江西高坌鎢多金屬礦床地質(zhì)特征及找礦遠景

丁 明 ，陳小勇 ，丁 勇 ，游 磊

（1.南京大學(xué)，江蘇 南京 210000；2.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 贛南地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 贛州 341000；3.江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000）

高坌礦區(qū)位于江西省崇義縣，1949年以來，該區(qū)先后開展過多次地質(zhì)工作。2002—2004年，通過1∶5萬水系沉積物測量、礦區(qū)踏勘和礦點調(diào)查，認(rèn)為礦區(qū)具有良好找礦前景，礦床多型共生特征突顯，鎢礦資源潛力大。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

高坌鎢多金屬礦區(qū)地處華夏板塊西緣羅霄褶皺帶中部，定位于南嶺成礦帶中段，北北東向九龍腦—營前巖漿巖帶與東西向古亭—赤土區(qū)域構(gòu)造—巖漿—成礦帶的交匯部位，是九龍腦-淘錫坑礦田的一部分（圖 1）。

圖1 高坌礦區(qū)外圍地質(zhì)簡圖

1.1 區(qū)域地層

區(qū)內(nèi)廣泛出露震旦—奧陶系淺變巖系，分布面積占80%以上，另有泥盆系、石炭系、二疊系、白堊系、第三系零散分布。震旦系由壩里組和老虎塘組成，壩里組為粉砂質(zhì)、泥質(zhì)復(fù)理石建造，老虎塘組巖性為灰白、灰綠色厚層硅質(zhì)巖、硅質(zhì)板巖夾變余細粒長石石英雜砂巖和絹云板巖，震旦系呈斷塊狀分布于樟東坑-天井窩、仙鵝塘-淘錫坑一帶；寒武系原巖則以泥砂質(zhì)沉積為主體，下部含炭、上部夾透鏡狀碳酸鹽巖，集中出露于礦田東南與北部；奧陶系主要為筆石頁巖建造，間夾多層砂質(zhì)、礫質(zhì)碳酸鹽巖層。震旦—奧陶紀(jì)的沉積建造經(jīng)加里東運動變質(zhì)改造，褶皺隆起成為該區(qū)基底。泥盆系、石炭系、二疊系呈角度不整合覆蓋于基底地層之上。在前泥盆紀(jì)褶皺基底和古生代蓋層之上疊生中生代-新生代陸相斷陷盆地，發(fā)育侏羅系、白堊系、第三系紅色碎屑巖系。其中，基底巖系和泥盆系富含 W、Sn、Cu、Pb、Zn、Ag等成礦元素，是重熔型花崗巖成礦物質(zhì)的主要來源之一，也是鎢、錫多金屬礦床的主要賦礦圍巖之一。由于圍巖以富鈉貧鈣為主，使得區(qū)內(nèi)W元素主要以黑鎢礦體現(xiàn)[1]。

表1 崇（義）-（大）余-（上）猶礦集區(qū)燕山期花崗巖主要成礦元素含量表

1.2 區(qū)域構(gòu)造

該區(qū)構(gòu)造變形強烈，褶皺斷裂發(fā)育，長期多階段構(gòu)造演化而形成了各具特色的加里東、海西—印支、燕山構(gòu)造層。構(gòu)造形跡以北北東向、東西向構(gòu)造為主。

東西向構(gòu)造：主要由一系列擠壓性斷裂帶和復(fù)式褶皺組成，伴生扭裂與張裂，構(gòu)成區(qū)域性東西向構(gòu)造-巖漿帶，是最主要的控巖控礦構(gòu)造。

北北東向構(gòu)造：主要由燕山期形成的區(qū)域性斷裂、斷陷盆地及其配套低序次派生斷裂所組成，部分為早期形成的南北向褶皺、斷裂改造成而成。

上述兩組構(gòu)造經(jīng)歷多次活動，形成了廣泛的、形式多樣的復(fù)合構(gòu)造，為本區(qū)燕山期成礦巖體侵入以及鎢錫多金屬礦床的形成提供了有利的構(gòu)造條件。

1.3 巖漿活動

區(qū)內(nèi)巖漿活動主要有加里東期和燕山期。加里東早期階段以海底噴發(fā)的中基性至酸性火山巖為主，晚期階段表現(xiàn)為強烈的混合巖化和酸性巖漿侵入；燕山早期主要為酸性巖漿侵入活動，間有少量基性巖漿侵入。

九龍腦花崗巖株出露在礦區(qū)以南8 km處，南起洪水寨，北至園洞，東西寬15 km，南北長12 km，面積約105 km2，呈巖基狀出露，其受區(qū)域性北北東與東西向構(gòu)造的復(fù)合控制，作北北東向展布，往北、往南隱伏。巖體南端屬粗粒黑云花崗巖，往北逐漸過渡為二云花崗巖，并有小巖枝伸延到柯樹嶺礦區(qū)。該巖體形成于燕山期，成巖年齡（155.8±1.2）Ma[2]，可劃分出馬子塘、園洞、石溪、竹高嶺4個不同期次形成的巖體，以晚侏羅世巖體（表1燕山早期Ⅱ－2）與鎢錫成礦關(guān)系最為密切[3]。巖體為陸殼重熔“S”型花崗巖[4]，石英含量較高，鉀長石高于斜長石，暗色礦物以黑云母為主，副礦物中常有磁鐵礦、鋯石、磷灰石、獨居石、螢石、黑鎢礦等，多階段多次活動明顯，演化程度完善，并濃集 W、Sn、Pb、Ag等成礦元素，是九龍腦－淘錫坑礦田鎢、錫礦床成礦母巖。

九龍腦-淘錫坑礦田地質(zhì)勘查工作始于20世紀(jì)50年代中期，至今已查明洪水寨、九龍腦、樟東坑、淘錫坑、柯樹嶺、仙鵝塘（錫坑區(qū)段）、寶山、高坌等7處鎢錫（多金屬）礦床。礦床沿九龍腦巖體的接觸帶集中分布。礦田的鎢錫（多金屬）礦化類型有外帶石英脈型（淘錫坑式）、內(nèi)帶石英脈型（九龍腦式）、云英巖型（洪水寨式）、夕卡巖型（寶山式）。

1.4 接觸變質(zhì)作用

由隱伏巖體接觸帶向外，依次出現(xiàn)云母角巖帶、角巖帶、黑云母斑點板巖帶，蝕變強烈地區(qū)往往是巖漿期后高中溫?zé)嵋烘u錫礦床產(chǎn)出部位。

1.5 地球物理場

區(qū)內(nèi)布格重力異常表現(xiàn)為近南北向的梯級帶，異常值介于-35～-50×10-5m/s2間，自東向西△g負(fù)值逐漸增大的趨勢。

該區(qū)航磁異常總體呈北東走向，可能說明更深層次巖漿巖帶呈北東向展布。而各區(qū)內(nèi)單個異常峰值基本呈東西向的長條狀分布，與地表東西成帶的分散巖體分布現(xiàn)狀吻合。

1.6 化探異常

1∶5萬水系沉積物測量在高坌礦區(qū)圈出W-Sn-Cu-Pb-Zn-Ag綜合異常，以W、Sn異常突出，略呈北北西向近等軸狀，面積約9 km2，據(jù)綜合比較，對應(yīng)濃集中心可能存在地表出露鎢錫多金屬礦體。

1.7 遙感解譯

衛(wèi)星遙感圖像顯示區(qū)內(nèi)存在眾多北北東向、北東向、近東西向、北西向的線狀構(gòu)造與數(shù)量多、大小不一的環(huán)狀影像。遙感圖像反映本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育、巖漿巖廣泛分布，大環(huán)套小環(huán)的環(huán)狀影像與重力、航磁異?？酆希@示出區(qū)內(nèi)出露的數(shù)個小巖體與深部隱伏巖體有相通的可能，區(qū)域成礦條件十分有利。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)地層簡單，主要為寒武系和奧陶系，二者呈整合接觸。此外，尚有少部分第四系全新統(tǒng)沿山坡或山溝零星分布。

寒武系上統(tǒng)水石組分布于礦區(qū)南部，主要巖性為石英細砂巖、條帶狀板巖、含炭板巖、砂質(zhì)灰?guī)r透鏡體，后者接觸變質(zhì)可形成透閃石巖等夕卡巖類。含鈣巖層為區(qū)內(nèi)夕卡巖型錫多金屬礦的形成提供了有利的圍巖條件。地層產(chǎn)狀為：10°～40°∠50°～70°。

奧陶系主要分布于區(qū)內(nèi)北部，出露下統(tǒng)茅坪組和中統(tǒng)半坑組、對耳石組，與寒武系地層整合接觸。由一套板巖類組成，底部含粉砂質(zhì)，頂部含少量炭質(zhì)、硅質(zhì)，并賦存大量筆石化石，屬一套靜海沉積。主要巖性有變余長石石英砂巖、變余雜砂巖、板巖等。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)發(fā)育一條北西向斷層破碎帶，走向300°～315°，傾向南西為主，傾角 76°～87°。沿斷裂斷續(xù)發(fā)育劈理和構(gòu)造透鏡體，寬約10 cm，巖石破裂，硅化強烈。初步查明，斷裂經(jīng)過壓—扭—壓的多次活動過程。早期為壓性，主要表現(xiàn)為沿斷裂斷續(xù)發(fā)育劈理和構(gòu)造透鏡體。中期扭性活動主要表現(xiàn)為南西盤相對南東移動，斷裂面平整光滑，保留有水平擦痕和菱格狀角礫。后期壓性主要表現(xiàn)為石英脈受擠壓而具“片理”化。

區(qū)內(nèi)礦化裂隙主要有兩組：北西向以傾向南西為主，傾角 70°～85°，亦有少數(shù)呈緩傾斜；東西向以傾向南為主，傾角65°～80°。以東西向裂隙最為發(fā)育，密集成群產(chǎn)出，具有扭張?zhí)卣鳌?/p>

北西向斷層破碎帶經(jīng)歷多次活動，控制著中深部燕山期巖漿的侵位，并在活動時扭壓形成近東西向的成礦裂隙，在礦區(qū)起控制與導(dǎo)礦的作用。

2.3 礦區(qū)巖漿巖

花崗巖體在礦區(qū)隱伏于深部，根據(jù)已施工的鉆孔資料，標(biāo)高在-300 m仍未見花崗巖出露，但具較強的角巖化特征，推測花崗巖出露標(biāo)高在-500 m左右。

2.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變主要有硅化、白云母化、碳酸鹽化、夕卡巖化、角巖化等。

硅化：常見的一種圍巖蝕變，多分布在礦脈的兩旁，蝕變寬度與礦脈和斷裂的寬度呈正比，硅化后巖石致密堅硬，顏色變淺，硅質(zhì)顯著增加，原巖中的石英有次生增大現(xiàn)象。

白云母化：主要產(chǎn)于礦脈內(nèi)兩邊，呈不連續(xù)對稱的條帶狀分布，寬度一般2～5 cm，局部最寬達10 cm，常與硫化物伴隨產(chǎn)出，與黑鎢礦、錫石、黃玉關(guān)系也很密切。

夕卡巖化：地表夕卡巖化表現(xiàn)為黑褐色鐵錳質(zhì)風(fēng)化土。通過已施工的鉆孔ZK3001顯示，夕卡巖化主要分布于標(biāo)高+30 m之下，接近隱伏花崗巖部位。變質(zhì)巖類巖石中含鈣高的部分受熱液交代作用產(chǎn)生夕卡巖化，出現(xiàn)夕卡巖礦物石榴子石、透輝石、硅灰石、符山石等。通過熒光燈照射，夕卡巖化巖石中含有白鎢礦，呈黃白色，星點狀。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體特征

目前，礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)外接觸帶石英脈型、夕卡巖型鎢錫多金屬礦（化）體，受近東西向裂隙帶控制，分布于礦區(qū)寒武系—奧陶系地層中，礦化面積約0.5km2，延深大于300 m（圖2）。

圖2 高坌礦區(qū)地質(zhì)簡圖

3.1.1 石英脈型鎢礦體特征

礦區(qū)含鎢石英脈成組產(chǎn)出，已發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ號脈組，其中Ⅰ號脈組控制程度較高，Ⅱ號脈組尚待評價。

Ⅰ號脈組共發(fā)現(xiàn)石英脈35條，主要賦存于寒武系水石組中，部分在奧陶系茅坪組，出露地表標(biāo)高+350～＋250 m，走向延長 300～600 m，傾向延深控制300～500 m。礦脈地表脈幅 0.05～0.10 m，坑道、鉆孔證實，礦脈往深部增大至0.20～0.40 m，最大厚度0.55 m。礦脈產(chǎn)狀穩(wěn)定，傾向 170°～190°，傾角 75°～85°，有反傾現(xiàn)象。脈組中單脈大致平行，具分枝復(fù)合、尖滅側(cè)現(xiàn)等現(xiàn)象。該脈組脈幅大于10 cm的礦脈有8條，其中V2、V7、V8延長、延深穩(wěn)定，是主要礦體。

V2礦體走向延長350 m，延深控制300 m，傾向170°～190°，傾角 75°～85°，厚度 0.05～0.25 m，平均0.14m，平均品位WO31.598%、Sn0.713%、Cu1.44%。石英脈中見黑鎢礦、黃銅礦及錫石，脈壁邊見白云母線。具有膨大縮小，尖滅側(cè)現(xiàn)的特征。脈體向下有變大，品位有變富的趨勢。

V7礦體走向延長400 m，延深控制420 m，傾向170°～190°，傾角 75°～85°，厚度 0.08～0.40 m，平均0.22m，平均品位WO30.439%、Sn0.363%、Cu0.027%。石英脈中見黑鎢礦、黃銅礦及磁黃鐵礦，脈壁邊見白云母線。脈幅有變大，品位有變富趨勢。

V8礦體走向延長360 m，延深控制440 m，傾向170°～190°，傾角 75°～85°，完工鉆孔 ZK3001、ZK3002及ZK3041已控制，從施工的鉆孔中揭露出礦脈厚度0.32～0.40 m，平均0.17 m，平均品位WO35.305%、Sn 0.035%、Cu 0.681%。石英脈中見黑鎢礦、黃銅礦及磁黃鐵礦，脈壁邊見白云母線。脈體向下變化不大，但品位變化較大。

3.1.2 夕卡巖型鎢礦體特征

夕卡巖型鎢礦體與石英脈型礦體共生。夕卡巖型鎢礦體產(chǎn)于石英脈型礦體上下盤，由夕卡巖和夕卡巖化含鈣變質(zhì)細砂、粉砂巖組成，礦化與礦體界線由化學(xué)樣品圈定。初步圈出礦體3條，近東西走向，延長 200～300 m，延深控制 350～450 m ，傾向 170°～190°，傾角 75°～85°，厚度 0.2～3 m，平均品位 WO30.76%。礦體呈不規(guī)則脈狀，地表呈氧化黑土，黑土中夾雜有石英微細脈，原生呈灰白色、白色，見夕卡巖特征礦物石榴子石、透輝石、透閃石、磁黃鐵礦，熒光燈下見白鎢礦呈星點狀。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦物成分

石英脈礦石中常見礦物近20種，金屬礦物有黑鎢礦、錫石、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、白鎢礦等，非金屬礦物有石英、鉀長石、白云母、螢石、方解石、黃玉、綠泥石；次生礦物有絹云母、葉臘石等。黑鎢礦、錫石為主要工業(yè)礦物，黃銅礦為伴生工業(yè)礦物。

夕卡巖礦石中常見礦物近10種，金屬礦物有白鎢礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等，非金屬礦物有石榴子石、透輝石、透閃石等。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）石英脈礦石結(jié)構(gòu)主要為自形粒狀結(jié)構(gòu)，他形—半自形結(jié)構(gòu)，其次是熔蝕交代殘余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、細脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。

（2）夕卡巖礦石結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要為結(jié)晶作用、交代作用和固溶體分離作用等形成的礦石結(jié)構(gòu)，以結(jié)晶作用和交代作用形成的結(jié)構(gòu)為主。結(jié)晶作用形成的有自形、半自形、他形晶及包含結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)等，其中以他形晶結(jié)構(gòu)為主，交代作用形成的結(jié)構(gòu)有交代結(jié)構(gòu)、交代次文象結(jié)構(gòu)、交代條紋結(jié)構(gòu)、反映邊結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等。

夕卡巖礦石構(gòu)造：最常見的有條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細脈浸染狀構(gòu)造，其次為塊狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造等。

3.2.3 礦物共生組合及生成順序

夕卡巖型礦石礦物共生組合為：白鎢礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、石榴子石、透輝石、透閃石。礦物生成順序為：石榴子石—透輝石—透閃石—磁黃鐵礦—白鎢礦—閃鋅礦。屬夕卡巖期早、晚期夕卡巖階段生成的礦物。

石英脈型礦石礦物共生組合為：錫石、黑鎢礦、黃銅礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦、石英、鉀長石、鐵鋰云母、白云母、螢石、絹云母、綠泥石、石榴石、綠柱石、方解石。礦物生成順序為：石英—錫石—黑鎢礦—螢石—黃銅礦—方解石—磁黃鐵礦—綠泥石。

3.2.4 礦石化學(xué)成分特征及礦石類型

該區(qū)礦石主要有用組分為鎢，次為錫、銅，伴生組分為鋅。鎢主要以黑鎢礦形式存在，錫以錫石形式存在，銅則以黃銅礦、斑銅礦等形式存在，鋅以閃鋅礦產(chǎn)出。礦石中鎢錫含量變化較大，WO3為0.005%～50.85%，Sn為0.004%～2.7%，Cu為0.007%～4.93%，Zn為0.032%～3.67%，礦區(qū)137個礦體樣品平均品位WO30.994%、Sn 0.290%、Cu 0.578%、Zn 0.875%。

該礦床礦石類型為原生礦石。

石英脈礦石主要礦物組合為錫石-黑鎢礦-硫化物-石英，有用礦物結(jié)晶程度較好，黑鎢礦多呈半自形板柱狀、竹葉狀、楔狀及針柱狀，錫石多呈半自形粒狀，顆粒大小一般數(shù)毫米至數(shù)厘米，主要脈石礦物為石英，礦石易選。

夕卡巖礦物生組合為透輝石透閃石-白鎢硫化物型。白鎢礦外形呈細粒狀石塊，少數(shù)呈近于八面體的四方雙錐狀，顏色呈白色帶米黃，加熱或經(jīng)紫外線照射略呈紫色。

3.3 成因淺析

高坌鎢多金屬礦床產(chǎn)于寒武系—奧陶系中，石英脈型、夕卡巖型鎢錫多金屬礦（化）體產(chǎn)出嚴(yán)格受裂隙帶和鈣質(zhì)層位控制，與九龍腦花崗巖株具有時空聯(lián)系。含鈣巖層（砂質(zhì)灰?guī)r、含鈣砂板巖等）的存在為夕卡巖的形成提供了物質(zhì)來源，礦區(qū)南側(cè)的九龍腦花崗巖體的小巖枝向北侵入到礦區(qū)深部構(gòu)成隱伏巖體，其頂部淺變質(zhì)巖強烈角巖化，而巖體演化所產(chǎn)生的含礦熱液沿裂隙帶運移，早期高溫氣液交代灰?guī)r等富鈣巖石，形成含礦夕卡巖；而后隨著巖漿期后含礦熱液的灌入，沿裂隙帶充填-交代，形成含礦石英脈，因此夕卡巖白鎢礦化略早于石英脈黑鎢礦化或同期產(chǎn)生。含礦夕卡和石英脈及其近礦圍巖蝕變礦物為中-高溫礦物組合。這些說明，礦床的形成與九龍腦花崗巖或深部隱伏花崗巖有聯(lián)系，屬巖漿期后中高溫?zé)嵋菏⑿?夕卡巖型錫鎢多金屬礦床。

4 找礦遠景

高坌礦區(qū)位于東西向古亭—赤土斷裂構(gòu)造帶與九龍腦成礦巖體向北隱伏的復(fù)合區(qū)，屬崇義縣高坌-淘錫坑鎢多金屬礦成礦遠景區(qū)，區(qū)內(nèi)已探明淘錫坑大型鎢礦床，新發(fā)現(xiàn)具中型以上資源潛力礦區(qū)如仙鵝塘、高坌等多處。

礦區(qū)勘查評價工作以鉆探為主要手段，摸邊探底。按200 m×100 m網(wǎng)度共施工5個鉆孔，見礦效果良好[5]。5個鉆孔揭露表明，礦脈向下有變大變富的趨勢。與贛南-粵北脈鎢礦床“五層樓”模式對比[6]，礦區(qū)揭露的礦脈相當(dāng)于“五層樓”第三層的“細脈-大脈混合帶”上部，脈幅寬0.10～0.50 m，品位富。目前鉆孔最深控制至-300 m，未揭露到隱伏巖體，根據(jù)鄰區(qū)劉王寨礦區(qū)揭露巖體的深度，預(yù)測礦區(qū)巖體埋深為-500 m，據(jù)此推測工業(yè)礦脈向下延深仍有200 m以上，找礦空間大（圖3）。

總之，高坌礦區(qū)成礦條件優(yōu)異，多型共生，隱伏巖體埋深大，找礦空間大、信息多，具有中型以上規(guī)模礦床遠景。

圖3 高坌礦區(qū)地質(zhì)勘探線剖面圖

致謝：本文系江西崇義-定南地區(qū)鎢多金屬礦遠景調(diào)查評價項目組全體人員集體勞動的成果，并得到中國地質(zhì)科學(xué)院豐成友博士生導(dǎo)師的指點，在此深表謝意。

[1] 吳至軍，徐敏林，趙 磊，等.江西淘錫坑大型鎢礦構(gòu)造控礦機制探討[J].中國鎢業(yè)，2009，24（1）：16-20.

[2] 豐成友，黃 凡，曾載淋，等.贛南九龍腦巖體及洪水寨云英巖型鎢礦年代學(xué) [J].吉林大學(xué)學(xué)報：地球科學(xué)版，2011，41（1）：111-121.

[3] 豐成友，黃 凡，屈文俊，等.贛南九龍腦礦田東南部不同類型鎢礦的輝鉬礦Re－Os年齡及地質(zhì)意義 [J].中國鎢業(yè)，2011，26（4）：6-11.

[4] 華仁民.南嶺中生代陸殼重熔型花崗巖類成巖-成礦的時間差及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)論評，2005，51（6）：633-639.

[5] 候德義，吳士濤，山則名.找礦勘探地質(zhì)學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，1984，72-270.

[6] 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(zhì)學(xué)報，2008，82（7）：880-887.