浅谈新风矿段F4 断裂的地质特征及成矿规律

郭建设

（湖南省临武县香花岭锡业有限责任公司，湖南 郴州 423000）

1 香花岭矿田地质简介

（1）地层。①区域广泛出露古生界地层。下古生界主要为寒武系浅变质浅海相岩屑及粘土沉积建造，由石英砂岩，长石石英砂岩、板岩组成；②上古生界以浅海相碳酸盐沉积为主，次为陆相及滨海相碎屑沉积，滨海相含煤碎沉积等，总厚约4700m，不整合复盖于下古生界之上。区内泥盆、石碳、二迭系均有出露。泥盆系可分为下、中、上统，下统缺失，中、上统主要为浅海相、滨海相沉积。石碳系下统有孟公坳组、石登子组、测水组和梓门桥组，除测水组为滨海相沉积外，其余均为浅海相沉积的白云质灰岩、灰岩、泥灰岩等组成。中、上统为浅海相的壶天组致密灰岩，与下统梓门桥组呈假整合接触[1]。二叠系可分下、上统，下统为深灰色灰岩及少量的钙质页岩；上统为硅质岩和含煤碎屑岩厚约700米。③中生界仅在本区内南部零星出露，为白垩系陆相红色碎屑建造。新生界仅有第四系残、坡积和溪谷两旁的冲洪积层，厚几米至几十米。

（2）构造。香花岭矿区位于南岭东西向加里东期褶皱隆起带中东段与耒（阳）—临（武）印支期南北向压性断裂带以及攸(县)—耒(阳)—临(武)华夏系北东向深断裂带交汇部位。在背斜东西两翼分布着南北向断裂带F101、F102，其内发育有NE—SW 与NW—SE 向张剪性共轭断裂构造,其走向NE、近于EW、NW、近于SN 向等。

（3）岩浆岩。矿田内岩浆活动频繁，岩体出露较多，按出露地点的不同，分别是尖峰岭、癞子岭、通天庙、大龙山（瑶山)、塘渣头等岩体：形状各异为不规则椭圆形、近似圆形、近似三角形等等，出露面积为0.1km2～4.4km2不等，形成于燕山早中晚期，为不同期次的复式岩体，其中通天庙和大龙山（瑶山)出露于穹窿背斜的核部的浅变质岩系中，岩体中广泛分布规模小的含黑钨石英脉，癞子岭和尖锋岭岩体沿泥盆系跳马涧砂岩与棋梓桥白云岩、灰岩之间的断裂带侵入，在岩体的起伏部位岩枝比较发育。在地下各岩体连成一片构成隐伏岩基产出。

2 新风矿区地质概况

（1）地层。新风矿区广泛出露上古生界泥盆系中统棋梓桥组（D2q)和泥盆系上统佘田桥组地层(D3sh）两者呈整合接触。泥盆系中统棋梓桥组（D2q）分布于矿山发电厂、新风矿区、牛脚坑至黄宝塘一带，总厚500m，可分上、中部，其产状；倾向25°～52°，倾角26°～37°。泥盆系上统佘田桥组(D3sh)分布于花生窿、葫芦洞、炸药库一带，其产状；倾向71°～62°，倾角28°～35°，可分为下、中、上部，总厚750m。石碳系分布于本区的北东，猫仔冲、杨梅坳一带，区内仅出露下统的孟公坳组和石磴组，其产状；倾向70°～95°，倾角28°～39°，总厚度950m。下同泥盆系呈整合接触。

（2）构造。新风矿段以“入”字形的断裂构造为主，按形成先后和规模的大小可分为四级，其中F201 断裂为矿田一级构造；F0、F3、F4、F113 等断裂为矿段的二级构造；F3-1、F3-2 断裂为矿段三级构造，F201 断裂总体走向；走向NE 27°～60°，倾角30°～45°不等，产状较稳定，其浅部断裂含矿性差，仅见少量铅锌矿化和铁锰碳酸盐化，此外有方解石脉及后期之白云石脉充填，其中深部断裂含矿较好，赋存铅锌、锡以及铅锌锡混合矿体。二级构造F4 断裂全长2.6 公里，走向近似EW，倾角55°左右，断裂受前期（海西）南北向和后期（印支）东西向两种应力作用的影响，断裂成右旋扭动，随扭力作用的继续后受花岗岩枝侵位的影响断裂发生转折或错位，其产状变化处易赋存矿，F4 是一条右旋张扭性断裂，即是导矿又是容矿断层。

（3）岩浆岩。新风矿区有多处岩枝呈不整合侵入，岩体向北东方向倾伏，与棋梓桥组中、上部的碳酸盐类地层接触平缓，其西南缘与跳马涧组砂岩接触较徒，呈岩株状产出，围绕岩体的泥盆系地层皆不同程度变质作用，形成白云岩、大理岩、矽卡岩、石英岩等，岩体主要矿物成分有；石英、钾长石、斜长石、黑云母，副矿物有；黄玉、锆石、独居石、金红石、磁铁矿、锡石、毒砂、金绿宝石等等：由于岩浆为晚期分异交代作用，致使岩体有不同程度的蚀变，有伟晶状黄玉云英化、云英岩化、钠长岩化、有高岭土化、绿泥石化、绢云母化。与锡矿有密切关系的围岩蚀变有硫化物矿化(毒砂、磁黄铁矿、黄铁矿化或硫化物矿物组合矿化)、矽卡岩化、绿泥石化等；与钨(白钨)矿关系密切的围岩蚀变有莹石化、硅化、矽卡岩化等；与铅锌矿关系密切的围岩蚀变有碳酸盐化、硫化物矿化、矽卡岩化等。

图1 香花岭矿区构造图

3 F4断裂及其次极构造

（1）F4 断裂的勘探过程。F4 断裂以前做了许多的地质勘探工作，如1957 年～1972 年期间做了大量地表槽探、地表立钻工作，八十年代又在537、484 等中段做了沿脉坑探和室内水平钻工作，没有探获达到有开采工业价值的锡矿体，只是局部地段探获了一些厚度小、品位富的铅锌矿以及钨、锡（白钨）矿化，签于当时的工作情况，以后就没有再对F4 断裂做地质勘探工作。2009 年新风工区通过不断整理和分析对F4 断裂进行地质勘探工作，探获了F4 断裂及次其极构造控制的锡矿块，从而证明F4 断裂及其次极构造是赋存高品位硫化物锡矿体，矿体呈透镜体和似层状展布，走向和倾向上不连续。

（2）F4 断裂及其次极构造地质特征。F4 断裂位于F201断裂的上盘，与F201是同一序次的断裂，发源于深部隐伏的岩体中，受前期（海西）南北向和后期（印支）东西向两种应力作用形成北东东向的断裂，西起香花矿田太平矿段与F201交汇，东至香花岭矿田的杨梅坳，全长2.6km，走向NE70°，倾角55°左右，产状较稳定，断裂面平滑开阔，局部很紧闭，断层面上有明显的斜向滑动擦痕，总体滑动方式是右旋扭动，随着F4断裂扭力作用的继续及深部岩枝侵位作用的影响，形成多条与F4断裂成小角度相交次极构造，这些次构极造常分为两组；一组走向为北东倾向南东；一组走或北西倾向北东，倾角为50°。从岩浆中挥发的含矿气水热液通过F4断裂运移时，由于物理化学条件改变，一部分含矿气水热液相互作用逐渐冷凝在F4断裂有利部侠充填形成似成状矿体，一部分含矿气水热液通过F4断裂运移至羽毛状次极构造和层间破碎带中，与白云岩和灰岩岩通过交代和充填形成矿体，呈条带状或囊状产出。（岩枝与断裂相距100m左右）这些特征较为明现。

（3）矿石的物质成分、结构、构造。本矿段为原生硫化物矿床，基本上无氧化，矿物组合简单，构成矿石的主要金属矿物为锡石、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿等；脉石矿物有磁黄铁矿、黄铁矿、方解石、白云石及少量的绿泥石、透辉石等，矿石结构从自形晶到他形晶结构都有，以半自形晶结构为主。矿石构造：主要以致密块状为主。

（4）围岩蚀变。与矿体有关的围岩鉵变主有黄铁矿化、大理岩化、绿泥石化、石榴子石矽卡岩化，这些鉵变主要是深部岩体的热液作用下发生。其中以石榴子石型矽卡岩化最为强烈。

（5）F4 断裂及其次构造控矿规律的认识。癞子岭花岗岩是香花矿田的成矿母岩，岩枝在新风矿段均有多处侵位，它是矿体形成的主要因素，它为成矿提供了物质来源。F4 断裂是主要控制矿体的构造，特别是勘探线47 线以东断裂产状较稳定，断层面比较开阔，岩枝侵入活动过程中伴随有大量的含矿流体，含矿流体沿F4 断裂贯入运移并分配给其次极构造，在其有利部位充填交代形成矿体。F4 断裂的围岩是新风矿段的主要含矿层和矿源层，为棋梓桥组和佘田桥组的粒状白云岩和粒晶灰岩，粒状白云岩脆性大，受构造应力的影响容易破裂，机械性质不均匀，而且化学性质活泼，便于矿液流通并交代成矿。具体体现于；F4 断裂起了导矿、配矿、储矿的作用，控制了4 号矿体的空间分布，产出形态和规模，矿体成脉状产出，品位高规模大不连续，矿体向东南方向侧伏。F4 断裂发生转折和断裂倾角变陡或变缓时，易增加了含矿流体与围岩的接触面积降低矿物结晶的温度，距离断裂下部不远的含矿流体受内应力作用通过贯入方式运移到断裂内，以充填、交代方式形成矿体，矿体形态明显受构造控制，矿体与围岩接触界线层次分明，矿体有规律向南东方向侧伏。F4 断裂带的开阔部位，断裂与其旁侧的裂隙交汇处有利于矿体的富集。F4 断裂派生次极羽毛状构造和层间裂隙，其围岩有石榴子石矽卡岩化、碳酸盐化、大理岩化，受岩枝侵位的影响产生所含矿流体通过F4 断裂运移到次极羽毛状构造和层间裂隙白云岩中，与白云岩接触交代形成矿体，矿体多为浸染状和块状，矿体形态不规则，矿体也是向南东方向侧伏。

4 结论

F4 断裂向南东深部倾向延伸，控制的矿体成透镜状向南东方向倾伏，新风矿段南东方向深部有多处花岗岩枝侵位，地层为香花岭矿田含矿层泥盆系棋梓桥组和佘田组灰岩和白云岩，从成矿三个基本条件分析矿体往南东方向深部有再现和变厚变富的趋势，且锡矿体往南东深部方向延伸还没有查明，有可能找到新的矿体，找矿前景较好。