湖南桃江木瓜园斑岩型钨矿床地质特征及成矿规律

唐勇明　赵乔辉　罗仕长

摘要：木瓜园钨矿发育于三仙坝处的花岗斑岩体中，斑岩体即矿化体。矿石矿物成分为白钨矿，金属矿物主要为黄铁矿，少量辉钼矿，局部可形成辉钼矿伴生矿体，偶见毒砂。岩浆期后热液是区内钨矿成矿热液主要来源。

关键词：木瓜园；斑岩型钨矿；地质特征；物质来源；成矿规律

1. 引言

华南地区是我国重要的钨锡多金属矿产集中区[1]，[2]，在湖南桃江地区即出露了一系列钨多金属矿床，近年来发现的木瓜园矿床即时其中一个代表，该矿床也是湖南省首例有望突破至大型的斑岩型钨矿床。矿区勘查程度较低，其产出的大地构造背景，矿区地质概况，矿化特征均不明晰，这对矿区的下一步找矿勘探不利。基于此本文在详细野外地质调查的基础上，刻画了该矿床的地质特征，最后总结了成矿物质来源和控矿因素，以期为后续勘探提供参考。

2. 地质背景

木瓜园钨多金属矿床位于华南安化——浏阳东西向构造带与沅江——邵阳拗陷带——结合处。区域出露地层主要有冷家溪群、板溪群，次为震旦系、寒武系、志留系及白垩系。其中冷家溪群、板溪群主要为一套浅变质碎屑岩建造，属广阔浅海相槽地沉积，是岩金等内生矿床产出和赋存的重要层位[3]。东西——南东东向多次构造运动广布全区，由一系列东西向褶皱、断裂群所组成。往西与安化——会同华夏期联合组成雪峰山弧形构造，往东伸入洞庭湖拗陷；次为北东向构造，以断裂为主，属燕山运动早期，切割桃江岩体及前述构造。区域内岩浆活动频繁，具多期次特征，形成时代有武陵中、晚、雪峰期，加里东晚期及印支期。区域矿产主要有金、次为锑、铁、锰、钨矿等。钨是本区最重要的矿种，其围岩多为冷家溪群和板溪群浅变质碎屑岩，钨矿分布在中酸性岩体内[4]。

3. 矿区地质

3.1 地层

矿区出露地层由老到新为板溪群马底驿组、冷家溪群上组及第四系。板溪群马底驿组分布于矿区中部，为矿区的主要赋矿层位。其上部主要为浅灰色、灰绿色粉砂质板岩，风化后呈灰黄色、紫红色，下部见有岩屑砂岩或长石石英砂岩，假整合于冷家溪群上组之上。冷家溪群上组分布于整个矿区，主要为粉砂质板岩、绢云母板岩等。

3.2 构造

矿区主要断裂为F2、F3，均为含金矿断裂。F2断裂，即花桥港断裂，分布于矿区中部，控制长约800米，总体走向约115°，宽0.15m～0.80m，倾向北东，倾角65°～88°，一般在80°以上，局部倒转。断裂主要由碎裂化板岩、石英脉、断层泥及少量构造角砾岩等组成，属压性断裂，断裂后期有张性作用力，多期构造活动明显。F3断裂截断F2，控制长约600m，左右宽0.2m～3.0m，一般0.2m～0.5m，局部具有、收缩膨大、分支复合现象。总体走向约60°，倾向北西，倾角56°～80°，一般60°～70°。主要由碎裂化板岩、石英脉、断层泥和少量构造角砾岩组成。矿区最大的褶皱为花港桥向斜，位于矿区中部。核部为马底驿组灰绿色、紫红色粉砂质板岩组成，两翼为冷家溪群上组。

3.3 岩浆岩

主要分布于矿区东部木瓜园一带，其次为矿区中部三仙坝一带的含矿花岗斑岩体，另外，矿区西部沿F2零星出露有花岗斑岩脉。侵入时代均为印支期。含矿花岗斑岩体主要分布于三仙坝处，沿F2分布，出露宽度约50m，长约200m，不连续出露。花岗斑岩风化较强烈，灰白色，风化后灰黄色，斑状结构，块状构造，斑晶为石英、长石，岩石蚀变较弱，主要为绢云母化、硅化、云英岩化、黄铁矿化、绿泥石化等。副矿物以锆石、黄铁矿（褐铁矿）、赤铁矿、硬锰矿、电气石为主，锐钛矿、金红石、磁铁矿、独居石较少。

3.4 变质和围岩蚀变

矿区的变质作用主要为区域浅变质作用，使原沉积的泥质岩石、碎屑岩变质成板岩、绢云板岩、粉砂——砂质板岩、变质粉砂岩、变质长石石英砂岩等。接触变质作用，主要表现为岩体围岩局部的褪色化，仅个别钻孔中见围岩具角岩化。角岩化带较窄，宽度不超过30m，局部仅数厘米至数米。角岩化粉砂质板岩主要由粒径0.02mm～0.06mm的次圆、次棱角状变晶石英粉砂屑和填隙于粉砂粒间的细片状白云母（20%左右）、黑云母（10%左右）、他形晶粒状白云石以及不透明金属矿物、电气石等组成，岩石中黑云母相对聚集状，形成微层理，构成变余粉砂状结构，变余微层状构造。

岩体蚀变主要为高岭土化、绢云母化、硅化、黄铁矿化，局部可见黄铜矿化、绿泥石化等。其中硅化与钨矿化有一定的相关性。高岭土化、绢云母化、硅化相互叠置穿插，分带不明显。

4. 矿化特征

4.1 矿体特征

钨矿体主要存在于F2南侧三仙坝花岗斑岩体中，斑岩体即矿化体；花岗斑岩体大致沿东西向F2分布，主体位于0线至4线，北侧以F2为界，往北陡倾，倾角80°～90°；南侧南倾，上陡下缓；往西岩体沿F2向西侧伏，往东收缩分叉，逐渐呈岩脉状，直至尖灭。岩体地表出露长度约200m，不连续出露。花岗斑岩呈斑状结构，块状构造，斑晶主要为长石和石英，粒径3mm～10mm，含量一般60%左右，局部含量小于20%；基质为长英质矿物，具显微晶质或隐晶质结构，经岩矿鉴定，白钨矿呈侵染状散布于基质中，或呈细脉状分布于斑岩微裂隙中。花岗斑岩蚀变发育，主要为绢云母化和硅化，钨矿化于硅化关系密切。围岩蚀变表现为局部的角岩化。

三仙坝花岗斑岩体全岩具钨矿化，矿体大致呈层状、似层状。主矿体WI：地表厚度24.82m品位0.101%，最高品位0.196%，矿体单工程品位0.066%～0.232%，矿体平均品位0.119%，样品最高品位2.046%，初步估算333资源量0.53万吨。矿区钨矿初步估算333资源量2.53万吨。

4.2 矿石特征

矿石矿物成分为白钨矿，金属矿物主要为黄铁矿，少量辉钼矿，局部可形成辉钼矿伴生矿体，偶见毒砂；脉石矿物主要为长石、石英、绢云母，局部含高岭土，偶见绿泥石、方解石。各矿物特征描述如下：

白钨矿：灰白色、米白色、淡黄色，半自形粒状，大小多0.1mm～3mm，在紫外线下发出淡蓝色荧光，多呈星点状、线脉状分布于花岗斑岩或石英脉内，在石英脉内多处脉中部。

黄铁矿：在花岗斑岩中较普遍，也是最主要的金属硫化物；黄色、浅黄色、偶见锡白色，多呈立方体自形，大小约1mm；经光谱分析结果，与白钨矿具正相关关系，为白钨矿富集的辅助标志。

辉钼矿：浅灰色，强金属光泽，硬度低，底面解理极完全，多呈鳞片状集合体，集合体多分布于石英脉边缘；裂隙面内偶见辉钼矿薄膜，薄膜较弯曲。

毒砂：锡白色，金属光泽，局部自形粒状，断面为三角形，一般为浸柒状集合体分布于石英脉内，毒砂一般与白钨矿共生，光谱分析结果表明，砷和钨呈正相关关系，是白钨矿的找矿标志之一。

矿石结构主要为似斑状结构、斑状结构、充填结构；矿石构造主要为块状构造、星点状、斑点状、浸软状构造。

5. 成矿规律

5.1 成矿物质来源

加里东期桃江岩体中含W约30ppm，岩坝桥岩体钨矿未出光谱，印支期花岗斑岩中含W约17ppm，桃江岩体、花岗斑岩可为钨矿提供成矿物质来源。矿区钨矿发育于三仙坝处花岗斑岩中，花岗斑岩顺F2断裂南侧侵入，花岗斑岩发育硅化、黄铁矿、绢云母化、高岭土化等蚀变，具有较明显的斑岩型矿床特征；由此表明，岩浆热液是矿区钨矿成矿的热液来源；据1∶5万区调资料，区域内冷家溪群、马底驿组地层中W元素未出光谱，而据矿区ZK0702、ZK0002中板岩光谱分析结果，离三仙坝花岗斑岩较远的ZK0702中粉砂质板岩W元素5ppm～25ppm，而位于三仙坝花岗斑岩体上部的粉砂质板岩中W元素可达100ppm以上，W元素含量相差大，间接说明矿区钨的成矿热液来自三仙坝花岗斑岩[1]。

5.2 矿化规律

三仙坝钨矿为斑岩型钨矿，矿体主要受岩浆岩、构造控制：a.三仙坝钨矿主要赋存于花岗斑岩中，花岗斑岩既提供成矿物质，又是成矿母体，岩体规模越大的部位，矿体规模越大，含矿性越好。b.花岗斑岩分布受F2控制，从目前矿体控制情况来看，该断裂同时也影响了岩体的含矿性，即越靠近F2，矿体越连续，品位越高。这说明F2既是导矿构造，同时在局部也创造了容矿空间。F2深部可能连接有隐伏深大断裂。

参考文献：

[1] 田应龙. 论湖南前震旦系钾钠钴镍含量及比值与金矿分布的关 系[J]. 湖南地质. 1991（02）： 135-140.

[2] 唐晓珊，黄建中，何开善. 论湖南板溪群[J]. 中国区域地质. 1994 （03）： 274-277.

[3] 朱明新，王河锦. 长沙——澧陵——浏阳一带冷家溪群及板溪群 的甚低级变质作用[J]. 岩石学报. 2001（02）： 291-300.

[4] 高林志，陈峻，丁孝忠，等. 湘东北岳阳地区冷家溪群和板溪群凝 灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄-对武陵运动的制约[J]. 地质通 报.2011（07）： 1001-1008.