湖南泡金山锡矿床地质特征及控矿因素分析

毕艳玲，吴南川, 宾文梁, 胡玉灵

（1.湖南省有色地质勘查局一总队,湖南 郴州 423000，2.湖南省湘南地质勘察院,湖南 郴州 423000）

湖南泡金山锡矿床地质特征及控矿因素分析

毕艳玲1*，吴南川1, 宾文梁1, 胡玉灵2

（1.湖南省有色地质勘查局一总队,湖南 郴州 423000，2.湖南省湘南地质勘察院,湖南 郴州 423000）

通过对泡金山锡矿床的地质特征及控矿因素的研究，分析认为地层、构造、岩浆岩对矿床的形成起了不同的控制作用，成矿受断裂构造、地层控制，具高—中温热液裂隙充填交代型和层控—矽卡岩型锡矿床特征。

锡矿床；地质特征；成因分析；泡金山；湖南

临武县泡金山铅锌矿始建于1970年，原为地方国营企业，至今巳有四十多年开采历史，1995年以前开采铅锌矿为主，1995年以后以开采锡矿为主。矿区原有的勘查范围有限，以往地质勘探工作重点针对7线以东F101断裂热液充填交代型锡铅锌矿床进行工作，但对7线以西F101断层中锡铅锌矿床探索不够。2013～2015年我队对泡金山矿区进行了较系统的地质工作，大致查明了区内F101断层及其上盘次级断层中裂隙充填交代型、泥盆系中统跳马涧组与棋梓桥组过渡层中矽卡岩型、跳马涧组上段与下段过渡层中石英砂岩层间裂隙充填型锡矿体，新发现了跳马涧组下段下部矽卡岩型锡矿体。本文通过对矿区锡矿床的地质特征及控矿因素的研究，为下一步外围找矿提供一些找矿思路。

1 矿区地质概况

1.1 地层

矿区出露地层第四系残积层，泥盆系棋子桥组，跳马涧组及寒武系中统。泥盆系中统跳马涧组有锡石硫化物矿体赋存。泥盆系中统棋梓桥组中段（D2q2）是铅锌矿体的主要赋存层位，也是锡石硫化物矿体的赋存层位之一。第四系分布广，为残坡、残积砂土、粘土或冲积砂土、砂砾等（图1）。

1.2 构造

图1 泡金山矿区地质图1.寒武系中段；2.泥盆系中统跳马涧组下段；3.泥盆系中统跳马涧组上段；4.泥盆系中统棋梓桥组下段；5.泥盆系中统棋梓桥组中段；6.第四系；7.花岗岩；8.含铍条纹矽卡岩；9.实测、推测断层及编号；10.不整合地质界线；11.实测、推测地质界线；12.探槽及编号；13.勘探线及编号；14.民窿及其编号；15.见矿钻孔编号；16.未见矿钻孔编号；17.泡金山矿采矿权范围；18.泡金山矿边部探矿权范围Fig.1 Geological map of Paojinshan mining area1.Middle section of Cambria System; 2.Lower section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 3.Upper section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 4.Lower section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 5.Middle section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 6.Quaternary System; 7.Granite; 8.Stripe skarn with beryllium; 9.Measured and inferred fault and number; 10.Unconformed geological boundary; 11.Measured and inferred geological boundary; 12.Trench and number; 13.Prospecting line and number; 14.Private mines and number; 15.Borehole number of discovered ores; 16.Borehole number of undiscovered ores; 17.Scope of mining right of Paojinshan; 18.Scope of exploration right of the edge of Paojinshan Mine

1.3 岩浆岩

在矿区的北东角出露尖峰岭岩体，岩性主要为黑云母花岗岩，是矿区内重要的成矿物质来源（图2）。其与寒武系，泥盆系地层呈侵入接触，并吞蚀19线以东F101断层的一段，在15线ZK5中有花岗岩脉沿F101破碎带侵入。矿区5线以东7个钻孔揭露到花岗岩体，从工程揭露来分析：区内隐伏岩体的形态脊线呈北东—南西方向，与F101构造线相一致，隆起的南东翼接触面比较平直，总体走向南东东—北西西，倾向南南西，倾角上部稍陡约55°，下部稍缓37～40°。

图2 泡金山矿区花岗岩顶板等高线平面图1.寒武系中段；2.泥盆系中统棋梓桥组中段；3.第四系；4.燕山期花岗岩；5.推测断层及编号；6.实测断层及编号；7.勘探线及编号；8.等高线；9.不整合地质界线；10.钻孔编号/见花岗岩标高Fig.2 Contour plan of the roof of granite in Paojinshan mining area 1.Middle section of Cambria System; 2.Middle section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 3.Quaternary System; 4.Granite of Yanshan period; 5.Inferred fault and number; 6.Measured fault and number; 7.Prospecting line and number; 8.Contour; 9.Unconformed geological boundary; 10.Borehole number / elevation of granite

矿区位于香花岭短轴背斜南东翼。断裂发育，北东向F101与其上盘的组构呈一“入”字形，具张扭性特征，为矿区构造骨架，它们对区内的岩浆活动及矿床的分布起着明显的控制作用。F101：是香花岭矿田的主要断层之一，总体走向北东，倾向南东，倾角50～60°，为矿区主要的导矿、储矿断裂。F101（1）：走向北东，倾向南东，倾角45～60°，是F101的低序次分支断裂，该断层控制了区内部分锡矿床的产出。F101（3）：是F101的低序次分支最大的断裂。倾向南东，倾角在不同的位置变化明显，断层上部倾角较缓，一般35～55°，下部变陡，一般55～65°，走向有明显拐弯，为矿区的导矿、储矿断裂。

花岗岩体经测定，其绝对年龄值为155～167 Ma，属燕山早期酸性侵入体。其具有同期多次侵入特点，早期形成黑云母花岗岩主体，第二次形成钠长石细粒斑状花岗岩的辅体，第三次形成白岗岩、花岗斑岩、石英斑岩、云英岩等脉体的穿插。由于自变质作用强烈，自上而下形成了云英岩或黄玉云英岩带、云英岩化带、钠长石化带、钾长石化带、黑云母花岗岩原岩的蚀变分带。

1.4 地球化学特征

根据矿区的地球化学特征对锡、铅、砷元素的浓度分带（克拉克值）统计见表1。

区内锡主要受F101、F101（3）的控制，在剖面上浓度带的形态与断层的产状相一致，而在F101-F101（3）纵投影图上的反映则表现出浓度带向南西方向侧伏，侧伏角约为20°左右，与花岗岩的侧伏方向一致。说明锡元素的富集不仅与构造、地层而且与岩体的关系也十分密切（图3）。

表1 泡金山矿区元素浓度分带表Table 1 Zonation table of the element concentration in Paojinshan mining area

图3 F101-F101（3）锡元素浓度纵投影示意图1.棋梓桥组；2.跳马涧组；3.寒武系中统；4.燕山期花岗岩；5.断层上覆地层分界线；6.外带；7.中带；8—内带Fig.3 Vertical projection sketch of the concentration of Tin1.Qiziqiao formation; 2.Tiaomajian formation; 3.Middle Cambria System; 4- Granite of Yanshan period; 5.Boundary of overlying strata of the fault; 6.external zone; 7.middle zone; 8.internal zone

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿区F101断层及次级断裂，棋梓桥组与跳马涧组、跳马涧组上段与下段过渡层，跳马涧组下段下部均有矿体产出。

（1）断裂热液充填交代型锡矿体：矿区东部边深部，主要是赋存在F、F（1）、F（3）101101101中的101、101-1、101-3号锡矿体，矿体形态呈薄板状或似层状、透镜状，矿体产状与断层产状基本一致（图4-1）。

其中101、101-1号为主要锡矿体。

101号锡矿体：分布在4-10线，101锡矿体走向北东、倾向南东，倾角55°，倾斜长470 m，走向长100 m，矿体在走向和倾向上都没有封边。厚度0.71～1.53 m，平均厚度1.05 m，品位：Sn 0.231～0.850%，平均品位0.516%。矿体厚度变化系数28%，品位变化系数52%。

101-1号锡矿体：分布在8-10线，矿体在走向和倾向上都没有封边。矿体走向北东、倾向南东，倾角53°，控制矿体走向长90 m，倾斜长80 m，厚度1.46～2.22 m，平均厚度1.84 m，品位：Sn 0.459～6.444%，平均品位2.833%。

（2）过渡层锡矿体：矿区西部边深部，主要有棋梓桥组与跳马涧组矽卡岩型55号锡矿体、跳马涧组上段与下段石英砂岩层间裂隙充填型67号锡矿体、跳马涧组下段下部矽卡岩型75号锡矿体（图4-2）。

其中67、75号为主要锡矿体。

67号锡矿体：分布在1-5线。矿体走向与岩层走向呈低角度斜交，走向北东、倾向南东，倾角10～30°，平均约16°，矿体往南东走向及倾向没有封边。矿体控制的走向长200 m，倾斜长430 m，矿体厚度0.95～6.35 m，平均厚度2.73 m，品位：Sn 0.234～1.529%，平均品位0.526%，平均品位Ag 9.99 g/t。矿体厚度变化系数72%，品位变化系数70%。

75号矿体：分布在1-5线，矿体走向与岩层走向一致，走向北东，倾向南东，倾角28°左右，矿体走向往南东及倾向没有封边。矿体控制走向长200 m，倾斜长350 m，厚度0.82～1.00 m，平均厚度0.88 m，Sn品位0.202～2.06%，平均品位0.915%。矿体厚度变化系数64%，品位变化系数101%。

2.2 矿石特征

矿石结构为细—中粒，自形—半自形粒状结构；矿石构造有块状构造，浸染状构造，条带状构造，角砾状构造，脉状构造等。金属矿物组合主要有锡石、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂，脉石矿物主要有白云石、石英、云母，符山石、透辉石、阳起石、方解石等，另有少量的方铅矿、铁闪锌矿、黄铜矿等金属矿物及其它脉石。矿石类型为锡石硫化物—矽卡岩型锡矿石。

图4-1 泡金山矿区边深部10线剖面ZK1001控矿示意图1.第四系；2.泥盆系中统棋梓桥组中段；3.泥盆系中统棋梓桥组下段；4.泥盆系中统跳马涧组上段；5.泥盆系中统跳马涧组下段；6.寒武系上段；7.寒武系中段；8.燕山期花岗岩； 9.矽卡岩；10.锡矿体；11.锡矿化体；12.钻孔及编号；13.矿界标高；14.矿体编号；15.破碎带；16.不整合地质界线；17.采样及编号；18.浅变质砂岩；19.硅化石英砂岩；20.灰岩Fig.4-1 ZK1001 control sketch of Line 10 section of the edge and deep of Paojinshan mining area1.Quaternary System; 2.Middle section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 3.Lower section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 4.Upper section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 5.Lower section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 6.Upper section of Cambria System; 7.Middle section of Cambria System; 8.Granite of Yanshan Period; 9.Skarn; 10.Tin body; 11.Tin mineralized body; 12.Borehole and number; 13.Elevation of mining boundary; 14.number of ore body; 15.Fracture zone; 16.Unconformed geological boundary; 17.Sampling and number; 18.Light metamorphic sandstone; 19.Silicifed quartz sandstone; 20.Limestone

2.3 围岩蚀变

矿体围岩主要为灰岩、砂岩和矽卡岩，围岩蚀变主要是矽卡岩化、硅化、绿泥石化、角岩化等。区内矽卡岩化以符山石—透辉石矽卡岩为主，其次为透辉石—阳起石矽卡岩、透辉石—透闪石—阳起石矽卡岩。在矿区北东花岗岩体与棋梓桥组碳酸盐岩围岩接触带的矽卡岩型条纹岩铍矿床中，亦有部份锡矿化富集；花岗岩体与跳马涧组碎屑岩围岩接触带中形成矽卡岩型锡钨矿床。

图4-2 泡金山矿区边深部1线剖面ZK101控矿示意图1.第四系；2.泥盆系中统棋梓桥组中段；3.泥盆系中统棋梓桥组下段；4.泥盆系中统跳马涧组上段；5.泥盆系中统跳马涧组下段； 6.寒武系中段；7.燕山期花岗岩；8.矽卡岩；9.锡矿体；10.锡矿化体；11.不整合地质界线；12.钻孔及编号；13.矿界标高；14.矿体编号；15.破碎带；16.坑道及编号；17.灰岩；18.浅变质砂岩；19.白云岩；20.卵石层Fig.4-2 ZK1001 control sketch of Line 1 section of the edge and deep of Paojinshan mining area1.Quaternary System; 2.Middle section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 3.Lower section of middle Qiziqiao formation of Devonian System; 4.Upper section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 5.Lower section of middle Tiaomajian formation of Devonian System; 6.Middle section of Cambria System; 7.Granite of Yanshan Period ; 8.Skarn; 9.Tin body; 10.Tin mineralized body; 11.Unconformed geological boundary; 12.Borehole and number; 13.Elevation of mining boundary; 14.Number of ore body; 15.Fracture zone; 16.Tunnel and number ; 17.Limestone; 18.Light metamorphic sandstone; 19.Dolomite ; 20.Pebble bed

3 矿床控矿因素分析

3.1 地层、岩性因素

香花岭矿田地层中W、Sn、Pb、Zn、Cu、Mo、Bi、As、Ag、Sb等多种元素的丰度是涂和弗氏值的数倍至数十倍，反应出矿田内W、Sn、Pb、Zn等的成矿元素总体背景较高，特别是基底寒武系Sn的富集系数在10以上，泥盆系中统跳马涧组碎屑岩中Pb、Zn、Sn等元素的富集系数在2～12之间，棋梓桥组碳酸盐岩Sn、Pb、Zn等元素的富集系数均在10以上。上述地层中成矿元素的高丰度特征表明，本区寒武系地层和泥盆系中统跳马涧组、棋梓桥组地层是Sn、Pb、Zn等多金属的矿源层。

通过对区内不同地层锡含量的地质剖面分析，发现矿区锡含量变化有如下规律：（1）跳马涧组碎屑岩中，锡丰值为30×10-6、70×10-6、180×10-6、386×10-6不等；（2）碎屑岩上部的碳酸盐岩过渡层中，锡丰值为60×10-6、164×10-6、363×10-6不等；（3）在寒武系上部地层中锡也出现为50×10-6、160×10-6、311×10-6的丰值；（4）有断层如F101、F101（3）通过含锡的层位或含锡丰值区时，则出现矿体或矿化。上述锡丰值显示，区内跳马涧组上段与下段、跳马涧组上部向棋梓桥组过渡层位及跳马涧组下部与寒武系中的锡丰值较正常沉积岩高，它们是石英砂岩（层间裂隙）型、矽卡岩型锡矿床的赋矿层位，表现出层控矿床的特征；同时，锡矿化出现的规律揭示，富锡层位为锡成矿提供了部分物质来源，在其岩浆（热液及成矿元素叠加）和断裂（通道）因素的影响下，使富锡矿层中的成矿元素活化迁移，集于成矿有利部位，形成以似层状和层状为主的锡矿体。

锡矿体赋存在上述层位和岩石中：其一跳马涧组上部向棋梓桥组过渡层位为含钙砂岩、砂页岩、泥灰岩和灰岩，其化学性质活泼，在岩浆热液的作用下岩石具硅化，其物理性质较脆易形成破裂，有利于含矿溶液渗透流通并被交代形成矽卡岩型矿床；尤其是薄层状泥质灰岩和页岩互层时，因物理性质不同，受构造影响时易沿层面产生破碎，便于含矿溶液的流通，并因化学性质的不同，有利于发生交代作用和成矿。其二跳马涧组上段与下段过渡层位岩性为石英砂岩，由于该层岩石刚性强，与上下的岩性有差异，当F101、矿区锡、锡铅锌分布，严格受F101及其低序次断裂构造控制，11线以东，F101断裂中为锡矿体，11线为锡铅锌矿体，11线以西-9线F101、F101（3）及其上盘在200 m标高以上赋存铅锌矿体，200m标高以下为锡矿体，两者之间过渡地段为锡铅锌矿体；棋梓桥组与跳马涧组、跳马涧组上段与下段过渡层，跳马涧组下段下部锡矿体也是在断裂与过渡层交汇部位富集。因此，断裂构造是本区矿床主要控制因素，矿体的形成离不开断裂带，它不仅是矿液的运移通道和活动场所，也是矿体赋存的贮存空间。

3.3 岩浆岩因素

尖峰岭黑云母花岗岩体富含铌钽和稀土，其本身风化后形成风化壳型铌钽矿床。花岗岩体与碳酸盐岩石接触有利部位，形成矽卡岩型白钨矿床。外接触带有层间矽卡岩锡石硫化物矿床，破碎带型、砂岩型、碳酸盐岩型锡石硫化物矿床和铅锌矿床等，其分布与岩体的关系密切。岩体中富含本区成矿元素钨、锡、铅、锌，其克拉克值分别为29.9、20、4.7、3；方铅矿、闪锌矿、黄铁矿的硫同位素S32/S34为22.153～22.236，δS34为0.27～2.82%接近陨石硫，说明本区成矿受岩体的控制。

尖峰岭花岗岩体与区内锡矿床关系密切，花岗岩体不仅控制着锡矿体的空间分布，而且由于岩浆多次活动，一方面带来多种成岩成矿元素，另一方面由岩浆活动带来的热能或热液，对地层中成矿物质进行了矿化叠加和改造，使成矿元素进一步富集，形成了一系列矿床。

4 成因探讨及找矿潜力

F101（3）形成时，易产生与层面相平行的一组扭裂面和一组与层面垂直的张裂面，为矿液的充填创造了空间，同时岩石具孔隙式胶结类型，孔隙度相对较大易产生充填或交代。其三跳马涧组下段下部砂岩中钙质含量较高，在岩浆热液的作用下，也有利于含矿溶液的交代形成矽卡岩型矿床；同时上部的泥质砂岩对含矿溶液起着遮挡作用，有利于矿液的沉淀和富集。

3.2 构造因素

4.1 成因类型

区内锡成矿物质的来源有三个方面：一是来源于花岗岩体带入，二是来源于碎屑岩层中，三是来源于棋梓桥组下部砂页岩夹泥灰岩、灰岩中。

根据矿床的控矿因素及物质来源分析，本区属高—中温热液裂隙充填交代型和层控—矽卡岩型锡矿床。

4.2 成矿规律

本区成矿受断裂构造和层位控制，断裂活动不仅控制了岩浆岩的形成和含矿热液带来的成矿元素，而且含矿热液通过断裂活动对地层的成矿物质进行改造叠加，使其锡质活化转移并赋存在有利的空间中。

根据矿体特征分析，本区成矿规律如下：矽卡岩型锡矿受层位控制（跳马涧组上部含钙砂岩向棋梓桥组砂页岩与泥灰岩、灰岩过渡层位以及跳马涧组下段下部砂岩中钙质砂岩层位）；受张扭性断裂（F101、F101（3））、层间裂隙（跳马涧组上段与下段石英砂岩过渡层位）控制；受尖峰岭隐伏花岗岩体控制；在地层与岩体接触部位或隐伏花岗岩隆起、凹陷部位，断裂发育部位及断裂交汇地段易富集形成工业矿体。

4.3 找矿产远景分析

（1）矿区东部边深部：ZK101、ZK402、ZK501钻孔在跳马涧组下段地层中控制到似层状含锡矿化矽卡岩蚀变带，探获（75号）锡矿体，矽卡岩化蚀变层厚度有往深部和愈近花岗岩加大，锡矿化加强的趋势。同时ZK101、ZK501在跳马涧组上段至下段过渡层探获到了似层状67号锡矿体往深部还没封边。

综合分析，矿区东部边深部具有寻找裂隙热液充填交代型、矽卡岩型锡石硫化物矿床的找矿潜力。

（2）矿区西部边深部：ZK1001孔探获到F101-F101（3）断层中101、101-1、101-3号锡矿体，ZK801孔探获到F101、F101（1）断层中101、101-1号锡矿体，ZK401孔探获到F101断层中101号锡矿体。

含矿断裂F101-F101（3）往西部方向延长延深，分析认为矿区西部具有寻找断裂（裂隙）充填型锡矿床的远景。

终上所述，将为矿区接替资源找矿提供一些找矿思路。有望在矿区东部寻找D2t2下部（67号）石英砂岩碎裂岩型、D2t1下部（75号）似层状矽卡岩型为主的锡矿体，在矿区西部寻找断裂（裂隙）充填型（如101、101-1、101-3号）锡矿体，扩大矿山资源储量，解决矿山资源危机。

[1] 周代海，徐国万，肖松涛.香花岭矿田及外围锡矿矿源层地质特征及找矿意义的研究[R].湖南省有色地质勘查局，1984年.

[2]卢建春，蔡宏渊，姚锦琪.湖南省香花岭矿田锡多金属成矿条件、找矿标志及成矿预测研究[R].湖南省有色地质勘查局，1989年.

[3]袁见齐，朱上庆，翟裕生.矿床学[M] .北京地质出版社，1985年.

Analysis of Geological Features and Control Factors of Paojinshan Tin Deposit in Hunan

Bi Yanling1, Wu Nanchuan1, Bin Wenliang1, Hu Yuling2
(1.The First Team of Hunan Nonferrous Geological Prospecting Bureau, Chenzhou Hunan 423000; 2.Southern Hunan Institute of Geology and Survey, Chenzhou Hunan 423000)

Based on the study of geological features and control factors of Paojinshan Tin deposit, it’s found that strata, structure and magmatic rock play different roles in controlling the formation of ore deposits, and mineralization is controlled by the structure of fracture and strata, and it is featured by highmedium temperature hydrothermal fracture flling replacement type and stratabound-skarn Tin deposit.

Tin deposit; geological features; genetic analysis; Paojinshan; Hunan

P618.44

A

1672-5603（2016）04-014-6

*第一作者简介 毕艳玲，女，1982年生，工程师，主要从事地质矿产勘查工作。E-mail: 375380334@qq.com

2016-10-6；改回日期：2016-10-27。