赣南石英脉型黑钨矿矿床地质特征探析及找矿方向总结
2015-12-28罗青杨辉
罗青,杨辉
1南京大学地球科学与工程学院;2江西省地矿资源勘查开发中心;3江西省地矿资源勘查开发有限公司
赣南石英脉型黑钨矿矿床地质特征探析及找矿方向总结
罗青1,2,杨辉3
1南京大学地球科学与工程学院;2江西省地矿资源勘查开发中心;3江西省地矿资源勘查开发有限公司
赣南石英脉型黑钨矿矿床世界闻名,笔者以自身长期系统工作和研究过的淘锡坑钨矿为例,梳理其从区域、矿区、矿体乃至矿物组分及围岩蚀变等,从“宏观”到“微观”的地质特征,力图总结规律,为新一轮钨矿地质找矿工作中奋斗在野外一线的技术人员提供找矿方向。
赣南;石英脉型黑钨矿;淘锡坑;地质特征;找矿方向
淘锡坑钨矿所属赣南地区横跨南岭和武夷山两个成矿单元,已发现26个大中型钨矿床,小型及矿点更是灿若繁星,其中以西华山、茅坪、大吉山、盘古山等为代表而世界闻名,被称为“世界钨都”;而七十年代发现了数以百计的稀土矿产点;八十年代发现了大型独立型锡矿床;随后,在金银铅锌等多矿种方面相继取得重大突破,使赣南地区成为了以钨、稀土为核心,多金属矿种百花争鸣的重要矿集区。
近年来,在新一轮地质大调查工作中,区内各矿种均发现有新类型的矿床产出,如银坑矿田的沉积—层控型铅锌矿床,淘锡坝隐爆层间裂隙带型锡矿床,银坑矿田破碎蚀变带型金矿床等,充分说明了赣南地区尚具有得天独厚的资源潜力。单看钨矿,在未来的地质找矿中,积极总结已有工作成果,有针对性地在各老重点矿山的外围与深部进行“探边摸底”,通过对已有一定矿化信息的燕山期岩体周边,开展针对性强的大比例航磁扫面及深穿透的物化探作业,寻找钨锡铜等多金属异常浓集与成矿地质条件优越的耦合区,作为下一步寻求找矿突破的理想靶区,应当仍具有巨大的资源前景[1]。
1、区域地质概况
赣南地区位于南岭构造带(东西向)与武夷山构造带(北北东向)的复合部位[2]。即华夏板块的北西缘,武夷隆起西侧,罗霄褶皱带中部。区域上属南北向诸广山—万洋山构造岩浆岩带的东侧。深层构造处北西向与北东向深大断裂带交汇部位,深源岩浆岩带向浅源岩浆岩带发展的前锋。
早古生代以前,赣南地区处于扬子古板块(北)与华夏古板块(南)的拼接部位,为一层以硅铝质为主的巨厚碎屑岩建造,并为加里东运动改造而成加里东变质构造层;晚古生代,区内主要表现为地块凹陷沉降成地槽,并在内部接受了一定量的海相、陆内湖泊—沼泽相的碳酸盐碎屑沉积,并为相对并不太“活跃”的海西—印支运动有限改造而成海西—印支构造层;中生代以来,因受太平洋板块的强烈俯冲,板块与块体间的构造岩浆演化活动急剧增强,挤压隆升与拉张断陷交替往复,形成了以诸广山、于山、武夷山为代表的三条北北东向隆起带与全南—寻乌、崇义—会昌、遂川—石城三条东西向构造—岩浆带[3]。
总之,区域内强烈而复杂的多旋回构造—岩浆演化活动通过叠加、分异及改造等地质作用对以石英脉型钨矿床为代表的各类型多金属矿田的最终形成起到了决定性的控制作用。
2、矿区地质特征
淘锡坑矿区位于著名的崇(义)-(上)犹-(大)余矿集区,位于东西向的大余—会昌构造带与北北东向的万长山构造带的截接叠合部位。矿区地层较简单,主要为震旦纪—奥陶纪变质岩系,同时也是矿区的赋矿围岩。区内岩浆岩属燕山早期中细粒含斑黑云母花岗岩,为全隐伏花岗岩体——为深部钻探揭露,地表未见产出。目前由钻探工程及硐探工程揭露并控制的燕山期隐伏花岗岩呈小岩株状产出,总体呈南北轴向延伸,并在北西段的宝山、棋洞、烂埂子一带和南部的西坑口一带形成小的顶凸起。(图1)
矿区内的断裂较为发育,均为深大断裂的次级构造单元——延伸不长,规模不大;但形成时间跨度大,各时代构造相互叠加改造,致使整体形式较为复杂:即有控矿、储矿断裂(以北西向断裂为主,南北向断裂次之)又有破矿断裂(以北东向断裂为主)。
本区隐伏的燕山早期中细粒含斑黑云母花岗岩岩株是石英脉型黑钨矿的直接成矿母岩,目前已由钻孔及探矿巷道清晰揭露,岩体可分三个相带,自内向外分别是:中细粒黑云母花岗岩、细粒白云母花岗岩及云英岩或云英岩化蚀变带,其中云英岩带内外多可见含矿石英大脉近陡立向地表浅部延展。
总之,区内隐伏的燕山早期中细粒含斑黑云母花岗岩岩株是石英脉型黑钨矿最终成矿的直接母岩,尤其是岩株顶凸起部是含矿石英大脉最有利的产出“根基”;而成矿时的“及时”裂隙系统是最终控矿、储矿的构造系统。
3、矿体地质特点
3.1 矿体的空间分布特征
本区矿体整体形态为简单脉状,脉幅变化不大,延深稳定。矿体单脉在平面上较平直,仅略呈舒缓波状,较少见明显弯折,大部分矿体局部可见分枝(复合)、尖灭侧现(或再现)及膨大缩小等现象——而在形态明显变化的部位,往往容易形成钨(锡)矿的局部相对富集区(钨“砂包”);在剖面上,矿脉体总体形态向上发散向下收敛——上部成组出现,脉组多,单脉薄,地表出露脉体多见一至数厘米宽的线脉呈群组密集产出,而深部脉体厚大而单一:烂埂子一带矿脉,自地表往下每50m增大3~10cm;枫岭坑脉组矿脉地表宽2~12cm,至306中段单脉15~25cm,至256中段单脉20~40cm,深部钻孔揭露脉体最宽91cm。[4]部分含矿石英大脉根部呈楔形插入燕山早期花岗岩体外层的云英岩或云英岩化蚀变带中,而该部位往往发育云英岩型钨锡矿(化)体,其一般随隐伏花岗岩体顶部云英岩壳的形态,呈似层状产出,连续性好,规模较大,品位均匀,但相对上部含矿石英脉明显偏低——空间上完全符合“五层楼+地下室”模式。
3.2 主要矿物组分的空间分布特征
(1)矿床中某些矿物存在明显的局限富集现象:如铁闪锌矿、黄铜矿、黄玉等在宝山组矿脉中相对特别富集,烂埂子组矿脉上部可见晶体粗大且相对富集的锡石,中部多见绿柱石和辉铜矿,而两者在其他矿脉组中一般少见。说明不同矿脉组经历的矿化阶段并不完全相同,就算是同一矿化阶段在各矿脉组中,甚至在同一矿脉组中的不同部位亦存在明显的强度差异。
(2)钨锡矿化分布的连续性及均匀程度在各矿脉组的不同部位存在明显差异:整体而言,烂埂子组矿脉中黑钨矿分布较均匀,而宝山组和棋洞组中多呈“砂包”产出——说明不同脉组钨成矿所属的矿化阶段不尽相同:有的脉体中是在早的矿化阶段中垂直脉壁生长形成自形-半自形的黑钨矿晶体(“砂包”);而在有的脉体中是在相对晚的矿化阶段呈细小板状和不规则块状晶体,充填于早期的石英脉裂隙中——此时一般分布较均匀。
(3)主要矿物共生组合在垂向上表现出了一定的分带性:区内矿床上部(一般以600m标高为界),黑钨矿与锡石组合多有发育,但黑钨矿至深部在整体上保持了稳定矿化延续性,而锡石含量则随着矿脉延深方向表现出渐趋减少的趋势;与之相反,金属硫化物(黄铜矿)随着标高降低却逐渐增加,至深部开始出现一些辉铋矿、方解石等低温矿物。其中“上锡下钨”的空间分带模式与成矿岩浆热液中钨的含量大于锡有关[5]。
3.3 近矿围岩蚀变空间分布特征
(1)矿区内近矿围岩蚀变具有种类多样、分布广范、强度变化大的特点,其中与钨(锡)矿化关系密切的主要有硅化、云英岩化和黄玉化等:a)硅化多呈线型沿石英脉侧发育,近矿脉强,远离矿脉变弱,蚀变宽度一般5-15cm,局部矿脉密集地段可达25-50cm;b)云英岩化主要产出于隐伏花岗岩体顶部外层,与岩体围岩接触单的内侧,随接触带赋存形态呈面型或似层状发育,在上部石英大脉两侧,局部亦见有云英岩线脉产出;c)黄玉化产出空间与云英岩化范围基本相同,云英岩化强度大的地段黄玉化一般也强。
(2)近矿围岩蚀变在空间上存在一定的共生现象:常见的有云英岩化与硅化、钾长石化、绢英岩化;绿泥石化与黑云母化、碳酸盐化;白云母化与绢云母化、黑云母化等。这种共生关系或则由蚀变分带显示;或则表现为后期成矿阶段的蚀变作用叠加改造早期成矿阶段形成的蚀变岩。
(3)近矿围岩蚀变在时间上具有一定的多阶段特征:晚的成矿阶段产生的蚀变产物,多见交代、穿插或改造早的成矿阶段产生的蚀变产物。例如黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变作用产物,常呈细小脉状或网脉状穿插于硅化、云英岩化、钾长石化、白云母化等蚀变作用产物,也常见绿泥石交代白云母或黑云母等。
(4)近矿围岩蚀变类型与蚀变原岩岩性存在因果联系:如长石石英砂岩中多发育云英岩化、钾长石化及绢英岩化等;泥质或粉砂质原岩中云母化、绿泥石化、碳酸盐化等均有产出;硅质岩中多见绢英岩化、硅化等。
4、找矿方向总结
(1)从区域寻找新的矿田或大规模矿床的角度,当选择区内多旋回构造-岩浆演化发育的成矿带或成矿区,其中多期次的深大断裂复合区及大规模隐伏燕山期花岗岩产出地的耦合带是找矿的重点靶区,区域遥感、大范围物化探扫面等工作方法是主要找矿手段;
(2)从矿区寻找新矿体的角度,一方面通过地表填图发现出露的呈组群产出的石英线脉或细脉,另一方面可通过大比例尺深穿透的物化探作业等综合的地质手段揭示地下隐伏花岗岩体(尤其是隐伏岩株的顶凸起部)及有利于控矿、储矿的次级小断裂,最终通过钻探工程圈定新矿体;
(3)实际工作中,利用“五层楼+地下室”模型,主要矿物组分和近矿围岩蚀变分布特征等系统成熟的地质规律和理论,对新发现或已有工程揭露但尚未充分控制的矿(化)体形成综合预判,最终达到以合理工程量控制完整矿体的目的。
[1]邹欣,2006.江西淘锡坑钨矿地球化学特征及成因研究.
[2]钟骏泰,2002.赣南区域地质构造特征与地震分布关系研究.华南地震,22(4):45-53.
[3]李诗斌,曾载淋,2006.赣南地区成矿地质条件分析及其钨矿找矿的指导意义.东华理工学院学报,增刊:28-37.
[4]徐敏林,冯卫东,张凤荣,等,2006.崇义淘锡坑钨矿成矿地质特征.资源调查与环境,27(2):159-163.
[5]柳志青,1980.脉状钨矿床成矿预测理论.北京:科学出版社.