湖南鄧阜仙鎢礦床深部成礦預(yù)測之我見

摘 要：鄧阜仙鎢礦又名湘東鎢礦，是湖南省重要黑鎢礦床之一。本文就鄧阜仙鎢礦床的成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征進行了分析總結(jié)，并利用“五層樓+地下室”找礦模型[5]，對本礦床深部成礦進行預(yù)測，并指出了今后礦區(qū)近圍找礦方向。

關(guān)鍵詞：礦床地質(zhì)特征；成礦預(yù)測；鄧阜仙鎢礦；湘東鎢礦

1 成礦地質(zhì)背景

鄧阜仙鎢礦位于東南地洼區(qū)、湘贛地洼系、衡山地穹[4]之太和仙穹隆，屬南嶺成礦帶北東段，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂發(fā)育，巖漿活動頻繁。

1.1 地層

區(qū)域內(nèi)出露地層較簡單，主要為下古生界寒武系，上古生界泥盆系、石炭系、二疊系，中生界侏羅系、白堊系，新生界第四系各組巖系。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)造格架為一北東向太和仙隆起。該隆起帶由一系列北東向的擠壓性斷裂和褶皺組成，并與基底北西向和北東向斷裂帶控制了鄧阜仙巖體的侵位。

礦區(qū)構(gòu)造則以斷裂為主，其構(gòu)造線主要為NE、NEE向。主要斷裂有NE—EW向老山坳大斷裂、NE向金竹垅斷裂、NEE向墨莊大斷裂，并發(fā)育一些成礦期后的沿脈破碎帶和橫切斷層。由于老山坳大斷裂多次反復(fù)活動，在礦區(qū)產(chǎn)生了NE—NEE組、NEE組、EW組等三組成礦期剪切裂隙群，其中以NEE組裂隙群為主導(dǎo)作用，構(gòu)成本區(qū)礦床的基本構(gòu)式。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖為鄧阜仙巖體。該巖體為一多期次多階段復(fù)式花崗巖體，屬I—S型花崗巖體，是印支期至燕山晚期的產(chǎn)物。出露面積約171km2。其主要活動可分三期：第一期為粗粒黑云母花崗巖，分布于巖體四周及頂部，鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年，測定3個中粗粒黑云母花崗巖的年齡分別為230.0±1.6Ma、225.70±1.6Ma、218.22±0.85 Ma[2]，由此可以確定，該期花崗巖形成時代為印支期。第二期為中粒二云母花崗巖，主要分布于巖體中部及東南部，鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為154.4±2.2 Ma[2]，表明該期花崗巖形成于燕山早期。第三期為細粒白云母花崗巖，多呈隱伏巖體，或呈不規(guī)則小巖株和巖脈產(chǎn)出，其白云母K-Ar年齡為136Ma[3]，其成巖時代應(yīng)為燕山晚期。本區(qū)花崗巖的成巖與成礦在空間上和時間上都有密切關(guān)系，特別是燕山早期與成礦關(guān)系最為密切。

地表還出露有似偉晶巖及云斜煌斑巖脈、閃斜煌斑巖脈，巖脈產(chǎn)狀與區(qū)內(nèi)石英脈產(chǎn)狀基本一致。

自震旦紀以來，本區(qū)經(jīng)過地槽、地臺、地洼三個發(fā)展階段，形成了三個構(gòu)造層。第一構(gòu)造層為一套巨厚的地槽型沉積，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用后，成為淺變質(zhì)碎屑巖為主的巖石。第二構(gòu)造層為地臺型沉積，表現(xiàn)為中泥盆統(tǒng)跳馬澗組與下伏的第一構(gòu)造層呈不整合接觸，是一套淺海碳酸鹽巖、碎屑巖、含煤建造組成。第三構(gòu)造層為地洼型沉積，表現(xiàn)為上三疊系不整合覆蓋于第二構(gòu)造層之上，是以含煤建造和紫紅色碎屑巖為主體的沉積層。

在地槽階段及地臺階段的沉積層中，富含W、Sn、Pb等多金屬元素，它們的含量高于其克拉克值2.8-27倍，說明本區(qū)成礦元素在地表條件下形成了初始富集。進入地洼階段后， 本區(qū)經(jīng)歷了印支期、燕山期構(gòu)造運動，以斷裂構(gòu)造和巖漿活動為主，形成了一系列北北東向的斷陷盆地，并有大量的酸性巖漿上升侵位；富含成礦元素的第一、第二構(gòu)造層沉積物， 受構(gòu)造運動影響斷陷至地殼深處，局部重熔成酸性巖漿，巖漿分凝后形成本區(qū)成礦的母巖漿；而后巖漿沿斷裂構(gòu)造上升侵位、結(jié)晶分異、冷凝固結(jié)，并形成花崗巖及有色金屬、稀有金屬礦床。這是本區(qū)乃至整個華南地區(qū)鎢錫多金屬礦床成礦的基本的成礦地質(zhì)背景特征[4]。

2 礦（化）體地質(zhì)特征

鄧阜仙鎢礦床有兩種類型的礦（化）體：一類是含鎢石英脈型礦體（脈）；另一類是蝕變花崗巖型白鎢礦化體，以往在探礦過程對此類型的礦化體未予以足夠的重視。

2.1 含鎢石英脈地質(zhì)特征

2.1.1 礦脈基本情況

區(qū)內(nèi)礦脈為含鎢石英脈，賦存在鄧阜仙花崗巖體中。礦脈主要呈NE—NEE向、NEE向、EW向，大致平行成群成組產(chǎn)出，且尖滅、再現(xiàn)、分支、復(fù)合、膨縮、彎曲等現(xiàn)象普遍。區(qū)內(nèi)共有編號礦脈百余條（見圖1），其中具開采價值的礦脈70條，并可分為南組、中組、北組、轎頂山組、茶園山組、老山里組等6組。礦脈傾向SE—SSE、SSE，S，傾角60°—89°。脈組水平延長一般有500—1850m，礦脈延長50—760m。

2.1.2 礦脈變化規(guī)律

（1）礦脈形態(tài)特征

礦脈普遍存在膨縮、分合、尖滅、再現(xiàn)等現(xiàn)象。大脈在上盤或下盤以同一個方向或兩個方向產(chǎn)生分枝小脈。大脈可由許多分散的礦脈集合而成，也可由一條小脈逐漸變大，有時大脈變成小脈后向前又變大，礦脈沿走向和傾向彎曲普遍。受沿脈破碎帶影響，礦脈彎曲、拉斷、破碎，因而形態(tài)變化大，有時突然中斷，有時以扁豆體形態(tài)出現(xiàn)。

（2）礦脈厚度變化規(guī)律

礦脈具垂直分帶特征，上部主要是細脈、薄脈，中下部則以中脈、大脈為主。在地表，脈組的東端一般為小脈；西端則主要為薄脈，有時還有大脈，西端的脈幅明顯要大于東端。脈幅變化范圍0—3.83m， 平均厚度1.08m，變化系數(shù)53×10-2—85×10-2，以0.2—0.8m的脈幅為主。

（3）礦脈礦化情況

礦脈的礦化主要為鎢、錫、銀、銅、鉛、鋅礦化。

WO3品位0—5.755×10-2，平均品位0.516×10-2，變化系數(shù)150×10-2—300×10-2。主要是低品位、高品位，而品位在0.064×10-2—0.25×10-2的較少，但分布較均勻。

Sn品位0.002×10-2—1.806%×10-2， Ag品位0.16×10-6—483×10-6， Cu品位0.004×10-2×10-2—0.174×10-2， Pb品位0.003×10-2—1.91×10-2， Zn品位0.003—2.08×10-2。

2.2 蝕變花崗巖型白鎢礦化體地質(zhì)特征

蝕變花崗巖型白鎢礦化體主要賦存于粗粒黑云母花崗巖和中粒二云母花崗巖中，蝕變類型為云英巖化，白鎢礦則以微細裂隙充填形式產(chǎn)出。以往僅在南組脈賦存地段之10中段—13中段進行過取樣分析，圈出了一個呈似圓錐狀產(chǎn)出的含白鎢蝕變花崗巖型礦化體。其錐頂位于10中段，錐底位于13中段，且礦化不均勻，WO3品位0.008×10-2—0.45×10-2。認為此類型礦體規(guī)模小，分布零散，無規(guī)律。

2.3 礦石礦物成分及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2.3.1 礦石礦物成分

礦石中主要金屬礦物有磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂等，少量或微量白鎢礦、黑鎢礦、褐鐵礦、錫石、方鉛礦、閃鋅礦、黝錫礦、黃銅礦、輝銀礦等；主要脈石礦物為石英、白云母、長石、方解石等，少量玉髓、絹云母、螢石等。

2.3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有自形—半自形晶狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、片狀—鱗片狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)、交替結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造有條帶狀構(gòu)造、角礫構(gòu)造、晶族構(gòu)造、斑狀—浸染狀構(gòu)造等。

2.4 成礦溫度

通過對區(qū)內(nèi)石英、黑鎢礦、黃銅礦、黃鐵礦、錫石、毒砂等179個樣品的單礦物包體爆裂溫度測定測溫值區(qū)間：石英218—470℃、黑鎢礦230—340℃、黃銅礦230—315℃、黃鐵礦230—250℃、錫石306—347℃、毒砂320—430℃ [2]。

石英從中到高溫?zé)嵋浩诰行纬?，以高溫階段為主（>300℃）。黑鎢礦形成于中—高溫階段，其中一期為280—340℃，另一期為230—280℃。黃銅礦在中—高溫階段皆有，以中溫為主。黃鐵礦亦如此。錫石形成于高溫階段。

2.5 礦物生成順序

根據(jù)礦物共生組合、分布規(guī)律及礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，證明礦液為間歇性活動多次上升，成礦期可以分為下列三個階段：

2.5.1 高溫?zé)嵋浩?/p>

為主要成礦期。第一階段：伴隨著礦液上升，金屬物質(zhì)呈氣態(tài)侵入花崗巖構(gòu)造裂隙中，生成較多的錫石、黑鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦。第二階段：繼后隨著溫度逐漸下降，沉淀大量黑鎢礦及少量錫石、白鎢礦、毒砂、黃銅礦。脈石礦物以石英為主，有少量長石、白云母、螢石結(jié)晶產(chǎn)出。

2.5.2 中溫?zé)嵋浩?/p>

繼高溫?zé)嵋浩诤?，為中溫期熱液活動，析出大量中溫硫化物，其中以黃銅礦、輝銀礦、閃鋅礦、方鉛礦、黝錫礦為主，次為輝銅礦、黃鐵礦、白鎢礦及少量磁黃鐵礦。

2.5.3 低溫?zé)嵋浩?/p>

隨著溫度繼續(xù)下降，礦液活動進入尾聲，開始有碳酸鹽類礦物沉淀及低溫髓質(zhì)生成。如方解石大量充填于礦物間隙中，并在后期構(gòu)造應(yīng)力作用下變?yōu)閷咏馐?/p>

3 深部成礦預(yù)測與礦區(qū)近圍找礦

3.1 深部成礦預(yù)測

鄧阜仙鎢礦床是區(qū)內(nèi)構(gòu)造運動與巖漿活動復(fù)合作用而形成的礦床，與本區(qū)燕山早期中粒二云母花崗巖巖漿成礦作用具有密切的成因聯(lián)系，成礦物質(zhì)來源于深部巖漿，成礦流體是巖漿期后分異產(chǎn)物。本礦床為高溫—中溫?zé)嵋撼涮钚秃徒淮偷V床。

筆者對鄧阜仙鎢礦區(qū)以往勘查成果及資料進行研究分析，認為礦區(qū)含鎢石英脈產(chǎn)出及分布受燕山早期二云母花崗巖局部隆起與老山坳大斷裂活動共同作用而派生出的低級次剪切裂隙的控制；成礦流體沿這些裂隙充填形成含礦石英脈，而沿上述裂隙或印支期花崗巖與燕山早期花崗巖的接觸界面同圍巖（花崗巖）發(fā)生交代蝕變作用而形成含礦蝕變花崗巖。

在鄧阜仙復(fù)式花崗巖體中，筆者推測燕山早期花崗巖侵入于印支期花崗巖，并形成了至少有4個局部隆起。其中2個局部隆起位于老山坳大斷裂之南，1個在瓦子坪一帶，它控制了中組脈和南組脈的產(chǎn)出；另1個局部隆起位于謝家屋一帶，它則控制了南組脈之南的礦脈產(chǎn)出及分布，這2個隆起峰部已被剝蝕；另2個局部隆起在老山坳大斷裂之北，1個位于鏟子坪一帶，它控制了北組脈與轎頂山脈的產(chǎn)出及分布；還有1個局部隆起則位于墨莊之南的龍子山附近，它控制了墨莊組脈、硅化石英細脈帶的產(chǎn)出及分布。

筆者對礦區(qū)茶園山—老山里礦段第三期詳查資料統(tǒng)計，該礦段部分工程已揭露了燕山早期花崗巖與印支期花崗巖的接觸帶，蝕變花崗巖采樣分析WO3品位為0.01×10-2—0.07×10-2，且厚度較小，為0.25—0.75m，其原因應(yīng)該是接觸帶位于燕山早期花崗巖隆起低谷部位之故。

利用近年來許建祥等提出的“五層樓+地下室”找礦模型[5]對本區(qū)深部成礦進行預(yù)測：在鏟子坪、龍子山燕山早期花崗巖侵入印支期花崗巖中的局部隆起部位（外接觸帶）存在似層狀的蝕變花崗巖型鎢礦體，燕山早期花崗巖與印支期花崗巖接觸帶隆起部位之外接觸帶是本區(qū)似層狀蝕變花崗巖型鎢礦體形成的最佳地段，在這些地段具有很大的找礦前景。

3.2 礦區(qū)近圍找礦

（1）在鄧阜仙鎢礦床北部雞冠石—金竹垅一帶，地表發(fā)現(xiàn)大量鎢銅礦化石英脈，且分布范圍廣、密度大而集中。根據(jù)區(qū)內(nèi)礦脈厚度垂直分帶規(guī)律及 “五層樓+地下室”找礦模型[5]，預(yù)測深部有石英大脈型黑鎢礦體及似層狀蝕變花崗巖型鎢礦體的存在，具有很大的找礦前景。

（2）龍子山—墨莊一帶有地表已發(fā)現(xiàn)墨莊組脈及龍子山硅化石英細脈帶，且具黑鎢鉛鋅礦化。利用“五層樓+地下室”找礦模型[5]對本區(qū)進行預(yù)測，深部存在石英脈型黑鎢礦體和似層狀蝕變花崗巖型鎢礦體，具有較好的找礦前景。

（3）東山?jīng)_一帶，地表出露地層為寒武系砂質(zhì)板巖、斑點板巖和淺變質(zhì)砂巖。變質(zhì)巖中熱變質(zhì)角巖化現(xiàn)象明顯，推測深部有隱伏花崗巖體存在，且地表出微細石英脈帶，又具鎢銅礦化，WO3品位為0.005×10-2—0.01×10-2，個別達0.17×10-2。預(yù)測在該地段花崗巖內(nèi)外接觸帶中存在中—大脈型的含黑鎢礦石英脈，有較好找礦前景。

參考文獻

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