湖南安化渣滓溪鎢銻礦床成礦構造分析及找礦預測

蘇 特 錢建平 周偉蛟 喻菊陽 張 果 關顯東 吳正鵬

（1.桂林理工大學地球科學學院，廣西桂林541004；2.貴州省地質礦產勘查開發局一0三地質大隊，貴州銅仁554300；3.湖南省地質礦產勘查開發局四一八隊，湖南婁底417000）

湖南省安化縣渣滓溪鎢銻礦床地處雪峰山弧形構造帶中段與郴州—邵陽NW向基底構造巖漿巖帶的交匯部位［1］，是雪峰山弧形構造成礦帶Au-Sb-W多金屬成礦帶上著名的大型銻礦床，并伴生鎢礦產出。近年來，不少學者對渣滓溪銻（鎢）礦床開展了研究，主要內容集中在礦床地質特征［2-3］、成礦條件［4-6］、礦床地球化學特征［7-10］等方面。該礦區斷裂構造控礦十分明顯，銻、鎢構造控礦特點各有不同，前人工作對該區構造控礦方面雖有涉及［11-12］，但沒有建立礦區成礦構造系統，未對礦區構造控礦規律進行總結，也未厘定礦區成礦構造演化序列，因而難以從構造角度對下一步找礦提出有價值的建議。成礦構造分析在危機礦山的找礦實踐中被證實是找礦預測中最經濟、最有效的方法［13-15］，并一直受到眾多專家學者的重視［16-19］。該礦山已開采多年，保有儲量已大大減少，故深入開展礦區成礦構造研究對于礦區深部和周邊找礦具有重要意義。本研究通過對礦區進行地質調查和歷年勘查資料整理編圖分析，系統總結了礦區成礦構造特點、構造控礦規律和構造演化歷史，并綜合成礦構造、礦化分布規律分析成果，對礦區下一步找礦提出合理建議。

1 地質概況

渣滓溪鎢銻礦床在大地構造分區上屬于揚子準地臺東南緣江南隆起帶西南段雪峰弧形構造帶由NE向變換為近EW向的轉彎內緣處。

1.1 區域地質概況

（1）區域出露主要地層為板溪群（Pt）、震旦系（Z）、寒武系（∈），零星分布有泥盆系（D）、石炭系（C）、二疊系（P）（圖1）。板溪群為一套由淺變質的碎屑巖、泥質巖、凝灰質巖夾少量碳酸鹽巖、碳質板巖等組成的復理石建造［20］。震旦系為由一套冰磧礫泥巖、冰磧礫砂巖、含礫板巖或粉砂巖以及砂巖、板巖組成的冰川沉積巖，寒武系以硅質、碳質、碳酸鹽建造為主。

（2）區域構造線呈NEE向。區域復式褶皺核部為板溪群，兩翼為震旦系、寒武系，軸向NE—NEE，長數千米至十余千米。軸面總體傾向SE，南東翼巖層傾角為25°～35°，北西翼巖層傾角為28°～40°（圖1）。區域斷裂主要為NE—NEE向，以岳溪斷層（F1）、馬家溪斷層（F2）為代表。斷裂長數十至百余千米，寬1.5～50 m，走向15°～55°，局部地段70°，傾向SE，傾角一般為25°～78°。帶內巖石主要由角礫巖、糜棱巖、構造透鏡體及片理化帶組成。該斷裂為一多期活動斷裂，主要表現為壓剪性斷裂。

（3）區域內巖漿活動微弱，僅見到數條斜閃煌斑巖脈充填于寒武系及板溪群中，前人推測巖體形成時代為加里東期［21］。巖脈走向NW，長100～2 000 m，寬0.5～4 m，產狀較陡，邊界不規整。物探結果顯示區域內含多個隱伏巖體。

（4）區內成礦條件優越，銻、鎢礦床（點）發育，主要有曾家溪銻鎢礦床、讓家溪銻礦床、教子沖銻礦床、同心銻礦床等（圖1）。

1.2 礦區地質特征

1.2.1 礦區地層

區內出露地層為板溪群五強溪組，根據巖石組合特征，可分為兩個巖性段，11個巖性層。其中第1段（Ptbnw1）分為7層，區內出露第7層，巖性為雜砂巖、石英巖狀砂巖、凝灰質砂巖、板巖。第2段（Ptbnw2）分為4層：第1層（Ptbnw2-1）為石英巖狀砂巖、雜砂巖；第2層（Ptbnw2-2）為凝灰質板巖、凝灰巖、凝灰質粉砂巖、凝灰質砂巖；第3層（Ptbnw2-3）為石英砂巖、長石石英砂巖、凝灰質板巖、凝灰質砂巖、雜砂巖、砂質板巖，是輝銻礦及白鎢礦最主要的賦礦層位；第4層（Ptbnw2-4）為板巖、凝灰質板巖、凝灰巖。

1.2.2 礦區構造

礦區地層總體為單斜構造，走向30°～80°，傾向SE，傾角50°～83°，沿傾向波狀起伏，局部地段出現小褶皺，發育程度不一。在石板沖一帶，巖層傾角較陡，局部直立至倒轉。礦區構造類型主要表現為斷裂。按其展布方向可將礦區斷裂分為如下兩組（圖2）。

（1）NNW—NWW向斷裂。主干斷裂為F3斷層，其上盤分布有大量次級NNW—NWW向斷裂。該組斷裂為礦區銻礦最重要的容礦斷裂。F3斷裂總體走向285°～300°，傾向NE，傾角為52°～80°；斷裂長2 600 m，寬1.5～4.0 m。斷面呈舒緩波狀，膨脹收縮明顯，帶中構造透鏡體化，片理化強烈，主要由碎裂巖、構造角礫巖組成，并可見輝銻礦石英脈及斷層泥現象。自F3斷裂往北東方向，該組斷裂依次可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組，各組斷裂在平面上表現為平行帶狀產出，具有分枝復合現象；在剖面上表現為樹枝狀，并在下部趨向于向F3斷裂合攏。NNW—NWW向斷裂長45～804 m，厚0.05～10.29 m，傾向延深一般為走向長的1.5～3.5倍，最大達5倍；走向290°～330°，傾向20°～60°，傾角60°～77°，局部直立至反向傾斜。帶內各斷裂特征基本類似F3斷裂，普遍見有礦化蝕變現象。該斷裂為一多期活動斷裂，具有張—壓—張復合性質。

（2）NE向斷裂。分布于深部礦段及齋家沖礦段，斷面波狀彎曲，傾向SE，傾角53°～72°。斷裂破碎帶長70～290 m，寬0.04～0.50 m。帶內巖石主要由糜棱巖、碎裂巖、構造角礫巖組成，可見揉皺、劈理和構造透鏡體發育，并可見含鎢石英脈充填。與NE向斷裂同向的次級節理裂隙發育，按走向可分為NE向和NW向兩組，前者產狀與F3斷裂基本一致，傾向20°～60°，傾角60°～85°；后者產狀與地層產狀大體一致，傾向120°～160°，傾角45°～65°。裂隙長0.3～7.0 m，寬1～50 mm，兩組裂隙中常見白鎢礦細脈充填。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

渣滓溪銻（鎢）礦床發現輝銻礦脈80余條、白鎢礦脈26層。白鎢礦受巖性和構造聯合控制，輝銻礦主要受構造控制。

2.1.1 輝銻礦礦體特征

目前，礦區內已發現具一定規模的礦體53條，礦體嚴格受NNW—NWW向斷層破碎帶控制，形態多為脈狀、薄板狀，次為透鏡狀、串珠狀、囊狀（圖3、圖4），沿走向、傾向均有波狀彎曲及分枝復合現象。礦體傾向延深大于走向延長。按與F3斷裂距離遠近分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號脈組（圖5）。

各脈組特征如下：

（1）Ⅰ號脈組。包括1～22、F3-5、9-4～9-11、94、95、101～104號礦體。礦體走向292°～330°，傾向NE—NNE，傾角52°～78°。礦體厚0.22～4.66 m，平均厚度為0.86 m，單個礦體走向長24～350 m，傾斜延深40～1 035 m，Sb品位為 0.12%～65.00%，平均14.72%。9號礦脈淺部Au品位一般為（0.17～0.25）×10-6，深部Au品位一般為（0.24～1.07）×10-6，最高為1.14×10-6；103號礦脈淺部Au品位一般為（0.17～0.32）×10-6，深部Au品位一般為（0.26～0.78）×10-6，最高為 1.82×10-6［22］。

（2）Ⅱ號脈組。包括24～44、30-1、105、106、45、46、47號礦體。礦體走向 297°～310°，傾向 NE 或SW，傾角一般50°～89°。礦體厚0.16～1.09 m，平均厚度0.48 m，單個礦體走向長20～354 m，傾斜延深40～959 m，Sb品 位 為 0.15% ～51.75% ，平 均11.93%。40號礦脈淺部Au品位一般為（0.008～0.05）×10-6，深部Au品位一般為（0.2～0.31）×10-6，最高為 0.59×10-6［22］。

（3）Ⅲ號脈組。包括50～56號礦體。礦體走向305°，傾向 NE、深部近于直立，傾角72°～87°，平均76°。礦體厚0.04～1.12 m，平均0.43 m，走向長250 m，控制傾斜延深283 m，Sb品位為0.21%～26.22%，平均5.36×10-2。

2.1.2 白鎢礦體特征

區內白鎢礦體呈NNE向平行層狀產出（圖6），傾向SE，傾角50°～75°。礦體走向長150～250 m，傾向延伸大于600 m，寬2～8 m。單個礦體呈扁豆狀、透鏡狀、團塊狀和囊狀（圖7），次為層狀、似層狀；單個礦體走向長小者一般3～10 m，大者一般30～50 m；礦體厚一般1～3 m，最厚達6.93 m，平均1.66 m，WO3品位為0.30%～1.30%，最高30.61%，平均0.87%。在礦（化）體內，白鎢礦主要沿傾向NE向節理裂隙充填。此外，在輝銻礦脈頂底板附近見角礫狀白鎢礦石順脈產出。

2.2 礦石特征

2.2.1 礦石結構構造

輝銻礦礦石構造主要有致密塊狀構造、細脈狀構造、角礫狀構造、浸染狀構造等；輝銻礦礦石結構主要為花崗變晶結構、充填交代結構，次為晶粒狀結構、揉皺狀結構、聚片雙晶結構、碎粒化結構等。白鎢礦礦石構造主要有細脈狀構造、角礫狀構造等，白鎢礦礦石結構主要為充填交代結構。白鎢礦石中見有輝銻礦細脈穿插現象（圖8）。

2.2.2 礦石物質組分

銻礦石中金屬礦物主要有輝銻礦，次為黃鐵礦，微量金屬礦物有黑鎢礦、閃鋅礦、毒砂等；脈石礦物主要為石英，次為碳酸鹽礦物（方解石、白云石）、絹云母及少量綠泥石等。鎢礦石中金屬礦物主要有白鎢礦，次為黃鐵礦，微量金屬礦物有黑鎢礦、輝銻礦、閃鋅礦；脈石礦物主要為石英，次為碳酸鹽礦物（方解石、白云石）、絹云母等。

銻、鎢礦石均較純凈，兩者中均未發現有害雜質及其它可供利用的有益組分。據前人在該礦區所測620件巖石樣品分析數據［23］進行相關分析可知：Sb與As的相關系數為0.233，大于臨界值0.081（信度為0.01）；Sb與W呈負相關，相關系數為-0.043，小于臨界值0.081（信度為0.01）。以上說明礦區Sb、As相關性較好，具有共同富集的特點；Sb、W相關性較差，顯示Sb、W為不同階段的成礦產物。

礦區礦化類型主要為裂隙充填型，按主要礦物組合特點可分為石英—輝銻礦礦石、石英—輝銻礦—白鎢礦礦石和石英—白鎢礦礦石［24］。

2.3 圍巖蝕變

圍巖蝕變種類主要有硅化、黃鐵礦化，次為褪色化及碳酸鹽化。圍巖蝕變范圍小，近礦圍巖蝕變限于礦體兩側數毫米至數十厘米。其中硅化與銻、鎢礦化關系密切，主要發生在含礦斷裂中及其兩側圍巖，交代圍巖或呈石英細脈產出。

2.4 成礦階段

根據野外觀察和室內巖礦鑒定資料，將礦床的成礦作用確定為1個成礦期3個成礦階段［20］。第1階段為石英—白鎢礦階段，第2階段為石英—輝銻礦階段，第3階段為石英—碳酸鹽階段。石英貫穿成礦階段始終，白鎢礦主要生成于第1階段，輝銻礦主要生成于第2階段。

3 成礦構造與構造演化分析

一個地區的地質構造形跡大都不是孤立產出的，不同期次不同類型的構造形跡交織在一起構成一個復雜的地質構造系統，成礦構造分析實質上是成礦構造系統分析［25］。渣滓溪鎢銻礦區構造變形復雜，礦化類型包括裂隙充填脈狀銻礦化、層控節理充填細脈型鎢礦化。

3.1 成礦構造

3.1.1 控礦構造型式

總體上看，礦區銻礦體均產于NNW—NWW向斷裂內，呈平行帶狀分布；礦區鎢礦體主要產于NEE向斷裂內，呈平行帶狀分布，前者切割后者，形成“十”字型控礦構造型式（圖2）。

3.1.2 構造控礦規律

礦區構造對礦體具有明顯的控制作用，其基本控礦規律論述如下：

（1）正向構造控礦。區域上，礦床位于一系列NEE向斷層（以F1、F2斷裂為主）所夾持的斷塊式隆起之上。如隆起軸部控制渣滓溪銻鎢礦床、教子沖鎢銻礦床、黑沖坑銻礦床，隆起邊界控制同心銻礦床、曾家溪銻鎢礦床等（圖1）。

（2）等間距控礦。銻礦體均充填于一系列橫張斷裂中，按距離F3斷裂遠近自南西向北東可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號脈組。其中Ⅰ號脈組寬130～240 m，平均190 m；Ⅱ號脈組寬200～280 m，平均240 m；Ⅲ號脈組寬400～720 m，平均560 m。Ⅰ號脈組與Ⅱ號脈組間距330 m，Ⅱ號脈組與Ⅲ號脈組間距450 m，各脈組總體間距為330～450 m（圖2、圖5）。構造應力傳播的波動性質導致橫張斷裂呈等距離出現。由于淺部負荷壓力小且系統相對開放，構造應力易于釋放，導致淺部所形成的礦脈條數多、厚度小、產狀緩，呈樹枝狀形態，礦化分散；深部負荷壓力大且系統相對封閉，構造應力不易釋放，導致深部所形成的礦脈條數少、厚度大、產狀陡，呈板狀、柱狀形態，礦化富集（圖2、圖5）。

（3）構造控礦具有明顯的優勢方位。銻礦脈具明顯的NWW、NNW向優勢方位，鎢礦體具NNE向優勢方位，后期斷裂破碎帶具有NE與NNE向優勢方位。對銻礦脈、白鎢礦脈產狀分別進行統計（圖9）表明：地表銻礦脈兩個極密部位產狀分別為35°∠73°、57°∠70°，即一組走向 305°，一組走向 327°。井下銻礦脈兩個極密部位產狀分別為 34°∠69°、210°∠78°，即一組走向304°，一組走向300°。地表與井下礦脈走向一致，產狀較陡，但井下礦脈出現反傾現象。鎢礦體（層）極密部位產狀為122°∠59°，即走向32°。后期斷裂破碎帶兩個極密部位產狀分別為119°∠60°、149°∠68°，即一組走向29°，一組走向59°。

（4）F3上盤次級斷裂是銻礦體有利的容礦構造。F3斷裂為礦區主要導礦構造，F3上盤次級NNW—NWW向斷裂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號脈組）為有利的容礦斷裂（圖5）。

（5）不同礦化類型具不同的側伏規律。銻礦體（Ⅰ號脈組）具有向南東側伏的規律，側伏角為77°（圖10、圖11）；鎢礦體具有向北東側伏的規律，側伏角為64°（圖10、圖12），反映其應為不同構造—成礦階段形成。

（6）礦區南側為礦化中心。銻礦脈組脈體總體上東疏西密，向南西（F3）靠攏收斂（圖5、圖10），越靠近F3斷裂礦化愈強，細脈合并成大脈，單組脈向南東側伏（圖11）；鎢礦脈總體上緊貼在礦區主控礦斷裂F3東側鄰近，向南東側傾斜，越向下脈體越收斂變窄呈束狀（圖10、圖13）。上述兩種現象均顯示礦區礦化中心位于礦區南側。

3.2 礦區構造演化分析

通過以上研究，本研究將礦區構造演化序列總結為如圖14所示。

（1）加里東期。區域構造應力場表現為NNW向擠壓，形成NEE向褶皺、壓剪性斷裂和NNW向橫張斷裂，煌斑巖脈沿張性裂隙充填，奠定了礦區構造的基本格架（圖1）。

（2）印支期。印支期第1階段，區域構造應力場表現為NNW向擠壓，蓋層泥盆—石炭系與基底地層同時卷入褶皺，形成同軸疊加褶皺。印支期第2階段，區域構造應力場表現為NNE向擠壓，NNW向斷裂受擠壓封閉，NNE向斷裂張開，深部含鎢熱液沿NNE向斷裂及層間裂隙充填；對白鎢礦單礦物進行Sm-Nd同位素測年，獲得其成礦年齡為（227.3±6.2）Ma［8］。印支期第3階段，區域構造應力場表現為NNW向擠壓，NNW—NWW向斷裂再次張開，含銻熱液沿NNW—NWW向斷裂充填，銻礦脈顯示明顯的張性特征（圖15），有時可見輝銻礦脈穿切于含鎢石英脈中（圖8）。

（3）喜山期。區域構造應力場表現為NNW向擠壓，使NEE向石英脈遭受劈理化（圖16），NEE向成礦后斷裂錯斷了NNW—NWW向銻礦體。

4 深部找礦預測

科學的找礦預測是基于成礦構造分析，并結合其它有用的礦化信息進行的合理推斷［13］。根據有利地層巖性、構造—蝕變帶發育情況、已知礦化特征進行綜合分析，圈定了兩處深部找礦靶區。

（1）1號靶區。該靶區位于9號銻礦體南東側，2～6號線勘探線之間，垂向標高為-750～-900 m。預測依據為：從縱剖面圖上看（圖11），9號銻礦體向SE側伏，側伏角為77°，標高300～-150 m為礦體一般富集地段，標高-150～-550 m為礦體較富集段，且礦體往深部呈收斂合并趨勢，推測礦體富集段間距為300～400 m；目前9號礦體鉆孔控制最低見礦標高為-653 m，在此標高處，礦體厚度大，品位高，硅化、退色化蝕變強烈，推測礦體往深部仍會穩定延伸，并出現厚大礦體。

（2）2號靶區。該靶區位于13號鎢礦體北東側，W10～W12勘探線，垂向標高為-270～-370 m。預測依據為：白鎢礦體向NE側伏，向SE側收斂，側伏角為64°；白鎢礦體在傾向上具有分段富集規律，兩富集區段間隔大體上為110 m，因此-270～-370 m標高區間可能為下一個富礦區段（圖12）。

5 結 論

（1）對礦區成礦構造進行詳細解析得出礦區控礦構造型式為“十”字型。礦區構造控礦規律可表述為：銻礦脈具有明顯的NWW、NNW向優勢方位；鎢礦體具有NEE向優勢方位；銻礦脈等間距控礦明顯；不同礦化類型具有不同的側伏規律，銻礦體向SE向側伏，鎢礦體向NE向側伏；F3上盤次級斷裂是銻礦體有利的容礦構造。

（2）基于對礦區構造控礦規律所得出的認識，推測礦區銻的深部找礦仍有較好前景。依據為：銻礦體明顯向SE向側伏，礦區南側為銻礦化中心；NNW—NWW向銻礦脈組往深部收斂變窄，但仍保持延伸趨勢，并且在-250 m中段F3斷裂下盤也發現了礦化較好的輝銻礦體。

（3）根據成礦構造綜合分析，圈定出了兩處深部找礦靶區。1號靶區位于9號銻礦體南東側，2～6號勘探線之間，垂向標高為-750～-900 m；2號靶區位于13號鎢礦體北東側，W10～W12號勘探線之間，垂向標高為-270～-370 m。

（4）根據礦化垂向分帶研究得出：礦區淺部主要表現為鎢礦化，礦區中下部主要表現為銻礦化，深部主要礦脈中近年來又發現有金礦化，Au品位一般為（0.20～0.78）×10-6，局部地段最高可達（1.0～1.8）×10-6。顯示該礦區具有上部為氧化物、深部為硫化物的逆向分帶現象，金的深部找礦工作值得重視。

致 謝

在野外工作過程中得到了渣滓溪礦業有限公司盧志文高級工程師、歐陽宏工程師的大力支持和幫助，在此表示衷心感謝!