渣滓溪锑矿带地质特征及控矿因素与找矿

鲍振襄，鲍珏敏，万溶江

（湖南省有色金属地质勘查局二四五队，湖南 吉首 416007）[1]

摘 要：对渣滓溪锑矿带地质地球化学特征研究表明，矿床赋存于元古宇火山沉积岩系中，赋矿地层具有成矿元素高含量、高离散和双峰态分布特征。成矿严格受断裂构造控制，矿脉成群、成组、带状分布，侧伏延深，属中低温热液充填脉状锑矿床。考虑到湖南锑矿找矿现状，该类型矿床应引起重视。

关键词：湖南；锑矿床；火山沉积岩系；交错脉状矿床；控矿因素；找矿

渣滓溪锑矿带是本队近年来新探明的一处产于元古宇的锑矿带，位于湖南安化县境内。西南起自溆浦羊皮帽，经安化黑冲坑、渣滓溪、北至马路口，长约50km，宽7.5km，已发现锑矿床（点）20余处（图1）。在湘西诸多交错脉状类型锑矿床中，渣滓溪锑矿带独树一帜，不仅矿床规模和继续找矿潜力大，而且成矿的地质地球化学特征也堪称特殊。当前，考虑到湖南锑矿找矿的现状。“渣滓溪式”锑矿应是主要的找矿对象之一。

图1 渣滓溪锑矿区域地质图

1.不整合；2.断层及编号；3.锑矿床（点）；C.石炭系；D.泥盆系；∈.寒武系；Z.震旦系；

Ptbnw2.板溪群五强溪组第二段；Ptbnw1.板溪群五强溪组第一段；Ptbnm.板溪群马底驿组

1 区域地质概况

渣滓溪锑矿带位于“江南隆起”西南段的雪峰隆起区，扬子板块东南缘走向NE向NW突出的弧形构造变形带的西南侧和NE向溆浦 洪江深大断裂的北段。区内出露地层主要为新元古界板溪群，可划分为马底驿组和五强溪组。其中，五强溪组是渣滓溪锑矿带最重要的赋矿层位，由具复理石建造的浅变质的碎屑岩系及火山碎屑沉积岩系组成，厚度大于1390.04m。上覆地层为震旦系、寒武系和奥陶系的碎屑岩及碳酸盐岩，中泥盆统棋梓桥组不整合覆于其上，白垩系仅零星出露。

区域构造复杂。褶皱构造主要发生于寒武系、震旦系，新元古界次之。以复式褶皱形式出现，轴向NNE—NE，长数千米至十余千米，呈“S”形展布。褶皱范围未穿过区域断裂构造，轴线平面形态与断裂构造协调一致，表明其在区域构造格局中处于从属地位。断裂构造以NE向岳溪（F1）和马家溪（F2）斜冲断裂为主，长数千米至十余千米；倾向SE，倾角40°～70°，常见数米至二十余米宽的挤压破碎带，包括角砾岩、糜棱岩、构造透镜体及片理化带等。断裂旁侧围岩（地层）次级断裂发育，分支复合频繁，常组成交织网状断裂带，其间并见数百米乃至数千米的构造透镜体状岩块。断层面的擦痕及两侧地层关系清楚地显示SE盘（上盘）向NE斜冲、NW盘（下盘）向SE扭错，两侧岩块相对发生逆时针扭动，断距大于200m。它们不仅切割了区内新元古代—古生代地层，其南延部分还切割了中新生代地层，具有多期活动的断裂特征。

岩浆活动微弱。区内仅在渣滓溪锑矿西南2.5km处的奎溪坪一带见2条云煌斑岩脉，走向330°，长1500～2000m，宽2～4m，围岩为寒武系粉晶灰岩。经光谱分析未见有明显的金属元素异常。

2 矿床主要地质特征

2.1 赋矿地层的岩性特征

渣滓溪锑矿带赋矿地层新元古界板溪群五强溪组，主要为一套厚大的火山 沉积岩系，具轻微的区域变质现象，有较明显的沉积韵律，一般表现为正相半韵律特征（可能与浊流沉积有关）。其岩性可分为2个岩性段，下段（Ptbnw1）以厚层石英岩状砂岩、长石砂岩、杂砂岩、细砂岩、层纹状粉砂岩为主，少量板岩、砂质板岩，厚502.17m。上段以层纹状凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩、凝灰质板岩、凝灰岩及砂岩、粉砂岩为主，间或为石英岩状砂岩、砂岩、岩屑石英砂岩、细粒长石杂砂岩及板岩等，厚度大于887.87m。本段中下部砂岩、粉砂岩及凝灰质砂岩、凝灰质板岩为渣滓溪锑矿主要成矿部位和岩性。但在区域上，自渣滓溪锑矿（包括龚家、横冲锑矿等）向东西两端岩性变化较大，特别是上段中的层纹状凝灰质砂岩、凝灰质板岩相变较大，东部黄沙溪、渣滓溪、龚家一带，火山沉积岩系较发育，西部云雾山、让家溪及双溪一带以正常沉积岩为主。锑矿化分布及矿化强度与岩石类型及其变化基本一致。

2.2 控矿构造特征

渣滓溪锑矿带主要产于岳溪（F1）和马家溪（F2）2条NE向斜冲断裂带所夹持的上升断块内（图2）。以区内最具代表性的渣滓溪锑矿为例[1，2]，矿脉主要产于总体走向NWW，倾向NNE，倾角51°～72°，长度大于2800m，破碎带宽1～3m（局部达20余米）的次级断裂（F3）上盘的一对走向NWW290°和NNW330°、倾角58°～85°的共轭剪切断裂带内（图3），已发现50余条（包括隐伏、半隐伏断裂），长160～804m。其结构面平直光滑，部分呈舒缓波状，可见水平擦痕，断裂较为紧闭，片理化作用较强，有时还可见到构造透镜体等。少数主断裂面不明显时，常由一组陡倾角的平行裂隙所替代。本区由于构造应力传递方式和边界条件等因素的复杂影响，同一条断裂的不同部位其控矿作用不同。在剪切断裂带内发育张性角砾岩部位（启张部位），尤其是在共轭剪切面交会发育的追踪张裂面中，矿化的富集作用尤其显著。

矿带南端的羊皮帽锑（金）矿，包括郑家冲、茶叶冲等矿点均位于羊皮帽斜冲断层（F8）和大竹山正断层（F9）之间及其收敛部位。锑（金）矿化主要赋存于五强溪组上段NE向层间破碎带内（倾角35°～43°，长500～1300m），在半隐伏状的近EW向陡倾斜交错断裂中亦有赋存。

矿带北端的同心锑矿产于NE向岳溪断裂（F1）上盘之帚状断裂内，断裂密集成带。

图2 渣滓溪锑矿床构造地质略图

图3 渣滓溪锑矿床地质图

1.断层；2.主要矿脉及编号；3.地层界线；Ptbnw2-1、Ptbnw2-2、Ptbnw2-3.分别为五强溪组第二段1、2、3分层

2.3 矿脉产状形态

矿脉产状与断裂产状基本一致，主要呈陡倾斜脉状产出，少数为缓倾斜透镜状、扁豆状。沿走向和倾向膨胀狭缩、尖灭再现或侧现。矿体长43～568m，延深（垂深）360～840m，是其走向长的1.7～6倍，平均3.1倍。矿脉（体）平均厚0.24～0.78m，平均含Sb8.92%～17.64%。矿脉集中发育在构造裂隙相对密集，尤其在2组裂隙交会地段成群成组近于等间距的带状分布，具有强烈的成矿方向性和一致的侧伏方位（侧伏方位86°～90°，倒伏角约40°）。特别要提出的是，在渣滓溪锑矿Ⅰ、Ⅱ脉组于深部交会处常形成延伸很大（＞750m）的板柱状矿体（图4），其成矿的侧伏现象尤其明显。

产于NE向层间破碎带内的羊皮帽锑（金）矿，主要呈透镜状和扁豆状产出，倾角35°～43°，与围岩（地层）产状基本一致。矿化分段富集，长数十米至百余米；含Sb1.05%～9.11%，部分矿体尚含Au 1.88×10-6～5.25×10-6。另外，近EW向陡倾斜交错脉状矿体，厚0.35～0.98m；含Sb15.08%～51.3%，Au1.33×10-6～13.0×10-6。

产于NE向主干断裂（F1）之帚状构造的同心锑矿，9条矿脉与控矿构造一致呈帚状富集，在帚状构造的收敛部位的长300m、厚约40m，延伸近500m的成矿范围内呈柱板状延伸富集。

图4 渣滓溪锑矿床地质剖面图

1.断层及编号；2.锑矿脉及编号；3.坑内钻

2.4 矿石矿物成分及结构构造

矿石矿物成分简单，主要金属矿物为辉锑矿（仅羊皮帽锑（金）矿见毒砂、黄铁矿和自然金），脉石矿物以石英为主。矿石具他形粒状、柱状、充填交代、花岗变晶、粒状胶结及镶嵌等结构。矿石构造主要为块状、角砾状（这也是湘西锑矿床特征的矿石构造），次为浸染状、细脉状及少量网脉状等。矿石自然类型除羊皮帽锑（金）矿见有少数锑 金矿石和砷 金矿石外，绝大部分为石英 辉锑矿类型。

2.5 矿石矿物及岩石微量元素特征

据渣滓溪锑矿34件矿石组合分析结果，平均含Au0.067×10-6、Ag3.015×10-6、WO30.01%、Pb0.013%、Zn0.044%、Bi0.006%、As0.049%，表明辉锑矿石是单一的锑矿石。

本区除羊皮帽锑（金）矿在人工重砂中发现少量微粒金（粒径0.06～0.01mm）外，主要载金矿物为毒砂（表1）。据邻区溆浦泥潭冲同类型的锑砷金矿床研究，毒砂里的金主要是以机械分散状态存在。辉锑矿基本上只含微量金，其微量元素As与Au含量呈正比关系，故As可作为辉锑矿含金性评价的辅助标志。

表1 单矿物分析结果

注：由湖南有色地勘局地质研究所分析，1983—1985；√.未检出；括号内数字为样品数。

据渣滓溪锑矿不同标高的坑道剖面原生晕的主要成矿及微量元素含量全定量分析（108件）资料，平均含W10.30×10-6、Sb403.5×10-6、Au4.23×10-9，均表现强度不等的正异常[3]。其中Sb的异常强度最高（Ci=290），表明Sb在热液作用下具有较强的活动性并与矿区主要Sb矿化相一致。除Sb外，As、Hg、W亦具有较高的异常强度并可作为异常的指示元素。

此外，围岩蚀变弱而简单。主要为硅化，次为绢云母化、方解石化等。无论何种蚀变，一般均不超出断裂破碎带及其影响范围，区内锑矿化无例外地与硅化有关，硅化是其重要的找矿标志。

3 主要成矿控制因素

3.1 地层岩性的控矿作用

渣滓溪锑矿带诸锑矿床（点）主要赋存于板溪群五强溪组的一套富含火山碎屑物质的沉积岩层内。椐本区双溪 马颈坳实测地层剖面资料，在其总厚度为1225.04m的沉积岩系中，火山沉积岩厚度为461.50m，占33.67%。从火山岩类在地层剖面中出现的位置来看，至少有4次火山活动期；其喷发作用一次比一次更为强烈，持续时间也更长。相当于渣滓溪锑矿的主要含矿层位（Ptbnw2-2）的沉积，是发生在五强溪组第4次、也是最末一次的火山喷发作用时期。在厚度为540.48m的沉积岩层中，火山沉积岩厚度为338.77m，占62.68%。斯时正处于海侵作用的稳定时期，沉积厚度大，岩性稳定，分布范围广，为区内锑矿的形成提供了有利的条件。

根据本区5条地层 岩石剖面812件样品的光谱半定量分析结果，在横冲、龚家剖面五强溪组上段的矿化层中，Sb平均含量为22×10-6～34×10-6、离散度10.6～24.0；而在黄沙溪、龙宫溪和让家溪非矿化地层里，Sb平均含量为10×10-6～16×10-6、离散度4.4～7.5。上述表明在矿化地层里，Sb活度明显高于非矿化地层，即在矿化地层里Sb发生了明显的活化成矿作用。数理统计表明，正常沉积岩中Sb含量（平均11×10-6，77件）的离散度仅4.4，而火山沉积岩中Sb含量（平均12×10-6，59件）的离散度达25.3。从矿床地球化学观点来看，元素含量的高离散度是比平均含量的变化更为可靠的成矿作用标志，可以认为本区火山 沉积岩中的Sb在成矿作用过程中比正常沉积岩的贡献要大，它为Sb矿化作用提供了更多的物质来源。所以说本区富含火山物质的含锑建造决定了区域潜在的含锑性，造成锑矿化在区域上分布的不均匀和时间上的继承性，从而是形成锑矿化带的必要前提。

3.2 断裂构造的控矿作用

渣滓溪锑矿带主要产于2条NE向主干断裂（F1、F2）所夹持的地垒式隆起区（带）内，其中主干断裂控制着矿带的成生与展布，并密切地联系着矿带的各矿床（点）。矿床属于典型的以陡倾斜交错脉状为主的锑矿类型。矿脉成群成带出现于NWW—NW向2组扭裂面内，其次出现于NE向断裂内。当2组断裂相互交织出现，或兼具张性结构面特征时，矿化更为富集，常形成沿倾向延伸很大的板柱状矿体，显示其独特的侧伏延伸规律。富矿多出现于矿脉分支复合和膨大缩小部位。矿床（点）的矿脉发育程度和密集程度完全取决于断裂构造的发育程度与密集程度，并严格地控制着矿脉的展布及其纵、横方向的延伸和变化。

总之，构造运动使矿源层与围岩遭受变形和改造，驱动了热液活动和成矿元素的活化迁移，并在有利部位形成矿床。矿化沿走向、倾向一般均不超出断裂带及其影响范围。所以说，渣滓溪锑矿带在矿床构造上和断裂上起着决定性的作用。

3.3 成矿的物理化学条件

据渣滓溪锑矿床石英流体包裹体研究表明，成矿具有中等盐度（4.7%～7.7%），中等偏高的p H值（6.73～9.29），较低的Eh值（-0.67～-0.47）及中—低温（150～220℃）的成矿条件。成矿流体的气相成分以CO2、CH4和H2为主。液相成分具有相对富Cl贫S，富Ca贫Na的特征。6件石英包裹体水的氢氧同位素测定表明，δD值为-61‰～-65‰，δ18OH2O值为-6‰～-8‰，在δD—δ18OH2O图解上都落在大气降水线附近，表明成矿流体的水源主要来自大气降水。

本区硫同位素测定结果表明，辉锑矿δ34S值变化于0.2‰～10.4‰之间，平均5.85‰（31件），极差10.2，标准离差7.64。其中渣滓溪锑矿的辉锑矿δ34S值变化范围4.7‰～10.4‰，平均8.00‰（20件），极差5.7，标准离差5.7。表明本区硫同位素组成较稳定，单个矿床变化更小，这暗示辉锑矿沉淀时物化条件变化较小，由于矿床的矿物组合非常简单，金属矿物除辉锑矿外，其他硫化物少见，所以辉锑矿的δ34S平均值基本上可以代表矿床成矿流体的总硫同位素组成。其与热液矿床硫同位素组成比较接近，硫源可能主要来自均一化程度较高的地壳深部或下地壳，包括火山源硫。但在成矿过程中，部分受到富含重硫同位素的围岩硫的混染而使其硫同位素组成出现较大的正值。

总之，按照变质成矿作用的观点、结合区域构造分析，认为本区Sb从矿源层中活化萃取出来，其主要动（热）能源于古生代早期加里东运动[4]。它使区内赋矿地层板溪群五强溪组遭受区域变质并产生变质热液，然后在其扩散渗滤的过程中，由于古大气降水的渗入而改变了溶液的物化条件，于中—低温度、还原—弱还原、中—弱碱性环境下在构造扩容减压带富集成矿。矿床成因属中低温热液充填脉状锑矿床。

4 关于锑矿找矿

湖南省是我国锑矿的重要产区，锑矿储量约占全国总储量的60%。统计表明，湖南省境内有工业价值的矿床主要赋存于元古宇冷家溪群、板溪群和古生界泥盆系。其中元古宇占湖南锑矿储量的近31%，渣滓溪锑矿又占元古宇锑矿储量的相当比例。近些年来的地质勘查与矿山探采实践，渣滓溪锑矿及类似渣滓溪锑矿的这类大中型交错脉状矿床二轮找矿前景一致看好。如渣滓溪锑矿按照矿体侧伏规律进行找矿，不仅已有再次发现新的大型板柱状矿体的可能，而且在同一组或邻近的2组脉深部复合延伸部位出现厚大的细脉型锑矿化，使其储量大增。又如同类型的百年老矿桃江板溪锑矿经湖南地质四一八队近年的补充详查工作，新增储量5.4万吨，使板溪锑矿由中型变为大型矿床。上述矿例说明湖南省产于元古宇的交错脉状锑矿的资源潜力十分可观，所以，今后湖南锑矿的找矿，“渣滓溪式”交错脉状锑矿应是锑矿的重点找矿对象之一。

成文过程中，参考了本队有关地质资料，深表谢意。

参考文献

[1]李任章.介绍一个辉锑矿床中的柱状富集段[J].矿产与地质，1987（4）：33-39.

[2]鲍振襄，等.渣滓溪锑矿带地质特征及成矿条件探讨[J].湖南地质，1991，10（1）：25-32.

[3]何江，等.江南古陆边缘渣滓溪锑矿带成矿作用地球化学研究[J].矿床地质，1996，15（1）：41-53.

[4]鲍振襄.湖南西部层控锑矿床[J].矿床地质，1989，8（4）：49-60.

[1]文章来源：《北京地质》，1998年第1期。作者简介：鲍振襄（1933—），男，湖北襄阳人，高级工程师，从事金属矿床找矿勘探、综合研究。