湖南平滩地区自然重砂异常特征及其找矿意义

邓蕾 殷如新 郭瑞

摘 要：本文基于“全国矿产资源潜力评价”项目之“湖南省自然重砂资料应用”研究课题。采用自然重砂数据库系统（ZSAPS2.0），对湖南省1：20万自然重砂测量数据进行综合分析。通过对全省及预测工作区自然重砂矿物异常的圈定，在平滩及周边地区圈出了白钨矿—黑钨矿—铋—锡—铅—金重矿物自然重砂异常，以白钨矿异常为主，沿岩体中心向外，重矿物异常分带特征明显。白钨矿异常主要分布于苗儿山岩体接触带上，出露的地层主要为新元古代高涧群黄狮洞组变质岩及浅变质砂岩，异常由蚀变花岗岩型白钨矿引起。从已掌握的资料，目前该类型钨矿在我省尚属一种新的类型。

关键词：白钨矿 自然重砂异常 蚀变花岗岩型 苗儿山岩体 平滩地区

自然重砂测量是矿产勘查的重要手段之一，是一种最直观、最简便、最有效的找矿方法和手段，我国地质界的前辈们采用这种方法曾发现过许多重要的矿床。湖南省1∶20万区域自然重砂测量于上世纪70年代末全面完成，积累了系统的自然重砂测量成果数据.其中蕴藏着丰富的找矿信息，如何充分挖掘、提取自然重砂测量成果所蕴含的矿化信息，发挥其在矿产资源调查中的作用是一个现实的问题。笔者通过“湖南省矿产资源潜力评价自然重砂资料应用”课题研究，利用自然重砂数据处理软件[1]（ZSAPS2.0），对这些自然重砂测量数据重新进行了处理，圈出了一批有重要意义的自然重砂异常。其中，本次所圈71号金水（猫儿山）白钨矿重砂异常与湖南省地质调查院在承担中国地质调查局下发的1：5万城步县幅、白毛坪幅、岩寨幅、五团幅区域地质矿产调查项目时，在平滩地区所新发现的白钨矿床完全吻合（经深部钻孔控制，初步估算333+334资源量5.4万吨，规模达大型以上）。笔者在此对该地区自然重砂异常特征及其找矿意义进行粗浅的分析，以期对今后找矿工作有所启示。

1 地质背景

平滩地区位于湖南省城步苗族自治县与新宁两县交界处，南与广西相邻。隶属于城步苗族自治县与新宁县管辖。平滩钨矿区地处雪峰山弧形构造带南西端，狗子田—猫儿界背斜北西翼，即苗儿山复式岩体北西接触带上（图1）。区内地层及地质构造发育，岩浆活动频繁，区域地质十分复杂。岩体内外接触带上，出现W-Sn-Mo-Bi-Au-As-Pb-Zn-Cu-Ag水系沉积物异常及钨-锡-钼-铋-铜-铅-金矿物自然重砂异常，各异常具水平分带特征。区内分布较多钨、铜、锰等已知矿床（点）。

（1）地层：出露的地层主要有新元古界高涧群、南华系、震旦系、寒武系及泥盆系。高涧群至寒武系为一套陆源碎屑复理石夹硅质、炭泥質沉积，岩石均已浅变质，个别层位夹碳酸盐岩；泥盆系为滨浅海碎屑岩-台地相碳酸盐岩沉积。高涧群地层分布于狗子田—猫儿界背斜核部，其核部被苗儿山岩体侵入破坏。震旦系、寒武系、泥盆系地层一次分布背斜两边形成背斜西翼。

（2）构造：位于桃江-城步深大断裂带西段偏南东侧，苗儿山-四明山北东向隆起带西南端、苗儿山隆起上的狗子田-猫儿界背斜北西翼。经历有雪峰期、加里东期—燕山期构造发展阶段，不同期次断裂的形成与叠加及花岗岩的侵入使本区构造十分复杂，有北东向、北北东向、南北向及东西向构造和接触构造。

区内褶皱主要表现为狗子田—猫儿山复式背斜，背斜核部为高涧群地层，背斜的北西翼地层出露较完整，地层依次为震旦系、寒武系及泥盆系，而核部及南东翼被苗儿山岩体侵入破坏；区内断裂主要表现为北东向的断裂，断裂走向北北东—南北，倾向南东。

（3）岩浆岩：区内岩浆岩较发育，规模较大的岩体有苗儿山岩体、兰蓉岩体、谭家坳岩体。其中苗儿山岩体呈岩基产出，其他呈小岩株或岩脉产出，侵入于前寒武纪各地层中。主要岩性为花岗岩类，极少量为闪长辉长岩类。

苗儿山岩体，主要岩性为黑云母二长花岗岩。其次在兰蓉、谭家坳一带分布有十多个呈岩株、岩脉侵入于高涧群地层中，在兰蓉有少量加里东期花岗岩。主要岩性为片麻状二长花岗岩，少量为花岗闪长岩类。花岗岩与围岩接触形成大量的角岩、硅质岩、大理岩等。

2 自然重砂数据及其处理方法

1∶20万重砂测量是随1∶20万区调工作同步开展的，从1958年开始，于1978年结束，历时20年。2000年至2004年，由中国地质调查局组织、湖南省地质调查院实施完成了《湖南省1∶20万重砂数据库》建设。本文所使用数据是以更新后的1∶20万自然重砂数据库为基础数据，在参加全国矿产资源潜力评价项目之《湖南省矿产资源潜力评价》子项目过程中，按照《自然重砂资料应用技术要求》[2] 和全国矿产资源潜力评价项目的有关要求，利用《自然重砂数据库系统》（ZSAPS2.0），对湖南省1∶20万自然重砂测量数据进行处理，对选择的重砂矿物进行统计分析。

① 按矿物大类实施族内合并，摒弃合名不标准和一物多名的矿物；

② 对矿物含量进行标准化处理，将不同计量单位值“克、百分比、颗”统一计算单位，以10-5克作为一个标准单位；

③ 编制单（组合）含量分级图等基础性图件。用含量分级方式将矿物含量分为5～6级，一般情况下矿物报出率小于10%的，按系统默认级别分为5级；矿物报出率大于10%的，含量级别采用6级分级。白钨矿标准化后报出率为16.7%，将矿物含量值划分为六级，其值域分别为：1～42颗、42～110颗、110～340颗、340～720颗、720～1100颗、≥1100颗。

④ 编制单（组合）矿物重砂异常图。重砂异常圈定主要根据重砂矿物的含量、成矿地质背景、矿产特征和汇水盆地进行圈定，矿物含量分级为异常圈定的主要依据，同时“重砂数据分布检验”频数作为参考值。异常圈定时，为避免异常下限值定得过高而丢掉有意义的弱异常，或异常下限值定得过低而使那些无意义的低值区圈为异常，一般在矿物分布较稀少、含量较低的区域，含量等级降低1～2个级别圈定异常。全省白钨矿分别选择3级（110颗）和5级（720颗）含量下限作为异常下限，共圈出白钨矿异常113个，除洞庭湖区以及沅陵—辰溪—黔阳—通道—线以西地区外，较为广泛分布于全省各地，主要围绕各期次中、酸性侵入岩体出现，尤以燕山期花岗岩岩体异常反映最佳。其中平滩地区围绕猫儿山岩体圈出5个白钨矿异常，其中1个异常面积达130km2，与新发现的平滩白钨矿床完全吻合（图2）。本文主要分析该地区的异常。

3 自然重砂异常特征

3.1区域自然重砂矿物

平滩地区1∶20万自然重砂样品中检出钨（白钨矿、黑钨矿）、锡石、铋（泡铋矿）、钼（辉钼矿）、铜（黄铜矿）、铅（方铅矿、磷氯铅矿、钼铅矿、铅矾）、金、银（辉银矿）、砷（辰砂、毒砂）、黄铁矿、稀土（独居石、磷锇钇矿）等30余种重要矿物。其中，以白钨矿和独居石矿物出现率最高，次为黑钨矿、锡石和铌钽矿物，以钼矿物、铁矿物和锰矿物出现率最低（图3）。

区内重矿物的分布主要在苗儿山岩体内及内外接触带，且呈明显的水平分带特征。在岩体内及内接触带主要分布钨、铋、锡石、独居石、铌钽等高温组合矿物，在岩体接触带主要分布铜、铅等中温矿物组合，金、辰砂、黄铁矿等低温组合矿物则分布于岩体外接触带或远离岩体分布（图4）。

3.2自然重砂矿物的一般特征

平滩矿区及其周边区域自然重砂矿物，从岩体由内向外，依次出现钨—铋—锡—稀有—稀土—铜—铅—金—辰砂—黄铁矿矿物组合[3-6]，其主要重矿物特征如下：

白钨矿：主要分布于岩体内、接触带以及新元古界高涧群地层中，分布广泛，含量亦高。矿物呈乳白色、淡黄色，粒状、不规则粒状，粒径较小，—般0.1—0.5mm，最大1.0mm左右。主要伴生矿物黑钨矿、锡石、泡铋矿、独居石、铌钽矿物。

黑钨矿、锡石：主要分布于岩体内及岩体内外接触带。

铋矿物：为氧化后的次生矿物泡铋矿，呈黄绿色、土块状、壳状，粒径—般0.1—0.5mm。主要分布于岩体内，少部分见于岩体接触带。

铌钽矿物：主要为褐钇铌矿和铌钇矿，呈棕褐色，板柱状、锥状，颗粒大小不一，一般0.3×0.5—0.5×1mm。高含量较集中分布于岩体内部。

铅矿物：主要为氧化后的次生矿物钼铅矿、磷氯铅矿和铅矾，呈浅黄色、绿色、白色等，半滚圆状，粒径一般1—0.6mm。主要分布于岩体内、外接触带。

铜矿物：出现率不高，仅见黄铜矿，呈铜黄色，表面有青色，碎块，硬度小，形状不规则状，粒径0.1—0.6mm。与铅矿物伴生。

金：远离岩体分布于新元古界高涧群、南华系、震旦系、寒武系及泥盆系沉积地层中。呈金黄色，片状，粒径一般0.1—1.0mm。

3.3平滩地区自然重砂矿物异常

平滩矿区及周边自然重砂异常主要分布于苗儿山岩体接触带上，沿接触带呈北北东向展布。出现的重砂矿物异常主要为钨、铋和独居石异常，其次为锡、铅和钼矿物异常。其异常分布具水平分带特征，由岩体内向外依次为黑钨矿—铋矿物—白钨矿—锡石—铅—金矿物异常[7]。其中以白钨矿异常强度高，范围大，最大一处达129km2，异常级别Ⅱ级，最高含量3800，平均含量166，异常中心位于平滩钨矿区，与矿区完全吻合。其次为黑钨矿、铋矿物、锡石、钼矿物、铅矿物异常，一般范围不大，强度不高，多为Ⅲ级异常（图5）。

根据1∶20万水系沉积物测量成果，区内有面积较大的W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn等高中温元素异常，分布于苗儿山岩体及内外接触带，其中又以W元素异常面积最大、强度最高。另外，区内土壤剖面測量，有W、Sn、Mo等化探元素组合异常，以W元素异常较明显，且峰值高。一般峰值高的地方，与已发现矿化蚀变带相吻合；而Sn、Mo元素异常不明显，且峰值也较低。

以上说明自然重砂矿物异常与化探异常在区内反映基本一致，所出现的异常组合均与岩体有关，与矿化有着密切的关系，对找矿具有良好的指示意义。区内出露的地层主要为新元古代高涧群黄狮洞组及苗儿山岩体，细粒花岗岩脉和北北东向断层发育，岩石蚀变破碎强烈，成矿条件十分有利。

3.4平滩钨矿区自然重砂矿物响应

平滩矿区范围内出现的重要重砂矿物有白钨矿、黑钨矿、锡石、泡铋矿、钼矿物、铅矿物、金、辰砂、独居石、磷钆矿、铌钽矿物等11种[4]，其中以白钨矿出现多，含量高，区内高含量基本集中分布在此范围内。

矿区范围内出现的白钨矿重砂异常为平滩矿区及周边区域面积最大，强度最高的重矿物异常，另各一处弱小的黑钨矿异常和铅矿物异常延伸入矿区内。经异常检查发现白钨矿矿化赋存于断层破碎带中，局部偶见泡铋矿、辉钼矿、锡石。围岩蚀变有硅化、大理岩化、矽卡岩化、绢云母化等。

4 自然重砂异常及其找矿意义

平滩地区白钨矿异常位于苗儿山岩体内外接触带上，沿接触带呈北北东向展布，与侵入岩关系密切，异常矿物单一，仅有白钨矿；北东侧外围见有黑钨矿、铋（泡铋矿）、锡石矿物异常分布，远离岩体分布有铅（钼铅矿、铅矾、磷氯铅矿）和金矿物异常。钨矿物异常严格受岩体控制，主要分布在越城岭、苗儿山和五团岩体出露区，形成两个主体异常圈带。在苗儿山—越城岭岩体区沿贺家坪—黄金—水庙—新宁—紫花坪—雷家岭-线分布，形成近东西向转北东向主异常带；另零星分布于五团，区内17处组合异常中1、2、5、6、7、8、12、13、16号9处异常与已知矿点吻合，2号异常区经过平滩钨矿（图6）。区内主要出露青白口纪黄狮洞组地层及苗儿山岩体，细粒花岗岩脉和北北东向断层发育。经异常检查时新发现平滩白钨矿床，矿化赋存于断层破碎带中，以白钨矿为主。局部偶见泡铋矿、辉钼矿、锡石，白钨矿呈浸染状赋存于硅化花岗岩、碎裂花岗岩中，部分沿小裂面或石英脉特别富集，局部可形成1—3mm的白钨矿细脉。矿体沿走向较稳定，呈似层状产出，控制矿化带长1190m，矿体厚度不稳定，最大达23.61m，最小1.17m，一般5.55m—6.41m，平均厚度为8.46m；单工程平均品位WO3为0.149%—0.386%，矿体平均品位0.300%，矿化总体较均匀[8]。

研究表明，平滩白钨矿异常严格受岩体及北北东向断裂控制，在岩体接触带，尤其是断层破碎带和岩石蚀变破碎强烈的地段应注重寻找与岩浆热液有关的钨多金属矿床，特别是白钨矿床的寻找。

5 结论

（1）平滩地区白钨矿重砂异常是由花岗岩体中的白钨矿化引起的，断层破碎带和岩石强烈蚀变破碎的地段，是重要的找矿标志。应加强对该区白钨矿重矿物及其他重要矿物自然重砂异常的查证，特别是对于勘查程度较低的地区要深入勘查，以争取找矿更大的突破。

（2）重砂成果资料是一笔巨大的财富，里面蕴藏着丰富的找矿信息，其对找矿工作具有直接的指导意义。根据重矿物种类即可直接判断异常区可能存在的矿种，根据其重矿物组合（尤其是特征矿物）即可大致判断其可能存在的成因类型，由此根据工作区实际情况开展针对性工作，节约人力、物力，起到事半功倍的效果。在未来的地质找矿工作中，要充分利用已经积累的大量自然重砂测量成果，深入挖掘成矿信息和找矿潜力，充分利用自然重砂成果的工作方法；同时应加强大比例尺自然重砂测量在找矿勘查中的应用，发挥自然重砂测量在找矿勘查中的独特作用。

参考文献

[1] 《自然重砂数据库系统用户使用册》，中国地质调查局发展研究中心，2006年3月

[2] 《自然重砂资料应用技术要求》，全国矿产资源潜力评价项目组，2007年5月

[3] 《湖南省区域矿产总结》（区域重砂调查成果），湖南省地质矿产局区调队，1982年12月

[4] 《湖南省区域矿产总结》（上册），湖南省地质矿产局区调队，1988年3月

[5] 《湖南省区域地质志》 湖南省地质矿产局，1982年7月

[6] 《湖南省岩石地层》 湖南省地质矿产局，1997年6月

[7] 《湖南省城步苗族自治县平滩矿区钨矿普查工作总结》，湖南省地质调查院（内部资料），2012年

[8] 《湖南省矿产资源潜力评价自然重砂资料应用成果报告》，湖南省地质调查院（内部资料），2012年6月