泗洲山东部铜锌多金属矿矿体及电性特征

汪 锎

（湖南省核工业地质调查院，湖南 长沙 410000）

1 地质背景

研究区位于耒阳—临武南北向构造带西侧，木鱼岭—唐家复式倒转背斜北西翼与大义山北体(γ52b)的西南外接触带西侧。

1.1 矿化地层岩性

矿化地段位于泗洲山背斜东翼，大义山复式岩体西南接触带，矿化地层主要为中上泥盆统。

1.1.1 泥盆系中统棋梓桥组（D2q）

为深灰—灰黑色中厚层状至厚层状细中晶云岩，岩石中白云岩、方解石细脉发育，表面呈刀砍状，为研究区主要含矿层位。

1.1.2 泥盆系上统佘田桥组(D3s)

下段为云质灰岩、灰岩夹云岩；上段为灰岩间夹含泥质条带灰岩，为研究区重要含矿层位。

1.1.3 泥盆系上统锡矿山组(D3x)

下段为癞痢状云质灰岩，间夹薄层状泥质灰岩；上段为钙质粉砂岩(蚀变后为石英角岩)，该段沿倾斜方向岩相变化较大，深部以角岩化灰岩为主，是研究区重要含矿层位。

1.2 岩浆岩

（1）燕山早期第一阶段第一次侵入的花岗岩(γ52a(1))：出露于泗洲山东部一带，为观音阁的北西部分，岩性为巨班状角闪石黑云母花岗岩。

（2）燕山早期第二阶段侵入的花岗岩(γ52b)：出露矿化地段的东侧，为大义山复式岩体中南段之观音阁岩体(γ52a(1))，岩性主要为巨环斑状黑云母花岗岩。岩体与围岩接触界线比较平直，接触面倾向西，倾角60°～70°。

1.3 构造

1.3.1 褶皱构造

本区位于唐家-木鱼岭(泗洲山)复式倒转背斜的北部，背斜核部为震旦系下统泗洲山组，两翼则为震旦系上统天子地组及寒武系等地层组成，轴向40°，轴向沿走向、倾向作“S”形弯曲，总体倾向130°，倾角60°。次级小褶曲较发育。区内泥盆系以单斜岩层出露，位于唐家-木鱼岭复式背斜的东翼。矿化地段由于受压扭性断裂的影响，使东西两侧的地层倾向相反，西侧岩层产状正常，倾角陡，倾向65°～75°、倾角75°～80°。东侧岩层逐渐向西倒转，倾向25°～260°、倾角25°～65°，形成了扇形构造。

1.3.2 断裂构造

区内断裂以北北西向为主，其中一组张扭性断裂规模较大，产出于棋梓桥组与跳马涧组之间，使它们各有缺失，倾向北东东、倾角70°，地貌上形成一长条形断陷带。破碎带宽窄不一，由数米至30m以上，为区内主要导矿构造。此外，由于扇形倒转构造，而产生的一些张性裂隙，特别是在岩层破碎和岩浆岩转弯凹陷部位较为发育。在层间产生了破裂和滑动，为矿液上升、充填—交代的良好场所。其次，在脆性岩石中还发育有北北西、东西向两组节理，为矿化细脉及一些方解石所充填。区内褶皱不发育，仅在局部地段形成一些小的牵引褶曲。

1.4 围岩蚀变

研究区位于岩体接触带，变质作用比较强烈、复杂，且一些变质类型与成矿有着密切关系。

1.4.1 接触变质作用

是岩浆侵入到碳酸盐岩石中，使其产生大理岩、矽卡岩。在白云岩接触处产生镁质矽卡岩，在与灰岩接触处产生钙质矽卡岩。

1.4.2 热液蚀变作用

有蛇纹石化、绿泥石化、硅化、白云石化、黄铁矿化等。

上述蚀变与成矿关系密切的有蛇纹石化、硅化、白云石化等。

上述蚀变与成矿关系密切的有蛇纹石化、硅化、白云石化等。

2 矿体特征

研究区含ⅠⅡⅢ三个工业矿体，其中ⅠⅡ铜锌矿体规模较大，矿体长约150m，斜深约170m，平均厚度2.10m，矿体产状240°～260°∠65°～74°矿体呈脉状，Ⅲ号矿体位于山顶，矿体长约70m，平均厚度1.5m，矿体产状260°∠68°。ⅠⅡⅢ三个工业矿体主要矿石矿物为黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿。矿石中主要有用组份为Cu、Zn，伴生Ag、Pb、Sn等多种有用组份，主要有害元素为As。

2.1 矿体产出情况

受断层控制的Ⅰ、Ⅱ矿化带长约120m，宽1m～1.5m，走向北西，倾向北东，倾角30°左右。产于佘田桥组(D3s)与锡矿山组(D3x)接触面的层间破碎带中，呈似层状、透镜状产出。铜品位0.5%～1.3%，锌品位1.45%。受矽卡岩带控制的Ⅲ号矿化带位于泗洲山东部北部，为绿紫坳铜矿带的南延部分。区内出露长约80m，宽2m～3m，受层间破碎带或几组裂隙控制，常由数条以上单脉组成，具分枝复合现象。铜品位变化较大，0.5%～2.5%，锌品位1.5%。

2.2 矿石矿物成分

矿石组分相当复杂，成矿元素有Cu、Pb、Zn、Sn、As、Bi、B、Ag、Au、Be、Sb、Fe、Mn、Mo、V、Y、Ge、In、Co、Ni等20多种，其中能够成工业矿体的仅有Cu、Sn、Pb、Zn等少数几种。

2.3 矿石的工业类型及其空间分布规律

ⅠⅡⅢ按照矿石的主要有用组份的不同可将本矿体的矿石划分为铜锌硫矿石、铜硫矿石及锌矿石三个类型。根据矿石的不同工业用途、选冶加工技术性能，将原生硫化矿石划分为两个工业类型，即锌硫矿石和铜硫矿石。现分述如下：

2.3.1 锌硫矿石

是本矿床最重要的工业矿石类型之一。其主要组份为Zn，共生组份为Cu和S，伴生组份为是Ag等。锌硫矿石主要分布于I矿体及Ⅲ号矿体，Ⅲ号矿体产于层间破碎带内，以块状矿石、条带状矿石为主。铜锌硫矿石的主要组份平均品位Zn 2.55×10-2，Cu 0.63×10-2，S 26.85×10-2；伴生组份Ag 12.89×10-6。铜锌硫矿石中的有害组份As一般含量0.1×10-2左右，最高可达0.5×10-2，对冶金工艺有一定的危害。

2.3.2 铜硫矿石

是本矿床最重要的工业矿石类型之一。其主要组份为Cu，共生组份为Zn和S，伴生组份有Ag。铜硫矿石主要分布在Ⅱ矿体中，极少部分分布于I矿体中。靠近矽卡岩接触带，以条带状矿石为主。I矿体中铜硫矿石的主要组份平均品位Cu 1.07×10-2、Zn 0.48×10-2、S 21.01×10-2，伴生组份在大部份块段可达伴生工业要求。Ⅱ矿体中的Ag 27.4×10-6，Sn 0.161×10-2。

2.4 研究区内共(伴)生矿产综合评价

矿石中的共生主要组份为Cu、Zn、Sn，伴生有用组份为Pb、Ag(少部分)现分述如下：

（1）Cu为本矿床最重要的工业利用矿产。Cu的硫化矿物是工业利用矿物。Cu的物相分析结果表明，Cu主要以硫化物形式存在，其它形式的铜矿物含量微。Cu在矿床中的平均品位为1.07×10-2，主要分布于II矿体的铜锌硫矿石中，少量产于I矿体中。矿体的Cu资源储量占ⅠⅡ及Ⅲ号矿体总资源储量的28.5%。含Cu的矿物主要为黄铜矿，其它少量及微量铜矿物有辉铜矿、斑铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝、硫铜银矿、辉铜银矿等。

（2）Zn矿物主要赋存于闪锌矿中。矿床中的Zn绝大多数分布于I矿体的铜锌硫矿石中，Zn在其中含量较高，Zn在矿床中的平均品位为，2.56×10-2。铜锌矿石中，矿体的Zn资源储量占ⅠⅡ及Ⅲ号矿体总资源储量的69.8%。的Zn含量与Cu具正相关关系，并且其含量亦与矿石的构造有关。块状铜锌硫矿石的Zn含量比条带状、条带浸染状矿石要高。II矿体未见铜锌硫矿石。

3 矿区电性特征

3.1 物性参数测量

本次标本测试采用对称小四极法，在露头、探槽的岩矿石表面上，采用对称小四极装置测定自然条件下的电阻率和幅频率，供电电极和测量电极均用直径2mm的铜丝做的小不极化电极进行测量（见表1）。

表1 测区幅频率、电阻率参数统计表

3.2 研究区激电剖面解译

测区共布设9条激电剖面，点距20m、线距100m。通过测量结果表明幅频率FS整体数值偏低，最高值为3.3，通过对所采集样本数据统计（见图1），以基数加两倍均方差计算值为异常边界，经计算基数为1.1，均方差为0.2，划分异常边界值取FS=1.5。

图1 泗洲山东部测区幅频率数据统计柱状图

由图可见(图1)，激电异常主要集中在测区的东面，各线小点号位置，整体走向北北西，呈不连续的条带状分布，主要分布在8线的点60m～100m、0线的点100m～140m、3线的点60m～80m和点380m～400m、7线的点100m～120m和15线的点40m～120m段。控制长度约600m，宽约30m。

低阻率异常（ρS＜450Ωm）主要集中在测区的东面，各线小点号位置，整体走向北北西，长约700m、宽约70m，呈条带状分布，与激电异常位置基本对应。物性特征表现为“低阻高极化”，推测为硫化物引起的异常。