赣南盘古山钨铋矿床发现扇状成矿现象

方贵聪,王登红,冯佐海,许成,杨植根,申昌健,童启荃,杨明, 孙杰,付伟,康志强,刘希军,陈远荣,杨锋,刘奕志

1)桂林理工大学地球科学学院,广西隐伏金属矿产勘查重点实验室,广西桂林,541004;2)中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037;3)江西盘古山钨业有限公司,江西于都,342311

内容提要:在扇状成矿规律指导下，资源几近枯竭的赣南盘古山钨铋矿床取得新的找矿成果。在矿区南部揭露了两组倾向北的钨铋矿化石英细脉，总脉数达102条，与矿区北部倾向南的已知矿脉相向倾斜，横剖面呈扇状。这一成果对广大钨铋矿找矿工作者具有重要的借鉴意义。

钨是中国、美国、英国、欧盟等国家的战略性关键矿产(毛景文等,2019;王登红,2019)，由于其熔点高、硬度高、密度高、导电性和导热性良好、膨胀系数较小等特性而被广泛应用到硬质合金、电子、化工等领域。钨也是制造枪炮管、火箭喷嘴、穿甲弹、电磁炮等国防器械的必须元素，历史上几次战争期间钨的需求和价格都有大幅提升，因而也被誉为“战争金属之王”。一个多世纪以来钨一直是我国的优势矿产，2020年我国钨矿储量1.90 Mt，年产量69 kt，均居世界首位，分别占世界总储量和年产量的56%和82%(USGS,2021)，近年来还发现了朱溪、大湖塘等世界级超大型钨矿床(毛景文等,2020)。

石英脉型钨矿通常产于花岗岩类岩体与地层的内外接触带，矿体主要呈独立的含矿石英脉产出，成组成带出现。钨矿工作者相继提出了“五层楼”(古菊云,1979)、“五层楼+地下室”(许建祥等,2008;王登红等,2010;Wang Denghong et al.,2020)、“上脉下体”(华仁民等,2015)等找矿模型，有效指导了钨矿的深部找矿勘查。然而，一大批曾为我国革命和经济建设作出突出贡献的著名石英脉型钨矿床，如盘古山、西华山、岿美山、大吉山、漂塘、黄沙等，因长期开采，资源形势极为严峻，部分矿山甚至已经闭坑，迫切需要寻找外围新的钨矿资源。

著名的盘古山钨铋矿床位于江西于都县盘古山镇，与西华山钨矿、大吉山钨矿、岿美山钨矿等齐名，至今已有百余年开采历史，是我国革命和经济建设的“功勋老矿”。百余年来，该矿床主要开采北组、中组和南组3组矿脉，3组矿脉均倾向近南，由北组至南组依次变陡，总体向浅部发散，向深部收敛(Fang Guicong et al.,2018)。本课题组通过广泛调研钨矿床实例，发现尽管江西盘古山、西华山、大吉山、坑尾窝、牛岭、徐山，广西珊瑚，广东瑶岭等绝大多数石英脉型钨矿床的矿脉呈相同或相近的倾向产出，但江西茅坪、东坪、淘锡坑，广西社垌，广东梅子窝等石英脉型钨矿床具有扇状成矿的规律，即在花岗岩体顶部围岩中形成相向倾斜、近于对称的矿脉群，横剖面呈扇状，于是提出在已知矿脉组外围寻找与之相向倾斜的另一矿脉组的找矿新思路(方贵聪等，2021)。在此规律和思路的指导下，2018年至2019年间，课题组对盘古山矿区开展了详细的野外地质调查，在地表发现了两组矿化标志带QV1和QV2(图1)，均倾向近北。

图1 赣南盘古山钨铋矿地质平面图(a)及12号勘探线剖面图(b)Fig.1 Geological map of the Pangushan W—Bi deposit in southern Jiangxi (a)and geological section of its 12# exploration line (b)

QV1出露于矿区已知南组工业矿脉以南约300 m的公路切坡上，12号勘探线南侧，横向宽度约5 m，发育8条细脉，含脉密度0～3条/m，单脉厚度0.2～0.6 cm，总体产状12°∠75°，脉体风化较为严重，残余矿物组合主要为石英和褐铁矿，石英呈晶簇状或梳状，由脉壁向脉中心生长，褐铁矿呈蜂窝状或骨架状。QV2位于QV1以南约300 m的公路切坡上，横向宽度约80 m，总脉数超过160条，含脉密度一般2～10条/m，最大可达35条/m，单脉厚度一般为0.2～0.8 cm，少数达2.5 cm，倾向14°～20°，倾角60°～70°，大部分脉体已风化成松散土状，个别较厚的脉体保存较完整，主要矿物组合为石英，局部可见少量黑钨矿、辉钼矿和白云母(方贵聪等,2019)。

课题组对两组矿化标志带开展细致研究后，结合扇状成矿的规律(方贵聪等,2021;Fang Guicong et al.,2021)及“五层楼+地下室”找矿模型(王登红等,2010;陈郑辉等,2013)，预测矿区南部极可能发育另外3组倾向北的矿脉(图2 的QV1、QV2、QV3)，与已知3组矿脉相向倾斜，且3组南倾矿脉与3组北倾矿脉之间的燕山早期花岗岩突(岩体年龄为161.7 Ma，方贵聪等,2014)还可能形成面状的蚀变花岗岩型钨矿体(图2的GO)。经多次交流和研讨后，江西盘古山钨业有限公司最终选择了巷道掘进的方式进行验证，即于12号勘探线的335中段，由已有穿脉继续向南以195°方位掘进650 m(图2)。

图2 赣南盘古山钨铋矿床12号勘探线巷道施工位置剖面示意图Fig.2 Diagrammatic cross-section of tunnel driving in 12# exploration line,Pangushan W—Bi deposit,southern Jiangxi

截至投稿，验证巷道已掘进436 m，目前揭露矿化细脉共计102条，脉宽0.3～1 cm，富含白钨矿和黑钨矿(图3)，除个别外均倾向北，与已知矿脉相向倾斜(李平,2021)。矿化石英细脉主要集中在进尺210～300 m和410～436 m两个区间内，其中前者细脉数34条，脉密度最大可达4条/m，总体产状15°∠69°；后者细脉数达68条，脉密度最大可达7条/m，产状5°∠64°。经空间几何分析，这两组矿化石英细脉分别对应地表的两个脉组QV1和QV2。总体来看，矿床横剖面已显示出较明显的扇状成矿特征，验证巷道继续掘进有望再揭露第三个脉组QV3(图2)。

图3 赣南盘古山钨铋矿验证巷道进尺210 m处白光(a)和紫外灯光(b)下的白钨矿化石英细脉Fig.3 Scheelite-bearing quartz veinlet under white light (a)and UV-light (b)at 210 m footage of the driving tunnel,Pangushan W—Bi deposit,southern Jiangxi

根据石英脉型钨矿的垂向矿化分带规律，这些细脉向深部极可能变为经济价值显著的钨矿脉，相信随着验证工作的逐步开展，矿山有望取得更大找矿突破。

石英脉型钨矿床是我国开采历史最久、数量最多的钨矿床类型，这一找矿成果不仅为我国广大钨矿工作者提供了很好的借鉴，也表明了石英脉型钨矿床扇状成矿的规律对于找矿预测及钻孔、巷道工程部署均具有重要指导意义。扇状成矿可能是花岗岩浆主动上侵动力、区域水平构造应力、岩层自身重力等联合作用造成的(方贵聪等,2021)，课题组将继续对扇状成矿现象开展详细的矿田构造解析及典型矿床研究，更好地服务钨矿勘查。

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