牛头山矿床地质地球物理地球化学特征及找矿前景分析

蒋 琛，信建华，蒋小菊

（湖南省地球物理地球化学勘查院，湖南 长沙410116）

1 矿床概况

牛头山地区钨锡多金属矿是根据“湖南省区域内1：20万区化异常”发现的矿床,湖南省地球物理地球化学勘查院在区内开展了一系列的探矿工作,在地、物、化等面积性工作基础上，通过综合研究，矿产检查，工程揭露等工作。对该地区矿床特征进行了精确研究，发现钨锡多金属矿脉（体）7条，其中矿区内4条（Ⅰ-Ⅳ），矿区中北部外围3条（Ⅴ-Ⅶ）。

图1 勘查区区域地质图

矿床成因为接触带矽卡岩型钨锡多金属矿。因此对该矿床地质特征和成矿规律的研究，同时指明了找矿标志，分析了找矿远景及后续探矿方向，对该矿区后续找矿起到一定的指导意义。

矿床区域地层主要为泥盆系—中三叠系盖层构造层，为一套浅海相碳酸盐及浅海—滨海相碎屑岩地台型沉积建造（图1）。

2 矿床地质特征

2.1 地层特征

牛头山地区分布的主要地层为泥盆系上统锡矿山组（D3x）、泥盆系上统孟公坳组（D3m）、泥盆系上统孟公坳组（D3m）、石炭系下统马栏边组（C1m）、石炭系下统天鹅坪组（C1t）、石炭系下统石蹬子组（C1s）、石炭系下统测水组（Cc）、石炭系下统梓门桥组（Cz）及燕山早期花岗岩γ2(1)115燕山早期花岗岩γ52(1)及泥盆系上统锡矿山组（D3x）为区内主要赋矿层，

2.2 构造特征

矿床区内褶皱构造以复式褶皱构造为主，发育有天塘复向斜、铺前背斜、观音寺向斜、马头庙倒转复背斜等。该组褶皱皆成向西凸出的弯曲弧形，并为次级平行褶皱所复杂化。

2.3 岩浆岩特征

勘查区位于大东山岩体北缘及其外接触带。大东山岩体可分为早期中深成岩和晚期补充侵入岩（后者规模较小）。其岩性主要为斑状角闪石黑云母花岗岩、粗粒黑云母花岗岩、中细粒斑状花岗岩。岩体与泥盆系上统-下石炭统地层均呈侵入接触，接触面一般倾向围岩。岩体内蚀变作用主要有云英岩化、钠长石化、硅化，另有轻微绿泥石化、绢云岩化、高岭土化等。岩体的外接触变质带比较发育，变质晕宽一般为200m～500m，常为矽化、矽卡岩化、大理岩化和角岩化。

2.4 围岩蚀变

勘查区内与成矿较密切的蚀变主要为矽卡岩化，其次有褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、云英岩化、大理岩化、绿泥石化等，分带较明显，由矿体中部往两侧，蚀变强度逐渐减弱，以矿体为中心，呈对称分布。

2.5 矿体特征

经过前期工作，基本确定区内矿床类型，为接触带矽卡岩型，及个别盖层残留体或陷落体锡多金属矿（该类型规模有限，工业意义不大）。目前共发现矿(化)脉7条，矿区内4条(Ⅰ-Ⅳ)，矿区中北部外围3条（Ⅴ-Ⅶ）,矿（化）脉特征分述如下。

（1）接触带矽卡岩型矿脉

Ⅰ号钨矿脉：分布于矿区南部岩体外接触带，为隐伏岩体隆起与围岩接触交代所形成，WO3品位0.06%～0.41%，平均品位0.17%。

Ⅱ号钨（铋）矿脉：产于矿区南部岩体内接触带中—细粒斑状黑云母二长花岗岩中，钨矿体厚4.44m～5.31m，平均厚度4.88m，WO3品位0.22%～0.66%，平均品位0.46%；铋矿体厚度1.62m～2.39m，Bi品位0.21%～0.23%（BT3中）。

Ⅲ号钨矿脉：位于矿区南部岩体接触带，走向近北东东向，倾向346°，倾角76°；暂为单工程BT4所控制，矿脉厚1.13m；WO3品位0.17%。

图2 TC2揭露的Ⅰ号矿脉

图3 BT4揭露的Ⅲ号矿脉

（2）盖层残留体或陷落体锡多金属矿

Ⅳ号锡多金属矿脉：位于于矿区南东部荒洞一带，为残留的碳酸盐盖层与岩浆岩接触交代作用所形成。经物探工作推断，矿体走向延伸30m～40m，倾向延深10m～15m，矿体规模小，工业意义不大。

2.6 矿石矿物组合、结构构造及矿石类型

（1）矿物成分

金属矿物主要有白钨矿、锡石、黄铁矿、褐铁矿，次有少量方铅矿、泡铋矿、自然银等。脉石矿物有石英、石榴子石、透辉石、电气石、阳起石、绿帘石、绿泥石等。

（2）矿石结构、构造

矿石具不等粒粒状变晶结构，晶粒一般比较粗大。矿石构造主要为块状构造、星点浸染状构造。

（3）矿石类型

本矿床矿石类型主要为接触带矽卡岩型钨锡多金属矿。

3 矿床地球物理地球化学特征

3.1 地球物理特征

在勘查区内开展了双频激电剖面测量工作，圈定6个幅频率异常，编号为M1-M6。采用激电扫面、充电法、对称四极测深等手段，对矿区东南部岩体内Ⅳ锡钨矿体的分布范围进行了测定。

其深部可能存在隐伏岩体侵入形成的矽卡岩多金属矿化，有进一步工作意义。

图4 Ⅳ号锡钨矿体充电法异常图

3.2 地球化学特

共圈定12处土壤综合异常（AP1-AP12），异常总面积约4km2。异常总体呈北东向条带状分布于大东岩体接触带，主要分布于外接触带的石炭系下统-上泥盆统灰岩中，次为岩体内接触带黑云母花岗岩、斑状花岗岩中；异常元素组合主要有 ：W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Ag、Cu等，异常强度高、规模较大、浓集中心明显，各元素异常相互吻合性好；在AP2、AP9、AP10异常区追踪找矿，发现7条钨锡多金属矿（化）脉，异常与矿（化）体对应关系良好。各异常特征及解释推断。

3.3 水系沉积特征

由于区内曾有稀土开采活动，为了解稀土元素异常，在矿区岩体分布区（约4km2）开展了1：5万水系沉积物测量，共采集34件水系沉积物样品，分析镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钬(Ho)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇（Y）等15种稀土元素。

4 找矿标志

（1）工作区覆盖强烈，土壤异常为找矿良好标志，W、Sn、Bi、Pb、Zn、Ag等元素出现强异常，一般可发现矿（化）体。

（2）铁帽是找矿的直接标志，有的铁帽中钨达工业品位。

（3）矽卡岩是找矿的直接标志，矿区已发现的矽卡岩均含矿。

（4）岩体接触带是找矿的有利部位，已发现的矿脉（体）大都位于岩体接触带。

（5）现场冷提取分析是找矿的良好手段，当土壤中Cu、Pb、Zn总量冷提取在100×10-6以上时，可能存在钨锡多金属矿化。

5 找矿远景分析

区内具较大找矿远景的地段主要是矿区南部岩体接触带，其次为矿区北部半冲岭-桐木湾一带；矿床类型主要为接触带矽卡岩型钨锡多金属矿。

5.1 矿区南部 （皂角山-烂泥塘一带）找矿远景评价

土壤异常特征明显。发育4处规模较大的土壤异常（AP9-AP12），异常总面积约1km2，沿岩体接触带呈近北东向带状分布，元素组合齐全，有W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Ag等元素异常；强度大多为Ⅲ级，异常浓集中心明显，相互吻合性好。

综上所述，矿区南部皂角山-烂泥塘一带岩体接触带具较大找矿远景。

5.2 矿区北部（半冲岭-桐木湾一带）找矿远景评价

发育AP1、AP2（北部）土壤异常，AP1异常元素组合较单一，主要为W，强度Ⅱ级，面积约0.2km2。AP2（北部）异常呈近南北向条带状分布，长约1100m，宽60m～140m；元素组合主要为W、Ag，次有Sn、Bi、Cu、Pb等；W、Ag异常强度分别为Ⅲ、Ⅰ级，W峰值大于200×10-6，W、Ag异常吻合性好。

根据区内大东山花岗岩出露特征，该地段可能存在隐伏岩体。根据该地段成矿地质条件和土壤异常特征分析，认为具有一定找矿远景。