赣西北修武盆地下寒武统黑色岩系钨矿成矿探讨——以修水县望火尖—蔡家岭为例

钟建昇，谢国子，付 静

（1.江西有色地质矿产勘查开发院，江西南昌330001；2.江西有色地质物资管理中心，江西南昌330001）

近年来江西省钨矿找矿不断取得新进展、新突破，由原来的“南钨北铜”形成现在“三足鼎立”。随着地质认识的不断升华，在原有的地质找矿模式下不断尝试新理论、新模式进行找矿。近年来不少地勘单位及学者对修武盆地寒武系地层黑色岩系的地球化学特征沉积与环境进行了研究，对其钒矿、铀矿、页岩气成矿机理等进行分析。黑色岩系作为反复出现的时限沉积相,反映了环境的突变及环境事件,构成了许多重要矿床的赋矿岩系。目前已知U、Mo、Ni、Mn、V、Pb、Sn、W、Au及其它金属矿产的重要来源是黑色岩系,也为其它矿床的形成提供成矿物质。黑色岩系形成的矿床规模较大，并伴有多种有益元素可供综合利用，故将黑色岩系作为“矿源层”开展地质找矿工作具有重要意义［1-4］。

1 区域地质背景

修武盆地位于下扬子地区九江坳陷修水—武宁复向斜构造带内的西端（图1），中元古界双桥山群构成该向斜的变质褶皱基底，南华系至下三叠统为向斜的主体，轴向一般呈NEE向，部分地段为近EW、NW向。区内地层出露较全，由中元古界到新生界，除缺失侏罗系、白垩系以及泥盆系、石炭系的部分地层外，其它各系均有出露，以南华系至下志留统地层出露面积最大，其中区内下寒武系黑色岩系元素丰度值是其它地层的3～5倍；区内构造有褶皱构造、断裂构造，褶皱构造呈EW向，属同斜紧闭褶皱，断裂构造以SW、NE、NNE向断裂为主，属陡倾斜逆冲构造；区内岩浆岩具多期、多阶段活动频繁，晋宁期大规模中酸性岩浆岩侵入形成了九岭大型复式花岗岩基；中新生代发生了酸性—中性岩浆多次上侵活动，形成了规模不等的岩体，遍布全区，岩石类型主要为中粗粒黑云母花岗岩—中细粒二云母花岗岩—中细粒白云母花岗岩—花岗斑岩组合。同属造山“S”型花岗岩，与钨锡多金属成矿关系密切。出露岩体主要为任家山岩体、高湖岩体和太阳山岩体；区内已知众多的金属、非金属矿床、矿点，地球化学异常有U、Mo、Ni、Mn、V、Pb、Sn、W、Au，其成矿地质条件优越。

2 地质特征

2.1 矿区地质特征

区内寒武系地层发育,自下而上为王音铺组薄(∈1w)—中厚层状炭质页岩夹含炭泥岩，杨柳岗组(∈2y)薄—中厚层状含炭硅泥质灰岩，华严寺组(∈3h)薄—中厚层状条带状灰岩，西阳山组(∈3x)扁豆状、透镜状、似条带状灰岩夹薄—中厚层状灰岩。见图2。

2.2 地球化学异常特征

通过望火尖—蔡家岭寒武系黑色岩系进行分析测试（表1），该区地层中钨、锡、钼等成矿元素是地壳克拉克值（2.0、5.5、1.5）的3～5倍[5]。W在炭质页岩中平均含量为5.4～9.44ppm，是地壳丰度值（1.31）的4.1～7.2倍。Sn原生晕平均含量8.57ppm，是地壳丰度值（2.5）的3.4倍。Mo原生晕平均含量74.32ppm,是地壳丰度值（15）的5倍，Cu平均含量40.4～133.9ppm，Ag平均含量0.73～＞5.0ppm，Bi平均含量0.21～1.40ppm。通过最高值显示W、Cu、Mo、Ag元素在从地表往深部的值均逐渐上升，指示在寒武系炭质页岩底部找矿前景较好。而在该区寻找W、Cu多金属矿的主成矿元素为W、Cu（Mo、Sn），主要伴生元素为 Bi、Ag、Cd 和 F。为此，寻找该类矿床的最佳指示元素为 W、Cu、Mo、Sn、Bi、Ag，通过表1可知，元素平均值为地壳丰度值的数倍。

2.3 变质作用

区内主要为接触变质作用，围绕花岗岩体周缘分布。岩浆侵位时，围岩受热接触变质作用形成矽卡岩、角岩带，接其矿物组合，可划分为透辉石—黑云母角岩带、透闪石—绢云母角岩带。前者分布在接触带上，标志矿物有透辉石、黑云母、石榴石、钾长石、红柱石等，大理岩夹层发育。后者在前者外侧，标志矿物有透闪石、绢云母、绿泥石、高岭土等，常见大理岩化灰岩。

2.4 矿化（体）特征

钨矿化体主要赋存于寒武系王音铺—观音堂组碎裂化含结核体绢云千枚岩中，主要受层位控制，碎裂化含结核体绢云千枚岩为钨锌矿化带，赋存标高为-66～-225m，层位厚28.0～41.7m,矿化带与岩层轴夹角为50°～60°，倾向南东，倾角30°～40°。岩石呈粒状变晶结构，千枚状构造，受后期构造岩浆热液影响，岩石呈角砾状、薄层状与方解石脉、石英成分呈胶结状，石英或方解石呈肠状，见图3。矿化带为碎裂化含结核绢云千枚岩、含炭硅质页岩。矿化带主要表现为岩层中小构造发育，方解石脉、石英脉与碎裂化角砾胶结，或呈脉状充填于层间裂隙中。在方解石、石英与含炭砂岩胶结充分处，方解石与石英成分达到20%以上时钨锌品位较高，在方解石脉与石英脉充填较少的地方钨锌品位较低或无钨矿化。钨矿化带、钨矿体主要受后期岩浆热液构造影响，后期岩浆热液活动对钨锌有益组成具有明显的富集作用，矿化带与围岩无明显界线，表现为岩石破碎，与方解石、石英胶结处划分为矿化带，岩石较完整且无方解石、石英胶结为围岩。矿化带中主要成分有绢云母、石墨、石英、结核体、黄铁矿、方解石、石英等。在已施工3个钻探工程中根据样品分析结果由上往下可圈出2条钨锌矿化体，且有用组分分布均匀，单线控制延深长202m。钨矿化带厚29～42m，钨锌矿体厚10～22m。钨最高品位0.23%，平均品位0.15%,锌最高品位为0.74%，平均品位0.48%。岩石具较强透闪石化（矽卡岩化）。矿体倾向南东，倾角35°。矿石中见有较多细粒黄铁矿，偶见黄铜矿，具强硅化，透闪石呈放射状、菊花状，灰绿色。

表1 蔡家岭—望火尖炭质页岩元素分析结果一览表（单位：10-6）

徐家区段钻孔揭穿矿体2层，上层矿体厚度6.02m，钨最高品位0.18%，平均品位0.13%；下层钨矿体厚度4.41m，平均品位0.11%；钨矿化地段，锌具矿化显示，锌品位0.1%～0.41%。

2.5 矿石特征

2.5.1 矿石组分

矿物成分比较简单，主要有透闪石、方解石、绢云母、石墨、黄铁矿、黄铁矿方解石石英脉。有用矿物有白钨矿、闪锌矿、极少量黑钨矿，金属矿物有黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、含少量黄铜矿等，脉石矿物主要有石英、绢云母、残留岩屑等。

2.5.2 矿石结构构造

矿石结构主要有碎裂结构、粒状变晶结构、显微鳞片变晶结构等，矿石构造主要有星点状构造、角砾状构造、浸染状构造、块状构造。

3 成矿机制

（1）成因类型：沉积改造期后热液叠加型。

（2）物质来源：物质主要来源于围岩，少量来源于热液叠加。首先是锌矿的形成，锌是属于活泼性元素，钨锌矿体离地表为400～550m，是地下潜水面与地下水滞流带之间，是沉积改造金属矿床成矿或改造的地带，其pH值既可以呈酸性又可呈碱性，是沉积改造金属矿床的成矿或改造的物、化环境。锌在还原碱性条件下能溶解，将分散在围岩中的金属元素溶解成络合离子迁移，又可以有还原偏酸性条件使其在有利的岩性组合、构造条件下聚集结晶形成锌矿。

（3）富集成矿：矿床为先沉积后成矿或改造的，再经过后期岩浆热液充填叠加形成。矿物组成简单，后期经岩浆热液充填形成矽卡岩化，对钨矿进行富集，形成钨锌矿床。赋矿层位为经热液充填蚀变的寒武统黑色岩系。

4 结论

通过望火尖—蔡家岭矿区化探成果的统计及深部找矿成果论述，认为区内下寒武统黑色岩系中不但是钒矿主要找矿层位，钨锌矿找矿潜力较大，且在黑色岩系遇岩浆岩热液叠加改造时能形成规模较大钨多金属矿床。