大义山锡矿田矿床地质特征及矿床成因

唐朝晖

(湖南省地勘局四一八队，湖南 娄底 417000)

1 项目概述

狮形岭矿区锡矿详查工作的开展，要求基本查明矿区的成矿地质条件，包括矿体形态和产状等，基本确定矿区主要矿体的连续性，查明矿床开采技术条件，并且对矿石加工选冶性能开展试验研究，评价是否具有工业价值，为后续工作开展提供地质依据。狮形岭矿区位于大义山岩体中心部位。本次估算了狮形岭矿区锡资源储量332+333锡金属量，矿床规模为中型，平均锡品位大于工业品位两倍。图1为大义山构造图。

2 锡矿田矿床的地质特征

2.1 区域地层

区域出露有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系，绕大义山岩体周边分布。其中以浅变质碎屑岩为主的震旦-寒武系基底地层分布在南部泗洲山背斜部位；以碳酸盐岩为主的泥盆-二叠系盖层地层分布于岩体周边的其余地段；第四系松散堆积，以冲击卵石、砾石、砂土为主，主要分布于大义山岩体周边的河谷地带。

图1 大义山构造图

1—侏罗-第三纪地层；2—泥盆-三叠纪地层；3—震旦-奥陶纪地层；4—泥板田超单元；5—汤市铺超单元；6—关口超单元；7—大洞超单元；8—角度不整合界线；9—侵入界线；10—推测隐伏岩体界线；11—基地断裂和编号；12—盖层断裂和编号；13—背斜和编号；14—倒转背斜和编号；15—向斜和编号；16—倒转向斜和编号；17—矿区范围

赋矿层位主要是泥盆纪锡矿山组、佘田桥组，次为石炭纪石磴子组、测水组、梓门桥组及大浦组，在碳酸盐岩与花岗岩体接触带往往形成矽卡岩型锡多金属矿。此外，沿岩体周边的河谷地带第四纪地层中赋存有砂锡矿。

2.2 区域构造

区域内构造以断裂为主，褶皱次之。

2.2.1 褶皱

褶皱分布于大义山岩体周边，由西至东、自北向南主要有：南背向斜、烟竹湖背斜、双安向斜、西岭背斜、阳嘉洲向斜、大顺窿背斜、泗洲山复背斜等。褶皱轴向多呈近南北向—北北西向展布。背斜多具紧密线型特征，向斜则较开阔。当其紧靠岩体部位时，多被走向断层所破坏而形态不完整。其中背斜构造与锡多金属矿关系密切。

2.2.2 断裂

断裂表现为北西向“大义山式断裂”，为一北西向的张扭性断裂带，断裂带受郴州—邵阳北西向走滑深断裂控制，属燕山期构造活动产物，具有继承性发生发展的特点。断裂带总体走向325°，走向长大于38 km，带宽约8 km，倾向北东、倾角大于65°。断裂带北东、南西两侧边界处发育北西向“发辫状构造”，带内则发育次级北北东、北东、北西、近南北及近东西向断裂、节理裂隙及剪切劈理带。次级断裂、节理裂隙及剪切劈理带具有成群集中分布的特点，多数为容矿构造，少数为晚期岩脉充填。

2.3 区域岩浆岩

区域内岩浆岩主要为大义山复式花岗岩体。岩体的出露面积约为228 km2；岩体的大致走向为北西(330°)，倾向北东；倾斜角度范围为20°～56°，呈岩基产出。此岩体为“S”型花岗岩，形成的原因和锡成矿有着紧密的关系。区域调查的资料结果显示，燕山早期晚阶段是矿产形成的最佳时期。

大义山岩体划分为早白垩世下马塘单元(K1X)和侏罗纪泥板田(J3NB)、汤市铺(J2TS)、关口(J1GK)三个超单元。

2.4 矿石特征

矿石结构主要有片柱状粒状变晶结构，次为鳞片粒状变晶结构、交代残留花岗结构。金属矿物主要有锡石、黄铜矿、黄铁矿、毒砂、黑钨矿，次为闪锌矿、辉锑矿、硫银铋矿、白铁矿、车轮矿、钛铁矿、辉铜矿、辉铋矿、辉钼矿、褐铁矿等；非金属矿物主要有石英、白云母、电气石，次为绿泥石、绢云母、黄晶、萤石、玉髓等。以锡石为例，矿石特征如下：棕红、棕褐色，多呈他形～半自形粒状，粒径0.01～3 mm，局部富矿包(囊)及个别脉型矿石达10 mm以上；树脂光泽，贝壳状断口，透明；晶内常有云母、石英等包体。

3 锡矿田矿床成因

该区域控岩控矿的构造主要为NW向郴(州)—邵(阳)走滑深断裂，也就是大义山式构造。中新生代首先经历了印支期左旋走滑，后经历了燕山期右旋走滑活动。经过印支运动之后，受到太平洋板块以及印度洋板块的影响，在其俯冲作用下，使得印支晚期观音阁超单元沿着郴(州)—邵(阳)走滑深断裂侵入就位，最终形成了大义山早期岩体。在燕山早期，受到太平洋构造域NW-SE的影响，即区域挤压应力的作用，促使茶陵—郴县NE向陆内俯冲带的形成，同时推动着郴(州)—邵(阳)NW向构造岩浆岩成矿带进一步发展，在张性的影响下，NW向大义山断裂发生变化，大义山的岩体北部相继侵入就位，最终发展成为复式岩体，同时还伴随着大规模锡多金属成矿作用。从成矿的角度来说，其和中晚期岩浆活动存在着很大的关系。各类岩浆活动的出现，带来了很多的成矿物质资源，形成了富有大量金属元素的岩浆气水热液，例如Sn，同时其还富含大量矿化剂，例如亲锡的F元素，它们在断裂构造成矿有利部位富集沉淀,形成了云英岩脉型锡矿，其具有成群成带以及集中等特点。从蚀变花岗岩体型锡矿的角度来说，其主要形成于介头单元花岗岩上侵前峰位置。除此之外，受到矿液移动的影响，加之相应的物化条件，促使矽卡岩型铜锡多金属矿形成，分布在岩体以及碳酸盐相应的正接触带位置。图2为狮形岭锡矿成矿模式图。

图2 狮形岭锡矿成矿模式图

1—细脉带云英岩石型锡矿；2—大脉云英岩型锡矿；3—蚀变花岗岩型锡矿；4—蚀变花岗岩脉型锡矿；5—矽卡岩型锡铜矿；6—裂隙填充交代型锡铜矿；7—石英脉型锡铜矿；8—裂隙充填型铅锌矿；9—砂锡矿；①—砂岩；②—页岩；③—灰岩；④—燕山期偏早期花岗岩；⑤—燕山期偏晚期花岗岩；SK—矽卡岩化；※—云英岩化；p—伟晶岩；F—断裂

可见，矿床与大义山汤市铺超单元等岩体的多期、多阶段脉动侵位、演化有关，属于受构造控制的、以岩浆热液为主的中高温矿床。

探矿权内脉型和岩体型两类矿床在空间分布上相伴产出，在成因上密切相关，成矿主要受构造、岩浆岩及蚀变三种因素控制。

4 找矿标志

(1)岩浆岩谱系标志。从矿区锡矿脉产出的花岗岩谱系分析，侏罗纪各岩浆岩除下螺形单元外，其余各单元

中均可能有锡矿化产出。介头单元是寻找岩体型锡矿的谱系标志。

(2)构造标志。矿区断裂有集群分布特点，在多条平行断裂密集分布区段，矿化富集易形成矿体。

(3)围岩蚀变标志。矿体围岩具云英岩化、电气石化等多种热液蚀变，蚀变的强度及复杂程度与锡成矿呈正相关关系，蚀变越强，蚀变种类越多，对矿化越有利。云英岩化和硫化物矿化是寻找云英岩脉型和蚀变花岗岩体型锡矿的直观标志。