湖南省常宁市塔下锡铜多金属矿床地质特征及控矿因素分析

吴应葱

广西华源地质勘测有限公司 广西 河池 547000

摘 要：塔下锡铜多金属矿床的成矿条件优越，具有非常高的开采价值，为了对整个开采工作进行统筹规划、合理安排，就要对其进行系统全面的分析研究。本文对锡铜多金属矿区进行了一定的介绍，在此基础上，对其地质情况进行了比较深入的分析研究，并结合开采的实际情况对控矿因素进行了深入的论述，有助于推动开采工作水平的不断提高，对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。

关键词：塔下；锡铜多金属矿；控矿因素

1 前言

随着社会经济的不断发展，对于各种矿产资源的需求量逐渐升高，为了确保经济建设的可持续发展就要为其提供充足的资源供应。金属作为一种非常重要的生产资源，其被广泛的应用于生产活动中，对于社会经济的快速发展具有十分重要的现实意义。为了确保金属产量就要做好金属矿床的找矿工作，不断提高金属资源的产量。

塔下锡铜多金属矿床位于湖南省常宁市城关镇，其地层、构造以及岩浆岩等因素都是成矿的有利条件，并且物化探异常较明显，能够与当前的已知矿化情况进行良好匹配，表现出优越的成矿地质条件，具有非常高的经济开采价值。为了确保后续找矿工作的顺利进行，就要对其矿床的地质特征和控矿因素进行系统全面的分析研究，进而推动找矿工作水平的不断提高。

2 锡铜多金属矿区简介

2.1 矿区位置、交通

锡铜多金属矿区位于常宁市城关镇140°方向的位置处，两者之间的直线距离约为45km，其归属在白沙镇的管辖下，总面积为13.09km²。为了满足后续的运输工作需求，在矿区内进行了道路敷设，区内交通便利，多为山间公路，向东4km的距离为省道S214线，并且还有京广和湘桂铁路想通。

2.2 工作区自然地理、经济状况

矿区的工作区属于低山地区，其山体呈现出浑圆的形状，棱角较少，地势较为平缓，总体起伏较小。工作区域的海拔介于95~515m的范围内，其相对最大高差为420m，其最高点为毗帽峰，高度为515m，而最低点则位于矿区的东北方，高度仅有95m。由于矿区内部整体的坡度较缓，这就为植被和水系提供了有利条件，通行和通视条件较好。

矿区的工作区属于亚热带季风型气候，其一年四季分明，夏季炎热和冬季寒冷较为明显，并且还具有丰富的降雨量。自有记录以来，矿区的最低温度为-8.3℃，最高温度为41.9℃，最低温度位于1月份，最高温度位于7、8月份。矿区内降雨量较大，年平均降雨量为1434.36mm，最小降雨量达到1114.2mm，最大降雨量达到2213.5mm，降水主要集中在4~6月，相对集中。全区以东北风为主，在炎热的夏季则以南风居多，寒冷的冬季则以西北风居多，年平均风力为1.5级，最大风力为7级。

矿区内人口主要以汉族为主，由于所能提供的工作岗位有限，其中的青壮年劳动力更多外出打工，劳动力流失严重，而留守的老弱劳动力则主要从事农、林业，还有部分体力较好的能够从事矿产采、选业。由于缺乏必要的劳动力支撑，导致区内经济发展缓慢。

矿区内的岩石以泥盆系灰岩为主，地表水系相对匮乏，矿区以东6km左右为舂陵河，属于湘江水系，作为农业和生产生活用水的主要来源。在矿区内已经架设万伏高压供电线路，能够保障电力的供应充足，为生产和生活的电力需求提供了可靠保障。

3 矿床地质

3.1 地层

经过长期的地质构造运动，矿区内的地层出露相对齐全，其中出露的地层主要包括：震旦纪、寒武纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪以及第四纪等，整体跨度较大。其中矿区内的基底地层主要为震旦-寒武纪岩层，位于泗洲山背斜南部位置处，呈现出一套浅变质碎屑岩；盖层地层主要为泥盆-二叠纪相交，位于岩体周边的凹陷位置处，呈现出一套碳酸盐岩。矿床类型非常复杂，其中融合了多种不同的类型，主要有：矽卡岩（大理岩）型、蚀变破碎带型、破碎带—矽卡岩复合型以及层间破碎带—溶洞裂隙型等。当碳酸盐岩与花岗岩体进行充分的接触之后，在其接触面的外侧位置处更多的发育成为矽卡岩型锡多金属矿床，而在接触位置外带的部分碳酸盐岩中则含有裂控型、破碎带-矽卡岩和层间破碎带—溶洞裂隙型等锡矿床。此外，在岩体发育方向上的河谷周边还存有一定量的砂锡矿，其多分布在第四纪地层中。

3.2 构造

矿区内部地层构造非常发育，相对复杂，其主要是多种不同形式的断裂构造，并加入一定范围的褶皱构造，两者之间相互融合。在所有的断裂构造中，“大义山式”独具特色，与其他类型的构造之间区分明显。整个区域内的构造主要是由基底构造和盖层构造两种不同的形式交互而成，下面将分别进行论述。

（1）基底构造

基底构造主要包括三条不同方向上的断裂带，即东西方向上的阳明山—大义山—上堡断隆带、北西方向上的郴州—邵阳壳断裂带以及北东方向上的攸县—宁远基底断裂带，大义山地区正处于这三条基底断裂的交汇部位。同时，其中还夹杂着一定的复式褶皱，其主要存在于基地底层的隆起部位，按照北东的轴迹方向进行延伸。

（2）盖层构造

盖层构造主要是以北北东—近南北向耒阳—临武构造带为主，并且其中还夹杂着北东方向上的褶断带和北西方向上、东西方向上的断裂带。在南北方向上的断裂带主要以迭瓦式逆断裂为主，并且与其周围的成矿之间联系紧密，由于其形成了较大深度的切割带和含有较多数的达岩体，这就为成矿液的上升流动提供了良好的通道，控制了岩体围岩中的裂隙充填型和矽卡岩型锡多金属矿体的展布。

3.3 岩浆岩

矿区内部地层构造运动非常活跃，这就会带来岩浆的频繁活动，并且其活动的强度和影响范围都非常大，能够对大范围的岩层造成影响，岩浆活动所形成的岩石主要是花岗岩。岩浆活动的频繁发生也就造就了更多的复式岩体，具有侵入时代跨度大，期次多的特点。矿区的岩体分布受到基底隆起断裂带的影响，沿着东西走向进行延伸，自西向东分别为：塔山岩体、大义山岩体、施壁塘岩体（花岗斑岩群）、上堡岩体等。岩浆岩的总面积为604km²，主要成因均为S型花岗岩，其成矿活动与大义山的复式花岗岩体之间具有非常紧密的联系。

（1）塔山岩体

塔山岩体主要是由印支期晚三叠世岩浆侵入而形成的，其基岩表现为一种长椭圆形的结构形式，在东西方向上进行延伸，并侵入到穹窿的寒武纪、奥陶纪和泥盆纪地层中。在东西方向上的延伸长度为25km，南北方向上的宽度为4~10km，总面积为200km²，其岩性主要为粗—中粒斑状黑云母二长花岗岩。

（2）大义山岩体

大义山岩体的基岩主要为复式花岗岩，其是在燕山期受到多次侵入而形成的，在其延伸发育过程中还会受到北西方向上郴州—邵阳隐伏基底断裂的影响，整体沿着北西方向分布在震旦纪—二叠纪地层中。大义山岩体的长度为41km左右，宽度为4~8km，总面积约为270km²。按照岩石谱系单元对岩体进行科学合理的划分，共计可以划分成14个不同的单元，即早侏罗世关口超单元、中侏罗世汤市铺超单元、晚侏罗世泥板田超单元及早白垩世下马塘单元等。

（3）施壁塘岩脉群

施壁塘岩脉群主要是在燕山期由岩浆侵入而形成的，主要是由若干个石英斑岩脉和花岗斑岩脉构成的，总面积约为20km²。通过探测发现其中存在重力异常现象，由此可以推断出其深部位置处存在一定量的有隐伏花岗岩体。

3.4 矿石质量

（1）矿物成分

金属矿物成分比较复杂，其中的主要成分有：黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿以及自然银等，还含有一定量的斑铜矿、褐铁矿以及铜蓝等组分；脉石矿物中主要含有白云石和方解石，还含有一定量的蛇纹石、透辉石、阳起石以及符山石等。其中的锡石主要为棕褐和红棕两种不同的颜色，产出为集合体状，其它形细粒状，呈浸染状、块团状产出。通过显微镜进行观察发现，黄铜矿、锡石以及电气石等相互包裹交代，呈现出较为复杂的结构；黄铜矿表现出铜黄色，它形粒状、细粒集合体状，主要以星散状的形式分布在裂隙之中，粒度介于0.002~0.5mm的范围内。

（2）矿石结构、构造

矿石的结构形式多种多样，具有交代残留粒状变晶结构、交代残余结构、块状以及浸染状等多种构造形式。

（3）伴生有益、有害组分

通过对矿石样品进行分析研究发现，矿区内有用的主要金属组分为：铜、锡、铅以及锌等，并且还含有一定量的有害组分砷。在层间破碎带的位置处，同时伴生有锡、硫以及银等组分，不同位置处的含量不尽相同。

3.5 矿石类型

矿石的自然类型主要为原生矿石，根据矿物成分的不同进行划分，其可以具体的分为：透辉石矽卡岩型黄铜矿石、透辉石矽卡岩型锡石黄铜矿石、硫化物型锡铜铅锌银矿石、硫化物型铅锌矿石以及硫化物型锡铜矿石等，其组分含量会随着位置的不同而发生一定的变化。

3.6 矿体围岩和夹石

在矿区内需要进行资源量估算的矿体主要是层间破碎带型和接触带矽卡岩型两种不同的矿床类型，不同位置处两种的含量有所不同。地板围岩和破碎带体顶主要是由大理岩和大理岩化灰岩构成的，对于前者的性质具有决定性的影响。矿石岩性主要以浸染状或团块状为主，包含有铅锌矿石、铜矿石以及锡铅锌矿石等类型，在矿体与围岩之间具有较为明显的界限，在开采的过程中能够容易的进行区分。层间破碎带型矿体中含有一定量的夹石成分，主要以大理岩和大理岩化灰岩为主，其中掺杂有铅、锡以及铜等杂质组分。

4 控矿因素分析

4.1 控矿因素及矿化富集规律

成矿本质上是一种地质作用，其整个过程非常复杂，并具有其自身的特殊性，在实际的成矿过程中，矿床往往是在多种地质因素的共同作用下形成的，与地质构造活动息息相关。该矿区内具有多种不同的矿化类型，矿体的富集规律较为复杂，其会受到地层岩性、构造以及岩浆岩等多种因素的影响，在实际的工作过程中需要进行系统全面的分析研究。

（1）岩性控矿因素

矿区内泥盆系佘田桥组和锡矿山组所含有的岩性种类较多，主要包括：灰岩、泥灰岩、生物屑灰岩、白云质灰岩以及白云岩等类型，并且所形成的岩石具有较高的脆性硬度，在多种地质构造应力的作用下容易发展成为节理、裂隙以及层间破碎带等，这就能够为矿体的有效富集提供充足的存储空间，有利于成矿热液的顺利运移。同时，由于岩层具有软硬相间的特点，位于顶部位置处的泥质类岩石就能提供一定的隔档，为矿液的顺利存储提供了可靠保障。此外，在灰岩与岩体的接触位置处易形成矽卡岩，这在岩性上为矽卡岩型矿体的顺利形成提供了有利条件。

（2）构造控矿因素

区域内的矿体主要分布于背斜核部及背斜转折端附近的断裂中，具有非常明显的构造控矿特征。在实际的控矿过程中，其控制作用会受到大地构造和区域构造的影响，对于部分特殊的位置，还会受到局部乃至低级别、低序次构造所带来的影响。层控型破碎带主要是在深断裂和次级断裂的共同影响下形成的，其中深断裂主要起到重要的导矿作用，位于层间发育的次级断裂则多为容矿构造，尤其是在不同断裂的交汇位置处，矿体量尤为丰富。矽卡岩型矿体除了会受到地层岩性和花岗岩的共同控制，还会受到来自构造的一定控制，并且构造对于富集成矿尤具有十分重要的现实意义。该区域内的矽卡岩至少经历了3次构造活动，第一次主要为成矿构造活动，矿液沿着层理和裂隙的延伸方向逐渐填充形成矿石；第二次的成矿构造活动会对前期所形成的构造进行不同程度的切割，而导致其发生1~2cm长度的位移，矿液主要沿着构造带交代进行充填而形成矿石；第三次主要为成矿后构造活动，其钻孔岩心以裂隙的形式出现，相较于前两次的构造活动而言，该次的构造活动规模较小，所影响的范围也较小。因此，矽卡岩型矿体的富集程度主要受到第一、二期的构造活动影响。

（3）岩浆岩控矿因素

对于岩浆岩而言，其控矿特征主要受到岩体影响范围和起伏变化形态的共同影响。距离岩体较近的位置处，往往具有非常强的蚀变特征，矿体也更易于富集，而随着与岩体距离的逐渐增加，其蚀变也会相应的变弱，这就会导致矿体以零星的形式进行分布。

4.2 找矿标志

为了提高找矿工作效率，在实际的找矿过程中，需要重点关注找矿标志，塔下锡铜多金属矿床的找矿标志主要有以下几方面：

（1）与背斜核部相交的位置处，在南北方向上进行延伸的断裂带和层间破碎带作为容矿的有利部位，能够为矿液的大量聚集提供充足的空间。

（2）地表发育的各种岩石也能够作为找矿的重要标志，例如，大理石岩化+矽卡岩化+绿泥石化+云英岩化+金属硫化物化，可以将其用于找矿工作中，进而能够在一定程度上提高找矿效率。

（3）对于矽卡岩型矿体而言，在其成矿过程中，灰岩和白云质灰岩都能够作为其围岩，在找矿过程中需要引起充分的重视。

（4）矿区民采活跃、民硐以及老窿等都可以直接作为找矿的重要标志，通过将其与找矿工作进行有机结合，能够大大提高找矿工作效率，进而为企业带来良好的经济效益。

（5）高精度磁异常和土壤地球化学圈定的Sn、Cu、Pb、Zn综合异常也可以作为矿体圈定的重要标志，在实际的找矿过程中需要予以充分的重视。

4.3 矿床成因

锡铜多金属矿区的矿化类型主要有：层间破碎带型、破碎带脉型以及接触带矽卡岩型等3种不同的类型，在实际的分布中这三种类型相互交错，共同构成了矿床结构。矿体多位于接触带和碳酸盐类岩石中发育的构造裂隙带中，其在形成的过程中主要受到岩性、岩浆岩以及构造等因素的共同作用控制，并且在构造复杂和有利岩性的地段往往会形成富矿体，这在某种程度上也是由热液作用造成的。矿区内存在的主要金属矿有：锡石、黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿以及毒砂等类型的金属矿，不同金属矿的形成温度不尽相同，其中，黄铜矿、闪锌矿以及方铅矿等在中温的条件下就能形成，而锡石和毒砂则需要在较高的温度下才能形成。通过对矿床的矿化类型、控矿因素以及金属矿物特征等因素进行系统全面的分析研究，明确了该矿床属于高-中温热液矿床，并指出了这三种矿化类型在空间中的具体产出部位，这就为后续找矿工作的顺利开展提供了科学合理的依据。

5 结语

总而言之，通过对湖南省常宁市塔下锡铜多金属矿床地质特征及控矿因素进行系统全面的分析研究，明确了其具体的矿化类型，即层间破碎带型、破碎带脉型以及接触带矽卡岩型等，并且在岩性、构造以及岩浆岩的共同作用下，富矿体主要出现在构造复杂，岩性有利的地段，综合判定该矿床为高—中温热液矿床。同时，还对找矿标志进行了一定的论述，通过将其有效的应用于找矿工作中，有助于促进找矿工作效率的不断提升，进而为找矿工作的顺利实施提供了可靠保障。

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