湖南观音堂锑矿矿床地质特征及找矿标志

2016-09-15朱继华张小强

西部探矿工程 2016年5期

关键词：锑矿裂隙矿石

邹　源，朱继华，张小强

（湖南省地质调查院，湖南长沙410116）

湖南观音堂锑矿矿床地质特征及找矿标志

邹源*，朱继华，张小强

（湖南省地质调查院，湖南长沙410116）

在湘西，分布着多个具有相同成因，相同地质特征的钨锑金矿床，矿床中钨、锑、金共生或伴生，各元素即可呈独立矿床，又可呈伴生或共生矿床。董家河地区正好位于该类矿床成矿带上。通过对区内观音堂锑矿地质特征及矿床成因、成矿地质条件等研究，探讨找矿标志。认为该类矿床不严格各地层控制，而主要受构造控矿，褶皱构造亦为成矿提供了良好的场所。锑矿化为直接找矿标志，围岩蚀变及地球化学异常可作为间接找矿标志。

湘西；观音堂；钨锑金；构造

在湖南西部，东起益阳，经常德，西到沅陵，西南起自洪江，南至会同，靖州长约500km的地带，分布着250多处钨锑金矿床，这是我国华南地区著名的湘西钨锑金矿带［1］。矿床中钨、锑、金共生或伴生，各元素即可呈独立矿床，又可呈伴生或共生矿床。笔者认为它们为具有相同的地质构造背景、相同的成矿条件下形成的同类型矿床。典型的矿床如沃溪钨锑金矿床、符竹溪锑金矿床、渣滓溪锑矿床。董家河地区西起怀化辰溪，东至溆浦，其东部正好位于该钨锑金成矿带上。区内查明或正在开采的矿床有羊皮帽锑金矿、观音堂锑矿、曾家溪钨锑矿等。以“湖南董家河地区矿产地质调查”项目为基础，以观音堂锑矿为例，研究其成矿地质特征，探讨成矿规律及找矿意义，以此来指导区内同类型钨锑金矿床的寻找。

1　区域地质背景

本区位于南华准地台江南地轴，冷家溪窿起南西段之东南段。处于北北东与北东向构造转折部位［2］。构造复杂，地层缺失较多。区出出露地层由元古界板溪群至第四系全新统，地层缺失较多。矿床及附近无岩浆岩出露。

区域内沉积岩层位较齐全，岩性多样。从元古界板溪群至岩石炭系地层大部分均有出露。从沉积环境分析，有滨海、浅海相及海湾泻湖相沉积。沉积物来源有陆源，亦有火山喷发。沉积方式有冰水沉积、碎屑沉积、化学沉积。岩石类型有浅变质的碎屑岩、火山碎屑岩、泥岩，未经变质的各类碎屑沉积岩、化学沉积的硅质岩、碳酸盐类岩石—灰岩、白云岩等。这些都为沉积或沉积再造型矿产提供良好条件。

燕山造山运动在本区有着强烈的活动性，表现出以断裂的为主的特征。产生一系列北东向，北东东向近似平行的压性及张性断裂，形成许多断块式构造。

2　矿床地质特征

2.1地层

矿区出露的地层由老至新有南华系洪江：岩性为暗灰，灰绿色冰碛含砾泥岩、含砾粉砂岩；震旦系下统金家洞组：下部为灰色、灰白色中厚层状白云岩，中部为黑色炭质板岩，下部为白云质板岩、炭质板岩、硅质板岩；震旦系上统留茶坡组，灰色中、厚层状硅质岩；寒武系下统牛蹄塘组：黑色板状炭质页岩、炭质板岩夹石煤，该层位为泥质岩石，在成矿主要地段为良好的盖层（图1）。

2.2构造

矿区处于中的和尚岩—洞谭断块上的曾家溪断裂与刘家坪断裂之间。主构造线方向与区域构造线基本一致。为北东—南西向。

2.3矿体特征

本区为裂隙充填型锑矿床，有用矿物辉锑矿有3种赋存状态：

（1）充填于主裂隙中，或者两组裂隙交汇部位，呈短而粗的不规则脉状或囊状集合体。一般厚5～10cm。

（2）充填于主构造旁边的次级裂隙中，或沿层间裂隙破碎带充填，呈细脉状，团块状，小扁豆状集合体。一般厚度0.2～3cm。

（3）辉锑矿呈放射状，板条状，针状晶体散布在各类型裂隙面上，或晶洞内。

前两类单脉延长、延伸均不大，亦不稳定。后一类广泛分布于矿带各个部位。

2.4矿体产出的构造部位

矿体产出的构造部位，主要是观音堂鼻状背斜伏端及其北西次级背斜褶曲的两翼，尤其是轴部张性、压性裂隙发育的破碎带及其旁侧的层间破碎带中。

2.5碎体赋存层位及其岩性特征

矿体赋存于3个层位：

（1）震旦系留茶坡组地层中。以中、下部硅质岩为主，上至与寒武系下统牛蹄塘组接触面。占矿体总数的67%。

（2）震旦系上统金家洞组的白云岩层间破碎带中。占矿体总数的25%。

（3）南华系上统洪江组与金家洞组接触面，跨两组地层，岩性为冰碛含砾砂岩及白云岩。仅一个矿体，占8%。

2.6矿石类型

按氧化程度分为氧化矿石、半氧化矿石、原生矿石。氧化矿石辉锑矿全部氧化成黄色、黄白色或褐黄色锑华或锑赭石，结构疏松，呈粉末状或保留辉锑矿晶体假象。氧化矿石分布零散，平面上不成片，垂直方向亦不成带，局限性很大，仅限于地表暴露部分的表面，和个中坚力量开放型裂隙中。由于辉锑矿与空气和水的作用而生成氧化物。深部除个别裂隙见氧化矿石外，基本上属原生辉锑矿。因此就整个矿床而言，氧化矿石所占比例极其微小。

半氧化矿石，辉锑矿氧化不完全，由锑华和辉锑矿共同组成。裂隙面上的单矿物晶体往往是部分氧化成锑华，部分为辉锑矿；团块状或脉状，透镜状辉锑矿集合体，则是粉末状锑华包裹着辉锑矿。

原生矿石辉锑矿未发生任何变化，辉锑矿为铅灰色，金属光泽强，单晶矿物晶面条纹清晰。

2.7矿石结构构造

矿石中有用矿物为辉锑矿，一般为细晶至伟晶状晶质结构，多为板状结构，针状结构。矿石构造种类较多，因成矿物质之多寡，裂隙性质及规模不同，距主控矿构造之远近，而形成不同类型构造的矿石。矿石构造有：块状或团块状构造、细脉状构造、放射状构造、树枝状构造、角砾状构造、晶洞构造、浸染状构造。

2.8围岩蚀变

矿床围岩中发育着多种蚀变，其类型有褪色化、硅化、石墨化、黄铁矿化、重晶石化、方解石化。其中与矿化有关的蚀变为褪色化、硅化、黄铁矿化。褪色化一般只发生于矿脉边部；硅化比较普遍，但主要以石英脉的形式出现，黄铁矿化多见于金家洞组白云岩中。

2.9地球化学特征

通过对董家河地区开展1∶50000水系沉积物测量，圈出了53个综合异常。观音堂矿区位于AS23-乙1异常中，套合较好，其特征如下：

该综合异常面积为12.8km2，主要元素有Sb、Ag，其次为As、Au、Zn、Hg、Cd、Mo、Sn、Cu等，呈北东向长条状分布于南华系洪江组和大塘坡组、震旦系金家洞组和留茶坡组及寒武系牛蹄塘组中，并与北东向断裂方向一致，且分布于北东向断裂北西盘。Sb、Ag、As、Cd、Zn异常具有内、中、外三级浓度分带，且异常重叠性好，与已知钨矿点重合，见图2。从表1可见，Sb的异常规模和衬度值远远大于其他元素，显示异常区以锑矿化为主。Sb异常峰值为31944.0×10-6，平均值为1215.7×10-6，Sb异常峰值超过了锑矿最低工业品位（1.0%）的要求。反映Sb异常强度很高。Sb异常面积为8.1km2，其分布范围较大。该异常应由锑矿化所引起［3］（表1、图2）。

表1　观音塘Sb、Ag异常参数特征表

3　成矿地质条件及矿床成因

3.1构造条件

曾家溪断裂和刘家坪断层，从矿区西部和东部通过，沿断裂带分布有不少锑矿点。因此，可将它们看作是区域内成矿物质的主要通道。

观音堂鼻状背斜构造，介于上述两断裂之间。该背斜向北倾伏，次级背、向斜挠曲构造发育，挤压破碎强烈，构造裂隙十分发育，为成矿物质的运移、停积创造了良好的空间条件。

3.2地层、岩性条件

本区地层有洪江组冰碛砾岩，金家洞组白云岩，留茶坡组硅质岩及牛蹄塘组黑色板状炭质页岩。冰碛砾岩不显层理，呈块状构造，裂隙不发育，对成矿不利，只个别矿体出现于顶部接触面上。硅质岩、白云岩对成矿有利，矿区内绝大多数矿体产于此两种岩层中。这并不意味着岩性与矿化的直接关系，是因为容矿裂隙的形成，受岩层层理构造和岩石物理力学性质制约。硅质岩、白云岩属刚性、脆性岩石，受外力挤压后，容易破碎和产生构造裂隙，形成层间破碎带，或沿不同岩层之间滑动，成为矿物质却运移、停积创造形成良好空间条件。牛蹄塘组黑色板状炭质页岩，属塑性岩石，不易产生裂隙，在成矿过程中是良好的遮挡层，使下部上升的成矿物质被其遮挡，在下部有利的空间停积成矿。

3.3矿床成因

矿体不严格受层位控制，而产于构造裂隙带中。辉锑矿矿石为晶质结构，且多为粗晶，巨晶。构造多样，呈团块状、脉状、板条状单晶或放射状集合体、角砾状、晶洞等构造。矿脉与围岩截然分界，甚至单一的辉锑矿物，变只是附生在裂面上，无任何交代的迹象。矿石矿物为单一的辉锑矿。综合本区的矿床成因，应属低温气—液裂隙充填型锑矿床。