郴州市鐵石垅鉛鋅礦邊深部資源潛力及找礦方向淺析

朱文兵，郭愛民，文成雄，蔣亞君（湖南省地質(zhì)調(diào)查院，湖南長沙410116）

郴州市鐵石垅鉛鋅礦邊深部資源潛力及找礦方向淺析

朱文兵，郭愛民，文成雄，蔣亞君（湖南省地質(zhì)調(diào)查院，湖南長沙410116）

鐵石垅鉛鋅礦于2012年開始啟動(dòng)邊深部鉛鋅礦找礦工作，通過勘查，在邊深部發(fā)現(xiàn)新礦體40個(gè)，新增鉛鋅資源量38.1萬t。本文在綜合分析礦區(qū)勘查成果及前人資料的基礎(chǔ)上，通過分析礦體特征及控礦地質(zhì)條件，總結(jié)成礦與礦化富集規(guī)律，認(rèn)為鐵石垅鉛鋅礦邊深部找礦潛力較大，并提出了找礦方向，為下一步邊深部找礦提供依據(jù)。

鉛鋅礦；邊深部找礦；找礦潛力；找礦方向；鐵石垅

鐵石垅鉛鋅礦位于郴州市北東39km的蘇仙區(qū)橋口鎮(zhèn)保安嶺村，礦區(qū)采掘始于1957年，經(jīng)過五十多年的開采，近幾年已處于資源危機(jī)行列，為保障礦山持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，礦山于2012年啟動(dòng)老礦山邊深部鉛鋅礦找礦工作。通過勘查，在邊深部發(fā)現(xiàn)新礦體40個(gè)，新增鉛鋅資源量38.1萬t[1]，目前共發(fā)現(xiàn)熱液裂隙充填型鉛鋅礦體109個(gè)，累計(jì)探明鉛鋅資源量308萬t。文章在綜合分析勘查成果及前人資料[2～4]的基礎(chǔ)上，通過分析研究控礦地質(zhì)條件，重新認(rèn)識(shí)并總結(jié)了成礦與礦化富集規(guī)律，對(duì)鐵石垅鉛鋅礦邊深部找礦潛力和找礦方向進(jìn)行了初步探討，以期為下一步邊深部找礦提供地質(zhì)依據(jù)。

1 控礦地質(zhì)條件

礦區(qū)位于南嶺緯向構(gòu)造帶中段北緣，湘東南加里東褶皺隆起帶的中南部，是南嶺成礦帶的重要組成部分，具有較好的成礦地質(zhì)條件。

1.1 地層條件

區(qū)內(nèi)大面積出露震旦系中組地層（圖1），礦體主要賦存于震旦系中組硅化破碎帶中，圍巖主要為淺變質(zhì)砂巖夾板巖。地層中主成礦元素Pb、Zn含量分別高達(dá)170ppm、270ppm[5]，Pb為地殼豐度值的5～8倍，Zn為2～6倍。據(jù)劉偉等[6]，主成礦元素Pb、Zn分別為地殼豐度值的9.7倍、1.7倍，為區(qū)域背景值的3.6倍、1.1倍。說明地層中具有Pb、Zn元素的原始富集，為礦床的形成提供了部分礦質(zhì)來源。淺變質(zhì)砂巖等圍巖具較高的脆性，抗剪能力差，構(gòu)造變形時(shí)易形成斷裂及裂隙，利于礦液運(yùn)移、充填和沉淀；砂巖中所夾的板巖表現(xiàn)為塑性變形，成礦過程中起了阻擋礦液流動(dòng)、礦質(zhì)滲透和分散的屏蔽層作用。巖石組合對(duì)礦床的形成有利。

1.2 構(gòu)造條件

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極發(fā)育，成帶出現(xiàn)，具多期次活動(dòng)等特點(diǎn)。分為北東-北北東、北西-北北西、近南北、近東西向四組，各組斷裂構(gòu)造嚴(yán)格控制礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模，其中北東-北北東向斷裂與成礦關(guān)系最為密切，主成礦斷裂分布在保安嶺倒轉(zhuǎn)背斜軸部，斷裂中發(fā)育構(gòu)造破碎帶，沿走向和傾向呈舒緩波狀，破碎帶內(nèi)充填物和角礫巖特征具明顯的多期活動(dòng)標(biāo)志，多期次的構(gòu)造活動(dòng)形成的斷裂或裂隙為礦液的運(yùn)移提供了良好的通道和賦存空間，礦液在有利的容礦部位，如斷裂與背斜軸部交匯部位、虛張部位、兩組裂隙交會(huì)部位或斷裂旁側(cè)張性羽狀裂隙內(nèi)、沿走向發(fā)生變化和傾向反向部位，利于沉淀、富集成礦。

1.3 巖漿巖條件

區(qū)內(nèi)僅見兩條輝綠巖脈沿F7、F11斷裂充填并截穿鉛鋅礦體，為后期斷裂構(gòu)造的產(chǎn)物，顯示礦區(qū)成礦構(gòu)造具多期活動(dòng)的特點(diǎn)。礦區(qū)南東部有少量花崗巖脈出露，區(qū)域上南東側(cè)出露有寶峰仙、高壟山等巖體，外圍分布有多個(gè)鉛鋅多金屬礦床，巖體同位素年齡值為156Ma[7]，為燕山早期侵入產(chǎn)物，礦區(qū)南東部小巖體與上述巖體為同一時(shí)代。根據(jù)成礦的多期次、礦石組合特征、圍巖蝕變、巖體出露情況及區(qū)域重磁異常等資料，推斷礦區(qū)南部深部有隱伏巖體存在，礦體的形成可能與寶峰仙巖體有關(guān)，巖漿活動(dòng)為該鉛鋅礦床的形成提供了熱源及部分成礦物質(zhì)。

圖1 鐵石垅鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)略圖

1.4 地球物理背景

本區(qū)位于炎陵-郴州-藍(lán)山重力梯度帶中段的香花嶺-彭公廟重力低異常區(qū)內(nèi)，重力低異常呈北東50°走向，由香花嶺、騎田嶺、千里山、高壟山等一系列自行封閉的重力低異常區(qū)呈串珠狀排列而成，重力低異常與區(qū)內(nèi)花崗巖體的分布范圍基本吻合，重力低異常區(qū)是尋找鎢錫鉛鋅多金屬礦產(chǎn)的有利部位。中南大學(xué)[8]在紫竹壟一帶開展的EH-4電磁測(cè)深勘查中發(fā)現(xiàn)多個(gè)成礦條件極為有利的低阻礦致異常，異常沿F11斷裂分布，主要分布在610線～618線600m標(biāo)高左右?？辈檫^程中對(duì)異常施工鉆探工程進(jìn)行驗(yàn)證，在610線揭露新的隱伏鉛鋅礦體7個(gè)。

1.5 地球化學(xué)背景

區(qū)內(nèi)Pb、Zn、Cu、As化探異常明顯，尤以Pb、Zn異常最為顯著，異常分布有一定規(guī)律性，整體略呈北東-南西向展布，在鐵石垅一帶異常分布最為集中，各異常范圍廣，強(qiáng)度高，濃度分帶明顯，濃集中心顯著，異常形態(tài)與區(qū)內(nèi)礦帶分布范圍大體吻合。區(qū)域上重砂異常共圈出鉛、辰砂、黑鎢、白鎢、錫石、毒砂、金、銀礦等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)異常90余個(gè)，各異常強(qiáng)度高，范圍廣，不同礦物的異常重疊性好，已知數(shù)個(gè)礦床、礦點(diǎn)位于異常重疊部位或其附近，礦區(qū)位于Ⅰ級(jí)鉛異常、Ⅲ級(jí)白鎢異常與Ⅲ級(jí)錫石異常的重疊部位，顯示出了有效的礦化標(biāo)志與良好的找礦前景。

2 礦化富集規(guī)律

①區(qū)內(nèi)礦體呈礦帶產(chǎn)出，空間分布具等距性，如Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ礦帶，各礦帶間距200～300m。每一礦帶中，都有一至兩個(gè)規(guī)模較大、產(chǎn)狀形態(tài)較穩(wěn)定的主礦體，主礦體的頂?shù)装逵薪谄叫芯€列的小礦體分布，間隔5～50m不等（圖2）。②與倒轉(zhuǎn)背斜軸部及背斜軸線直交或斜交的北東向斷裂含礦性最好，尤以交匯部位，易形成礦化厚度大且連續(xù)性好的富礦體。如Ⅲ礦帶中段5～8線，與背斜軸部直交或斜交的斷裂帶內(nèi)，礦化厚度達(dá)數(shù)米，沿走向向兩端厚度變薄，礦化變?nèi)酢＂鄣V體在平面上、剖面上的拐彎內(nèi)側(cè)，礦化富集，礦體厚度大，礦化好的礦體一般沿走向和傾向延伸穩(wěn)定。如Ⅲ1礦體在5～8線沿走向和傾向反“S”形拐彎處。④不同走向礦體相交部位或分支、復(fù)合的部位常形成富礦體。如Ⅱ4礦體分支、復(fù)合部位，Ⅲ1礦體與Ⅲ23礦體在7線復(fù)合部位，Ⅲ23支礦體與Ⅲ23支1礦體的分支、復(fù)合部位（圖3）。⑤礦體頂、底板為板巖時(shí)，利于成礦時(shí)對(duì)礦液運(yùn)移擴(kuò)散起屏蔽作用，使礦化在此地段相對(duì)富集，常形成致密塊狀、稠密浸染狀鉛鋅礦。⑥斷裂破碎帶中綠泥石化、硅化、矽卡巖化等圍巖蝕變較強(qiáng)的破碎帶中，礦化相對(duì)富集。⑦含礦斷裂多期活動(dòng)明顯，多期成礦地段礦化均相對(duì)較富集。

圖2 鐵石垅鉛鋅礦區(qū)2號(hào)、8號(hào)勘探線剖面圖

3 資源潛力與找礦方向淺析

圖3 鐵石垅鉛鋅礦區(qū)210中段Ⅱ4礦體和260中段Ⅲ23支1礦體頂板素描圖

鐵石垅鉛鋅礦為中-低溫?zé)嵋毫严冻涮畹V床，產(chǎn)于震旦系中組淺變質(zhì)碎屑巖的破碎帶中，嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。礦山于2012年啟動(dòng)邊深部鉛鋅礦找礦工作，通過近一年半的勘查，在邊深部不斷發(fā)現(xiàn)新的礦體。該礦為開采了近50年的老礦山，目前已發(fā)現(xiàn)熱液裂隙充填型鉛鋅礦體109個(gè) （新增40個(gè)），累計(jì)探明鉛鋅資源量308萬t（新增38.1萬t）?，F(xiàn)階段保有礦體76個(gè)，礦體長50～525m，真厚度0.17～3.76m，一般0.40～2.40m。在綜合分析已有的地質(zhì)物化探資料及勘查成果的同時(shí)，通過分析研究控礦地質(zhì)條件，重新認(rèn)識(shí)總結(jié)礦化富集規(guī)律，認(rèn)為礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，邊深部找礦潛力較大，并提出以下幾個(gè)找礦方向：

3.1 已知含礦破碎帶及其頂?shù)装?/p>

區(qū)內(nèi)礦體空間分布具等距性，主礦體頂?shù)装寰虚g隔5～50m近于平行的小礦體分布，礦體具分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等現(xiàn)象。礦山目前開采僅僅是見礦追礦，對(duì)主礦體兩側(cè)平行及分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)的礦體未進(jìn)行有效控制?？辈橹性?60、210中段沿主礦體傾向施工連接坑道時(shí)，在1-5、2、5、8、12、13勘探線發(fā)現(xiàn)新的盲礦體9個(gè)。說明已知含礦破碎帶及其頂?shù)装暹€有新的盲礦體存在。

3.2 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦帶深部

礦區(qū)主要北東向成礦斷裂（如F1、F3）在此地段與倒轉(zhuǎn)背斜軸部相交，并有北西向和近東西向裂隙在此匯合，主斷裂旁側(cè)張性羽狀裂隙發(fā)育。已知Ⅱ4、Ⅲ1、Ⅲ1-2、Ⅲ23、Ⅲ新8、Ⅲ新23等礦體向深部延伸厚度、品位較穩(wěn)定，勘查中在210中段施工的坑內(nèi)立鉆發(fā)現(xiàn)新礦體20個(gè)，充分說明Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦帶深部找礦潛力較大，可擴(kuò)大礦床規(guī)模。

3.3 Ⅲ礦帶北西部

區(qū)內(nèi)礦帶具等距分布的特點(diǎn)，礦帶之間相距200～300m，按照這一等距規(guī)律，Ⅲ礦帶北西部應(yīng)該有新的平行礦帶出現(xiàn)，且其北西部1：1萬HⅣ-1號(hào)化探組合異常Pb、Zn、As元素異常面積大，濃集中心明顯，北部有已知寶安嶺鉛鋅礦。因此，該地段可發(fā)現(xiàn)新礦體。

3.4 紫竹壟-石板腦一帶

寶安嶺倒轉(zhuǎn)背斜在該區(qū)通過，已知Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ礦帶中，Ⅵ礦帶存在較好的EH-4電磁測(cè)深礦致異常，通過在610線施工鉆探工程對(duì)Ⅰ-L07異常進(jìn)行驗(yàn)證，在深部揭露新的隱伏鉛鋅礦體7個(gè)；1：1萬化探組合異常Pb、Zn、As元素異常在此地段分布面積大，濃集中心明顯。雖然目前發(fā)現(xiàn)的礦體規(guī)模較小，但該區(qū)仍具有一定的找礦前景。

3.5 南西部坪垅一帶

該地段為近東西向斷裂F111與北北西向斷裂 F119、F104交匯部位，與F104斷裂相交的還有北東向的小斷層，斷層破碎帶發(fā)育；1：1萬化探組合異常Pb、Zn、As元素異常在該地段分布面積較大；在F104斷裂與北東向斷層交匯部位地質(zhì)點(diǎn)D1083處見礦化，取樣分析結(jié)果Pb0.246%。說明該地段具有尋找新礦體的潛力。

[1]朱文兵，文成雄，郭愛民.湖南省郴州市鐵石垅礦區(qū)邊深部鉛鋅礦普查報(bào)告[R].湖南省地質(zhì)調(diào)查院，2015.

[2]湖南省地質(zhì)局408隊(duì).湖南省郴縣鐵石垅鉛鋅礦區(qū)勘探報(bào)告[R].湖南省地質(zhì)局408隊(duì)，1969.

[3]湖南省地質(zhì)局區(qū)測(cè)隊(duì).湖南省1：20萬郴縣幅區(qū)域礦產(chǎn)報(bào)告[M].湖南省地質(zhì)局，1970.

[4]湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局湘南地質(zhì)隊(duì).湖南省郴縣紫竹壟礦區(qū)鉛鋅礦初步普查地質(zhì)報(bào)告[R].湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局湘南地質(zhì)隊(duì)，1987.

[5]孫國強(qiáng).湖南橋口鉛鋅礦成礦機(jī)理及成礦規(guī)律研究[D].中南大學(xué)地質(zhì)研究所，1999.

[6]劉 偉，劉建軍，王光明，等.湖南橋口鉛鋅礦床成礦流體特征[J].湖北地礦，2004，18（2）：14～18.

[7]湖南地質(zhì).湖南省花崗巖類巖體地質(zhì)圖[M].湖南省地質(zhì)編輯部，增刊8附件.

[8]劉悟輝，邵擁軍，劉 偉，等.湖南郴州鐵石垅鉛鋅礦紫竹壟Ⅵ礦帶EH-4勘查及隱伏礦預(yù)測(cè)研究科研報(bào)告[R].中南大學(xué)，2007.

P612

A

2095-2066（2016）05-0110-03

2016-1-20

朱文兵（1981－），男，助理工程師，大專，從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查工作。