湖南资兴张家垄钨矿床地质特征及找矿前景分析

郭爱民

（湖南省地质调查院，长沙 410011）

湖南资兴张家垄钨矿床地质特征及找矿前景分析

郭爱民

（湖南省地质调查院，长沙 410011）

湖南资兴市张家垄钨矿是在开展湖南桂东地区矿产远景调查工作中新发现的矿产地，矿脉产于志留纪粗中粒（少）斑状黑云母花岗闪长岩和震旦系下统正圆岭组浅变质石英砂岩中，受北西向断裂控制，共有钨矿脉11条，成组成带分布。矿石类型主要为石英脉型白钨矿石。通过分析研究区内成矿地质背景及对矿床地质特征剖析的信息，认为张家垄钨矿具有寻找中-大型规模的钨资源的前景。

矿床地质特征；找矿前景；张家垄钨矿；湖南省资兴市

资兴市张家垄钨矿行政隶属于资兴市青腰镇管辖，处于1：5万国际分幅G49E013023青市幅范围内。地理坐标为：东径113°34′ 30″～ 1 13°38′ 30″；北纬25°56′ 30″～ 2 5°58′ 30″，面积25 km2。

区内交通较方便，从郴州市沿郴州-资兴高等级公路行30 km到达资兴市鲤鱼江；从鲤鱼江沿322省道行46 km到达何家山；再沿何家山-青腰镇公路行11 km到达青腰镇，从青腰镇沿乡村公路可到达工作区。

1 区域地质背景

该区位于南岭纬向构造带中段北缘，湘东南加里东褶皱隆起带的中南部，炎陵-蓝山NE向构造岩浆岩带与NW向汝城-安仁-桃源构造岩浆岩带交汇部位的南侧，是湘南地区资兴-宜章成矿带的组成部分（图1）。

区内出露地层有震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系以及第四系。其中以震旦系、寒武系、泥盆系地层最为发育。震旦系-寒武系主要为一套厚度巨大的区域浅变质复理石、类复理石砂、泥质碎屑沉积物，是裂隙充填型钨锡矿床的主要赋矿围岩。奥陶系分布于北部，面积狭小，主要为一套浅变质的细粒石英砂岩、含长石英砂岩、砂质板岩、炭质板岩、硅质岩、硅质板岩、硅质炭质板岩等。泥盆系主要分布于中部、西部及南部，由滨海相碎屑岩和浅海相碳酸盐岩组成，与下伏地层呈角度不整合接触。浅海相碳酸盐岩是接触交代型、交代充填型钨锡矿的有利围岩。石炭系主要分布于西部及南部，为一套浅海相灰岩沉积和滨海相碎屑沉积。二叠系主要分布于西部，二叠系除底部为碳酸盐岩组成外，大部分为台盆相硅质岩及滨海相砂页岩沉积。三叠系主要分布于西北部，为海陆交互相碎屑岩和碳酸盐岩沉积，与下伏地层呈不整合接触。侏罗系主要分布于北西部及南部，分布面积狭小，为一套内陆湖泊相-沼泽相含煤建造，与下伏地层呈不整合接触。白垩系分布北西和南西部，为一套内陆湖泊相沉积，与下伏地层呈不整合接触。

区域上与金属矿产成矿有关的层位主要为震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系等。

区内构造活动强烈，从加里东期至印支、燕山期都有活动，并且具明显的阶段性和继承性。加里东期基底由震旦系、寒武系组成，形成由近EW向，NW-NWW向复式背向斜及断裂构成基底构造格架，燕山期主要形成NNE、NE向侏罗山式褶皱及断裂构造。

由于地壳运动的多旋回性，伴随着多期次、多阶段岩浆活动，形成了不同时期的岩浆岩。从加里东至燕山晚期，均有不同程度的岩浆侵入活动，尤其在燕山期岩浆活动特别强烈，致使大部分酸性岩浆岩形成了复式岩体。区内岩浆岩分布较广，岩石类型较复杂，以酸性岩为主，局部有中酸性-基性岩类出露，主要侵入体有诸广山、彭公庙、九峰、宝峰仙、雷公仙岩体等，区内岩体岩石中微量元素含量普遍高于维氏值，特别是W、Sn、Bi、Cu、Au等成矿元素高于维氏值的几倍～几十倍，岩体侵位时，常伴有较强的矿化作用，形成了区内丰富的矿产资源。

区内岩石受各种变质作用的影响，变质和蚀变现象较普遍，且种类较多。计有绢云母化、绿泥石化、钾长石化、云英岩化、矽卡岩化、大理岩化、角岩化、硅化、电气石化、萤石化等，各种蚀变常互相重叠。

图1 张家垄矿区区域地质矿产略图Fig.1 Simplified regionalgeologicalmap of Zhangjialong deposit

区域内岩浆活动频繁，特别是燕山期的岩浆活动为成矿提供了丰富的物质来源，异常发育的褶皱、断裂构造为矿液的运移和富集提供了有利场所。目前已发现矿产有钨、锡、钼、铅、锌、铜、铁、金、银、铍、砷、铌钽、稀土矿、煤、钾长石、萤石、水泥灰岩、高岭土等18种，以有色金属矿产钨、锡为主。已发现具中型规模以上的矿床有7处、小型5处，还有矿（化）点16处。除探明的圳口钨矿、杨梅坑钨矿等中型矿床外，近期又发现了竹园里、许家山等一批具大型找矿前景的钨、铅、锌、银多金属矿产地。区内具有较好的找矿潜力。作为本区优势矿种的钨矿床多分布在花岗岩体及其内外接触带中，其成因与岩浆活动密切相关，矿床类型主要有矽卡岩型钨矿、构造破碎带型钨矿、石英脉型钨矿、层控型钨矿、蚀变岩体型钨矿等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露的地层为震旦系和寒武系。震旦系地层分布较广，约占工作区面积52%，主要出露有下震旦统正圆岭组和上震旦统丁腰河组。寒武系下统香楠组仅在区内F1～F3断层之间的凉亭坳向斜和张家向斜核部出露，面积约占工作区面积12% (图2)。

下震旦统正圆岭组（Z z）：为灰绿色浅变质中厚-厚层细-中粒石英砂岩、长石石英砂岩夹灰绿色板岩、砂质板岩，并有紫红色板岩、灰绿色-紫红色硅质岩、含铁硅质岩、凝灰质含砾石英砂岩、含砾板岩。

上震旦统丁腰河组（Z dyh）：为浅灰色、灰白色薄层状硅质岩夹黄绿色、灰绿色粉砂质板岩。

下寒武统香楠组（Єx）：为黑色浅变质中厚-厚层状细粒石英砂岩、长石石英砂岩夹黑色板岩、炭质板岩。

图2 资兴市张家垄钨矿点地质略图Fig.2 Simplified geologicalmap of Zhangjialong tungsten deposit in Zixing city,Hunan province

2.2 岩浆岩

区内出露的岩浆岩为中志留世粗中粒斑状黑云母花岗闪长岩，分布于北部，面积约占工作区面积36%，属彭公庙花岗闪长岩基的一部分，为中志留世第一侵入次（S2γδa），岩性主要为粗中粒斑状黑云母花岗闪长岩，局部为细或中-细粒黑云母花岗闪长岩或黑云母二长花岗岩。岩石组分色率较低(平均10.8%)，部分黑云母为自形程度较好的板状大片，片径2～4mm。斜长石成分为中长石，比较稳定，斜长石环带中心的牌号为An 39～45，边部为An 21～34。钾长石斑晶呈板柱状，2V值为64°～77°。重矿物主要由钛铁矿、锆石、褐帘石、斜黝帘石、榍石、磷灰石和白钨矿等组成。岩石中SiO2(65.56～67.03)%，K2O＞Na2O，铝饱和度（A/CNK）＞1，属过铝质花岗岩。组合指数σ＜1.8，岩石属钙性-钙碱性系列花岗岩。微量元素含量和维氏花岗岩平均值相比较，绝大多数偏高，一般高出1～8倍±；其中W、Bi、Cu等高出3～120倍，Sc特高，高出维氏值100～160倍；Sr、Ba、Zr、Be等元素较低，一般低1～6倍，Cl低2～24倍；其它元素则与维氏值相当或略低。

岩体与震旦系呈侵入接触，接触界线弯曲，接触面倾向围岩，倾角较缓；岩体相带分异不明显。

2.3 构造

区内构造比较发育，褶皱构造主要见凉亭坳向斜、张家向斜。

凉亭坳向斜：分布于南西部，轴向SE，核部地层为香楠组（Єx），两翼分别为丁腰河组（Z dyh）和正圆岭组（Z z）。

张家向斜：分布于北西部，轴向SE，核部地层为香楠组（Єx），两翼被F1、F2断层破坏，地层出露不全。

区内断裂构造发育，按断层的走向可以分为三组。即近EW向、NW向和NNE向。其中近EW向断裂规模大，有的为区域性断裂的一部分，而NW向断裂很发育，数量多，是区内重要控矿、容矿构造。

2.4 围岩蚀变

因受区域变质作用及岩浆热力的影响，区内岩石蚀变比较普遍，蚀变种类比较多。见有云英岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、角岩化等蚀变现象。其中，云英岩化、硅化与钨矿化关系密切。

3 水系沉积物综合异常特征

区内有AS9、AS10水系沉积物综合异常（图3）。AS9乙1类异常，面积为5.1 km2，呈葫芦状分布；异常主要元素为Bi、W、Mo、Cu组成，次要元素为Ag、F、 As、Au、Sn。Bi、W、Mo、Cu异常强度高，呈三级浓度带分布，其中W最高值为720.0×10-6，Bi最高值为140.6×10-6，Sn最高值71×10-6。

AS10甲1类异常，面积为17.2 km2，异常元素主要为W、Bi等，其次为Ag、As、Mo、Pb、Cu、Zn、Sn，W、Bi的三级浓度带分布于岩体内外接触带与钨矿点上，其中W最高值为1700×10-6，Bi374.7×10-6，Sn 117×10-6，Mo 26.5×10-6，单元素异常重叠性好，异常浓集中心明显。

通过土壤剖面测量和岩石剖面测量，对AS9、AS10综合异常开展了异常检查工作，异常区各类岩石元素平均含量列入表1中。

图3 AS9、AS10综合异常图Fig.3 Compositeanomalymap of No.As9 and As10 geochemicaldistrict

表1 张家垄钨矿（AS9-AS10）各类岩石中元素丰度表Table 1 Elem entabundance of various rocks in Zhangjialong tungsten deposit w B×10-6

岩石剖面测量结果表明：

⑴ 区内花岗闪长岩W、Bi、Sn、As、Ag比世界花岗岩高3～430倍，表明它是富集W、Bi、Sn元素的，可为成矿提供丰富的物质来源。

⑵ 区内未受矿化的岩石（黑云母花岗闪长岩、硅化砂岩、砂质板岩、石英脉、砂岩与砂页岩）W、Bi、Sn、As、Ag、Cu含量是全区水系沉积物背景值的0.6～7.1倍，相差不大。

⑶ 区内含钨矿化石英脉、含钨矿化碎裂花岗岩是主要的矿化体，其W、Bi、Sn、Cu、Ag含量显著地增高，是全区水系沉积物背景值的3.4～980倍。尤其含钨矿化石英脉中W、Bi、Sn、Cu、Ag含量比含钨铜矿化碎裂花岗岩更高。

⑷ 区内矿化岩石中元素组合与水系沉积物异常元素组合一致，表明异常为矿致引起。

土壤剖面测量共获得2个土壤综合异常，以张家垄AP1异常规模最大，强度最高，浓集中心明显，元素组合齐全，其参数统计及特征见表2。AP1异常规模大，与1：5万水系沉积物异常形状相似，分布面积大，强度高，浓集中心很明显，W、Bi异常浓度中心与1、2、3号矿脉相吻合，以W＞160×10-6圈出的异常内带达0.6 km2，其宽度为500m，有两处采矿矿硐在W异常内带中，该异常具有很好的找矿价值。AP2异常仅反映风车坳附近钨矿化情况，与已知5号矿脉有关。

表2 张家垄钨矿AP1、AP2土壤异常特征Table 2 Geochem icalanomaly characteristicsof AP1,AP2 of Zhangjialong tungsten deposit

4 磁异常特征

区内有C15磁异常，异常强度较高，△Tmax=90 nT，△Tmin=-200 nT；梯度变化较大，正负异常均具多个中心。通过高精度磁测剖面测量对C15磁异常开展了检查工作，其查证结果表明：

（1）原△T异常是存在的，且异常强度较高，分布范围广。

（2）区内磁异常以负异常为主，一般为-n×10 nT，分布范围广，其强度较高的区域分布在工作区西南部回垄上-黎家以北一带，△Tmin=-242 nT；△T正异常只在工作区中东部野猪窝及其东南一带有分布，但其强度较高，△Tmax=204 nT。

（3）磁异常与地层、岩浆岩之间无明显的关联性。

（4）中西部荒田勇上的钨矿体与磁异常无明显特征关系；中东南部桐子排一带的钨矿体及中东部野猪窝以南的钨矿体主要分布在△T正负异常交界部位。

5 矿床地质特征

区内有钨矿脉11条（见图2、表3），受NW向断裂控制，成组成带分布。1、2、3、9、10、11矿脉产于中志留世第一次侵入（S2γδa）粗中粒斑状黑云母花岗闪长岩中的NW向断裂中，1矿脉距3矿脉400～600m，3、9、10、2、11矿脉，平行产出，间距30～100m。4、5、6、7、8矿脉产于下震旦统正圆岭组浅变质石英砂岩中的NW向断裂中。

矿脉长400～1750m，产状倾向15°～30°或175°～220°，倾角较陡为70°～85°，个别如3矿脉局部为45°。单工程WO3品位0.022%～1.313%，水平厚度0.05～9.55m，详见表3。圈定矿体长240～1 400m，水平厚度0.30～2.73m，WO3品位0.115%～0.918%，矿床品位0.343%。

矿石中矿物成分较简单。主要矿石矿物为白钨矿、黑钨矿，次为少量黄铁矿、毒砂、铁闪锌矿、辉钼矿、辉铋矿、褐铁矿；脉石矿物主要为石英、长石，次为黑云母、绢云母、绿泥石以及少量的变质矿物。

矿石的结构主要有：自形晶结构、半自形、他形晶结构、交代结构、包含结构、填隙结构及压碎结构等。

矿石的构造主要有：细脉浸染状构造、星点状构造、网状构造、团块状构造及角砾状构造等。

矿石类型主要为石英脉型白钨矿石（照片1，2）、石英脉型白黑钨矿石、构造蚀变带白钨矿石、云英岩型白钨矿石。

照片1 石英脉型白钨矿石照片Photo 1 Photom icrograph of quartz-vein type ore

矿石中主要有益组分为WO3，单样WO3最高1.313%，最低0.045%，矿床平均品位为0.343%。根据化学分析及岩矿鉴定结果，矿石中主要有益组分WO3，以白钨矿和黑钨矿的形式存在。根据化学分析结果，矿体中伴生组分为Sn，在各矿体块段中品位为0.006%～0.022%，未达到伴生组分Sn 0.03%的综合评价指标要求。

矿床成因类型为与岩浆岩有关的高温热液裂隙充填型矿床。工业类型为构造破碎带型、石英脉型钨矿床。

6 找矿前景分析

6.1 找矿标志

（1）构造标志：矿脉均受NW向断裂构造控制，NW向断裂是本区重要的找矿标志。

（2）蚀变矿化标志：围岩蚀变主要发育于断裂破碎带、石英脉中及其两侧，蚀变以云英岩化、硅化、绿泥石化、绢云母化为主，其中云英岩化、硅化与钨矿化关系密切；蚀变在地表、深部都表现明显，易于识别和追索，因此为本区找矿的间接标志。

（3）物化探异常：以异常主要元素为Bi、W、Mo、Cu，次要元素为Ag、F、As、Au、Sn的水系沉积物异常。△T正负异常交界部位。

（4）采矿老窿：由于本区植被发育、浮土覆盖严重，地表老窿是寻找含矿破碎带或矿脉的一个好的直接的找矿标志。

照片2 石英脉型白钨矿石。Photo 2 Photom icrograph of quartz-vein type ore

表3 矿脉（体）特征表Table 3 Occurrence statisticsof ore-bodies in Zhangjialong deposit

6.2 找矿前景

（1）张家垄钨矿是新发现的矿产地，区内成矿地质条件较好，矿脉分布于斑状黑云母花岗闪长岩与下震旦统正圆岭组接触的内外接触带上，产于志留纪粗中粒（少）斑状黑云母花岗闪长岩中和震旦系下统正圆岭组浅变质石英砂岩中，受北西向断裂控制；目前发现矿脉11条，圈定矿体13个，矿体规模较大，通过估算，共获3341WO3矿石量286.99×104t，WO3金属量9 834 t，具有较好的找矿前景。

（2）张家垄钨矿AS10水系沉积物综合异常（图3）范围大、强度高，单元素异常重叠性好，异常浓集中心明显，并且还延伸至矿区北东外围的金鸡-湾上-黄沙里一带，异常显示在金鸡-湾上-黄沙里一带，具有扩大远景的潜力。

（3）通过进一步工作，区内矿脉（体）的规模（延伸和延深）还可进一步扩大，也还存在在区内及外围发现新矿脉的可能。因此，有望找到一个中-大型钨矿床产地。

[1]王登红，陈毓川，陈郑辉，等.南岭地区矿产资源形势分析和找矿方向研究[J].地质学报，2007，81(7):882-890.

[2]周柏生，张国华，龚述清，等.湖南瑶岗仙矿田化探异常特征及找矿前景[J].物探与化探，2002，26(6):432-438.

[3]李水如，王登红，梁婷，等.广西大明山钨矿区成矿时代及其找矿前景分析[J].地质学报，2008，82(7):873～879.

[4]陈郑辉，王登红，屈文俊，等.赣南崇义地区淘锡坑钨矿的地质特征与成矿时代.地质通报，2006，25(4):496-501.

GeologicalCharacteristicsand Prospecting Potentialof Zhangjialong Tungsten Deposit in Zixing,Hunan Province

GUO Ai-m in
（Hunan InstituteofGeological Survey,Changsha 410011,China）

Zhangjialong tungsten deposit of Zixing,Hunan Province is a new ly discovered during the mineral deposits prospect survey of Guidong region.The ore veins occur in the Silurian coarse-medium (rare-)porphyritic biotite granodiorite and the slightly-metamorphosed quartz sandstone of lower series of Zhengyuanling Formation sedimentation in Sinian System,and subject to the control of Northwest-trending faults.There are altogether 11 tungsten ore veins,which are distributedin groups or belts.Themain ore type is quartze-vein-style scheelite.By analyzing themetallogenic background of this area and dissecting the geological features of the deposit,it proposes that Zhangjialong tungsten depositmay become a large-scale depositin future.

geological features of deposit;prospecting potential;Zhangjialong scheelite deposit;Zixing,Hunan province

P618.67

A

1007-3701(2011)02-0111-009

2011-03-07

中国地质调查局战略性矿产远景调查项目“湖南桂东地区矿产远景调查”（矿调〔2005〕12-8号）.

郭爱民（1964—），男，高级工程师，长期从事矿产勘查工作及区域地质调查.gamcz2003@163.com