陈 骥

茶陵锡田矿田位于湘赣两省交界的茶陵县，大地构造位置处于扬子板块和华夏板块的结合部位—钦（州）—杭（州）结合带的中部。位于南岭钨锡铅锌多金属成矿带湖南东段，郴州-茶陵北东向钨锡多金属成矿带北东段（龙宝林等，2009）。为南岭成矿带的重要组成部分，亦为中国W-57 号成钨带的重要组成部分，该带还分布有柿竹园、香花铺、新田岭等一系列大型钨矿矿床（盛继福等，2015）。锡田地区出露的地层中钨、锡、锌等主要成矿元素含量较高，此外，区内岩浆岩发育，以酸性岩为主。围岩与岩体的接触带是形成矽卡岩型钨锡多金属矿的有利部位。而已有研究表明，锡田已知矿床（点）受构造控制明显。区内大面积出露的含钨、锡、锌等主要成矿，元素含量较高的地层层位、断裂及褶皱构造的发育和大面积出露的岩浆岩，均反映出本区成矿地质条件好。同时，区域化探异常显示，化探异常区与含矿地层、构造叠合明显，反映本区找矿潜力巨大。

1 区域地质背景

锡田矿田荷树下钨矿位于锡田岩体哑铃柄地段东部，为锡田矿田内典型的钨矿床。区域上处于邓阜仙-锡田-万洋山-诸广山NW 向构造岩浆岩带与茶陵-郴州NE 向构造岩浆岩带的交汇部位。

1.1 地层

锡田地区出露的地层主要为寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系，其次为二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系。上述地层根据其岩相组合，沉积环境及沉积间断，可划分为三个构造层。下构造层由前震旦系－奥陶系组成；中构造层由泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系下统构成；上构造层由三叠系上统、侏罗系、白垩系、第三系组成。

寒武系－奥陶系（∈－O）：寒武系在本区为浅变质的深海相泥砂质浊流沉积，是钨、锡、银、金重要赋矿层位。奥陶系主要为浅变质的含笔石泥砂质、碳硅质、硅泥质建造，中上部出现砂岩、砾岩，局部夹火山岩、碳酸盐岩层，为银、铅赋矿层位。

泥盆系－三叠系（D－T）：泥盆系为连续的地台型沉积。泥盆系岩相复杂，工作区沉积区为碳酸盐岩和碎屑岩沉积，它是钨、锡、铅、锌、金的重要赋矿层；石炭系下统为浅海相碳酸盐岩夹海陆交互相含煤碎屑岩建造，向东西两侧渐变为海陆交互相含煤碎屑岩建造、陆相含煤碎屑岩建造或碎屑岩建造；上统岩性稳定，主要为一套浅海相碳酸盐岩建造。该层位中的碳酸盐岩为锡多金属矿产重要赋矿岩性。二叠系下统主要为浅海相碳酸盐岩建造；上统以滨海沼泽相、海陆交互相的含煤碎屑岩建造为主。三叠系中下统为滨浅海碳酸盐岩和碎屑岩建造，上统岩相差异大，主要有陆相含煤碎屑岩建造、以陆相为主的海陆交互含煤碎屑岩建造、浅海相铁磷碳酸盐岩－碎屑岩建造等。

侏罗系－新近系（J－E）：沉积特点反映了燕山期构造运动的特点。侏罗系中下统主要为陆相盆地堆积，整合或假整合于上三叠统之上，为陆相含煤碎屑岩建造的砾岩、砂砾岩、长石石英砂岩、碳质页岩夹煤线等，局部夹火山碎屑岩，上统为陆相喷发－沉积或陆相盆地砂砾岩建造，局部夹煤线。白垩系为陆相沉积，散布于大小不等的盆地中，主要为滨湖、浅湖相砂、泥岩，山麓相砾岩，局部夹盐湖相膏泥岩。下统含石膏、钙芒硝；上统产铜、铀及石膏矿。古近系和新近系属陆相沉积，主要分布于衡阳盆地。古近系为淡水浅湖相砂泥岩及盐湖相岩盐、泥膏岩、钙芒硝，局部有碳酸盐岩及油页岩。新近系为河流相砾岩、砂岩。

1.2 构造

从区内已有的地层记录、地质体接触关系、花岗岩浆活动及同位素年代学资料等方面进行综合分析，区内地壳演化历史可上溯至古生代寒武纪，直至第四纪，经历的构造运动就地表岩石变形、变质而言，主要有加里东运动、印支运动、燕山运动及喜马拉雅运动，从而形成大量不同时代和期次、不同方向与规模、不同性质的断裂、褶皱、构造盆地等构造形迹。

整体而言，整装勘查区基底构造层由炎陵县－桂东南北向隆起带和炎陵县－汤市北西向褶断带组成，主要形成于加里东期最后定型于印支期。前者由一系列复式岩体组成，主要由万洋山岩体，彭公庙岩体，诸广山岩体和一些小的岩株、岩脉群组成，这些地质体构成隆起带的主体，侵位于震旦系、寒武系、奥陶系组成的复式背斜中，总体走向近南北向伸展。后者由短轴状的褶皱组成，轴向从北往南由330°～300°。

盖层构造层分布于区内中部，由一系列北北东向－北东向复式背向斜和断裂组成。褶皱构造由广塘背斜、严塘向斜、大塘里背斜组成。断裂主要有莲花断裂带、严塘断裂带、炎陵－睦村断裂带等，它们组成长度大于30km，组成宽度10km ～20km，走向15°～30°，呈平行展布，具有一定的等距性，距离5km ～10km，是区内的主要控矿构造。

1.3 岩浆岩

锡田地区岩浆岩发育。酸性－中性－基性－超基性岩类均有，出露面积以酸性岩最大，中性岩及超基性岩最少。侵入岩多，喷出岩很少，单个岩体规模大小悬殊，大的岩体出露面积大于500km2，小的呈岩脉产出，地表仅几平方米，另尚有一些由地质和物化探资料推测可能存在的隐伏岩体。地表出露的岩浆岩主要形成于加里东期、印支期、燕山期，其中燕山期中、酸性侵入岩与钨、锡、铜、铋、铌钽、铅锌及稀有稀土及放射性等矿产关系密切。

加里东期花岗岩是万洋山岩体的主体，早阶段岩石类型主要为辉石闪长岩、（辉石）石英闪长岩、英云闪长岩、和花岗闪长岩，晚阶段岩石类型主要为花岗闪长岩、二长花岗岩。岩石主量元素分析显示为富钾、贫碱，为亚碱性、过铝质钙碱性岩石；微量元素地球化学特征反映为火山弧－同碰撞构造环境。

印支期花岗岩体为锡田、邓阜仙等。岩石类型主要有黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩、黑云母花岗闪长岩等。地球化学特征显示形成于造山环境。

燕山早期花岗岩呈岩株、岩枝侵入于锡田、邓阜仙花岗岩体中，岩石主要有黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩、二云母碱长花岗岩、黑云母正长花岗岩、黑云母花岗闪长岩等，地球化学特征显示其形成于后造山环境。

岩体多侵入于下古生代浅变质岩及上古生界碳酸盐岩，岩体内及岩体附近，花岗斑岩、石英斑岩和石英脉较发育。岩体侵位的深度为浅至中等，剥蚀程度较浅。与岩体有关的矿产丰富，除钨、锡、铜、铅锌、黄铁矿、萤石外，还有稀有、稀土金属等。

1.4 区域地球化学特征

区内1/20 万水系沉积物测量资料显示，分布有大面积钨、锡、铅、锌、金、砷化探异常，这些异常一般分布在邓阜仙、锡田岩体内外接触带以及区域性断裂带上，异常成群成带出现，规模大、强度高、浓集中心明显。异常水平分带特征明显，异常中心向外侧，组合元素呈现由高温元素到低温元素的变化趋势，其内带以钨锡为主，中带以锡、铅、锌、锌、银为主，外带为金银、锑（铅锌）。一般来说，异常区内丰度最大的元素即为主要成矿元素，而银、砷、锑、氟、铍等异常是铅锌多金属矿床的重要指示元素。

1.5 自然重砂特征

区域内重砂矿物种类繁多，以锡石分布最广，次为白钨矿、黑钨矿、铜矿物、汞矿物、金等。主要围绕锡田、邓阜仙岩体内外接触带分布，异常规模大、强度高、浓集中心明显。且与化探异常重叠性较好。

纵观全区具有多期次岩浆活动，并伴有断裂活动，异常具元素组合齐全、强度高等特点，是寻找钨、锡、铅、锌、金、银等矿产的重要找矿远景区。

2 矿床特征

2.1 成矿地质体

矿区出露印支期和燕山期花岗岩，其中印支期花岗岩包括含钾长石巨斑黑云母花岗岩、中粗粒黑云母花岗岩和细粒黑云母花岗岩等岩性，显示为中心相岩体；据43 号勘探线显示，印支期花岗岩凹部与地层接触带处可见矽卡岩型矿体，是矽卡岩矿化的成矿母岩。燕山期花岗岩包括中细粒二云母花岗岩和白云母花岗岩等，但主要以岩脉形式穿切于印支期花岗岩中，并发育冷凝边指示燕山期岩体为浅成相岩体。两期花岗岩均以高硅、高铝及高碱为特征，但是印支期岩体镁、磷含量较燕山期高；富集Rb、K、U、Th 和REE 等微量元素，亏损Ta、Ti、P、Sr、Ba、Nb 等元素，均以明显的负Eu 异常为特征，印支期花岗岩的稀土总量较燕山期稀土总量高，且以富集轻稀土，轻重稀土分馏比较明显，燕山期花岗岩轻重稀土分馏不明显。荷树下钨矿含矿石英脉中辉钼矿Re-Os 及绢云母的Ar-Ar 结果分别为150±2.7Ma 和155.4±1.7Ma，与燕山期早期细粒（含）斑黑云母（二）正长花岗岩年龄值（155.5±1.7Ma）在误差范围内一致，表明主成矿作用可能与燕山早期花岗研究活动有关（付建明等，2008）。但由于燕山期发育细粒二云母花岗岩、白云母花岗岩，且白云母花岗岩晚于细粒二云母花岗岩，细粒二云母花岗岩中有云母线穿切的事实似支持更晚期的白云母花岗岩为成矿母岩。

2.2 矿床控矿构造

矿床为石英脉型黑钨矿床，石英脉的产状比较一致，为NWW 走向，陡倾，倾角70°～80°，平面上含矿石英脉具有明显的侧列现象，为左行右列展布型式。脉中有黑钨矿和萤石，局部可见黄铁矿和辉钼矿。脉壁局部不平直，缺少擦痕，反映其容矿断裂具张剪性质。石英脉的围岩为印支期粗粒黑云母花岗岩，燕山期花岗岩脉也产于印支期花岗岩中；印支期黑云母花岗岩具有化学稳定性和力学均一性，当燕山期岩体侵入时，在印支期黑云母花岗岩中产生裂隙，源于深部隐伏的燕山期花岗岩的含矿流体沿这些裂隙充填，最终成矿；由于燕山期岩体主要表现为岩脉，因此可以认为容矿裂隙是深部隐伏岩体上侵的结果，并叠加含矿热液致裂因素，因此认为其应有一定的深延。

2.3 成矿作用

2.3.1 矿床地质特征

矿床范围出露的地层主要为泥盆系中统棋梓桥组（D2-3q）、上统吴家坊组（D3w）地层、锡矿山组（D3x）和岳麓山组上段（D3yl），其中棋梓桥组为一套中厚层-薄层状灰岩、夹白云质灰岩和少量砂、钙质页岩的组合，在与印支期花岗岩接触带附近多发生大理岩化、角岩化及矽卡岩化；佘田桥组一套为灰-灰白色中厚层状中细粒石英砂岩及紫灰色中厚层云母石英砂岩夹粉砂岩、泥质粉砂岩组合；锡矿山组下段为深灰-灰白色条带状灰岩夹砂质页岩；锡矿山组上段为灰-灰白色中厚层状细粒含云母石英砂岩夹砂质页岩。矿床裂隙构造发育，裂隙多为含矿石英脉充填，裂隙垂直接触带密集成群展布，含黑钨矿石英脉的产状比较一致，且显示明显的侧列现象，为左行右列展布型式，雁列间距在3m ～5m，每段延伸约20m，石英脉壁陡倾，波状起伏，不平直，部分石英脉具分支复合现象，属张剪性质。印支期和燕山期花岗岩在地表也均有出露，但是绝大部分为印支期花岗岩，含黑钨矿石英脉主要产于印支期花岗岩中。燕山期花岗岩主要呈岩枝、岩脉形式穿插到印支期花岗岩。

矿脉为黑钨矿石英脉，约10条～15条，其走向为295°～310°，倾向南西，倾角陡倾，常高于80°；矿脉长度100m ～1000m，脉体间距20m ～100m左右，脉宽宽幅较大，30cm ～100cm；矿体赋存于花岗岩中，平面上呈舒缓波状，沿走向偶见Y型分支延伸，在矿脉局部具膨大缩小现象。黑钨矿赋存于矿脉中和两侧，常呈不规则团块状、梳状、板柱状及针状，钨矿含量较好，矿脉中WO3平均（算术）品位0.172%～0.700%；矿脉中含多种硫化物，如黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、毒砂等。硫化物在矿脉中大小不一，其多呈不规则状生长于脉侧或脉中；可见1cm左右大小晶洞，偶见紫色、绿色萤石，还可见磨圆度较差的围岩角砾。矿脉与围岩间可发育云英岩化，围岩硅化强烈，偶见黄铁矿化。本区脉带内矿脉在平面上表现出矿脉中矿物矿化不均匀，呈分段式富集，多呈富矿化矿段与弱矿化矿段交替出现。在垂直面上，矿脉中黑钨矿矿化特征从下至上呈现出逐渐减弱，硫化物矿化特征逐渐增强；矿石矿物组合从矿床深部至矿床浅部由简单变转为复杂；在矿体形态上，单矿脉从下至上呈现出脉宽幅逐渐变小，矿脉形态转变复杂，主要表现为主干脉侧可见细脉分支以及脉体侧列再现等。

2.3.2 矿石特征

矿石主要为石英脉型黑钨硫化物矿石，矿石结构以半自形一它形粒状结构为主，矿石构造以块状、浸染状构造为主。

矿石的矿物成分比较简单，钨矿物主要有为黑钨矿和白钨矿两种，黑钨矿产于石英脉中，呈团块产出，而白钨矿主要产于石英脉裂隙面；锡矿物只有单一锡石；铜矿物主要为黄铜矿；铁矿物种主要为黄铁矿；钼矿物主要为辉钼矿；锌矿物主要为闪锌矿。脉石矿物的种类也比较简单，主要为石英、绢云母、萤石等。各矿物描述如下：

黑钨矿：多呈不规则团块状或梳状和束状分布于石英脉或者云英岩中。矿物颗粒大小1cm ～2cm，大者可至10cm。矿床矿脉内黑钨矿分布不匀；多呈不规则团块状生长于脉中，呈梳状、齿状生长脉侧，常与锡石等共生。

白钨矿：粒径较细，主要产于石英脉裂隙面上，呈星点浸染状。

黄铜矿：在矿脉中呈细—中粒浸染状。镜下特征显示其多为它形晶，偶见呈针状，多被后期其他矿物所溶蚀。

黄铁矿：半自形-它形，呈不规则块状。可与多种金属矿物共生，如黄铜矿、闪锌矿、黑钨矿等。

闪锌矿：呈半自形-它形产出，可被晚期的萤石、石英等交代、溶蚀

2.3.3 成矿流体特征

荷树下石英脉型钨矿床具有多阶段的成矿作用，结合矿脉中矿物组合和镜下观察，可将成矿作用划分为3 个阶段：早阶段：黑钨矿—（辉钼矿）—石英阶段；主阶段：黑钨矿—黄铁矿—黄铜矿—石英阶段；晚阶段：黄铁矿—黄铜矿—石英阶段。对流体包裹体开展了显微测温，荷树下石英脉型黑钨矿成矿温度为187℃～382℃（湖南茶陵锡田锡铅锌多金属矿整装勘查区矿产调查与找矿预测子项目）。锡田荷树下钨矿床各个阶段含矿石英脉中的流体包裹体的激光拉曼测定结果显示其含H2O、CO2、CH4以及N2（湖南茶陵锡田锡铅锌多金属矿整装勘查区矿产调查与找矿预测子项目）。

3 结论

3.1 找矿标志

野外找矿应着重注意赋存于印支期钾长石巨斑黑云母花岗岩、中粗粒黑云母花岗岩和细粒黑云母花岗岩中的成雁列式分布的石英细脉，尤其是倾角陡倾，平面上呈左行右列展布型式的NWW 向石英细脉带。黑钨矿多呈不规则团块状生长于脉中，呈梳状、齿状生长于脉侧。脉中有黑钨矿和萤石，局部可见黄铁矿和辉钼矿，脉壁局部不平直。围岩蚀变主要为云英岩化、硅化强烈，偶见黄铁矿化。

3.2 矿床类型

锡田荷树下钨矿为燕山期高温石英脉型矿化，基于锡田荷树下石英脉型黑钨矿成矿温度为中高温（187℃～382℃），其成矿热液主要为岩浆水，成矿流体沿裂隙运移时，与大气水和地下水混合。是与燕山期富硅富碱过铝质的花岗岩有关的中高温热液型钨矿床。