钨矿矿床地质特征及边深部找矿预测

梁 杰，谢谱洪

（江西下垄钨业有限公司，江西 赣州 341518）

钨矿对于工业行业的生产作业而言占有十分关键的地位，其当前既被普遍运用在汽车制造、化工生产、航空航天等多个领域之中，并且还对于国家经济的发展以及城市建设而言具有不可忽视的作用。为对其运用价值以及特性、性质进行深入探究，我国有关部门提高对了其矿床地质特征与边深部找矿预测工作的投入力度，并且不断把各种先进的勘测技术运用在此方面，从而提高对于钨矿的勘察效率与质量。钨矿已然和国家发展之间建立了紧密的直接联系，若是要将钨矿价值充分发挥出来，作用于工业发展，就应当对钨矿资源进行更大力度的开发与合理的配置使用。

1 矿床地质特征

1.1 地层

矿区内地层较简单，主要为震旦系、泥盆系和少量第四系。

震旦系下统坝里组：为主要赋矿围岩，大面积分布于矿区内，近南北走向，构成区域内复式背斜的核部。主要岩性为变质杂砂岩和千枚岩，为一套类复理石泥、砂质沉积。与上覆老虎塘组呈整合关系，区内未见底。岩石性脆易产生裂隙，被后期矿化热液充填。

泥盆系：零星分布于矿区东部和西部的山脊上，呈近南北向展布。与下伏震旦纪地层呈不整合接触。岩性由上往下为灰色薄耀厚层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、灰白色厚层状石英细砂岩、中粒砂岩，下部为石英粗砂岩、含砾石英砂岩。

第四系全新统联圩组：主要沿沟谷凹陷等低洼处分布，由黏土、亚黏土、砂、砾石等组成。

1.2 构造

矿区地处区域性南北构造带，在矿区中部发育一轴向近南北的复式背斜，背斜轴部出露震旦系坝里组，翼部为泥盆系地层。从早到晚发育南北向、北东向、北东东向三组断裂。

南北向断裂：以F1、F2、F3为代表，为压性逆断层，平均产状270°～290°∠60°～80°，延伸长200m～500m，宽0.1m～2m，主要表现为波状弯曲的断层面，绿泥石片岩及其透镜体带、断层角砾、片理化带等，局部充填有透镜状石英脉或石英脉角砾，断层旁侧有挤压褶皱现象，为成矿前断裂，被后期北东向和北东东向断裂切割。

北东向断裂：主要有F4、F5，为压扭性逆断层。产状一般为310°∠70°左右，延伸长200m～400m，宽0.2m～3m，断层面走向上呈波状弯曲，破碎带由绿泥石片岩及其透镜体、断层角砾、片理化带、糜棱岩或断层泥等组成，局部充填有少量的含硫化物石英脉及花岗岩脉，断层旁侧有挤压褶皱现象，硅化强烈，被后期北东东向断裂切割，是次要的控矿构造。

北东东向断裂：有F6、F7、F8、F9等，为压扭性逆断层。产状一般以160°∠70°～80°为主，延伸长400m～800m，宽1m～2m，北部一般倾向北西，南部一般倾向南东，走向上较平直，断层破碎带由绿泥石片岩及其透镜体、断层角砾、片理化带、糜棱岩或断层泥等组成，局部充填有含硫化物的透镜状石英脉、含钨矿石英脉和梳状石英脉，另外局部还充填有花岗斑岩脉和闪长岩脉。断层旁侧有挤压褶皱现象，硅化强烈，是主要的控岩控矿构造，其旁侧次一级北东东向节理是主要的容矿构造。

1.3 矿体特征

某一钨矿属于一个较为典型的花岗岩体内生成石英脉型的钨矿，矿体主要分布在矿区NW方向的断裂带之中，一共含有三十多条存在开采价值的石英脉，受到来自山坳断层（A1）与NEE向刺激裂隙构造一同控制。矿脉将A1断层作为边界，划分成南北两部分矿脉。其中，南矿脉主要分布在矿区的中南部区域，呈现为NE走向，倾向为NW，倾斜角度是70°～86°，长度在300m～1800m范围之间，总体来看属于较为平直且稳定的状态，且结构相对比较简单，是比较常出现的块状构造，主要构成物质有黑钨矿、灰白英，并且掺杂着少部分的硫化物。在此之中，黑钨矿晶体呈现为放射状集中，占据了矿脉的大部分区域，周围具有少部分的石英与硫化物，氧化钨的含量在0至34.75%之间，矿化不太均匀，变异系数在1.7～4之间，整个矿脉厚度范围为0.1m～0.6m，大体变化趋势相对稳定。北矿脉则是处于矿区的西北区域，呈现为NE的走向，倾向则为SE，倾斜角度在55°～80°之间，矿脉数量比较多，而且矿化不均匀性较高，矿体在分布方面属于比较分散的状态，同时还夹杂着非常多的硫化物。此矿脉宽度最低在几厘米，最高达到了几十厘米，存在尖灭再现的特点。通过对南部和北部两个矿脉的特点加以分析可以了解到，这一钨矿属于十分典型的“五层楼分带”形式，在A1断层周围的矿脉错位较多，而在与此断层相隔较远的区域矿脉则相对较为稳定。矿脉垂直部分上侧主要是为薄脉，从上而下脉幅度逐渐提高。钨矿成矿后断裂构造发育，经历了迁移改造形成了前期断裂，故其产状与成矿前断裂大致相同。成矿后断裂以近南北组最为发育，以压扭性断裂为主，成组平行或侧幕排列，常出现交角小的断裂，多呈顺时针方向扭动，即东盘向南错，水平断距1m～20m不等。

1.4 矿石特征

矿石构造大多属于浸染型、网脉型、条带型、团斑型，矿石内的金属矿物大多是黑钨、黄铜、闪锌、辉银矿，并且还夹杂着少部分的白钨、褐铁以及辉铜矿。其中，黑钨矿是呈现为黑色或者是灰黑色，黑钨矿，次要矿石矿物，呈黑色，薄板状或不规则粒状，少数表现为淡灰白色且具有油脂光泽，颗粒粒径比较小，大多不超过0.2mm，粒径以0.08mm居多，呈星点状分布于石英颗粒之间，亦有分布于白云母中，少量与硫化物、白钨矿连生。外观多表现为一半自形板柱状或者是针状，普遍聚集在石英脉边侧与垂直段，构成了梳形结构。在矿体围岩属于斜长角闪片岩之时，此时的片岩矿化体内黑钨矿含量很高，与片岩区域存在一定距离的矿化体内黑钨矿含量则是伴随着距离的增长而逐渐降低，呈现为浸染状附着在各种石英脉及其和矽卡岩接触带之中。

2 成矿物质来源与矿床成因

2.1 成矿物质来源

按照矿产地质特征以及矿山的形成特征进行分析，有关技术人员判定，该钨矿与前寒武系地层内的硅铝质岩石之间存在紧密关联。这是由于在这一时期，硅铝质岩石内的钨元素十分丰富，并且纯度也十分高。因此，在经历了长时间的演变与自然界的作用，埋藏下了丰富的钨矿资源。此外，矿床内的花岗岩在经历长时间的演变之后，形成了今日人们看到的浆钨丰度非常高的花岗岩浆，同时，在岩浆通过冷却之后所分离获得的物质，就是构成钨矿的关键物质。根据钨矿岩体蚀变型矿化与石英脉型矿化的产出特征以及其他因素判断，岩体蚀变型钨矿与石英脉型钨矿是一期成矿作用的不同阶段的产物，花岗岩型钨矿成矿在前，石英脉型钨矿成矿在后，因此统一讨论从岩体钨矿到石英脉型钨矿的成矿作用过程，并对比流体演化过程中的差异。成矿成岩一般受到花岗岩型钨矿成矿作用的面状蚀变影响为主，在石英脉阶段影响较弱。测试成矿围岩的流体特征以便对比成矿的核心部分含矿白云母花岗岩的流体特征之间的差异。

2.2 矿床成因

钨矿矿床成矿作用存在多期、多阶段的特点，所以会构成由气化高温热液环节以及高中温度热液阶段数种类型同时存在的矿床。对于不同类型的矿床构成细节分析，可推断得出以下结论：当热液由硅铝质层移动至钙镁质岩层之时，会产生复杂的物理作业与化学反应，尤其是有助于钨物质的析出就此发生矿化，经过矿化叠加在早期矽卡岩之中，然后会慢慢构成矽卡岩型五矿提。而在气化高温热液环节，此时矿液体会在岩体顶端与上方让花岗岩受到腐蚀作用，从而发生云英岩化，矿化作用较强时则会成为蚀变花岗岩型矿体，矿物主要涵盖了石英、白云母、电气石等。

当矿液逐渐降温，其会在震旦系变质砂岩、泥盆系中统下部跳马涧组与花岗岩中构成石英洗唛-大脉黑钨矿床、其后，就开始进入到白钨矿化环节，此时期内，会让石英脉与花岗岩脉内的黑钨矿大范围受到来自白钨矿的一定影响，在大理岩破碎区域，构成白钨矿石英脉，同时还让矽卡岩型白五矿持续叠加积聚。石英脉型钨矿呈脉状，常成群或脉组总体呈NW-SE向展布，在平面上呈侧幕状排列，走向NNW-NW向脉组最为发育，次为NNE-SN向和NE-NEE向与NWW向。在矿液持续降温后，金属硫化物开始经由破碎带加以充填，并由此构成中温热液阶段的硫化物矿床。对于矽卡岩以及矽卡岩化大理石岩而言，硫化物阶段相对比较常见，所产生的矿物包括了方铅锌矿、闪锌矿以及黄铁矿等[1]。

2.3 变质作用与围岩蚀变

自震旦纪以来,矿区经历了多次的复杂的构造运动,并伴以强烈的岩浆活动及成矿作用,致使矿区内地层和各类岩石,普遍发生了强度不等,类型不一的变质作用,形成了多种类型的变质岩类。矿区岩浆岩广泛出露,多集中在矿区的西部和南部,属九峰岩体的一部分。矿区岩浆活动频繁,具有多期、多次侵入的特点,形成一个同源多期次的复式岩体。矿区内主要变质作用有区域变质作用、热接触变质作用、接触交代变质作用、热液蚀变作用。与矿区成矿有关的主要是接触交代变质作用和热液蚀变作用。接触交代变质作用在矿区主要表现为矽卡岩化,是矿区强度最大、与成矿最为密切的变质作用。矽卡岩化是在酸性岩浆侵入后,结晶晚期析出挥发组份对矿区碳酸盐岩、钙质页岩进行选择性交代,形成矽卡岩等。热液蚀变作用是岩浆期后热液对岩石产生的蚀变作用。主要为云英岩化及钠长石化,其次有绢云母化、绿泥石化、电气石化、硅化及硫化物矿化等。

3 钨矿边深部找矿预测

3.1 找矿预测

综合工作人员过往找矿经验来对此钨矿边深部实行找矿预测，了解到当前此区域中矿山开采深度已经到达地表下方五百米处，而且其中已有一部分有装设过深孔。根据开采实际情况而言，当开采深度逐渐提高，标志带由细脉带慢慢沿着大脉带发展，且存在小部分侵染状矿体深度已经达到了上千米，还有一些盲矿带呈现为侧向分布，可以显著提高此钨矿的储量。根据勘测结果进行分析得知，此矿山的矿化点以成矿岩体以及矿城为中线呈现为带状或者是片状的形式进行分布，并且已经达到每一百平方千米15处的分布密度，大部分矿床尚且没有实行仔细调查与勘测。根据民间调查信息得知，具有较佳找矿价值的钨矿数目较多，需要根据实际状况按优进行开采。并不是全部花岗岩体之中都存在钨矿资源，这是在成矿以及复式岩体通过了反复、长期的变化所致，因此而演变成了较多的小岩体与岩突，各类矿化也聚集于岩体与外接触带内。受到来自出露状况、定位标高以及剥蚀状况等多方面要素的作用，岩突内大规模矿产数量不多。不过小岩体为隐伏岩，存在较佳的保存环境，由此便可以发展成大规模矿床，需要将此条件作为找矿的首要依据。朝着岩浆岩带展布方向，按照物化遥信、岩体顶面波状等有关信息数据，可以实行台阶预测找矿。

根据钨矿成矿的理论知识可以了解到，矿床的构成和地质作用之间存在直接性关联，矿物质在通过重新分配之后，产生了局部富集状况。在一定时间、空间范围之中，矿元素受到了活化，移动到合适位置，再经历集中沉淀之后逐渐演变成矿床。在找矿过程中，需要仔细确定成矿环境具有的丰富矿物质源头。该钨矿含有成矿母岩提供的矿物质以及存在矿元素高丰富区域，地质构造运动十分频繁，自澄江期至今，在多个时期以及区域中都产生了频繁的岩浆活动，而且在活动的规模大小以及种类上都具有一定的差异性。另外，矿床的分布有受到新华夏系以及纬向构造的作用，产生了派生裂缝，可以作为容矿空间，因此符合成矿要求。在整体区域之中，95%为浅变质岩出露区，并且，云母花岗岩会伴随深度的提高而获得更成熟的发育，可以产生强接触变质效果，所以要求对矿床边深部隐伏花岗岩体实行找矿勘测。目前，该钨矿的矿化范围相对比较大，在22个脉组内划定为工业矿体的只有三个，大部分矿脉尚且仅仅实行了地面或是深部评价，表示此钨矿的边深部存在非常高的找矿潜在空间。

3.2 靶区分析

综合此钨矿四条矿脉的成矿情况，把I、II脉带设定为找矿靶区，要求自此之中择优进行选取，以此更加清晰的了解找矿勘察方向。其中，I脉带当前已然勘察出在大脉带内存在工业矿体，浅层勘测已经处于较深程度。不过，对于深部勘察而言，长期以来国内矿产开采受到了钻孔工艺的限制，导致控制标高仅仅达到了20至347米左右，尚未探查到隐伏花岗岩。按照当前状况加以分析，要求把I脉带放入至要求实行重点探测调查的靶区之中。II脉带则位于正钨矿的中部地带，分布有7个矿脉组，总体探测效果较差。根据现有工作进行状况而言，II脉带的其中两个脉组可以评为中等工业价值，其他的几个则可以被判定为工业价值较低，没有深度实施找矿勘测工作。不过，就地质条件加以分析可知，II脉带具有非常优秀的成矿基础条件。其一，其断裂构造发育良好，具有华夏系、新华夏系以及南北等数个断裂构造，并且在地段区域中出现了彼此交切的状况，能够为岩体入侵提供良好基础；其二就矿山深部区域勘测结果分析可知，此脉带出现了十分严重的接触变质，岩脉表现为最发育状态，可推测应当在深部存在隐伏花岗岩，而且内外接触带可以为成矿提供有力基础；其三，按照岩脉分布情况来分析，基于过往资料得知岩体深度可以达到地表300m以下，钻孔标高处于-14m～337m的范围之内，勘测到的脉幅大多处于50mm～500mm之间，具有相对较大的含脉密度，为垂直细脉带；其四，按照该钨矿找矿实际操作结果得知，矿床属于垂直分带分布规律的情况下，深部矿床有可能具有比较高的工业意义。结合多方面资料以及信息数据，最后决定把II脉带设置成找矿的优先勘测靶区。在靶区之中存在发育的带状构造，围岩会表现出明显硅化蚀边的特点。当石英细脉发育的状况下，具有比较显著的化探异常特点，表明进行边深部找矿存在较佳前景，应当持续实施找矿作业。

4 结语

由于部分钨矿矿床的地质特征存在一定的特殊性，并且在开展边深部预测工作时，会因此而受到较高的影响，给有关工作人员的人身安全带来威胁，进而导致钨矿开发工作无法顺利进行。因此，为了更好的避免此现象的发展，勘测人员应当先对矿床地质特征进行全面了解，再开展后续工作任务。此外，还应当选取适宜的方式加以预测，经过对实践经验的不断积聚，能够为今后找矿预测奠定稳固的基础。