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對江西某地區鎢礦地質特征及找礦方向的研究

2022-01-01 12:57曾凡富
中國金屬通報 2021年18期
關鍵詞:鎢礦花崗巖石英

曾凡富

(江西蕩坪鎢業有限公司,江西 大余 341500)

有色金屬礦產的勘察探測有別與其他的礦體資源,其勘察探測的發掘和開拓難度差異性較大。深受地形地貌影響,而屬于國家戰略資源的鎢礦其重要作用不可忽視。而中國境內的鎢礦儲量江西省豐度位居第二,而多處的贛南地區礦產豐度高,品質好。根據對礦產資源的調查數據來看,江西境內共有9個商業大型鎢礦。其開發年限長,開發方式成熟,但當前隨著開發周期不斷延伸,礦山開發深度也在不斷加大、采空區體積增大。地質層面的礦山地層壓力情況突出、礦渣回收難度大、地下水破壞異常延伸破碎帶污染、地表塌陷和永久性應力地貌損傷等矛盾日益突出,因此,如何進行科學找礦方式評價。

1 研究所在礦床地質特征

(1)石英質砂巖:是本區重要地層、灰黑色,組織密度大且堅硬,礦物元素:石英55%~60%,絹云母為10%~20%,綠泥石占10%~15%,螢石2~5螢石7%,其它少量,近花崗巖接觸處,常被蝕變為矽化砂巖、矽化絹云母砂巖、綠泥石絹云母砂巖,蝕變范圍一般不大。

(2)板巖:灰色至灰綠色,呈薄層狀夾于厚層石英質砂巖中,礦物成分為泥質及砂質。在接觸帶附近常被矽化。

(3)千枚巖:暗綠色至黑色,崩解后呈灰色,褐色及赭色,具千枚構造。呈薄層狀間夾在石英砂巖中,構成礦物有泥質、絹云母及少量石英,近花崗巖處被矽化。

地質構造。九龍腦礦區(西段)大地構造位置處于南嶺東西構造帶東段,與北東及北北東構造帶帶銜接的地段,介于池江、鉛廠兩坳陷盆地之間的西華山-楊楣寺隆起區,具體位于木梓園-棕樹坑復向斜的南端、西華山復式巖體北東延展部位。礦床位于西華山復式花崗巖株北緣的巖體內,礦床屬汽化-高溫熱液充填的石英大脈型黑鎢礦山。

巖漿巖。區內出露巖漿巖較廣泛,主要是燕山早期第一至第三階段侵入的酸性巖體。初始階段,巖體經歷了廣泛的侵入和交替作用。除圍巖發育和熱變化外,混合化巖體基層強度大,形成大型基巖。第二階段巖體主要以巖石變形和巖石結核的形式引入第一階段巖體,部分巖體以巖石變形和巖石結核的形式侵入古生界地層。自變質作用和熱液蝕變作用強烈。第三階段以巖石和巖瘤為主,廣泛分布于早期巖體或古生界地層,其中以中細粒斑巖黑云母花崗巖為主,以擬態化和鉀長石為主。

本區發育著原生云英巖石英細脈帶型黑鎢礦床、石英大脈型黑鎢礦床及次生沖積的坡積砂鎢礦床三種不同類型的黑鎢礦床。

礦床特征。礦區云英巖石英細脈帶型鎢礦分布在礦區西部,出露標高800m~1000m。云英巖石英細脈帶礦化面積0.164Km2,石英脈大多數品位低,礦化淺,除少數幾條外,一般不具工業意義。礦床則以Ⅰ號礦帶規模最大,含富礦,為礦區主要工業礦體。

2 礦體特征。

(1)云英巖細脈帶規模、形態及其產狀。產狀及規模,本區云英巖細脈帶為一個大礦帶,由6個礦體組成,分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。各礦體大致平行排列,帶的間距3m~20m不等,一般5m~10m左右。走向70°左右,傾向南,傾角50°~70°,從南往北有逐漸變陡趨勢。Ⅰ號脈規模最大,含礦性較好,為主要工業礦帶。

(2)結構及形態特征。云英巖石英細脈帶礦體是由各種不同類型的細脈及蝕變圍巖組成的。根據礦物組合,脈石的結構、構造、圍巖蝕變及礦脈的穿插關系,組成石英細脈帶脈按形成順序可分為:含長石石英脈;鎢鈹石英脈;煙灰色石英脈;乳白色石英脈;堿性長石脈;綠泥石脈;層解石脈。

含長石石英脈、鎢鈹石英脈、煙灰色石英脈、乳白色石英脈與該區黑鎢礦成礦關系密切。含長石石英脈為塊狀構造,似花崗偉晶結構,脈旁蝕變為弱云英巖化;鎢鈹石英脈呈致密塊狀構造,強油脂光澤,礦物組合為黑鎢礦,綠柱石、輝鉬礦、螢石、白云等,圍巖多具強烈云英化。煙灰色石英脈呈致密塊狀構造,僅見黑鎢礦,圍巖具硅化。乳白色石英脈有致密塊狀構造、角礫狀、晶洞狀,糖粒狀結構,見少量黑鎢礦及黃銅礦,蝕變以硅化為主。

各種脈組脈寬一般為1cm~20cm,通常為1cm~2cm,單條細脈長近10m,僅乳白色石英脈呈透鏡狀,寬度至十余米,長、深可達數十米。延長可達到一百多米左右。細脈帶以鎢鈹石英脈分布最廣,亦較發育。

Ⅰ號云英巖石英細脈帶礦化特征及富集規律。本帶礦產物質的組成元素較為單一,主要是黑鎢礦產資源,其他類型的礦產資源并不常見。黑鎢礦產資源大多存在于礦帶的中間部分,黃銅礦硫化物則普遍散布在該礦帶的南部邊緣區域。沿厚度方向,自西向東黑鎢礦化下限標高為500m~810m,由東向西逐漸降低。黑鎢礦的礦化強度沿走向的變化,主要富集于中部14~18線,品位較富,礦帶厚度也大,垂直礦帶由南向北延伸,即花崗巖的礦化從接觸面開始逐漸減少,黑鎢礦化主要分布在內接觸帶20m~30m范圍內。

3 不同成因類型鎢礦床地質特征

(1)西華山礦床。該階段特征顯著、代表明顯。能表征江西鎢礦的典型探礦特征,具有標志涵蓋性,這個時代的成礦特征主要凸顯儲量豐富的黑鎢礦,具體地質時期可以定位至燕山晚期。巖性方面,由于區域地質作用導致的構造帶復合斷隆區位于南嶺附近構造段東段。因此,納入礦產資源核算的含礦地層為寒武系小變質巖,主要為黑云母花崗巖、斑巖細粒黑云母花崗巖、花崗斑巖等典型礦石巖性。礦體特征從上到下空間外可分為細脈、細脈和根區,但由于歷史地質時期地下水的侵蝕,在主礦脈中形成了云石化、硅化、黃土化和黑色地層包裹體,云母等礦物質。

(2)香爐山鎢礦床。所研的典型九龍腦礦床在地質歷史時期的黑云母二長花崗巖基體巖石被蝕變后,由于變質作用最終導致了卡巖型的鎢礦產生。而中寒武世楊柳崗組,晚寒晚寒武世華嚴寺組以及西陽山組灰巖建造等地層的礦物含量最多,形態方面鎢礦體主要凸顯出透鏡狀形態,較為活躍的地下水會蝕變出螢石化以及高嶺土化等特征。

(3)九龍腦鎢礦床。該階段因為地質應力特征,其礦物巖石中破碎較多,礦物類型大多為黑云母花崗巖,含礦成藏環境通常為斷裂帶及斷裂帶的復合帶之間。以多維導向的寒武系淺變質巖成礦形成的巖漿巖在高溫高壓下以細粒斑狀和多重礦物結合夾雜形式的黑云母花崗巖為主,而具體可以形成云英巖化,鉀長石化,以及硅化和絹云母化等地下水蝕變特征。最終形成了以云英巖型為主的鎢礦床。

(4)大湖塘鎢礦床。該地區地質環境較為平和,地質應力有所變化,在緩慢抬升的前提下形成了似斑狀白云母花崗巖、花崗斑巖為代表的基巖,因為礦產構型在陸塊九嶺推覆隆起地段,位于武寧~蓮花~伸展構造復合區,主要的地層為中元古代雙橋山群火山巖,蝕變為硅化、云英巖化以及碳酸鹽化等,該鎢礦床是由巖體及石英脈進行復合完成。

4 鎢礦床空間與時間的分布規律

在江西南部,燕山花崗巖巖漿侵入活動較強,鎢礦化集中在燕山早期,形成了大量多金屬鎢礦床,燕山早期也呈現弱到強、弱到強的演化趨勢。削弱贛南鎢礦床形成研究成果較早。在1980 年代以前的研究報告和一些鎢礦床的早期地質報告中,相當一部分的礦床使用了K-Ar 白云母和其他測試方法來確定礦化。年齡。近年來,贛南鎢礦同位素年代學研究取得顯著進展。最新的Re-Os和Ar-Ar云母輝鉬礦方法已被一些地質學院和研究機構的專家學者利用,贛南鎢礦成礦時代新研究嗎,這些新方法測試精度高,鎢礦量大,新時代的研究數據已經發表。研究表明,贛南鎢礦的成礦年齡為145Ma~160 Ma,在短時間內具有“爆炸性”成礦特征,與燕山早期的第二、第三階段有關。燕山早期,大量花崗巖巖漿沿贛南斷裂侵入,形成巖基、巖體變形、巖支和巖瘤發育。早期的燕山二期伴隨著大量鎢(錫、鉬、鉍、鉛、鋅)(點)礦床的出現。礦床的形成時間通常在成巖作用之后,持續時間更長。第二階段是該區鎢礦化的高峰期,不僅礦床數量多、分布廣、分布廣,伴生礦物多,成礦程度高。礦化類型以W為主,伴生元素有Sn、Mo、Bi、Ta、Nb、Be等,礦化類型多,形成不同類型的礦床。矽卡巖型多金屬鎢礦床形成時間早于石英脈礦床,其次是斷裂帶和熔塊型鎢礦床。石英脈型成礦時間長,發生過第二、第三階段,但均形成于同一成巖系統和成礦系統。燕山早期第三階段以鉛鋅礦化為主,鎢銅礦化為輔。

5 贛南區域地質概括及典型鎢礦床地質特征

具有代表性的典型區域礦產特征是具有規律性的。選擇典型存款的原則是:一是根據存款類型,在每種類型中選擇一個或多個存款作為典型存款;另一個是具有高度礦物地質的礦床。并且研究工作至少需要一定的成礦試驗數據;三是在地質開發程度較低的地區,可以選擇已被礦產勘查項目控制、達到一定規模、有基礎地質資料的礦床。按照選擇典型礦床的原則,本次研究選擇戴玉縣西華山鎢礦床為典型巖漿熱液石英型鎢礦床,選擇分宜縣下桐嶺鎢礦床為典型巖體型鎢礦床。礦床發育中,大湖塘礦床、鎢礦床為典型礦床,武寧縣鎢礦床為典型的石英復合鎢礦床,都昌縣楊楚林鎢鉬礦床為典型的斑巖鎢礦床,修水縣香爐山鎢礦床和策則治追赤鎢礦床、鎢銅礦床為典型的斑巖鎢礦床。

6 江西某地區鎢礦礦床找礦標志及找礦方向

根據礦化地質條件、礦區勘探開采程度及找礦信息分析,提出礦區未來找礦方向。①礦區中北部群深部礦床找礦。過去,地質勘探工作的程度較低。歷年共鉆28口井,其中中組21口,北組4口。1個穿孔(CK4')。190 m高程出露一組寬24 m、0.108%WO3、脈石厚度3.60 m、0.788%WO3的窄脈。根據上坪礦區“五層”垂直分區模型,345m和195m的高程仍處于礦脈帶與“五層”礦脈帶之間。有脈帶、大脈帶、滲漏區。從現有資料來看,礦脈延伸較深,礦區深部有進一步勘探的空間。②礦區南組井3口,找礦效果不理想。對資料的詳細分析表明,南組和中組被NW斷層交叉。中組礦脈被斷層切割。礦脈可從南部地區向南移動。南組建的3口井都在北區,所以礦區南組在南區有很大的找礦空間

7 結語

江西鎢礦作為國家戰略儲備和經濟現代化支撐的主要有色金屬礦藏,其綜合學術研究價值與區域帶動價值具有共創互繞的優勢。而根據江西省鎢礦床的主要成因類型,重塑江西鎢礦床地質特征,以勘探基礎理論為支撐,根據西華山礦床、香爐山鎢礦床、大湖塘冰片礦床和鎢礦床的各種特征,最新勘探潛力評估方法的技術總結與回顧。本文通過對九龍腦鎢礦區發育特點進行重新梳理。為同行提供了參考性意見。

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