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摘要：研究区位于湖南省东南部，罗霄山脉南段西部。隶属湖南省株洲市攸县、茶陵县管辖。区内矿产资源丰富，钨锡多金属矿为测区最重要的矿产资源之一。通过分析研究区内地层、构造、岩浆岩、变质作用以及矿床特征，找出研究区内钨锡多金属矿成矿规律。
关键词：矽卡岩；钨锡多金属矿；成矿规律
1区域地质背景
研究区位于湖南省东南部，罗霄山脉南段西部。隶属湖南省株洲市攸县、茶陵县管辖。
区内成矿条件优越，矿产丰富，以钨锡矿为特色，分布有钨、锡、铅、锌、铁、煤、金、硅石、花岗岩等数十处矿床(点)，其中钨、锡、铅、锌集中分布于岩体内外接触带，铁矿分布于泥盆系中，煤炭主要分布于二叠系中。
区内已发现大型铌钽矿1处(金竹垄铌钽矿床)，中型钨锡矿1处(邓阜仙黑钨锡石矿床)，中型铅锌矿1处(大垄铅锌矿)，小型铅锌矿1处(太和仙铅锌金矿)，钨锡铅锌铁煤矿点数十处。近年来大调查及勘查示范在锡田岩体内外接触带已发现接触交代矽卡岩型、构造－矽卡岩复合型、构造蚀变带型等不同类型的锡钨多金属矿脉30多条，脉带型锡钨多金属矿四处；初步估算332+333+3341资源量锡钨已达特大型规模，且深边部找矿潜力大。邓阜仙岩体内外接触带已发现鸡冠石钨多金属矿、太和仙金铅锌多金属矿等矿产地，其远景规模均达大中型以上，具备良好找矿前景。
研究区钨、锡有较强的共生性，为测区最重要的矿产资源之一，矿床、矿点较多，主要分布于邓阜仙岩体周围，为石英脉型、构造蚀变岩型和矽卡岩型，成因类型有高温、中高温热液型，接触交代型等。成矿与花岗岩体关系密切。该类型矿床(点)常伴生有铜、铅、锌等矿产。石英脉型、构造蚀变岩型的主要有茶陵县湘东钨矿(中型)、茶陵县鸡冠石钨矿点，矽卡岩型的主要有茶陵县风米凹钨锡矿点、茶陵县水晶岭钨锡矿点、茶陵县湘东乡钨锡矿点。
2地层
区内出露的地层主要为寒武系(∈)、泥盆系(D)、石炭系(C)、二叠系(P)以及侏罗系(J)、白垩系(K)。上述地层根据其岩相组合，沉积环境及沉积间断，可划分为三个构造层。下构造层由前震旦系组成；中构造层由泥盆系、石炭系、二叠系构成；上构造层由侏罗系、白垩系组成。
寒武系(∈)：寒武系为浅变质的深海相泥砂质浊流沉积，是裂隙充填型铅锌金多金属矿床的主要赋矿围岩。
泥盆系－二叠系(D－P)：泥盆系为连续的地台型沉积，岩相复杂，工作区为碳酸盐岩和碎屑岩沉积，它是钨、锡、铅、锌、金的重要赋矿层，该地层主要矿产为沉积型铁矿；石炭系下统为浅海相碳酸盐岩夹海陆交互相含煤碎屑岩建造，向东西两侧渐变为海陆交互相含煤碎屑岩建造、陆相含煤碎屑岩建造或碎屑岩建造；上统岩性稳定，主要为一套浅海相碳酸盐岩建造。石炭系中的碳酸盐岩是锡多金属矿床的重要赋矿层位；泥盆系、石炭系碳酸盐岩与酸性花岗岩岩体接触部位有利于形成厚层的矽卡岩，一般具较强的钨锡矿化，与钨锡成矿关系密切。二叠系下统主要为浅海相碳酸盐岩建造；上统以滨海沼泽相、海陆交互相的含煤碎屑岩建造为主。
侏罗系－白垩系(J－K)：沉积特点反映了燕山期构造运动的特点。侏罗系中下统上覆于三叠系上统，呈整合或假整合，属陆相盆地堆积，主要为陆相含煤碎屑岩建造，局部夹火山碎屑岩建造，主要岩性为细砾岩、砂砾岩、含砂砾岩、石英砂岩、碳质页岩夹煤线等，上统为陆相喷发－沉积或陆相盆地砂砾岩建造，局部夹煤线。白垩系散布于大小不等的盆地中，组成了研究区内南西部的红色盆地构造层，主要为山麓相、河相、湖相碎屑岩沉积，岩性为滨湖相、浅湖相砂岩、砂质泥岩以及泥岩，山麓相砾岩，局部夹盐湖相膏泥岩，下统主要矿产为石膏、钙芒硝；上统主要产铜、铀及石膏矿。
3构造
本区位于湘东早－晚期新华夏褶断带与炎陵－桂东南北向隆起带与炎陵－汤市北西向褶断带的复合部位，隶属于新华夏构造体系第二复式沉降带内，区内构造变形强烈，褶皱断裂发育。本区先后经受了加里东期、印支期、燕山期三次大的构造运动，从而形成了不同的构造层次。即：寒武系至奥陶系组成的基底构造层；泥盆系中上统至二叠系下统组成的盖层构造层；白垩系组成的红色盆地构造层。
3.1基底构造层
位于研究区南东部，由炎陵县－桂东南北向隆起带和炎陵县－汤市北西向褶断带组成，主要形成于加里东期最后定型于印支期。其中炎陵县－桂东南北向隆起带主要由万洋山岩体，彭公庙岩体，诸广山岩体和一些小的岩株、岩脉群等一系列复式岩体组成，这些复式岩体构成了隆起带的主体，仅位于震旦系、寒武系、奥陶系组成的复式背斜中，总体走向为近南北向。炎陵县－汤市北西向褶断带由短轴状的褶皱组成，轴向从北往南约330°~300°。
3.2盖层构造层
盖层构造层是研究区内钨锡多金属矿的主要控岩控矿构造。由一系列北北东－北东向的复式褶皱和断裂构成。
褶皱构造主要由麦子坑－太和仙复式背斜与严塘复式向斜组成，前者呈北东向展布，核部地层为寒武系中统，两翼为寒武系上统。出露宽度5km~10km，出露长度约11.5km，与泥盆系、石炭系不整合接触，次级褶皱、断裂极发育，其规模延伸10余千米，向南东倒转，褶皱紧闭。断裂多具逆冲性质，倾向南东，长10km~30km，配套之横张断裂发育。后者呈北东向，核部地层为石炭－二叠系，两翼地层为泥盆系，出露宽度2km~20km。出露长度大于10km。多为长轴状至线状褶曲。
断裂构造主要由一系列北北东向断裂带组成，由北向南主要有茶(陵)汉(背)断裂带、严塘断裂带，长度超过30km，宽度10km~20km不等，走向15°~45°，呈平行展布，具有一定的等距性，距离5km~10km。茶(陵)汉(背)断裂带构造有四组，分别为：北西向、北东向、南北向及东西向断裂，其中北东向的茶(陵)汉(背)断裂是区内钨锡矿的导矿构造，次一级的北西向、北东向、南北向断裂是区内钨锡矿的容矿构造。严塘断裂带以北东向构造为主，其次为北西向及近东西向构造，走向30°~45°之间。
研究区内构造体系先后经历了地槽、地台、地台活化等三个构造发展阶段。三个不同的构造变形阶段所形成的构造形迹相互交截、迭加和改造，形成了以南北向、北西向为构造基底构造，以北东－北北东向构造为骨架的构造格局。其中北东－北北东向构造是本区重要的控岩控矿构造，对钨锡多金属矿的形成具有重要意义。
4岩浆岩
湘东地区岩浆活动强烈，酸性－中性－基性－超基性岩类均有，出露面积以酸性岩最大，中性岩及超基性岩最少。侵入岩多，喷出岩少，单个岩体规模大小悬殊，大的岩体出露面积超过500km2，小的呈岩脉产出，地表出露仅几平方米，另尚有一些由地质和物化探资料推测可能存在的隐伏岩体。
研究区北部为印支期侵入的邓阜仙复式花岗岩岩体，出露面积约130km2。地球化学特征显示形成于造山环境。按岩石结构，可分为边缘带，过渡带。边缘相分布于岩体边缘，宽度甚小，一般50km~70m，东部更窄，小于1m，岩性为细粒黑云母花岗岩。过渡相为中细－中粒斑状黑云母花岗岩。核部为八团花岗岩体，岩性为中细粒二云母二长花岗岩，岩石化学特征属铝过饱和系列，W、Sn、Bi、Mo、Pb、Cu等元素含量均高出维氏值的1.5至数十倍，与岩体相关的矿产有钨、锡、铅、锌等。研究区南部出露印支期－燕山期侵入的锡田复式花岗岩岩体，出露面积约206km，其中湖南境内出露面积约140km。锡22田岩体属铝过饱和，富碱，贫钙镁，低铁的超酸性岩体，岩体中Sn、W、Pb、As等元素含量均高出维氏值的10多倍，与岩体相关的矿产主要有钨、锡、铅、锌、铜等。
5变质作用
区内变质作用主要有区域变质作用、热液变质作用、接触交代变质作用以及花岗岩的自变质作用。与成矿关系密切的变质作用主要为热液蚀变变质作用、接触交代变质作用和花岗岩的自变质作用。
接触交代变质作用是形成大理岩与矽卡岩的重要条件，岩浆热液对泥盆系、石炭系碳酸盐岩类围岩的热力作用和物质交换，使其形成大理岩和矽卡岩，矽卡岩化为矽卡岩型钨锡多金属矿的重要变质类型，尤其是多期次岩浆活动或成矿后期构造叠加形成的复杂矽卡岩，是矽卡岩型钨锡多金属矿的主要赋矿围岩。
花岗岩的自变质作用指的是花岗岩结晶分异作用晚期所富集的钠质及其它气液挥发分对其本身发生的一系列交代蚀变现象。常见的如：钠长石化、钾长石化、云英岩化及白云母化等，一般在水平和垂向方向上具有明显分带性。其中云英岩化是岩体型、石英脉型和构造蚀变带型钨锡多金属矿的重要蚀变类型，与该类钨锡多金属矿的形成关系密切。
热液蚀变变质作用主要发生在岩浆活动期后，一般沿成矿构造裂隙展开。主要表现为贯入的岩浆热液对周围岩石的腐蚀及交代现象，热液蚀变主要表现为硅化、绢云母化、黄铁矿化、云英岩化、钾长石化、钠长石化、碳酸盐化等。其中硅化、云英岩化、绢云母化以及绿泥石化与成矿关系最为密切。
岩体中岩浆热液活动的多期次，造成了矿化和围岩蚀变的多阶段性，岩体外接触带硅化、大理岩化、角岩化、矽卡岩化、绿泥石化等围岩蚀变发育，其中矽卡岩化与矽卡岩型钨锡多金属矿的形成息息相关。在热变质发生的同时，岩浆结晶晚期所形成的挥发组分大量浓集，并携带各种组分进入碳酸盐岩围岩中，在接触带以及岩体周围的构造裂隙及层间破碎带中通过交代作用形成各种类型矽卡岩，并伴有钨、锡、铅、锌矿化，从而在矿化有利部位形成钨、锡、铅、锌矿体。
6矿床特征
6.1矽卡岩型钨锡多金属矿矿床特征
区内矽卡岩型钨锡矿主要有茶陵县风米凹钨锡矿点、茶陵县水晶岭钨锡矿点、茶陵县湘东乡钨锡矿点。矽卡岩型钨锡多金属矿主要产于印支－燕山期侵入的邓阜仙复式岩体内外接触带，区内NE茶陵－郴洲深大断裂控制着岩浆岩的侵入，发育有北东向麦子坑－太和仙复式背斜，岩体为印支－燕山期多次侵入的复式花岗岩体，岩浆岩与泥盆系碳酸盐岩接触，是形成矽卡岩型钨锡多金属矿的有利部位，与成矿有关的岩浆岩为燕山早期中细－中粒二云母花岗岩以及燕山晚期中细粒白云母花岗岩。
区内钨锡多金属矿脉根据地质特征，可分为矽卡岩型和矽卡岩－构造复合型两种，以前者为主。矿脉长一般400m~1000m，厚0.36m~7.43m。矿体形态呈层状、似层状，走向北东东，倾向北西或南东，倾角较陡，一般40°~80°。金属矿物主要有黑钨矿，白钨矿、黄铁矿、磁黄铁矿和微量的锡石等。脉石矿物主要有透辉石、绿泥石、石英。矿石具有半自形－自形晶结构。浸染状构造、条带状、块状构造等。围岩蚀变主要有矽卡岩化以及绿泥石化等，其中矽卡岩化与矽卡岩型钨锡多金属矿关系密切。
区内地表出露的碳酸盐岩地层与岩体接触部位是寻找矽卡岩型钨锡多金属矿重要的找矿标志。
区内矽卡岩型钨锡多金属矿分布区1：5万水系沉积物和重砂钨锡异常发育。1：5万水系沉积物异常元素组合主要为W、Sn、Pb、Cu、As、Mo、Bi，异常强度高，泥盆系和岩浆岩内W元素异常值9.70PPm~156.80PPm，Sn元素异常值11.15PPm~48.40PPm，Bi元素异常值1.49PPm~9.04PPm、Mo元素异常值1.105PPm~1.604PPm。异常浓集中心明显。重砂异常有白钨矿、黑钨矿、锡石、铅、铜等矿物，与化探异常相互吻合。
区内航磁异常围绕邓阜仙岩体周围分布，解译为下部存在一些与邓阜仙岩体岩性相同的隐伏小岩体，邓阜仙岩体周围均见有碳酸盐岩地层，在岩浆侵入时发生的一系列接触变质作用和热液变质作用形成的多种矿化反应，为今后在邓阜仙岩体周围寻找隐伏矽卡岩型钨锡多金属矿床指明了方向。
6.2石英脉型钨锡多金属矿矿床特征
区内石英脉型钨锡多金属矿主要产于印支－燕山期侵入的邓阜仙复式岩体中，区内NE茶陵－郴洲深大断裂控制着岩浆岩的侵入，为区内的导岩、导矿构造，次一级的北东向断裂构造发育，控制着矿(脉)体的分布，为容矿构造。区内发育有北东向麦子坑－太和仙复式背斜，主要由寒武系地层组成，形态不完整，被泥盆系、石炭系不整合，与石英脉型钨锡多金属矿成矿关系不明显。区内岩浆活动频繁，岩体为印支－燕山期多次侵入的复式花岗岩体，与成矿有关的岩浆岩为燕山早期中细粒－中粒二云母花岗岩和燕山晚期细粒白云母花岗岩。
区内石英脉型钨锡多金属矿可分为石英细脉带和含钨石英脉两种，以后者为主。矿脉长一般150m~750m，厚0.1m~0.8m，延深50m~750m。矿体形态呈脉状，走向北东，倾向北西或南东，倾角较陡，一般65°~85°。金属矿物主要为黑钨矿、白钨矿，次为毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿，含少量金硫化物(黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)和微量的锡石等。脉石矿物主要为石英，次为长石，含少量白云母、绢云母、萤石等。矿物具自形-半自形结构及它形晶结构。浸染状构造、块状构造等。围岩蚀变主要为云英岩化、绢云母化、硅化、电气石化、绢英岩化等，其中，云英岩化、硅化与矿化关系密切。
区内已探明湘东中型石英脉型黑钨锡石矿床1处，探明金属量WO336573t，Sn1941t。已发现鸡冠石石英脉型钨锡多金属矿产地1处。
区内地表出露的石英脉及脉侧云英岩化、硅化、绢英岩化是石英脉型钨锡多金属矿良好的找矿标志。
区内石英脉型钨锡多金属矿分布区1：5万水系沉积物和重砂钨锡异常发育。1：5万水系沉积物异常元素组合主要为W、Sn、Pb、Cu、As、Mo、Bi，异常强度高，W元素异常值大于27.52PPm，Sn元素异常值大于19.02PPm，Bi元素异常值大于2.49PPm、Mo元素异常值大于1.14PPm。异常浓集中心明显，在浓集中心部位往往有已知矿(床)点的分布。重砂异常有黑钨矿、白钨矿、锡石、铅、铜等矿物，与化探异常相互吻合。
区内航磁异常围绕邓阜仙岩体周围岩体外围的断裂破碎带附近分布，异常与断裂走向相吻合，且有钨锡多金属矿化现象反映。遥感解译出的北东向墨庄断裂带(X3)、北东东向汉背断裂带(X6)与区内石英脉型钨锡多金属矿的分布特征相吻合。
7成矿规律
通过分析可知，太和仙－鸡冠石钨锡多金属矿成矿规律主要受时间和空间控制。
7.1矽卡岩型钨锡多金属矿
7.1.1成矿时间
矽卡岩型钨锡多金属矿的形成主要与燕山期多次侵入的酸性花岗岩体关系密切，成矿的时间主要为中三叠－晚白垩。
7.1.2成矿空间规律
(1)受层位、岩性控制：钨锡矿体主要赋存于泥盆系中统棋梓桥组(D2q)以及泥盆系上统锡矿山组(D3x)不纯碳酸盐岩中。
(2)受构造控制：钨锡矿体主要富集于背斜的虚脱部位、NNW断裂及层间破碎带中。
(3)受岩体控制：岩体与碳酸盐岩围岩接触带是主要的成矿部位。
7.2石英脉型钨锡多金属矿
7.2.1成矿时间
石英脉型钨锡多金属矿的形成主要为燕山期多次侵入的酸性花岗岩体关系密切，成矿的时间主要为中三叠－晚白垩。
7.2.2成矿空间规律
(1)受层位、岩性控制：钨矿体主要位燕山早期中细粒－中粒二云母花岗岩和燕山晚期细粒白云母花岗岩中。
(2)受构造控制：区内NE茶陵－郴洲深大断裂控制着岩浆岩的侵入，为区内的导岩、导矿构造，次一级的北东向断裂构造发育，控制着矿(脉)体的分布，为容矿构造。
(3)受岩体控制：产于邓阜仙复式花岗岩体之燕山期八团岩体中。
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