棉土窝钨矿矿体地质特征及成矿规律研究

冯秀文

摘要：棉土窝矿山开采历史悠久，前人在矿山开展了大量的地质工作，对本矿山石英脉型钨铋矿床取得了丰富的成果和经验，前人地质工作主要是集中在棉土窝矿山三个矿脉群中的棉南北矿脉群开展。本次在矿山木头坑区段也开展地质钻探工作，找到了新的找矿靶区，扩大了钨铋矿资源储量，更进一步总结了矿山石英脉型钨矿特征，并找到新的铍矿床，为矿山今后的开发提供了新的思路和指导意义。

关键词：棉土窝；粤北钨矿；五层楼；深部探矿

棉土窝矿坐落在著名的南岭多金属成矿带中段，粤北钨矿带的北东侧，吴川—四会深大断裂构造带上，该区矿产资源较丰富，富有钨、铜、铅、锌、银、钼等多金属矿床（局部见图1）。其中韶关南岭成矿带上有大宝山、凡口多金属矿等大型矿床。此外该区域还分布有中小型钨多金属同类矿床，如石人嶂、梅子窝、红岭、瑶岭钨矿等[5]。

棉土窝矿山开展了较多的地质探矿工作，主要是在矿区的王牌矿脉群棉南北矿脉组中开展（如V5、V6、V2、V4、V28等），获取了中型以上资源，矿山开采历史悠久，资源开发迫在眉睫，我矿投入资金在前人研究工作较少的木头坑区段开展钻探地质工作，寻找类似棉南北矿脉的矿脉群组。找矿成果较好，找到两条具有开采价值的工业矿脉（V7、V8），富含钨铋铍矿。对于本次探矿的工作成果结合前人的研究成果，总结以下几点。

1.区域构造

本区域断裂和褶皱构造发育，其中断裂构造更发育，纵横交错多组裂隙，控制着岩浆岩侵入范围和矿质热液空间分布。

褶皱：区域上瑶岭复背斜，轴向近东西向。长30km，宽12km，钨矿带赋存于该背斜的核部。断裂：断裂构造发育，其中北东向断裂具有多期性和复合性特点。本区域断裂构造的控矿作用比较明显，绝大部分内生矿床的赋存空间主要受断裂构造控制。

本矿范围内构造复杂，以断裂构造为主，褶皱不发育，其中断裂以压扭性为主。可分为北东组、北西组、南北组等三组，其中北东组发育较早，为与成矿作用相关，为成矿构造断裂带，断裂多以含矿石英充填；北西组、南北组发育较晚，为破矿断裂，错断或切穿矿脉。

2.化探特征

1∶50万地球化学异常资料表明，棉土窝钨矿地处区域化探异常区内，其中金、银、铜、钨、铋、铅锌等元素具有组合特征，异常形态呈椭圆状或带状，长约15km，宽约5km，形态总体呈南北走向，其中高温元素和中低温元素异常形态具有相似性，套合较好（见图2）。

可以看出，多金属矿致异常的规模较大，元素组合多样，具明显的浓集中心，其中化探异常套合形态方向处于沉积岩和岩体以及构造带的接触部位；成矿有利。

棉土窝钨山位于区域化探异常区南侧，异常带的浓集中心外围密集区，周边的钨铋矿点等与棉土窝钨矿处于同一异常内，区域化探成果指示找矿潜力较大。

3.矿体地质特征

前期矿山在全区普查阶段，在木头坑区段地表304线、301线、300线发现V7、V8、V9矿脉。

V7：含铍石英脉，矿脉地表厚度0.23m，控制走向长200m～300m，延深150m～330m，地表往下依次为细脉带、薄脉带。矿脉平均含Be0.4%。

V8：300线，301线地表调查含钨铋铜石英脉，地表厚度约0.1m、0.06m、控制走向长约500m，延伸约300m，平均含WO31.8%，含Bi0.185%，含Cu0.1%。

V9：地表脉幅达0.5m，往深部分支多条石英脉，后复合成大脉，脉幅达到1.6m，达不到工业品位。

木头坑矿脉形态整体相对简单，走向上一般成中间厚，两侧薄，呈“饼状”，垂向上具有“五层楼”[1、2、3、4]特征，矿脉局部较复杂，多见尖灭再现、分支复合、羽状排列等石英脉型钨矿特征。但矿脉整体为压扭性，形态较稳定平直。根据木头坑钻探工程揭露，V7、V8具有工业矿脉特征。其矿脉产状、规模、形态特征见表1。

V7矿脉为矿区发现新的铍矿床类型，属于石英脉-黑钨矿-绿柱石-铍矿物组合类型（见照片1、照片2），矿石的构造有块状构造（主）、浸染状构造、放射状构造、角砾状构造等。铍矿的化学成分为BeO，单斜晶系晶体柱状，集合体致密块状。铍矿脉垂向和走向上化学成分较稳定，BeO的含量平均为0.41%。绿柱石内伴生铍矿化，局部富集可达工业品位。

找矿标志：

（1）直接找矿标志

地表出露石英细脉、稀疏细脉带。

（2）间接找矿标志

①综合化探异常相对集中区段；②云英岩化、绿泥石化、石英脉型绿柱石围岩蚀变强烈地段。

4.成礦规律

4.1“五层楼”特征

具有明显的粤北钨矿“五层楼”分带特征，其矿化程度在空间上也随矿脉在每一层楼的位置不同呈显著变化。

（1）构造裂隙发育，石英脉处常为钨矿化富集部位；

（2）与蚀变相关，钨钼矿化的贫富与蚀变强度相关；

（3）矿体形态上，矿脉的富集主要集中在中部，往两侧有变贫的趋势；垂向上富集区主要位于“五层楼”的细脉、薄脉组中，线脉带、大脉组品位相对减弱，矿脉的质量百分数与脉幅呈正相关关系[6]。

（4）本区具有工业价值的矿脉如V28、V6、V2、V4、V30等基本上符合粤北石英脉型钨矿“五层楼”垂向分带规律，作为隐伏矿脉V28尤为明显，在140m、100m中段矿脉连续，矿体富集，脉幅从上至下逐步增大，最大脉幅可达0.7m～ 1m。品位变富（采样平均品位达1.52%），根据矿区矿脉特点，推测深部还有找矿价值。

4.2构造与礦脉关系

（1）本区主要出露华力西期斑状黑云母花岗岩以及燕山三期中粒黑云母花岗岩，受北东向、北北东向构造断裂控制。这些构造断裂直接对本区矿脉的生成提供了矿液沉淀的空间，与区域成矿构造方向一致。

（2）本区的矿脉成矿裂隙性质应属张力与剪力裂隙，其中张力裂隙的规模较剪力裂隙短小而变化剧烈，延长不长，脉幅变化大，在空间上分布不均匀，这种裂隙一般形态变化大（见照片3、照片4）。例如V30，受断裂破碎带影响明显，脉幅突然增大或尖灭。

张力与剪力复合裂隙（例如V5、V28）：延展较大，延伸较长，如V5脉，延长近900m，延深600m，其他如V6、V4、V2也具有一定的规模，矿脉的长度和延伸一般较大。裂隙主要表现为剪切力作用。剪力沿水平方向作用，成矿裂隙沿走向延长增大。

（3）通过对V28、V6垂向上矿脉品位数据的统计，以及对两期次花岗岩的分界位置划分的对比研究，在两期岩体的接触带附近矿脉较为富集，但是矿脉的浓集中心与岩体的分界位置没有明显的赋存规律。

4.3区段成矿对比

（1）矿区内木头坑矿脉与棉南北矿脉受北东向构造断裂控制。这些构造断裂直接对本区矿脉的生成提供了矿液沉淀的空间，与区域成矿构造方向一致，木头坑矿脉V8与棉南北工业矿脉受同一方向构造控制，区域上成矿条件相同。

（2）“五层楼”垂向分带规律。本区棉南北组具有工业价值的矿脉如V28、V6等基本上符合粤北石英脉型钨矿“五层楼”垂向分带规律，作为隐伏矿脉V28尤为明显，在140m、100m中段矿脉连续，矿体富集，脉幅从上至下逐步增大，最大脉幅可达0.7m～1m。品位变富（采样平均品位达1.52%），根据矿区矿脉特点，推测深部还有找矿价值。

木头坑组矿脉同样具有此规律，例如V8号脉地表出露细线细脉带勘探线上分别为，0.06m、0.1m、0.1m、钻孔揭露分别为0.25m、0.6m、0.2m，脉幅达到“五层楼”的稀疏细脉带至细脉薄脉带，往下还有薄脉带大脉。

从棉土窝矿脉的发育情况来看，各矿脉“五层楼”模式保存完成，受构造破坏作用较少，“五层楼”的矿理论容易实现。

5.找矿前景

根据矿山开采现状，矿山目前在棉南北275中段V30，100m中段V28、V4、V6开展采矿工作。

（1）V28矿脉：在140m中段V28西找到V28矿脉的主矿脉，更加验证V28矿脉往深部脉幅和品位的连续性良好，矿体规模大，在100m中段及往下矿脉的找矿潜力巨大。（2）通过坑道采样，V2、V29、V4在140中段品位高，脉幅一般，据“五层楼”规律，矿脉往深部脉幅增大，在100m中段有必要进一步展开找矿工作。（3）V30矿脉：通过140m中段的5个水平钻揭露，V30在200线脉幅达，品位高，往西面脉幅品位变差，往东没有工程控制，值得探索，对这类张性性质矿脉应合理利用开采。在140m中段以下也值得研究。（4）木头坑矿脉：已发现V7、V8两条工业矿脉，具有类似棉南北矿脉特征，区域在深部具有较大潜力。

6.结论及建议

木头坑区段的钻孔取得较好的效果，扩大了资源储量，寻找到新的铍矿床，但是对V8等矿脉的深部控制不足，对该矿脉群的整体评价有待加强，对该区“五层楼”矿脉特征的研究也有待加强。棉土窝矿区区域找矿条件良好，但是对外围的找矿程度太低，对局部矿脉的控制不足，对整个矿区的成矿岩体还有待加强研究。建议下一步对木头坑区段V8等矿脉，施工深部钻孔，摸清矿脉的深部特征，查明矿脉的储量规模，结合本区的“五层楼”模式，做潜力评价，加强综合研究工作，总结成矿规律，指导矿区勘查工作。

参考文献：

[1]韦龙明，林锦富，李文铅，汪劲草，朱文凤.广东梅子窝钨矿“五层楼”叠加现象探讨[J].地质学报， 2008（07）：888-893+1018.

[2]邱瑞龙.瑶岗仙“五层楼”式脉钨矿床围岩蚀变研究[J].矿床地质， 1984（02）：70-77.

[3]汪劲草，韦龙明，朱文凤，万方良，莫志明.南岭钨矿“五层楼模式”的结构与构式——以粤北始兴县梅子窝钨矿为例[J].地质学报， 2008（07）：894-899.

[4]王登红，唐菊兴，应立娟，陈郑辉，许建祥，张家菁，李水如，曾载淋.“五层楼+地下室”找矿模型的适用性及其对深部找矿的意义[J].吉林大学学报（地球科学版）， 2010， 40（04）：733-738.

[5]广东省有色金属地质局九三二队.广东省南雄市棉土窝矿区钨矿资源储量核实报告[R]. 2015.

[6]吴剑.广东省红岭钨矿成矿地质模型与找矿预测[D].中国地质大学， 2017.