湖南锡田成矿远景区锡矿找矿突破与找矿标志的建立——湖南锡田地区锡铅锌多金属矿远景调查成果

伍式崇，余阳春，曾桂华，朱浩锋

(湖南省地质矿产勘查开发局四一六队，湖南 株州 412007)

“湖南锡田地区锡铅锌多金属矿勘查”为中国地质调查局2007年批准的国土资源大调查项目，所属计划项目为“南岭地区锡多金属矿调查评价”，为2002—2007年度实施的“湖南诸广山—万洋山地区锡铅锌多金属矿评价”国土资源大调查项目的延续。 本文主要阐述项目在矽卡岩型成矿理论的指导下，结合工作区地质特征进行了创新，全面开展了工作区矿产地质调查、矿区评价、勘查示范、靶区验证、综合研究等工作，首次建立了锡田地区钨锡矿床的成矿模式，在湘东锡田地区找到了超大型钨锡矿床。实现了找矿理论、成果的重大突破，生产应用效果突出，产生了良好的经济社会效益。

1 建立成矿地质模型

矿区出露地层成矿元素(Sn、W、Cu、Pb、Zn)的丰度(表1)在泥盆系中上统岩层中，除Sn含量普遍较高和佘田桥组W较高外，其余普遍偏低，表明地层中只有Sn较为富集，为区内锡矿提供了部分成矿物质。锡田岩体的侵位与锡多金属矿的形成之间存在明显的成因联系，其除了提供热源外，还提供了大量成矿物质，这一点可从锡田复式岩体Sn、W等成矿元素明显富集予以体现，说明岩体既是成矿作用的围岩，也是提供主要成矿物质来源的成矿母岩。随着岩浆向上迁移，岩浆不断发生结晶分异。由于岩浆本身的热动力，使周围地下水受热并加入到岩浆热液中，同时造成地层中成矿物质的活化及向流体中迁移，从而丰富了热液中的成矿物质，岩浆中大量挥发分(如F、B、H2S)等有助于形成各种稳定的配合物，对矿物质的迁移起到了重要作用，当热液沿裂隙渗透并与围岩发生交代作用后，以锡为主的各类金属配合物由于平衡条件被破坏而发生解体，并在一定的物化条件下，于碳酸盐岩层间滑动断裂带内、岩体与围岩接触部位结晶沉淀，形成矽卡岩型矿床。在受构造控制的碳酸盐岩块附近形成构造-矽卡岩复合型矿床。同时，由于岩浆活动的多期性及构造运动的持续性，在早期岩体的断裂带中形成蚀变破碎带型矿床，在岩浆冷凝收缩产生的裂隙中形成云英岩脉型矿床(如桐木山、荷树下等)。而岩浆多次活动和叠加，又使矿脉更加富集。

表1 锡田地区沉积岩微量元素丰度(wB/10-6)

综合应用勘查地质学、矿床学、岩浆岩石学、固体地球物理学及成矿地球化学等多学科的原理和方法，在系统、深入研究矿区成矿地质特征、成矿规律的基础上，建立了该区的成矿模式(图1)[1,2]，提出在岩体凸出部位找云英岩型、岩体凹部及侧凹部位找矽卡岩型钨锡矿的理论，经深部工程验证取得了极好的找矿成果。

图1 锡田矿区钨锡多金属矿成矿模式图

2 提出锡田“三位一体”控矿模式

锡田矿区锡多金属矿床成矿作用主要是岩浆热液成矿作用，岩浆的多次活动是锡多金属矿形成的主要控制因素之一，它为成矿提供了巨大的能量和充足的成矿物质；其次是各种构造活动为成矿热液的运移和沉淀提供了良好的通道和场所；不同的地层和岩性对成矿的类型提供了选择的环境条件。

2.1 区域地层及岩性

锡田地区出露地层主要由泥盆系至中三叠统所组成，沉积建造序列从泥盆纪的碎屑岩开始，向上过渡为碳酸盐岩建造、硅质岩建造、含煤建造、硅质页岩建造，至中三叠世的海相泥质碳酸盐岩建造。上三叠统至古、新近系主要为碎屑岩建造，仅分布在中生代坳陷盆地之中。

区内锡多金属矿床赋矿围岩的时代和岩石类型比较广泛，其中包括元古宙、古生代、中生代各类岩石。容矿围岩性质不同对矿体的产出类型有一定影响。当成矿岩体定位于碳酸盐岩为主的岩类中，则多形成矽卡岩型或云英岩-矽卡岩复合型矿床或热液脉型锡矿床；当成矿岩体定位于硅铝质岩石(包括岩浆岩)为主的岩类中，则主要形成云英岩型矿床或热液脉状矿床。

区域地层中钨、锡、铅、锌等主要成矿元素含量较高，地层具有提供部分成矿物质的条件。

2.2 构 造

茶陵—郴州—临武—大宁结合带拼贴断裂控制着区内最重要的一条北东向以锡为主的锡多金属矿带的分布，区内大多数以锡为主的锡多金属矿床或矿化集中区主要分布在该断裂带附近或两侧，如：茶陵邓阜仙—锡田矿化集中区，郴州一带的香花岭、骑田岭、荷化坪、柿竹园、瑶岗仙等大中型以锡为主的锡多金属矿床，九嶷山大坳一带的矿化集中区，姑婆山一带的矿化集中区，它们均分布在该断裂带附近或两侧。同时该断裂控制了区内锡田岩体和邓阜仙复式花岗岩体的侵位，为导岩、导矿断裂。

锡田矿区发育有NE向与NW向构造(图2)，其叠加复合部位控岩控矿。具体而言，NW向构造控制了锡田岩体的分布，其次级近于平行的断裂往往充填有构造蚀变岩型锡铅锌多金属矿。NE向构造表现为两个方面：一是岩体两侧的严塘复式向斜和小田复式向斜均主要由泥盆系碳酸盐岩组成，地层岩性本身化学性质活泼，加上构造运动的影响，有利于成矿热液在背斜轴部和向斜洼底沉淀，从而形成较好的锡多金属矿床。另一方面，NE向断裂构造为成矿热液的运移提供了良好的通道，有利于矿液沿岩体接触面构造及断裂两侧的矽卡岩层间破碎带充填，从而形成矽卡岩型锡多金属矿床；同时，断裂构造中残留的大的碳酸盐岩岩块在岩体侵入时，更易形成构造-矽卡岩复合型矿术。

图2 锡田矿区不同方向构造运动方向及其赤平投影

2.3 岩浆活动

南岭地区大规模金属成矿作用(如W、Sn、Bi、Mo等金属)与燕山期的酸性岩浆侵入活动有密切的成因联系。其次，印支期岩浆活动也形成了少量锡多金属矿床，但规模较小。也就是说，这两期花岗岩岩浆的热液活动是本区各类锡矿床的最主要的控制因素。

2.3.1 岩体与矿床的空间关系

在空间上，与花岗质岩体有关的锡等多金属矿床主要分布在岩体内、外接触带及其附近，矿床的展布方向和排列形式也与这些岩体相同。岩浆热液的活动及成矿作用与构造的发展和演化一致。矿化强度与不同侵入期次的控矿岩体吻合。矽卡岩型矿床常常产于花岗岩与泥盆系不纯碳酸盐岩的接触带及其附近。蚀变矿化强度受岩体形态、产状等的控制。在岩体内弯及缓倾斜接触交代的矽卡岩化和矿化较强，有的矽卡岩本身就是矿体，矿体与岩体直接接触。总体上，岩体形态复杂地段矿化尤为发育。石英脉型锡矿床主要产在成矿花岗岩外接触带地层中，部分位于岩体内。规模一般不大，而且常常与其他类型矿床伴生。矿化沿围岩地层中具有一定规模的裂隙构造充填。脉状含锡云英岩主要发育在花岗岩内或围岩的裂隙中(锡田荷树下)。破碎带蚀变岩型锡矿床受岩体与构造的双重控制，相对而言，构造的控制作用更明显。矿体产在岩体内的断裂破碎带中。

由岩体向外矿床类型由云英岩型及部分高温石英脉型-构造矽卡岩复合型-矽卡岩型。矿物组合由W、Sn、Mo、Bi向Cu、Pb、Zn演化，并具有上锡下钨的特点。

2.3.2 岩体与成矿的时间关系

区内构造岩浆活动频繁。成矿岩体为多期次岩浆活动形成的复式岩体，成岩时代以燕山早期为主。主体印支期岩性常常为斑状黑云母二(钾)长花岗岩，它们导致矽卡岩的形成和钨、锡等元素的初步富集；燕山早期为细粒花岗岩，出现了较强的W、Sn矿化，并导致早期矽卡岩矿体发生叠加，从而形成了区内主要钨锡多金属矿床。

2.3.3 花岗岩成因类型与成矿的关系

锡田岩体为铝质A型花岗岩，与钨锡多金属矿床成矿关系密切，且有间接证据表明岩体形成过程中可能有幔源物质的加入，从而为成矿提供了丰富的物质来源。

综上所述，锡田矿区成矿控制的因素是岩浆活动、构造、岩性地层三位一体成矿控矿。岩浆活动起主导作用，因为它担负了成矿物质的重熔集散，结晶分异作用过程中的转移聚集，岩浆与围岩的接触交代，渗滤交代矿化，岩浆期后气成热液充填交代矿化等一系列成矿作用过程。构造空间、围岩条件是形成不同矿床矿石类型和矿化富集的环境条件。岩浆活动的多期次多阶段性，成矿作用的脉动性，多阶段性，多期多阶段矿化叠加是矿化富集的重要因素。

3 重新划分了锡田岩体的成岩时代

1∶20万攸县区调资料将锡田岩体主体划为燕山早期，补体划分为燕山晚期。本次研究对原认为属于燕山晚期细粒含斑花岗岩进行锆石SHRIMP U-Pb年龄测定，获得反等时线谐和年龄值为(147±2.7) Ma，结合同期进行的相关区调及研究项目，将锡田岩体重新进行了划分，认为锡田岩体可分为3期：第一期(主体)为印支期(228.5±2.5) Ma、(230.4±2.3) Ma；第二期(补体)燕山早期(155.5±1.7) Ma；第三期(晚期侵入体)也为燕山早期(147±2.7) Ma[3-5]。

4 计算锡田地区资源量

在矽卡岩型成矿理论的指导下，结合工作区地质特征进行了理论创新，成功运用了地、物、化、遥相互匹配、相互衔接、互为依据的综合找矿方法，新发现山田矽卡岩型钨锡矿、鸡冠石钨多金属矿等5处矿产地，圈出11处找矿远景区。对南部锡田矿区和北部邓阜仙矿田8处具有较好找矿前景的矿产地进行了评价，在锡田矿区发现垄上、晒禾岭、桐木山、山田4处大型钨锡多金属矿，邓阜仙矿田发现鸡冠石1处中型钨锡矿，以及风米凹等3处具中型规模潜力的钨锡矿，累计探求332+333+334资源量Sn+WO330.18万吨，其中332资源量Sn 2 811.95吨、WO36 146.16吨，333资源量Sn 29 920.58吨、WO324 393.08吨，334资源量Sn 145 584.95吨、WO392 919.78吨。勘查示范工作已于2011年4月提交了《湖南省茶陵县锡田矿区垄上矿段锡矿详查地质报告》，且通过了矿产资源储量评审(国土资储备字[2011]225号)，垄上矿段探求资源量(332+333)Sn 5 066.74吨、WO311 830.03吨，其中控制的内蕴经济资源量(332)Sn 2 137.77吨、WO36 004.09吨。

5 确定锡田地区找矿标志

矿区的综合找矿标志主要有以下8种。

5.1 地层标志

与成矿岩体接触的中泥盆统棋梓桥组是寻找矽卡岩型钨锡矿的重要地段，而上泥盆统锡矿山组下段不纯碳酸盐岩地层则是寻找矽卡岩型锡矿的重要地段。

上泥盆统佘田桥组碎屑岩是含钨锡石英脉矿床的主要控矿层位，其中NE—NNE向断裂破碎带有进一步找矿的价值。

5.2 构造标志

矿区NE向褶断带控制矿带的分布，而其伴生的次级断裂、层间破碎带、层间剥离、背斜轴部的虚脱部位及张扭性裂隙带则是矿脉赋存的有利部位。

花岗岩体与中、上泥盆统碳酸盐岩的接触带，特别是岩体凹陷、侧洼或缓倾斜面，往往是厚大矽卡岩型钨锡多金属矿体的富集部位。同时，外接触带层间破碎带亦是钨锡多金属矿体的主要富集场所。

岩体附近碳酸盐岩中，节理、裂隙、层理、劈理等小构造发育地段，有利于热液的渗滤交代，其矿体往往较富。

岩体接触面构造由陡变缓处，为成矿热液的有利沉淀场所，如民访调查中在锡田矿区垄上矿段4线一带在由陡变缓处见块状黑钨白钨矿石，而在垄上矿段MC24中，其Sn品位明显变富，且锡石粒径变粗。

构造蚀变岩型锡多金属矿脉发育于区域性断裂旁侧的次级断层，如晒禾岭矿段牛形里一带1、2、3号脉。

5.3 岩浆岩标志

含成矿元素丰度高的燕山早期酸性花岗岩的存在，是形成富钨锡矿的首要条件。

燕山早期细粒花岗岩与印支期斑状花岗岩接触带附近出现似伟晶岩及晶洞发育、云英岩化强烈、碱交代强烈、萤石和电气石等矿物是寻找石英脉-云英岩型钨锡多金属矿产的的有利地段，如矿区荷树下、桐木山等钨锡多金属矿脉密集带。

5.4 矿化蚀变标志

区内矿(化)体附近均有明显的蚀变，多种蚀变叠加，是矿化富集的重要标志。一般而言，大理岩化、矽卡岩化与钨锡矿化紧密相关，而硅化、黄铁矿化与铅锌矿化关系密切。

矽卡岩有时本身就是矿，它可以作为直接找矿标志。

云英岩化与矿化关系密切。接触带部位出现云英岩化花岗岩，其矽卡岩型矿体往往较富，且其本身亦含矿(如垄上矿段14线ZK1401、16A线ZK1604和ZK2005均叠加有蚀变(云英岩化)花岗岩型矿体)，蚀变越强，矿化越好。云英岩同时可作石英脉型、云英岩型锡多金属矿的直接找矿标志[4]。

萤石常与钨锡共生，强烈萤石化可作为寻找此类多金属矿的标志。绿泥石化蚀变是寻找破碎带蚀变岩型锡矿的重要标志。

5.5 物探标志

重力负异常可以指示一定规模的隐伏岩体存在的位置，从而为寻找隐伏的钨锡多金属矿体提供间接依据。

航磁或地磁的强大异常或弱的跳跃异常场，再结合地质规律能为寻找矽卡岩型钨锡多金属矿床提供依据，如“湖南诸广山—万洋山地区锡铅锌多金属矿评价”大调查项目在垄上矿段北部进行的1∶10 000高精度磁测，根据异常施工的浅表工程均见到了较好的矽卡岩型、构造-矽卡岩复合型钨锡工业矿体。

5.6 化探标志

钨、锡土壤地球化学异常发育、异常强度高、浓集中心和梯度变化明显，异常元素组合(W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn)齐全、范围大的地段，多为矿致异常，是寻找钨锡多金属矿的绝佳地段。

在排除干扰异常和保持自然景观的条件下，土壤化探异常地段是寻找矿化带和矿脉的最有效找矿标志。

5.7 重矿物标志

锡田地区重砂异常发育，主要矿物有黑钨矿、白钨矿、锡石等，用重砂测量方法圈出的异常区可以直接指示找矿方向，异常区的主要矿物一般为区内的主要矿种。

5.8 地形标志

区内花岗岩为较高的山区，而碳酸盐岩地层因其易风化，往往形成较平缓的洼地。因此，地形由陡变缓处，往往为岩体与碳酸盐岩的接触带部位。

6 结 论

锡田地区锡铅锌多金属矿勘查工作以锡田矿区矽卡岩型、构造-矽卡岩复合型、云英岩型钨锡多金属矿重点开展工作。全面开展了工作区矿产地质调查、矿区评价、勘查示范、靶区验证、综合研究等工作，生产应用较好，取得了良好的社会经济效益。取得的主要经验有：①有效的找矿方法和手段是找矿突破的重要途径；②全面综合找矿全面评价各矿区远景。取得的主要教训有：①局部地段矿体形态产状变化研究不够深入；②矿体赋存规律、控制因素的综合研究应该加强。

参考文献：

[1] 伍式崇,洪庆辉,龙伟平,等.湖南锡田钨锡多金属矿床成矿地质特征及成矿模式[J].华南地质与矿产，2009，(2):1-6.

[2] 杨晓君,伍式崇,付建明,等.湘东锡田垄上锡多金属矿床流体包裹体研究[J].矿床地质,2007，(5):501-511.

[3] 伍式崇,龙自强,徐辉煌,等.湖南锡田锡钨多金属矿床成矿构造特征及其找矿意义[J].大地构造与成矿学,2012，36(2):217-226.

[4] 伍式崇,罗洪文,黄韬.锡田中部地区锡多金属矿成矿地质特征及找矿潜力[J].华南地质与矿产,2004，(2):21-26.

[5] 伍式崇,龙自强,曾桂华,等.湖南锡田地区锡铅锌多金属矿勘查主要进展及找矿前景[J].华南地质与矿产,2011，(2):100-104.