圍3條（Ⅴ-Ⅶ）。

圖1 勘查區區域地質圖

礦床成因為接觸帶矽卡巖型鎢錫多金屬礦。因此對該礦床地質特征和成礦規律的研究，同時指明了找礦標志，分析了找礦遠景及后續探礦方向，對該礦區后續找礦起到一定的指導意義。

礦床區域地層主要為泥盆系—中三疊系蓋層構造層，為一套淺海相碳酸鹽及淺海—濱海相碎屑巖地臺型沉積建造（圖1）。

2 礦床地質特征

2.1 地層特征

牛頭山地區分布的主要地層為泥盆系上統錫礦山組（D3x）、泥盆系上統孟公坳組（D3m）、泥盆系上統孟公坳組（D3m）、石炭系下統馬欄邊組（C1m）、石炭系下統天鵝坪組（C1t）、石炭系下統石蹬子組（C1s）、石炭系下統測水組（Cc）、石炭系下統梓門橋組（Cz）及燕山早期花崗巖γ2(1)115燕山早期花崗巖γ52(1)及泥盆系上統錫礦山組（D3x）為區內主要賦礦層，

2.2 構造特征

礦床區內褶皺構造以復式褶皺構造為主，發育有天塘復向斜、鋪前背斜、觀音寺向斜、馬頭廟倒轉復背斜等。該組褶皺皆成向西凸出的彎曲弧形，并為次級平行褶皺所復雜化。

2.3 巖漿巖特征

勘查區位于大東山巖體北緣及其外接觸帶。大東山巖體可分為早期中深成巖和晚期補充侵入巖（后者規模較小）。其巖性主要為斑狀角閃石黑云母花崗巖、粗粒黑云母花崗巖、中細粒斑狀花崗巖。巖體與泥盆系上統-下石炭統地層均呈侵入接觸，接觸面一般傾向圍巖。巖體內蝕變作用主要有云英巖化、鈉長石化、硅化，另有輕微綠泥石化、絹云巖化、高嶺土化等。巖體的外接觸變質帶比較發育，變質暈寬一般為200m～500m，常為矽化、矽卡巖化、大理巖化和角巖化。

2.4 圍巖蝕變

勘查區內與成礦較密切的蝕變主要為矽卡巖化，其次有褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化、云英巖化、大理巖化、綠泥石化等，分帶較明顯，由礦體中部往兩側，蝕變強度逐漸減弱，以礦體為中心，呈對稱分布。

2.5 礦體特征

經過前期工作，基本確定區內礦床類型，為接觸帶矽卡巖型，及個別蓋層殘留體或陷落體錫多金屬礦（該類型規模有限，工業意義不大）。目前共發現礦(化)脈7條，礦區內4條(Ⅰ-Ⅳ)，礦區中北部外圍3條（Ⅴ-Ⅶ）,礦（化）脈特征分述如下。

（1）接觸帶矽卡巖型礦脈

Ⅰ號鎢礦脈：分布于礦區南部巖體外接觸帶，為隱伏巖體隆起與圍巖接觸交代所形成，WO3品位0.06%～0.41%，平均品位0.17%。

Ⅱ號鎢（鉍）礦脈：產于礦區南部巖體內接觸帶中—細粒斑狀黑云母二長花崗巖中，鎢礦體厚4.44m～5.31m，平均厚度4.88m，WO3品位0.22%～0.66%，平均品位0.46%；鉍礦體厚度1.62m～2.39m，Bi品位0.21%～0.23%（BT3中）。

Ⅲ號鎢礦脈：位于礦區南部巖體接觸帶，走向近北東東向，傾向346°，傾角76°；暫為單工程BT4所控制，礦脈厚1.13m；WO3品位0.17%。

圖2 TC2揭露的Ⅰ號礦脈

圖3 BT4揭露的Ⅲ號礦脈

（2）蓋層殘留體或陷落體錫多金屬礦

Ⅳ號錫多金屬礦脈：位于于礦區南東部荒洞一帶，為殘留的碳酸鹽蓋層與巖漿巖接觸交代作用所形成。經物探工作推斷，礦體走向延伸30m～40m，傾向延深10m～15m，礦體規模小，工業意義不大。

2.6 礦石礦物組合、結構構造及礦石類型

（1）礦物成分

金屬礦物主要有白鎢礦、錫石、黃鐵礦、褐鐵礦，次有少量方鉛礦、泡鉍礦、自然銀等。脈石礦物有石英、石榴子石、透輝石、電氣石、陽起石、綠簾石、綠泥石等。

（2）礦石結構、構造

礦石具不等粒粒狀變晶結構，晶粒一般比較粗大。礦石構造主要為塊狀構造、星點浸染狀構造。

（3）礦石類型

本礦床礦石類型主要為接觸帶矽卡巖型鎢錫多金屬礦。

3 礦床地球物理地球化學特征

3.1 地球物理特征

在勘查區內開展了雙頻激電剖面測量工作，圈定6個幅頻率異常，編號為M1-M6。采用激電掃面、充電法、對稱四極測深等手段，對礦區東南部巖體內Ⅳ錫鎢礦體的分布范圍進行了測定。

其深部可能存在隱伏巖體侵入形成的矽卡巖多金屬礦化，有進一步工作意義。

圖4 Ⅳ號錫鎢礦體充電法異常圖

3.2 地球化學特

共圈定12處土壤綜合異常（AP1-AP12），異常總面積約4km2。異常總體呈北東向條帶狀分布于大東巖體接觸帶，主要分布于外接觸帶的石炭系下統-上泥盆統灰巖中，次為巖體內接觸帶黑云母花崗巖、斑狀花崗巖中；異常元素組合主要有 ：W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Ag、Cu等，異常強度高、規模較大、濃集中心明顯，各元素異常相互吻合性好；在AP2、AP9、AP10異常區追蹤找礦，發現7條鎢錫多金屬礦（化）脈，異常與礦（化）體對應關系良好。各異常特征及解釋推斷。

3.3 水系沉積特征

由于區內曾有稀土開采活動，為了解稀土元素異常，在礦區巖體分布區（約4km2）開展了1：5萬水系沉積物測量，共采集34件水系沉積物樣品，分析鑭（La）、鈰（Ce）、鐠(Pr)、釹(Nd)、鈥(Ho)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、釔（Y）等15種稀土元素。

4 找礦標志

（1）工作區覆蓋強烈，土壤異常為找礦良好標志，W、Sn、Bi、Pb、Zn、Ag等元素出現強異常，一般可發現礦（化）體。

（2）鐵帽是找礦的直接標志，有的鐵帽中鎢達工業品位。

（3）矽卡巖是找礦的直接標志，礦區已發現的矽卡巖均含礦。

（4）巖體接觸帶是找礦的有利部位，已發現的礦脈（體）大都位于巖體接觸帶。

（5）現場冷提取分析是找礦的良好手段，當土壤中Cu、Pb、Zn總量冷提取在100×10-6以上時，可能存在鎢錫多金屬礦化。

5 找礦遠景分析

區內具較大找礦遠景的地段主要是礦區南部巖體接觸帶，其次為礦區北部半沖嶺-桐木灣一帶；礦床類型主要為接觸帶矽卡巖型鎢錫多金屬礦。

5.1 礦區南部 （皂角山-爛泥塘一帶）找礦遠景評價

土壤異常特征明顯。發育4處規模較大的土壤異常（AP9-AP12），異常總面積約1km2，沿巖體接觸帶呈近北東向帶狀分布，元素組合齊全，有W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Ag等元素異常；強度大多為Ⅲ級，異常濃集中心明顯，相互吻合性好。

綜上所述，礦區南部皂角山-爛泥塘一帶巖體接觸帶具較大找礦遠景。

5.2 礦區北部（半沖嶺-桐木灣一帶）找礦遠景評價

發育AP1、AP2（北部）土壤異常，AP1異常元素組合較單一，主要為W，強度Ⅱ級，面積約0.2km2。AP2（北部）異常呈近南北向條帶狀分布，長約1100m，寬60m～140m；元素組合主要為W、Ag，次有Sn、Bi、Cu、Pb等；W、Ag異常強度分別為Ⅲ、Ⅰ級，W峰值大于200×10-6，W、Ag異常吻合性好。

根據區內大東山花崗巖出露特征，該地段可能存在隱伏巖體。根據該地段成礦地質條件和土壤異常特征分析，認為具有一定找礦遠景。