湖南红旗岭锡多金属矿床成因分析和找矿标志

周 双

（湖南省湘南地质勘察院，湖南 郴州 423000）

1 区域地质概况

矿区位于湖南省郴州市东约15km处，红旗岭矿区位于南岭纬向构造带中段北缘、湘南著名的千里山—骑田岭矿集区东部之东坡矿田，处于郴州—蓝山北东向基底构造岩浆岩带与郴州—邵阳北西向基底构造岩浆岩带的交汇部位，是南岭多金属成矿带的重要组成部分。区内地层出露较齐全，褶皱断裂构造发育，岩浆活动频繁，矿产资源丰富，已查明的矿种主要有钨、锡、钼、铋、铅、锌等有色金属矿产，次为贵金属银及铁、锰等黑色金属矿产[1]。

2 矿床地质特征

红旗岭锡多金属矿产于千里山岩体外接触带震旦系下统泗洲山组浅变质岩的断裂破碎带中，为中低温—中高温热液裂隙充填型锡钨及铅锌多金属矿床。本矿床具有矿体形态较简单、规模大、矿种多、分带明显之特征。区内先后发现53条矿（化）体，其中锡及钨锡矿（化）体29条、铅锌矿（化）体24条。矿体总体走向呈北北东－北东向，走向长一般数百米至2600余米，厚一般1.0m~4.5m，矿床以锡、铅锌矿为主，次为钨矿，伴生有银、铜、砷等；按矿床类型可分为热液裂隙充填型锡多金属矿、热液裂隙充填型铅锌矿及热液裂隙充填型钨矿；根据区内矿体产出及分布特征，自西往东可分布有Ⅰ……Ⅵ六个矿（化）带，其中Ⅰ矿带为裂隙充填型锡多金属矿体、Ⅱ矿带为裂隙充填型钨锡矿体、Ⅲ矿带为裂隙充填型锡铅锌矿体、Ⅳ－Ⅵ矿带主要为裂隙充填型铅锌矿体，区内以Ⅴ矿带矿体最多、而以Ⅰ矿带矿体规模最大。

3 矿床成因分析

3.1 成矿物质来源

根据同位素及地层岩石微量元素测定资料，区内花岗岩及震旦系泗洲山组浅变质岩、泥盆系跳马涧组砂页岩中成矿元素含量与维氏值相比有明显富集，其中W、Sn、Pb、Zn、Ag等含量均高于维氏值数倍－数十倍，表明赋矿地层提供了一定的矿物质。

区内矿石硫同位素值δs34主要集中在1.04‰～-8.76‰，一般为±5‰，均＜10‰（表1），硫同位素主要为负值，且其变化范围较窄，较稳定，表明以富轻硫为主，具重熔型花岗岩浆源硫特征。而矿石铅同位素与本区燕山期花岗岩类侵入时间基本吻合，说明铅主要来源于燕山期花岗岩体。经测试，铅同位素组成均一，变化范围小（表2），属单阶段演化历史和单一放射性生长普通铅；206Pb/204Pb-207Pb/204Pb坐标图表明铅为“与重熔花岗岩系列有关矿床中的铅”（图1）；而且，矿石中铅同位素与千里山花岗岩成矿有关的长石铅同位素在其直角坐标图上成直线分布，表明本矿床的形成与区内燕山早期花岗岩密切相关，其成矿物质来源于燕山早期花岗岩。

表2 铅同位素组成表

图1 红旗岭矿区206Pb/204Pb-207Pb/204Pb投影图

本矿田内锡钨铅锌多金属矿体围绕千里山花岗岩从矿床类型、矿石矿物组合、矿石结构构造、围岩蚀变均呈现由高温到中低温，由复杂到简单，由岩体中心向外的不完整的“环带”状分布。并且矿田（区）内矿体受接触带构造、断裂破碎带控制，从另一角度表明矿床的岩浆热液成因。

综上所述，从岩体中成矿元素分布特征、矿化蚀变特征、铅硫同位素特征、矿体赋存空间及分布特征分析，成矿物质主要来源于岩浆源，次为震旦系泥盆系岩层[2,3]。

3.2 控矿因素

第一，地层岩性对成矿的控制。

震旦系浅变质砂岩，其岩石性脆、在地壳运动中因力的作用易产生碎性形变而形成断裂破碎带，因而形成有利的导矿储矿空间；而绢云母板岩化学活动性差、结构致密，对矿液起着遮挡及屏闭作用，有利于成矿物质的聚集；这种容矿层和遮挡层的有益组合，则形成了有利的赋矿空间，促使成矿物质的大量聚集，从而形成了大而富的矿体。

同时，震旦系泗洲山组和泥盆系跳马涧组岩石中含有丰富的W、Sn、Pb、Zn、Ag等成矿元素，其含量是维氏值的数倍—数十倍，在后来的成矿作用中，因被激发活化参与成矿活动，促进成矿元素的不断聚集。故而震旦系泗洲山组和泥盆系跳马涧组地层是区内主要赋矿层位及重要矿源层。

第二，构造对成矿的控制。

区内成矿作用的发生及矿床的形成，无论在时间上、空间上、规模上都和构造环境有着密切的关系，有利的构造条件，对不同类型矿床都起着重要的控制作用。

区内F4、F27、F43、F102等众多的北北东及北东向燕山期及燕山期前被改造的断裂构造，为矿液的运移、成矿物质的聚集与储存提供了有益的空间，它们严格地控制钨锡铅锌矿体的形态、产状、规模和分布；而断裂破碎带内的破碎形式则影响着矿化形式及富集程度，其构造破碎带较宽大、弧形构造发育、内部构造透镜体较破碎地段，常为赋矿的有利场所，往往为矿化较好品位较富部位，甚至形成大而富的矿包。

第三，岩浆岩对成矿的控制。

岩浆岩是岩浆热液矿床的成矿母岩和成矿热源，无论是钨锡多金属矿还是铅锌多金属矿都至关重要。本矿区位于千里山岩体北东侧外接触带，矿区深部有隐伏的花岗岩体。燕山期重熔型酸性花岗岩浆为区内成矿母岩，其Sn、W、Pb、Cu等成矿微量元素是维氏值的数倍—数十倍，为矿床成矿物质的主要来源，同时还提供了丰富的成矿热液，伴随岩浆多期次侵入活动，形成区内不同期次的矿化及其叠加复合现象。

区内钨锡铅锌矿床产于千里山岩体侵位前缘的上部，岩体的侵位部位、侵位深度直接影响钨锡铅锌矿床的分布范围和成矿的垂直深度，高侵位岩体的前锋即为成矿的中心部位，在整个岩浆期后热液成矿作用过程中，在矿田内由岩体向外依次出现云英岩型—矽卡岩型—热液充填（交代）型矿床，其成矿分带明显，由岩体向外分布高—中—中低温矿床，即W、Sn、Mo、Bi—Sn、Bi—Sn、Pb、Zn—Pb、Zn、Ag，矿区钨锡矿床及铅锌矿床即为分布于近岩体接触带—远离岩体接触带的高中温—中低温裂隙充填型矿床。

3.3 矿床成因类型

本区矿体主要产于千里山花岗岩外接触带震旦系浅变质岩中，严格受断裂构造控制，矿石矿物常见锡石、黑钨矿、白钨矿、方铅矿、铁闪锌矿、闪锌矿；脉石矿物为石英、绿泥石、绢云母等。矿物包裹体测温表明：4矿体中含锡石石英脉锡石的均一温度360℃~434℃，平均395℃，与锡石毗邻的石英均一温度395℃~426℃，平均395℃；矿体中硫化物矿石中方铅矿、黄铜矿爆裂温度221℃~279℃，平均257℃；而与其团块状粗粒方铅矿伴生的萤石均一温度为183℃；27、31等矿体铅锌矿石中的石英脉均一法测定值为168℃~244℃，上述结果表明，本矿床具多阶段成矿、从高温到低温以中高—中低温为主的成矿序列。并且，成矿温度具有明显的垂直与水平分带现象：从矿区北西部到南东部（近岩体接触带→远离岩体接触带），其均一温度由434℃→203℃→168℃；标高550mYDN/550锡石平均温度395℃、标高710m之710中段含锡毒砂方铅矿中石英平均温度329℃、标高826mCM21铅锌矿石中石英平均温度196℃，其水平方向及垂直方向上，温度变化均由高到低，显示由高温向中低温过渡的趋势。

根椐矿体的产出部位、形态特征、与岩浆岩的时空关系、矿物组合、成矿温度及围岩蚀变等方面的特征，矿床成因类型为高中温及中低温热液裂隙充填型矿床。

4 找矿标志

（1）构造标志：区内矿体严格受断裂构造控制，尤其与北北东向、北东向断裂构造关系密切。因此，北北东向、北东向断裂构是区内重要找矿标志。

（2）蚀变标志：围岩蚀变主要发育于近矿围岩及构造破碎带中，呈线状及带状分布，蚀变主要有硅化、绿泥石化、绢云母化等，岩石退色明显，特别是硅化使岩石坚硬抗风化力强，常呈正地形突出于地表，易于识别和追索。当硅化伴绿泥石化、绢云母化、毒砂矿化时常以锡矿化为主，当硅化伴绿泥石化、黄铁矿化等蚀变时，常与Pb、Zn矿化关系密切。

（3）铁锰帽标志：硫化物矿石矿物在地表氧化带因风化淋失，使部分褐铁矿、软锰矿、铅矾等残留而形成褐黑色的土壤（铁锰帽），在铁锰帽之下往往有铅锌矿（化）体存在。

（4）老窿标志：区内采矿历史悠久，老窿及民窿分布较普遍，并具一定规模，故老窿是寻找含矿破碎带或矿脉的直接找矿标志。

（5）物化探异常标志：区内重砂异常、岩石及土壤异常，具有异常强度高、元素组合复杂、浓集中心明显的特征。其原生晕异常其轴向分带：前晕指示元素为B、As、Sb、Ag，近矿指示元素为B、As、Sb、Ag，Pb、Zn，矿晕元素为Sn、Bi、As、Cu、W、Mo，尾晕元素为Be。

（6）矿床的分带性标志：区内矿体在空间分布上具有一定的规律性，即垂向上及水平方向上的顺向分带性：从岩体接触带至远离岩体接触带、自下部到浅部，成矿温度由中高温向中低温过渡分带，成矿元素具由Sn、Pb、Zn→Pb、Zn（Sn）→Pb、Zn、Ag的矿化分带与矿石组合。