湖南省临武县东山钨矿矿床地质特征及找矿标志

2013-04-29屈添强胡帅

国土资源导刊 2013年8期

屈添强胡帅

摘要：东山钨矿工作区位于东南地洼区赣桂地洼系茶陵地洼南部，南岭东西复杂构造带中段的北侧，耒临南北向构造带的南端，为不同构造体系叠加的复合部位。区域范围包括通天庙穹窿及其周边地区，是一个以白钨矿为主的矽卡岩--热液充填交代型的中型矿床。本文简要阐述了东山钨矿矿区区域地质背景、矿区地质、控矿特征及找矿标志。笔者通过在本区的实地工作，以及对矿床成因中矿物的来源及矿物质的运移等方面的分析研究，形成了一些认识，初步建立了成矿模式，验证了本区的矿化富集规律，显示出较好的找矿前景。

关键词：东山钨矿；控矿特征；找矿标志

钨是一种非常重要的工业原料和战略物资，钨及其合金是现代工业、国防及高新技术应用中的极为重要的功能材料之一，广泛应用于航天、原子能、船舶、汽车工业、电气工业、电子工业、化学工业等诸多领域。各国对钨的需求逐年增长。我国是世界上钨资源最丰富的国家，约占世界钨矿的90%以上，是世界公认的钨矿大国，具有左右国际市场的能力，是出口量大的优势矿种。截至2012年12月底，东山钨矿矿山保有资源储量钨矿石量54.7万吨，金属量3093吨，潜在价值约4.5亿元。具有较大的经济效益和社会效益。

1 区域地质背景

1.1 区域地层

区域内地层出露较齐全，地槽、地台、地洼构造层均有发育。

1.2 区域岩浆岩

区域内岩浆活动较强烈，岩性较为复杂。出露的岩体有黑云母花岗岩、花岗斑岩，多呈岩株状或岩脉状分布于通天庙穹窿核部及其西侧地区。

1.3 区域构造

区域内构造发育，东西向、南北向、北西向、北东向、北北东向构造均有出露，不同方向的构造互相叠加改造。东西向构造为基底构造，表现为东西向的褶皱，后被南北向构造叠加改造，仅在通天庙穹窿核部露出构造形迹，其他地段均被地台盖层所履盖。南北向构造以褶皱为主，相间有南北向的区域性断裂，褶皱在区域中部（香花岭至大岭头），为一南北向背斜。

1.4 区域矿产

区域内矿产资源丰富，钨矿是本区的重要矿产，强烈的岩浆活动为区内多种矿藏的形成提供了有利条件。目前，区域内已发现具工业意义的矿产有W、Sn、Pb、Zn 等，如香花岭锡矿、深坑里、香花铺和东山钨矿。

2 矿区地质

2.1 矿区地层

矿区地层比较简单，为一套地台型沉积的碳酸盐岩夹含钙质砂页岩。地层岩性由新至老为：下石炭统石磴子组（C1d）、下石炭统孟公坳组（Clm）、泥盆系上统锡矿山组（D3x）、泥盆系上统佘田桥组（D3s）、泥盆系中统棋梓桥组（D2q）。

2.2 矿区岩浆岩

矿区岩浆岩为黑云母花岗岩，侵位于燕山早期，以岩株的形式产出，岩体与成矿关系密切，为白钨矿的成矿母岩。从矿床产出与岩体的空间关系以及矿床成因分析，尖峰岭花岗岩对白钨矿床的形成有着直接的影响。

2.3 矿区构造

矿区构造比较复杂，不同方向的构造叠加在一起，构成了矿区控岩控矿构造系统。现将其特征分述如下：

2.3.1褶皱

矿区褶皱不甚发育，规模较大的为尖峰岭背斜。该背斜轴向近南北，向南倾伏，核部地层为泥盆系中、上统，两翼为石炭系地层。尖峰岭花岗岩沿背斜轴部侵入，东山白钨矿位于该背斜的东翼。

2.3.2断层

矿区断层较发育，规模大小悬殊，大者沿走向延长1000余米，小的沿走向长仅数十米。按走向将矿区断层分为近南北向、北西向、北北东向等。

2.4 围岩蚀变

该矿床形成与岩浆热液充填交代有关，围岩蚀变现象较普通，蚀变类型也较多。常见的围岩蚀变有：大理岩化、萤石化、硅化、绿泥石化。

2.5 矿体特征

矿体的赋存空间是受构造控制的。在东山白钨矿，控制矿体产出的构造条件是古岩溶构造和岩浆侵入时的断裂构造。主矿体在剖面上的形态变化很大：在中部地段，矿体形态基本相似，均呈“手掌状”，只是“掌”的大小不同；往南北两端，矿体规模逐渐变小，形态变得简单，直至变为一简单的脉状。

2.6 矿物组成

矿体中主要有用矿物组分为白钨矿，伴生的金属矿物有毒砂、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿。

其中白钨矿呈白色，肉眼难以鉴别，在紫外灯下，发出萤光。晶形完好的有四方双锥，晶面有斜条纹。一般呈半自形晶或他形晶，颗颗大小不等，呈不规则粒状集合体。

3 矿床控制特征

3.1矿床成因

矿床中矿体产在黑云母岩体外接触带，这一成矿构造组合形式与矿区构造变形有密切关系。第一，是不同时期不同方向的构造叠加形成穹窿构造，为在其边缘形成断裂和尖峰岭花岗岩侵位提供了条件，没有构造变形，就不会有成矿前提。第二，构造变形和岩浆的侵入，使岩体与围岩的接触界面具复杂的形态，接触面形态越复杂对成矿越有利。矿体主要产在岩体接触面产状变化部位，特别是由陡变缓的下凹部位，其原因是这一部位有利于矿液的聚集，为成矿提供有足够的交换反应时间。第三，岩浆的侵入，具有较大的动力，使外接触带受到垂向上的直剪而形成张扭性断裂，正是这些断裂为岩浆期后含矿热液的运移和充填交代提供了空间，使矿体沿这类断裂分布。

由矿床和矿体地质以及矿物组合形式分析，该矿床是一个与尖峰花岗岩密切相关的热液充填交代型白钨矿床。

3.2矿化富集规律

在分析控矿因素、总结成矿规律的基础上，对东山白钨矿白钨矿化富集规律有以下认识：

（1）矿化富集于接触带由陡变缓的凹部。在这一部位，矿液流速变慢，流动方向也发生改变，由一个方向变为多个方向。这样有利于矿液在该部位缓慢聚集，充分交代形成白钨矿体。

（2）工业矿体形成于花岗岩与围岩（碳酸盐岩）接触的外带，尤其是接触带，矿体厚度大，品位高。

（3）围岩条件与成矿有密切关系，如接触带附近为泥盆系上统大理岩、白云质灰岩，则可形成较好的工业矿体。

（4）成矿具多阶段性，在外接触带及其附近，由岩浆上侵产生的垂向直剪作用而形成的张扭性断裂，是矿化充填交代的最佳部位，一般可形成大而富的白钨矿体。

（5）矿体上部多具分枝现象，往下部矿体形态逐渐变得规则，到靠近接触界面的部位，矿体变为一厚大的透镜体，WO3的含量也增高。

（6）白钨矿化与萤石关系密切，一般是白钨-萤石矿化地段，矿体规模大，WO3平均含量高。

4 找矿标志

找矿标志能直接或间接地指示矿床或矿体存在或可能存在。对于一个矿床或矿体，相伴有特定的找矿标志。正确认识一个矿区的找矿标志，对指导找矿具有实际意义。东山白钨矿是一个热液充填交代型白钨矿床，矿床在形成过程中或成矿以后，在矿体露头或矿体附近，有种种迹象显示矿体的存在。这些迹象可作为直接或间接的找矿标志。

（1）岩体接触带