渣滓溪钨锑矿床相关成矿问题的再认识与新思考

张惠军1，2，戴塔根1，陈明辉1，2，崔立峰1，王朝飞3，鲍振襄1，鲍珏敏1

（1.湖南省有色地质勘查局二四五队，湖南 吉首 416007；）[1]

（2.中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410083；）

（3.湖南安化渣滓溪矿业有限公司，湖南 安化 413507）

摘 要：渣滓溪锑矿为华南地区重要的大型脉状充填锑矿床，位于雪峰弧形构造成矿带中段，赋存于板溪群五强溪组一套沉积碎屑岩火山碎屑岩组成的复杂岩性段中。矿区已发现锑矿脉77条，成组成带分布于运（配）矿断层F3上盘，矿体形态主要为脉状、薄板（脉）状，具有沿倾向发育很深、侧伏成矿和柱状富集的特点。文章在分析、研究以往地质勘查和矿山探采资料的基础上，对其与成矿有关的主要问题进行了再认识，对矿床深部出现的成矿趋势及可能性做了初步推断。

关键词：锑矿；构造控矿；岩性组合；钨锑成矿时空关系；深部矿体成矿趋向；渣滓溪；湖南

0 引言

湖南安化渣滓溪锑矿位于华南锑矿成矿带湘中 湘西锑矿化集中区，为华南地区著名的大型脉状充填锑矿床[1，2]，历年累探锑金属资源量24万吨。矿床垂直延深超千米，深部资源潜力巨大。加之近年来开展的钨资源调查，发现与锑矿同一层位的细脉型“含钨层”具有综合利用的价值，远景资源量15611t。矿山可在矿区同一空间范围内既采锑矿，又采钨矿，从而提高了矿山经济效益，提升矿业企业的市场竞争力，对锑业生产可持续发展具有现实意义。

渣滓溪锑矿经过数十年的地质勘查与矿山探采，积累了丰富的地质资料和生产资料，并初步总结了区域成矿背景、矿床地质特征、控矿因素、成矿规律及深边部找矿前景。随着找矿勘查与矿山采矿的不断深入，发现某些相关成矿问题尚需重新认识，对矿床深部可能出现的变化（或成矿）趋势，需要慎重思考，并在适时地进行深部工程验证，做到“未雨绸缪”，这就是本文撰写的初衷。

1 矿床地质概况

渣滓溪锑矿位于雪峰弧形构造成矿带中段，赋存于新元古界板溪群五强溪组一套浅变质的沉积碎屑岩 火山碎屑岩中，由连续沉积的纹层状板岩、凝灰质板岩、凝灰质砂岩、长石石英砂岩和绢云母板岩组成[3]。按岩性可分为上、下两段，计11个岩性层，锑矿脉主要产在上段第一、二、三岩性层。矿区已发现锑矿脉77条[4]，成组成带分布，自矿区运（配）矿断层F3上盘由近及远地可划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个脉组。矿体形态主要为脉状、薄板状，分支复合明显，往深部总体具变厚趋势。各脉组平均厚0.43～0.85m，平均0.66m；厚度变化系数70%～142%，属较稳定—不稳定。ω（Sb）平均5.36%～12.15%，全区平均9.63%，品位变化系数57%～101%，矿化较均匀。经矿石多元素分析，未发现有害杂质及可供综合利用的有益元素。

金属矿物主要为辉锑矿，次为白钨矿、黄铁矿，微量黑钨矿、闪锌矿。非金属矿物主要为石英，次为碳酸盐矿物（方解石、白云石）、绢云母及少量绿泥石。矿石结构以他形晶结构、充填交代结构为主。矿石构造主要有致密块状构造、细脉状构造、角砾状构造、浸染状构造等，块状矿石往往充填在断裂破碎带中，细脉状矿石则常出现在其两侧围岩节理裂隙中，多数产于断裂破碎带上盘围岩。

近矿围岩蚀变限于矿体两侧数毫米至数十厘米，主要有硅化、黄铁矿化，次为绢云母化及碳酸盐化。据野外观察及镜下鉴定资料，可分3个成矿阶段。第Ⅰ阶段为石英 白钨矿阶段。石英与白钨矿共生，极少数为白钨矿包裹，系白钨矿主要成矿阶段。第Ⅱ阶段为石英辉锑矿阶段。石英与辉锑矿及少量白钨矿共生，系辉锑矿主要成矿阶段。第Ⅲ阶段为石英碳酸盐阶段。石英与碳酸盐组成细脉，硫化物少见。

2 相关成矿问题的再认识

2.1 钨锑矿的构造控矿因素

在区域构造上，渣滓溪钨锑成矿区西南起自叙浦曾家溪锑钨矿，经安化渣滓溪钨锑矿，东北至安化同心锑矿，长约150km，宽15km，主要产于区域性两条NE向斜冲逆断层（F1、F2）所夹持的上升断块内，断层延伸65～100km，走向15°～70°，倾向SE，倾角40°～78°，局部较缓。断裂带宽1.5～50m，带内岩石破碎，局部见角砾岩，构造透镜体、糜棱岩及断层泥，劈（片）理发育，见绢云母化、硅化、黄铁矿化，局部见辉锑矿脉。该断裂为区域钨锑成矿的导矿构造。

F1、F2断层旁侧NW—NWW向、NNE—NE向及近EW向次级断层发育，分支复合频繁，成组成带出现，是良好的储矿场所。

从矿区构造来看，所有钨矿层（脉）、锑矿脉均赋存于F3断层上盘。该断层出露于矿区南部，走向长2600m，总体走向290°，倾向NE，倾角52°～80°。断层破碎带宽0.63～20.70m，一般1.5～4m，由碎裂化岩、糜棱岩、构造角砾岩、构造透镜体、石英脉、锑矿脉及断层泥组成，锑矿脉主要分布于断裂破碎带上部，下部一般为锑矿化，具硅化、黄铁矿化；带内岩石扭曲、片理化强烈、平行于主构造面之次级构造断裂面发育，断层面上陡下缓呈舒缓波状；水平及垂直断距均为80m。该断层属压扭性断层，具多期活动特点，是矿区1条重要的运（配）矿构造（不能重复称“导矿构造”）兼具储矿构造。

矿区所有钨、锑矿脉均分布于F3断层上盘围岩，F3断层下盘围岩中仅见层间石英脉。究其原因是由于该断层下盘俯冲时，造成上盘岩石大量破碎所致。所以说，构造控矿的实质就是构造成矿。

2.2 钨锑矿的地层层位及岩性控矿因素

渣滓溪钨锑矿主要赋存于板溪群五强溪组上段一套厚大的连续沉积的纹层状（条带状）凝灰质板岩、凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩、杂砂岩、石英砂岩、石英岩状砂岩及砂质板岩中。锑矿脉主要赋存于上段第一、二、三岩性层，其岩性组合为凝灰质砂岩、凝灰质板岩、砂质板岩夹杂砂岩等，岩石的力学性质为软硬（脆）相间，受力后既易破裂形成有利矿质富集沉淀的构造空间，又有良好的屏蔽性能。当断裂通过这类有利岩性地段时，锑矿化增强，矿体呈现顺地层倾向往SE侧状的规律。白钨矿受岩性控制尤其明显。含钨构造裂隙（节理）主要发育于上段第三层（Ptbnw2-3）中的凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩、石英砂岩和砂质板岩组合的互层岩石中。和锑的成矿一样，脆性岩石（砂岩类，浅色岩层）易于破裂，提供了有利的容矿空间，而相对较为致密的砂质板岩（深色纹层状岩层），则起屏蔽作用，成矿被封闭在该层之下，沿岩层产状分布，形成“层状白钨矿化层”。

2.3 综合成矿条件

区内锑矿脉主要赋存于F3断层上盘之NW—NWW向扭性（兼张性）断层裂隙中，呈陡倾斜的脉状产出，产状与断层产状一致，钨矿化也主要赋存于F3断层上盘沿层发育的陡倾斜节理裂隙中，呈细脉状沿岩层分布，呈现“层状矿化”特点。可以认为，凡在五强溪组上段岩层出现NW—NWW向构造裂隙的地段，就有锑矿脉的存在；凡在Ptbnw2-3层的砂岩类岩层中出现陡倾斜的、疏密不等的节理裂隙中，都有程度不等的白钨矿化出现。所以说，渣滓溪钨锑矿的成矿构造是条件，地层（岩性）是基础，由二者的结合而成矿。

2.4 钨锑成矿的时空关系

井下调查和镜下观察均一致认为渣滓溪钨锑矿化主要有3个阶段，即早期石英 白钨矿阶段，白钨矿生成温度为240～335℃（爆裂法）；中期（主要成矿期）石英 辉锑矿阶段；晚期为石英 碳酸盐阶段。由此可见，钨锑在时空上关系是：钨的矿化在先，锑的成矿在后。据成矿构造期的分析，钨矿化可能主要形成于加里东期的一组剪节理中，而锑则主要定位于印支期大规模推覆构造形成的低序次扭（张）性断裂中，它是加里东期形成的剪节理或斜节理经印支期扭张而成。

在平面上，钨主要分布在F3断层上盘10～130m范围内，这个分布范围也是锑矿脉最佳脉组Ⅰ脉组分布范围，并在Ⅰ脉组容矿断层两侧出现较富的钨锑同体共生的矿脉或细脉，锑矿化属于后期叠加富化，而有钨锑共（伴）生的成矿作用发生。在倾斜方向，锑矿脉以呈切层产出的陡倾斜脉状矿为主，产状与断层产状一致；钨矿化则呈切层的细脉沿岩层分布，宏观上呈现“层状矿化”。从而形成钨锑异体共生的矿床。二者在空间上相伴产出，成因上有联系，但不共存于同一地质体中。应该说钨矿化发育地段也是锑矿化富集地段，不能反其道而称之。

2.5 关于白钨矿“矿体”和“含矿层”

渣滓溪锑矿中与之异体共生的白钨矿主要赋存于五强溪组上段第三岩性层中，白钨矿主要以细脉充填形式产于与岩层产状近于垂直（或呈陡倾斜）的、疏密不等的剪切节理中，局部充填于层间节理内，矿化不均匀至极不均匀。白钨矿细脉总体上沿容矿层呈层带状分布，在平面上与受NW—NWW向扭性断层控制的锑矿脉呈“+”字形相交。研究表明，对于这类疏密不等的、近于垂直岩层分布的细脉型白钨矿，即使采用4m的间距进行采样（样位一般垂直岩层），其所圈定的矿体仍然包括矿化段。因此，渣滓溪钨矿的矿体不同于通常所称的“矿体”，而应为“含矿体”，即包括矿化在内的地质体；赋存含矿体的岩层称“含矿层”，即含矿层包括了含矿体。这才比较符合客观实际，并在钨资源量估算中予以说明。

2.6 钨锑成矿与F3断层关系及深部成矿趋向

研究表明，矿区南部出露的F3断层为压扭性断层，具多期活动特点，为矿区主要的运（配）矿构造，区内所有钨矿化层、锑矿脉均分布在该断层上盘10～260m范围内，且由近及远钨矿化减弱，锑矿脉构造由2组共轭到1组（单剪），构造方向由NW—NWW偏向NNW向，矿脉由密集到稀疏，倾角由陡到近于直立，侧伏由明显到不明显，矿化由强到弱等变化。总体上钨锑成矿愈靠近F3断层矿化愈强，渐远渐弱。

初步调查表明，区内白钨矿化共28层，平行产出，产状与岩层产状一致。矿化自上而下出现分段富集的现象，主要富集段位于矿床上部，即370～158中段，次为-25～-160中段，20～110中段矿化相对较差，呈现“阶梯式”成矿富集现象。而锑矿化，据矿山历年采矿资料分析，由浅部往深部矿化增强，110中段往下锑矿脉连续性变好，品位总体有变富趋向。从-160中段施工的坑内立站分析，Ⅰ、Ⅱ脉组锑矿脉往深部收敛，逐渐向F3断层靠近，矿体具变厚的趋势，说明Ⅰ、Ⅱ脉组深部找矿潜力大，Ⅲ脉组亦具有一定的找矿潜力[4]。矿床深部多条隐伏矿脉出现于-160中段，距地表垂深560～660m，结合Ⅰ、Ⅱ脉组往深部向F3断层收敛的趋势分析，主矿脉及隐伏矿脉于-700～-1000m标高将交会于F3断层并出现厚大的矿柱。由此推测在-700m标高左右，Ⅱ、Ⅲ脉组之间也可能出现一系列隐伏矿脉，且往深部继续延伸，从而形成沿倾向发育很深，达千余米、侧伏成矿和柱（板）状富集的巨大矿柱（图1），表明深部远景巨大。

根据上述，有两个问题值得思考。

第一，从-700m标高以下，成矿构造环境发生了变化，这是否意味着是渣滓溪锑矿的第2个成矿空间？

第二，由于主要锑矿脉在-1000m标高以下逐渐向F3断层靠近，并很可能“归异”到F3断层，这就有两种成矿的可能性，其一，F3断层为渣滓溪锑矿的“边界”；其二，所有矿脉纳入到F3断层，构成新类型的锑矿脉，F3断层成为未来矿山探采的主要对象。

图1 渣滓溪锑（钨）矿区地质剖面图（0线至Ⅲ-0线）

1.板溪群五强溪组第二段第4层；2.第二段第2+3层；3.第二段第3层；4.第二段第2层；5.第二段第1层；

6.五强溪组第一段第7层；7.锑矿脉及编号；8.脉组号；9.地层界线；10.断层及编号；11.钻孔位置；12.推测隐伏矿脉。

2.7 矿床成因及垂向分带

构造动力地球化学研究成果认为[5]：构造应力是完成地球化学过程的一种驱动力，它通过影响元素的地球化学行为和影响岩石热力学体系，促使元素活化，并驱动其从高应力场向低应力场迁移，随着一系列地球化学变化，成矿元素沉淀，富集成矿。因此，由此产生渣滓溪钨锑矿在矿床主要断裂（F3运矿断裂）附近高角度断裂较发育，矿化富集程度较高，在远离该断裂部位矿化程度较低，特别是两组断裂相交部位是矿化聚集最为有效和富集程度最高的部位。这也是构造热演化的效应。所以说构造不仅仅是作为控制因素，而重要的是在成矿作用的主导地位。本区广泛出露的元古宙地层中Sb、W元素含量高，又普遍发生浅变质作用和较强烈的构造变形作用，元古宙基底地层能够提供成矿物质。区域性深大断裂变形过程中，大规模深层次的构造（剪切）变形促使基底地层中成矿元素活化、迁移，形成含锑（钨）动力变质热液，当含锑（钨）热液沿区域断裂上升并转移到矿区NW—NWW向高角度扭（张）性断裂或节理裂隙中，则发生充填交代形成动力变质热液锑钨矿床。

已有的研究资料表明，渣滓溪钨锑矿垂向分带与沃溪钨锑金矿床垂向分带相似，即矿床上部钨较多，向下变弱，而深部的锑矿化增强，呈现“逆向分带”现象。至于深部能否出现金的矿化，则要看矿床深部有无黄铁矿的出现，若矿床深部黄铁矿增多，则有金矿化出现的可能性，这一推测与湘西钨锑金矿垂向分带相一致。

3 结语

（1）渣滓溪锑矿为湘中 湘西锑成矿集中区产于前寒武系浅变质岩系中的重要锑矿床，位于雪峰弧形构造成矿带向NW凸出部，受安化 靖州深大断裂控制。矿区深边部找矿潜力巨大，预测该区锑资源潜力达60万吨[6]，可望打造成湖南新锑都。

（2）矿床主要赋存于NWW向F3断层上盘，矿脉成群成组分布，自F3断层上盘由近及远地锑矿脉可划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ脉组和钨矿化层集中富集段，以靠近F3断层的钨矿化层及锑矿Ⅰ脉组成矿条件最好，形成沿倾向（垂深）超千米，侧伏成矿和柱状富集的矿床（或称延深矿床），这是湘西地区受构造控制的脉状矿床具普遍性的成矿规律。

（3）热液成矿物质的迁移、聚集主要受断裂构造控制，且在变形构造的不同部位存在不同类型的矿体锑矿脉和钨矿化层，钨锑均主要富集在F3断层上盘成组成带发育的NW—NWW向扭（张）性断裂及节理裂隙中，锑矿脉呈切层陡倾斜的脉状、薄板（脉）状产出；白钨矿则主要产于沿岩层发育的、与岩层走向近于垂直的疏密不等的剪节理中，总体上沿岩层走向分布。富Sb（W）的变质基底在构造驱动下，导致成矿物质从高能位至低能位迁移，并重新组配、调整，包括成矿元素在构造活动中活化、转移与富集，构造动力驱动是矿床形成的主要机制。

（4）锑矿床为大型矿床，潜在的经济价值十分可观。钨与锑为异体共生的矿床，具有综合利用价值。在时间上，钨成矿先于锑，钨的富集地段也是锑（Ⅰ脉组）的主要富集地段；在平面分布上，锑的延伸方向为NW—NWW向，钨的延伸方向为NE向，二者近于呈“+”字形交会。在垂向上，锑矿化总体具有由西北浅部向东南深部侧伏的特点，且向深部矿化有增强趋势。而钨矿化则出现分段富集现象，总体矿化向深部有减弱趋势。在矿物垂直分带上，上部钨较富，向下变贫，而锑则增强，出现“逆向分带”现象。若矿床深部黄铁矿化增强，出现金矿化也不无可能，这是需要进一步探索的成矿问题。

（5）据历年勘查和采矿资料，结合-160中段施工的坑内立站分析，Ⅱ、Ⅲ脉组往深部逐渐向F3断层靠近，最终可能全部交会于F3断层。值得思考的是，这些矿脉与F3断层交会后将会产生什么样的成矿效应：F3断层是矿脉深部的“矿界”，还是新类型矿体？ 要解决这些重大成矿问题，建议在适当的时机进行深部-160中段的坑内立钻验证。

致谢：成文过程中，参考并引用了湖南省有色地质勘查局二四五队、湖南省地质矿产勘查开发局四一八队、湖南安化渣滓溪矿业公司有关资料，特此说明并由衷地致谢。

参考文献

[1]鲍振襄，鲍珏敏.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.

[2]鲍振襄，万溶江，鲍珏敏.渣滓溪锑矿带地质特征及控矿因素与找矿[J].北京地质，1998，10（1）：11-16.

[3]湖南省有色地质勘查局二四五队.湖南省安化县渣滓溪锑矿区评价地质报告[R].吉首：湖南省有色地质勘查局二四五队，1984.

[4]湖南省地质矿产勘查开发局四一八队.湖南省安化县渣滓溪锑（钨）矿接替资源勘查报告[R].2010.

[5]董树文.构造动力地球化学的若干问题[M]//地学探索.北京：中国地质大学版社，1988.

[6]彭学军，周旭林，李剑.湖南省锑矿床类型及资源潜力[M]//湖南省地质学会，湖南省土地学会，湖南省测绘学会. 2011年湖南科技论坛国土资源分论坛论文集.长沙：湖南地图出版社，2011：537-542.

[1]文章来源：《湖南地学新进展（11）》，2014年。作者简介：张惠军（1967—），男，湖南洞口人，高级工程师，主要从事矿产地质勘查与研究工作。