湖南省临武县长冲矿区底砾岩型锡矿床地质特征及控矿因素浅析

何永帅

（湖南省有色地质勘查局一总队，湖南 长沙 410000）

笔者于2013-2015年在临武县长冲矿区工作三年，参与了湖南省临武县长冲矿区铅锌锡多金属矿普查工作，重点研究寒武系与泥盆系跳马涧组不整合接触面的底砾岩中层状、似层状锡矿体。结合多位学者地质勘查和综合研究成果，笔者对底砾岩型锡矿床的地质特征和控矿因素作简单浅析，为今后在该区寻找同类型矿床提供参考。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地层

勘查区出露的地层有棋子桥组(D2q )、跳马涧组（D2t）、寒武系（∈）（如图1）。区内各地层由新到老叙述如下：

泥盆系中统棋梓桥组（D2q）：主要分布在矿区北部，分上、下两段。下段(D2q1)：薄至中厚层状泥晶灰岩，钙质页岩，厚约20m～30m，与下伏跳马涧组(D2t)呈整合接触。上段(D2q2)：中厚至厚层白云质灰岩，此段上部为含生物碎屑（化石）白云质灰岩、灰岩，为区内重要含矿层位，厚约250m～350m。

泥盆系中统跳马涧组（D2t）：主要分布在矿区南部，本组地层不整合覆盖于下伏寒武系之上，根据钻孔及地表岩性观察，矿区内仅出露有中、上段，而下段在矿区内缺失。

上段（D2t3）：薄至中厚层泥质粉砂岩与砂质页岩互层，上部有一层暗紫红色泥质粉砂岩，其中含一层厚约1米左右不连续的鲕状赤铁矿砂岩。顶部为页岩及砂质泥岩，风化后呈黄色。全段厚25m～50m左右。

中段（D2t2）：又分为两层。

第二层（D2t2-2）：白色中厚—厚层状石英砂岩及杂色砂岩、页岩层。层厚80m～120m。

第一层（D2t2-1）：紫红色砂岩层。本层上部主要为紫红色砂岩，间夹少量灰白色石英砂岩及1-2层含豆状赤铁矿砂岩。

寒武系（∈）：地表主要分布在南部矿区外围，岩性为厚层状的灰绿色浅变质石英砂岩、绢云母石英砂岩、长石石英砂岩及黑色炭质板岩、硅质板岩、千枚岩等。寒武系地层与上覆地层呈角度不整合接触。

1.2 矿区构造

本区处于香花岭短轴背斜的北倾伏端，褶皱构造不明显，除局部岩层倒转外，区内地层自西向东倾向由北北西转为北倾至北东倾，基本为一弧形单斜构造。断层构造相当发育，其中以北东向、北北东向、北西向和近南北向四组断层发育。断层规模不等，大多具多期次活动特点。

其中北东组是区内主要的赋矿、控矿构造，在矿区由北往南分布有F95、F92、F102、F1等（如图1）。通过野外填图并结合以往地质资料的综合研究，发现F95、F92、F102的断层性质、控矿特征与区域内已知的主要含矿断层F1相似，均属先期挤压、后期张扭性的正断层。各断层特征如下：F95断层：发育在矿区北部，西至猴子江大坝，东至杨柳塘、三合圩，走向延长大于3000m。断层走向北东—东西，断层东、西两侧走向近90°，中部走向转为57°～77°。断层倾向南东，地表倾角60°～80°。F92断层：地表控制F92断层走向长约3000m。断层走向上曲状弯折，断层倾向南东，倾角45°～65°。断层地表出露宽0.5m～1.5m，破碎带中见石英砂岩角砾，泥质胶结，角砾蚀变强，见绿泥石化、硅化，并见有铅锌矿化。F102断层：以往工作地表控制走向长7000m，产状150°～175°∠40°～60°，破碎带宽0.3m～1.8m，断裂带中见绿泥石化及硅化，并见星点状黄铁矿化及锡石、毒砂、方铅闪锌矿，断层走向上被后期发育的北西向和近南北向断层切错成数段，并在其上盘发育有多条次级断层。

图1 临武县长冲矿区地形地质图

1.3 矿区岩浆岩

矿区东南部约2公里处有香花岭矿田内著名的成矿岩体—癞子岭黑云母花岗岩体存在，同时区域地球物理特征显示本区有隐伏花岗岩体存在。根据有关资料了解到本区以往有验证钻孔见到了深部隐伏的花岗岩体，其岩性为中细粒黑云母花岗岩及中粒黑云母二长花岗岩，并在其顶部见有厚2m～5m左右的黑云母黄玉石英云英岩。

1.4 矿区围岩蚀变

矿区内围岩蚀变主要有：矽卡岩化、硅化、绿泥石化、绢云母化、萤石化等，其特征为：①矽卡岩化：在矿区的底砾岩中发育。矿物组合见有透闪石、透辉石、阳起石、绿帘石、硅灰石等，其中透闪石较为常见，呈纤维状。矽卡岩化强烈地段，伴生有Sn矿化或Sn矿体产出。②硅化：在矿区内发育较广，发育形式多样，一是呈团块状、脉状、网脉状沿断裂带及岩石裂隙发育；另一种是在近矿围岩或隐伏岩体顶部及周边发育，其发育特点为某一岩性段呈面型硅化，而变成坚硬的硅化石英或称石英岩。③绿泥石化：矿区内发育普遍，为中、低温热液蚀变作用产物。绿泥石呈浅绿色，片状、纤维状集合体，呈脉状产出，常伴生有黄铁矿化，该蚀变多发育在铅锌矿体上部围岩。

2 矿床特征

（1）底砾岩特征。底砾岩产于跳马涧组砂岩底部与寒武系呈角度不整合接触带中，呈面状展布，分布范围广，层位、厚度较稳定，厚度0.6m～5.89m。角砾成分为寒武系浅变质石英砂岩、浅变质紫红色砂岩、硅质板岩和石英砾。角砾大小不等，呈浑圆状，磨圆度较好，局部呈现定向排列，砾石含量30%～60%。底砾岩充填物主要为砂质，少量为铁质、泥质，硅质、泥质、钙质胶结。角砾中见裂纹和劈理面，局部地段顺层或穿层劈理发育，或被石英细（微）脉等充填。底砾岩中普遍见较强的矽卡岩化、硅化，并伴生锡石硫化物矿化。

（2）矿体特征。蚀变底砾岩型锡矿体产于跳马涧组砂岩底部与寒武系呈角度不整合接触面上的蚀变底砾岩中。矿体产状同底砾岩产状一致，呈层状、似层状，倾向北东或北西，平均倾角20°。矿体形态随底砾岩层同步膨胀收缩，分布不太连续，矿化在构造和裂隙发育部位较富集，见矿厚度0.2m～3.48m。锡矿体品位0.108%-0.856%。仅中部的ZK49502、ZK50102和南部的ZK32202见工业矿体。

（3）矿石特征。矿石富存在底砾岩中，其结构有自形、半自形晶结构、交代结构、压碎结构等。矿石构造有角砾状构造、浸染状构造、网脉状构造等。矿石中主要矿物有锡石、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、辉铋矿等，脉石矿物主要有石英、透闪石、透辉石、硅灰石、石榴子石等，另有少量的方铅矿、铁闪锌矿、白钨矿、黑钨矿、绿泥石、萤石、黄玉等。锡石呈星散浸染状、细脉状产出，交代早期产出的黄铁矿、闪锌矿。

3 控矿因素浅析

（1）地层因素：经过采样分析，寒武系地层中 Sn含量达到（31.95～55.6）×110-6，上覆泥盆系跳马涧组地层 Sn含量为（10～70）×10-6，而不整合面上的底砾岩Sn 含量为（80～210）×10-6，并出现（50-100-200）×10-6三个峰值区。寒武系中W、Sn、Pb、Zn、Be 等元素的富集系数多在10 以上，中泥盆统跳马涧组碎屑岩中W、Sn、Pb 等元素的富集系数在4～20之间。香花岭地区高丰度的地层背景为成矿提供了良好条件[1]。

（2）构造因素：跳马涧组与寒武系不整合界面为一原始的构造活动面，经历了长期构造活动的改造，在深部岩基的底劈侵位和冷凝收敛过程中，不整合界面经历了岩浆上侵垂直的挤压和岩浆冷凝作用产生的垂直拉张作用的过程，其构造形迹表现为虚脱、飘移、滑动、挤压破碎。不整合界面上顺层裂面清晰，在底砾岩产生了大量棱角状、透镜状的破碎角砾岩、碎裂岩和片理化带，显微镜下石英角砾普遍见波状消光，表明角砾岩经历了后期应力作用，不整合面具有伸展构造特征[2]，为矿流体运移和成矿物质交代提供了空间和场所。

（3）岩浆岩因素：矿体产于岩体近围或是深部有隐伏岩体的隆起部位。此外，区内花岗岩具有富硅、富碱、过铝，贫CaO 和 MgO、高F（＞1）特征，与华南含锡花岗岩特征一致，富含 Pb、Zn、Sn、W 等多种成矿元素。研究表明该区与成矿有关的花岗岩主要为陆壳重熔型花岗岩。矿区富硅和高氟表明岩浆经历了充分的结晶分异，充足的成矿流体和挥发分能造成成矿元素迁移，为成矿提供条件。同时，矿区花岗岩与矽卡岩锡石硫化矿石稀土配分曲线具有相似性，表明矿质来源与花岗岩具有一致性。

[1]柏道远,黄建中,王先辉，等.湖南邵阳—郴州北西向断裂左旋走滑暨水口山—香花岭南北向构造成因[J].中国地质，2006，33(1)：56-63.

[2]Zhao K.D.,Jiang S.Y.,Jiang Y.H.et al.Mineral chemistry of the Qitianling granitoid and the Furong tin ore deposit in Hunan Province,South China：implication for the genesis of granite and related tin mineralization[J].European Journal of Mineralogy,2005，17(4)：635-648.