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江西省遂川县南峰嶂地区矿山地质特征

2019-02-09卢先锋

世界有色金属 2019年22期
关键词:白钨矿黄铜矿钨矿

卢先锋

(江西省地质调查研究院,江西 南昌 330030)

钨是一种耐热金属,钨精矿用于生产金属钨、碳化钨钨合金及钨的其他化合物,广泛用于电力、电子、石油、化工及军事等领域。金属钨是电器、电子工业的重要材料;碳化钨做硬质合金,一般用于制造高速钻头、高速切削工具等。钨与铬、铁、钴、铜、银等金属组成合金,用途非常广泛。现如今,钨的用途还在不断扩大,特别是尖端工业中。中国是世界钨矿资源最丰富的国家。以白钨矿为主,其次为黑钨矿,还有部分为混合钨矿。

钨矿产地主要集中在湖南(柿竹园)、江西(赣南等)和河南(栾川)等地。据预测,中国未查明的钨矿资源潜力在数百万吨以上。本区矿产以钨锡为主,是赣南钨锡多金属矿的主要产地之一[1]。

1 区域地质背景

本区大地构造属华夏板块东南造山带之赣南隆起带的罗霄~诸广隆起,地处华南褶皱系赣中南褶隆赣西南的中西部,以洋溪~三家村北东向断裂为界(该断裂属万安~汝城深大断裂的分支断裂)。西北属井冈山~陈山隆褶断束,东南属大湖山-芙蓉山隆断束[2]。受多期构造运动影响,岩浆活动频繁,褶皱、断裂构造发育,成矿条件较为有利,是著名的南岭成矿带的重要组成部分。本文主要介绍南峰嶂地区钨矿的矿山地质特征。

2 矿区地质及矿体特征

2.1 矿区地质特征

矿区出露地层主要为寒武系,泥盆系,局部沿沟谷出露第四系。寒武系水石组上段(∈4s3):岩性为灰、灰绿色厚-块状变余细粒长石石英砂岩、绢云母板岩夹条带状板岩,上部夹灰岩透镜体[3]。泥盆系云山组(D2y):含砾石英杂砂岩~含铁石英砂质砾岩~含砾石英粗砂岩-含铁石英砂砾岩,夹薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩。第四系(Qhl):为耕植土和坡积层组成。坡积层主要为亚砂土和砾石,砾石成份有板岩、角岩、花岗岩、石英脉等。矿区构造分为褶皱、断裂、容矿裂隙三种。矿区西部的石东曹一带发育一个背斜,称为石东曹背斜。断裂构造主要有北东-北东东向断裂为主,主要有上村、桐子背断裂。容矿裂隙有三组方向:1、走向70°~85°,倾向南南东(少数北北西),倾角60°~80°,表现为张性结构面特点。2、走向30°~40°,倾向南偏东(少数北偏西),倾角65°~75°,具张扭性结构面特点。3、走向290°~300°,倾向北偏东和南偏西,倾角75°~80°,具压扭性结构面特点。矿区岩浆岩出露面积约占全区的三分之二。主要为加里东晚期南屏山、河口岩体、燕山早期观前岩体;少量燕山晚期岩浆岩。

2.2 矿体特征

矿区已发现石英脉型钨多金属矿(化)体29条,矿(化)体或矿化带分布于矿区南西部(石东曹)、东部(柯树窝)和北西部(扇子坑)燕山期花岗岩体、水石组变质砂岩的近东西向裂隙中,成组出现;主要为石英脉-云英岩型及矽卡岩型。全区共发现石英脉型钨多金属矿(脉)体26条,以南西部石东曹的钨矿品位高,矿脉厚度较大,铜、锌等伴生组份含量较高为特征[4]。矿脉主要呈近东西向展布,产状近于直立,主要向北倾,部分向南倾,在矿区北部有部分矿脉呈北西向或南西西向走向,矿脉幅宽一般0.10m~1.00m,断续或推测延长20m~200m。全区共发现矽卡岩型、云英岩型钨多金属矿(脉)体3条。云英岩型矿(脉)体受控于观前岩体,赋存于二长花岗中,呈云英岩产出。矽卡岩型矿(脉)体受控于观前岩体,赋存于寒武系芙蓉统水石组钙质岩中,呈矽卡岩似层状产出。

2.3 矿石特征

矿区的矿石矿物有21种,脉石矿物有14种。金属矿物有黑钨矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、白钨矿、磁黄铁矿、磁铁矿,少量闪锌矿、锡石、辉铋矿、毒砂,以及次生矿物孔雀石、兰铜矿、褐铁矿等。

脉石矿物有石英、钾长石、萤石、白云母、黑云母、铁锂云母、绿泥石、少量碳酸盐。现将主要矿石矿物的特征描述如下:

(1)黑钨矿。颜色为黑色、褐黑色及褐色,粉末棕褐色,多呈半自形板柱状、竹叶状、楔状及针柱状,也有呈放射状集合体产出。单体长一般2×4—10×25mm,大者可达30mm~40mm,小者在1mm以下,长宽之比为5:1~10:1。黑钨矿颜色的深浅,反射率的强弱,比重的大小均与化学成分有关。一般黑钨矿中FeO高则颜色深,反射率也大;黑钨矿中W03高则比重大。黑钨矿以分布于脉壁的较多,垂直或斜交脉壁产出,分布不均匀,有的呈“砂包”出现,一般在分枝复合、尖灭、弯曲、缩小及夹石处富集。本区黑钨矿以富锰贫铁为特征,Nb、Ta含量也较低。黑钨矿常与锡石、黄铜矿共生,可见及细小脉状黄铜矿穿入黑钨矿晶体之中[5]。

(2)黄铜矿。铜黄色,氧化后呈金黄色或红色。为粒状、致密块状集合体。粒径0.005mm~0.007mm。呈不规则粒状、团块状,局部呈较大块状集合体,多产于含矿石英脉中,云英岩中呈细小零星状较均匀分布,也有呈富脉状产出的。一般云英岩化强烈地段黄铜矿化随之强烈,多与钨共生,与钨矿化正相关。

(3)辉钼矿。呈鳞片或六方板状晶体,多数产于矿脉两边,少数分布于矿脉中间。铅灰色。金属光泽。具油腻感。染手。粒径0.2mm~0.5mm。矿石结构主要为自形粒状结构,它形~半自形结构,其次是熔蚀交代残余结构、碎裂结构。

2.4 矿物共生组合特征

矿物共生组合为:黑钨矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、白钨矿、磁黄铁矿、磁铁矿、石英、钾长石、萤石、白云母、黑云母、绿泥石、碳酸盐。

通过光片鉴定,它们的共生关系可以发现:黑钨矿被白钨矿、黄铁矿、黄铜矿交代穿插;黄铁矿穿插磁黄铁矿和磁铁矿,同时被黄铜矿穿插;辉铋锑铅矿以棱角边插入黄铜矿,而闪锌矿又以自形晶粒嵌入黄铜、黄铁矿中。白钨矿除与黑钨矿共生外,未发现与其他矿物直接共生,但可以推定它早于其他矿物晶出。

因此认为,矿物生成顺序为:石英~黑钨矿~白钨矿~萤石~黄铁矿~黄铜矿~辉铋锑铅矿、闪锌矿~方解石~辉钼矿~绿泥石。

3 结论

本区主要矿产为钨、铜、钼,钨主要以黑钨矿、白钨矿形式存在,铜以黄铜矿形式存在,钼以辉钼矿形式存在。矿石中铜钨钼矿化在走向和倾向上分布不均,多呈“矿包”产出。矿物的共生组合在垂向上可能有一定的分带现象。

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