艾薛龙 王小兵 李 欣
(江西省地质矿产勘查开发局赣中地质大队 江西南昌 330000)
江西省安前滩钨矿地质特征及其矿床成因探讨
艾薛龙 王小兵 李 欣
(江西省地质矿产勘查开发局赣中地质大队 江西南昌 330000)
安前滩钨矿区地处于都-赣县矿集区,区域位置上处于北北东向于山构造带与东西向崇义-会昌构造带的交汇部位,矿成矿地质条件较好,矿产以钨为主,兼有铋、钼、锡、铜、金、银等,矿化类型形式多样。
地质特征;矿床成因;安前滩
钨广泛应用于航天、原子能、船舶、汽车工业、电气工业、电子工业、化学工业等诸多领域。近年来随着科技水平的飞速发展,钨的用途越来越广,被称为战略金属之一。
目前,我国钨业开发主要是黑钨矿,占全国钨精矿产量的90%以上。由于长期开发,现有储量(WO3)已处于紧缺状况。据中国有色工程设计研究总院有关专家预测,2005年以后我国黑钨储量基本耗尽或所剩不多,资源优势即将消失,形势较为严峻。由于种种原因,使目前国有钨矿的生产能力由占全国总生产能力的2/3下降为1/3。
美国、西欧、中国、日本是主要的钨需求大国,需求总量占全球需求总量的近90%。多年来,各国的年需求量在平稳中增长。近年来随着世界经济的复苏,对钨的需求已开始回升,市场行情看涨。我国既是钨的生产大国,也是钨的需求和供应大国。近5年来我国钨品需求基本平稳,年需求量一直在1~1.1万t左右;权威机构预测我国近几年的年消费量在1.2万t左右。根据近几年的需求状况,预测我国钨的需求结构大概是:硬质合金占62%,炼钢占18%,钨材占9%,化学品占6%,航天、微电子占5%。
我国的钨业资源不久将出现紧张局面,从而全球的钨资源也会出现供给缺口我国钨资源总保有储量1000余万吨,占世界总储量的65~75%左右,产量及出品量也居世界第一位。本文主要通过区域地质特征和矿区地质特征对安前滩钨矿的矿床成因进行探讨。
安前滩钨矿区在区域位置上处于北北东向于山构造带与东西向崇义—会昌构造带的交汇部位。宁都—龙南北东向构造带、堆前—盘古山—上杭北西向构造带通过本区,受其干扰与复合,构造形迹十分复杂,岩浆活动频繁强烈。区域内矿产以钨为主,兼有铋、钼、锡、铜、铅、锌、银等;矿化类型形式多样,已知钨矿床类型有岩体型、石英脉型、矽卡岩型、层状浸染型、砂矿等。
区内最古老地层为前寒武系和寒武系,前寒武系、寒武系及泥盆系等碎屑岩中,钨等成矿元素丰度值高出平均值一至数倍,尤其是前寒武系、寒武系地层,为矿床(点)的形成提供了丰富的物质来源。
本区燕山期岩浆活动强烈,具有多期多阶段特征,既有较大规模的岩基,岩石类型以酸性为主,富含钨等成矿物质。区域内钨多金属矿床(点)的形成与大面积燕山期富含成矿元素酸性岩体的侵入关系密切。
区内主要构造形迹有SN向构造、NE-NNE向构造及NW向构造。构造形迹的主要特征是由以挤压作用为主渐次转化为以扭动作用为主,由以塑性褶皱为主逐渐转化为以脆性断裂为主。它们控制岩浆侵位和矿床(点)的分布。
对比发现钨等成矿元素高丰度值的碎屑岩类大面积分布,北北东-北东向、东西向、北西向及南北向构造的频繁活动,富含成矿物质、断续成带的燕山期岩体(隐伏岩突)的侵入等,构成了本区十分优越的成矿地质条件;详见图1区域地质简图。
矿体赋存于寒武系下统牛角河组(∈1n)和上泥盆统中棚组(D3z)、三门滩组(D3s)以及燕山早期中细粒似斑状二云母花岗岩(J31γ)中。多数矿体出露地表,最高为海拔标高400m左右,最低埋深可达-100m。全区矿化面积大于1.54km2左右,计有宽10cm以上石英脉37条。矿体特征具体特征见石英脉型矿体特征一览表,表1。
从表1和前述内容可以看出,无论是矿脉的规模还是含矿性,南区中南组、东组矿脉比北区中的中组、北组矿脉要显得突出,规模更大,含矿性更好。一般来说,本矿床矿脉沿走向呈中间大、两头小的狭长透镜体;沿倾斜方向,多数矿脉表现为中间大、上下小的形态,少数矿脉由上往下逐渐变大,中间则有膨大缩小现象。
图1 区域地质简图
表1 于都县安前滩钨矿石英脉矿体特征一览表
3.1 矿床成因
成矿母岩安前滩花岗岩体是燕山早期第三阶段侵入产物,具有良好的分异性;在岩浆侵入、结晶、冷凝过程中,伴随有构造成矿裂隙的产生,矿液充填裂隙之中形成黑(白)钨-石英脉型矿床。花岗岩体成矿元素的高背景值(黑钨矿含量约40g/t,铋含量为10g/t,铜含量40g/t,钼含量约为1.6 g/t),则是矿床形成的物质基础。
构造是岩体侵位和矿床形成定位的空间条件。北西和东西向构造复合,控制了矿床的空间分布;东西向构造带低级别、低序次裂隙,为后来北西向构造所归并的构造形迹,直接控制了矿体的展布形态,为矿液的聚集提供了场所。
对于脉钨矿床来说,一般都经历了含矿层(矿源层)——含矿岩浆(岩体)——含矿热液等三个演化阶段。本区围岩成矿元素高丰度背景,为岩浆进一步演化为含矿岩体和含矿热液提供了良好的物质来源。
寒武系下部及泥盆系中上部的巨厚层状变质长石石英砂岩和长石石英砂岩,其性脆易裂的物理性质为成矿裂隙的形成提供了有利条件,是矿床的主要赋存部位。
中上泥盆统地层含钙成分高于寒武系下统的化学性质,造就了中组和北组矿脉的白钨矿含量高于南组,同时,北部中上泥盆统地层中含钙砂岩及不纯灰岩透镜体,经热液交代蚀变已在适当部位形成了较厚大的矽卡岩型白钨矿体;含钙砂岩、变质砂岩、板岩的化学成份,导致围岩蚀变主要为矽卡岩化、硅化、绢云母化和绿泥石化。
3.2 矿床形成温度、深度、压力
根据矿物共生组合(常见的高温矿物有黑钨矿、辉钼矿、白云母等,中温矿物有黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等)、围岩蚀变特征(花岗岩区发育云英岩化,沉积岩和变质岩区发育弱硅化和局部电气石化、绿泥石化、黄铁矿矿染)、成矿岩体专属性(成矿母岩为安前滩花岗岩体)、成矿方式(典型的热液充填方式)以及矿体形态、产状(矿体呈脉状,与围岩界线清楚、延伸较长,黑钨矿呈板状体,一般结晶粗大),参照叶尔马科夫和塔塔林诺夫研究资料推测:本矿床形成温度应该介于高温与中温之间,即矿床形成温度约300℃以上,处于水的临界点左右,其深度为3km上下,压力为700多个大气压。
通过大量工作对比矿区内的岩石、构造和岩浆岩,分析矿床形成物质基础、矿液聚集场所、含矿热液物质来源、矿床赋存部位和矿床的形成条件等,确定安前滩钨矿床成因类型属岩浆期后高中温热液裂隙充填型脉状黑钨(白钨)矿床。
P618.67
A
1004-7344(2016)05-0183-02
2016-2-2
艾薛龙(1988-),男,助理工程师,本科,主要从事地质勘察方面的工作。
王小兵(1988-),男,助理工程师,本科,主要从事地质勘察方面的工作。
李欣(1986-),男,助理工程师,本科,主要从事地质勘察方面的工作。