粵北瑤嶺鎢礦白基寨區(qū)綜合找礦評價及找礦預(yù)測

嚴成文，李文鉛，李社宏，3

（1.廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣東 廣州 510080；2.中國科學院廣州地球化學研究所，廣東 廣州 510640；3.中國科學院研究生院，北京 100049）

0 引言

瑤嶺鎢礦經(jīng)過80多年的開采，礦山保有鎢礦資源儲量已近枯竭。面對礦山嚴峻的鎢礦資源不足的現(xiàn)狀，在礦區(qū)深部及其外圍找礦，解決礦山接替資源問題，延長礦山壽命已成為非常緊迫的任務(wù)。而在瑤嶺鎢礦外圍白基寨區(qū)，自2004年發(fā)現(xiàn)夕卡巖型白鎢礦化信息以來，一直未對礦體的存在、規(guī)模及展布進行進一步的綜合研究及勘查。因此，通過對白基寨區(qū)開展綜合找礦評價及預(yù)測，以期提高礦山遠景資源量，延長礦山服務(wù)年限，這對穩(wěn)定礦山生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模，發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟和促進社會和諧穩(wěn)定無疑均有著十分重要的意義。

1 地質(zhì)概況

瑤嶺鎢礦位于粵北鎢礦化集中區(qū)北東部，九連山穹褶斷束帶西段之瑤嶺復(fù)背斜南翼，地處NE向北江斷裂帶與EW向大東山—貴東巖漿巖構(gòu)造帶的交會部位。礦床由北峰坳、寶龍壢、北峰尾、小南崠、白基寨等多個礦段或礦點組成。白基寨區(qū)位于瑤嶺礦區(qū)的西南，大塘—楓灣向斜的北東揚起端（圖1）。

白基寨區(qū)出露地層為中泥盆統(tǒng)東崗嶺組和上泥盆統(tǒng)天子嶺組（圖2）。中泥盆統(tǒng)東崗嶺組又進一步分為上下兩段，均發(fā)生淺變質(zhì)作用：上段（D2d2）為中薄層狀粉紅色強風化粉砂巖、板巖和變質(zhì)石英砂巖，厚10～50m，主要分布在白基寨區(qū)的北東和北西地區(qū)；下段（D2d1）為厚層狀灰色變砂巖、長石石英砂巖、粉砂巖、白云質(zhì)泥頁巖夾薄層狀灰?guī)r，粉砂狀結(jié)構(gòu)，厚層-巨厚層塊狀構(gòu)造，厚420～460m，多出露在白基寨區(qū)的北西地區(qū)。上泥盆統(tǒng)天子嶺組（D3t）為灰白色厚層狀、塊狀大理巖，巖石呈灰白-灰色，微晶結(jié)構(gòu)，中厚層塊狀構(gòu)造。該組地層出露于圖幅的西部地層中。大理巖中方解石已完全重結(jié)晶，質(zhì)地純凈，塊狀構(gòu)造，有少量的碎裂現(xiàn)象，未見礦化信息。

構(gòu)造上主要表現(xiàn)為斷裂發(fā)育，褶皺較少。其中褶皺主要在巖體的邊部，一般規(guī)模十分小，并常伴隨硅化現(xiàn)象，對整個礦區(qū)格架和礦化無明顯作用；規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造有兩條（圖2）。其一為中部的NE向?qū)崪y斷裂F1，傾向SE，傾角約76°，為正斷層，其規(guī)模較大，并沿F1斷裂面有花崗巖侵入呈巖墻狀；另一斷裂F2，為推測斷層，位于白基寨區(qū)的西側(cè)，為夕卡巖化變砂巖與大理巖的界限，在靠近夕卡巖化變砂巖中有強烈的變形，表現(xiàn)出逆沖擠壓性質(zhì)。

白基寨區(qū)內(nèi)出露巖體為白基寨花崗巖，位于礦區(qū)南部邊緣及以南的大片地區(qū)。根據(jù)前人資料，該巖體屬燕山期花崗巖體（γ52（3）），巖性為白云母花崗巖，巖石礦物成分為石英、長石、白云母等。在測區(qū)內(nèi)，巖體邊緣局部沿F1斷裂侵入，構(gòu)成花崗巖巖墻。在花崗巖體與東崗嶺組（D2d）地層接觸帶及其外帶附近，存在較為廣泛的角巖化、夕卡巖化蝕變帶，形成接觸交代變質(zhì)巖，如角巖、夕卡巖。此外在礦區(qū)北部還出現(xiàn)少量的北西向閃長巖脈（圖2）。

圖1 粵北瑤嶺鎢礦區(qū)綜合地質(zhì)圖（據(jù)礦山資料修編）

圖2 找礦靶區(qū)圈定及鉆孔驗證工程布置圖

2 綜合找礦標志評價

2.1 “有利層位”標志

根據(jù)礦山資料，白基寨區(qū)地層主要為中泥盆統(tǒng)的東崗嶺組，其下為燕山期的花崗巖。通過對該區(qū)1∶2 000地質(zhì)填圖，將東崗嶺組分為上下兩段：上段為粉紅色中薄層狀強風化砂巖、夕卡巖，厚10～50m。風化后多為褐紅色-淡黃色，局部風化后具有鐵帽現(xiàn)象。通過礦區(qū)土壤地球化學掃面分析測試511個樣品得出風化層的W豐度為219×10-6，比整個南嶺地區(qū)沉積巖地層中W豐度（12×10-6）要高出20多倍；下段為淺灰色-灰白色厚層狀夕卡巖，見有灰?guī)r、變砂巖和板巖，局部地段出露石英線脈，本段厚40～460m。通過對該區(qū)413個樣品巖石地球化學測量，其W平均豐度為76.22×10-6?？梢?，白基寨區(qū)整個東崗嶺組（D2d）地層具有高鎢背景值，受燕山期花崗巖侵入，是尋找夕卡巖型白鎢礦的有利層位。

2.2 “有利構(gòu)造”標志

花崗巖成礦專屬性體現(xiàn)了巖漿活動與成巖過程對成礦的控制作用，而巖漿的形成演化與就位成巖以及成礦作用等均受控于區(qū)域構(gòu)造背景和構(gòu)造環(huán)境［1］。區(qū)域上瑤嶺鎢礦位于大東山—貴東—九連山東西向構(gòu)造巖漿帶中部北側(cè)，曲仁構(gòu)造盆地和九連山褶皺斷裂帶的交匯部位。就白基寨區(qū)而言，斷裂構(gòu)造發(fā)育，為成礦流體的運移提供了通道和賦存場所。因此，綜合區(qū)域構(gòu)造背景及本區(qū)的構(gòu)造有利條件，在一定程度上指示了本區(qū)礦產(chǎn)的形成和分布。

2.3 夕卡巖化標志

本區(qū)存在較為廣泛的角巖化、夕卡巖化蝕變帶，形成接觸交代變質(zhì)巖，如角巖、夕卡巖，目前已控制的出露面積約0.4km2，整個中泥盆統(tǒng)均見有強烈的夕卡巖化。可作為尋找夕卡巖型白鎢礦的標志之一。

2.4 花崗巖主量元素地球化學標志

通過對白基寨花崗巖主量元素分析統(tǒng)計（表1）：SiO2含量73.84％～76.74％，為SiO2過飽和型。Na2O變化較大（2.17％～3.32％），K2O/Na2O＞1，在SiO2-K2O圖（圖略）中投點在高鉀鈣堿性和鉀玄巖區(qū)。堿度率值（AR）大于9，根據(jù)AR-SiO2圖解（圖略）很顯著的落在過堿性或強堿性的范圍內(nèi)，ACNK都大于1.1，為強過鋁性（SP）花崗巖，屬于典型的S型花崗巖。從花崗巖成礦專屬性來說，地殼改造型花崗巖（相當于S型花崗巖）常見W、Sn礦化組合。

表1 白基寨花崗巖主量元素含量及相關(guān)系數(shù) （1×10-2）

2.5 花崗巖稀土及微量元素地球化學標志

根據(jù)對白基寨區(qū)花崗巖稀土及微量元素統(tǒng)計分析（表2）：稀土總量為（72.1～184.7）×10-6，主要在100×10-6左右，低于世界花崗巖（250～280）×10-6的平均值。LREE/HREE平均為7.21，La/Yb在1.23～4.25范圍內(nèi)。δEu在0.03～0.09之間，巖漿分異明顯。總體來看，巖石輕重稀土分餾明顯，整體呈現(xiàn)“V”型，具有明顯的四分組效應(yīng)（圖3），與高程度演化的花崗巖巖漿結(jié)晶晚期流體／熔體相互作用有關(guān)［2］。

圖3 白基寨花崗巖稀土元素球粒隕石標準化配分圖

微量元素表現(xiàn)為Ba、Nb、P和Ti相對虧損，Rb、Ta、Th和K等大離子親石元素富集。Y/Ho比值可以用來示蹤巖漿體系中流體-熔體相互作用，Y/Ho大于28一般由F的絡(luò)合物引起，小于28多為重碳酸鹽絡(luò)合物引起。本文中Y/Ho比值在29～33之間，表明流體中有大量的F存在，這與本次土壤地球化學測量中發(fā)現(xiàn)大量F異常吻合。Zr/Hf一般在花崗巖石中為38，當有流體和熔體相互作用時［3］，熔體中Zr/Hf增大，流體中Zr/Hf比值就會減小。當Zr/Hf比值小于25時，表明有流體作用存在過，并且樣品有明顯的四分組效應(yīng)。文中所有樣品Zr/Hf在16～21之間，這與稀土呈現(xiàn)海鷗模式所表現(xiàn)的四分組效應(yīng)一致，是成礦流體曾從巖漿熔體中分離出來過的證據(jù)之一［2，4］。

3 物化探測量及綜合異常圈定

通過對白基寨區(qū)成礦及找礦信息的綜合評價，認為該區(qū)具有較好的找礦前景，但對礦（化）體的展布則需要進一步的物化探定位。

（1）通過對本區(qū)土壤地球化學測量結(jié)果，并引入綜合地質(zhì)累積指數(shù)（IGEO）的概念，綜合分析成礦元素W及成礦伴生元素Sn、Mo、Bi及高度相關(guān)元素As、F的IGEO綜合異常，數(shù)據(jù)處理過程參照文獻［5］。異常呈帶狀集中分布在測區(qū)的中部（呈NW向）和東部（呈EW向），其中東部EW向異常帶與巖體出露帶基本一致，可能為花崗巖體侵入過程中，圍巖發(fā)生夕卡巖化所致；而中部NW向異常帶則可能是尋找隱伏礦體的有利地帶。

（2）白基寨區(qū)ΔT磁異常通過場源分離、化極處理后異常集中分布在中部及西部地區(qū)，其中，中部NW向異常帶與土壤地球化學測量所示中部異常帶較為吻合，均在300號勘探線附近。

通過物化探測量，在測區(qū)的中部存在點（面）狀異常，整體呈帶狀或串珠狀，且異常區(qū)域有較好的一致性。同時根據(jù)實地調(diào)研及礦山資料分析，認為在測區(qū)的中部區(qū)域存在隱伏礦體的可能性較大，因此，本次研究將該區(qū)域作為找礦靶區(qū)（圖2）。

表2 白基寨花崗巖主量元素含量及相關(guān)系數(shù) （1×10-6）

4 工程驗證

為了進一步驗證本次找礦預(yù)測工作，在預(yù)測靶區(qū)內(nèi)沿300號勘探布置鉆探工程，以查明礦體的存在。在所布置的3個驗證鉆孔中，ZK3001號鉆孔在巖體與圍巖的外接觸帶發(fā)現(xiàn)夕卡巖型白鎢礦化體（圖4），產(chǎn)于花崗巖和碳酸鹽類巖石接觸帶及花崗巖附近的鈣質(zhì)巖層和砂巖層之間。

圖4 白基寨區(qū)300號勘探線地質(zhì)剖面圖

礦體位于孔深16.58～32.26m，垂厚15.48m，礦體產(chǎn)狀為傾向南西，傾角約10°。礦體呈厚層狀，含兩層夾石，礦化較為均勻，品位WO3介于0.047％～0.50％之間，以樣長為權(quán)的加權(quán)平均品位為0.238％，而在瑤嶺礦區(qū)鎢礦可采品位界定為0.1％。

在本次鉆探過程中，并未鉆遇石英脈型黑鎢礦，但是在實地調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)，局部地段地表出露有石英線脈，按照石英脈型黑鎢礦成礦五層樓模式，一定程度上指示了向下存在較大石英脈型黑鎢礦體可能。

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