江西大余樟东坑钨钼矿床地质特征与深边部成矿预测
2012-12-31古明星李坊洲
古明星,古 林,李坊洲
(1.江西弘达矿业有限公司,江西 宜春 330600;2.江西荡坪钨业有限公司,江西 大余 341500)
樟东坑矿区位于江西省大余县城北西直距16km处,矿区范围2km2,属大余县浮江乡管辖,目前为荡坪钨业有限公司下属矿区。樟东坑矿床发现于1928年,1959年完成地质勘探,矿脉控制最低标高为400m[1]。经过50余年持续开采,探明资源储量已消耗殆尽,目前矿区最低开拓中段标高已达290m,主开采中段即将由370m中段转入330m中段。由于矿床深部缺乏钻孔控制,资源潜力不清,为了稳定矿山生产能力,延长矿山服务年限,节约探矿成本和降低探矿风险,在总结矿床地质特征和成矿规律基础上,进行了深边部成矿预测研究。
1 成矿地质背景
赣南地区所处的全球构造位置,属滨太平洋(环太平洋)构造域(一级构造)中生代构造带的南东部,次级构造单元为南岭东西向构造带(二级构造)中、东段与武夷山北东-北北东向构造带南段的复合部位[2]。
樟东坑矿床隶属赣南钨锡矿床分布最密集的崇(义)—(大)余—(上)犹钨多金属矿矿集区西部的九龙脑矿田(见图1)。九龙脑矿田地处赣南东西向构造带大余—瑞金EW向构造亚带中的大余—信丰褶断带与赣南NE向构造带中的大余—宁都黄陂深断裂的复合交汇处,区内前泥盆基底岩系广泛出露,构造变形强烈,褶皱、断裂发育,燕山期复式中酸性花岗岩体呈岩株、岩滴状出露,被称为九龙脑岩体。九龙脑岩体南起洪水寨,北至园洞,东西宽15km,南北长12km,面积约105km2。樟东坑钨钼矿床产于九龙脑岩体南缘外接触带寒武系变质岩中。
2 矿区地质特征
2.1 地层
矿区出露地层为单一的寒武系中统高滩群(∈2gt)浅变质岩,具有复理石建造特征。根据岩性、岩石结构构造,矿区地层可分为3层。
上部层:由绢云母千枚岩、绢云母绿泥石板岩、绢云母板岩、砂质板岩和碳质板岩组成。
中部层:由砂质板岩和变质砂岩互层组成。
下部层:由浅变质砂岩、浅变质长石石英砂岩、浅变质砾石质砂岩和浅变质粉砂岩组成。
2.2 构造
(1)褶皱构造。矿区褶皱构造为主轴线穿过矿区中部的樟东坑复式背斜,轴向约为40°,轴面倾向NW,倾角78°,两翼次级褶曲发育。此外,矿区西北部还有一与之平行的复式向斜褶皱。
(2)断裂构造。矿区主要断裂构造包括NNE、NE、NEE向3组断层构造和NW向容矿裂隙构造[3](参见图2)。
图1 赣南崇(义)—(大)余—(上)犹矿集区区域地质矿产简图[3]
图2 樟东坑矿区地质简图
矿区以NEE向断层构造最为发育,该组断层以F1为代表,还包括F4、F5、F9等断层,为右旋斜冲断层。走向63°~75°,除F1倾向SSE外,其余倾向NNW,倾角64°~83°。主要断层F1延长数千米,破碎带最大宽度27m。
NE向断层以F3为代表,形成略晚于北东东组。F3走向40°,倾向NW,倾角65°~75°,成矿前后均有活动,破碎带宽达10m以上,左旋错动。
NW向裂隙带为矿区容矿裂隙带,为含矿(或矿化)石英脉充填,走向NW-SE,总体倾向北东,陡倾斜。
2.3 岩浆岩
矿区地表没有岩浆岩出露,290中段和330中段细粒花岗岩脉大量出现,估计隐伏花岗岩体顶面标高126~276m。
3 矿床地质特征
矿床赋存于九龙脑花岗岩体南缘外接触带的寒武系中统高滩群(∈2gt)浅变质岩系中,辉钼矿Re-Os同位素年龄为(151.3±1.7)Ma,显示成矿年龄比九龙脑花岗岩体成岩年龄(155.8±1.2)Ma略晚,反映二者的成因关系[4],矿体严格受断裂构造控制,主要为黑钨矿-石英脉型,含钨石英脉垂直于主褶皱轴线,呈NW向展布于复式背斜两翼的剪切裂隙带中。矿化裂隙带NW向长约1 440m,NE向宽约560m,矿化面积0.45km2(图2),共有大小矿脉292条,其中工业矿脉90条。
3.1 矿体特征
目前探明的工业矿脉均位于F1断层上盘,依其产出的空间位置和展布特点划分为北组、中组(分为东区和西区)和南组3个脉组,脉组规模分别为北组长610m,宽50m,中组长780m,宽150m,南组长480m,宽110m。北组与中组间距95m,中组与南组间距110m,各组之间时有稀疏小脉出现。中组为主干脉组,不仅规模最大,工业矿脉也最多。该矿床之矿脉既不是标准的单脉大脉型,又不是典型的细脉带型,而是介于二者之间的过渡型——稀疏侧幕式脉组型。除个别矿脉由侧现较近、长度较大的透镜状单脉构成的复脉外,绝大多数为不连续的单脉。这种不连续的单脉无论在横向上或垂向上相距为几米到几十米。在两复脉之间有稀疏的细脉分布,就一条复脉来说,其脉体形态主要是尖灭侧现、膨大、缩小、分枝复合和尖灭重现为其特征,但以尖灭侧现最普遍。在一条复脉中的单脉沿走向最大长度为120m,最短为6m,一般延长在30~60m;沿倾向单脉最大延深为50m,最小只有5m,一般为15~30m;单脉脉幅最大0.5m,最小0.05m,一般0.15~0.25m。
3.2 矿石特征
矿石矿物成分简单,主要矿石矿物为黑钨矿、辉钼矿。黑钨矿呈自形或半自形的板状,板柱状晶体或呈针柱状和不规则团块分布于块状石英中;矿脉上部辉钼矿多作鳞片集合体呈星点分散于块状石英中,往深部辉钼矿多沿脉壁呈对称镶边产出。矿石以块状构造、对称条带状构造为主。
3.3 矿床分带规律
矿床垂向矿化分带明显,自上而下可分为黑钨矿带、(钼)钨矿带和(钨)钼矿带3个矿化带[5],各矿化带赋存标高及矿化特征如下。
黑钨矿带:北组在620m标高以上地段,部分已被剥蚀;中组在600m标高以上,带宽200m;南组在500m标高以上,带宽300~350m。为矿区中保存较完整的黑钨矿带。该带黑钨矿具有工业价值,但品位较低,除底部含少量的辉钼矿外,一般辉钼矿少见。
(钼)钨矿带:北组在620m至350m标高之间,带宽270m;东区在600m至300m标高,带宽250m;南组在500m至200m标高之间,带宽300m。该黑钨矿最富集,同时与黑钨矿带相比,辉钼矿含量显著增多,是矿床的主要工业矿化富集地段。
(钨)钼矿带:北组在350m标高以下地段,带宽约150m,辉钼矿特别富集。东区在300~400m标高以下地段,带宽约100m。南组在200m标高以下地段,带宽约数10m,下限可能延止花岗岩。在辉钼矿带中,辉钼矿富集,成为具有工业意义的钼矿带。黑钨矿矿化减弱至工业品位以下。
4 深、边部成矿预测
4.1 深部成矿预测
北组:主要的矿化富集中心在577m标高附近。由地表至577m标高品位变化递增率为每米0.06%;由577m至500m标高品位变化递减率为每米0.013%(图3)。根据品位递减率,预测矿化可延至358m标高。因此,矿床北组矿带330m标高及深部也有很好的找矿潜力。
中组:矿化富集中心在580m标高附近。由580m至450m标高品位变化递减率为每米0.007%(图3)。根据品位递减率,预测矿化可延至214m标高。
南组:南组主要矿化富集中心在520m标高附近。由520m至370m标高品位变化递减率为每米0.007%(图3)。根据品位递减率,整个南组的矿化特征和钻孔的资料,可预测520m标高为矿化富集地段,预测矿化可延至134m标高。
图3 各矿组钨品位变化曲线图
根据上述北组、中组、南组矿脉WO3的品位变化情况可知,品位的增加和减少是递变的。当品位由地表向深部递增至一定的最高值之后,便开始下降。由各区组的品位递增和递减可证明这点。因此,用各组区的品位递减率来预测其深部的矿化深度,合乎矿床成矿规律,也为矿区4个主要矿带延深深度的预测起了决定性的作用。通过对该区段地质、工程信息分析,可圈定7个找矿靶区(见表1),预测可探获资源储量20万t(矿石量)。
表1 矿区深部成矿预测一览表
4.2 边部成矿预测
根据矿区构造对成矿的影响及矿床分带的分析,在矿床西区矿带的外围、南组矿带边缘以南50m、东区矿带与南组矿带交界的范围内仍有较大的找矿前景,从各个区段矿脉的空间分布、各类性质构造的空间展布,主矿带矿化强度的变化及钻探工程信息,预测边部矿带找矿较有希望的地段。
4.3 主矿脉分枝预测方向
矿区矿脉沿走向与倾向的变化,主要有以下几种形式:侧幕式、分枝复合式、间断式。可根据矿脉变化形式有针对性地对已开采的主矿脉边部、矿脉尖灭再现的延长区进行进一步探矿。该预测方法已应用于410中段,并取得了一定的成效(见表2)。
表2 矿脉预测对比表
5 结语
樟东坑矿区成矿地质条件优越,矿脉越往深部其厚度是逐渐增加,但钨品位却随厚度的增大而逐渐降低,而钼品位在接近花岗岩母体时则逐渐增高。根据该矿区地质特征和成矿规律与目前开采中段矿体工业意义评价,其下延部分是目前矿区的重要接替资源,是矿区首选的探矿靶区,应加强其地质研究,合理勘查,扩大矿产资源储量,为矿山的持续、高效发展创造条件。
[1]江西省大余县樟东坑钨矿床地质勘探总结报告书[R].江西有色冶金地质勘探公司六一四队.1967.
[2]朱炎龄,李崇佑,林运淮.赣南钨矿地质[M].南昌:江西人民出版社,1981.
[3]李 基,陈广文.樟东坑岩体工程地质条件及其稳定性分析[J].南方冶金学院学报,1992,13(1):1-10.
[4]丰成友,黄凡,屈文俊,等.赣南九龙脑矿田东南部不同类型钨矿的辉钼矿Re-Os年龄及地质意义[J].中国钨业,2011,26(4):6-11.
[5]幸世军,陈冬生,李光来.江西樟东坑钨钼矿床“上钨下钼”垂向分带规律浅析[J].中国钨业,2010,25(5):8-12.