大义山地区矿产特征及其控矿因素分析

成 喜

(湖南省地质矿产勘查开发局四一七队,湖南 衡阳 421001)

1 地理位置及区域地质背景

大义山地区处于华南褶皱带南岭成矿构造带中段北缘，郴州-邵阳北西向隐伏深断裂带与阳明山-大义山-上堡东西向基底断隆带交汇部位，衡阳断陷盆地南缘。

区内地层主要为泥盆-三叠系(D-T)，主要分布于大义山岩体周边，岩性以浅海相碳酸盐岩为主，夹滨海相碎屑岩。第四系地层零星分布于上述各地层之上，围绕岩体周边第四系冲洪积层中产丰富的砂锡矿。区内构造复杂，由基底构造、盖层构造和深大断裂共同构成了本区的总体构造格局。

基底构造主要有阳明山-大义山-上堡东西向基底断隆带和郴州-邵阳北西向基底断裂带，潘家冲-水口山-大义山北东向深大断裂构成。

盖层构造主要为耒阳(水口山)-临武南北向褶断束的北段部分，主要表现为近南北向褶皱、断裂相间展布的褶断带，但在大义山地区，因受北西向郴州-邵阳基底断裂构造活动的影响，形成了走向北西的 “大义山式”断裂带。

区内岩浆活动频繁强烈，规模较大，以花岗岩类为主。岩浆侵入时代跨度大，期次多，形成大义山复式岩体。岩体及邻近有少量辉绿岩脉、正长岩脉、伟晶岩脉、细晶岩脉、云英岩脉，其中云英岩脉及伟晶岩脉与锡多金属矿化关系密切。岩体内广泛发育有钠长石化、云英岩化及绿泥石化；围岩蚀变主要有大理岩化、矽卡岩化、云英岩化，蚀变带宽300～500m。与矿化有关的主要为云英岩化及矽卡岩化。

2 物化探异常特征

2.1 重力异常

重力测量在阳明山-塔山-大义山一带获得一东西向重力低异常。与本区出露的阳明山、塔山、大义山等复式岩体相吻合(图1)。由于大义山北西向构造的穿插切割，致使这个东西向的重力异常东段(大义山)呈北西向展布。

2.2 航磁异常

航空磁测在本区圈出20多处异常，构成呈东西向展布的异常带，主要沿岩体接触带分布。该异常带的东西两端于大义山和阳明山西段，航磁异常的展布又构成一大一小两个小北西向异常带(图2)。另外，阳明山-大义山东西向航磁异常带向东延伸，在上堡岩体南北两侧各有一个规模较大的航磁异常。

图1 阳明山-大义山地区布格重力异常等值线图

图2 阳明山-大义山地区航磁异常图

2.3 地球化学特征

本区1∶20万水系沉积物测量，圈出W、Sn、Mo、B、F、Be、Pb、Zn、Cu、As、Hg、Sb、Ag、Au等元素的一系列异常。这些异常构成阳明山-塔山-施碧塘-上堡的东西展布的异常带和大义山及阳明山西端两个北西向异常带。此外，还有泗洲山-施碧塘北东向展布的Sb、Au、As、Hg等元素的异常带。以大义山北西向异常带为界，东西向异常东段北移约10km。在各元素异常中，W、Sn两元素的异常面积最大，强度最高，且浓集中心突出，浓度分带现象明显。Hg、Sb、Au、Ag、As、Pb、Zn、Cu等元素异常的规模次之。相关元素的异常套合较好，W、Sn、Cu、Sb异常多与黑钨矿、锡石、铜矿物、锑矿物等重砂异常相吻合。一般从岩体到外接触带，各元素异常的大致分带序列为：W、Sn、F、As、Zn、Cu、Sb、Au、Hg。另一方面，本区异常规模最大的W、Sn两元素异常，其异常面积和平面展布形态及其浓集中心基本一致。

2.4 重砂矿物特征

区内1∶20万重砂测量，共圈出扩散晕40余处。可分如下几组：锆石、金红石、钛铁矿、独居石组(a组)；黑(白)钨、锡石组(b组)；铜、铅、锌、毒砂组(c组)；辰砂(辉锑矿)组(d组)。其分布具有较明显的规律： a组各矿物含量低微，但大义山及塔山等岩体及其接触带一般较高；b组主要发育于岩体内及其周边冲积-洪积物分布区，以锡石-黑钨矿为主，次为锡石-白钨矿，前者主要与大义山、阳明山岩体内部发育之云英岩、含钨锡云英岩脉、含钨锡石英脉等密切相关，后者主要沿接触带分布，与矽卡岩型锡多金属矿床(点)有关；c组主要分布在水口山花岗闪长岩体及大义山南体接触带，阳明山岩体东部土坳-白果市地段与下古生界的接触带，衡阳断盆西部边缘(留书塘)等部位，均与已知矿床(点)吻合；d组远离岩体于沉积岩分布区的背斜核部和北东向、北西向断裂带及断陷盆地边缘发育，其中桂阳县大溪岭-道塘一带辉锑矿重砂异常与已知矿床(点)吻合。此外，远离岩体尚有单一的锡石异常分布，显然与水系流经已知矿床(点)有关。

3 矿产分布特征

区内矿产主要有锡、铅、锌、铜、砷、硼、硅灰石等。已知矿床(点)星罗棋布，锡占明显优势，但以矿点居多，中小型矿床次之，探明的大型规模还没有，也就是人们常说的“只见星星，不见月亮”。 常与铜、铅、锌、砷等矿产共、伴生，共、伴生矿床多，独立矿床少。硼、硅灰石矿分别为中型和大型矿床，探明资源/储量为湖南省之最。

锡矿：包括锡铜矿、锡铜铅锌矿、锡铅锌矿、锡钨矿和砂锡矿。主要集中分布在大义山岩体内及其接触带，构成中、东、西三个北西向矿化带。原生锡矿的主要矿床类型有蚀变花岗岩体型(新发现)、云英岩脉型，次为似层状锡石-硫化物型、裂控型、矽卡岩型、风化壳型等。砂锡矿为湖南省之最，主要分布于大义山岩体周边第四系冲洪积层中。

铅锌矿：裂隙充填型铅锌矿主要分布于岩体接触带附近及前泥盆纪地层的断裂破碎带中，如瑶棚铅锌矿。

铜矿：多与锡矿或铅锌矿伴(共)生，如大义山地区的三个矿化带的锡矿床(点)中都有铜矿产出，尤以大义山南体接触带处的碳酸盐岩中最为发育。如绿紫坳锡铜矿、大顺窿铜砷矿。

国土资源大调查以来，大义山地区地质找矿取得了突破性进展，新发现了岩体型锡矿新类型，评价了三处大中型锡矿产地，一处中型铅锌矿产地。据2003年提交的《湖南阳明山-大义山锡锑铅锌矿评价报告》，经中国地调局评审认定。师茅冲(大型)、藤山坳(中型)、狮形岭(中型)锡矿和瑶棚铅锌矿(中型)共获333+3341资源量锡210266t，铅+锌101754t(铅48898t,锌52856t)。各矿区资源量估算结果详见表1。

综观上述地、物、化、遥及矿产分布等特征，充分说明大义山地区是寻找锡铜铅锌矿的找矿远景区，具有巨大的找矿潜力和资源远景。硼矿和硅灰灰石矿仍有一定的潜力，大义山外接触带大理岩化强烈，形成了大面积的大理岩(重质碳酸钙新型矿种)、白云质大理岩(镁质大理岩)。

表1 各矿区资源量估算结果

4 成矿地质条件及控矿因素

大义山处于南岭锡多金属成矿带中段北缘，数条多期活动的基底断裂(断隆)带在区内相互交汇、相互影响，其中郴州-邵阳北西向构造带和阳明山-大义山东西向断隆带对区内的地质发展史、各时代沉积相演化、岩浆活动与成矿起着重要的控制作用。

区内地层发育齐全，其中由震旦纪—奥陶纪地层组成的基底地层，隐伏于深部8～13km处的前震旦纪地层(“转生矿源层”，富含W、Sn、Pb、Zn、Sb、Au等主要成矿元素)之上，在成矿作用上可视为屏蔽层，是破碎带热液充填型铅锌矿、石英脉型锡矿的赋矿围岩之一；广泛发育的泥盆纪-三叠纪碳酸盐岩地层，对锡、铅锌矿成矿有利，是区内裂控型、似层状锡石硫化物型、矽卡岩型锡多金属矿和矽卡岩型、热液交代-充填型、沉积改造型铅锌矿的主要赋矿层，大义山岩体接触带分布的大顺隆、万金窝、绿紫坳、瓦文等锡多金属矿、黄毛江铅锌矿就产于此层中。地层的控矿作用主要表现为：古老基底碎屑岩地层是最初的矿源层；盖层(泥盆纪—三叠纪)地层中碳酸盐岩化学性质活泼，有利于各种交代型矿床的形成，其中黄公塘组还是沉积改造型铅锌矿的主要矿源层。赋矿围岩为碎屑岩类时，多形成热液充填型矿床。

区内构造以加里东-燕山期构造最为明显。其中，加里东期、印支期构造具有控岩、控相、控矿作用；燕山期构造与成矿关系密切。总体而言，①断隆带控制了矿带的展布。阳明山-大义山基底断隆带不仅控制了岩浆的侵入活动，而且也控制阳明山-大义山锡锑铅锌多金属矿带的展布，二者均呈近东西向断续延展。②隆起区及深断裂的交汇部位形成矿化集中区，特别是郴州-邵阳北西向隐伏深断裂带上的大义山地区和留书塘矿区，矿化更强。③盖层构造中的区域性断裂的主动盘及背斜部位是矿床的有利就位场所，如留书塘铅锌矿处衡阳断陷盆地西缘区域性断裂的上升盘一侧；水口山铅锌矿处烟竹湖复背斜北倾伏端。大义山岩体周边的区域性断裂及背斜控矿作用更加明显，如师茅冲锡矿处西岭圩背斜南倾伏部位等。④区域性构造派生的次级构造是矿脉(体)就位的有利场所——容矿构造。大义山地区脉状锡矿均产于“大义山式断裂”构造体系派生的各方向组次级剪性(或先剪后张)断裂、裂隙中。从而构成了深断裂控矿-区域性断裂导(配)矿-次级断裂容矿的构造成矿配套系统。

区内岩浆活动强烈，主要为印支期及燕山期侵入的复式花岗岩体，成因类型属陆壳重熔型花岗岩类，其中SiO2大于73%的偏-超酸性花岗岩对铌钽钨锡成矿有利，而SiO2小于70%的偏中性花岗岩对铅锌成矿有利。燕山期岩浆活动是区内的主要成矿活动，其内生金属矿产特别丰富，种类繁多。

总之，大义山地区在区域上处于巨大的锡多金属成矿带上，成矿物质丰富，对成矿有利的地层广布；构造复杂，活动期次多，控矿作用明显，为成矿提供了良好的动力和空间；岩浆活动频繁且强烈，为成矿提供了足够的热动力、汽水热液和部分矿物质，成矿地质条件优越。

5 找矿标志

区内矿种较多，不同的矿种、不同的矿床类型都有着不同找矿标志，现以锡矿为例说明之。

5.1 地质标志

区内锡矿成因类型，成矿地质条件各有差异。以其共性为主，总结找矿标志如下：

1)偏酸性-超酸性“S”型花岗岩体。其中汤市铺超单元对锡矿成矿最有利，蚀变花岗岩体型锡矿仅产于介头单元(细粒花岗岩)中。

2)岩体内及其缓倾斜内外接触带。

3)岩体内水平层节理发育地段是寻找蚀变花岗岩体型锡矿的有利标志。

4)次级断裂是脉状锡矿良好的容矿空间，其产状急剧变化、分枝复合、叠加改造地段是厚大富矿体产出部位。

5)泥盆-石炭纪碳酸盐岩是矽卡岩型、裂控型锡矿地层标志。

5.2 物化探标志

1)水系沉积物测量的W、Sn、F、Cu、As为主的综合异常区是寻找矿化地段的标志。

2)岩石测量W、Sn、F为主的综合异常是圈定矿(化)体的重要标志。

3)锡石、黑钨矿为主的重砂异常是寻找矿化地段的标志。

4)磁异常是寻找矽卡岩型锡矿的物探标志。

5.3 围岩蚀变标志

1)赋矿围岩为硅铝质岩石(花岗岩)时，围岩蚀变为云英岩化、黄玉化、锂云母化、金属硫化物化、萤石化、电气石化、绿泥石化、硅化等。

2)赋矿围岩为碳酸盐岩时，围岩蚀变为硅化、矽卡岩化、金属硫化物化等。

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