一个典型的地质分析：锡矿山锑矿田成矿分析,四方谈微信公众号文章

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“ 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。

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。

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

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。

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。