粤北石人嶂钨矿矿化分带特征及其成因

江晓龙，孔凡乾，韦龙明

(1. 桂林理工大学 地球科学学院，广西 桂林 541000； 2. 吉林省区域地质矿产调查所，吉林 长春 130000)



粤北石人嶂钨矿矿化分带特征及其成因

江晓龙1，孔凡乾2，韦龙明1

(1. 桂林理工大学 地球科学学院，广西 桂林 541000； 2. 吉林省区域地质矿产调查所，吉林 长春 130000)

从矿体形态在空间上的分布、矿脉品位与含脉率以及含脉密度在垂向、水平方向上的变化规律、矿物的组合以及在空间上的分布特征、矿脉形态与钨矿化的关系等方面探讨了矿化的分带形式。研究发现，在垂向上的的分带特征要比水平方向上明显，矿物组合严格按照硅酸盐—氧化物—硫化物—硫酸盐—碳酸盐的变化趋势逐步演化；高温矿物多聚集于矿床中上部，低温矿物位于下部，构成逆向分带。

钨矿;矿化分带;矿化模式

1 地质背景

矿区位于粤北山字形构造内弧，区内燕山期岩浆活动强烈。按时间先后可划分为3期：第1期以贵东岩体、九峰岩体为主，形成花岗岩岩基，主要岩性为二长花岗岩；第2期花岗岩以岩株状产出，例如河口山岩体、洞口山岩体，主要岩性为黑云母花岗岩和斑岩；第3期岩体呈岩株状，一般位于矿体的底部，如以二长花岗岩—二云母花岗岩为主的石人嶂矿区的隐伏花岗岩，岩体分异演化程度较高，与成矿关系较为比密切。

2 矿脉空间分布规律

2.1矿体的空间展布特征

石人嶂钨矿脉具有“五层楼”分带，通过对已揭露矿体的观测可发现，矿脉数表现为复脉。单脉之间呈现出不同程度的重叠，脉幅多表现出由大至小直到尖灭的特点。由于受到后期构造活动的影响，多数钨矿脉被错断。

在纵剖面上，矿脉呈现不完全对称的扇形分带，大脉带呈封闭冠状位于正中央；薄脉、细脉与线脉带向两侧收敛；尖脉带呈楔形位于大脉的正下方。对于单一矿脉，如14号脉，550 m中段的富矿发育在0 线以西，500 m中段的富矿发育在5 线以西，450 m中段的富矿发育在17 线以西，380 m中段的富矿发育在19 线以西，340 m中段的富矿发育在23线以西。实测显示矿脉具有从北东往南西倾伏的规律，与底部的隐伏花岗岩产状一致[2]。

2.2矿脉的空间变化规律

石人嶂钨矿矿脉形态整体上比较规律，垂向上尤为明显，矿化程度随着矿脉的变化而变。

1) 脉幅及矿化品位的变化

石人嶂钨矿14号矿脉各中段脉幅与品位统计见表1。

表1 石人嶂钨矿14号矿脉各中段脉幅与品位统计

由表1可见：脉幅与品位之间呈正相关，从678至550中段，品位随着脉幅的升高而升高；自550至410中段，品位随着脉幅减小而减小。故推测14号矿脉在垂向上是以细脉带→大脉带→细脉带变化，并向下有较大的延伸。

矿脉在水平方向上也具有相似的规律(见图1)，钨矿的品位变化呈波状起伏，矿化强烈部位集中在204-205线，最高品位出现在200-201线，向两端逐步降低，带宽在200 m线达到最大的，向两端表现出逐步降低的趋势，到206线时仅有3 m左右。可见，在水平方向上，从矿脉中央至两端，矿化由强到弱、脉宽由厚变薄，与垂向上的变化特征基本相同。

图1 1号脉带915中段带宽与品位水平向变化

2) 品位与含脉率、含脉密度的关系

含脉率变化在水平向上较为稳定，约为11%～24%。由图2所示，含脉率与品位间的关系主要有3种：201-207线基本为正相关；207-209线则呈现出负相关；209至217线则没有明显的相关关系。含脉密度与矿脉品位在水平向上呈明显的正相关，与钨矿常富集在大脉旁侧或细脉中的普遍现象一致，含脉度越高，小范围内小脉多而且密集，有利于钨矿富集。

图2 品位、含脉密度与含脉率水平向关系

垂向上含脉密度、品位、含脉率间的关系与水平向上近似，根据实测发现矿脉上部细脉比较发育，脉幅大于0.1 m 的矿脉极少，同时矿带上部总体宽大，促使每个单位内的总脉幅变小，因而含脉率低。在矿脉下部，细脉与主脉汇合成单脉，脉幅变大，每单位的总脉幅相应增加，含脉率增加。

2.3矿物组合及其分带特征

石人嶂钨矿的矿石成分复杂，矿物种类繁多，矿物组合与矿脉的形态分带相对应，矿脉由大至尖灭时，黑钨矿大量富集，矿脉进入花岗岩后逐渐尖灭。矿脉由上至下，矿物组合具有从硅酸盐—氧化物—硫化物—硫酸盐—碳酸盐的总体变化趋势。早期形成的矿物多分布于矿脉的上部，而晚期的硫化物、碳酸盐等则在矿脉的下部富集。黑钨矿整体上富集在矿脉的薄脉—大脉带内。从矿脉的脉壁至中心，也有成矿随温度变化的趋势，矿物从硅酸盐—氧化物—硫化物—硫酸盐—碳酸盐依次晶出。矿床上部聚集高温矿物，下部多低温矿物，呈逆向分带。

3 矿化分带的成因

3.1动力学背景

石人嶂的钨成矿年龄在150～160 Ma[3]，处于华南中生代成矿期[4]。燕山运动早期，区域挤压作用减弱，南岭地区进入伸展—拉张阶段，强过铝质花岗岩大量出现，燕山运动中晚期，进入到后造山阶段，进一步的伸展—减薄导致陆壳重熔型花岗岩开始出现。在拉张背景下，多期次的岩浆侵位带来大量的成矿物质并对先成裂隙进行改造，使矿液流速加快，运移距离更远，早期的岩浆分异后再次侵位上升，导致二次成矿，岩浆的冷凝分异形成不同的金属元素的分带。进入燕山晚期后，区域动力学背景转换为陆内张裂谷[4]，在华南地区形成了以北东向为主的破矿构造系统。矿区内穿切北西向的断裂和矿体的北东向的压性—压扭性断裂，应形成于此时期。

3.2矿化分带的形成过程

在区域构造背景下，富含成矿物质和挥发份的花岗岩浆上侵冷凝、结晶分异，随着温度和压力的降低，岩浆中的挥发分在上部不断聚集[5]，同时挥发份的内压力推动岩浆上侵，形成隐伏花岗岩的岩钟。在成岩成矿的早期阶段，岩浆富含钾、氟等离子，以及以较为稳定的形式存在的钨元素，容易被迁移富集。随着岩浆的结晶分异，大量的金属离子被排出上移，并伴随着部分黑钨矿晶体晶出。中期阶段，随着温度的降低，作为矿化剂的氟离子开始活跃起来，钨元素形成氟的络阴离子，并进行迁移。此外，温度的降低致使钠离子的作用减弱，钾离子的作用加强，钨元素会以钨酸盐的形式迁移，并到达岩钟顶部。晚期，岩浆熔体的上部温度和压力逐渐降低，岩浆作用以气液交代为主。此时岩浆的顶部汇集大量的挥发份，其中包含有氟、硫以及钨、铅、铷等金属元素[6]，大量的钨及其他金属元素则以络合物的形式存在于岩钟的顶部，为外接触带成矿提供矿源。因此岩浆的结晶分异作用是造成石英脉钨矿垂直分带的关键。

4 结 论

1) 在不同的成矿阶段形成的矿脉的形态、矿物组合、元素及其分带，具有各自特点；在成矿作用的晚期阶段，矿物组合或元素除却具有自身特点之外，继承了早期阶段的特点。

2) 矿脉垂向上自上而下、水平上从两端至中央，宽度和含脉密度由大变小，含脉率由低变高，脉幅由薄变厚，从细脉—大脉带—单脉带，矿化由弱到强再到弱。

3) 从矿脉的上部到下部还是从脉壁至矿脉中心，矿物组合都遵循从硅酸盐—氧化物—硫化物—碳酸盐的分带特征。

4) 矿化分带受岩体控制，原始地层与隐伏岩体为成矿提供物质来源。深部的隐伏花岗岩的熔离、侵位以及自上而下成矿温度逐渐降低，是形成石人嶂矿化逆向分带的主要原因。

[1] 汪劲草, 韦龙明, 朱文凤, 等. 南岭钨矿“五层楼模式”的结构与构式—以粤北始兴县梅子窝钨矿为例[J].地质学报, 2008, 82(7): 894-899.

[2] 孔凡乾. 粤北石人嶂脉状钨矿矿化分带规律的研究[D]. 桂林：桂林理工大学, 2016.

[3] 付建明, 李华芹, 屈文俊， 等. 粤北始兴地区石英脉型钨矿成矿时代的确定及其地质意义[J]. 大地构造与成矿学, 2008, 32(1): 57-62.

[4] 华仁民, 陈培荣, 张文兰， 等. 论华南地区中生代3次大规模成矿作用[J]. 矿床地质, 2005, 24(2): 99-103.

[5] 李社宏, 李文铅, 赵凤生, 等. 瑶岭—石人嶂钨矿构造动力特征探讨[J]. 中国钨业, 2008, 23(3): 1-6.

[6] 夏宏远, 梁书艺. 南岭某些钨锡(钽铌)矿床的原生分带及成因系列研究[J]. 矿物岩石, 1986, 6(1): 1-156.

MineralizationZoningCharacteristicsofShirenzhangTungsteninNorthofGuangdong

JIANG Xiaolong1, KONG Fanqian2, WEI Longmin1

(1.CollegeofEarthScience,GuilinUniversityofTechnology,Guilin,Guangxi541000,China; 2.RegionalgeologicalandMineralResearchInstituteofJilinProvince,Changchun,Jilin130000,China)

The zoning forms of mineralization are discussed form the shape change of ore bodies in space, including the rule of ore veins’s grade, veins’s abundance and density, the mineral assemblages and space distribution characteristics. The research shows the characteristic of the vertical direction is more obvious than horizontal direction. The evolution trend of the mineral assemblage is strictly in accordance with the change of silicate-oxide-sulfate-carbonate. High temperature minerals are more concentrated in the top of the deposit. Low temperature mineral is located in down part. These features constitute a reverse zoning.

Tungsten; Mineralization zoning; Mineralization mode

2016-08-21

全国危机矿山接替资源勘查项目(200644089)

江晓龙(1992-)，男，福建福州人，在读硕士研究生，研究方向：构造地质学，手机：15676200487，E-mail：15676200487@163.com；通讯作者：韦龙明(1959-)，男，博士，教授，矿物学、岩石学、矿床学.

TP618.67

：Bdoi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.04.013