湖南省新田岭钨矿一矿段矿体地质特征及成矿规律研究

唐 鹰，刘 朝

湖南省新田岭钨矿一矿段矿体地质特征及成矿规律研究

唐 鹰1，刘 朝2

（1.湖南省地质博物馆，湖南长沙410004；2.湖南锦博阳矿业技术服务有限公司，湖南长沙410000）

通过深入研究矿体基本特征、钨矿成矿地质条件和矿床成因，阐明了矿区一矿段的矿体地质特征；对钨矿成矿区域、成矿时代、成矿模式等方面进行了系统总结，认为矿区地层岩性、构造、岩浆岩、围岩等因素对钨矿的成矿具有密切的控制作用；提出了一矿段矿体的成矿规律，建立了成矿模式，为今后进一步在本区域寻找优质钨矿提出了找矿标志。

新田岭钨矿一矿段；矿体地质特征；控矿因素；成矿规律

1 区域地质背景

新田岭钨矿位于南岭构造带中段与耒阳-临武南北向构造带交汇处、骑田岭岩体北部外接触带。[1]湘南是湖南省最重要的内生矿产成矿区，大致可分成东坡、大义山、骑田岭和香花岭几个集中区。骑田岭岩体地处内生矿产成矿区的中心地带，周边有香花岭钨锡多金属矿、柿竹园钨锡钼铋多金属矿瑶岗仙钨矿、新田岭钨矿等大型、超大型矿床，成矿地质条件良好。

1.1 地层

骑田岭复式花岗岩体周围出露地层主要有石炭系、二叠系、三叠系、白垩系和第四系。其中石炭系、二叠系、三叠系为一套浅海相的碳酸盐岩-砂页岩（含煤）组合；白垩系为以含砾砂岩为主的陆相红色盆地沉积；第四系主要为冲积洪积和残坡积物。

1.2 构造

区域褶皱主要有上天塘岭背斜、鹿岭上向斜和挂板山复式背斜。区域断裂构造发育，骑田岭复式花岗岩体位于扬子地块与华夏地块的交接部位，发育于NNE向茶（陵）-郴（州）深大断裂带中，岩体受断裂控制而呈NNE方向略长的椭圆状，面积约530km2。岩体断裂构造以NE-NEE向压（扭）性断裂为主。茶陵-郴州深大断裂带控制了骑田岭岩体的侵位，并在岩体侵位后再次活动，从而使岩体中形成大量NE向压（扭）性断裂。

1.3 岩浆岩

骑田岭花岗岩体主体以黑云母花岗岩为主，岩体中有二长花岗岩存在，且大部分地段含角闪石和粒径较大的钾长石斑晶。岩体表现出两个明显的分带：边缘相，具细粒或细粒似斑状结构；过渡相，具细中-中粒似斑状结构。各带间岩性变化明显。骑田岭花岗岩体的钾长石光学测定，三斜度为0.4[84]，属中微斜长石。斜长石主要为更长石，环带构造部分可见。[2]

2 矿体地质特征

全区共有大小矿体80个，一矿段内共有矿体16个。矿体形态复杂，多呈不规则的似层状、饼状产出。矿体多为走向近南北，向东倾的复杂的透镜状。主要矿体产于正接触带和花岗岩体内的捕虏体中，矿体大小规模悬殊[1]，Ⅱ11矿体是全矿区规模最大的主矿体。

2.1 矿体围岩和夹石

新田岭钨矿围岩可分为砂页岩类围岩、灰岩类围岩、矽卡岩类围岩和花岗岩类围岩。夹石一般发育于较为厚大的矿体内部，夹石岩性主要为矽卡岩或矽卡岩化灰岩。

图1 新田岭矿区区域地质构造纲要图[1]

2.2 岩石特征

2.2.1 矿石类型和品级

（1）矿石类型

矿体赋存于岩体内外接触带的矽卡岩中，金属矿物主要为白钨矿，其次为辉钼矿、辉铋矿。呈浸染状、团块状或不规则细脉状散布于矽卡岩中。脉石矿物主要有石榴子石、透辉石、符山石、绿帘石、透闪石、阳起石、硅灰石、石英、方解石等。

（2）矿石品级

全矿段工业资源储量平均品位0.401%。一矿段WO3平均品位0.4%，可定为中富等级钨矽卡岩型钨矿石。

2.2.2 岩石化学特征

根据9个硅酸盐样品的分析结果，其岩石有如下特征：（1）SiO2含量高于世界花岗岩的平均含量，接近国内花岗岩的平均含量。

（2）Al2O3含量低于国内外花岗岩的平均含量。

（3）Fe、Mg总含量高于国内花岗岩的平均含量，与世界花岗岩平均含量相比有高有低。反映在矿物成分上，这类岩石黑云母分布不均匀，黑云母含量变化幅度大。

（4）碱含量较国内外平均含量高，且K2O高于Na2O。

（5）边缘相细粒黑云母花岗岩CaO含量高于国内外花岗岩的平均含量，而中粒、粗粒黑云母花岗岩一般低于国内外花岗岩平均含量。

3 成矿规律与成矿预测

3.1 成矿规律

3.1.1 矿床成因类型

（1）新田岭钨矿矿源层经过花岗岩形成重熔型花岗岩类（矿源岩），通过分异演化衍生为岩控矿床。新田岭钨矿所在的骑田岭北部地区地层的岩石地球化学特征表明，存在着以Sn，Pb，Cu，As，Mo，Bi，B和Ag为主的区域性高背景，元素平均含量较高者主要集中在石炭系下统石磴子组。从表1可以确定新田岭钨矿的成矿母岩为印支期第二阶段第一次侵入形成的花岗岩γ51（2）。

表1 主要地质单元部分元素含量

（2）本区钨矿床位于骑田岭花岗岩体北端之东侧，矿体产于正接触带、花岗岩体内捕虏体及构造岩性有利的外接触带形成的矽卡岩中，矿体的形成受岩浆岩、构造、地层岩性等因素的控制，且厚大富矿体多出现在花岗岩体的凹陷带中，说明矿体属接触交代矽卡岩型钨矿。

3.1.2 成矿时空分布规律

（1）时间演化规律

该区钨矿矿化在加里东期已有显示，但极其微弱，尚无矿床形成，仅为后期成矿奠定了一定物质基础。燕山期矿化最为强烈，尤以燕山早期矿化强度最高，晚期显著减弱。燕山早期第一阶段以钨锡矿化为主，兼有钨钼、钨铋、钨铅锌矿化；第二阶段以钨铍矿化为主，兼有钨锡钼、铅锌矿化；第三阶段以铅锌矿化为主，兼有钨铜矿化；燕山晚期有一定程度的锡钨钼矿化。

（2）空间分布规律

该区钨矿床沿东西向、北北东向构造-岩浆岩带分布，两者交汇部位为矿化集中区，北北东向构造带与东西向的构造-岩浆岩带交汇部位控制的钨矿床聚集区。

3.1.3 成矿区域

该区钨矿床成矿区域归属于环太平洋构造成矿域华南成矿带南岭成矿亚带骑田岭矿田。

3.1.4 控矿因素

（1）岩浆岩对成矿的控制

本区岩浆岩为SiO2过饱和富碱性岩石，具有成矿岩体的特征，是矿区矽卡岩型钨矿床的成矿母岩。正接触带矿体明显受岩体产状形态的控制。矿体规模形态、富集程度等均受花岗岩顶面起伏和凹陷带的制约，其厚大富矿体均产于岩体的凹陷带中。

（2）地质构造对成矿的控制

岩体的延伸、产状的陡缓，基本上与矿区复式背斜一致，岩体凸起的最高部位与复式背斜核部大体吻合，这种特点也反映在次一级褶皱对岩体细部形态的控制上。

（3）围岩性质对成矿的控制

形成矽卡岩的围岩主要是石磴子段不纯灰岩，有利于形成厚度较大的矽卡岩体。只有在碳酸盐岩层中才能发育矽卡岩，而砂页岩层则起到遮挡层的作用。两种岩层的物理性质和化学性质的差异越大，对成矿的有利程度就越高。

3.1.5 成矿模式

依据对新田岭钨矿床的研究，结合矿区周边已建立了较为成熟的成矿模式的矿区的资料，建立新田岭矽卡岩型白钨矿床的成矿模式（图2）。

图2 新田岭矽卡岩型白钨矿成矿模式图

3.2 成矿预测

找矿标志：

（1）地层岩性标志：测水段砂页岩与石磴子段灰岩接触界面上、测水段砂页岩所夹灰岩透镜体中、石磴子段灰岩与大理岩的层间构造面是本区主要的赋矿层位。

（2）构造标志：找矿应以褶皱构造为参照，断裂构造次之。丹凤坪复式背斜特别是其次级向斜构造核部是矿区一矿段的主要含矿部位。沿花岗岩体边缘凸凹形变的接触构造以及钙质围岩的层间构造对成矿具有重要的控制作用。

（3）岩浆岩标志：矽卡岩型钨矿床与花岗岩体在时空上都有着不可分割的联系，寻找岩体接触带及隐伏岩体位置是本区找矿的关键。

（4）围岩蚀变标志：本区矿（化）体附近均有明显的蚀变，多种蚀变叠加，是矿化富集的重要标志。一般而言，矽卡岩化、云英岩化与钨矿矿化紧密相关。

（5）重力负异常标志：本区花岗岩平均密度为2.5～2.6g/cm3，上古生界碳酸盐岩围岩的平均密度为2.7～2.8g/cm3，两者存在明显的密度差异。故重力负异常可以指示一定规模的隐伏岩体存在的位置。

（6）重矿物标志：骑田岭北部地区共出现重砂矿物90种，其中锡石、白钨矿、磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿、辰砂、金红石、白钛石和电气石等出现率较高。

4 结论

（1）根据对新田岭钨矿矿床成因类型的综合分析，认为该区钨矿属于岩控矽卡岩型白钨矿床。成矿作用以接触交代作用为主，与印支期花岗岩的多期活动密切相关，成矿物质来源于印支期第二阶段第一次侵入的花岗岩。

（2）根据对新田岭钨矿控矿因素的分析研究，发现该区钨矿成矿与地层岩性、构造、岩浆岩和围岩等因素的密切控制。

（3）新田岭钨矿一矿段外接触带矿体规模一般较小，受地层产状控制明显；正接触带矿体明显受花岗岩体产状形态的控制，矿体规模形态、富集程度等均受花岗岩顶面起伏和凹陷带的制约，其厚大富矿体均产于岩体的凹陷带中。岩体凹部之上多为小向斜轴部，成矿最为有利；产于花岗岩内灰岩捕虏体中的矿体规模与捕虏体矿化蚀变的程度相关。

[1]湖南省地质研究所.《湖南省郴州市北湖区新田岭钨矿一矿段资源储量核实报告》.

[2]湖南省地质矿产局.湖南省区域地质志[M].北京：地质出版社，1988.

P618.67

A

2095-2066（2016）24-0034-03

2016-7-15

唐 鹰（1982-），男，工程师，本科，主要从事地学研究与科普工作。