锡矿山锑矿飞水岩矿床控矿规律和找矿思路

赵志坚，雷 洁，唐代文

（湖南省有色地质勘查局二总队，湖南 湘潭 411102）

锡矿山锑矿田是世界级超大型锑矿床，锑品产量居世界之最；飞水岩矿床是锡矿山锑矿田的第一大矿床，储量规模巨大，找矿潜力好。

1 区域地质背景

1.1 区域地层

区域地层出露较全，除缺失中、上志留统、下泥盆统、中三叠统、上侏罗统及第三系上统外，其它地层均有出露（见图1）。沿盆地周边主要出露板溪群（Ptbn）～志留系（S）地层，盆地内分布上古生代泥盆系以后的地层。其中板溪群浅变质岩系和泥盆系上统佘田桥组灰岩段、泥盆系中统棋梓桥组是区域内锑矿主要赋矿层位。

图1 锡矿山锑矿田大地构造简图

1.2 区域构造

锡矿山锑矿飞水岩矿区位于湘中坳陷盆地的北盆（涟源盆地）中央，城步—桃江、新化—涟源等多个构造体系的结合部位（见图1），矿床规模受城步—桃江断裂带之F75控制。

2 矿区地质

2.1 地层

锡矿山矿田出露地层主要为石炭系下统（C1）和泥盆系上统（D3），分别厚1200m和800m。矿区出露最老地层为D3s2，为本区主要含矿岩系。

2.2 构造

飞水岩背斜是锡矿山复式“厢形”背斜构造的次一级构造，是飞水岩矿床的主要容矿构造，背斜西翼受主要控矿构造牵引往深部延伸形成较好的容矿部位。

F75断层是城步—桃江大断裂的重要组成部分，是矿区主要的控矿构造，与其下盘发育的北东组次级断裂构造共同控制了区内锑矿床的空间定位（见图2）。

图2 飞水岩矿区地质构造略图

3 矿床控矿规律

成矿受构造、地层、岩相（岩性）联合控制。

3.1 构造控矿

飞水岩背斜核部较开阔平缓，具厢状特征，往两端倾伏，处于背斜核部和倾伏端的矿体呈层状、似层状延伸，规模巨大。

F75断层是城步—桃江深大断裂在涟源盆地中表现最明显的一段，为一大致平行背斜发育的走向正断层，垂直断距大，为深部矿源提供良好的通道。北北西向、北东向、北东东向次级断裂和层间破碎带控制矿体的富集。总的来说，断裂、背斜、层间破碎构造三者结合均是主要的控矿构造，断裂构造不发育则成矿条件亦差，长期以来形成了“背斜加一刀”的构造控矿模式。

3.2 层位控矿

锑矿的主要赋矿层位为上泥盆统佘田桥组，这套地层具有特殊的复杂的岩性组合。

（1）佘田桥组上段（D3s3）页岩段，以钙质页岩为主，夹少量泥灰岩和薄层灰岩，这种岩石化学性质不活泼，空隙度小，具柔性，起到良好的屏蔽作用，使含矿热液在其下部聚集沉淀。

（2）佘田桥组中段（D3s2）灰岩段，以中—厚层状微晶灰岩与生物灰岩为主，夹多层页岩、白云岩、粉砂岩，总厚220m，分为四大岩性段，28小层，I号矿体赋存于佘田桥组灰岩段第四小段（D3s2-4）；Ⅱ号矿体赋存于佘田桥组灰岩段第三小段（D3s2-3）中；Ⅲ号矿体赋存于断裂下盘的佘田桥组灰岩段第二小段（D3s2-2）和第一小段（D3s2-1）中；Ⅳ号矿体发育于断裂下盘的棋梓桥组（D2q）上部。

（3）灰岩段岩性组合的另一个特点是灰岩及生物灰岩本身，其中夹有纹层状灰岩和巨厚层状灰岩交替出现，他们的矿物成分由含钙高逐渐变到泥质成分或砂质成分高，且循环交替出现。这种岩性组合在构造应力作用下，极易产生层间破碎，虚脱剥离，形成良好的储矿场所。

3.3 岩相控矿

湘中地区佘田桥期正处于半封闭海湾沉积环境，锡矿山锑矿位于海域相台坪地带中的混积岩台坪相，即岩相变化的过渡区，早期（D3s1）由碎屑岩潮坪相过渡到混积岩台坪相，表现为以碎屑物为主过渡到钙、泥质和碎屑物混杂沉积；中期（D3s2）逐渐海侵，由碎屑岩潮坪相过渡到碳酸盐台坪相，再到碎屑岩潮坪相，大致分为四个沉积旋回，为一锯齿状交替旋回结构，呈现复杂多样的岩石组合；晚期（D3s3）海水退到碳酸盐潮间洼地中，沉积了较厚的泥灰岩、页岩。因此，锡矿山锑矿含矿岩系复杂的岩性组合和古地理环境对锑矿极为有利。

4 找矿思路

飞水岩矿床是锡矿山矿田第一大矿床，已探明金属量近100万吨，以往勘查认为飞水岩背斜往南倾伏至43线出现倾没状态。

通过两轮危机矿山接替资源勘查发现，飞水岩39线以南，受北西西向F111、F112断层影响，飞水岩背斜和F75断层往西平移，形成了多个“背斜+一刀”的有利部位，通过实施钻孔验证并取得了找矿突破，探获了333锑金属量约3万吨，飞水岩边深部找矿思路从飞水岩中部向南西部转变（见图3）。

图3 飞水岩矿区南端深部找矿远景图

通过勘查认为：F75是一条多期次活动的断裂，它经历了压扭—压扭—张扭—压扭四次以上的活动，该断层在燕山晚期曾有过一次明显的张扭活动，使中期以压为主的构造裂隙系统张开，是矿液倾入的主要成矿构造期。当断层呈现张扭时，矿区屏蔽层（D3s3）受构造影响往深部牵引与含矿岩石D3s2和D2q灰岩接触部位容易形成容矿空间，据此，我们施工多个钻孔均见到了背斜西翼的工业矿体，矿体连续性好，飞水岩南倾伏端深部转折部位之背斜西翼是成矿有利部位（见图4），找矿从飞水岩南倾伏端转折部位往背斜西翼开始转变，预期在飞水岩南倾伏端背斜西翼可探获3万～5万吨锑金属量。

图4 飞水岩矿区深部控矿断层下盘矿体分布特征