南岭成矿带坪宝矿田地质物化探异常综合研究及找矿预测

2020-09-05李茂平黄富年

湖南有色金属 2020年4期

李茂平，黄富年

（1.湖南宝山有色金属矿业有限责任公司，湖南桂阳 424400；2.湖南省有色地质勘查局一总队，湖南郴州 423000）

坪宝地区位于湘东裂谷系中南段（又称钦杭成矿带湘南段或南岭成矿带中南段）的桂阳县境内，受我国东部郯～庐断裂系统南延分支的茶永大断裂控制。在加里东褶皱构造的基底上经历了从中泥盆世至老第三纪的大陆裂谷阶段，为一套陆源碎屑建造夹碳酸盐建造、硅质岩建造、含煤建造、火山陆屑建造、类磨拉石建造的岩石。总体表现为“中泥盆纪、早石碳纪南高北低”和“早二叠纪北高南低”的两个主要“金属高含量层带”。印支-燕山期的岩浆活动极为频繁，以中酸性岩体为主，为富硅富钾、贫钠贫钛贫钙贫镁的碱性或钙碱性系列的岩石，其中燕山早期、中期为区内的主要成矿期。矿田内Cu、Pb、Zn等资源丰富，矿产总的特征是与岩浆岩有关的矿产规模大、品位高；与岩浆岩无成因联系的矿床则规模小、品位低。

1 矿田地质、地球物理、地球化学特征

1.1 矿田地质特征

坪宝矿田内出露地层主要为上泥盆～二叠系，以石碳系分布最广。岩浆热液矿床主要赋存于石磴子组上部不纯灰岩中，其次为测水组砂页岩、梓门桥组和壶天群组白云岩。低温热液型金银矿床主要赋存当冲组底部页岩和瘤状灰岩中，其次为栖霞组上部碎裂泥晶灰岩［1］。

坪宝矿田内主要为南北向褶皱断裂带，总体往南收敛，向北撒开，在平面上呈“帚状”构造，剖面上呈系列的叠瓦式构造如图1所示［2］。构造对成岩成矿起着主导作用，“茶永深大断裂”为中国东部郯庐大断裂南延的分支，走向为北东40°，活动时间长，控制着区内沉积建造、岩浆建造、含矿建造和构造变形的差异分布。其地表断裂附近表现为强烈的挤压变形、拗陷及硅化带分布，金银矿主要产于断裂上盘。“近东西、北西西向基底断裂”主要有黄沙坪～瑶岗仙进东西向断裂，火田～何家渡北西西向断裂，在空间上与茶永断裂勾通，为深部熔浆、重金属、挥发组分上升的通道，控制着区内岩带和矿段的分布格架，与北西向、南北向、北东向基底断裂交汇部位控制着多金属矿床的就位［3］。“盖层构造”主要特征（表现）区域复式向斜控制成矿带，区域复式向斜中的次级窿起区控制着矿区或矿床产出，褶皱构造线的拐弯处控制着矿床的产出，次级倒转背斜的轴部及倾伏端是寻找隐伏岩体和盲矿体的有利地段，次级倒转向斜为脉状或网状矿体的富集场所，区域性Ⅰ、Ⅱ级断裂构造（或发育于次级倒转背、向斜倒转翼的高角度逆冲断裂）为区内主要导岩导矿控矿构造，岩体接触破碎带构造为区内有利储场所，发育于次级倒转背斜正常翼的走向逆掩断裂为主要容矿构造。

坪宝矿田内大小岩体130多个，均燕山期早～中期，主要类型有英安质凝灰角砾岩、英安质流纹斑岩、花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩、花岗斑岩、石英斑岩、云斜煌斑岩、辉绿玢岩。为一套陆相浅成～喷出相次火山、火山岩系［4］。

图1 湘南坪宝地区区域构造纲要图

1.2 地球物理特征

遥感影象显示区内线性影象和环影象极为发育，岩体呈东西、北东、近南北及北西向成群成带、环套环展布。坪宝矿田位于近东西向的大坊～宝山～博石岭与北东向的六合圩～黄沙坪～博石岭两条线性构造带构成的“三角地带”及环形构造的集中区。

地层、岩（矿）石的密度特征，磁性特征，电性特征（极化率和电阻率），表明区内铜、铅、锌硫化矿石及其蚀变、矿化岩石具有高极化、低电阻率、高密度的特点；酸性～中酸性岩体具有低极化、低电阻率、低密度、弱磁化率特点；各类沉积岩石中二叠系、测水组、锡矿山组电阻率相对较低，壶天群组、梓门桥组、石磴子组电阻率相对较高。

1.3 地球化学特征

区域元素地球化学场，根据骑田岭西北区多元素趋势，Cu、Pb元素围绕宝山矿田形成及其明显的趋势中心，本区处于亲硫元素的成矿场［2］。

2 矿田地质、地球物理、地球化学综合找矿模型

2.1 地质勘查模型。

最佳的成矿构造环境：陆内地体俯冲带（如茶永深大断裂）内及其附近，或有近东西、北西西向基底大断裂与其沟通的区带为多金属矿床有利找矿区。据茶永深大断裂东、西两侧沉积建造、岩浆建造、构造变形、围岩蚀变、成矿特征的明显差异分布，反映出各自独特的成矿地质环境，从而说明该断裂带具有陆内地体俯冲带特征，为极有望的成矿地质构造。如具体体现：茶永断裂带及附近，处于强烈挤压的应力环境，俯冲断裂发育，有利形成石英脉型、热泉型Au矿床；离开茶永断裂带，处于局部拉张的应力环境，沉积堆积增加，挥发组分加速上升，有利于深部钙碱性岩浆的上升侵位、喷发，多金属成矿元素的迁移、富集，是寻找矽卡岩型、斑岩型 Cu、W、Mo、Bi、Sn、Pb、Zn、Au、Ag等高、中、低温热液矿床的有望区。远离茶永大断裂带，处于剪切的应力环境，逆掩断裂发育，有利于寻找断裂破碎带型低温热液Au、Ag矿床。

多组基底断裂交叉，并且有盖层的EW或NW向控岩断裂（或岩带）与SN或NE向走向断裂叠加，且同处于区域复式向斜中测水与石磴子组组成的次级隐伏短轴背斜部位，是最有利的控岩、控矿构造，是寻找隐伏岩体或隐伏矿床的最佳地段。其倒转翼的逆冲断层、正常翼的逆盖断层、背斜轴部的压型破碎带、层间破碎带、虚脱空间、隐伏岩体接触破碎带以及其组合构造是成矿溶液的主要富集场所。矿体（化）定位深度一般在1 km以内。

最佳容矿层位：Cu、W、Mo、Bi、Sn、Pb、Zn、Au、Ag等多金属矿床主要产于石磴子组中上部薄～中厚层状的不纯灰岩中，其次为测水组砂页岩、梓门桥组、壶天群组白云岩中；Au、Ag等矿床产于当冲组底部瘤状灰岩段或栖霞组顶部的碎裂泥晶灰岩中。最有利的岩石组合为砂页岩加含泥碳质灰岩、泥灰岩、生物碎屑灰岩，其中砂页岩对成矿溶液的上升起着阻挡层的作用。

矿床组合分带、围岩蚀变分带是预测隐伏矿床、进行综合找矿的有利证据。具体表现岩体内为西脉状、网脉状、侵染状、斑岩型Cu矿，接触带为高中温矽卡岩型 Fe、Sn、W、Mo、Bi矿，近接触带围岩为中温溶液充填型：Cu、Pb、Zn矿，远离接触带为中低温中低温热液充填Pb、Zn、Ag矿，地表或近外围为风化淋虑型锰矿或铁、锰黑土，其中富含 Pb、Zn、Ag、Mn等元素组合。矿体分布于矽卡岩化、大理岩化的蚀变范围内，远矿围岩主要表现为铁锰碳酸盐化、硅化、黄铁矿化、重结晶作用，指示着近围或深部有岩浆热液活动或成矿作用，是寻找隐伏矿床、隐伏岩体的间接找矿标志。

出露地表的燕山期中酸性岩浆岩脉、岩枝、岩瘤发育，是预测深部隐伏岩体的有望前提；岩浆岩种类复杂，钾化有利于成矿元素的分异、叠加富集，是寻找隐伏矿床的有望地段。

遥感NNE、SN、EW、NW向线性构造交汇、环型构造叠加组合是成矿的有利部位，可作为圈定找矿靶区的依据。

2.2 地球物理勘查模型。

区域重力低异常、重力异常等直线局部拐弯的内外测以及次一级局部低值异常边缘，是寻找隐伏酸性岩体、隐伏矿床的有望靶区。

区域航磁负异常中有正异常，中异常中有负异常，正、负相伴随异常区多为隐伏酸性岩体、隐伏矿床的位置。地磁的磁变异常区反映矿床外带铁锰碳酸盐化蚀变，可作为寻找隐伏岩体、隐伏矿床的间接标志。

局部磁异常、重力异常区，并有高极化率、低电阻率异常相迭加，是寻找隐伏矿体的有利地段。

2.3 地球化学勘查模型。

坪宝区内化探分散流、次生晕、原生晕成矿原生组合好，异常范围大，浓度值高，中心明显的地段找矿有利。As元素与该矿床主要成矿元素的相对排列位置（K值），可以表明矿床的剥蚀现状，矿床埋藏深，近矿指示元素（Sn、Cu、W、Pb、Zn）都未达到地表，指示区内注意前缘晕元素异常地段的找矿工作。

矿床元素分带明显，由隐伏岩体向外：“W、Mo、Bi、Sn、Cu”→“Cu、Pb、Zn”→“Mn、Au、Ag、Sb、Hg”，说明运用外带元素组合评价隐伏矿床，从而达到综合评价、预测目的。

3 找矿靶区预测

根据矿田内地质构造特征，结合成矿模式及综合找矿勘查模型，预测找矿靶区。Ⅰ级成矿预测区为大坊北区和宝山竹子岭区，是寻找大中型铅锌银等多金属矿的有望地段。Ⅱ级成矿预测区为马鞍岭区，是寻找中小型铅锌银矿床的有利地段。Ⅲ级成矿预测区为博石岭区，是寻找金银矿床的潜力区，如图2所示。

大坊北区：位于宝山～大坊斑岩型Pb、Zn、Ag等多金属成矿带内，为大坊已知Pb、Zn、Ag、Au矿床北部。出露地层为石炭系下统石磴子组灰岩～二叠系上统斗岭组砂页岩。NWW向火田至何家渡的基底大断裂与SN、NW向的基底断裂在此交汇。推断有陡立的隐伏岩株产出。地表层近EW向F2断裂与近 SN向 F1、F3、F5、F9断裂交错叠加，是形成大型矿床的有利地段。

宝山竹子岭区：位于宝山西部铅锌银矿床F5断裂以西竹子岭。宝岭背斜、宝山西向斜、F21断裂等主要控矿断裂均延伸至此区，即宝山西成矿带有继续西延续趋势，为成矿潜力区。

马鞍岭区：位于猴子岭区以北，官溪～宝山的岩带内，出露地层为石炭系下统石磴子组灰岩～二叠系上统斗岭组砂页岩，猴子岭背斜向北倾伏延伸。区域重力异常在此明显拐弯，并位于官溪遥感环型影像构造中，为找矿重点区域。

图2 坪宝矿田找矿靶区预测图

博石岭区：位于坪宝矿田靠东部，为桂阳何家渡近东西向的基底断裂与茶永深大断裂的复合部位。重力布格异常等直线在此明显扭曲，并显示重力低异常平台。出露地层主要有二叠系长兴组、斗岭组、当冲组、栖霞组、石炭系壶天群组。区内出露300 m×100 m的“全硅质”角砾熔岩，呈洼地产出，梳妆石英脉网状穿插，有细脉状黄铁矿化。“全硅质”熔岩中Au含量达50×10-9，Ti元素含量偏高。说明深处与地壳深部的岩浆活动有关，深部存在超浅成的次火山岩，参照斑岩型金矿的成矿模式，该区酸帽体下部及断裂交叉部位，容易形成侵染状。网脉状、角砾状的金矿床，是寻找斑岩型金矿的有望地段。