湖南锑矿床地质特征及成矿规律研究

陈吉华

（湖南黄金集团有限责任公司，湖南长沙410007）

1 概述

湖南省锑矿资源丰富，目前共发现锑矿床（点）32个；其中，10×104t以上的大型锑矿区5个。这些锑矿主要集中在娄底、益阳、怀化和邵阳4个地区，主要有冷水江市锡矿山锑矿床、宜章县长城岭锑矿床、沅陵县沃溪金锑钨矿床、桃江县板溪锑矿床、安化县渣滓溪锑矿床、新邵县龙山金锑矿床等。

文章根据控矿因素及矿床成因等，对湖南省内锑矿床进行了分类，划分为产于碳酸盐地层中热液型锑矿及产于碎屑地层中热液型锑多金属矿两类型，并分别阐述了两类型锑矿床主要地质特征，在系统归纳分析湖南省两类典型锑矿床地质特征、矿床特征、成因及控矿因素的基础上，初步总结了湖南区域内锑矿成矿规律，为湖南省锑矿找矿研究及成矿预测提供参考依据。

2 锑矿床分类及矿床特征

2.1 锑矿床分类

根据控矿因素及矿床成因等，将湖南省锑矿划为两主要类型：一是产于碳酸盐地层中热液型锑矿，如锡矿山、长城岭锑矿；二是产于碎屑地层中热液型锑多金属矿，如沃溪、板溪、渣滓溪、龙山锑矿等。

2.2 碳酸盐地层中热液型锑矿床主要特征

（1）含矿地层岩性组合复杂。含矿岩系组合一般上部为渗透性弱的岩性组合，如页岩、泥岩、泥灰岩等，组成的所谓“遮挡层”；下部为渗透性较好的岩性组合，如砂岩。容矿层则为化学性质活泼，孔隙度较大的结晶灰岩、白云质灰岩或砂质灰岩。

（2）构造控矿特征明显。背斜褶皱控制矿床，主断层次级羽状断裂、横断裂、层间破碎的剥离带是储矿和控矿构造。两组共轭裂隙的交叉处以及层间褶皱的挠曲鞍部，则是锑矿液赋存的有利场所，往往形成富矿柱、富矿囊。

（3）围岩蚀变特征。围岩蚀变以硅化为主，锑矿化均产于硅化蚀变灰岩中，即有硅化才有矿化，硅化为直接找矿标志，其次，黄铁矿化、方解石化、重晶石化也与矿化有一定的关系。

（4）矿床特征。矿体形态一般似层状、透镜状，亦有复杂囊状、团块状等。矿石类型有石英—辉锑矿型、方解石—辉锑矿型和石英—重晶石—辉锑矿型。辉锑矿一般呈放射状、针状集合体，矿石常呈自形晶结构、半自形晶结构，矿石构造以块状为主，次为晶洞构造、角砾状、浸染状。矿物共生组合较为简单，主要有用金属矿物为辉锑矿、伴生矿物有黄铁矿。脉石矿物主要为石英，次为方解石、重晶石。

2.3 碎屑地层中热液型锑多金属矿床主要特征

（1）其分布多受前震旦系雪峰褶皱基底和前泥盆系加里东基底窿起控制，矿脉主要产于穹窿的核部及其周边，受压扭性断裂和纵向张断扭性断裂控制，多成群成组出现，一般呈雁行侧幕式排列，其赋存地层绝大多数为浅变质碎屑岩，尤以板溪群、震旦系、寒武系地层中的板岩、砂质板岩更为有利。

（2）矿体一般远离深成侵入岩，但部分矿点与中酸性浅成岩脉有空间关系。

（3）矿体多呈板柱状、脉状、透镜状、豆荚状等，呈单脉、复脉和破碎带内网状脉等形态产出，常有膨胀收缩、尖灭再现、分枝复合等现象，与围岩界线清晰，一般沿倾斜延伸大于走向长度，且有一定的侧伏方向和侧伏角，厚度一般小于1m，品位、厚度变化较大，矿石多呈致密块状，条带状、角砾状。

（4）矿石矿物主要为辉锑矿，并伴生有自然金、白钨矿、黄铁矿、毒砂，部分矿区还有少量闪锌矿、方铅矿、黑钨矿、黄铜矿、黝铜矿、辉钼矿等；脉石矿物主要有石英、方解石、白云石、重晶石、绢云母、绿泥石等。

（5）围岩蚀变主要有褪色化、绢云母化、硅化、黄铁矿化、毒砂化、碳酸盐化、绿泥石化、叶腊石化等，蚀变带宽数米至数十米不等。

3 典型锑矿床特征

3.1 锡矿山锑矿

该矿床属产于碳酸盐地层中的热液型锑矿床。

3.1.1 地质特征

锡矿山锑矿产于扬子陆块与南华活动带之间，城步—桃江区域性断裂中。矿区出露地层主要有泥盆系锡矿山组、佘田桥组，主构造线呈NE向展布。矿区具2个显著的构造型式，即复式雁列褶皱和“入”字型断裂。

复式雁列褶皱主要由锡矿山复式背斜组成，轴向NE25°，西翼被西部大断裂（F75）切割破坏，东翼平缓开阔又被一系列小型呈右行雁列的次一级背斜和向斜所复杂化。其中飞水岩背斜、物华背斜、童家院背斜、老矿山背斜为矿田最主要的4个背斜并与成矿关系密切，组成矿田4个主要矿床（图1）。

“入”字型断裂的主干断裂即矿区西部张扭性断裂带（F75），俗称西部断裂带，长达数十千米，走向NE25°，分支断裂主要有NE向、NNW向和近EW向3组。

3.1.2 矿床特征

矿体受层位控制明显，容矿岩石组合为粘土质岩、灰岩、砂岩。矿体底部为透水性较好的砂质岩石，俗称“垫层”；矿体顶部为透水性相对较差的粘土质岩石，如泥岩、页岩和泥灰岩等，俗称“屏蔽层”；含矿岩系为化学性质相对活泼的灰岩。矿体主要产于“屏蔽层”(D3x1+D3s3)下0～45m范围内，按产出细层不同，自上而下可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体。

Ⅰ号矿体：直接产于屏蔽层0～15m±范围内，矿体形态简单，厚度稳定，品位富且变化小。

Ⅱ号矿体∶位于Ⅰ号矿体层位之下，受含矿岩系第三分层（D3s2-3）的层位和岩性控制，矿体形态稳定，局部受次级断裂影响形成富厚矿体。

Ⅲ号矿体∶严格受断裂控制，矿体总的产状和断裂面产状基本一致，但在原D213、D215、D217、D219和D225、D227小层中，矿体产出较好，形态呈羽状、不规则脉状、带状。

原生矿石为单一硫化锑矿石，几乎全部为辉锑矿，仅有少量黄铁矿、磁黄铁矿等。氧化矿石主要为黄锑华、锑华、锑赭石等。

围岩蚀变主要为硅化，与成矿关系极为密切，其次为黄铁矿化、重晶石化和碳酸盐化。

3.2 长城岭锑矿

该矿床属产于碳酸盐地层中的热液型锑矿床。

3.2.1 地质特征

矿区出露地层主要有中泥盆统棋梓桥组，上泥盆统佘田桥、锡矿山组和侏罗系红层等。矿区为一单斜构造，属刘家—平和背斜的东翼。断层主要有NNE向和NWW向2组，其中，NNE向断裂以压扭性为主，主要有F1、F2、F3、F5等；NWW向断裂以张扭性为主，主要有F4等。区内小岩体（岩脉）密布，从酸性到基性均有，主要有花岗斑岩、石英斑岩和玄武岩、辉绿岩。

3.2.2 矿床特征

锑矿体均分布于硅化灰岩中，形态极不规则，有脉状、筒状、囊状等。辉锑矿呈细脉状、放射针状、致密块状产出。矿石矿物主要为辉锑矿，次为黄铁矿和少量辰砂；脉石矿物主要有石英、方解石等。围岩蚀变主要是硅化，可分为强硅化和弱硅化，地表发育铁帽。除锑矿外，还有铅锌铜汞等矿体相伴产出，并各自以独立的小矿体成群成带出现。

3.3 沃溪金锑钨矿床

该矿床属产于碎屑地层中热液型锑多金属矿床。

3.3.1 矿区地质特征

沃溪金锑钨矿床位于扬子准地台江南地轴的雪峰弧形带上，南侧邻近华南褶皱系雪峰边缘加里东褶皱带。

矿区出露地层有元古界的冷家溪群、板溪群，震旦系及上白垩统。冷家溪群—震旦系为一套巨厚的浅变质海相沉积碎屑岩组合，白垩系为陆相沉积厚—巨厚层状红色砂砾岩。

矿区构造线主要呈EW向和NE向，规模较大的褶皱构造有上沃溪背斜与扁尖向斜。主要的断裂构造有近乎EW向的沃溪逆断层与柑子坪正断层。

3.3.2 矿床特征

矿床赋存于板溪群马底驿组第二岩性段中上部的紫红色含钙板岩中（图2）。按产出形态可分3种类型。

（1）与岩层产状一致的层间脉（简称层脉）。为区内主要含矿脉体，主要有4条，走向近乎东西，倾向北，赋矿层位厚120～350m，其中最上层的V4为盲脉或半盲脉，单条层脉由多个含金、锑、钨石英脉的扁豆体组成。单个矿体走向长50～350m，厚一般0.1～3m，平均厚0.82m，倾斜延深300～2100m以上，构成明显的板状矿体，平均品位Au 5～10g/t，Sb 2.5%～5.5%，WO30.22%～0.76%。

（2）依附于层脉的细脉带。细脉带矿体指平行于层脉或沿不同方向的密集节理充填的含矿石英脉，一般多出现在层脉的下盘，其与蚀变围岩一起，构成细脉带含钨金矿体，形态有扁豆体、楔状和帚状等。

（3）与层脉呈锐角相交的支脉。亦依附于层脉，规模小，一般产于层脉下盘，其出现与褶皱过程中的层间滑动时产生的张裂面相关。

矿床有用矿物有自然金、辉锑矿、白钨矿、黑钨矿，共生矿物主要有黄铁矿，次有毒砂、闪锌矿、方铅矿等。脉石矿物以石英为主，其次有绢云母、方解石、绿泥石等。

近矿围岩蚀变有褪色化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化、绢云母化等，均是找矿重要标志。

3.3.3 控矿因素

（1）元古界地层是提供成矿物质的主要层位，对金锑钨元素变质再迁具有控制作用。

（2）层间脉的构造特征反映了层控与变质热液作用是矿床主要的成矿作用。

（3）矿石的元素组合反映了变质热液成矿的特征。

（4）主要矿物的元素组合产出特征反映了矿物在中低温变质热液条件下生成。

3.4 板溪锑矿

该矿床属产于碎屑地层中热液型锑多金属矿床。

3.4.1 矿区地质特征

矿区位于雪峰隆起的北东段南侧，次级EW向复式背斜部位，EW向和NNE向构造斜接复合为矿区构造的基本框架。

区内赋矿地层主要为板溪群五强溪组下段杂色板岩，厚180～500m。矿区褶皱构造主要为机器坪背斜，其两翼有平行的次一级背向斜存在，并以北翼较为发育。矿区断裂构造主要有EW向和NNE向2组，EW向构造为本区构造骨架，形成较早，表现为成矿前和成矿期的构造作用，NNE向构造改造、复合（斜接）EW向构造，其成生晚于EW向构造。矿区岩浆岩主要为石英斑岩岩脉。

3.4.2 矿床特征

区内已发现矿脉及蚀变带20余条，可分为EW向和NE向2个脉组，其中NE脉组分布于蒋家冲和舒家庵矿段，V2、V1-1为主矿体脉，EW脉组则主要见于小港矿段。根据矿石矿物组合特征将矿脉划分为3种类型，即富锑石英脉型、含锑破碎带型、含锑石英脉型。

锑矿石中主要金属矿物以辉锑矿为主，伴有毒砂、黄铁矿和微量的黄铜矿、白钨矿、自然金等；脉石矿物主要有石英，夹少量白云石、方解石、绢云母、绢泥石及微量磷灰石、长石等。

围岩蚀变主要有毒砂化、黄铁矿化、碳酸盐化、硅化、绢云母化、绿泥石化、叶腊石化，常相伴而生，外观呈褪色带。

3.4.3 矿床成因

23个样品测定结果显示，δS34‰变化在7.3～3.3之间，S32/S34变化在22.058～22.114之间，硫同位素组成变化区间相对较窄，与陨石值仅有较小的偏离，故矿床硫源可能主要来自上地幔或地壳深部，少部分来自地壳。矿床主要矿物形成温度在360℃～130℃，主要成矿阶段的矿物形成温度则在290℃～130℃之间。成矿时代推测属燕山期晚期，矿床成因为中低温热液充填脉状锑矿床。

3.4.4 控矿因素

（1）五强溪组下段的杂色板岩具较高的成矿元素背景值，是矿区有利的赋矿围岩。

（2）构造控矿特征明显，在断裂的复合、弧形突起部位，是富矿体的产出位置。

（3）毒砂矿化是重要的找矿标志，各类蚀变叠加位置是找矿的最有利部位。

4 锑矿成矿规律

4.1 时空分布规律

在空间上，省内锑矿床主要分布于湘中（如锡矿山锑矿）、雪峰地区（主要以伴生矿形式产出，如沃溪金锑钨矿）以及越城岭和湘南等地。

时间上，湘中锡矿山锑矿成矿时代为燕山晚期124Ma±4Ma（胡瑞忠等，2003）；雪峰地区的伴生锑矿有加里东期成矿（彭建堂等，1998）和燕山早期成矿（史明魁，1992）2种认识，近年来，李华芹等（2008）还提出了印支期成矿的认识。因此，对雪峰山一带金锑钨成矿时代尚不十分明确。

4.2 控矿因素

4.2.1 湘中地区

（1）NE向构造对锑矿的分布起了明显的控制作用。

（2）区内岩浆活动强烈，主要分布在盆地的周边，锑矿的分布一般远离深成岩体，尚难看出它们之间的关系。

（3）构造、地层岩性是控制本区锑矿分布的重要因素，泥盆系地层是最重要的锑矿赋矿层位，志留系、震旦系地层中矿体以层状、似层状为主。

4.2.2 雪峰地区

（1）雪峰弧北东向转东西向的转折部位即安化—溆浦—板溪一带，以锑为主，钨次之。

（2）北东向的褶皱及断裂控制着矿床的分布。

（3）赋矿地层主要为前寒武系地层，其中板溪群五强溪组、震旦系为主要含矿层位，矿体以脉状为主。