湖南省新田嶺鎢礦一礦段礦體地質特征及成礦規(guī)律研究

唐 鷹，劉 朝

湖南省新田嶺鎢礦一礦段礦體地質特征及成礦規(guī)律研究

唐 鷹1，劉 朝2

（1.湖南省地質博物館，湖南長沙410004；2.湖南錦博陽礦業(yè)技術服務有限公司，湖南長沙410000）

通過深入研究礦體基本特征、鎢礦成礦地質條件和礦床成因，闡明了礦區(qū)一礦段的礦體地質特征；對鎢礦成礦區(qū)域、成礦時代、成礦模式等方面進行了系統(tǒng)總結，認為礦區(qū)地層巖性、構造、巖漿巖、圍巖等因素對鎢礦的成礦具有密切的控制作用；提出了一礦段礦體的成礦規(guī)律，建立了成礦模式，為今后進一步在本區(qū)域尋找優(yōu)質鎢礦提出了找礦標志。

新田嶺鎢礦一礦段；礦體地質特征；控礦因素；成礦規(guī)律

1 區(qū)域地質背景

新田嶺鎢礦位于南嶺構造帶中段與耒陽-臨武南北向構造帶交匯處、騎田嶺巖體北部外接觸帶。[1]湘南是湖南省最重要的內生礦產(chǎn)成礦區(qū)，大致可分成東坡、大義山、騎田嶺和香花嶺幾個集中區(qū)。騎田嶺巖體地處內生礦產(chǎn)成礦區(qū)的中心地帶，周邊有香花嶺鎢錫多金屬礦、柿竹園鎢錫鉬鉍多金屬礦瑤崗仙鎢礦、新田嶺鎢礦等大型、超大型礦床，成礦地質條件良好。

1.1 地層

騎田嶺復式花崗巖體周圍出露地層主要有石炭系、二疊系、三疊系、白堊系和第四系。其中石炭系、二疊系、三疊系為一套淺海相的碳酸鹽巖-砂頁巖（含煤）組合；白堊系為以含礫砂巖為主的陸相紅色盆地沉積；第四系主要為沖積洪積和殘坡積物。

1.2 構造

區(qū)域褶皺主要有上天塘嶺背斜、鹿嶺上向斜和掛板山復式背斜。區(qū)域斷裂構造發(fā)育，騎田嶺復式花崗巖體位于揚子地塊與華夏地塊的交接部位，發(fā)育于NNE向茶（陵）-郴（州）深大斷裂帶中，巖體受斷裂控制而呈NNE方向略長的橢圓狀，面積約530km2。巖體斷裂構造以NE-NEE向壓（扭）性斷裂為主。茶陵-郴州深大斷裂帶控制了騎田嶺巖體的侵位，并在巖體侵位后再次活動，從而使巖體中形成大量NE向壓（扭）性斷裂。

1.3 巖漿巖

騎田嶺花崗巖體主體以黑云母花崗巖為主，巖體中有二長花崗巖存在，且大部分地段含角閃石和粒徑較大的鉀長石斑晶。巖體表現(xiàn)出兩個明顯的分帶：邊緣相，具細粒或細粒似斑狀結構；過渡相，具細中-中粒似斑狀結構。各帶間巖性變化明顯。騎田嶺花崗巖體的鉀長石光學測定，三斜度為0.4[84]，屬中微斜長石。斜長石主要為更長石，環(huán)帶構造部分可見。[2]

2 礦體地質特征

全區(qū)共有大小礦體80個，一礦段內共有礦體16個。礦體形態(tài)復雜，多呈不規(guī)則的似層狀、餅狀產(chǎn)出。礦體多為走向近南北，向東傾的復雜的透鏡狀。主要礦體產(chǎn)于正接觸帶和花崗巖體內的捕虜體中，礦體大小規(guī)模懸殊[1]，Ⅱ11礦體是全礦區(qū)規(guī)模最大的主礦體。

2.1 礦體圍巖和夾石

新田嶺鎢礦圍巖可分為砂頁巖類圍巖、灰?guī)r類圍巖、矽卡巖類圍巖和花崗巖類圍巖。夾石一般發(fā)育于較為厚大的礦體內部，夾石巖性主要為矽卡巖或矽卡巖化灰?guī)r。

圖1 新田嶺礦區(qū)區(qū)域地質構造綱要圖[1]

2.2 巖石特征

2.2.1 礦石類型和品級

（1）礦石類型

礦體賦存于巖體內外接觸帶的矽卡巖中，金屬礦物主要為白鎢礦，其次為輝鉬礦、輝鉍礦。呈浸染狀、團塊狀或不規(guī)則細脈狀散布于矽卡巖中。脈石礦物主要有石榴子石、透輝石、符山石、綠簾石、透閃石、陽起石、硅灰石、石英、方解石等。

（2）礦石品級

全礦段工業(yè)資源儲量平均品位0.401%。一礦段WO3平均品位0.4%，可定為中富等級鎢矽卡巖型鎢礦石。

2.2.2 巖石化學特征

根據(jù)9個硅酸鹽樣品的分析結果，其巖石有如下特征：（1）SiO2含量高于世界花崗巖的平均含量，接近國內花崗巖的平均含量。

（2）Al2O3含量低于國內外花崗巖的平均含量。

（3）Fe、Mg總含量高于國內花崗巖的平均含量，與世界花崗巖平均含量相比有高有低。反映在礦物成分上，這類巖石黑云母分布不均勻，黑云母含量變化幅度大。

（4）堿含量較國內外平均含量高，且K2O高于Na2O。

（5）邊緣相細粒黑云母花崗巖CaO含量高于國內外花崗巖的平均含量，而中粒、粗粒黑云母花崗巖一般低于國內外花崗巖平均含量。

3 成礦規(guī)律與成礦預測

3.1 成礦規(guī)律

3.1.1 礦床成因類型

（1）新田嶺鎢礦礦源層經(jīng)過花崗巖形成重熔型花崗巖類（礦源巖），通過分異演化衍生為巖控礦床。新田嶺鎢礦所在的騎田嶺北部地區(qū)地層的巖石地球化學特征表明，存在著以Sn，Pb，Cu，As，Mo，Bi，B和Ag為主的區(qū)域性高背景，元素平均含量較高者主要集中在石炭系下統(tǒng)石磴子組。從表1可以確定新田嶺鎢礦的成礦母巖為印支期第二階段第一次侵入形成的花崗巖γ51（2）。

表1 主要地質單元部分元素含量

（2）本區(qū)鎢礦床位于騎田嶺花崗巖體北端之東側，礦體產(chǎn)于正接觸帶、花崗巖體內捕虜體及構造巖性有利的外接觸帶形成的矽卡巖中，礦體的形成受巖漿巖、構造、地層巖性等因素的控制，且厚大富礦體多出現(xiàn)在花崗巖體的凹陷帶中，說明礦體屬接觸交代矽卡巖型鎢礦。

3.1.2 成礦時空分布規(guī)律

（1）時間演化規(guī)律

該區(qū)鎢礦礦化在加里東期已有顯示，但極其微弱，尚無礦床形成，僅為后期成礦奠定了一定物質基礎。燕山期礦化最為強烈，尤以燕山早期礦化強度最高，晚期顯著減弱。燕山早期第一階段以鎢錫礦化為主，兼有鎢鉬、鎢鉍、鎢鉛鋅礦化；第二階段以鎢鈹?shù)V化為主，兼有鎢錫鉬、鉛鋅礦化；第三階段以鉛鋅礦化為主，兼有鎢銅礦化；燕山晚期有一定程度的錫鎢鉬礦化。

（2）空間分布規(guī)律

該區(qū)鎢礦床沿東西向、北北東向構造-巖漿巖帶分布，兩者交匯部位為礦化集中區(qū)，北北東向構造帶與東西向的構造-巖漿巖帶交匯部位控制的鎢礦床聚集區(qū)。

3.1.3 成礦區(qū)域

該區(qū)鎢礦床成礦區(qū)域歸屬于環(huán)太平洋構造成礦域華南成礦帶南嶺成礦亞帶騎田嶺礦田。

3.1.4 控礦因素

（1）巖漿巖對成礦的控制

本區(qū)巖漿巖為SiO2過飽和富堿性巖石，具有成礦巖體的特征，是礦區(qū)矽卡巖型鎢礦床的成礦母巖。正接觸帶礦體明顯受巖體產(chǎn)狀形態(tài)的控制。礦體規(guī)模形態(tài)、富集程度等均受花崗巖頂面起伏和凹陷帶的制約，其厚大富礦體均產(chǎn)于巖體的凹陷帶中。

（2）地質構造對成礦的控制

巖體的延伸、產(chǎn)狀的陡緩，基本上與礦區(qū)復式背斜一致，巖體凸起的最高部位與復式背斜核部大體吻合，這種特點也反映在次一級褶皺對巖體細部形態(tài)的控制上。

（3）圍巖性質對成礦的控制

形成矽卡巖的圍巖主要是石磴子段不純灰?guī)r，有利于形成厚度較大的矽卡巖體。只有在碳酸鹽巖層中才能發(fā)育矽卡巖，而砂頁巖層則起到遮擋層的作用。兩種巖層的物理性質和化學性質的差異越大，對成礦的有利程度就越高。

3.1.5 成礦模式

依據(jù)對新田嶺鎢礦床的研究，結合礦區(qū)周邊已建立了較為成熟的成礦模式的礦區(qū)的資料，建立新田嶺矽卡巖型白鎢礦床的成礦模式（圖2）。

圖2 新田嶺矽卡巖型白鎢礦成礦模式圖

3.2 成礦預測

找礦標志：

（1）地層巖性標志：測水段砂頁巖與石磴子段灰?guī)r接觸界面上、測水段砂頁巖所夾灰?guī)r透鏡體中、石磴子段灰?guī)r與大理巖的層間構造面是本區(qū)主要的賦礦層位。

（2）構造標志：找礦應以褶皺構造為參照，斷裂構造次之。丹鳳坪復式背斜特別是其次級向斜構造核部是礦區(qū)一礦段的主要含礦部位。沿花崗巖體邊緣凸凹形變的接觸構造以及鈣質圍巖的層間構造對成礦具有重要的控制作用。

（3）巖漿巖標志：矽卡巖型鎢礦床與花崗巖體在時空上都有著不可分割的聯(lián)系，尋找?guī)r體接觸帶及隱伏巖體位置是本區(qū)找礦的關鍵。

（4）圍巖蝕變標志：本區(qū)礦（化）體附近均有明顯的蝕變，多種蝕變疊加，是礦化富集的重要標志。一般而言，矽卡巖化、云英巖化與鎢礦礦化緊密相關。

（5）重力負異常標志：本區(qū)花崗巖平均密度為2.5～2.6g/cm3，上古生界碳酸鹽巖圍巖的平均密度為2.7～2.8g/cm3，兩者存在明顯的密度差異。故重力負異?？梢灾甘疽欢ㄒ?guī)模的隱伏巖體存在的位置。

（6）重礦物標志：騎田嶺北部地區(qū)共出現(xiàn)重砂礦物90種，其中錫石、白鎢礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦、辰砂、金紅石、白鈦石和電氣石等出現(xiàn)率較高。

4 結論

（1）根據(jù)對新田嶺鎢礦礦床成因類型的綜合分析，認為該區(qū)鎢礦屬于巖控矽卡巖型白鎢礦床。成礦作用以接觸交代作用為主，與印支期花崗巖的多期活動密切相關，成礦物質來源于印支期第二階段第一次侵入的花崗巖。

（2）根據(jù)對新田嶺鎢礦控礦因素的分析研究，發(fā)現(xiàn)該區(qū)鎢礦成礦與地層巖性、構造、巖漿巖和圍巖等因素的密切控制。

（3）新田嶺鎢礦一礦段外接觸帶礦體規(guī)模一般較小，受地層產(chǎn)狀控制明顯；正接觸帶礦體明顯受花崗巖體產(chǎn)狀形態(tài)的控制，礦體規(guī)模形態(tài)、富集程度等均受花崗巖頂面起伏和凹陷帶的制約，其厚大富礦體均產(chǎn)于巖體的凹陷帶中。巖體凹部之上多為小向斜軸部，成礦最為有利；產(chǎn)于花崗巖內灰?guī)r捕虜體中的礦體規(guī)模與捕虜體礦化蝕變的程度相關。

[1]湖南省地質研究所.《湖南省郴州市北湖區(qū)新田嶺鎢礦一礦段資源儲量核實報告》.

[2]湖南省地質礦產(chǎn)局.湖南省區(qū)域地質志[M].北京：地質出版社，1988.

P618.67

A

2095-2066（2016）24-0034-03

2016-7-15

唐 鷹（1982-），男，工程師，本科，主要從事地學研究與科普工作。