湖南瑤崗仙和尚灘白鎢礦床地質(zhì)特征及控礦因素分析

陳佳斌

（湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì)，湖南 郴州 423000）

關(guān)健詞：白鎢礦床；礦床地質(zhì)特征；礦床控制因素；成礦規(guī)律；瑤崗仙

瑤崗仙鎢礦位于南嶺東西向構(gòu)造帶中部，加里東隆起帶與印支—燕山凹陷帶的交匯部位，分布于騎田嶺礦集區(qū)的東部。該區(qū)在加里東期與印支-燕山期構(gòu)造巖漿活動(dòng)頻繁，地殼中的鎢在各時(shí)期的地殼巖漿活動(dòng)中逐步得到了富集，形成著名的瑤崗仙鎢礦?，帊徬傻V田主要由矽卡巖型白鎢礦礦床(和尚灘白鎢礦)和石英脈型黑鎢礦礦床(楊梅嶺礦、爐場(chǎng)坪礦、蛤蟆石礦等)組成，分別位于瑤崗仙花崗巖體的東南側(cè)和北西側(cè)。1954-1958年原冶金206地質(zhì)隊(duì)對(duì)和尚灘地段的白鎢礦床進(jìn)行詳細(xì)勘探，2015年和2020年湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì)也對(duì)和尚灘地段的白鎢礦床進(jìn)行了詳細(xì)勘探。關(guān)于和尚灘白鎢礦化的成因，徐克勤曾提出了圍巖性質(zhì)的決定性因素，巖漿與碳酸鹽巖接觸，便形成了矽卡巖型白鎢礦[1]。本文主要對(duì)瑤崗仙和尚灘地段白鎢礦床地質(zhì)特征、控礦因素及成礦規(guī)律進(jìn)行討論分析。

1 成礦地質(zhì)背景

瑤崗仙鎢礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬華南褶皺系贛湘粵桂褶皺帶的重要組成部分。地處湘南揚(yáng)子古陸與華夏古陸之間的南嶺構(gòu)造巖漿帶中東段的北緣，與粵北南北向構(gòu)造帶交叉復(fù)合部位，雪峰期、加里東期、海西期、印支-燕山期和喜山期構(gòu)造巖漿活動(dòng)頻繁，地殼中的鎢在各時(shí)期的地殼巖漿活動(dòng)中逐步得到了富集，是南嶺多金屬成礦帶的重要區(qū)段。

區(qū)域出露地層由老到新有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、侏羅系、白堊系、第四系等。本地區(qū)巖漿巖十分發(fā)育，基性、中性、酸性巖類均有出露。其中以花崗巖質(zhì)侵入巖占絕大多數(shù)，火山巖、潛火山巖小規(guī)模出露。花崗巖主要分為加里東期、印支期、燕山早期及燕山晚期等4個(gè)時(shí)代，瑤崗仙花崗巖體形成于燕山早期巖，具多期次活動(dòng)的特點(diǎn)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

瑤崗仙鎢礦區(qū)位于北西向展布的柿竹園-瑤崗仙基底斷裂帶與北東向展布的騎田嶺-長(zhǎng)城嶺-瑤崗仙構(gòu)造成礦帶復(fù)合部位，青水壟-瑤崗仙背斜構(gòu)造及其傾伏端之瑤崗仙巖體內(nèi)、外接觸帶（圖1）。多期次多類型的構(gòu)造、巖漿、礦化作用復(fù)合疊加，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。

2.1 地層

礦區(qū)出露地層為：寒武系，主要分布于礦區(qū)深部及背斜構(gòu)造核部。泥盆系，分為中統(tǒng)的跳馬澗組、棋梓橋組和上統(tǒng)的佘田橋組、錫礦山組，其中棋梓橋組是矽卡巖型白鎢礦的主要賦礦地層。石炭系下統(tǒng)：有孟公坳組（C1m）、石磴子組（C1sh）及測(cè)水組（C1c），分布于瑤崗仙河溝以南；石炭系、侏羅系以及第四系。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)總體為北東向與東西向相疊加的復(fù)雜構(gòu)造帶。發(fā)育有青水壟-瑤崗仙背、向斜及一系列的斷層、節(jié)理等。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，形成多階段復(fù)式瑤崗仙花崗巖巖株，以及后期石英斑巖巖墻和輝綠巖脈。石英斑巖主要見于水牛山、山背崎，輝綠巖脈見于和尚灘地段。瑤崗仙花崗巖體侵位于瑤崗仙背斜核部，根據(jù)巖體形成特征，將瑤崗仙花崗巖的形成劃分成四個(gè)階段[2]：第一階段，中粗粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖（γ52-1），鉀氬法同位素年齡178-177百萬(wàn)年。第二階段，中-粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖（γ52-2），與γ52-1呈穿插關(guān)系。第三階段，細(xì)粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖（γ52-3），鉀氬法同位素年齡169百萬(wàn)年。第四階段，細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖（γ52-4），該階段巖體主要分布在巖體深部，其上部呈脈狀或小巖瘤狀態(tài)穿插于其他花崗巖中。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

瑤崗仙礦區(qū)白鎢礦體主要分布于“和尚灘”地段，其礦體類型主要分為矽卡巖型白鎢礦體（Ⅰ號(hào)）和砂巖型白鎢礦體（Ⅱ號(hào)）（見圖2），其中矽卡巖型為該礦主要礦體，描述如下。

圖1 瑤崗仙鎢礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖（根據(jù)湖南省宜章縣瑤崗仙鎢礦接替資源勘查報(bào)告［2］，編制）

圖2 1線Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)白鎢礦體特征

Ⅰ號(hào)矽卡巖型白鎢礦體：由CK0B-1等66個(gè)鉆孔控制，礦體產(chǎn)于泥盆系棋梓橋組矽卡巖中，礦體頂板為棋梓橋組大理巖、大理巖化灰?guī)r，底板為跳馬澗組石英砂巖。礦體控制標(biāo)高+650～+420m，呈團(tuán)塊狀、脈狀產(chǎn)出，走向東東北，傾向140°，平均傾角20°，整體向南傾伏。礦體走向延長(zhǎng)約1000m，傾向延伸670m，礦體平均真厚度為10.45m，厚度變化系數(shù)46%（較穩(wěn)定）。WO3平均品位0.397%，品位變化系數(shù)為11%(均勻)。

Ⅱ號(hào)砂巖細(xì)脈型白鎢礦體：產(chǎn)于泥盆系跳馬澗組石英砂巖中，礦體頂板為Ⅰ號(hào)矽卡巖型白鎢礦體，底板為石英砂巖、石英巖，空間上位于Ⅰ號(hào)矽卡巖型白鎢礦體下部并與之整合接觸。礦體控制標(biāo)高+635～+580m，呈團(tuán)塊狀、脈狀產(chǎn)出，走向東東北，傾向135°，平均傾角23°，整體向南傾伏。礦體走向延長(zhǎng)約150m，傾向延伸140m，單層礦體厚度8.80～9.98m，厚度變化系數(shù)為5%（穩(wěn)定），WO3平均品位0.223%，品位變化系數(shù)為20%（均勻）。

3.2 礦石特征

圖3 矽卡巖型白鎢礦石光片分析

表1 矽卡巖型白鎢礦石化學(xué)全分析結(jié)果表

表2 矽卡巖型白鎢礦石化學(xué)全分析結(jié)果表

（1）矽卡巖型白鎢礦石：主要由較規(guī)則粒狀石榴子石、柱粒狀透輝石、他形粒狀螢石、少量方解石、白鎢礦、不透明礦物等組成，構(gòu)成柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。其中：石榴子石含約60%，半自形粒狀，正突起高，裂理發(fā)育，隱顯環(huán)帶構(gòu)造，沿粒間、裂隙中充填透輝石、螢石等。透輝石含約25%，短柱狀、柱粒狀，不均勻分散分布石榴子石粒間。螢石含約10%，他形粒狀，具均質(zhì)性，負(fù)突起，填隙于石榴子石粒間。方解石含約3%，他形晶粒狀，零散分布。白鎢礦含約1%，半自形板狀，正突起極高，分散分布。不透明礦物含約1%，他形粒狀，零星散布（見圖3）。

圖4 砂巖型白鎢礦石光片分析

（2）砂巖細(xì)脈型白鎢礦石：主要由粒徑0.05mm～0.16mm的次圓、次棱角狀石英砂屑、細(xì)條片狀白云母碎屑和填隙于砂屑粒間的顯微鱗片狀絹云母、少量細(xì)片狀黑云母、不透明礦物等填隙物以及微量電氣石等組成，巖石中黑云母與不透明礦物稍顯聚集狀，形成微層理，構(gòu)成變余細(xì)砂狀結(jié)構(gòu)，微層狀構(gòu)造。其中：石英砂屑含約54%，次圓、次棱角狀，邊界被溶蝕，稍有壓扁拉長(zhǎng)定向，顯波狀消光。白云母碎屑含約2%，細(xì)條片狀，具鮮艷的干涉色，零星散布。絹云母含約35%，顯微鱗片集合體狀，部分過(guò)渡為白云母，與黑云母互混，填隙于砂屑粒間。黑云母含約5%，細(xì)片狀，褐色，具黑云母式吸收，與絹云母互混，填隙于砂屑粒間。不透明礦物含約4%，半自形-自形粒狀，浸染狀分布（見圖4）。

3.3 礦石主要化學(xué)成分

矽卡巖型礦石主要化學(xué)組分以SiO2、CaCO3、Al2O3、MgO、Fe2O3、Mn、WO3等為主，其次有S、TiO2、P2O5、Zn、Mo、Pb、Bi、Cu、As等，其中主要的有益組分為WO3、Mo、Cu、Pb、Zn等，主要有害組分為As、S、P等。（見表1）。

砂巖細(xì)脈型礦石主要化學(xué)組分以SiO2、CaCO3、Al2O3、MgO、Fe2O3等為主，其次有S、P2O5、Mn、WO3、V、TiO2、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、As等。相比矽卡巖型礦石，此類礦石SiO2含量較高，WO3的含量偏低（見表2）。

3.4 礦石類型

白鎢礦石主要有氧化型白鎢礦石、大理巖型白鎢礦石、矽卡巖型白鎢礦石及砂巖細(xì)脈型白鎢礦石。

4 礦床控制因素及成礦規(guī)律

4.1 礦床控制因素

（1）巖漿巖條件：瑤崗仙復(fù)式巖體及巖脈群帶與鎢鉬多金屬成礦關(guān)系十分密切。巖石種類以酸性的二長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖為主，基性的煌斑巖、云斜煌斑巖、閃斜煌斑巖及輝綠斑巖次之，具有同源多期次侵入特征；巖石成分具有富SiO2、低TiO2、分異指數(shù)（DI）高，Zr/Hf、Nb/Ta低于維氏值，F(xiàn)、B、As等揮發(fā)性元素含量相當(dāng)高，W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag、Au等成礦元素含量明顯高于維氏值的數(shù)倍至數(shù)十倍等巖石化學(xué)特征，與鄰近的千里山巖體（有世界聞名的柿竹園鎢錫鉬鉍多金屬礦）在巖石化學(xué)特征上非常相似，為區(qū)內(nèi)成礦母巖。隨著多期次巖漿侵位、分異作用，表現(xiàn)為：其一，巖漿上侵、冷凝作用，在巖窿頂部產(chǎn)生有利的構(gòu)造裂隙，為成礦熱液的上升提供通道和賦礦場(chǎng)所；其二，巖漿上侵分異常過(guò)程中，不斷捕獲圍巖和攜帶深部成礦物質(zhì)、遷移富集到有利的部位聚集成礦。

（2）地層巖性條件：地層巖性物理化學(xué)性質(zhì)與礦石礦物成分、礦石類型、礦石特征關(guān)系十分密切。地表矽卡巖及矽卡巖化大理巖強(qiáng)風(fēng)化殘留層，原巖石中的礦物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下，發(fā)生化學(xué)分解作用，不溶解礦物質(zhì)（WO3）殘留在原地，而CaCO3與H20（水）、CO2（二氧化碳）經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成Ca(HCO3)2隨水流失，CaCO3隨水流失往下滲透至基巖中沉淀，從而形成地表氧化白鎢礦。大理巖型白鎢礦產(chǎn)于泥盆系棋梓橋組矽卡巖化大理巖中，經(jīng)高溫?zé)嵋何g變矽卡巖化變質(zhì)交代不完全，還保留大部分碳酸鈣（CaCO3）成份，導(dǎo)致碳酸鈣含量較高，賦存礦物質(zhì)（WO3）的矽卡巖礦物成分較少。矽卡巖型白鎢礦產(chǎn)于泥盆系棋梓橋組矽卡巖中，中、酸性侵入體與碳酸鹽巖的接觸帶，在熱接觸變質(zhì)作用的基礎(chǔ)上和高溫氣化熱液影響下，經(jīng)交代作用所形成變質(zhì)巖礦石-矽卡巖白鎢礦。砂巖細(xì)脈型白鎢礦產(chǎn)于泥盆系跳馬澗組石英砂巖中，在熱接觸變質(zhì)和高溫氣化熱液影響下，鎢等礦物質(zhì)在砂巖中裂隙富集，從而形成細(xì)脈狀白鎢礦體。

（3）構(gòu)造條件：區(qū)域性NE向的資興-長(zhǎng)城嶺斷裂、彭公廟-瑤崗仙斷裂、NW向的邵陽(yáng)-郴州（柿竹園-瑤崗仙）深大斷裂帶等交匯部位控制巖體、礦床的空間位置。礦區(qū)位于北西向展布的柿竹園-瑤崗仙基底斷裂帶與北東向展布的騎田嶺-長(zhǎng)城嶺-瑤崗仙構(gòu)造成礦帶復(fù)合部位，青水壟-瑤崗仙背斜構(gòu)造及其傾伏端之瑤崗仙巖體內(nèi)、外接觸帶。礦區(qū)內(nèi)次級(jí)斷裂構(gòu)造帶及其派生的裂隙系統(tǒng)為成礦熱液上升提供運(yùn)移通道和聚礦場(chǎng)所。

（4）圍巖蝕變：白鎢礦床圍巖蝕變現(xiàn)象十分顯著，主要有矽卡巖化、大理巖化、角巖化和硅化。矽卡巖化與礦體關(guān)系十分密切，主礦體產(chǎn)于矽卡巖體中，越近礦體蝕變?cè)綇?qiáng)。矽卡巖礦物主要有石榴子石、透輝石、硅灰石、符山石、透閃石、陽(yáng)起石、綠泥石、綠簾石等，其中矽卡巖化物質(zhì)石榴子石、綠泥石，透輝石，符山石等與白鎢礦化關(guān)系密切。

（5）礦床定位與空間展布：矽卡巖型白鎢礦體賦存在泥盆系棋梓橋組(D2q)大理巖地層中，順層產(chǎn)出，礦體形態(tài)與地層產(chǎn)狀一致，礦體底板為泥盆系跳馬澗組(D2t)石英砂巖（整合接觸），礦體品位往往受蝕變程度影響，蝕變?cè)綇?qiáng)，礦體品位越高，蝕變?cè)饺?，礦體品位越低。主礦體走向東東北，傾向135°～145°，傾角17°～22°，整體向南東傾伏，礦體走向延長(zhǎng)約1000m，傾向延伸670m。

（6）地球化學(xué)特征：本區(qū)地球化學(xué)異常以W、Sn、Pb、Zn、Cu等有色金屬元素為主，貴金屬元素Au、Ag，揮發(fā)性元素F，礦化劑元素As等組成的綜合異常，是多種異常集中分布區(qū)。各單元素異常形態(tài)各異、大小不同，但整合性很好，說(shuō)明各元素間具有很好的成礦相關(guān)性。Ag、W、Sn、F、Au、Cu等異常面積大、濃度高，濃度分帶好，具有明顯的濃集中心，尤其是Ag、W、Sn異常更為突出，說(shuō)明異常是由以巖漿分異為主體形成的巖漿期后熱溶液帶來(lái)的礦化元素形成的。異常分布是圍繞瑤崗仙花崗巖體，并沿經(jīng)過(guò)巖體的北東向斷裂為主，呈NNE方向展布，說(shuō)明巖體和斷裂對(duì)異常的控制明顯。評(píng)價(jià)異常最主要的地球化學(xué)標(biāo)志之一的規(guī)格化面金屬量（Pn,a）值在各元素間差異很大,按其大小可排列出幾個(gè)明顯的階梯:Ag、W（＞1000）→As、Sn、Au（190-500）→Pb、F、Cu、Zn（80-110）→Mo、Be（5-15）。這階梯反映出:Ag的Pn,a是Be的228倍,Ag比W的Pn,a高出156.1,這說(shuō)明Ag與W同是本區(qū)的重要成礦元素,是礦田找礦的主要礦種。

4.2 成礦規(guī)律

（1）主礦體賦存規(guī)律：①矽卡巖型白鎢礦體產(chǎn)于泥盆系棋梓橋組（D2q）矽卡巖中，礦體頂板為棋梓橋組大理巖、大理巖化灰?guī)r，底板為跳馬澗組石英砂巖，為順層整合礦體。②礦體品位WO3與矽卡巖蝕變強(qiáng)弱呈正比關(guān)系，往往蝕變?cè)綇?qiáng)，WO3品位越高，反之越低。③礦體品位WO3與礦體中碳酸鈣（CaCO3）含量呈反比關(guān)系，往往碳酸鈣（CaCO3）含量越高，WO3品位越低，反之越高（見圖5）。④礦體厚度與蝕變強(qiáng)弱有一定的關(guān)系，一般蝕變?cè)綇?qiáng)，石榴子石、透輝石等矽卡巖礦物含量越高，礦體越厚。⑤根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征與礦石的化學(xué)成分等情況，認(rèn)為該礦床的成因類型為“裂隙熱液充填交代矽卡巖型白鎢礦床”。

圖5 瑤崗仙矽卡巖型白鎢礦中WO3與CaCO3品位對(duì)比圖

（2）控礦因素分析：本區(qū)泥盆系地層中W含量為（10-18.3）×10-6，比維氏值高出10-26倍。瑤崗仙花崗巖中W含量為（2-26）×10-6,比維氏值高出1-17倍。可見該區(qū)泥盆系地層及巖體中均富含W元素,為W成礦提供豐富的礦源。該區(qū)主礦體賦存在泥盆系棋梓橋組（D2q）地層中，于此套巖性中順層產(chǎn)出，經(jīng)裂隙熱液充填交代形成矽卡巖型白鎢礦床；因此地層巖性與巖體是礦床的主要控礦因素。

（3）找礦標(biāo)志：①矽卡巖型白鎢礦體產(chǎn)于泥盆系棋梓橋組（D2q）地層中，棋梓橋組大理巖、大理巖化灰?guī)r是找礦的直接標(biāo)志。②矽卡巖化、大理巖化與礦體關(guān)系十分密切，是找礦的直接標(biāo)志。③細(xì)粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖中富含W成礦元素，巖漿上侵、冷凝作用，在巖窿頂部產(chǎn)生有利的構(gòu)造裂隙，為成礦熱液的上升提供通道和賦礦場(chǎng)所，花崗巖是找礦的直接標(biāo)志。