吉林白石砬子白钨矿矿床成因及找矿标志研究

白 文 强

(吉林省有色金属地质勘查局六〇三队，吉林 延吉 133000)

吉林白石砬子白钨矿矿床成因及找矿标志研究

白 文 强

(吉林省有色金属地质勘查局六〇三队，吉林 延吉 133000)

目的 针对吉林白石砬子白钨矿矿床的发现，研究矿床成因，建立找矿标志，为深入研究矿床地质特征和区域找矿提供参考依据。方法 通过对区域地质背景、矿区(床)地质特征和矿体特征的分析，结合前人研究成果，讨论该矿床的成因和找矿标志。结果 白石砬子白钨矿矿床位于敦-密断裂带南东侧的罗子沟-密江SN向金多金属成矿带北端。该矿区共发现2条白钨矿体，矿体以脉状、扁豆体状产于黑云母斜长花岗岩、大理岩及矽卡岩中。其矿化分为4个成矿阶段，即矽卡岩阶段、石英-硫化物阶段、低温热液阶段、表生阶段。1∶50 000水系沉积物测量及白钨矿重砂异常，可大致显示钨矿找矿的范围，1∶10 000土壤地球化学测量钨异常可指示出钨矿体的赋存部位，青龙村群大理岩与黑云母斜长花岗岩接触面是白钨矿体赋存的有利层位，NE向构造带是石榴石矽卡岩型白钨矿的主要赋存空间。结论 成矿过程中，青龙村群大理岩是矽卡岩和白钨矿形成所需钙质的主要来源，而花岗质岩浆是钨等金属成矿组分的主要提供者，矿床成因类型属中高温接触交代矽卡岩型白钨矿矿床。综合研究认为，该矿区深部及外围具有较大的成矿潜力和找矿远景。

地质特征；矿床成因；找矿标志；白钨矿；白石砬子

白石砬子白钨矿矿床地处吉黑两省交界线南侧，隶属于吉林省延边朝鲜族自治州汪清县罗子沟镇。近年来，吉林有色金属地质勘查局六〇三队在该地区进行了多年的地质普查和补充详查工作[1]。笔者在总结该矿床多年勘查成果的基础上，对区域地质背景和矿床(体)地质特征进行了系统的总结，探讨了矿床成因，建立了区域找矿标志，以期为该矿床及区域同类矿床的深入研究及矿产勘查提供借鉴。

1 区域地质背景

该矿床大地构造分区属于天山-兴安褶皱区(Ⅰ级)吉黑地槽褶皱系(亚Ⅰ级)延边优地槽褶皱带(亚Ⅱ级)延边复向斜(Ⅲ级)的北部，位于敦-密断裂带南东侧的罗子沟-密江SN向金多金属成矿带北端[1-4]。

区域地层比较发育，主要有下古生界青龙村群黑云母石英片岩、大理岩、斜长角闪片岩，中生界白垩系下统泉水村组安山岩、安山质凝灰岩、流纹岩、英安岩，新生界第四系全新统Ⅰ级阶地、现代河床堆积、砂砾石、亚粘土、腐植土。

区内断裂构造线方向以NE向为主，主要发育于下古生代青龙村群大理岩与燕山早期石英闪长岩的接触带及其附近，构造破碎带常由破碎带、层间断裂带和石榴石矽卡岩等组成，局部被闪长玢岩、花岗斑岩及石英脉充填。从残留的零星下古生代变质岩看，构成了一个NE-SW向褶曲构造。

区域矿产主要有分布在罗子沟-密江SN向金多金属成矿带上的罗子沟小型油页岩矿床青山铁矿床。

2 矿区地质特征

矿区内地层主要有下古生界青龙村群方解石大理岩和黑云母石英片岩、中生界白垩系泉水村组安山岩、安山质凝灰岩及第四系残坡积物。

图1 白石砬子白钨矿矿床大地构造及矿区地质图 注：K1q-白垩系下统泉水村组安山岩、安山质凝灰岩；PZ1q-sl-青龙村群黑云母石英片岩；PZ1q-mb-青龙村群大理岩；γ43(2)-燕山期黑云母钾长花岗岩；δμ-闪长玢岩；γπ-花岗斑岩；1-钨矿体及编号；2-矽卡岩。

矿区内岩浆活动强烈，形成的岩浆岩主要有华力西晚期呈岩基状的黑云母斜长花岗岩和燕山期钾长花岗岩。华力西晚期黑云母斜长花岗岩与大理岩接触部形成矽卡岩型白钨矿。矿区内脉岩比较发育，岩石类型主要有花岗斑岩、角闪粗面岩、闪长玢岩，脉岩多侵入于接触部及地层中。

区内主要构造格架为SN向和NW向断裂发育，次一级NE向断层及接触带构造为区内主要容矿构造。构造接触带内主要由矽卡岩和石英细脉等充填占据，并直接控制着矿体空间展布方向。受岩浆活动伴有断层发生影响，在西段青龙村群大理岩与华力西晚期斜长花岗岩接触带附近形成了矽卡岩型白钨矿矿床。东段大理岩与片岩接触构造，见矽卡岩沿着大理岩层理和节理以及片岩裂隙充填。

接触交代变质作用发生在青龙村群大理岩与华力西晚期黑云母斜长花岗岩接触面上。该作用使岩浆中析出的高温气水溶液与围岩发生交代作用，导致原岩矿物成份及结构构造都发生了变化，形成钙铝石榴石矽卡岩，并伴随明显的蚀变现象，主要表现为硅化、透闪石化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化，在整个热液期至表生期碳酸盐化均较强烈。

3 矿床地质特征

白石砬子白钨矿矿床空间产出受NE-SW向断裂控制，与矽卡岩关系密切，矽卡岩多发育在黑云母斜长花岗岩与大理岩接触部，或充填大理岩层理和节理以及片岩和石英斑岩裂隙内。

该矿区内共发现2条白钨矿体，矿体以脉状、扁豆体状产于黑云母斜长花岗岩、大理岩及矽卡岩中[1-2]。

3.1 矿体特征

图2 白石砬子白钨矿矿床1号矿体2线剖面图 注：K1q-安山岩；Mb-大理岩；SL-黑云母石英片岩；黑云母斜长花岗岩；γπ-花岗斑岩；δμ-闪长玢岩；SK-矽卡岩；1-矿体及编号；2-探槽及编号；3-钻孔及编号。

1号矿体，呈脉状、扁豆状，赋存于黑云母斜长花岗岩与大理岩接触部的矽卡岩中，与围岩界线清楚(见图2)。矿体走向30～40 °，NW倾，总体倾角较缓，大致在45 °以下，个别达65 °。控制总长度240 m，控制最大延深140 m，厚度介于0.45～5.32 m，平均真厚度2.93 m，赋矿标高在550～690 m，厚度变化系数68.86%，三氧化钨平均品位1.00%(最高1.49%；最低0.27%)，品位变化系数85%，估算资源量(332+333)矿石量281 130 t，三氧化钨金属量2 824 t。

2号矿体，产在黑云母斜长花岗岩裂隙带内的石英细脉中，走向30 °，南东倾，倾角68 °。矿体长50 m，矿体真厚度1.00 m，三氧化钨品位0.53%。

3.2 矿石质量

矿石结构主要包括自形晶粒状结构、半自形-他形晶粒状结构和交代溶蚀结构。矿石构造主要包括浸染状-星散浸染状构造、块状构造、脉状-细脉状构造、角砾状构造、孔洞状构造。

矿石钨的金属矿物主要为白钨矿、少量黑钨矿、微量钨华，还见有黄铜矿、磁黄铁矿等金属硫化物。金属氧化物有褐铁矿、钛铁矿、锰铁矿、磁铁矿及锌铁矿。非金属矿物主要为石英、碳酸盐、长石、石榴石，还可见透辉石、透闪石、榍石、云母、粘土矿物、磷灰石、萤石、炭质及微量其他矿物。白钨矿大部分呈细粒浸染状嵌布于石榴石矽卡岩中，少数中粗粒白钨矿被后期矽卡岩矿物交代。其赋存状态主要以粒间状态为主(占62.50%)，裂隙状态次之(占24%)，包裹状态再次占(占13.50%)。矿石在紫外灯照射下，白钨矿呈明显天蓝色荧光，矿物轮廓清晰，易于辨认，含量0.72%，另有少量黑钨矿，微量钨华星散分布，其含量分别0.10%、0.01%。

通过原矿光谱分析和原矿多元素分析，矿石中主要有益组分为三氧化钨(0.53%～0.92%)，另外还伴有少量银(4.00×10-6)，光谱和多元素砷、磷、硫元素含量很低，对选矿影响微弱。

根据主要矿石矿物白钨矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿和钙铝石榴石、钙铁辉石、方解石和石英的相互关系，结合矿石结构构造，按矿石自然类型划分为白钨矿-钙铝矽卡岩型、石英硫化物矽卡岩型、透辉石矽卡岩型、白钨矿-钙铁辉石型及绿帘石矽卡岩型。按矿石工业类型划分为白钨矿-矽卡岩型及白钨矿-石英脉型。

3.3 矿物生长顺序

根据野外脉体穿切关系和镜下观察钨矿石组构特征及其交生关系，矿物生成顺序由早到晚为:早期粗粒钙铝石榴石→钙铁辉石→早期粗粒白钨矿→晚期细粒白钨矿→黄铜矿→磁黄铁矿→黄铁矿→方解石→石英。根据矿物生长的先后顺序，矿化可以分为4个成矿阶段，即矽卡岩阶段、石英-硫化物阶段、低温热液阶段及表生阶段[2-3](见表1)。矿化过程中，矽卡岩阶段形成的矿物主要有钙铝榴石、钙铁辉石等矽卡岩矿物；石英-硫化物阶段是白钨矿、石英、黄铁矿、磁黄铁矿及黄铜矿等的主要生成阶段。

表1 白石砬子白钨矿矿床矿物生成顺序表

4 矿床成因

吉林省有色金属地质勘查局六〇三队安俊波[1，2]、吉林大学赵华雷[3-6]等对白石砬子白钨矿矿床的包裹体、成矿岩体同位素和地球化学特征研究结果认为，该矿床成岩成矿作用发生于古亚洲构造域向环太平洋构造域叠加和转换期，成矿岩体为该区燕山早期(侏罗纪初期)岩浆作用的产物，其构造背景处于以佳木斯地体为代表的中亚造山带东部地体群的俯冲-拼贴环境。成矿流体形成、演化与燕山早期中酸性岩浆作用密切相关，属于中低温、低盐度、低密度的流体，成矿压力为50.5～90.8 MPa，成矿深度为1.9～3.5 km。

野外调查表明，白钨矿矿体主要赋存于晚古生代青龙村群大理岩与燕山早期黑云母斜长花岗岩接触带上，赋矿岩石以石榴矽卡岩为主，具有显著的矽卡岩矿床特征，围岩中常发育矽卡岩化等蚀充现象。根据区域成矿地质条件，结合矿区范围内围岩蚀变、矿体特征和矿石矿物组成组构判断，白石砬子白钨矿矿床形成机制为：侏罗纪初期，来自富含钨等有用组分的花岗质岩浆(成矿流体)沿NE向断裂上升过程中，期间由岩浆中析出的高温气水溶液与围岩(大理岩)发生明显的接触交代作用，随着高温气水溶液流体、挥发性组份的带入带出，从而在地下1.9～3.5 km处形成了具有特殊矿物成份及矿石组构的一类变质岩石——矽卡岩。而随着接触交代作用的进行，围岩中的钙质组分不断进入热液，并伴随着温度、压力等热液物理化学条件的变化，最终形成了白钨矿；之后进入以黄铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿为标志的金属硫化物阶段及石英-方解石阶段。在成矿过程中，青龙村群大理岩是矽卡岩、白钨矿形成所需钙质的主要来源，而花岗质岩浆应是钨等金属成矿组分的主要提供者。

因此，综合区域成矿地质条件、围岩蚀变、流体包裹体特征、成矿流体性质、矿体和矿石矿物组成组构特征，矿床成因类型归属为中高温接触交代矽卡岩型白钨矿矿床。

5 找矿标志

勘查过程中，采取了多种技术方法，对比研究以下几个方面可以作为有效找矿标志[7]。

(1)根据区域已发现钨矿床的成功经验，区域1∶50 000水系沉积物测量中锌、钨、钼组合异常及白钨矿重砂异常，可以迅速缩小找矿靶区，大致显示钨矿的找矿范围。

(2)总结区域1∶50 000水系沉积物测量异常查证成果，1∶10 000土壤地球化学测量发挥了不可替代的作用，其中钨异常可以指示出钨矿体的赋存部位。

(3)从区域成矿条件和矿床地质特征分析，晚古生代青龙村群大理岩与黑云母斜长花岗岩接触面是白钨矿体赋存的有利层位，应注意在该层位的找矿工作。

(4)区域断裂构造与成矿关系统计表明，NE向构造带与成矿关系密切，是石榴石矽卡岩型白钨矿的主要赋存空间。

6 结 论

白石砬子白钨矿矿床的成因类型属中高温接触交代矽卡岩型矿床，在该区进行该类矿产勘查过程中，不但要重视各种化探异常，更重要的是在地质调查过程中见到矿化、蚀变地段要多拣块、多采样，才能更准确地发现矿化信息，为进一步工作奠定基础。从矿区层面看，虽然规模仅为中小型，但矿石品位富，中酸性侵入体、脉岩发育，矽卡岩化等围岩蚀变强烈，显示出区内具有较大的成矿潜力和找矿远景，南西端大理岩与斜长花岗岩直接接触部位是继续开展矽卡岩型钨矿找矿的有利地段。

[1]安俊岭,许洪元,胡春庭,等.吉林省汪清县白石砬子钨矿补充详查报告[R].延吉：吉林省有色金属地质勘查局六〇三队,2014.

[2]安俊波,徐仁杰,崔贤实.延边地区白石砬子白钨矿矿床地质特征及成因探讨[J].吉林地质,2010,(03):39-43.

[3]赵华雷,任云生,侯召硕,等.延边汪清县白石砬子钨矿地质特征与流体包裹体研究[J].矿物学报,2011,(S1):533-534.

[4]赵华雷.吉黑东部钨矿成因及成矿地球动力学背景[D].吉林：吉林大学,2014.

[5]赵华雷,任云生,李晨辉.延边地区钨矿床类型及典型矿床特征研究[J].矿物学报,2009,(S1):270-271.

[6]赵华雷,任云生,鞠楠,等.延边白石砬子白钨矿矿床成矿岩体的年代学与地球化学特征[J].吉林大学学报：地球科学版，2011，(06)：1726-1735+1744.

[7]胡春廷.吉林和龙地区主要金属矿床成矿地质特征及找矿方向[J].河北北方学院学报:自然科学版,2016,(01):24-33.

[责任编辑：刘守义 英文编辑：刘彦哲]

Ore-genesis and Prospecting Criteria of Baishilazi Scheelite Deposit in Jilin Province

BAI Wen-qiang

(Team 603,Bureau of Nonferrous Metals Geological Exploration of Jilin Province,Yanji,Jilin 133300,China)

Objective By finding Baishilazi scheelite deposit in Jilin and study of the genesis of ore deposit,ore-prospecting criteria were established to provide some references for the further study of ore deposits and regional prospecting.Methods Based on the analysis of regional geological background,geological features of mining area(bed)and ore body,combining the previous research results,the genesis of the ore deposit and prospecting marks were discussed.Results The Baishilazi scheelit deposit in Dun-Mi fault zone was located in northern jiangnan north to gold polymetallic metallogenic belt of southeast Luozigou-Mijiang fracture zone.In the mining area 2 scheelite ore body were found.They were vein and lenticular.The Baishilazi scheelit deposit was located in congtacting zone between the marble of the late Palaeozoic Qinglongcun Group and the Hercynian biotite granite.The ore was classified as 4 ore-forming stages,namely,the skarn stage,quartz-sulfide stage,low temperature hydrothermal stage and supergene stage.By 1∶50 000 stream sediment survey the white tungsten heavy sand was unusual,suggesting the rough range of tungsten ore prospecting.1∶10 000 soil geochemical survey of tungsten anomalies indicated the occurrence position of the tungsten ore body.The contact area of Tsing lung village group of marble and biotite plagioclase granite was favorable for scheelite ore body occurrence horizon,and north east to structural belt was main occurrence space of garnet skarn type scheelite.Conclusion In the process of mineralization,group of marble in tsing lung village is the major source of calcium for skarn,scheelite ore formation,and the granitic magma is supposed to be the main provider of tungsten metal ore-forming components.Geological features indicate that the Baishilazi scheelite belongs to the skarn deposit.Mining area and the periphery has great ore-forming potential and prospecting perspective.

geological features；ore-genesis；prospecting criteria；scheelite deposit；Baishilazi

白文强(1987-)，男，吉林辽源人，助理工程师，现从事地质矿产勘查工作与研究。

P 618.67

A

10.3969/j.issn.1673-1492.2016.11.006

来稿日期：2016-05-30