一个典型的地质分析：锡矿山锑矿田成矿分析
“ 锡矿山锑矿田位于扬子地台向华南褶皱区过渡部位，城步—桃江成矿带上。矿田经历了多层次、不同方向、不同构造运动型式的叠加，导致了由浅部至深部控矿构造具明显的分层特征。我们对区域地质背景、矿田地质概况、矿体地质特征、深部控矿条件进行了分析，认为由浅部至深部，断裂构造及旁侧的次级节理、裂隙对成矿的控制作用逐渐增强，背斜对成矿的控制作用逐渐减弱，为明显的构造分层控矿。表明在矿田深边部应以寻找明显受断裂控制的交错类型矿体为主，兼顾层状、似层状矿体。 ”锡矿山锑矿田是世界上罕见的产于上古生界碳酸盐岩中的超大型中—低温热液矿床，只有在特定的成矿地质条件下，才能形成如此大规模的矿床。以往大量地质资料表明，“背斜加一刀（断裂）”是控制锑矿床产出的重要规律，历年的勘探及生产资料也有力的证明了断裂加背斜起着控矿的主导作用。现矿山累计开采深度已达650m，随着深部地质资料的整理和开发，表明由浅部至深部，断裂构造及旁侧的次级节理、裂隙对成矿的控制作用逐渐增强，背斜的控矿作用逐渐减弱。深部寻找层状、似层状矿体的难度越来越大，且从深部中段来看，受断裂构造及旁侧的次级节理、裂隙控制的矿体形态、规模在垂直变化上自浅部到深部有增厚增大的趋势，充分说明矿田的深边部应以寻找交错类型矿体为主，兼顾层状、似层状矿体。
01
区域地质背景
锡矿山锑矿田位于扬子地台向华南褶皱区过渡部位，涟源盆地南缘，城步—桃江成矿带上（见图1）。区域地层除缺失志留系中统和上统、泥盆系下统、三叠系中统、侏罗系上统及第三系上统外，其它地层均有出露。
图1 锡矿山大地构造位置简图
区域构造主要为NNE至NE向构造又称雪峰山弧形构造带。NNE至NE向构造是区内分布范围最广泛的构造，组成弧形构造的褶皱辐度及挤压程度各地不一致。岩浆岩活动频繁，具多期次侵入特点，多表现为酸性岩浆侵入活动。
02
矿田地质概况
矿田出露地层主要为石炭系下统和泥盆系上统，属浅～滨海的台地相沉积。主要赋矿地层为上泥盆统佘田桥组灰岩段（D3s2），厚约220m，可分为4个岩性段，28个岩性层，奇数层多为含矿层，偶数层多为遮挡层；次为中泥盆统棋梓桥组灰岩（D2q）。褶皱构造主要为锡矿山“箱状“复式背斜及其次级褶皱，锡矿山“箱状”复式背斜为矿田一级构造，长9km，宽3km，在此范围内发育一系列次级褶皱。背斜轴向总体为北东30°，沿走向向两端倾伏，倾伏角为6°～30°，背斜西翼被F75断裂切割，东翼被煌斑岩脉充填的断裂切割。区内不同规模，不同序次的断裂相互交接、重合或切割，计有NNE向、NE向、NNW向、EW向断裂和深部隐伏的层间滑动断层。其中NNE向的F75是矿田主要控矿断裂，与其下盘发育的NE向次级断裂共同控制了区内锑矿床的空间定位见图2，NNE与NWW向断裂交汇部位有利于锑矿床的产出。
矿田范围内仅东部见有云斜煌斑岩脉沿FX断裂断续出露，走向NE10°～25°，长10余公里，宽2～4m，倾角大于80°，倾向NW或SE。煌斑岩脉侵入于泥盆系中，在灰岩中较宽而在页岩中较窄，最小仅0.2m，煌斑岩的侵位年龄大约为128Ma。
围岩蚀变主要为硅化，次为碳酸盐化、重晶石化、萤石化、黄铁矿化。硅化分布于F75和NE向次级断裂下盘一侧，从中泥盆统棋梓桥组到上泥盆统锡矿山组都有硅化出现，矿体产于硅化岩中。
图2 锡矿山锑矿田地质构造简图
03
矿体地质特征
按矿体产出层位，自上而下划分了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体。
Ⅰ号矿体产于含矿岩系第4小段（D3s2-4），主矿体赋存于第1小层中，矿体顶板为页岩总屏蔽层（D3s3）。矿体呈层状、似层状产出，产状与围岩一致，走向近东西向，倾向南，倾角23°～35°。
Ⅱ号矿体产于含矿岩系第3小段（D3s2-3），主矿体赋存于第7小层中。矿体呈似层状、长条状、透镜状产出，走向近东西向，倾向南，倾角23°～40°。
Ⅲ、Ⅳ号矿体不象Ⅰ、Ⅱ号矿体单独产出于特定层位，主要受断裂下盘一侧控制，呈交错类型（穿层）产出。Ⅲ号矿体赋存于断裂下盘的含矿岩系第2小段（D3s2-2）和第1小段（D3s2-1），主矿体赋存于第13、15、19小层中，局部在含矿岩系下伏砂岩段（D3s1龙口冲）中也有发育，矿体产状与断裂基本一致，走向北0°～30°东，倾向西或北西，倾角45～50°。
Ⅳ号矿体主要发育于断裂下盘的棋梓桥组（D2q）上部与龙口冲砂岩（D3s1）过渡部位，矿体呈薄板状、透镜状产出，矿体产状与断裂基本一致，沿走向及倾向均不稳定。
04
深部控矿地质条件
【层位与岩性控制】经重新查阅以往钻孔原始资料及结合近几年施工钻孔来看，部分老钻孔实际终孔于D3x5砂岩中，并非原先认为的D3s1砂岩段，深部矿体上盘地层为岩关阶、锡矿山组地层构成的断块带，整体受NNE向及NE向断裂带所夹持，以往钻孔多施工至该断块带内，未揭露至下盘含矿岩系而终孔，含矿岩系仍完整的保存于控矿断裂下盘。受断裂影响，飞水岩背斜西翼深部紧靠F36下盘的页岩盖层（D3s3）受断层牵引往深部滑脱，盖层并未被主要控矿断层断失而保存完好，页岩产状与断层近似平行，为矿液富集起到了良好的遮挡层作用见图3，为深部矿体主要屏蔽层。
图3 飞水岩矿区41号勘探线新、老剖面对比图
佘田桥组页岩段与上覆的锡矿山组长龙界段厚约120m，是矿田重要的屏盖层，佘田桥组灰岩段厚约220m，是矿田主要的赋矿层，此为矿田内第一套盖储体系。佘田桥组砂岩段（D3s1）厚约45m，以砂岩为主，夹砂质页岩、砂质灰岩或粉砂质灰岩，渗透性较差，化学性质不活泼，为深部矿体的次要屏蔽层。下伏的中泥盆统棋子桥组（D2q）含丰富的生物化石，局部岩性变化较大，刚性较强，在化石集中的地段受F75断裂带影响，易破碎形成良好的容矿空间，是交错类型矿体的赋存层位。佘田桥组砂岩段与棋子桥组灰岩段构成了矿田内第二套盖储体系。
【构造控制】就现存的褶皱与断裂构造格局分析，矿田构造整体具有向南收敛，向北作侧羽状发散的特点：褶皱构造向南收缩，东部出现倒转，背斜核部紧闭，两翼产状较陡，不利于容矿空间的发育，向北开阔，褶皱加宽而舒缓，倾伏角自北向南，逐渐增大；断裂构造的羽裂向北发散，向南收敛，错距由锡矿山箱状背斜中心部位向南北倾伏端逐渐减小，显示了锡矿山箱状背斜的上盘向北东、下盘往南西方向斜落的特点。
褶皱：通过近年来勘查发现飞水岩背斜西翼并未被控矿断裂所断失，在39线未尖灭，受NWW向断裂F111、F112牵引影响，整体呈地堑式往南西方向斜落见图4，飞水岩背斜南倾伏端保存完好，往南西方向倾伏，局部发育小隆起，背斜核部及两翼形态舒缓，倾伏角逐渐变缓，背斜西翼倾角与主要控矿断裂近似平行，往深部延伸。
断裂：F75、F36破碎带内见灰岩、砂岩、页岩透镜体及角砾，物质成分复杂，F36支为一紧闭断层面，表明NNE、NE向断裂具多期次活动，是由一系列构造破碎带、断层面组成的断裂带，由主要控矿断裂F75下盘一侧分支，组成“入”字型构造，当构造由近东西向转变为近南北向时，含矿岩系与上覆地层断层接触见图5。F75及其次级断裂（F36、F36支等）是重要的控矿构造，是沟通深部矿源与浅部容矿构造的重要通道，深部矿体均依附于断裂下盘顺层、穿层延伸，在主要控矿断裂面附近，下盘以及沿走向、倾向转折部位或“入”字型构造分支复合部位都是有利成矿空间。主要控矿断裂往深部具分支—复合—再分支—再复合的形态特征，断层面沿走向、倾向均呈波状弯曲，具由陡变缓再变陡的趋势，受构造转折部位影响，导致断裂由收缩转变为膨大形态，在断层变缓的转折端，构造应力集中释放，易形成富矿隆起。从深部中段来看，受断裂构造及旁侧的次级节理、裂隙控制的矿体形态、规模在垂直变化上自浅部到深部趋向增厚增大的特点，仅第二轮危机矿山接替资源勘查在飞水南倾伏端探获的锑金属量就达到了中型规模。
图4 飞水岩矿区构造认识对比图
从浅部至深部，断裂构造及旁侧的次级节理、裂隙对成矿的控制作用逐渐增强，背斜对成矿的控制作用逐渐减弱，在顶部，主要是背斜构造控矿，如Ⅰ号矿体，背斜的层间破碎带、层间剥离带或虚脱部位，是重要的容矿构造；在浅部，主要是背斜和断层组合控矿，如Ⅱ号矿体，在背斜的核部，靠近断裂下盘，品位高，厚度大；在中部，主要是断层、有利岩性组合控矿，如Ⅲ号矿体，既受纵向断裂控制，又受各含矿小层岩性影响，当有利岩性层位（灰岩、不纯灰岩）与纵向断裂交汇时，硅化增宽，矿体增厚；在深部，主要是断裂构造及旁侧的次级节理、裂隙及硅化灰岩中的破碎带、裂隙带控制矿体，如薄板状、透镜状的Ⅳ号矿体，矿化富集与硅化灰岩的破碎、裂隙发育程度密切相关，具明显的构造分层控矿特征见图6。
图5 飞水岩矿区21中段地质平面图
图6 锡矿山构造分层控矿示意图（戴塔根）
05
找矿方向
根据矿田深部存在有利层位、岩性组合和构造发育等地质条件，结合作者在矿田工作中取得的一些成果和认识，提出了以下几个找矿方向：
（1）飞水岩背斜南倾伏端西翼深部以寻找交错类型矿体为主，兼顾层状、似层状矿体；
（2）根据飞水岩背斜南倾伏端西翼成矿模式，老矿山背斜西翼及稻草湾背斜西翼近F75断裂下盘是寻找交错类型矿体的有利部位；
（3）谭家冲背斜北东部是老矿山已知F75断裂下盘稻草湾背斜矿体的延深部位，表明深部具探索层状、似层状矿体的潜力。
（4）主要控矿断裂延伸至北部白云岩—芦茅塘背斜、温塘—铜车坝背斜一带，背斜西翼近F75断裂下盘是寻找交错类型矿体的有利部位，背斜与北东向次级断裂交汇部位是寻找层状、似层状矿体有利部位。
——“湖南省冷水江市锡矿山锑矿接替资源勘查”项目（12120113083200）资助。
——唐代文，谭梦林，韦俊杰，湖南省有色地质勘查局二总队，《浅谈锡矿山锑矿田深部控矿地质条件及找矿方向》
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
——原文发表在微信公众号《四方谈》（微信ID:WorldMining，《四方谈》原名《矿业澳洲》）
——鸣谢《澳玉四方》（Wechat ID:JewelryAtlas），有特别好的澳玉原石。
——鸣谢天然澳玉淘宝店《异珍阁澳玉四方》。
——鸣谢健康捍卫者《健康橡树屋》（Wechat ID：Oakhome）。
绛旓細鐭垮尯鍦拌川鐗瑰緛澶嶆潅锛屽彂鑲叉湁澶氱閿戠熆锛屽娌冩邯閽ㄩ攽閲戠熆銆侀緳灞遍噾閿戠熆銆佹福婊撴邯閿戠熆銆佹澘婧攽鐭跨瓑銆2. 鐭夸綋鐗瑰緛鏄庢樉鍙楀湴灞傘佸博鎬у拰鏋勯犳帶鍒躲傜熆鍖轰富瑕佸嚭闇插湴灞傚寘鎷腑娉ョ泦缁熸姊撴ˉ缁勩佷笂娉ョ泦缁熶綐鐢版ˉ缁勩閿＄熆灞缁勩佷笅鐭崇偔缁熼偟涓滅粍銆佸瓱鍏澇缁勩佸垬瀹跺缁勭瓑銆備綐鐢版ˉ缁勶紙鐏板博銆侀〉宀╀簰灞傦級鏄富瑕佺殑鐭夸綋璧嬪瓨鍦板眰锛...
绛旓細鈥 閿＄熆灞遍攽鐭鐢颁綅浜庢壃瀛愬湴鍙板悜鍗庡崡瑜剁毐鍖鸿繃娓￠儴浣,鍩庢鈥旀姹熸垚鐭垮甫涓娿傜熆鐢扮粡鍘嗕簡澶氬眰娆°佷笉鍚屾柟鍚戙佷笉鍚屾瀯閫犺繍鍔ㄥ瀷寮忕殑鍙犲姞,瀵艰嚧浜嗙敱娴呴儴鑷虫繁閮ㄦ帶鐭挎瀯閫犲叿鏄庢樉鐨勫垎灞傜壒寰併傛垜浠鍖哄煙鍦拌川鑳屾櫙銆佺熆鐢板湴璐ㄦ鍐点佺熆浣撳湴璐ㄧ壒寰併佹繁閮ㄦ帶鐭挎潯浠惰繘琛屼簡鍒嗘瀽,璁や负鐢辨祬閮ㄨ嚦娣遍儴,鏂鏋勯犲強鏃佷晶鐨勬绾ц妭鐞嗐佽闅欏鎴愮熆鐨勬帶...
绛旓細1.鐭垮尯鍦拌川鐗瑰緛 閿＄熆灞遍攽鐭浣嶄簬婀栧崡鐪佸喎姘存睙甯傚鍐,鍖呮嫭椋炴按宀┿佺墿鍗庛佽佺熆灞便佺瀹堕櫌4涓閿戠熆搴,灞炶秴澶у瀷閿戠熆,鏈夆滀笘鐣岄攽閮解濅箣绉般傞敗鐭垮北閿戠熆浣嶄簬娑熸簮鐩嗗湴鐨勪腑閮,鍏跺崡閮ㄦ湁鐧介┈灞-榫欏北涓滆タ鍚戞瀯閫犲甫,鍖椾负鍐峰婧-涔濆箔涓滆タ鍚戞瀯閫犲甫,涓滀负鏍床-琛￠槼鏂板崕澶忕郴鏋勯犲甫,瑗夸负闆嘲灞辨柊鍗庡绯绘瀯閫犲甫,瀹冧滑鏋勬垚浜嗘箻涓泦鍦,鍖楀寳...
绛旓細婀栧崡鐨閿＄熆灞遍攽鐭鍗佸垎钁楀悕銆傞敗鐭垮北閿戠熆浣嶄簬婀栧崡鐪佸喎姘存睙甯傞敗鐭垮北鍦板尯锛屾槸涓浗鏈澶х殑閿戠熆鐢熶骇鍩哄湴銆備笅闈㈣缁嗕粙缁嶉敗鐭垮北閿戠熆鐨勭浉鍏充俊鎭傞敗鐭垮北閿戠熆鐨勫偍閲忎赴瀵岋紝鍝佽川浼樿壇銆傞攽浣滀负涓绉嶉噸瑕佺殑閲戝睘鍏冪礌锛屽湪鍦板３涓殑鍚噺杈冨皯锛屽洜姝ら攽鐭胯祫婧愬崄鍒嗙弽璐点傞敗鐭垮北閿戠熆鐨勫紑閲囧巻鍙叉偁涔咃紝缁忚繃澶氬勾鐨勫紑閲囷紝渚濈劧淇濇寔鐫杈冮珮鐨勪骇閲忥紝涓...
绛旓細閿＄熆灞遍攽鐭浠ュ叾瓒呭ぇ鍨嬬熆搴婅妯￠椈鍚嶄簬涓,鎹 銆婁腑鍥界熆鎯呫,鎴嚦 1996 骞村簳,閿＄熆灞遍攽鐭跨疮璁℃帰鏄庡偍閲忎负 85. 92 脳104t,鍗犲叏鍥介攽鐭垮偍閲忕殑 25% ,鍏朵粬鐭垮簥鐭跨偣鍌ㄩ噺鍒欓兘鍦ㄤ腑鍨嬩互涓嬨傚彟澶,浜戝崡骞垮崡鏈ㄥ埄澶у瀷閿戠熆涔熸槸姝ょ被鍏稿瀷鐭垮簥鐨涓涓閲嶈浠ｈ〃銆 涓浗閿戠熆搴婄被鍨嬪銆佽妯″ぇ,涓鐩存槸鐭垮簥鍦拌川宸ヤ綔鑰呯爺绌剁殑閲嶇偣銆傝繎骞存潵瀵规垜鍥界殑...
绛旓細婀樹腑鐩嗗湴鏄涓涓鎷夊紶鍨嬫柇闄风泦鍦,鐩嗗湴鍐呭熀搴曟柇瑁傚彂鑲层傚洜鑰,鍦板箶鐑祦瀵逛簬娴呴儴鍦板３鐑祦鍙兘浼氭湁涓瀹氬奖鍝嶃 鍥5-10 婀樹腑娓╁害鍦哄舰鎬佺壒寰 浜斻閿＄熆灞遍攽鐭鎴愮熆鎵闇鏃堕棿鍙婃按閲忎及绠 鏍规嵁娴佷綋鍦烘暟鍊兼ā鎷熻绠楃粨鏋,鍦ㄩ敗鐭垮北鎴愮熆澶勬祦浣撶殑骞冲潎娴侀熺害涓8m/a(鍥5-9)銆傚钩鍧囨祦閫熶箻涓婅姘存枃鍦板眰鍗曞厓鐨勬湁鏁堝瓟闅欏害0.15,鍙眰鍑烘祦浣撴瘮...
绛旓細婀栧崡鐨勯攽鐭夸富瑕佹槸閿＄熆灞遍攽鐭裤傞敗鐭垮北閿戠熆浣嶄簬婀栧崡鐪佸喎姘存睙甯傞敗鐭垮北锛屾槸涓浗鏈澶х殑閿戠熆涔嬩竴銆傚喎姘存睙甯傚洜姝よ瑾変负“涓栫晫閿戦兘”銆傝閿戠熆鎷ユ湁涓板瘜鐨勯攽璧勬簮鍌ㄩ噺锛屼笖鍝佷綅杈冮珮锛屽紑閲囧巻鍙叉偁涔呫備笅闈㈣缁嗕粙缁嶉敗鐭垮北閿戠熆鐨勭壒鐐瑰拰閲嶈鎬с傞敗鐭垮北閿戠熆鐨勭壒鐐癸細1. 璧勬簮鍌ㄩ噺涓板瘜锛氶敗鐭垮北閿戠熆鐨勫偍閲忓法澶э紝涓哄叏鐞冪殑閿...
绛旓細閿＄熆灞鐑恫鍨閿戠熆搴婁綅浜庢箹鍗楃渷鍐锋按姹熷競锛屽湴澶勫崕鍗楄ざ鐨辩郴璧ｆ箻妗傜菠瑜剁毐甯︺傝鐭垮簥绱鎺㈡槑閿戠熆鍌ㄩ噺瓒呰繃100涓囧惃銆傜熆鍖哄嚭闇插湴灞備富瑕佷负涓婃偿鐩嗙粺浣樼敯妗ョ粍鍜岄敗鐭垮北缁勶紝鍧戦亾鍙涓偿鐩嗙粺妫嬫妗ョ粍锛屼腑涓嬬煶鐐粺鍒嗗竷浜庣熆鍖哄鍥淬傚叾涓紝浣樼敯妗ョ粍涓轰富瑕佽祴鐭垮湴灞傦紝鎬诲帤搴︾害320m锛屽垎涓娿佷腑銆佷笅涓変釜宀╂ф锛氫笂銆佷笅宀╂...
绛旓細閿戠熆鍜岄攤鐭夸笉鏄叡鐢熺熆銆傞攽鐭挎垨涓庨挩閾佺熆鍏辩敓锛屼笌鐧介挩鐭垮叡鐢燂紝鏄挩鐭跨煶涓殑浼寸敓缁勫垎銆傞攽鐭跨殑鍏辩敓鐭跨墿鍙互鏈夋柟瑙ｇ煶锛屽閿＄熆灞遍攽鐭匡細杈夐攽鐭垮崄榛勯攽鐭垮崄閿戝崕鍗佹柟瑙ｇ煶鍗侀噸鏅剁煶鍗佽嚜鐒剁～锛涚煶鐏扮煶涓鑸涓烘槸鐏板博锛屽嵆涓绉嶆矇绉博锛屽畠鍙互鏄攽鐭跨殑璧嬬熆鍥村博锛屼笌閿戠熆鏄笉鍚屾椂闂村舰鎴愮殑锛屾墍浠ヤ笉鑳借鏄笌閿戠熆鍏辩敓銆
绛旓細浣嶄簬婀栧崡鐪佸喎姘存睙甯 鐨閿＄熆灞鏄憲鍚嶇殑"涓 鐣岄攽閮",鏈夌潃鍙戣揪鐨勯噰鐭夸笟鍜屽伐涓,鐩涗骇閿,閿戜骇 鍝佺敓浜ч噺灞呭叏鍥界涓,骞翠骇閲忓崰鍏ㄥ浗鐨1/3.鐭夸骇:鐓ょ偔鍌ㄩ噺杈惧叚浜垮鍚,骞朵緷鎵樺潙鍙ｄ紭鍔,寤洪犱簡瀹归噺杈60涓囧崈鐡︾殑閲戠灞辩數鍘,婀栧崡鐪佹渶閲嶈鐨勭數鍘備箣涓.璇ュ湴鍖鸿繕鏈夐搧閾呫侀攲銆佺煶鐏扮熆绛夊ぇ鍨嬬熆.褰撳湴閽㈤搧銆佸寲鑲ャ佺函纰卞埗閫...
