湖南瑤崗仙和尚灘白鎢礦床地質特征及控礦因素分析

陳佳斌

（湖南省有色地質勘查局一總隊，湖南 郴州 423000）

關健詞：白鎢礦床；礦床地質特征；礦床控制因素；成礦規律；瑤崗仙

瑤崗仙鎢礦位于南嶺東西向構造帶中部，加里東隆起帶與印支—燕山凹陷帶的交匯部位，分布于騎田嶺礦集區的東部。該區在加里東期與印支-燕山期構造巖漿活動頻繁，地殼中的鎢在各時期的地殼巖漿活動中逐步得到了富集，形成著名的瑤崗仙鎢礦。瑤崗仙礦田主要由矽卡巖型白鎢礦礦床(和尚灘白鎢礦)和石英脈型黑鎢礦礦床(楊梅嶺礦、爐場坪礦、蛤蟆石礦等)組成，分別位于瑤崗仙花崗巖體的東南側和北西側。1954-1958年原冶金206地質隊對和尚灘地段的白鎢礦床進行詳細勘探，2015年和2020年湖南省有色地質勘查局一總隊也對和尚灘地段的白鎢礦床進行了詳細勘探。關于和尚灘白鎢礦化的成因，徐克勤曾提出了圍巖性質的決定性因素，巖漿與碳酸鹽巖接觸，便形成了矽卡巖型白鎢礦[1]。本文主要對瑤崗仙和尚灘地段白鎢礦床地質特征、控礦因素及成礦規律進行討論分析。

1 成礦地質背景

瑤崗仙鎢礦區大地構造位置屬華南褶皺系贛湘粵桂褶皺帶的重要組成部分。地處湘南揚子古陸與華夏古陸之間的南嶺構造巖漿帶中東段的北緣，與粵北南北向構造帶交叉復合部位，雪峰期、加里東期、海西期、印支-燕山期和喜山期構造巖漿活動頻繁，地殼中的鎢在各時期的地殼巖漿活動中逐步得到了富集，是南嶺多金屬成礦帶的重要區段。

區域出露地層由老到新有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、侏羅系、白堊系、第四系等。本地區巖漿巖十分發育，基性、中性、酸性巖類均有出露。其中以花崗巖質侵入巖占絕大多數，火山巖、潛火山巖小規模出露。花崗巖主要分為加里東期、印支期、燕山早期及燕山晚期等4個時代，瑤崗仙花崗巖體形成于燕山早期巖，具多期次活動的特點。

2 礦區地質特征

瑤崗仙鎢礦區位于北西向展布的柿竹園-瑤崗仙基底斷裂帶與北東向展布的騎田嶺-長城嶺-瑤崗仙構造成礦帶復合部位，青水壟-瑤崗仙背斜構造及其傾伏端之瑤崗仙巖體內、外接觸帶（圖1）。多期次多類型的構造、巖漿、礦化作用復合疊加，成礦地質條件優越。

2.1 地層

礦區出露地層為：寒武系，主要分布于礦區深部及背斜構造核部。泥盆系，分為中統的跳馬澗組、棋梓橋組和上統的佘田橋組、錫礦山組，其中棋梓橋組是矽卡巖型白鎢礦的主要賦礦地層。石炭系下統：有孟公坳組（C1m）、石磴子組（C1sh）及測水組（C1c），分布于瑤崗仙河溝以南；石炭系、侏羅系以及第四系。

2.2 構造

礦區總體為北東向與東西向相疊加的復雜構造帶。發育有青水壟-瑤崗仙背、向斜及一系列的斷層、節理等。

2.3 巖漿巖

礦區巖漿活動頻繁，形成多階段復式瑤崗仙花崗巖巖株，以及后期石英斑巖巖墻和輝綠巖脈。石英斑巖主要見于水牛山、山背崎，輝綠巖脈見于和尚灘地段。瑤崗仙花崗巖體侵位于瑤崗仙背斜核部，根據巖體形成特征，將瑤崗仙花崗巖的形成劃分成四個階段[2]：第一階段，中粗粒似斑狀黑云母二長花崗巖（γ52-1），鉀氬法同位素年齡178-177百萬年。第二階段，中-粗粒黑云母二長花崗巖（γ52-2），與γ52-1呈穿插關系。第三階段，細粒斑狀黑云母二長花崗巖（γ52-3），鉀氬法同位素年齡169百萬年。第四階段，細粒黑云母二長花崗巖（γ52-4），該階段巖體主要分布在巖體深部，其上部呈脈狀或小巖瘤狀態穿插于其他花崗巖中。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

瑤崗仙礦區白鎢礦體主要分布于“和尚灘”地段，其礦體類型主要分為矽卡巖型白鎢礦體（Ⅰ號）和砂巖型白鎢礦體（Ⅱ號）（見圖2），其中矽卡巖型為該礦主要礦體，描述如下。

圖1 瑤崗仙鎢礦區地質簡圖（根據湖南省宜章縣瑤崗仙鎢礦接替資源勘查報告［2］，編制）

圖2 1線Ⅰ號、Ⅱ號白鎢礦體特征

Ⅰ號矽卡巖型白鎢礦體：由CK0B-1等66個鉆孔控制，礦體產于泥盆系棋梓橋組矽卡巖中，礦體頂板為棋梓橋組大理巖、大理巖化灰巖，底板為跳馬澗組石英砂巖。礦體控制標高+650～+420m，呈團塊狀、脈狀產出，走向東東北，傾向140°，平均傾角20°，整體向南傾伏。礦體走向延長約1000m，傾向延伸670m，礦體平均真厚度為10.45m，厚度變化系數46%（較穩定）。WO3平均品位0.397%，品位變化系數為11%(均勻)。

Ⅱ號砂巖細脈型白鎢礦體：產于泥盆系跳馬澗組石英砂巖中，礦體頂板為Ⅰ號矽卡巖型白鎢礦體，底板為石英砂巖、石英巖，空間上位于Ⅰ號矽卡巖型白鎢礦體下部并與之整合接觸。礦體控制標高+635～+580m，呈團塊狀、脈狀產出，走向東東北，傾向135°，平均傾角23°，整體向南傾伏。礦體走向延長約150m，傾向延伸140m，單層礦體厚度8.80～9.98m，厚度變化系數為5%（穩定），WO3平均品位0.223%，品位變化系數為20%（均勻）。

3.2 礦石特征

圖3 矽卡巖型白鎢礦石光片分析

表1 矽卡巖型白鎢礦石化學全分析結果表

表2 矽卡巖型白鎢礦石化學全分析結果表

（1）矽卡巖型白鎢礦石：主要由較規則粒狀石榴子石、柱粒狀透輝石、他形粒狀螢石、少量方解石、白鎢礦、不透明礦物等組成，構成柱狀粒狀變晶結構，塊狀構造。其中：石榴子石含約60%，半自形粒狀，正突起高，裂理發育，隱顯環帶構造，沿粒間、裂隙中充填透輝石、螢石等。透輝石含約25%，短柱狀、柱粒狀，不均勻分散分布石榴子石粒間。螢石含約10%，他形粒狀，具均質性，負突起，填隙于石榴子石粒間。方解石含約3%，他形晶粒狀，零散分布。白鎢礦含約1%，半自形板狀，正突起極高，分散分布。不透明礦物含約1%，他形粒狀，零星散布（見圖3）。

圖4 砂巖型白鎢礦石光片分析

（2）砂巖細脈型白鎢礦石：主要由粒徑0.05mm～0.16mm的次圓、次棱角狀石英砂屑、細條片狀白云母碎屑和填隙于砂屑粒間的顯微鱗片狀絹云母、少量細片狀黑云母、不透明礦物等填隙物以及微量電氣石等組成，巖石中黑云母與不透明礦物稍顯聚集狀，形成微層理，構成變余細砂狀結構，微層狀構造。其中：石英砂屑含約54%，次圓、次棱角狀，邊界被溶蝕，稍有壓扁拉長定向，顯波狀消光。白云母碎屑含約2%，細條片狀，具鮮艷的干涉色，零星散布。絹云母含約35%，顯微鱗片集合體狀，部分過渡為白云母，與黑云母互混，填隙于砂屑粒間。黑云母含約5%，細片狀，褐色，具黑云母式吸收，與絹云母互混，填隙于砂屑粒間。不透明礦物含約4%，半自形-自形粒狀，浸染狀分布（見圖4）。

3.3 礦石主要化學成分

矽卡巖型礦石主要化學組分以SiO2、CaCO3、Al2O3、MgO、Fe2O3、Mn、WO3等為主，其次有S、TiO2、P2O5、Zn、Mo、Pb、Bi、Cu、As等，其中主要的有益組分為WO3、Mo、Cu、Pb、Zn等，主要有害組分為As、S、P等。（見表1）。

砂巖細脈型礦石主要化學組分以SiO2、CaCO3、Al2O3、MgO、Fe2O3等為主，其次有S、P2O5、Mn、WO3、V、TiO2、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、As等。相比矽卡巖型礦石，此類礦石SiO2含量較高，WO3的含量偏低（見表2）。

3.4 礦石類型

白鎢礦石主要有氧化型白鎢礦石、大理巖型白鎢礦石、矽卡巖型白鎢礦石及砂巖細脈型白鎢礦石。

4 礦床控制因素及成礦規律

4.1 礦床控制因素

（1）巖漿巖條件：瑤崗仙復式巖體及巖脈群帶與鎢鉬多金屬成礦關系十分密切。巖石種類以酸性的二長花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖為主，基性的煌斑巖、云斜煌斑巖、閃斜煌斑巖及輝綠斑巖次之，具有同源多期次侵入特征；巖石成分具有富SiO2、低TiO2、分異指數（DI）高，Zr/Hf、Nb/Ta低于維氏值，F、B、As等揮發性元素含量相當高，W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag、Au等成礦元素含量明顯高于維氏值的數倍至數十倍等巖石化學特征，與鄰近的千里山巖體（有世界聞名的柿竹園鎢錫鉬鉍多金屬礦）在巖石化學特征上非常相似，為區內成礦母巖。隨著多期次巖漿侵位、分異作用，表現為：其一，巖漿上侵、冷凝作用，在巖窿頂部產生有利的構造裂隙，為成礦熱液的上升提供通道和賦礦場所；其二，巖漿上侵分異常過程中，不斷捕獲圍巖和攜帶深部成礦物質、遷移富集到有利的部位聚集成礦。

（2）地層巖性條件：地層巖性物理化學性質與礦石礦物成分、礦石類型、礦石特征關系十分密切。地表矽卡巖及矽卡巖化大理巖強風化殘留層，原巖石中的礦物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下，發生化學分解作用，不溶解礦物質（WO3）殘留在原地，而CaCO3與H20（水）、CO2（二氧化碳）經化學反應生成Ca(HCO3)2隨水流失，CaCO3隨水流失往下滲透至基巖中沉淀，從而形成地表氧化白鎢礦。大理巖型白鎢礦產于泥盆系棋梓橋組矽卡巖化大理巖中，經高溫熱液蝕變矽卡巖化變質交代不完全，還保留大部分碳酸鈣（CaCO3）成份，導致碳酸鈣含量較高，賦存礦物質（WO3）的矽卡巖礦物成分較少。矽卡巖型白鎢礦產于泥盆系棋梓橋組矽卡巖中，中、酸性侵入體與碳酸鹽巖的接觸帶，在熱接觸變質作用的基礎上和高溫氣化熱液影響下，經交代作用所形成變質巖礦石-矽卡巖白鎢礦。砂巖細脈型白鎢礦產于泥盆系跳馬澗組石英砂巖中，在熱接觸變質和高溫氣化熱液影響下，鎢等礦物質在砂巖中裂隙富集，從而形成細脈狀白鎢礦體。

（3）構造條件：區域性NE向的資興-長城嶺斷裂、彭公廟-瑤崗仙斷裂、NW向的邵陽-郴州（柿竹園-瑤崗仙）深大斷裂帶等交匯部位控制巖體、礦床的空間位置。礦區位于北西向展布的柿竹園-瑤崗仙基底斷裂帶與北東向展布的騎田嶺-長城嶺-瑤崗仙構造成礦帶復合部位，青水壟-瑤崗仙背斜構造及其傾伏端之瑤崗仙巖體內、外接觸帶。礦區內次級斷裂構造帶及其派生的裂隙系統為成礦熱液上升提供運移通道和聚礦場所。

（4）圍巖蝕變：白鎢礦床圍巖蝕變現象十分顯著，主要有矽卡巖化、大理巖化、角巖化和硅化。矽卡巖化與礦體關系十分密切，主礦體產于矽卡巖體中，越近礦體蝕變越強。矽卡巖礦物主要有石榴子石、透輝石、硅灰石、符山石、透閃石、陽起石、綠泥石、綠簾石等，其中矽卡巖化物質石榴子石、綠泥石，透輝石，符山石等與白鎢礦化關系密切。

（5）礦床定位與空間展布：矽卡巖型白鎢礦體賦存在泥盆系棋梓橋組(D2q)大理巖地層中，順層產出，礦體形態與地層產狀一致，礦體底板為泥盆系跳馬澗組(D2t)石英砂巖（整合接觸），礦體品位往往受蝕變程度影響，蝕變越強，礦體品位越高，蝕變越弱，礦體品位越低。主礦體走向東東北，傾向135°～145°，傾角17°～22°，整體向南東傾伏，礦體走向延長約1000m，傾向延伸670m。

（6）地球化學特征：本區地球化學異常以W、Sn、Pb、Zn、Cu等有色金屬元素為主，貴金屬元素Au、Ag，揮發性元素F，礦化劑元素As等組成的綜合異常，是多種異常集中分布區。各單元素異常形態各異、大小不同，但整合性很好，說明各元素間具有很好的成礦相關性。Ag、W、Sn、F、Au、Cu等異常面積大、濃度高，濃度分帶好，具有明顯的濃集中心，尤其是Ag、W、Sn異常更為突出，說明異常是由以巖漿分異為主體形成的巖漿期后熱溶液帶來的礦化元素形成的。異常分布是圍繞瑤崗仙花崗巖體，并沿經過巖體的北東向斷裂為主，呈NNE方向展布，說明巖體和斷裂對異常的控制明顯。評價異常最主要的地球化學標志之一的規格化面金屬量（Pn,a）值在各元素間差異很大,按其大小可排列出幾個明顯的階梯:Ag、W（＞1000）→As、Sn、Au（190-500）→Pb、F、Cu、Zn（80-110）→Mo、Be（5-15）。這階梯反映出:Ag的Pn,a是Be的228倍,Ag比W的Pn,a高出156.1,這說明Ag與W同是本區的重要成礦元素,是礦田找礦的主要礦種。

4.2 成礦規律

（1）主礦體賦存規律：①矽卡巖型白鎢礦體產于泥盆系棋梓橋組（D2q）矽卡巖中，礦體頂板為棋梓橋組大理巖、大理巖化灰巖，底板為跳馬澗組石英砂巖，為順層整合礦體。②礦體品位WO3與矽卡巖蝕變強弱呈正比關系，往往蝕變越強，WO3品位越高，反之越低。③礦體品位WO3與礦體中碳酸鈣（CaCO3）含量呈反比關系，往往碳酸鈣（CaCO3）含量越高，WO3品位越低，反之越高（見圖5）。④礦體厚度與蝕變強弱有一定的關系，一般蝕變越強，石榴子石、透輝石等矽卡巖礦物含量越高，礦體越厚。⑤根據礦石結構構造特征與礦石的化學成分等情況，認為該礦床的成因類型為“裂隙熱液充填交代矽卡巖型白鎢礦床”。

圖5 瑤崗仙矽卡巖型白鎢礦中WO3與CaCO3品位對比圖

（2）控礦因素分析：本區泥盆系地層中W含量為（10-18.3）×10-6，比維氏值高出10-26倍。瑤崗仙花崗巖中W含量為（2-26）×10-6,比維氏值高出1-17倍。可見該區泥盆系地層及巖體中均富含W元素,為W成礦提供豐富的礦源。該區主礦體賦存在泥盆系棋梓橋組（D2q）地層中，于此套巖性中順層產出，經裂隙熱液充填交代形成矽卡巖型白鎢礦床；因此地層巖性與巖體是礦床的主要控礦因素。

（3）找礦標志：①矽卡巖型白鎢礦體產于泥盆系棋梓橋組（D2q）地層中，棋梓橋組大理巖、大理巖化灰巖是找礦的直接標志。②矽卡巖化、大理巖化與礦體關系十分密切，是找礦的直接標志。③細粒斑狀黑云母二長花崗巖中富含W成礦元素，巖漿上侵、冷凝作用，在巖窿頂部產生有利的構造裂隙，為成礦熱液的上升提供通道和賦礦場所，花崗巖是找礦的直接標志。