江西茅坪鎢錫礦床地質特征及成礦模式

王定生，陸思明，胡本語，張聲波，阮瑜瑜，陳冬生

（江西有色地質勘查二隊，江西 贛州 341000）

江西南部以盛產(chǎn)石英脈型鎢礦馳名中外，在崇義縣茅坪礦區(qū)石英脈型鎢錫礦下部發(fā)現(xiàn)具大型規(guī)模的云英化花崗巖型鎢錫礦床，是該區(qū)鎢錫找礦的重大突破，茅坪成為該區(qū)目前資源儲量規(guī)模最大的鎢錫礦床，具有礦脈多、品位富、“上脈下體”兩種礦床類型共存的顯著特點。

1 區(qū)域地質背景

礦區(qū)大地構造位置處于南嶺近東西向構造巖漿帶次級構造大余—會昌東西向斷裂構造亞帶與諸廣山北東、北北東向斷裂構造帶交匯處（圖1），即崇（義）（上）猶（大）余鎢錫礦化集中區(qū)。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為震旦系、寒武系、泥盆系。震旦系分布于下壟—紅桃?guī)X一帶及鐵屎坪南面。寒武系區(qū)內(nèi)廣泛分布，與震旦系呈連續(xù)沉積。地層走向近南北，為一套類復理式建造特征，構成本區(qū)近南北向褶皺基底；中泥盆統(tǒng)跳馬澗組僅分布于區(qū)域北西角，與寒武系呈不整合接觸。其中前寒武系地層建造具高豐度的鎢（36.2×10-6）、錫（6.8×10-6）等金屬元素，構成區(qū)內(nèi)鎢、錫等元素富集成礦的“礦源層”，同時，也是區(qū)域上最為重要的鎢錫礦床的賦礦層位。

1.2 構造

區(qū)域構造為北東走向的隆起斷塊區(qū)，經(jīng)歷了地槽、地臺兩個構造發(fā)展階段，形成了相應的兩個構造層。地槽構造層由震旦系、寒武系等地層構成，屬加里東地槽構造層。地臺構造層形成的褶皺、斷裂不甚發(fā)育，僅見于北西角的寡婆山及大人嶺一帶，中泥盆統(tǒng)呈北東走向、北西傾的單斜，并有北北東向斷層。在兩構造層基礎上，燕山期斷裂構造非常發(fā)育，發(fā)育有北北東、北東、東西及北西和南北向斷裂（圖1）。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動以燕山早期酸性-中酸性侵入巖為主（γ52-2b），主要分布于紅桃?guī)X—下壟、天門山等地。侵入于震旦系、寒武系，呈巖株狀產(chǎn)出，巖性以中—細粒斑狀黑云母花崗巖、細粒石榴子石黑云母花崗巖為主，分相較明顯，邊緣相結構變細、白云母增加。次有花崗斑巖、閃長巖，呈巖瘤、巖脈產(chǎn)出，花崗斑巖脈主要分布于東嶺背—八仙腦一帶。據(jù)區(qū)域資料，花崗巖分為早晚兩期4個階段6次侵入，以燕山早期第二階段第二次侵入最為重要，并與區(qū)內(nèi)脈狀鎢錫等礦產(chǎn)成礦關系最為密切，區(qū)內(nèi)各鎢錫礦床（點）均產(chǎn)于該次侵入巖體內(nèi)外接觸帶，顯示該區(qū)特有的鎢錫礦與花崗巖侵入巖體相關的成礦專屬性。

1.4 區(qū)域礦產(chǎn)與成礦特點

崇猶余鎢礦化集中區(qū)是江西省南部地區(qū)鎢錫礦床產(chǎn)出最為集中的地區(qū)，也是我國黑鎢礦最為主要的生產(chǎn)基地［1］。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦種主要有鎢、錫、金、銀等，其中鎢、錫礦產(chǎn)主要產(chǎn)于燕山早期第二階段第二次侵入花崗巖體內(nèi)外接觸帶，以氣化～高溫熱液石英脈型鎢、錫礦床為主，次有云英巖化花崗巖浸染型鎢錫礦床，典型礦床如西華山、漂塘、新安子、石雷、左拔、樟斗、下壟、樟東坑、九龍腦、淘錫坑、茅坪等。

圖1 茅坪礦區(qū)區(qū)域地質構造略圖

該區(qū)寒武系鎢、錫豐度高，演化完全的花崗巖聚集了高濃度成礦元素，為成礦提供了充足的礦質來源。區(qū)域北東向大斷裂控制花崗巖隆起帶展布，東西向構造與多組斷裂交匯部位是成礦花崗巖侵位有利空間。在東西向基底構造基礎上，多期次構造作用與燕山期成礦花崗巖侵入演化時空耦合，使本區(qū)鎢錫礦脈多呈東西向成組成帶展布。外接觸帶石英脈型鎢礦床“五層樓”垂向分帶模式適用于該區(qū)，各礦區(qū)情況各異，標志帶之下不同脈幅組合現(xiàn)象普遍，隨著探礦深度加大，發(fā)現(xiàn)隱伏巖體內(nèi)脈帶，稱之為“樓下樓”［2］，而隱伏巖體中圈出浸染型鎢錫礦體稱“地下室”。綜上所述，沿北東向構造巖漿隆起帶，東西向構造與多組斷裂交匯部位，地表礦化蝕變較強時，往往是成礦隱伏花崗巖巖體突起地段，是尋找“五層樓+地下室、樓下樓”鎢錫礦床的遠景區(qū)。

2 礦區(qū)地質概況

茅坪鎢錫礦區(qū)位于崇猶余鎢錫礦化集中區(qū)北段，天門山花崗巖株北緣，礦化面積2km2（圖2）。

圖2 茅坪鎢錫礦地質略圖

2.1 地層

礦區(qū)出露地層由寒武系下統(tǒng)牛角河組和中統(tǒng)高灘組構成，為一套韻律清楚的地槽碎屑巖類復理式建造。巖性主要為石英細砂巖、粉砂巖和絹云母板巖，其中以石英細砂巖為主，并互相構成夾層、互層形式。地層走向近南北，傾向以東為主，局部傾向近西，傾角35～75°。

2.2 構造

礦區(qū)位于西華山—楊眉寺隆起的北段，天門山斷塊北緣，該區(qū)受區(qū)域構造影響，構造復雜，褶皺、斷裂及節(jié)理均較發(fā)育。

2.2.1 褶皺構造

褶皺以背斜為主，軸向近于南北和北東向，兩翼次一級褶皺也較發(fā)育，軸向與背斜軸向一致。

2.2.2 斷裂構造

礦區(qū)由于受區(qū)域構造影響，斷裂構造較為發(fā)育，主要發(fā)育有北東、近東西向，成礦前、成礦期、成礦后都有活動。按產(chǎn)狀和特征大致可分為下列幾組：

（1）北東向斷裂構造。為礦區(qū)主干斷裂構造，傾向為北西，傾角60～70°，延長200～1 600m，寬幾米至十幾米，力學性質主要表現(xiàn)為張扭、壓扭性。

（2）近東西斷裂構造。傾向175～200°、傾角50～65°，一般延長300～650m、寬幾厘米～2m不等，切割錯動礦脈，力學性質表現(xiàn)為壓扭、張扭性，以張扭性為主。

2.2.3 成礦裂隙

（1）近東西向裂隙。該組裂隙地表延伸穩(wěn)定，規(guī)模較大，一般延長200～500m，最大延長達1 600m，其傾向北、南均有，傾角40～50°，該組裂隙是礦區(qū)主要工業(yè)礦脈的容礦裂隙。

（2）北西—北西西向裂隙。規(guī)模相對較小，斷續(xù)延伸，一般延長100～300m，最大可達500余m。其傾向以北東向為主，少數(shù)南傾，傾角55～70°，為礦區(qū)礦脈的容礦裂隙，部分裂隙形成工業(yè)礦脈。

（3）北北東、北北西向裂隙。該兩組裂隙發(fā)育程度相對較差，規(guī)模也相對更小，地表延長100余m。傾向東，傾角60～70°，個別裂隙形成工業(yè)礦脈。

受礦區(qū)裂隙系統(tǒng)的發(fā)育制約，造成礦區(qū)部分礦脈產(chǎn)狀較為復雜，走向上相互交叉，在傾向上交叉呈“X”型，呈共軛形式出現(xiàn)。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)地表未見花崗巖出露，閃長巖脈等脈巖較為發(fā)育。礦區(qū)深部發(fā)育有隱伏花崗巖體，屬天門山巖體北延的一個小突起。

隱伏花崗巖體屬燕山早期多階段侵入的產(chǎn)物（γ52-2b），巖性主要為斑狀花崗巖和細粒白云母花崗巖，斑狀花崗巖分布在巖體邊緣部位，細粒白云母花崗巖則分布在巖體中部。隱伏花崗巖云英巖化普遍較強，巖石部分已蝕變?yōu)樵朴r化花崗巖，云英巖化強烈的巖石則為云英巖，均有鎢錫礦化，其富集地段則形成云英巖化花崗巖浸染型鎢錫礦體。

3 礦床地質特征

茅坪鎢錫礦床是一個石英脈型鎢錫礦床和云英巖化花崗巖浸染型鎢錫礦床兩種類型共存的礦床（圖3）。

圖3 茅坪礦區(qū)300號勘探線剖面圖［3］

3.1 石英脈型鎢錫礦床

3.1.1 礦體特征

依據(jù)礦脈產(chǎn)出的空間位置、礦脈產(chǎn)狀不同等特征，自北往南分為下茅坪、上茅坪和高橋下3個礦化區(qū)段。下茅坪區(qū)段依空間位置分布于花崗巖體頂部北側，礦脈呈東西走向、南傾；上茅坪區(qū)段分布于花崗巖體頂部上方，各脈組走向上相互交叉出現(xiàn)；高橋下區(qū)段分布于花崗巖體頂部南側，礦脈呈東西走向、北傾。各區(qū)段脈組在花崗巖體頂部匯集，不同走向礦脈在平面上和剖面上相互交叉穿插，構成網(wǎng)格狀格局（圖3）。

石英脈型鎢錫礦床各區(qū)段礦脈地質特征見表1。

礦脈的形態(tài)變化受成礦裂隙的控制，礦脈的構式復雜。單體礦脈形態(tài)：常見波狀彎曲、膨大縮小、分支尖滅、分支復合、交替分支再現(xiàn)、尖滅側現(xiàn)、折曲狀彎曲、樹枝狀分支、側羽狀分支。礦脈組合形態(tài)：礦脈相互平行排列和交叉排列，有尖滅側現(xiàn)、有交叉呈“＋”字形或呈“X”字形、有互相穿插呈網(wǎng)格狀等。

表1 石英脈型鎢錫礦床礦脈分布、產(chǎn)狀及規(guī)模

3.1.2 礦石特征

3.1.2.1 礦石礦物成分

礦石主要礦物成分。該區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦物近30種，其中金屬礦物以黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦為主，次為少量黃鐵礦、輝鉍礦、毒砂、方鉛礦、自然鉍、白鎢礦等。上述礦物中，黑鎢礦、錫石為主要工業(yè)礦物，輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦等為伴生工業(yè)礦物。

有用礦物空間分布。礦區(qū)自北往南3個區(qū)段在水平方向上存在3種不同的礦物組合：下茅坪區(qū)段以黑鎢礦、錫石為主；上茅坪區(qū)段以黑鎢礦、輝鉬礦為主，次之為錫石；高橋下區(qū)段上部以黑鎢礦、錫石、黃銅礦、閃鋅礦為主，下部以黑鎢礦、錫石、輝鉬礦為主。在垂直方向上，黃銅礦、閃鋅礦等中溫礦物多分布在礦床中上部，黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、輝鉍礦等高溫礦物多分布在礦床中下部。自上而下，黑鎢礦晶體由小→大→小，由自形到他形，賦存部位由脈壁逐漸移至脈中。

有用礦物富集規(guī)律。礦脈分支復合、彎曲、膨大縮小部位，尖滅側現(xiàn)部位，在黃玉或鐵鋰云母大量出現(xiàn)地段，往往鎢、錫、鉬礦化強烈、富集；另外，有用組分呈現(xiàn)出遠離花崗巖體礦化以鎢、錫、銅、鋅為主，靠近巖體礦化以鎢、鉬為主等特征。

3.1.2.2 礦石化學成分

礦石化學成分較復雜、種類較多，其中含量大于1000r/g的有Si、A1、Fe、Sn、Mn、Bi；含量500～1 000r/g的有W、Cu、Zn、Ti、Ca；含量100～500r/g的有Be、As、Mo、Mg；含量小于100r/g的有Ag、Co、Ni、V。其中以W、Sn為主要有益組分，Mo、Cu、Zn等為伴生組分。

（1）礦石主要有益組分及品位變化規(guī)律。礦脈在地表均以密集的細小石英脈線形式產(chǎn)出，一般脈寬在1～5cm，少數(shù)可達10～20cm，礦脈平均品位W030.399％、Sn0.259％；隨著礦脈延深深度增加，W03、Sn品位逐漸升高。下茅坪區(qū)段坑道平均品位W035.982％、Sn0.691％，到礦床下部，礦化逐漸減弱，品位逐漸降低，但變化不太明顯；W03、Sn品位以200～-200m標高礦化最好、品位最高，向上、下礦化逐漸減弱，品位逐漸降低。

全區(qū)主要礦脈坑道樣品統(tǒng)計，W03品位變化系數(shù)48％～94％，礦化變化程度屬于較均勻，呈跳躍式分布，W03高峰值出現(xiàn)間距為10～15m。

（2）礦石伴生有益組分及品位變化規(guī)律。伴生有益組分以Mo為主，次為Zn、Cu、Pb、Bi、Ag等，Mo平均品位0.189％；品位變化系數(shù)55％，礦化均勻。

3.1.2.3 礦物生成順序

根據(jù)礦物形態(tài)、分布特征、結構、構造、礦物相互包裹、穿插、交代溶蝕、充填關系，礦物生成順序為：硅酸鹽—氧化物—鎢酸鹽—硫化物—碳酸鹽。錫石、黃玉早于黑鎢礦、輝鉬礦、毒砂；黑鎢礦、輝鉬礦、毒砂早于硫化物；而閃鋅礦、黃銅礦等硫化物緊密共生。

3.1.2.4 礦石結構構造

礦石結構。常見的有自形-半自形粒狀結構、他形粒狀結構、交代溶蝕結構、交代殘余結構、乳濁狀結構、壓碎結構等。

礦石構造。常見的有熱液作用形成的脈狀穿插構造、塊狀構造、浸染狀構造、樹枝狀構造、晶洞構造、梳狀構造、角礫構造。

3.1.3 圍巖蝕變

礦體圍巖為寒武系中下統(tǒng)淺變質巖系，巖性主要為石英細砂巖、粉砂巖和絹云母板巖，并互相構成夾層、互層形式，其中以石英細砂巖為主。圍巖蝕變種類較多，以硅化為主，其次有矽卡巖化、電氣石化、絹云母化、黃玉化、綠泥石化、黃鐵礦化、鈉長石化、伊利石化等。

3.2 云英巖化花崗巖浸染型鎢錫礦床

3.2.1 礦床空間分布、產(chǎn)狀及規(guī)模

云英巖化花崗巖浸染型鎢錫礦床賦存于隱伏花崗巖體突起部位內(nèi)帶（圖3），含礦巖石為云英巖、云英巖化花崗巖。礦體連續(xù)性好，呈似層狀、透鏡狀，沿花崗巖頂部呈面型分布，產(chǎn)出標高-16～-200m。全區(qū)工業(yè)礦體9層（表2），一般延長400～519m，最長660m，平均長299m，一般寬173～328m，最寬488m，平均寬189m，產(chǎn)狀與隱伏花崗巖體頂面產(chǎn)狀基本一致。

表2 云英巖化花崗巖浸染型鎢錫礦床礦體規(guī)模與品位

3.2.2 礦石成分及分布規(guī)律

（1）礦物成分。金屬礦物有黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、輝鉍礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等，主要工業(yè)礦物是黑鎢礦、錫石。

（2）礦物分布規(guī)律。錫石、黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、黃鐵礦等高中溫礦物分布于礦床中上部，往下逐漸減少，黃銅礦、閃鋅礦等中低溫礦物多分布在礦床中下部；云英巖化強烈、黃玉化程度高的部位錫石、黑鎢礦富集；在脈旁和細小石英脈、云母脈發(fā)育部分錫石、黑鎢礦富集。

3.2.3 化學成分及分布規(guī)律

（1）化學成分。蝕變花崗巖中Al2O3、Fe3O3、FeO、MnO、K2O、MgO比正常花崗巖高，微量元素W、Sn、Cu、Pb、Zn、Bi等成礦元素分別比正常花崗巖高一至幾個數(shù)量級，其中W03、Sn為主要有益組分，Zn、Bi等為伴生有益組分。

（2）主要有益組分品位變化規(guī)律。W03、Sn品位的高低與云英巖化、黃玉化的強弱程度關系密切，云英巖化、黃玉化強的部位W03、Sn品位高，反之則低；礦床上部W03、Sn品位高，往下礦化逐漸減弱，品位逐漸降低，一般工業(yè)礦體在帶內(nèi)0～-200m標高出現(xiàn)；在水平方向上，由巖體突起部位向四周礦體厚度逐漸減少，并呈分支現(xiàn)象，W03、Sn品位逐漸降低，品位變化系數(shù)：W0364％～89％、Sn 64％～92％，屬較均勻較穩(wěn)定；W03、Sn品位基本是正相關系（圖4）。

圖4 云英巖化花崗巖浸染型鎢錫品位垂直變化曲線

3.2.4 礦石結構構造

（1）礦石結構。主要有變余花崗結構、鱗片花崗變晶結構、自形晶粒狀結構、半自形晶粒狀結構、他形晶粒狀結構、交代溶蝕結構、交代殘余結構。

（2）礦石構造。浸染狀構造：黑鎢礦、錫石、黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦、閃鋅礦等金屬礦物呈星點狀浸染于礦石中；細脈浸染狀構造：含礦石英脈、石英細脈和云母線、云母細脈充填在礦石中。

3.2.5 圍巖蝕變

（1）云英巖化。在花崗巖中普遍且分布廣泛。石英交代長石，呈他形不規(guī)則粒狀晶體，含量60％；白云母交代石英和長石呈鱗片狀變晶體，含量15％～20％，黃玉交代長石呈不規(guī)則短柱狀，共生礦物有長石、螢石、錫石、黑鎢礦、輝鉬礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等。云英巖化強烈地段，鎢錫礦則富集構成云英巖化花崗巖浸染型鎢錫礦體。

（2）黃玉化。與云英巖關系密切，云英巖化強烈的地方，黃玉化程度高，黃玉呈他形至半自形粒狀，常包裹石英、云母等，黃玉化與鎢錫礦化關系密切。

除上述蝕變外，花崗巖中尚可見到鈉長石化、伊利石化等蝕變現(xiàn)象，但不甚發(fā)育，分布也不廣泛。

4 控礦因素及礦床成因

（1）眾多分析研究認為［3］，茅坪隱伏花崗巖體是超酸性、S值大于80、富K、鋁過飽和、貧鐵鎂花崗巖；巖體中W、Sn、Bi、Mo、Be等造礦元素均有異常高的含量，高于維氏花崗巖5～15倍，這是礦床形成的重要物質基礎。

（2）鎢錫礦化在空間上與巖體密切相關。石英脈型鎢錫礦化主要產(chǎn)于巖體外接觸帶，少量礦脈延伸至巖體內(nèi)，與巖體型礦化共生；巖體型鎢錫礦化則產(chǎn)于巖體頂部凸起部位，隨著云英巖化蝕變的減弱，礦化亦減弱。

（3）礦區(qū)寒武系地層鎢、錫豐度高，巖性多為變質砂巖夾板巖，巖石化學性質穩(wěn)定，剛柔適中，裂隙多為中等傾角，封閉條件好，巖漿中的含礦氣液不易逸散，有利于礦液的充填、交代而富集成礦，這是茅坪深部礦床形成的一個有利條件。

（4）石英脈型鎢錫礦體為脈狀，圍巖蝕變以硅化為主，礦物成分及結構構造與贛南外帶型鎢礦基本相似，屬巖漿期后高溫熱液充填成因類型。

（5）云英巖化花崗巖型鎢錫礦體產(chǎn)于巖體頂部，鎢錫礦化與云英巖化、黃玉化蝕變強弱正相關；黑鎢礦、錫石礦物顆粒較細，呈浸染狀分布；礦石具變余花崗結構、浸染狀構造；礦體與圍巖無自然界線，靠樣品分析化驗圈定。組成礦石的礦物以高溫礦物為主，中溫礦物次之，低溫礦物少見，據(jù)以上特征判斷，礦石屬巖漿期后高溫熱液交代（自變質）成因。

5 成礦模式及找礦意義

5.1 成礦模式

綜合上述，茅坪鎢錫礦床的圍巖寒武系淺變質巖是區(qū)域內(nèi)重要的鎢、錫礦源層，而礦區(qū)深部隱伏燕山早期花崗巖是鎢、錫成礦母巖；礦區(qū)發(fā)育兩組傾斜相反的斷裂裂隙系統(tǒng)，淺部網(wǎng)狀裂隙是共軛礦脈充填有利空間，其深部裂隙交叉部位構成隱伏花崗巖頂突侵位的有利場所。

根據(jù)石英脈型與云英巖型兩種礦化的關系分析，巖漿冷凝晚期，大量的汽水溶液集中在巖體頂部交代蝕變，形成云英巖化花崗巖型鎢錫礦體；由于汽水溶液不斷地聚集，壓力不斷增大，封閉的體系被打開，礦液進入外接觸帶圍巖，沿裂隙充填形成石英脈型鎢錫礦體，從而形成網(wǎng)格狀脈群下伏面型蝕變花崗巖礦體的鎢錫礦床組合新類型，構成以隱伏花崗巖侵入演化為主導的“上脈下體”鎢錫成礦模式（圖5）。

圖5 茅坪礦區(qū)成礦模式示意圖

5.2 找礦意義

通過對茅坪鎢錫礦床的成功勘查和對其地質特征的深入研究，尤其是“上脈下體”成礦模式的建立，是南嶺鎢礦“五層樓+地下室”礦化分帶模式的進一步完善?！懊}下找體”，對江西南部廣泛分布的外接觸帶石英脈型鎢礦區(qū)深部尋找隱伏花崗巖浸染型鎢錫礦床有現(xiàn)實借鑒意義。

［1］江西省地質礦產(chǎn)局.江西省區(qū)域地質志［M］.北京：地質出版社，1984：6.

［2］許建祥，曾載淋，王登紅，等.贛南鎢礦新類型及五層樓地下室找礦模型［J］.地質學報，2008，82（7）：880-887.

［3］江西省崇義縣茅坪礦區(qū)鎢錫礦詳查地質報告［R］.贛州：中國有色金屬工業(yè)總公司江西地質勘探二隊，1989.