江西崇义西峰钨矿成矿特征与找矿前景分析

2012-12-31 13:35黄江洪李灯平李艳磊
中国钨业 2012年2期
关键词:西峰矿脉寒武

黄江洪,李灯平,李艳磊

(江西有色地质勘查二队,江西 赣州 341000)

1 成矿地质背景

西峰矿床在区域构造上位于西华山-杨眉寺隆起的南端西侧,与崇义-铅厂断陷带交汇部位[1],是北东向西华山-荡坪-漂塘钨矿床集中区的一部分。出露地层为震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系等碎屑岩类,为较好的钨矿床成矿围岩。燕山期花岗岩是区内最主要的岩浆岩,且与钨锡矿化关系密切,出露地表的有西华山复式花岗岩体、洞脑花岗岩,区域北北东、北东、东西、北西、南北向断裂构造发育,形成导矿及储矿十分有利的构造条件(图1)。

图1 西峰矿区区域构造图

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层有古生界、震旦系和寒武系。其中,寒武系下部(∈a)是该区钨矿的主要赋矿地层,其岩性主要是变余石英砂岩和板岩。

2.2 构造

(1)褶皱。矿区位于铜鼓石-洞脑复背斜的西翼,属单斜构造,岩层走向20°~40°,倾向北西,倾角40°~60°,矿区西部出现小褶皱。

(2)断裂。区内断裂十分发育,有北北东、北东、东西、北西、南北五组断裂,成网格状交织发育。其中,以北东和东西向断裂为主,并控制着标志带的展布。

北东向断裂:该组断裂以F1和F2规模较大,分别控制矿化标志带东、西两端的边界。该组断裂走向40°~50°。倾向南东或北西,倾角75°~85°。断裂性质以压性为主兼扭性,断裂错动方向因地而异,但以顺时针扭动为主。

东西向断裂:该组断裂以F3为代表,其规模仅次于北东向断裂,常被北东向断裂错动。结构面为张扭或压扭,表现为硅化、破碎、挤压,并有不规则石英脉体充填。断裂走向近东西,倾向南或北,倾角55°~82°。

北西向断裂:本组断裂规模较小,形成时间较早,分布于矿区东部。该组断裂在剖面上呈“×”形,倾向南西向断裂错动倾向北东向断裂,为压性断裂,走向310°~330°,倾角67°~85°。

南北向断裂:该组断裂在区内不甚发育,表现为硅化和破碎,以压性为主,后期具扭性特征。走向近南北,倾向西为主,倾角70°~80°。

成矿裂隙:矿区成矿裂隙按走向可划分为5组:①走向260°~280°,倾向北或南,以倾北为主,倾角40°~80°;②走向280°~315°,倾向南或北,倾向60°~88°;③走向320°~350°,倾向南或北,以倾北为主,倾角50°~80°;④走向60°,倾向北,倾角50°~70°;⑤走向360°~20°,倾向西,倾角10°~20°。区内矿脉走向90%以上为近东西向,矿区以②组最为发育,是矿区的主要成矿裂隙。

矿区成矿裂隙具以下特征:①裂隙面陡而平直光滑或舒缓波状,裂隙延伸短,中间大,两头小,一般成组成带密集产出,有明显的疏密韵律;②裂隙组有侧列现象,多为右行侧幕排列,脉体与脉壁易剥离,裂隙无明显错动。

2.3 岩浆岩

2.3.1 花岗岩(γ52)

矿区地表未见花岗岩出露,但在ZK601孔-268.58m标高见中粒似斑状黑云母花岗岩,从花岗岩的成分及区域资料分析,深部可能为洞脑花岗岩北倾隐伏部分。

岩石主要由微斜条纹长石斑晶及基质(石英、微斜条纹长石、斜长石、黑云母等)组成。斑晶6%~8%,呈板柱状,大小为(10mm×13mm)~(8mm×4mm),具双晶或格子状双晶,晶体中有不规则条纹状斜长石嵌晶,有少许石英及小方块斜长石包体赋存。基质成分是:石英28%~32%,呈他形晶粒状,表面清晰,常分布于矿物晶体间隙;斜长石24%~25%,主要是更长石和钠长石,呈自形、半自形柱状,部分为钠长石双晶,少数晶体被绢云母、碳酸盐、绿泥石、白云母、萤石交代;微斜条纹长石29%~32%,呈他形晶板状,部分具有简单双晶,晶体中有少量不规则斜长石嵌晶;黑云母5%~9%,呈薄片状、鳞片状,略具弯曲,已全部蚀变,为白云母所交代,并析出榍石,晶体中有微小柱状磷灰石和粒状独居石包体赋存。

岩石呈似斑状花岗结构,块状构造,基质具花岗结构。由于构造及热液的影响,在距花岗岩顶面一定范围内的花岗岩中,局部形成混合岩化花岗岩。

2.3.2 脉 岩

矿区钻孔中的岩脉有细粒白云母花岗岩和闪长岩脉。

细粒白云母花岗岩呈脉状产出,灰白色,由石英、长石、白云母以及微量的铌钽矿物等组成,细粒结构。

闪长岩脉主要成分为角闪石78%,假象长石20%,以及微量的榍石、石英、黄铁矿、绿泥石等。

2.4 围岩蚀变

表现为岩石均具有不同程度的角岩化,变质砂岩中的黑云母、绢云母含量普遍较多,局部为硅化变质石英砂岩,有的黑云母小脉沿岩石裂隙充填,部分板岩中可见黑云母、绿泥石斑点。在变质砂岩和板岩中因受气温热液影响,局部可见微量电气石呈极细小柱状产出。由于热液蚀变,脉壁两侧围岩普遍硅化、绢云母化。断裂两侧岩石硅化,并出现应变矿物(绿泥石、绢云母等)。岩石裂隙往往具有碳酸盐化。目前矿区深部尚未发现规模较大的岩体,岩脉应不足引起现有规模的角岩化,在矿区较深部位可能有岩体——洞脑岩体北倾隐伏部分存在。

3 矿床地质特征

3.1 标志带特征

(1)标志带的规模、产状、分布。地表标志带在1.68km2范围内圈出28个单位,归属于三个大带(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)。其中Ⅰ、Ⅱ带较好,Ⅲ带次之(见图2)。

图2 西峰矿区地质略图

标志带长1150m,宽650m;单带一般200~300m。最长570m,呈北西向展布,右行侧幕排列,其总体走向300°,倾向各带不一。Ⅰ带南倾,Ⅱ带南倾为主,Ⅲ带南倾,倾角为50°~60°。

(2)标志带的线脉特征。脉线走向以北西为主,脉体长度不大,一般为几米至几十米,尖灭侧现或尖灭再现,多数为白云母脉线。矿区大于20m的线脉为骨干脉,共有155条,一般分布于大带的中间地段。

(3)标志带中矿物共生组合。标志带的脉线以云母线、石英线为主。

脉线中矿物共生组合:金属矿物以黑钨矿、锡石为主,见黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿。脉石矿物主要为石英、白云母,次为长石、蛋白石、萤石等。

(4)骨干脉的品位。线脉带中脉幅≥3cm称骨干脉,共对骨干脉采样145个,WO3平均品位0.084%,最高品位3.30%,Sn平均品位0.021%,最高品位0.255%,矿化极不均匀,以Ⅱ带矿化较好,Ⅰ带次之,Ⅲ带较差。

3.2 矿脉特征

(1)矿脉的分布、产状和规模。按脉钨矿床一般工业指标衡量达到工业矿要求的骨干脉即是矿脉。矿脉产于2线与6线之间的Ⅱ1、Ⅱ4线脉带深部,一般在地表下400m以下,赋存标高为320~-330m,以200~-330m为主,延长100~300m,延深400m,延深大于延长。矿脉围岩为变质砂岩、板岩。5cm以上的石英脉有百余条,具工业价值的45条,脉幅为0.05~0.20m,个别脉幅为0.50~0.80m,最大脉幅为0.80m,走向290°~310°,以南倾为主,倾角75°~85°。主要矿脉V1产于Ⅰ1标志带,V7产于Ⅰ1标志带,V16产于Ⅱ1标志带,V31产于Ⅱ4标志带,V37产于Ⅱ4标志带,V38产于Ⅱ4标志带,V40产于Ⅱ4标志带,V41产于Ⅱ4标志带,V42产于Ⅱ4标志带。

(2)矿脉垂深变化。根据2号勘探线钻孔揭露,矿脉在剖面上呈后侧现规律(图3)。

图3 西峰矿区2线剖面矿体排列规律图

标志带延深400m开始出现工业矿脉,主要矿脉及其特征见表1。

(3)矿石矿物成分。金属矿物:主要有黑钨矿、辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、白钨矿,次为锡石、毒砂等;次生矿物有钨华、钼华、孔雀石等。

非金属矿物:石英为主要脉石矿物,占脉体的90%以上,其次为黑云母、长石、萤石、白云母、黄玉、绢云母、高岭石等。

13个钻孔3cm以上石英脉采样405个。WO3平均品位为0.707%,其中10cm以上石英脉样98个,WO3平均品位为0.18%。

表1 西峰矿区主要矿脉特征一览表

(4)矿石结构、构造及矿石类型。矿石以自形粒状结构、他形-半自形结构为主,其次为溶蚀交代残余结构、碎裂结构。

矿石构造主要有块状构造、浸染状构造,其次有条带状构造和角砾状构造。

矿石类型为石英脉型黑钨矿石。

工业类型为黑钨矿-石英脉型,黑钨矿、辉钼矿-石英脉型,黑钨矿、硫化物-石英脉型。

4 成矿条件分析

4.1 地层岩性条件

成矿岩石的物理性质和化学性质在矿床定位方面起着重要的作用。矿区出露的地层有震旦系和寒武系,从目前了解的情况,与成矿有关的地层主要为寒武系,而江西南部钨锡矿床主要集中于震旦系、寒武系这套地槽构造层中[2],W、Sn成矿元素含量均超过陆壳平均含量几倍至几十倍,其丰度系数W为5.12~20.53,平均11,Sn为2.57~12,平均6。数据说明,这些地层中W、Sn成矿元素丰度地球化学场,构成矿源层或基础含钨锡建造,在漫长的地质发展历史中,经历多次、多阶段的地壳复动和岩浆活动,选择性重熔,生成浅浮的混源岩浆,在特定的地质环境下,通过交代、迁移、富集形成成矿的液浆,沿成矿裂隙充填交代形成钨锡多金属矿床。

4.2 构造条件

北东向大断裂F1、F2在控制了成矿带的展布。燕山运动时,西部洞脑花岗岩和东南部西华山花岗岩继续上升隆起,而池江断陷盆地继续下降,这种以垂直力为主的运动使其北东向构造线继续褶皱并在过渡带形成一系列的近东西次级断裂构造,矿区处于两个花岗岩隆起区中间的过渡带中,为矿区成矿提供了有利的构造条件。北东向构造的次级构造近东西构造为矿区提供了有利的容矿空间。矿液沿裂隙充填形成了近东西向成矿标志带。

F3是矿区主要的控岩、导矿构造,其次级构造和其他小断裂是较好的导矿、含矿构造。

4.3 岩浆岩条件

矿区南东侧为洞脑花岗岩体,岩体与寒武系浅变质岩呈侵入接触,与震旦系变质岩呈断层接触。根据岩体地质特征,岩石化学特征等,按贵阳地化所的分类,可初步定为重熔型花岗岩,为燕山期花岗岩。本区岩浆活动十分强烈,岩性以花岗岩为主,与钨矿化有关的主要为燕山早期花岗岩。与钨锡矿床有成因关系的花岗岩,同位素年龄多在130~202百万年之间,峰值在140~180百万年;钨矿床同位素年龄在108~188百万年之间,峰值在130~170百万年,可见本区钨矿床其相关的花岗岩的形成时代基本一致,大都在侏罗纪,属燕山早期。不但时间相近,且空间相随,围绕花岗岩体有一系列钨多金属矿床出现[3]。

5 找矿前景分析

随着地质勘查工作的深入开展,找矿思路和认识的不断提高,对钨多金属成矿构造的认识也不断加深。赣南已知的数百个钨矿床,无一例外地都受一组或几组区域断裂的控制,都富于不同大小的断块之中,西峰矿床也赋存于一个菱形断块之中,东西两边受NE向断裂控制,而F3两侧则是矿体的主要富集地段。在2~6线,通过加大资金投入,可在深部(100~-300m)寻找富钨盲矿体,扩大找矿远景。

该区矿脉赋存与寒武系变质岩中,寒武系变质岩中W的丰度系数较高,是区域内重要的矿源层,矿体与围岩界限清晰,脉侧普遍发育云母镶边,预测隐伏在深部的燕山早期花岗岩与矿脉是同源产物,燕山期花岗岩为本矿床的成矿母岩,这与华南地区浅源系列钨矿床形成的时间一致的。花岗岩提供成矿物质和热液运移的热动力,寒武系地层在构造应力作用下形成近东西向、北东向、北西向构造,成为含矿热液运移、沉淀的场所及主要储矿构造。矿物以高温矿物为主,中温矿物次之,成矿以裂隙充填方式为主,伴有一定的交代作用。成矿温度为200~400℃,因此,西峰钨矿床成因类型为高-中温热液裂隙充填石英脉型黑钨脉状矿床。

(1)北东向、东西向断裂构造发育,为深部隐伏矿体提供了良好的导矿、容矿空间。

(2)根据钻孔揭露,矿区深部隐伏着花岗岩体,预测矿区深部隐伏一定量的盲矿脉,是本区寻找深部隐伏矿体的岩浆岩依据。

(3)地表标志带有一定的长度和宽度,连续性好,是本区钨矿床成矿的地表特征之一。如荡坪、木梓园、新安子等矿区都是在同一成矿区带由地表标志带通过系统工程验证而成型的钨矿床。

(4)剖面上矿脉呈后侧排列,是寻找深部盲矿脉的重要依据。可在矿脉南北两侧及中间重新布置钻孔,钻孔深度以揭穿预测盲矿体为宜。如2号勘探线增加ZK6,ZK7,ZK8,ZK9钻孔(如图3)的施工,以扩大找矿成果。目前深部已控制的矿脉主要有V36、V37、V38、V39、V40、V41、V42。按其成矿规律V1~V12、V17~V33、V43~V45等矿脉有待验证。

西峰矿区成矿地质条件优越,矿脉产于燕山早期花岗岩边缘,属外接触带赋矿围岩为寒武系变质砂岩,矿区构造发育,矿体形态、产状均受构造控制[4]。ZK601在-268.58m证实矿区深部存在隐伏岩体,而ZK203在-300m标高仍未揭露岩体,根据揭露岩脉分析预测本区隐伏岩体顶面标高为-260~-330m。

在“攻深找盲、探边摸底”找矿思想指导下,建议西峰矿区F1以东进一步加强地表工作,而深部找矿应以首采地段2-6线为主,根据地表标志带走向规律和矿体倾向变化规律,不断总结矿区控矿因素和成矿规律,沿倾向以F3两侧为主要地段进行钻孔控制,并逐步向3-10线扩展,扩大找矿成果,以取得更好的找矿效果。通过进一步工作,矿产规模有望达到中型。为周边老矿山寻找资源接替基地。

[1]江西省地质矿产局.江西省区域地质志[M].北京:地质出版社,1982.

[2]王定生,张声波,郭家松,等.江西省国有钨矿山资源现状与潜力分析[J].中国钨业,2005,20(4):15-17.

[3]张声波.赣南钨矿资源状况及新一轮找矿战略的基本思路[J].矿产与地质,2003,(S1):16-18.

[4]李 翔.赣南钨矿的形成与岩浆的关系及找矿标志[EB/OL].[2009-11-27].http://bbs.hxland.com/home.php?mod=space&uid=10153984&do=blog&id=5266

猜你喜欢
西峰矿脉寒武
湖北寒武系第二统水井沱组宏体锥管化石新发现
江湖:非虚构写作的新“矿脉”
数字游轮
构造叠加晕法在深部找矿中的应用——以河南小秦岭杨砦峪金矿床S60号矿脉为例
玲珑金矿田煌斑岩与矿脉关系的探索及应用
寻隐者不遇
小象青青的数字之旅
寻隐者不遇
创意乘法表展
在生活的“矿脉”里“淘宝掘金”