关于某地锡田矿区的物探异常特征与成矿规律

候正勇，黄 韬

锡矿的品位很低，如脉状矿含锡0.2%，砂矿含锡0.04%即有开采价值。锡矿床一般可分为三大类，锡石—石英脉型（包括伟晶岩型、云英岩型、斑岩型）、锡石—硫化物型（矽卡岩型、碳酸盐岩型）和锡石氧化物型，即砂矿（原地氧化而成的砂矿—残坡积砂矿和溶岩漏斗砂矿及异地搬运过的砂矿—湖滨砂矿、海滨砂矿、冲积砂矿）一些超基性岩中有时也产出锡矿。本次研究的锡田矿区位于茶陵县城北东80°方向，直距20km。隶属湖南省茶陵县严塘镇、秩堂乡管辖。探矿权范围内已设茶陵县尧水振鑫采选厂、茶陵天旭矿冶有限公司花木矿区二个采矿权。本次勘探工作全面收集和整理锡田矿区乌西多金属矿区的地质条件，并且通过物碳化碳摇杆以及典型矿床等特征资料基础之上，通过使用新型的成矿理论观念和方法，对锡田矿区乌西多金属矿的成矿条件以及矿产资源的分布规律进行探索，对锡田矿区无锡多金属矿的分布总量进行科学合理的预测，为下一步的找矿工作指明方向。

1 锡田矿区地质条件

本次锡田矿区位于南岭钨锡铅锌多金属成矿地带，位于我国湖南省东部的边缘区域，地质构造条件处于扬子板块与华夏板块的结合带，区域上处于邓阜仙—锡田—万洋山—诸广山北西向构造，岩浆岩带与茶陵—郴州北东向构造岩浆岩带交汇部位。本次锡矿分布区域出露地层主要为奥陶系、泥盆系、石炭系，其次为二叠系、白垩系、第四系。

2 锡田矿区物化探异常特征

2.1 物探异常特征

本次勘探工作锡田矿区位于炎陵—郴州—蓝山重力梯级带北东缘，相关勘探工作人员通过1：50 万区域重力异常资料信息进行分析，从中发现锡田矿区的重力异常较低，异常带走向NNW，往SSE 方向撒开，往NNW 方向回收，沿江分布范围和近南北向的重力低中心区域带基本保持相同。通过岩浆岩向外形成一布格重力异常递增的梯级带，异常范围比岩体结构的出漏面积更大，特别是在岩体哑铃柄位置，可以有效反映出岩体结构往东西方向两侧延伸，1：50 万区域航磁异常，表明区内航磁异常围绕矿区周边分布，总体呈NNE-NEE 走向，主要分布在区内岩浆岩区及其外围，与布格重力异常重力低中心区基本一致。在矿区范围内广泛出露，是矿区的赋矿岩层。上部：透辉石矽卡岩、绿帘石透辉石矽卡岩等，局部夹有云母角岩、石英砂岩等。厚20m ～60m。中部：以大理岩为主，夹有一些薄层矽卡岩及矽卡岩化灰岩。远离岩体见有一些原生灰岩。厚90m ～110m。下部：由绿帘石透辉石矽卡岩、符山石矽卡岩、透辉石矽卡岩夹大理岩化灰岩、矽卡岩化灰岩等组成。下部偶见石英角岩、云母角岩、石英砂岩等。厚46.0m。跳马涧组（D2t）：主要分布于2B线与8 线之间垄上铜矿一带，为垄上背斜的核部。上部：主要岩性是变质石英砂岩，局部地方由于热力变质作用形成石英角岩、云母石英角岩、透辉石石英角岩。厚度40m ～70m。中部：主要是砾岩，含砾石英砂岩变质砾岩等，自下而上变质砾岩厚度增加。厚50m ～100m。下部：主要为灰绿、灰褐色的角岩，在岩体的接触部位可见褐铁矿化，厚60m。

2.2 化探异常特征

该区域内部的重砂的种类相对比较复杂，总共包含四十多种。其中主要是以石、黑钨、白钨为主要构成，通过上述分析可以看出，本次勘查区域具有良好的地球物理地球化学的情况，是寻找锡铅锌等各种金属矿的有利位置。在邓阜仙矿区发现大型铌钽矿1 处，中型钨矿1 处，小型铅锌矿1 处，钨锡铅锌矿点数十处，各矿床类型主要特征：构造蚀变岩型矿床特征为矿脉产于岩体内外接触带砂岩中，主要有北东、北西、近东西向三组，矿体长500m ～2000m，厚0.75m ～10m。品 位Sn0.062×10-2～0.376×10-2，Pb0.06×10-2～6.25×10-2，Zn0.123×10-2～7.5×10-2。矿物组合为黑钨矿、白钨矿、锡石；锡石、方铅矿、闪锌矿，围岩蚀变为云英岩化、绢云母化、硅化；矿床产地牛形里、荷树下；脉带型矿床特征为矿脉产于岩体中东西两侧内、外接触带，走向北东60°～80°-南西240°～260°，长100m ～1000m，厚0.02m ～1.0m。品位：Sn0.016×10-2～3.351×10-2，WO30.015-2.081×10-2，矿 物 组 合黑钨矿为主，次为锡石、黄铁矿、毒砂、辉钼矿、黄铜矿及石英；围岩蚀变为云英岩化、绢云母化、硅化；矿床产地花里泉、荷树下、狗打栏、桐木山；矽卡岩型矿床特征为矿体产于岩体外接触带矽卡岩中，矿体多受岩体与灰岩接触界面或层间破碎带控制。矿体长400m ～4500m，厚1.60m ～26.00m。矿石品位：Sn0.103×10-2～3.1×10-2，WO30.069×10-2～3.04×10-2。矿物组合为锡石、白钨矿、黄铁矿、毒砂，有时伴生方铅矿、闪锌矿；围岩蚀变矽卡岩化、大理岩化、萤石化；矿床产地为荷树下、垄上、晒禾岭；冲积砂矿矿床特征为砂锡矿产于第四系全新统组成的河漫滩底部砂砾石层中，长10m ～16km，宽一般为500m～600m，厚1m～7.8m，锡石含量一般为442g/m～455g/m。矿物组合为锡石为主，次为黑钨矿、白钨矿、钛铁矿、独居石、锆石、金红石等；矿床产地为严塘、尧水砂锡矿从现有资料分析，该区矿床（点）分布点多面广，成矿地质条件良好具备寻找特大型矿床的有利条件。

3 成矿规律分析

锡田矿区垄上矿段钨锡多金属矿床是矽卡岩型钨锡多金属矿床。基本成矿特征如下：受层位控制，钨锡矿体主要位于中泥盆统棋梓桥组。受构造的控制，钨锡矿体主要富集于背斜褶皱的虚脱部位、NNW 断裂及层间破碎带中。受岩体控制：岩体与围岩接触带是主要的成矿部位。本次详查的钨锡矿体呈似层状、脉状和透镜状，并有侧伏现象。

3.1 成矿条件

锡田岩体结构的侵入位置和锡多金属矿之间的形成有着比较密切的关联，在成矿过程中除了为其提供出大量的供热源之外，同时还为其提供出更多的成矿物质，由此可以看出从锡田复式岩体结构当中的Sn、W 等成矿区域位置的富集程度有了明显的提升，得出该岩体结构是从矿发展过程中非常重要的组成部分，是成矿过程中非常重要的围岩结构，也是提供出非常关键的成矿物质来源的成矿母岩。随着时间的不断延长地下岩层当中的岩浆将逐渐向上部迁移，同时会出现结晶异常分离等情况，因为岩浆自身所具有的热动力作用和功能，使得该区域周围的地下水环境受到热力作用的影响，并且逐步的融入到岩浆的热液内部。与此同时，会出现地层当中的成矿物质进一步活化，并且朝着流体当中进行快速迁移，进而可以丰富了热液当中的大量矿物质，同时岩浆当中会挥发出大量其他的金属元素物质，帮助形成各种稳定性的络合物，对整个区域的成矿工作以及各种矿物质的迁移起到了关键性的推进作用和效果。当热液直接沿着裂隙进行渗透，同时和周围围岩结构形成交代作用之后，以锡矿为主的各种不同类型的金属络合物，因为其平衡条件受到比较严重的破坏进而产生严重的解体情况，并且在特定的物化作用条件下，碳酸盐层之间的间隙滑动带岩体结构以及和周围围岩结构接触位置会产生大量的结晶物质，大量矿物质形成沉淀作用逐渐积攒形成硅卡岩矿床结构。

3.2 成矿形式

锡田岩浆结构的构成特点，无锡多金属矿床在长时间的发展过程中，会出现比较明显的蚀变、矿化，同时各种矿石物质之间会进行结合形成多种物质发展特征，通过对成矿时间以及相关信息分析研究可以得出，无锡多金属成矿作用条件下和燕山时期的岩浆，其主要的成矿物质主要来源于岩浆内部的岩浆，岩以及其他物质富集等方面因素影响。当富含成矿物质的岩浆和热液也不断上升的情况下，侵入位置的不同造成围岩结构的成矿形式也有所差异，成矿物质不同成矿作用也有所不同，进而会形成各种不同形式的矿体条件。基于上述观念有效结合矿区内部的矿床构成特点，其中主要包含钨锡多金属矿床以及随着时间的发展，矿化产出特点以及矿床结构形式等。

3.3 成矿控制因素

根据锡田矿区的地质条件，地质构成主要是由泥盆系到中叠世地层而形成，地层沉积形成序列自泥盆纪碎屑矿物出露开始，再逐步转变为碳酸盐的建造，硅质矿物建造中山叠式海相泥岩建造等，在上三叠统道第三系建造发展过程中，主要的构成物质是以碎屑岩建造为主，仅分布在中生代区域凹陷的盆地，内部同时在空间方面与花岗质岩体结构之间形成关联，矿体的内部结构中有多金属矿床分布，多金属矿床的周围区域和外部接触带沉积发展方向和地层排列方式上有较大的差异。经过多期次的地质活动，成矿地质构造发展与地层变化形式大致相同，矿化程度及岩浆热液入侵时期在控矿程度上相对较高。一般情况下矽卡岩型矿床主要出露在泥盆系和花岗岩等矿物的接触带周围，具体而言N、W 向构造带控制了锡田岩体的分布方向以及分布面积，同时在次级平衡断裂带发育条件下，通常会直接填充在整个构造蚀变的铅锡矿床结构当中。N1 项构造所展现出的分布形式可归纳为岩体结构，研究区域周围存在岩塘，倾斜方式为小田复式向斜、复式向斜，在泥盆系碳酸盐地质条件影响下矿体结构、地层特性表现明显，另外经过深入研究发现该研究区的矿物质的化学性质较为活跃，基于地质构造运动等因素的影响作用，为成矿热液提供了有利条件，矿浆经过长时间累积沉淀于向斜底部，锡多金属矿由此形成。

3.4 找矿远景

从垄上矿段矽卡岩及矽卡岩化灰岩整体分布条件比较广泛，同时在矿脉的倾斜和深度上相对较大，矿藏的整体埋深量相对较小，同时现有的钻孔的控制倾斜深度相对较小，由此可以推断出该矿体资源在后续的找矿远景和找矿潜力上相对较高。不但如此，在该区域锡矿山组灰岩和岩体部分接触的位置，土壤的异常情况表现非常明显，在地层的构造形式、岩浆条件上表现相对比较有利，可以形成相互接触的构造带，属于扩大垄上矿区远景比较有利的地段部分。该锡田矿区内部的围岩条件构成相对比较有利，同时在褶皱断裂带发育程度上相对较高，岩浆的分布的活动非常剧烈，各种不同形式的物化探异常明显，并且现阶段已经发现了很多条矿脉，有望成为南岭地区又一个大型锡钨多金属矿产地。矿区沉积岩由于受到岩体温度和挥发分的影响，均发生了热变质，变质程度一般达角岩。在发生热变质的同时，由于岩浆结晶晚期析出的挥发组分大量聚集，当它们携带着各种组分进入含钙质围岩中，发生交代作用，在接触带和距岩体很远的构造及层间破碎带中，形成透辉石矽卡岩、石榴子石矽卡岩、透辉石-石榴子石矽卡岩、绿帘石矽卡岩等，并伴有钨、锡矿化。

3.5 找矿标志

3.5.1 地层标志

在寻找某个特定矿床时依靠间接指示和特殊标志更利于找矿工作顺利开展。间接找矿标志和直接找矿标志是根据矿化关联性区分的，采矿痕迹、矿床出露情况、用矿特种砂、矿砾属于直接找矿标志，地球异常特征、矿石的颜色、围岩蚀变、所处地形等可归为间接找矿标志。与成矿岩体接触的中泥盆统棋梓桥组是寻找矽卡岩型钨锡矿的重要地段，而上泥盆统锡矿山组下段不纯碳酸盐岩地层则是寻找矽卡岩型锡矿的重要地段。上泥盆统佘田桥组碎屑岩是含钨锡石英脉矿床的主要控矿层位，其中NE-NNE 向断裂破碎带有进一步找矿的价值。花岗岩区或隐伏花岗岩区；大理岩、角岩、矽卡岩、云英岩、电英岩区；流纹岩、花岗岩、花岗质斑岩内及其接触带附近，个别富锡地区的超基性岩、辉长岩；重砂测量。因锡石硬度大，不溶于一般的酸碱，在自然风化状态下相当稳定，因此常以重矿物产于水系沉积物的底部。从风化土层和水沟沉积物中取样、淘洗，看有否锡石或木锡存在。木锡是Sn4+的盐类水解，分凝出Sn（OH）4 的溶胶和凝胶，脱水后而形成的，形似木头状物质；硅化带、石英脉、硫化物石英脉；断裂破碎带、铁帽、巧克力土（含锡矽卡岩、大理岩风化而成的土壤）；富氟岩石及蚀变岩。锡易与氟形成络合物迁移，当锡沉淀后，氟就滞留在附近的岩石内。因此，氟、硼、锡、砷、锑、铜等异常可指示锡的成矿远景区，且可预测锡的储量的大小。

3.5.2 构造标志

该矿区NE 方向上的褶皱带控制整个矿带的延伸发展方向，同时其中还会伴随次升级断裂带岩石层间破碎，带层间剥离以及斜轴位置扭曲性裂隙带等各种有利位置，在花岗岩体地质条件下，少泥盆统碳酸盐接触带位置，尤其是在岩体分布区域产生凹陷低洼或者是缓倾斜面位置，正常情况下对于厚度较大的锡卡岩型无锡多金属矿体，富集位置外接触层破碎带是无锡多金属矿体，主要的富集场所同时在眼底附近区域碳酸盐当中，节理裂隙层里以及小构造发育地段更加有利于热液渗透胶带，同时在矿体的构成条件上相对比较丰富，岩体接触面位置由抖变化形成矿热液，更加有利于物质的沉淀。岩体接触面构造由陡变缓处，为成矿热液的有利沉淀场所，如民访调查中在锡田矿区垄上矿段4 线一带在由陡变缓处见块状黑钨白钨矿石，而在垄上矿段MC24 中，其Sn 品位明显变富，且锡石粒径变粗。构造蚀变岩型锡多金属矿脉发育于区域性断裂旁侧的次级断层，如晒禾岭矿段牛形里一带1、2、3 号脉。

3.5.3 岩浆岩标志

含成矿元素丰度高的燕山早期酸性花岗岩的存在，是形成富钨锡矿的首要条件。

燕山早期细粒花岗岩与印支期斑状花岗岩接触带附近出现似伟晶岩及晶洞发育、云英岩化强烈、碱交代强烈、萤石电气石等矿物是寻找石英脉—云英岩型钨锡多金属矿产的有利地段，如矿区荷树下、桐木山等钨锡多金属矿脉密集带。

4 结语

综上所述，矿权范围内成矿地质条件有利，地质找矿效果良好，已估算控制+推断资源量Sn+WO316896.77t，因此，本项目如果能投入更多的经费和工作量，其找矿效果和经济效益会非常明显。