广东棉土窝钨矿深部探矿方向探讨

谭章文

（韶关棉土窝矿业有限公司，广东 南雄 512423）

棉土窝钨矿位于广东省南雄市之南，该矿发现于1918年，之后一直有小规模民采，1959年收归国有。20世纪50年代末至70年代，地质队伍曾3次对该矿区进行勘查，累计探明钨资源储量近万t，经过50多年的开采，目前保有储量仅能维持5年左右，属资源危机矿山。近年深入开展矿床成矿规律和以往探矿经验等分析研究，认为该矿区西南部的深部有寻找隐伏矿脉的潜力，并指出深部找矿方向。

1 区域地质背景

该区地处赣、湘、桂地台向斜的南东边缘，赣南坳陷盆地的南西端，南雄红色盆地的东南边缘过渡带上。

区域地层以寒武纪八村群浅变质岩系为基底，盖层有中下泥盆纪桂头群和上白垩纪南雄群。构造以北东东向褶皱、断裂为特征。岩浆活动强烈，燕山期花岗岩出露面积约占本区面积的60％。

该区发育的花岗岩属燕山早期第二和第三阶段的产物，以中粒黑云母花岗岩和斑状黑云母花岗岩为主（图1）。

区内产出棉土窝、青嶂山、目龙梗、亚姐寨等石英脉型黑钨矿，均赋存于花岗岩中，以棉土窝钨矿规模最大。

2 矿区地质

棉土窝钨矿位于黄土仑断裂的南东侧，矿区大面积出露燕山期花岗岩，寒武系变质岩仅在矿区的北西及南西边部零星分布。

图1 棉土窝钨矿区域地质简图

2.1 构造

矿区发育北西（F10、F11）、北东（F4）及南北向（F3）3组断层，对矿脉有错动，错距在1～4m之间。裂隙以北东走向为主，与区域构造断裂方向一致，控制棉南、棉北矿化带及三叉水矿化带的产出。

控矿裂隙为张剪复合裂隙，剪力以主张力为辅，裂隙面整齐平滑，并常具明显的弧形擦痕，矿石多具有角砾状构造，裂隙的延展不因岩性不同而改变。

2.2 岩浆岩

花岗岩出露面积占矿区90％以上，燕山期斑状黑云母花岗岩和中粒黑云母花岗岩分布最广，次为细粒二云母花岗岩，另有辉绿岩脉、闪长玢岩、长英岩脉、石英斑岩等岩脉产出（见图2）。

图2 棉土窝钨矿矿区地质简图

斑状黑云母花岗岩出露于矿区西部，属燕山早期第二阶段的产物，呈不规则岩枝侵入寒武系变质岩中，捕虏大量同源包体，被后期中粒黑云母花岗岩及细粒二云母花岗岩贯穿。岩石中长石斑晶多具有良好的自形板状晶体，岩浆黏度较大，冷却亦较迅速。斑晶和包体大多呈北北西—南南东定向排列，具明显的流线及流面构造，据此推断岩浆流动方向为北西至南东，在佛凹顶附近受到变质岩的阻碍，改变方向向南流动。

中粒黑云母花岗岩分布面积最广，见于本区的东部及南部，岩体侵入时间稍晚于斑状黑云母花岗岩，属燕山早期第三阶段的产物。岩体流线亦为北西—南东方向，与斑状黑云母花岗岩流线略呈斜交，推断岩体从北西向南东侵入，顺已冷凝的斑状黑云母花岗岩接触面流动。从剖面上看，中粒黑云母花岗岩向西倾伏到斑状黑云母花岗岩之下，两期花岗岩的接触带走向近南北、倾向西，构成棉土窝矿区棉南棉北区段最重要的控矿构造。

细粒二云母花岗岩呈小岩株或岩脉贯穿于斑状黑云母花岗岩和中粒黑云母花岗岩中，在矿区中部零星分布，占全区面积1％，主要成分钾长石、斜长石、石英、白云母和黑云母，含黄铁矿、石榴石等副矿物。

岩石化学成分（表1）显示，矿区花岗岩向酸度和碱性增大、基性组分降低方向演化，成矿组分向演化晚期聚集，细粒二云母花岗岩副矿物丰富，人工重砂黑钨矿含量达10.8g/t（表2）［1］。

3 矿床特征

棉土窝矿区钨矿化面积2.54km2，由棉南棉北、三叉水、木头坑3个矿化带组成，以矿区南面的棉南棉北矿化带规模最大，其次为三叉水矿化带，木头坑细脉带规模较小。矿区3组矿脉总体走向为北东，倾向南东，倾角基本在80°以上，呈雁列式分布（见图2）。

3.1 矿脉特征

表1 棉土窝钨矿区岩体岩石化学成分 ％

表2 棉土窝钨矿区岩体人工重砂分析结果 g/t

棉南棉北矿化带产于斑状黑云母花岗岩与中粒黑云母花岗岩接触带向西凸出地段，容矿构造为剪张复合裂隙，矿脉延长延深大，最长的矿脉达1300m，探明资源储量占全区85％以上。三叉水矿化带产于中粒黑云母花岗岩中，容矿构造为剪张复合裂隙，矿脉规模较大，矿脉最长达400m，探明资源储量占全区10％左右。木头坑矿化带产于斑状黑云母花岗岩中，以细脉带为主，控矿构造为张性裂隙，矿脉延长和延深都较小，基本无工业价值。

棉南棉北矿化带主矿脉V5跨斑状黑云母花岗岩与中粒黑云母花岗岩接触带，走向北东42°，倾向南东，倾角85°，走向长1 300m，延深达500m，脉幅平均宽0.7m，平均品位WO31.17％。水平方向看，中部为完整大脉，两端逐渐变小，接近末端则分成树枝状及马尾状细脉。在垂直方向，上部为稀散细脉，脉旁常有少量石英-云母线，中部为大脉，深部逐渐变小且矿化减弱。矿脉局部形态较为复杂，有分枝复合、尖灭再现和膨缩弯曲等现象。就整体而言，脉带垂向上具“五层楼”式变化特征［2］。

3.2 矿石特征

矿石类型为石英-黑钨矿矿石。根据共生矿物组合的不同，矿脉上部可划分为石英-黑钨、黄铜矿矿石，矿脉下部可划分为石英-黑钨、辉铋、辉钼矿矿石。

矿石的构造以块状构造为主，其他尚有放射状构造、晶洞构造、对称条带状构造、浸染状构造等。

矿石的结构有自形晶粒结构、半自形晶粒结构、文象结构、熔蚀交代结构。

3.3 围岩蚀变

矿脉近矿围岩蚀变以云英岩化为主，云英岩化多发育在石英脉的两侧，有时还生成云英岩脉，在石英脉尖灭部位，云英岩化最强烈。其次有硅化、绿泥石化、绢云母化、钾长石化等。

3.4 成矿阶段及矿物生成顺序

（1）伟晶岩阶段。伟晶岩主要呈透镜状产出，部分呈脉状，有递变为长石、石英脉现象，与围岩的界线明显。伟晶岩由块状的石英、长石、云母等组成，石英常成完整的巨大晶体（5～15cm），偶见黑钨矿、辉钼矿、绿柱石等矿物分布。

（2）石英黑钨矿阶段（气化高温热液期）。为黑钨矿的主要生成时期，常见白云母、黄玉、绿柱石、萤石、辉钼矿、锡石等高温矿物与黑钨矿紧密共生，本阶段的晚期有黄铜矿、黄铁矿等硫化物充填在矿脉的中心。

（3）石英硫化物阶段（中温热液期）。此阶段沉淀的主要矿物有黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、萤石、辉铋矿、绿泥石等，常赋存在石英脉的空隙及成矿期所产生的破碎带中，成脉状切割高温石英脉，或在高温石英脉的空隙及成矿期分布，熔蚀交代前期生成的矿物。在该期形成的硫化物中，见有自形程度良好的黑钨矿分布。

（4）碳酸盐阶段（低温热液期）。主要矿物有方解石和其变种方解石，此外还有少量的绢云母、白钨矿。

3.5 矿床成因

本区钨矿化富集与燕山期花岗岩侵入演化关系密切。从斑状黑云母花岗岩到中、细粒黑云母花岗岩，花岗岩浆酸度和碱性增高，岩浆结晶过程中，P、F、H2O等挥发分与岩浆分离，成矿物质不断聚集，形成含钨气液，由深部沿接触带上升。与此同时，随着岩浆的冷凝收缩，在其顶面产生垂直流面方向的北东向横节理，而横节理又与区域构造应力场耦合，在构造应力作用下，横节理由接触带向外追踪扩张，加深扩大，成为岩浆期后气液良好的运移沉淀空间。矿床成因应属岩浆期后高温热液裂隙充填型钨矿床。

4 深部探矿方向

4.1 矿脉分布规律

棉南棉北矿带的工业矿脉受斑状黑云母花岗岩与中粒黑云母花岗岩的接触带控制，矿区近85％的资源储量产于接触带上。

在平面上，矿脉垂直接触带走向呈雁列式排列（图2）。在垂向上，从北东到南西，矿脉出露标高随接触面倾伏逐步降低，主矿脉V5露头高程为近700m，往西南侧列的V28隐伏矿脉顶面高程为435m左右。

脉带上部为稀散细脉，中部为大脉，深部逐渐变小且矿化减弱，垂向变化特征符合南岭成矿带脉钨矿床“五层楼”垂向分带模式。

图3是矿区主矿脉V5垂直纵投影图，矿区12个中段坑道工程准确圈定了矿脉侧伏方向。显然，矿体侧伏方向受斑状黑云母花岗岩与中粒黑云母花岗岩接触面控制，沿接触面往西南延深方向仍有找矿潜力。

4.2 深部探矿方向

遵循斑状黑云母花岗岩与中粒黑云母花岗岩接触带控矿规律和脉钨矿床“五层楼”垂向分带模式，并结合矿区探采工作程度，根据矿化线索和找矿条件提出深部探矿方向。

棉土窝矿区经过两期地质勘查和矿山近50年采掘探矿，地质勘查探矿工程控制海拔标高300～100m，矿山采掘工程最低中段为140m标高。

棉南棉北矿带南西段地表发现一组细脉带，按“五层楼”规律，在其深部300m标高以下极有可能找到有工业价值的隐伏矿脉，矿山地探找出V28矿脉就是成功范例。同时，在140中段及以下沿斑状黑云母花岗岩与中粒黑云母花岗岩接触面控制矿脉侧伏方向向西南延深探矿（213勘探线西南），可取得良好探矿效果［3］。

图3 V5垂直纵投影与两期花岗岩接触带关系示意图

综上所述，在棉南棉北矿带南西段，沿斑状黑云母花岗岩与中粒黑云母花岗岩接触带追索探矿，在300m标高以下深部极有可能寻找到有工业价值的隐伏矿脉。

［1］徐克勤.华南不同时代花岗岩类及其与成矿关系研究［R］.南京：南京大学地质系，1965.

［2］付建民，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，2008，32（1）：57-62.

［3］柳志青.脉钨矿床成矿预测理论［M］.北京：科学出版社，1980.