黃江洪,李燈平,李艷磊
(江西有色地質勘查二隊,江西 贛州 341000)
西峰礦床在區(qū)域構造上位于西華山-楊眉寺隆起的南端西側,與崇義-鉛廠斷陷帶交匯部位[1],是北東向西華山-蕩坪-漂塘鎢礦床集中區(qū)的一部分。出露地層為震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系等碎屑巖類,為較好的鎢礦床成礦圍巖。燕山期花崗巖是區(qū)內最主要的巖漿巖,且與鎢錫礦化關系密切,出露地表的有西華山復式花崗巖體、洞腦花崗巖,區(qū)域北北東、北東、東西、北西、南北向斷裂構造發(fā)育,形成導礦及儲礦十分有利的構造條件(圖1)。
圖1 西峰礦區(qū)區(qū)域構造圖
礦區(qū)出露地層有古生界、震旦系和寒武系。其中,寒武系下部(∈a)是該區(qū)鎢礦的主要賦礦地層,其巖性主要是變余石英砂巖和板巖。
(1)褶皺。礦區(qū)位于銅鼓石-洞腦復背斜的西翼,屬單斜構造,巖層走向20°~40°,傾向北西,傾角40°~60°,礦區(qū)西部出現(xiàn)小褶皺。
(2)斷裂。區(qū)內斷裂十分發(fā)育,有北北東、北東、東西、北西、南北五組斷裂,成網格狀交織發(fā)育。其中,以北東和東西向斷裂為主,并控制著標志帶的展布。
北東向斷裂:該組斷裂以F1和F2規(guī)模較大,分別控制礦化標志帶東、西兩端的邊界。該組斷裂走向40°~50°。傾向南東或北西,傾角75°~85°。斷裂性質以壓性為主兼扭性,斷裂錯動方向因地而異,但以順時針扭動為主。
東西向斷裂:該組斷裂以F3為代表,其規(guī)模僅次于北東向斷裂,常被北東向斷裂錯動。結構面為張扭或壓扭,表現(xiàn)為硅化、破碎、擠壓,并有不規(guī)則石英脈體充填。斷裂走向近東西,傾向南或北,傾角55°~82°。
北西向斷裂:本組斷裂規(guī)模較小,形成時間較早,分布于礦區(qū)東部。該組斷裂在剖面上呈“×”形,傾向南西向斷裂錯動傾向北東向斷裂,為壓性斷裂,走向310°~330°,傾角67°~85°。
南北向斷裂:該組斷裂在區(qū)內不甚發(fā)育,表現(xiàn)為硅化和破碎,以壓性為主,后期具扭性特征。走向近南北,傾向西為主,傾角70°~80°。
成礦裂隙:礦區(qū)成礦裂隙按走向可劃分為5組:①走向260°~280°,傾向北或南,以傾北為主,傾角40°~80°;②走向280°~315°,傾向南或北,傾向60°~88°;③走向320°~350°,傾向南或北,以傾北為主,傾角50°~80°;④走向60°,傾向北,傾角50°~70°;⑤走向360°~20°,傾向西,傾角10°~20°。區(qū)內礦脈走向90%以上為近東西向,礦區(qū)以②組最為發(fā)育,是礦區(qū)的主要成礦裂隙。
礦區(qū)成礦裂隙具以下特征:①裂隙面陡而平直光滑或舒緩波狀,裂隙延伸短,中間大,兩頭小,一般成組成帶密集產出,有明顯的疏密韻律;②裂隙組有側列現(xiàn)象,多為右行側幕排列,脈體與脈壁易剝離,裂隙無明顯錯動。
2.3.1 花崗巖(γ52)
礦區(qū)地表未見花崗巖出露,但在ZK601孔-268.58m標高見中粒似斑狀黑云母花崗巖,從花崗巖的成分及區(qū)域資料分析,深部可能為洞腦花崗巖北傾隱伏部分。
巖石主要由微斜條紋長石斑晶及基質(石英、微斜條紋長石、斜長石、黑云母等)組成。斑晶6%~8%,呈板柱狀,大小為(10mm×13mm)~(8mm×4mm),具雙晶或格子狀雙晶,晶體中有不規(guī)則條紋狀斜長石嵌晶,有少許石英及小方塊斜長石包體賦存?;|成分是:石英28%~32%,呈他形晶粒狀,表面清晰,常分布于礦物晶體間隙;斜長石24%~25%,主要是更長石和鈉長石,呈自形、半自形柱狀,部分為鈉長石雙晶,少數(shù)晶體被絹云母、碳酸鹽、綠泥石、白云母、螢石交代;微斜條紋長石29%~32%,呈他形晶板狀,部分具有簡單雙晶,晶體中有少量不規(guī)則斜長石嵌晶;黑云母5%~9%,呈薄片狀、鱗片狀,略具彎曲,已全部蝕變,為白云母所交代,并析出榍石,晶體中有微小柱狀磷灰石和粒狀獨居石包體賦存。
巖石呈似斑狀花崗結構,塊狀構造,基質具花崗結構。由于構造及熱液的影響,在距花崗巖頂面一定范圍內的花崗巖中,局部形成混合巖化花崗巖。
2.3.2 脈 巖
礦區(qū)鉆孔中的巖脈有細粒白云母花崗巖和閃長巖脈。
細粒白云母花崗巖呈脈狀產出,灰白色,由石英、長石、白云母以及微量的鈮鉭礦物等組成,細粒結構。
閃長巖脈主要成分為角閃石78%,假象長石20%,以及微量的榍石、石英、黃鐵礦、綠泥石等。
表現(xiàn)為巖石均具有不同程度的角巖化,變質砂巖中的黑云母、絹云母含量普遍較多,局部為硅化變質石英砂巖,有的黑云母小脈沿巖石裂隙充填,部分板巖中可見黑云母、綠泥石斑點。在變質砂巖和板巖中因受氣溫熱液影響,局部可見微量電氣石呈極細小柱狀產出。由于熱液蝕變,脈壁兩側圍巖普遍硅化、絹云母化。斷裂兩側巖石硅化,并出現(xiàn)應變礦物(綠泥石、絹云母等)。巖石裂隙往往具有碳酸鹽化。目前礦區(qū)深部尚未發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的巖體,巖脈應不足引起現(xiàn)有規(guī)模的角巖化,在礦區(qū)較深部位可能有巖體——洞腦巖體北傾隱伏部分存在。
(1)標志帶的規(guī)模、產狀、分布。地表標志帶在1.68km2范圍內圈出28個單位,歸屬于三個大帶(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)。其中Ⅰ、Ⅱ帶較好,Ⅲ帶次之(見圖2)。
圖2 西峰礦區(qū)地質略圖
標志帶長1150m,寬650m;單帶一般200~300m。最長570m,呈北西向展布,右行側幕排列,其總體走向300°,傾向各帶不一。Ⅰ帶南傾,Ⅱ帶南傾為主,Ⅲ帶南傾,傾角為50°~60°。
(2)標志帶的線脈特征。脈線走向以北西為主,脈體長度不大,一般為幾米至幾十米,尖滅側現(xiàn)或尖滅再現(xiàn),多數(shù)為白云母脈線。礦區(qū)大于20m的線脈為骨干脈,共有155條,一般分布于大帶的中間地段。
(3)標志帶中礦物共生組合。標志帶的脈線以云母線、石英線為主。
脈線中礦物共生組合:金屬礦物以黑鎢礦、錫石為主,見黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦。脈石礦物主要為石英、白云母,次為長石、蛋白石、螢石等。
(4)骨干脈的品位。線脈帶中脈幅≥3cm稱骨干脈,共對骨干脈采樣145個,WO3平均品位0.084%,最高品位3.30%,Sn平均品位0.021%,最高品位0.255%,礦化極不均勻,以Ⅱ帶礦化較好,Ⅰ帶次之,Ⅲ帶較差。
(1)礦脈的分布、產狀和規(guī)模。按脈鎢礦床一般工業(yè)指標衡量達到工業(yè)礦要求的骨干脈即是礦脈。礦脈產于2線與6線之間的Ⅱ1、Ⅱ4線脈帶深部,一般在地表下400m以下,賦存標高為320~-330m,以200~-330m為主,延長100~300m,延深400m,延深大于延長。礦脈圍巖為變質砂巖、板巖。5cm以上的石英脈有百余條,具工業(yè)價值的45條,脈幅為0.05~0.20m,個別脈幅為0.50~0.80m,最大脈幅為0.80m,走向290°~310°,以南傾為主,傾角75°~85°。主要礦脈V1產于Ⅰ1標志帶,V7產于Ⅰ1標志帶,V16產于Ⅱ1標志帶,V31產于Ⅱ4標志帶,V37產于Ⅱ4標志帶,V38產于Ⅱ4標志帶,V40產于Ⅱ4標志帶,V41產于Ⅱ4標志帶,V42產于Ⅱ4標志帶。
(2)礦脈垂深變化。根據2號勘探線鉆孔揭露,礦脈在剖面上呈后側現(xiàn)規(guī)律(圖3)。
圖3 西峰礦區(qū)2線剖面礦體排列規(guī)律圖
標志帶延深400m開始出現(xiàn)工業(yè)礦脈,主要礦脈及其特征見表1。
(3)礦石礦物成分。金屬礦物:主要有黑鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、白鎢礦,次為錫石、毒砂等;次生礦物有鎢華、鉬華、孔雀石等。
非金屬礦物:石英為主要脈石礦物,占脈體的90%以上,其次為黑云母、長石、螢石、白云母、黃玉、絹云母、高嶺石等。
13個鉆孔3cm以上石英脈采樣405個。WO3平均品位為0.707%,其中10cm以上石英脈樣98個,WO3平均品位為0.18%。
表1 西峰礦區(qū)主要礦脈特征一覽表
(4)礦石結構、構造及礦石類型。礦石以自形粒狀結構、他形-半自形結構為主,其次為溶蝕交代殘余結構、碎裂結構。
礦石構造主要有塊狀構造、浸染狀構造,其次有條帶狀構造和角礫狀構造。
礦石類型為石英脈型黑鎢礦石。
工業(yè)類型為黑鎢礦-石英脈型,黑鎢礦、輝鉬礦-石英脈型,黑鎢礦、硫化物-石英脈型。
成礦巖石的物理性質和化學性質在礦床定位方面起著重要的作用。礦區(qū)出露的地層有震旦系和寒武系,從目前了解的情況,與成礦有關的地層主要為寒武系,而江西南部鎢錫礦床主要集中于震旦系、寒武系這套地槽構造層中[2],W、Sn成礦元素含量均超過陸殼平均含量幾倍至幾十倍,其豐度系數(shù)W為5.12~20.53,平均11,Sn為2.57~12,平均6。數(shù)據說明,這些地層中W、Sn成礦元素豐度地球化學場,構成礦源層或基礎含鎢錫建造,在漫長的地質發(fā)展歷史中,經歷多次、多階段的地殼復動和巖漿活動,選擇性重熔,生成淺浮的混源巖漿,在特定的地質環(huán)境下,通過交代、遷移、富集形成成礦的液漿,沿成礦裂隙充填交代形成鎢錫多金屬礦床。
北東向大斷裂F1、F2在控制了成礦帶的展布。燕山運動時,西部洞腦花崗巖和東南部西華山花崗巖繼續(xù)上升隆起,而池江斷陷盆地繼續(xù)下降,這種以垂直力為主的運動使其北東向構造線繼續(xù)褶皺并在過渡帶形成一系列的近東西次級斷裂構造,礦區(qū)處于兩個花崗巖隆起區(qū)中間的過渡帶中,為礦區(qū)成礦提供了有利的構造條件。北東向構造的次級構造近東西構造為礦區(qū)提供了有利的容礦空間。礦液沿裂隙充填形成了近東西向成礦標志帶。
F3是礦區(qū)主要的控巖、導礦構造,其次級構造和其他小斷裂是較好的導礦、含礦構造。
礦區(qū)南東側為洞腦花崗巖體,巖體與寒武系淺變質巖呈侵入接觸,與震旦系變質巖呈斷層接觸。根據巖體地質特征,巖石化學特征等,按貴陽地化所的分類,可初步定為重熔型花崗巖,為燕山期花崗巖。本區(qū)巖漿活動十分強烈,巖性以花崗巖為主,與鎢礦化有關的主要為燕山早期花崗巖。與鎢錫礦床有成因關系的花崗巖,同位素年齡多在130~202百萬年之間,峰值在140~180百萬年;鎢礦床同位素年齡在108~188百萬年之間,峰值在130~170百萬年,可見本區(qū)鎢礦床其相關的花崗巖的形成時代基本一致,大都在侏羅紀,屬燕山早期。不但時間相近,且空間相隨,圍繞花崗巖體有一系列鎢多金屬礦床出現(xiàn)[3]。
隨著地質勘查工作的深入開展,找礦思路和認識的不斷提高,對鎢多金屬成礦構造的認識也不斷加深。贛南已知的數(shù)百個鎢礦床,無一例外地都受一組或幾組區(qū)域斷裂的控制,都富于不同大小的斷塊之中,西峰礦床也賦存于一個菱形斷塊之中,東西兩邊受NE向斷裂控制,而F3兩側則是礦體的主要富集地段。在2~6線,通過加大資金投入,可在深部(100~-300m)尋找富鎢盲礦體,擴大找礦遠景。
該區(qū)礦脈賦存與寒武系變質巖中,寒武系變質巖中W的豐度系數(shù)較高,是區(qū)域內重要的礦源層,礦體與圍巖界限清晰,脈側普遍發(fā)育云母鑲邊,預測隱伏在深部的燕山早期花崗巖與礦脈是同源產物,燕山期花崗巖為本礦床的成礦母巖,這與華南地區(qū)淺源系列鎢礦床形成的時間一致的?;◢弾r提供成礦物質和熱液運移的熱動力,寒武系地層在構造應力作用下形成近東西向、北東向、北西向構造,成為含礦熱液運移、沉淀的場所及主要儲礦構造。礦物以高溫礦物為主,中溫礦物次之,成礦以裂隙充填方式為主,伴有一定的交代作用。成礦溫度為200~400℃,因此,西峰鎢礦床成因類型為高-中溫熱液裂隙充填石英脈型黑鎢脈狀礦床。
(1)北東向、東西向斷裂構造發(fā)育,為深部隱伏礦體提供了良好的導礦、容礦空間。
(2)根據鉆孔揭露,礦區(qū)深部隱伏著花崗巖體,預測礦區(qū)深部隱伏一定量的盲礦脈,是本區(qū)尋找深部隱伏礦體的巖漿巖依據。
(3)地表標志帶有一定的長度和寬度,連續(xù)性好,是本區(qū)鎢礦床成礦的地表特征之一。如蕩坪、木梓園、新安子等礦區(qū)都是在同一成礦區(qū)帶由地表標志帶通過系統(tǒng)工程驗證而成型的鎢礦床。
(4)剖面上礦脈呈后側排列,是尋找深部盲礦脈的重要依據??稍诘V脈南北兩側及中間重新布置鉆孔,鉆孔深度以揭穿預測盲礦體為宜。如2號勘探線增加ZK6,ZK7,ZK8,ZK9鉆孔(如圖3)的施工,以擴大找礦成果。目前深部已控制的礦脈主要有V36、V37、V38、V39、V40、V41、V42。按其成礦規(guī)律V1~V12、V17~V33、V43~V45等礦脈有待驗證。
西峰礦區(qū)成礦地質條件優(yōu)越,礦脈產于燕山早期花崗巖邊緣,屬外接觸帶賦礦圍巖為寒武系變質砂巖,礦區(qū)構造發(fā)育,礦體形態(tài)、產狀均受構造控制[4]。ZK601在-268.58m證實礦區(qū)深部存在隱伏巖體,而ZK203在-300m標高仍未揭露巖體,根據揭露巖脈分析預測本區(qū)隱伏巖體頂面標高為-260~-330m。
在“攻深找盲、探邊摸底”找礦思想指導下,建議西峰礦區(qū)F1以東進一步加強地表工作,而深部找礦應以首采地段2-6線為主,根據地表標志帶走向規(guī)律和礦體傾向變化規(guī)律,不斷總結礦區(qū)控礦因素和成礦規(guī)律,沿傾向以F3兩側為主要地段進行鉆孔控制,并逐步向3-10線擴展,擴大找礦成果,以取得更好的找礦效果。通過進一步工作,礦產規(guī)模有望達到中型。為周邊老礦山尋找資源接替基地。
[1]江西省地質礦產局.江西省區(qū)域地質志[M].北京:地質出版社,1982.
[2]王定生,張聲波,郭家松,等.江西省國有鎢礦山資源現(xiàn)狀與潛力分析[J].中國鎢業(yè),2005,20(4):15-17.
[3]張聲波.贛南鎢礦資源狀況及新一輪找礦戰(zhàn)略的基本思路[J].礦產與地質,2003,(S1):16-18.
[4]李 翔.贛南鎢礦的形成與巖漿的關系及找礦標志[EB/OL].[2009-11-27].http://bbs.hxland.com/home.php?mod=space&uid=10153984&do=blog&id=5266