赣南钨矿深部细粒花岗岩钼(钨)矿化特征及找矿前景
2011-12-31郭家松华仁民黄小娥
郭家松,华仁民,黄小娥
(1.江西有色地质勘查二队,江西 赣州 341000;2.南京大学地球科学系,江苏 南京 210093;3.江西有色地质勘查局,江西 南昌 330001)
1 赣南钨矿中钼的共(伴)生现象十分普遍
赣南是我国钨矿资源的发祥地,也是世界上钨矿床最集中分布的地区之一。百年来的矿业生产与科学研究显示,赣南地区的钨矿床不仅类型齐全,而且除了钨以外,还有丰富的共生或伴生金属元素作为有用组分产出,使赣南钨矿床成为多种有色、稀有金属的重要来源[1]。其中,钼就是赣南钨矿中非常普遍和重要的伴生金属元素之一。
钼与钨共生的情况相当普遍,尤其是当富含钼、钨等成矿元素的花岗岩类与碳酸盐岩石接触形成钙夕卡岩时,常伴随钼、钨成矿作用。例如河南栾川三道庄超大型斑岩-夕卡岩型钼钨矿床就是重要的例子之一。在华南地区,湖南的柿竹园、新田岭,福建的行洛坑,江西的阳储岭等都是钨钼共生矿床。赣南地区、尤其是钨矿最集中的崇-余-犹区,更有许多含丰富共(伴)生钼矿化的钨矿床,如著名的盘古山、大吉山、茅坪、漂塘(大龙山和木梓园)、左拔、西华山、樟斗、宝山等都是具有代表性的大中型钨钼伴(共)生矿床。而且近年来在赣南钨矿床中还不断有新的共(伴)生钼矿化出现[2]。
从元素的地球化学性质来看,钼与钨的关系非常密切。在周期表上,钼与钨都属于第六副族,为同族元素;二者不仅(正6价)离子半径相等,而且(WO4)2-和(MoO4)2-络阴离子半径也相近,因此,钼与钨之间很容易发生类质同象置换。一些钨矿物中的钼含量可以相当高,而钼白钨矿所含的MoO3可达24%。但是,钼与钨的地球化学性质仍有较大差异。钼在第五周期而钨在第六周期,电子构型的差异、得失电子的难易程度不同,使得自然界中钼亲硫而钨亲氧。因此,通常钼主要以硫化物辉钼矿的形式存在;与钨矿共生的钼,往往与硫化物共生,形成于还原条件。只有在较高的氧化条件下,钼可以形成钼酸钙(钼钙矿CaMoO4)或钼钨酸钙(钼钨钙矿Ca2MoWO4)。
正是由于钼与钨元素在地球化学性质上的相似和差异,使得二者在成矿作用中既密切共生,又有不同的产出特征。例如,漂塘钨矿的木梓园矿区是钨-钼矿床,其中富钨-钼(贫锡)矿石主要分布在440中断以上,而富钨-锡(贫钼)矿石主要分布在390中断以下,显示上钨-钼、下钨-锡的特征;在平面上富钨-钼-铋矿石和富钨-锡(贫钼)矿石也有不同的分布,具一定的分带规律[3]。但是在盘古山、左拔、樟斗等矿床,产在围岩中的黑钨矿石英脉则显示出上钨下钼的特征。
2 赣南脉钨矿床花岗岩脉浸染型钨钼矿化
赣南脉钨矿床深部钼矿化比较普遍,云英岩化细粒花岗岩脉全岩钼(钨)矿化,在崇-余-犹区的西华山、樟东坑、左拔、木梓园、宝山、茅坪和于山区的黄沙等矿区深部均有分布[4]。
2.1 西华山矿区
据江西有色地质勘查二队等单位近年来的勘查工作,在西华山矿区坑道和钻孔中见到云英岩化细粒花岗岩普遍发育钼矿化,有些已具有工业价值。
西华山矿区230中段116线N3距掌子面90m处,见一宽10cm弱云英岩化细粒白云母二长花岗岩细脉穿插于早期中细粒黑云二长花岗岩中。脉状花岗岩主要矿物为少格状双晶的微斜长石、斜长石、石英,次要矿物为黑云母,普遍见铁(锰)铝石榴石;副矿物为磷灰石,变生锆石,独居石。云英岩化较弱,以石英交代和熔蚀长石为主,未形成云英岩体,见细粒辉钼矿在岩脉中星散状浸染分布,在岩脉边部相对富集。
ZK1167钻孔穿过变质岩进入隐伏花岗岩,在标高78m、67m、57m分别见3条含钼云英岩化硅化花岗岩脉,辉钼矿微细脉状、浸染状分布,蚀变花岗岩脉幅真厚1.30m、3.40m、3.90m。Mo平均品位为0.195%、0.105%、0.133%,均达工业品位。
西华山钨矿床深部发现的浸染型钼矿化并非孤立和偶然现象,而是在区域上具有一定的普遍性。
2.2 樟东坑矿区
樟东坑钨矿床属外接触带石英脉型,产于变质岩中的含矿石英脉延入隐伏花岗岩后,矿脉钼矿化增强,变为钼钨共生或钼为主钨伴生,呈现上部富钨下部富钼的变化规律,矿床深部“火焰状”花岗岩脉含钼钨,隐伏花岗岩顶部中云英岩化花岗岩有钼矿化,樟东坑钨钼矿化具“上钨下钼、上脉下体”特征[5]。
矿区隐伏花岗岩顶面标高海拔230~275m,岩性为中细粒似斑状黑云二长花岗岩,为九龙脑花岗岩岩枝的小岩突。隐伏岩体由下往上出现分异,粒度由中粒渐变为细粒,自蚀变增强,呈火陷状沿构造裂隙向上灌入的细晶岩、细粒花岗岩、石英二长岩等小岩脉不同程度云英岩化、钾长石化、钠长石化,伴有钼(钨)矿化,部分构成矿体。“火焰状”蚀变岩脉群是隐伏花岗岩侵位的前锋,侵位锋线高度在370m标高附近起伏变化。
在280m标高,ZK1101见细粒花岗岩脉厚2m,ZK1101-B1岩石薄片样鉴定为弱云英化细粒黑云母二长花岗岩,见辉钼矿和白钨矿呈不均匀浸染状产出,粒度较小,白钨矿0.02~0.3mm,辉钼矿0.03~0.36mm,分析结果:WO30.117%,Mo 0.125%。ZK1101在150m标高进入隐伏花岗岩顶面,在岩体顶部弱云英岩化中细粒黑云母二长花岗岩有浸染状钼、钨矿化,见真厚2.73m钼(钨)矿体,WO30.07%,Mo0.443%。
矿区部分钻孔花岗岩脉钨、钼矿化情况见表1。
表1 樟东坑矿区部分花岗岩脉钨、钼矿化情况
2.3 木梓园矿区
燕山早期黑云母花岗岩隐伏于矿区深部360m标高以下,呈岩株状产出。隐伏岩体出现2个峰部(图1):一个波峰在中组矿脉(石头窝组)的2号勘探线V5、V9矿脉之间,岩体轴向垂直于矿脉走向;另一个波峰在南组矿脉(锡石埂组)的8号勘探线附近,岩体轴向却与矿脉走向一致。在岩体上部的变质砂岩中常见有20~80m不等的细晶岩脉、白岗岩脉和花岗岩脉分布,其中,在440中段的南边见一条宽0.26~0.50m、最大0.90m、延长250m的云英岩化细粒花岗岩脉,经取样(120个样)化验含钼达到了工业品位,平均品位WO30.076%,Mo0.197%、最高0.44%。
图1 340中段岩体轴向与矿体关系示意图
2.4 黄沙矿区
在黄沙矿区施工的钻孔中,深部见云英岩、云英岩化花岗岩,全区共有35个钻孔见云英岩化花岗岩型钨钼铜矿体,每个钻孔一般见1~2层矿体,少数见3层矿体,最多的见7层矿体。最大的601号矿体,东西长及南北宽均约200m、平均厚4.84m;其他矿体均不连续,厚0.19~39.25m,均有WO3、Mo、Cu矿化。WO3矿化品位较高,矿体平均品位:WO30.259%、最高0.730%,Cu0.053%,Mo0.01%~0.05%。矿化与云英岩化关系密切,且蚀变越强、矿化越好。
2.5 左拔矿区
左拔钨矿属外接触带石英脉带型矿床,矿区未见花岗岩出露。钻孔资料表明,矿区深部酸性、基性岩脉发育,往深部岩脉增多、接触变质增强。据接触蚀变分带、矿化分带等信息预测,隐伏花岗岩顶峰在老棚下、烟土里和松树埂一带。
左拔矿区深部蚀变岩脉多、矿化普遍,岩脉呈灰白色、浅灰色,花岗变晶结构,块状构造;主要矿物:石英约50%、长石约30%、白云母约20%,少量黑钨矿、辉钼矿、锆石、磁铁矿、微量黑云母;石英和长石被白云母交代后,其边缘呈锯齿状,局部见有白云母呈长石假象;锆石呈细小粒状晶体;黑钨矿呈板状晶体;黑钨矿、辉钼矿、黄铁矿星点状浸染,细粒结构。据资料,此类岩脉WO3含量较高,高达2.34%,钼矿化也很普遍,部分钻孔见钨、钼矿化情况如表2。
表2 左拔矿区云英岩化花岗岩钨、钼矿化情况
3 结论
从以上所列矿区资料可以看出,赣南地区脉钨矿床深部细粒花岗岩脉全岩钼(钨)矿化,矿化岩脉群产于隐伏岩体上部,是成矿花岗岩浆侵入前锋分异、气液交代、蚀变矿化的产物,是一种较为普遍的全新矿化类型,是老矿区新矿种、新类型找矿突破的方向,找矿前景巨大。
钨矿床中共(伴)生的钼数量非常可观,我国钨矿山的高钼钨精矿约占全国钨储量近半数(据吕莹等,2005)。由于近年来钼的价值不断增高,所以钨矿床中的伴生钼也越来越受到地质和矿业界的重视。在这种形势下,加强对赣南地区钨矿床深部花岗岩浸染型钼(钨)矿化的研究和勘查,不仅具有矿床学的理论意义,更具有拓展找矿空间、发现更多钼(钨)矿产资源、延长老矿山寿命等巨大的经济和社会意义。
[1]冶金部南岭钨矿专题组.华南钨矿[M].北京:冶金工业出版社,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]聂荣锋,卢克豪.漂塘钨矿木梓园矿区地质找矿见成效[J].矿产与地质,2007,21(3):312-315.
[4]王定生,陆思明,胡本语.江西茅坪钨锡矿床地质特征及成矿模式[J].中国钨业,2011,26(2):6-11.
[5]幸世军,陈冬生,李光来.江西樟东坑钨钼矿床“下钨下钼”垂向分带规律浅析[J].中国钨业,2010,25(5):8-12.