许瑞平,曾海波,张 磊(江西省地矿局赣西北大队,江西九江市332000)
江西武宁大雾塘一矿带矿床地质特征与成因浅析
许瑞平,曾海波,张 磊(江西省地矿局赣西北大队,江西九江市332000)
一矿带钨矿是九岭成矿带西段钨、铜、钼、银的重要成矿区。矿区位大湖塘钨矿南北区之间,是以钨为主,伴生铜银、钼的综合矿床。一矿带很多传统认识,燕山期花岗岩体含矿较差,矿体主要赋存于外接触带晋宁期黑云母花岗闪长岩中、以细脉浸染状白钨矿为主的、厚大的似层状矿体。根据最新勘察结果表明,一矿带燕山期岩体也存在厚大矿体。文章主要论述地质背景、矿床地质特征及成因浅析。
矿床地质特征;细脉浸染型;蚀变花岗岩型;一矿带
一矿带钨矿是大湖塘钨钼铜矿集区的重要组成部分,处于下扬子成矿省江南地块中生代铜钼金银铅锌成矿带中的九岭成矿带西段,大湖塘-同安钨(锡)、钽铌多金属矿带的北段,具有优越的成矿地质条件(图1)。
图1 大湖塘钨(锡)成矿远景区地质矿产图(据赣西北队2012改编)
矿区位于扬子古板块东南缘,江南地块的九岭-鄣公山隆起西段,北邻修水-武宁滑覆拗陷带。区域构造处于赣北东西向构造带的九岭-官帽山复式背斜与武宁-宜丰北北东向走滑冲断-伸展构造的复合部位[1~6]。
矿区内晋宁期花岗闪长岩广泛出露,是矿区最主要的赋矿围岩。燕山期花岗岩在矿区出露多为一些岩瘤、岩枝和岩脉,大部分侵入于晋宁期花岗闪长岩中。研究成果表明燕山期花岗岩体与成矿有密切联系[7]。
2.1 矿体特征
一矿带矿床是一个成因上与燕山期岩浆岩密切相关,以钨为主,伴生铜、金、钼、的大型钨矿床。已探明332+333矿石量1.14亿t,WO3金属量26.10万t,全山平均品位0.177%;伴生铜12.84万t、银349.11kg、Mo金属量1692.97t,其中铜已达中型规模。按工业类型划分,可分为细脉浸染型及蚀变花岗岩型钨矿床。矿区共圈出工业钨矿体62个,其中主要的钨矿体20个,即1W-17W、ⅠW、ⅡW、ⅢW,其余为小矿体(见图2)。1W~17W为细脉浸染型钨矿体,ⅠW、ⅡW、ⅢW为蚀变花岗岩型钨矿体。现就各类型矿体地质特征分述如下:
图2 一矿带矿段5线地质剖面图
2.1.1 细脉浸染型钨矿体
细脉浸染型钨矿体主要赋存于晋宁期黑云母花岗闪长岩中,部分矿体穿插于燕山期花岗岩中,是矿区内主要类型的矿体,其资源量占全区资源总量的76%以上。矿体走向长80~ 640m,倾向延伸最大为544m,倾角10~20°,矿体厚度在2.11~ 49.23m间,平均厚度17.58m,WO3品位0.124~0.945%,平均品位0.178%。
细脉浸染型钨矿体在空间展布特征,平面上主要钨矿体分布于3~7线间南西部,北东及南东方向具有矿化强度变弱之趋势,该类型矿体成矿在时间上与燕山期黑云母花岗岩体关系密切,主要表现在钨矿体主要分布于山期黑云母花岗岩体的内外接触带,且矿体横插晋宁花岗岩体与燕山花岗岩体。
2.1.2 蚀变花岗岩型钨矿体
主要赋存于燕山早期花岗岩内接触带的矿体。其资源量占全区总资源量的24%。呈隐伏状产出。主要赋矿岩石为白云母花岗岩、其次为斑状二云母花岗岩。矿体走向长80~320m,厚度在2.72~204.61m,平均厚度46.70m,倾角较缓,一般在0~ 25°间,WO3品位0.121~0.883%,平均品位0.173%。
蚀变花岗岩型钨矿体在时间上与二种岩性有关:①与燕山早期第二阶段中粗粒白云母花岗岩有关;②与燕山早期第二阶段中细粒白云母花岗岩有关。在空间分布上,ⅠW、ⅡW钨矿体主要分布于岩体的前锋部位,而ⅢW钨矿体则主要分布于岩体的岩凸部位,符合岩浆岩成矿规律。矿体的富集中心在3~6线间,向两侧有变弱之趋势。
2.2 矿石特征
2.2.1 矿石类型及结构构造
本矿床矿石类型有含钨黑云母花岗闪长岩、含钨黑云母花岗岩、含钨斑状二云母花岗岩及含钨白云母花岗岩等。前两者为矿区的主要类型,占全区自然类型的95%以上,两者紧密伴生,相互穿插。矿石的结构构造主要有他形晶粒状结构,自形-半自形晶结构,包含结构,交代残余结构,固溶体分离结构,鳞片状结构等;矿石构造主要为浸染状构造,细脉状构造。
2.2.2 矿石矿物成分
矿石中金属矿物种类繁多,主要有黑钨矿、白钨矿、黄铜矿、辉钼矿,其次为磁铁矿、黄铁矿、辉铜矿、蓝辉铜矿,其它金属矿物如斑铜矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿等含量较少;脉石矿物主要有石英、绢(白)云母、金云母、粘土矿物,其次为白云石、萤石、方解石、长石,还有少量的绿泥石、石榴石、符山石、电气石、金红石等。
2.2.3 矿石化学成分
(1)主要有益组分赋存状态及含量变化
有益组份钨主要以钨矿物形式存在。根据矿石化学物相分析结果,矿石中钨矿物主要有白钨矿、黑钨矿及钨华,其中白钨矿与黑钨矿占钨含量的90%以上。黑云母花岗闪长岩矿石中黑钨矿及白钨矿占有率分别为39.76%和54.82%。其次含微量的钨华,仅占钨含量5.42%。白云母花岗岩矿石中黑钨矿及白钨矿占有率分别为75.81%和15.05%,钨华占9.14%(表1)。
表1 矿石钨物相分析结果表
(2)伴生有益组分特征
伴生有益组分主要有铜、钼、银等。铜、钼以硫化物形式存在,主要为黄铜矿、黝锡矿、辉铜矿,微量铜蓝、黝铜矿、辉钼矿,与黑钨矿、白钨矿紧密共生,广泛分布于各类矿石中,银则与铜矿物关系密切。
2.3 围岩蚀变特征
矿区围岩蚀变种类多,且伴随有不同的矿化种类。岩浆期后气成及高温热液蚀变作用的云英岩化、黑鳞云母化、白云母化与黑钨矿、锡石、白钨矿化关系密切。黑钨矿、白钨矿多呈浸染状散布在云英岩、云英岩化白云母花岗岩、云英岩化黑云母花岗岩。粗晶黑钨矿块状石英脉脉侧的云英岩化中亦有浸染状黑钨矿化,高者WO3品位可达0~0.158%,一般蚀变愈强,矿化愈强。钨和黑鳞云母化关系密切,一般含量0.1~0.3%,个别高者可达2%。
3.1 成矿物质来源
一矿带矿床中钨铜等成矿元素的初始来源,也许与该区新元古代的双桥山群地层有关。前人研究表明,双桥山群地层中钨、铜、金、铅、锌等元素的含量较高,分别为 9.13×10-6、9.13×10-6、10.8×10-9、32.3×10-6、109×10-6,大多高于地壳克拉克值,特别是钨为地壳克拉克值的3.23倍[1]。九岭东部地区晋宁期花岗闪长岩体中钨、铜、锡、铅、锌、钼等元素的含量也很高,分别为27×10-6、196×10-6、57×10-6、13×10-6、114×10-6、1.6×10-6,其中钨为地壳克拉克值的9.5倍[2]。
一矿带矿区另一突出特征是白钨矿矿体的发现。而正是近年来该地区新类型矿体,即细脉浸染型白钨矿体的发现,才使该区找矿获得突破,使大湖塘一跃而成一个世界嘱目的超大型钨矿床。要形成大规模的白钨矿,钙的来源是人们十分关注的一个问题。前人研究表明,钙的来源主要是九岭地区的晋宁期花岗闪长岩体,成矿流体对晋宁期岩体中富钙的长石和角闪石的蚀变作用可以释放出大量的钙,从而为在这些围岩中沉淀大规模的细脉浸染状白钨矿矿体提供钙源[6~7]。
3.2 隐爆角砾岩伴大矿
大岭上隐爆角砾岩筒位于一矿带矿区北西方向,与一矿带相邻,二者之间有矿体分布显示出矿化的连续性。隐爆角砾岩平面上呈近葫芦形椭圆状,长轴长200m,短轴长160m,面积0.032km2,隐爆角砾岩筒产于晋宁期岩体中,伴随燕山期花岗岩体顶部或边缘展布。
在石门寺、狮尾洞附近等处也发育隐爆角砾岩筒,分别与石门寺特大型、大湖塘狮尾洞大型矿床对应相伴。隐爆角砾岩特征与一矿带有相似性,本身具矿化,形成角砾岩筒型钨(铜、钼)矿体,同时又与细脉浸染型、蚀变花岗岩型矿体相伴生,是寻找大型矿床的重要标志。
大量地质事实表明,一矿带矿床的形成与燕山期岩浆热液活动密切相关。因此,与世界上许多与花岗岩有关的钨矿床一样,岩浆应是钨矿成矿物质的源区,钨以岩浆热液方式运移并富集形成矿床。
综合上述分析认为,新发现细脉浸染型及蚀变花岗岩型钨矿体,使本地区传统意义上的石英大脉型黑钨矿床转变成以细脉浸染型和蚀变花岗岩型钨矿床为主,扩大矿区的资源储量,同时,为该地区的勘查与找矿具有较好的指导与研究意义。
[1]江西省地质矿产局.江西省区域地质志[M].北京:地质出版,1984.
[2]左全狮.江西九岭山西段大湖塘-李杨斗成矿区成矿地质条件分析及进一步找矿前景评价.资源环境与工程,2006,20(4):348~353.
[3]林 黎,占岗乐,喻晓平.江西大湖塘钨(锡)矿田地质特征及远景分析[J].资源调查与环境,2006,27(1):25~32.
[4]林 黎,余忠珍,罗小洪,等.江西大湖塘钨矿田成矿预测[J].东华理工学院学报,2006(增刊):139~142.
[5]曹钟清,占岗乐,左全狮,等.江西武宁狮尾洞钨矿床地质特征与成矿作用探讨[C].地质调查环境保障实现找矿新突破——2012年华东六省一市地学科技论坛文集,济南:山东省地图出版社,2012:181-188.
[6]项新葵,刘显沐,詹国年.江西省大湖塘石门寺矿区超大型钨矿的发现及找矿意义[J].资源调查与环境,2012,33(3):142~150.
[7]钟玉芳,马昌前,佘振兵,等.江西九岭花岗岩类复式岩基锆石SHRIMPU-Pb年代学[J].地球科学——中国地质大学学报,2005,30(6):685~ 691.
P618.51
A
2095-2066(2016)33-0093-02
2016-11-12
许瑞平(1985-),男,江西瑞金人,助理工程师,主要从事矿产勘查工作。