湖南杨林坳钨矿床控矿构造地质地球化学特征浅析

郑 平，黄满湘

(1.湖南工程职业技术学院资源工程系，湖南长沙 410151；2.中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083)

湖南杨林坳钨矿床控矿构造地质地球化学特征浅析

郑 平1，黄满湘2

(1.湖南工程职业技术学院资源工程系，湖南长沙 410151；2.中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083)

笔者在查明杨林坳白钨矿矿床地质特征的基础上，着重研究了控矿构造地球化学特征、矿化富集与构造的关系，矿体主要分布于F24断层上盘，矿化富集在杨林坳组砂岩和板溪群板岩的不整合面附近。矿体的空间分布与矿化富集规律明显受构造控制。

控矿构造；地球化学；不整合面；构造破碎带；杨林坳钨矿床

杨林坳钨矿床位于湖南省衡南县境内，是一个以白钨矿为主，共（伴）生有黑钨矿、黄铜矿等有用矿物组分的岩浆期后高－中温热液充填交代型矿床[1-3]。矿床的形成与矿区地层、构造和岩浆作用有着密切关系。前人虽认识到成矿与不整合面和断裂有关，但未探究其内在原因。笔者拟通过对矿区地质特征的调查研究，结合地球化学取样分析，从控矿构造的地球化学角度探讨构造与成矿的关系。

1 地质概况

杨林坳白钨矿床位于东南地洼区赣桂地洼系衡阳地洼与攸县地洼之间的川口南北向隆起之西翼，耒临南北向构造与浏衡北东向构造叠加复合部位。区域内地层发育齐全，构造复杂，岩浆活动强烈，是钨、锡、铜、锌等有色金属成矿的有利地段[2、4-6]。

矿区内出露地层自老至新主要是元古宇板溪群五强溪组，上古生界泥盆系杨林坳组、跳马涧组和棋梓桥组，还有第四系残坡积物。矿区出露的地层中（第四系除外）均发育有石英脉，但作为脉带型工业矿体的赋存围岩，主要是杨林坳组砂岩和板溪群板岩。

矿区位于川口隆起西侧中部，其构造架构为一向NW倾斜的单斜构造。褶皱、断层、不整合面为矿区主要构造行迹，且各类构造是在不同时期不同构造应力场作用下形成的，大多数构造形迹是多次构造运动叠加改造的结果[5]。矿区常见的构造形迹主要有东西向隐伏构造、近南北构造、北东向构造和北北西向构造。这些构造形迹发育程度不一，分布地点各异。其中，断层主要有北北西向和北东向两组，此外，沿杨林坳组与板溪群之间的不整合面岩石，呈一破碎裂隙带。北北西向断层和裂隙构造成群成组出现，是矿区主要容矿构造。北东向的断层属成矿后的断层（图1）。

图1 杨林坳矿区地质构造简图Fig.1 Schematic map showing the geological structure of Yanglin’ao tungsten deposit

区内岩浆岩较发育，岩浆活动时间长，出露地表的岩体多达30余个。矿区花岗岩具有较好的岩相分带，各带间的界线呈过渡关系，组成岩体的岩石类型自岩体中心向边部，依次分为黑云母花岗岩－二云母花岗岩－白云母花岗岩。

2 矿体地质

2.1 矿体空间分布特征

杨林坳矿区矿体呈脉带状产于北北西向裂隙构造中，矿带走向长约1 300余米，宽约500 m，共有脉带型矿体55个，其中大型矿体5个，中型矿体9个，小矿体41个。大、中型矿体集中分布于矿区东侧中段，小型矿体则产于大、中型矿体下盘或再现于大、中型矿体尾部。矿体在空间上呈北北西向分布，在平面上和剖面上具有分支复合、尖灭再现现象。

矿体形态产状受含矿构造裂隙控制，构造裂隙组发育的地段，矿体厚大，形态简单；裂隙组不发育的地方，矿体尖灭侧现、分支复合相当普遍，使矿体形态复杂多变。受含矿石英脉组的影响，矿体厚度很不稳定，在空间上表现为上部（接近地表）矿体厚度较大而稳定，往下部矿体分支变薄乃至尖灭；沿走向矿体中部厚度较稳定，向两端矿体变小乃至尖灭。

2.2 矿石特征

杨林坳矿床主要矿石类型为“砂岩型”矿石，含钨矿物主要为白钨矿。矿石中主要有益组分是WO3。全区矿石WO3含量为0.15%～3.00%，平均0.47%，其中砂岩型矿石WO3平均含量为0.63%。矿石中伴生有益组分含量均很低，在硫精矿副产品中可回收铜和银。

矿石主要结构有自形－半自形粒状结构、交代结构、他形粒状结构。矿石构造多以脉状、网脉状及块状构造为主。

2.3 围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要有云英岩化、硅化、绢云母化和碳酸盐化。云英岩化与钨矿化呈正比关系，多分布于矿体的两侧，是钨矿床的良好找矿标志。硅化和绢云母化大体上与硫化物晶出阶段相当，属于中低温热液蚀变。碳酸盐化属于低温热液阶段的产物，与钨矿化关系不密切。

3 控矿构造地质特征

由杨林坳钨矿床和矿体产出的部位及形态特征分析，钨矿床的形成与构造关系十分密切，这种关系表现在白钨矿床和矿体空间产出明显受构造控制。与成矿有关的构造主要有F24构造破碎带、北北西向构造裂隙带和不整合面等。

3.1 F24构造断裂

该构造断裂为一北北西向断层破碎带，沿花岗岩体与板溪群接触带出露于矿区北东边部，局部地段由多个断面组成[2]（图2）。破碎带走向长1 500余米，沿倾斜延伸200～490 m，宽7.5～31 m，厚约16 m，倾向220°～290°，倾角约60°，出露标高20～460 m。破碎带中常见石英脉穿插，断层角砾有角岩化板岩及强硅化板岩、烟灰色石英和花岗岩，石英角砾WO3含量为0.008%～0.099%，平均0.038%。F24断层破碎带形成于花岗岩侵入之后，成矿之前，早期为压扭性断层，成矿后为正断层性质。

3.2 北北西向含矿裂隙带

这组北北西向构造裂隙带，已为含矿石英脉带充填。全区按含矿脉率5%或含矿密度5条/m、间脉带宽4 m的指标，共划分出十余个含矿石英脉带[2]。脉带平均长840 m，最长可达1 400余米，宽126 m，最宽达200余米，平均斜长363 m，最大斜长600余米。脉带形态变化不稳定，构成脉带的单脉，除密集平行分布外，尚具分支、复合、尖灭、再现、侧现和呈网络状等特征。含矿石英脉带由密集的含矿石英单脉构成，其中，主体石英脉一般厚5～10 cm以上，产状相对稳定。主脉在走向和倾向有膨大、缩小，其延展方向（倾向和走向）稳定，在主体石英脉两侧的小脉呈分支交接，密集发育，平均延展方向服从于主体石英脉。

图2 杨林坳钨矿区261东穿脉F24特征素描图Fig.2 A sketch showing F24 feature of the No.261 east ort in Yanglin’ao tungsten deposit

3.3 不整合面

矿区内，在杨林坳组与板溪群地层之间，有一明显的角度不整合，总体产状向西倾斜，被后期断层切成台阶状。在构造应力作用下，沿这个不整合虚弱带，常常发育成构造破碎带（图3）。主要工业矿体、富矿带分布在不整合面上下30 m范围内。

4 控矿构造地球化学特征

4.1 不整合面构造地球化学特征

B1-B10是在杨林坳矿区六中段垂直杨林坳组底部不整合面的采样点，取样剖面图见图4，分析结果见表1。图5是根据不整合面取样点分析结果作出的几种元素自然分布曲线，取样点的连线垂直不整合面。图中显示，Ni、Co、Cr曲线基本同步，W、Sn曲线也大致同步。

从图5中可以看出，杨林坳组不整合面上部样品W、Sn、As含量明显高于下部。从前人资料以及现场地质调查中可以看出，主要工业矿体的厚大富集部分，分布在不整合面上下几十米范围内；且大部分矿化集中富集在杨林坳组砂岩中，而板溪群板岩中矿化相对较贫。其原因可能有二：一是矿液自不整合面向上下两侧运移，且向上运移量大于向下运移量（因不整合面上部围压小于下部）；二是不整合面上部为杨林坳组钙质砂岩，含钙量相对较高，岩石孔隙较好，矿逸度较高，有利于形成充填交代型白钨矿。

4.2 断裂构造地球化学特征

F1-F7为二中段垂直F24断裂采集的化探样品，取样剖面图见图6，分析结果见表2，并根据分析结果作出了几种元素的自然分布曲线（图7）。

图3 Pt与D2y层间破碎带被石英脉充填Fig.3 A sketch showing the broken belt between Pt and D2y is filled with quartz vein

图4 六中段59线垂直D2y-Pt不整合接触面化探取样剖面图Fig.4 A geochemical sampling section of the D2y-Pt unconformity contact surface with perpendicular Line 59 of the sixth midsection

图5 杨林坳钨矿床六中段垂直D2y-Pt不整合接触面样品部分元素含量的自然分布曲线图Fig.5 A natural distribution chart of some elements content in the D2y-Pt unconformity contact surface with perpendicular Line 59 of the six midsection

表1 六中段垂直D2y-Pt不整合接触面采样分析结果Table 1 Analytic results of the samples from the D2y-Pt unconformity contact surface with perpendicular Line 59 of the six midsection

表2显示：F24断裂下部（靠底板一侧）W、Sn、As含量相对偏低，如样F1、F2。上部样品（如F3、F4、F5号样）W、Sn、As含量相对较高（图7），说明在断裂上部（靠顶板一侧）矿液活动强度要大于下部（靠底板一侧）；F24断裂上盘有含矿石英脉出现，且采于石英脉中的样品（F6）W、Sn、As、Cu含量高于其旁侧围岩（F7），表明在F24断层上盘，矿液活动较下盘强，部分矿液可沿F24向上直接运动并充填至构造裂隙中。

图6 二中段垂直F24断裂化探取样剖面图Fig.6 A geochemical sampling profile perpendicular to the F24 fault in the second midsection

图7 二中段垂直F24断裂化探样品部分元素含量自然分布曲线图Fig.4 A natural distribution chart of some element content in the F24 fault perpendicular to the second midsection

另外，在不同标高对F24进行取样，分析结果见表3。其中H1采于地表F24中（410 m标高），H2采于二中段F24中（370 m标高），H3采于四中段F24中（290 m标高）。

由3表可以看出，自上而下，F24中的W、Sn、Bi、Mo等成矿元素有较大的变化。表明F24曾是矿液运移的通道，并有部分成矿物质填充在断裂中，但矿化分布不均匀。由于断裂在后期重新活动，在压剪应力作用下，部分成矿物质被迁出。

5 结论

根据矿区地球化学取样结果及现场观察，成矿元素在矿区有如下分布特征：

(1)矿区南部主成矿元素W和伴生成矿元素Sn、Bi背景值要高于北部；矿区南段矿化也较北段富集[6]。

(2)自上而下，F24中的W、Bi、Mo等成矿元素有较大变化，说明在断裂中成矿物质残留量不同，反映成矿时断裂中矿化富集有差别。

(3)在不整合面，主成矿元素（W）和部分伴生成矿元素相对富集，说明不整合面曾是矿液运移的通道，也是矿化富集的部位。

表2 二中段垂直F24断裂化探样品部分元素含量检测结果（单位：10-6）Table 2 Analytic results of the samples perpendicular to the F24 fault in the second midsection(unit:10-6)

表3 F24断裂不同标高处的化探样品部分元素含量检验结果(单位：10-6)Table 3 Analytic results of the samples from F24 fault in different elevations(unit:10-6)

杨林坳白钨矿床的形成主要受构造控制，包括川口隆起[7]、F24断裂和北北西向构造裂隙带、五强溪组板岩与杨林坳组砂岩之间的不整合面以及接触带构造，这些构造组合在一起，构成了杨林坳白钨矿床成矿构造体系。构造既是矿液的运移通道，又是矿体的赋存空间。富含成矿元素的川口花岗岩岩浆期后热液沿花岗岩岩体接触带、F24断裂和不整合面消弱带运移，并充填到北北西向构造裂隙中，与围岩发生交代作用而富集成矿，形成岩浆期后热液充填交代钨矿床。

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Geochemical Features of the Ore-control Structures in the Yanglin’ao Tungsten Deposit,Hunan Province

ZHENG Ping1,HUANG Man-xiang2
(1.Resource Engineering Department of Hunan Engineering Profession College,Changsha Hunan 410151,China;2.Earth Science and Information Physics College,Central South University,Changsha Hunan 410083,China)

Based on the geological features of the Yanglin'ao tungsten deposit,the authors mainly study the relationship between the geochemical features among the ore-control structures,mineralization enrichment and the structures.The orebodies distribute mainly in the up wall of the F24 faults,and the mineralization enrichment mostly occurs in the unconformity surface of the Yanglin'ao Group sandstone and Banxi Group slate hereabout.The orebody space distribution and the mineralization enrichment rules are controlled by the structures obviously.

ore-control structure;geochemistry;unconformity surface;structural fracture belt;Yanglin’ao tungsten deposit

P618.67

A

1672－4135（2011）03－0198-05

2011-04-25

校企合作横向项目：湖南衡南杨林坳钨矿床成矿研究及找矿预测（20071108001）

郑 平（1982-），女，湖南永州人，汉族，中南大学矿物学、岩石学、矿床学专业硕士，主要从事区域地质调查与矿产资源勘查教学、科研，Email:zhengping_zp@126.com。