第２７卷第２期　２０１２年６月：１５６　１６１　Ｖｏ１．２７　ＮＯ．２　Ｊｕｎ．２０１２：１　５６—１６１　

ｄｏｉ：１０．６０５３／ｊ　ｉｓｓｎ．１　００１—１４１２　２０１２．０２．００３　

０　引言　湘西南铜山岭地区钨多金属矿床地质　

特征及成矿机制探讨　

以祥霖铺矿床为例　

杨　冲　，申志军　，匡文龙　，张万虎　

（１．湖南科技大学＿－ｋ木工程学院，湖南湘潭４１１２０１；２．湖南省国土资源厅，长沙４１００１１）　

摘要：　祥霖铺夕卡岩型钨多金属矿床位于南岭纬向构造带的中段，矿床产于ＮＥ向、Ｎｗ向和　ＥＷ向断裂的交汇处，矿化集中赋存于背斜的倾伏端附近。通过对矿床地质特征、地球物理、地球　化学特征等方面的研究，认为燕山期构造运动所导致的岩浆活动为矿床的形成提供了大量热源，　区内的断裂构造为成矿提供了良好的构造条件，中泥盆统棋梓桥组在成矿过程中提供了大量的物　质来源；在夕卡岩化过程中形成了不同的矿物组合，成矿过程可以分为２个成矿期、４个成矿阶段；　预测在矿区的西部有望找到隐伏矿体。　关键词：　祥霖铺钨多金属矿；矿床地质特征；成矿机制；湘西南地区　中图分类号：Ｐ６１３；Ｐ６１８．６文献标识码：　Ａ文章编号：　１ＯＯ１　１４１２（２Ｏｌ２）０２—０１５６－０６　

南岭成矿省中钨锡矿床具有明显的　分带性＿】］，即东部地区（赣南、粤北、闽　

西）富集钨矿，西部地区（桂北、滇东南）　

富集锡矿，中部地区（湘南）钨锡矿同时　

富集，还有钼、铋、铍等金属相伴堆　积口　］。铜山岭地区祥霖铺钨多金属矿　床位于南岭纬向构造的中段，成矿时代　

属于燕山中期～燕山晚期。因此，区内　钨多金属（Ｗ，Ｓｎ，Ｍｏ，Ｂｉ，Ｂｅ，Ｂ，Ｃｕ，Ｐｂ，　

Ｚｎ）的大量堆积成矿在一定程度上是地　

质历史演化的必然结果。本文将通过对　区域地质背景、矿床地质特征、地球物　理、地球化学特征等方面的分析，探讨铜　

山岭地区钨多金属矿床的成矿机制。　囡　圃２回，圆　圈５固　固，　ｓ　９　－０团１回１２　

图１铜山岭地区构造地质简图　Ｆｉｇ．１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ａｎｄ　ｇｅｏｌｏｇｉｃ　ｓｋｅｔｃｈ　ｏｆ　Ｔｏｎｇｓｈａｎｌｉｎｇ　ａｒｅａ　１。白垩系；２．燕山期花岗岩；３．泥盆系一三叠系；４．震旦系～奥陶系；５．　地质界线；６．不整合地层界线；７．背斜轴线；８．向斜轴线；９．断层；１０．壳　断裂；　１１．基底断裂；１２．铜山岭地区　

收稿日期：　２０１０—１２—２９；　改回日期：　２０１卜Ｏ４—０２；　责任编辑：　王传泰　基金项目：　国家“高等学校特色专业建设点”项目（编号：ＴＳＩ１０２７）和湖南省国土资源厅软科学计划项目“郴州一炎陵断裂构造带ｗ—ｓｎ　富集机理及找矿方向研究”（编号：２０１ｏ一０２）联合资助。　作者简介：杨冲（１９８３一），男，硕士研究生，主要研究方向为矿产资源勘查与评价。通信地址：湖南省湘潭市桃园路，湖南科技大学土木工　程学院地质系；邮政编码：４ｕ２０１；Ｅ－ｍａｉｌ：５９２４８０６００＠ｑｑ．ｃｏｍ　啪　丛　Ｒ　论㈨　ｎ　矿Ｍ　找　Ｏ　质　ｏ　地　∞　ｂ

　第２７卷第２期　杨冲等：湘西南铜山岭地区钨多金属矿床地质特征及成矿机制探讨　１５７　

１　区域地质背景　

铜山岭位于扬子板块南华裂陷槽湘南桂东北坳　

陷与华夏板块粤北坳陷的拼贴部位，祥霖铺矿床位于　株洲一衡阳一道县深大断裂带内，双牌一江永ＳＮ向　构造带的道县一沱江复式向斜中，即南岭纬向构造带　

中段。区内经历了加里东、印支、燕山、喜山４个构造　时期，断裂带及褶皱带发育，成矿条件十分有利。　

铜山岭地区发育有ＮＷ向怀化一道县基底断　裂、ＮＥ向水口山一铜山岭基底断裂以及ＮＥ向株　

州一双牌深断裂（图１）。基底断裂带和深断裂带具　有控岩、控相、控矿的作用，祥霖铺大型钨多金属矿　

和铜山岭铅锌银多金属矿均沿其分布。这些不同体　

系、不同时期、不同序次的构造形迹相互叠加，组成　了区内主要的构造框架。　铜山岭地区除志留系、第三系缺失外，从寒武系　

至第四系均有出露。祥霖铺矿区内地层主要为中泥　盆统棋梓桥组和上泥盆统长龙界组，其次为上泥盆　统锡矿山组，第四系残坡积红层广泛分布（图２）。　中泥盆统棋梓桥组为一套中厚一厚层状灰岩夹白云　

质灰岩，与中酸性岩体接触处易产生交代作用，并形　

成夕卡岩型钨多金属矿床（化）。　铜山岭地区岩浆岩较发育，时代以中侏罗世为　主，其次为晚侏罗世。据同位素年龄测定，铜山岭岩　

体形成于中侏罗世　］。燕山早一中期岩体多为岩株，　以花岗闪长岩为主，有超覆现象，同位素年龄值为１８１　

～１５９　Ｍａ；燕山晚期岩体主要为岩脉，不规则状，同位　素年龄值为１ｌ６～１１９　Ｍａ［４］，多沿ＮＥ向或ＮＮＥ向断　

裂带分布，岩性主要为花岗斑岩、石英斑岩以及玻质　

流纹斑岩，其中花岗斑岩和石英斑岩与成矿的关系密　切。祥霖铺矿区主要出露中侏罗世都庞岭花岗岩体，　其次为晚侏罗世祥霖铺花岗斑岩脉群。　

２矿床地质特征　

２．１矿石特征　矿石物质成分较复杂。矿石矿物主要为白钨　

矿、黄铜矿、闪锌矿，次为黄铁矿、辉铋矿、辉钼矿、锡　石；脉石矿物主要有石榴石、透辉石、萤石、方解石、　

圆１　

回２　

圆３　

圃　

圈ｓ　

圆６　

圈　

回ｓ　

豳９　

１０　

１１　

１２　

囤１３　

圈ｌ４　

目１５　

图２祥霖铺钨多金属矿床地质图　Ｆｉｇ．２　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍａｐ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｘｉａｎｇｌｉｎｐｕ　ｔｕｎｇｓｔｅｎ—ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｄｅｐｏｓｉｔ　１．上泥盆统锡矿山组；２．上泥盆统长龙界组；３．中泥盆统棋梓桥组上段；４．中泥盆统　棋梓桥组中段；５．中泥盆统棋梓桥组下段；６．花岗斑岩；７．石英斑岩；８．大理岩；９．夕　卡岩；１０．断层；ｌ１．背斜轴线；１２．向斜轴线；１３．未见矿钻孔及编号；１４．见矿钻孔及　编号；１５．勘探线及编号　石英、绿帘石、绿泥石、长　石＿５］。由于矿物成分复杂，　

形成的温度范围较宽，矿石　

的结构构造多种多样，有块　状构造、浸染状构造、条带状　

构造和细脉穿插构造等。因　为成矿温度较高，有挥发性　组分的参与，因而矿石一般　

为粗粒状结构。　２．２矿体受地层层位控制　

祥霖铺钨多金属矿主要　赋存于由中泥盆统棋梓桥组　

灰岩交代而成的夕卡岩中，　矿体受隐伏一半隐伏花岗斑　岩接触带和层间破碎带的控　

制。矿体分布于地表５００　１ＴＩ　以下，平均厚ｌ２．２５～１２３．８１　ＩＴＩ，品位叫（ＷＯ。）＝０．１６４　

～０．４７２　，最大厚度达　

１４７．９１　ＩＴＩ。上部矿体主要呈　不规则状、透镜状、似层状，　矿体以充填为主，受层内裂　

隙或次级断裂控制；下部矿　体主要呈透镜状、层状、似　

层状、厚层状，矿体的产状与　第２７卷　第２期　杨冲等：湘西南铜山岭地区钨多金属矿床地质特征及成矿机制探讨　１５９　

计，南岭地区１２个钨锡多金属成矿带和８０余处大　

～中型矿床均与深大断裂有关，尤其是在两组断裂　的交汇处矿化相对集中。在整个铜山岭地区，ＮＥ　向、Ｎｗ向和Ｅｗ向断裂控制着花岗岩和矿体的展　

布范围（控岩、控相、控矿）。祥霖铺钨多金属矿床被　

一向ＳＥ倾伏的短轴背斜控制。背斜轴向在矿区内　

近ＳＮ向，在矿区北部折向ＮＥＥ向，在矿区南部折　向ＳＥ向，长约３　０００　ｍ，宽约５００　ＩＴＩ，是一个两端倾　

伏的箱状短轴背斜。背斜西翼较平缓，东翼较陡，背　斜轴线附近有花岗斑岩侵入。土岭背斜的东部发育　有白岗岭向斜和竹岭背斜，它们共同组成复背斜构　

造，为矿床的形成提供了有利的构造空间。　２．４围岩蚀变特征　近矿围岩蚀变强烈，蚀变种类较多，主要有夕卡　岩化、大理岩化、蛇纹石化、绢云母化、碳酸盐化，其　次为硅化、萤石化、绿泥石化、金云母化、钾长石化、　

高岭土化等。自矿体中心向外依次为绢云母化、夕　卡岩化一蛇纹石化、大理岩化一碳酸盐化、高岭土　化；地表近岩体处发育高岭土化。夕卡岩化是矿区　

内最强烈的围岩蚀变，与钨多金属矿化的关系最为　密切。　由于围岩化学成分上的不同和物理化学条件上　的差异，形成了钙夕卡岩和镁夕卡岩。钙夕卡岩分　布于花岗斑岩体上下盘外接触带的泥质灰岩中，是　

热液在接触带交代石灰岩时形成的。矿物主要为石　榴石、透辉石、硅灰石、符山石，其次为透闪石、阳起　石、绿帘石、绿泥石等，主要分布在矿区中部的土岭　

和东北部的白岗岭、红头岭一带。镁夕卡岩产于深　部花岗斑岩体下部的棋梓桥组白云岩中，是花岗斑　岩与白云质灰岩或白云岩接触后经热液交代而成，　矿物主要为硅镁石、透辉石，其次为镁橄榄石、尖晶　

石、金云母、蛇纹石、硼镁铁矿以及金属硫化物，主要　分布于土岭以西。　

３地球物理特征　

据１：５０　０００重力测量资料　ｊ，在祥霖铺一带　

获得一系列圈闭良好的负值重力低异常，异常值显　示由北西向南东逐步降低的变化趋势，异常多呈椭　

圆形，与相应的岩体展布形态相吻合。其中，祥霖铺　异常在区域上为铜山岭重力负异常的ＮＥ向延伸部　

分，推测铜山岭岩体向北东呈隐伏状延伸至祥霖铺　

一带。　祥霖铺航磁异常　主要围绕祥霖铺斑岩脉群分　

布，并往南西延伸至铜山岭一带，显示斑岩脉群接触　

带中磁性体和深部隐伏岩株的存在。祥霖铺往西环　绕岩体发育小规模的航磁异常，呈ＮＥ向的椭圆形，　

面积达１０　ｋｍ。，异常强度低缓，△Ｔ　一２Ｏ　ｎＴ，位于　剩余重力零值区，推断为磁性体及矿化体引起，同时　

表明花岗斑岩的根部位于祥霖铺西部。　

４矿床地球化学特征　

４．１岩体成矿元素特征　

成矿元素的丰度是成矿的重要物质基础。与成　

矿密切相关的祥霖铺花岗斑岩脉群的元素分析结果　表明：ｗ，Ｓｎ，Ｍｏ，Ｂｉ，Ｐｂ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｂ，Ａｇ，Ａｓ等元素　

在蚀变和未蚀变的岩石中均高于维氏酸性岩的丰度　

值；Ｗ，Ｓｎ，Ｍｏ和Ｂｉ含量分别为维氏值的３７倍、３　倍、７倍和５７５倍。其中，ｗ在蚀变岩石中的含量明　

显高于未蚀变岩石，表明ｗ元素在蚀变的过程中相　对富集。　

４．２岩体的硫同位素特征　

铜山岭矿床矿石中的　（　Ｓ）一一０．６×１０～～　＋３．８×１０～，变化范围较小（极差为４．４×１０　），　接近陨石硫，绝大多数样品为正值，稍微富集重　

硫　。在频数分布直方图上呈狭窄的塔式分布（图　４），为典型的深源热液硫的特征。围岩蚀变中的　

（　Ｓ）一＋７．８５×１０－　，偏离零值线较远，与矿石中　

的　（　Ｓ）差别较大。由此可见，矿石中的硫和围岩　中的硫并非同源，矿液中的硫可能来自深部流体。　

６ｑ￣ｓ）／ｌｏ’　

图４铜山岭夕卡岩矿床硫同位素组成　（据文献［５］整理）　Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ｓｕｌｆｕｒ　ｉｓｏｔｏｐｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｋａｒｎ　ｏｒｅ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ　ｉｎ　Ｔｏｎｇｓｈａｎｌｉｎｇ　ａｒｅａ　

１．围岩；２．矿石