对江西某地区钨矿地质特征及找矿方向的研究
2022-01-01曾凡富
曾凡富
(江西荡坪钨业有限公司,江西 大余 341500)
有色金属矿产的勘察探测有别与其他的矿体资源,其勘察探测的发掘和开拓难度差异性较大。深受地形地貌影响,而属于国家战略资源的钨矿其重要作用不可忽视。而中国境内的钨矿储量江西省丰度位居第二,而多处的赣南地区矿产丰度高,品质好。根据对矿产资源的调查数据来看,江西境内共有9个商业大型钨矿。其开发年限长,开发方式成熟,但当前随着开发周期不断延伸,矿山开发深度也在不断加大、采空区体积增大。地质层面的矿山地层压力情况突出、矿渣回收难度大、地下水破坏异常延伸破碎带污染、地表塌陷和永久性应力地貌损伤等矛盾日益突出,因此,如何进行科学找矿方式评价。
1 研究所在矿床地质特征
(1)石英质砂岩:是本区重要地层、灰黑色,组织密度大且坚硬,矿物元素:石英55%~60%,绢云母为10%~20%,绿泥石占10%~15%,萤石2~5萤石7%,其它少量,近花岗岩接触处,常被蚀变为矽化砂岩、矽化绢云母砂岩、绿泥石绢云母砂岩,蚀变范围一般不大。
(2)板岩:灰色至灰绿色,呈薄层状夹于厚层石英质砂岩中,矿物成分为泥质及砂质。在接触带附近常被矽化。
(3)千枚岩:暗绿色至黑色,崩解后呈灰色,褐色及赭色,具千枚构造。呈薄层状间夹在石英砂岩中,构成矿物有泥质、绢云母及少量石英,近花岗岩处被矽化。
地质构造。九龙脑矿区(西段)大地构造位置处于南岭东西构造带东段,与北东及北北东构造带带衔接的地段,介于池江、铅厂两坳陷盆地之间的西华山-杨楣寺隆起区,具体位于木梓园-棕树坑复向斜的南端、西华山复式岩体北东延展部位。矿床位于西华山复式花岗岩株北缘的岩体内,矿床属汽化-高温热液充填的石英大脉型黑钨矿山。
岩浆岩。区内出露岩浆岩较广泛,主要是燕山早期第一至第三阶段侵入的酸性岩体。初始阶段,岩体经历了广泛的侵入和交替作用。除围岩发育和热变化外,混合化岩体基层强度大,形成大型基岩。第二阶段岩体主要以岩石变形和岩石结核的形式引入第一阶段岩体,部分岩体以岩石变形和岩石结核的形式侵入古生界地层。自变质作用和热液蚀变作用强烈。第三阶段以岩石和岩瘤为主,广泛分布于早期岩体或古生界地层,其中以中细粒斑岩黑云母花岗岩为主,以拟态化和钾长石为主。
本区发育着原生云英岩石英细脉带型黑钨矿床、石英大脉型黑钨矿床及次生冲积的坡积砂钨矿床三种不同类型的黑钨矿床。
矿床特征。矿区云英岩石英细脉带型钨矿分布在矿区西部,出露标高800m~1000m。云英岩石英细脉带矿化面积0.164Km2,石英脉大多数品位低,矿化浅,除少数几条外,一般不具工业意义。矿床则以Ⅰ号矿带规模最大,含富矿,为矿区主要工业矿体。
2 矿体特征。
(1)云英岩细脉带规模、形态及其产状。产状及规模,本区云英岩细脉带为一个大矿带,由6个矿体组成,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。各矿体大致平行排列,带的间距3m~20m不等,一般5m~10m左右。走向70°左右,倾向南,倾角50°~70°,从南往北有逐渐变陡趋势。Ⅰ号脉规模最大,含矿性较好,为主要工业矿带。
(2)结构及形态特征。云英岩石英细脉带矿体是由各种不同类型的细脉及蚀变围岩组成的。根据矿物组合,脉石的结构、构造、围岩蚀变及矿脉的穿插关系,组成石英细脉带脉按形成顺序可分为:含长石石英脉;钨铍石英脉;烟灰色石英脉;乳白色石英脉;碱性长石脉;绿泥石脉;层解石脉。
含长石石英脉、钨铍石英脉、烟灰色石英脉、乳白色石英脉与该区黑钨矿成矿关系密切。含长石石英脉为块状构造,似花岗伟晶结构,脉旁蚀变为弱云英岩化;钨铍石英脉呈致密块状构造,强油脂光泽,矿物组合为黑钨矿,绿柱石、辉钼矿、萤石、白云等,围岩多具强烈云英化。烟灰色石英脉呈致密块状构造,仅见黑钨矿,围岩具硅化。乳白色石英脉有致密块状构造、角砾状、晶洞状,糖粒状结构,见少量黑钨矿及黄铜矿,蚀变以硅化为主。
各种脉组脉宽一般为1cm~20cm,通常为1cm~2cm,单条细脉长近10m,仅乳白色石英脉呈透镜状,宽度至十余米,长、深可达数十米。延长可达到一百多米左右。细脉带以钨铍石英脉分布最广,亦较发育。
Ⅰ号云英岩石英细脉带矿化特征及富集规律。本带矿产物质的组成元素较为单一,主要是黑钨矿产资源,其他类型的矿产资源并不常见。黑钨矿产资源大多存在于矿带的中间部分,黄铜矿硫化物则普遍散布在该矿带的南部边缘区域。沿厚度方向,自西向东黑钨矿化下限标高为500m~810m,由东向西逐渐降低。黑钨矿的矿化强度沿走向的变化,主要富集于中部14~18线,品位较富,矿带厚度也大,垂直矿带由南向北延伸,即花岗岩的矿化从接触面开始逐渐减少,黑钨矿化主要分布在内接触带20m~30m范围内。
3 不同成因类型钨矿床地质特征
(1)西华山矿床。该阶段特征显著、代表明显。能表征江西钨矿的典型探矿特征,具有标志涵盖性,这个时代的成矿特征主要凸显储量丰富的黑钨矿,具体地质时期可以定位至燕山晚期。岩性方面,由于区域地质作用导致的构造带复合断隆区位于南岭附近构造段东段。因此,纳入矿产资源核算的含矿地层为寒武系小变质岩,主要为黑云母花岗岩、斑岩细粒黑云母花岗岩、花岗斑岩等典型矿石岩性。矿体特征从上到下空间外可分为细脉、细脉和根区,但由于历史地质时期地下水的侵蚀,在主矿脉中形成了云石化、硅化、黄土化和黑色地层包裹体,云母等矿物质。
(2)香炉山钨矿床。所研的典型九龙脑矿床在地质历史时期的黑云母二长花岗岩基体岩石被蚀变后,由于变质作用最终导致了卡岩型的钨矿产生。而中寒武世杨柳岗组,晚寒晚寒武世华严寺组以及西阳山组灰岩建造等地层的矿物含量最多,形态方面钨矿体主要凸显出透镜状形态,较为活跃的地下水会蚀变出萤石化以及高岭土化等特征。
(3)九龙脑钨矿床。该阶段因为地质应力特征,其矿物岩石中破碎较多,矿物类型大多为黑云母花岗岩,含矿成藏环境通常为断裂带及断裂带的复合带之间。以多维导向的寒武系浅变质岩成矿形成的岩浆岩在高温高压下以细粒斑状和多重矿物结合夹杂形式的黑云母花岗岩为主,而具体可以形成云英岩化,钾长石化,以及硅化和绢云母化等地下水蚀变特征。最终形成了以云英岩型为主的钨矿床。
(4)大湖塘钨矿床。该地区地质环境较为平和,地质应力有所变化,在缓慢抬升的前提下形成了似斑状白云母花岗岩、花岗斑岩为代表的基岩,因为矿产构型在陆块九岭推覆隆起地段,位于武宁~莲花~伸展构造复合区,主要的地层为中元古代双桥山群火山岩,蚀变为硅化、云英岩化以及碳酸盐化等,该钨矿床是由岩体及石英脉进行复合完成。
4 钨矿床空间与时间的分布规律
在江西南部,燕山花岗岩岩浆侵入活动较强,钨矿化集中在燕山早期,形成了大量多金属钨矿床,燕山早期也呈现弱到强、弱到强的演化趋势。削弱赣南钨矿床形成研究成果较早。在1980 年代以前的研究报告和一些钨矿床的早期地质报告中,相当一部分的矿床使用了K-Ar 白云母和其他测试方法来确定矿化。年龄。近年来,赣南钨矿同位素年代学研究取得显着进展。最新的Re-Os和Ar-Ar云母辉钼矿方法已被一些地质学院和研究机构的专家学者利用,赣南钨矿成矿时代新研究吗,这些新方法测试精度高,钨矿量大,新时代的研究数据已经发表。研究表明,赣南钨矿的成矿年龄为145Ma~160 Ma,在短时间内具有“爆炸性”成矿特征,与燕山早期的第二、第三阶段有关。燕山早期,大量花岗岩岩浆沿赣南断裂侵入,形成岩基、岩体变形、岩支和岩瘤发育。早期的燕山二期伴随着大量钨(锡、钼、铋、铅、锌)(点)矿床的出现。矿床的形成时间通常在成岩作用之后,持续时间更长。第二阶段是该区钨矿化的高峰期,不仅矿床数量多、分布广、分布广,伴生矿物多,成矿程度高。矿化类型以W为主,伴生元素有Sn、Mo、Bi、Ta、Nb、Be等,矿化类型多,形成不同类型的矿床。矽卡岩型多金属钨矿床形成时间早于石英脉矿床,其次是断裂带和熔块型钨矿床。石英脉型成矿时间长,发生过第二、第三阶段,但均形成于同一成岩系统和成矿系统。燕山早期第三阶段以铅锌矿化为主,钨铜矿化为辅。
5 赣南区域地质概括及典型钨矿床地质特征
具有代表性的典型区域矿产特征是具有规律性的。选择典型存款的原则是:一是根据存款类型,在每种类型中选择一个或多个存款作为典型存款;另一个是具有高度矿物地质的矿床。并且研究工作至少需要一定的成矿试验数据;三是在地质开发程度较低的地区,可以选择已被矿产勘查项目控制、达到一定规模、有基础地质资料的矿床。按照选择典型矿床的原则,本次研究选择戴玉县西华山钨矿床为典型岩浆热液石英型钨矿床,选择分宜县下桐岭钨矿床为典型岩体型钨矿床。矿床发育中,大湖塘矿床、钨矿床为典型矿床,武宁县钨矿床为典型的石英复合钨矿床,都昌县杨楚林钨钼矿床为典型的斑岩钨矿床,修水县香炉山钨矿床和策则治追赤钨矿床、钨铜矿床为典型的斑岩钨矿床。
6 江西某地区钨矿矿床找矿标志及找矿方向
根据矿化地质条件、矿区勘探开采程度及找矿信息分析,提出矿区未来找矿方向。①矿区中北部群深部矿床找矿。过去,地质勘探工作的程度较低。历年共钻28口井,其中中组21口,北组4口。1个穿孔(CK4')。190 m高程出露一组宽24 m、0.108%WO3、脉石厚度3.60 m、0.788%WO3的窄脉。根据上坪矿区“五层”垂直分区模型,345m和195m的高程仍处于矿脉带与“五层”矿脉带之间。有脉带、大脉带、渗漏区。从现有资料来看,矿脉延伸较深,矿区深部有进一步勘探的空间。②矿区南组井3口,找矿效果不理想。对资料的详细分析表明,南组和中组被NW断层交叉。中组矿脉被断层切割。矿脉可从南部地区向南移动。南组建的3口井都在北区,所以矿区南组在南区有很大的找矿空间
7 结语
江西钨矿作为国家战略储备和经济现代化支撑的主要有色金属矿藏,其综合学术研究价值与区域带动价值具有共创互绕的优势。而根据江西省钨矿床的主要成因类型,重塑江西钨矿床地质特征,以勘探基础理论为支撑,根据西华山矿床、香炉山钨矿床、大湖塘冰片矿床和钨矿床的各种特征,最新勘探潜力评估方法的技术总结与回顾。本文通过对九龙脑钨矿区发育特点进行重新梳理。为同行提供了参考性意见。