東山鎢礦點地質(zhì)礦化特征及成因簡析

廖黔川

摘 要：本區(qū)屬雪峰九嶺成礦帶，礦產(chǎn)資源豐富，是我國重要的多金屬成礦帶，主要有W、Sb、Pb、Zn、Au以及石煤、磷、建材等；礦點位于九宮山一大湖山復背斜北翼與下?lián)P子地臺通山復向斜的交匯處，本文從實際工作出發(fā)對東山鎢礦點地質(zhì)特征，礦化特征及成因進行了探討。以期對下一步找礦工作有所指導。

關鍵詞：鎢礦 地質(zhì) 礦化特征 成因

中圖分類號：P618 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0117-02

礦區(qū)位于江南古陸北緣幕阜山—九宮山復背斜之二級構造九宮山—大湖山復背斜北翼與下?lián)P子地臺通山復向斜之二級構造通山褶皺南緣交匯處。區(qū)域上屬于雪峰九嶺成礦帶，礦產(chǎn)資源豐富，是我國重要的多金屬成礦帶。臨近省份發(fā)現(xiàn)有一個大型鎢礦床，從熱源、地層條件比較皆有相似之處且本礦點有民采鎢礦的歷史。因此弄清礦點地質(zhì)條件及礦化特征有利于進一步深入找礦。

1 礦點地質(zhì)特征

1.1 地層

出露的地層（由老到新）有幾點幾種。

震旦系下統(tǒng)蓮沱組（Zal）：出露在礦區(qū)南側(cè)龍?zhí)翜现校鋷r性為長石石英砂巖、石英砂巖、粉砂巖。

震旦系下統(tǒng)南沱組（Zan）：由暗灰色厚層狀含礫石英砂巖，中間夾兩層1～2 m厚的冰積礫層，膠結(jié)物為石英及粉砂質(zhì)，巖石致密堅硬與上伏地層呈漸變過渡關系，局部為斷層接觸，厚度6～20 m。

震旦系上統(tǒng)陡山沱組下段下部（Zbd11）：底部厚層狀泥質(zhì)粉砂巖夾薄層含鈣質(zhì)石英粉砂巖，中部為厚層狀含透閃石大理石和方解石化泥灰?guī)r夾白色條帶狀石英粉砂巖，上部為石英粉砂巖夾透閃石大理巖和方解石化泥灰?guī)r，本巖性段是含白鎢礦石英脈主要賦存層位之一，厚度為15 m。

震旦系上統(tǒng)陡山沱組下段上部（Zbd21）：由1～2 m厚層狀細粒石英砂巖，粉砂巖，偶夾薄層條帶狀絹云母片巖組成，厚度一般在5～7 m。

震旦系上統(tǒng)陡山沱組上段（Zbd2）：分布在礦區(qū)西南部及北部：下部為含鈣巖性，主要由單層3～40 cm厚含鈣石英粉砂巖與單層5～40 cm厚的透閃石大理巖或方解石化泥灰?guī)r互層，由下而上，前者單層由薄變厚，后者單層由厚變薄抗風化能力較弱，二者呈相互消長關系。它是含白鎢礦石英脈及礦化破碎帶賦存有利地層。中部由細粒石英砂巖和絹云母石英粉砂巖夾條帶狀泥板巖組成。近上部有細粒石英砂巖、絹云母石英砂巖夾透閃石大理巖或方解石化泥灰?guī)r，本段上、中、下部橫向上完全是漸變過渡關系，只能區(qū)別其粗細、厚薄、沉積韻律。厚度70～116.50 m。

1.2 構造

（1）褶皺構造。

礦區(qū)褶皺構造屬九宮山—大湖山復背斜核部偏北的次級褶皺，龍?zhí)翜媳承钡拇渭夞薨櫔{門坳北側(cè)短軸背斜，該短軸背斜是礦區(qū)的核心，核部地層為震旦系下統(tǒng)蓮沱組石英砂巖，兩翼分別為震旦系的南沱冰積礫巖，陡山沱組石英砂巖、燈影組硅質(zhì)巖，背斜軸向由東西向轉(zhuǎn)北西向。

（2）構造破碎帶。

礦區(qū)具有一定規(guī)模的構造破碎帶有兩條，即北部的F1和F2。F2切割F1，F(xiàn)1長度450 m，走向近東西向，傾向向北，傾角80°，結(jié)構面平直光滑，且有明顯的壓扭性特征；F2長度200 m。走向北東—南西，傾向南東，傾角75°，結(jié)構面亦平直光滑，具壓扭性特征，呈左旋切割地層，斷距30 m左右。

F1斷裂破碎帶為含白鎢礦石英脈充填穿插的層間破碎帶，破碎帶產(chǎn)物多為1～5 cm棱角狀，次棱角狀碎塊，局部也有較大巖塊，膠結(jié)物為細小巖屑及黏土質(zhì)。無石英脈充填處則較為松散，破碎帶中物質(zhì)成分來自圍巖。斷裂帶內(nèi)普遍見光滑鏡面，但3～4 m后即消失在層面上。斷裂其走向為75°～125°，傾角60°～65°，局部為平緩的拖拽褶皺。

（3）節(jié)理、裂隙。

礦點位于背斜核部，造成脆性巖石中破裂面，柔性巖石中片理比較發(fā)育。在石英、粉砂巖和冰積礫巖露頭處測得272°∠28°、270°∠52°、345°∠84°、74°∠76°4組節(jié)理。

1.3 脈巖

礦點內(nèi)脈巖發(fā)育，但類型單一，僅有石英脈，且規(guī)模不大。其厚度多在1～5 cm，有的只在小層內(nèi)呈排骨狀排列，有的小到只能在手標本中才能見到，極少數(shù)為10～20 cm

厚，個別達40 cm厚，在當?shù)胤Q為大脈。在脈巖長度上，單體很少超過10 m（采空區(qū)只能見到石英碎塊）。小脈多在1～2 m內(nèi)消失。橫向上1 m內(nèi)有4條以上石英脈呈疊瓦式排列，縱向上相互追尾，尖滅再次重復出現(xiàn)。

雖然只統(tǒng)計了取樣分析的52條石英脈，但也可顯示出它們之間的互相關系，傾向南東組（140°左右）兩側(cè)各有一小峰值，反映該組有分支存在，傾向南西組（230°）左右沒有顯示出分支存在，南北向?qū)ΨQ穩(wěn)定，不難預測，當這兩組石英細脈在近東西向構造破碎帶中出現(xiàn)時，則很容易出現(xiàn)米字形網(wǎng)脈狀形態(tài)。

礦點內(nèi)石英細脈，按其穿插關系等宏觀特征，大致可分為三期。

礦前期：脈體寬在1～20 cm，品質(zhì)較純，與圍巖界線明顯，石英呈乳白色，玻璃光澤，梳狀或晶洞狀，聚形致密，常見于地層同步彎曲的小褶曲，也可見邊幕式尖滅再現(xiàn)。

礦化期：多在層間破碎帶或小褶曲傾伏端之中，從順序穿插再追蹤節(jié)理裂隙而尖滅，寬度多在1～3 cm，少數(shù)10～20 cm，有時形成局部膨大，有時可見側(cè)向裂隙分支。石英為油脂光澤，等粒結(jié)構，塊狀構造。見有黃鐵礦，毛發(fā)狀或顆粒狀鏡鐵礦，偶爾可見方鉛礦、角閃石、紅柱石等。

礦后期：多為寬1 cm左右石英細脈，為梳狀，晶洞狀，等粒聚晶，塊狀構造，石英呈白色，陶瓷光澤，多在礦帶附近呈毛發(fā)狀細脈穿插在礦化石英脈中。

在手標本中往往能見到白—灰白色陶瓷光澤的石英包裹油脂光澤的石英，二者抗風化能力不同，前者呈粉砂狀毛發(fā)細脈，后者呈油脂光澤晶粒，在顯微鏡下，有些細脈在手標本中可觀察到與圍巖交代的過程。

1.4 礦化特征

（1）礦化與圍巖的關系。

礦化賦存在Zbd11 和Zbd2的一套含鈣巖系中，主要為泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖及方解石化泥灰?guī)r，含透閃石大理巖，是因為 這些含鈣巖系巖性上相對疏松，多孔、質(zhì)輕，地表風化后鈣質(zhì)流失。其上伏碳硅巖系及下伏冰積含礫砂巖均為隔離層，使含礦熱液中的（WO4）-2侵入圍巖（CaCO3）萃取了鈣以后形成了Ca（WO4）白鎢礦。

（2）礦化與構造關系。

含礦石英脈體多產(chǎn)在層間破碎帶和脆性巖石（如含鈣粉砂巖）次級褶曲的背斜核部，當這些小背斜傾伏端與順層斷裂重合疊加時，就可能形成一定規(guī)模。而次級褶曲密集的地方小脈體成組出現(xiàn)，因而成為含礦石英脈充填、浸染、賦存的有利構造空間，當其達到一定規(guī)模時就形成了工業(yè)礦體。

（3）礦化與石英脈體的關系。

從采空區(qū)的掘進方向及采坑終端掌子面殘留石英脈和采坑分布狀況分析，礦體幾乎完全遵循以含礦石英脈的形式產(chǎn)出的特征。從X熒光分析儀測定的非石英脈有礦化的圍巖有三種：一是無脈破碎裂隙風化鐵帽，含量達2.72%；二是破劈理發(fā)育，巖石呈小塊狀，劈理面上多葡萄狀皮殼薄膜的褐鐵礦染，含量為0.91%～0.93%；三是巖石中0.2～3 mm，直徑的白色斑點（風化后呈粉砂狀），偶見油脂光澤石英碎塊混雜其中，含量0～0.3%，樣品取自石英脈（不論是否礦化）附近或小脈帶夾持地帶內(nèi)。在放大鏡下，可見毛發(fā)狀石英細脈，前者經(jīng)兩次相同部位取樣測試，第一種鐵帽式品位降至0.73%，第二種皆為零，說明該區(qū)民采已造成了地表的礦染。第三種是后來槽探編錄采樣，因數(shù)量較多沒有逐一檢查，這應該是與細脈有關的工業(yè)礦化。

以上情況說明，含礦石石英脈充填穿插在構造破碎帶中，其規(guī)模與礦體密切相關。如北礦帶礦體呈似層狀邊幕排列以及兩礦體間首尾銜接部位有裂隙追蹤等。

（4）礦化與圍巖蝕變關系。

礦區(qū)礦化以填充式石英脈型白鎢礦為主。網(wǎng)脈夾持體中的浸染體X射線熒光儀取樣測定也存在工業(yè)礦化，但圍巖蝕變簡單，規(guī)模和范圍也不足以圈出蝕變帶，現(xiàn)就石英脈體活動與主要的圍巖蝕變現(xiàn)象列表如下（表2）。

①云英巖化：區(qū)域變質(zhì)及大湖山花崗巖侵入，礦區(qū)內(nèi)巖層中石項重結(jié)晶以及變質(zhì)作用產(chǎn)生的白云母（絹云母）很難和脈體活動產(chǎn)生的圍巖蝕變云巖化區(qū)分開，但有一點是可以肯定的，前者產(chǎn)生的石英顆粒和云母比較粗大，后者在脈體附件巖石中較小，偶爾在無礦石英細脈內(nèi)見到零星狀白云母小片。

②矽化：在破碎帶中表現(xiàn)為同化混染過度邊，寬0.3～1 cm，充填式石英脈只有1～3 mm的烘烤邊，圍巖近脈邊緣鐵化和矽化（變紅變硬）。梳狀及晶洞狀石英脈有交代痕跡，并保存有被包裹的圍巖碎塊。大于30 cm厚的石英脈與圍巖接觸處有光澤鏡面和斷層泥，圍巖中未見蝕變現(xiàn)象。礦前期的矽化反應為在巖石中重結(jié)晶，使得近脈圍巖變得致密、堅硬。礦化矽化伴有新礦物產(chǎn)生，主要為毛發(fā)狀鏡鐵礦，圍巖因矽化產(chǎn)生褪色（如淺灰色冰積含礫砂巖）或紅化（如灰白色含鈣粉砂巖或石英粉砂巖呈褐色鐵殼狀），相對原巖硬度變大。

③黃鐵礦化：礦區(qū)內(nèi)黃鐵礦化普遍存在。從寒武系碳硅質(zhì)巖系到震旦系底部的石英砂巖均有同生沉積黃鐵礦，呈條帶狀或星散狀分布，也有后生浸染型黃鐵礦。但它們從顏色、光澤、晶狀大小各具特點。礦前期多為細小微粒（很難見到立方體晶形顆粒），分散在石英脈或圍巖中。礦化期黃鐵礦多為<1 mm的立方體顆粒，顆粒分散在石英脈或脈外圍巖中。礦后期則多為2～3 mm的立方體顆粒，有時可見晶體內(nèi)包裹石英顆粒，有的在石英晶洞內(nèi)呈煙灰狀，也有的在梳狀石英壁上不規(guī)則生長，近地表黃鐵礦流失后形成晶洞。使石英體呈殘骸狀。

④碳酸巖化：在變質(zhì)泥灰?guī)r中，見有較多3 mm×5 mm自形、半自形的方解石，晶體內(nèi)有原巖殘骸，也可以說是前期的大理石化。礦化期偶見1～2 mm的方解石晶體在脈壁晶洞上，礦化石英脈中未見到方解石，這可能是礦化過程中鈣離子與鎢酸根WO4）

（結(jié)合形成Ca（WO4）（白鎢礦）的原因。但在附近同類石英脈型白鎢礦的含礦石英脈內(nèi)，作為礦殼保留在石英脈中，有較多的粗晶方解石，這應是其鈣質(zhì)過剩而重新結(jié)晶形成的方解石。

2 礦點成因簡析

本礦點礦體控礦因素是由早期（印支期）水平運動形成背斜核部的近東西向或北西—南東向?qū)娱g破碎帶后被后期（燕山期）構造重疊，歸并復合而形成良好熱液通道和容礦空間，當高溫熱液中W6+與O2-結(jié)合組成（WO4）2-絡陰離子溶液，并伴隨巖漿熱液沿構造通道進入適合的圍巖特別是含鈣巖系中近東西向構造破碎帶兩側(cè)雁行排列張扭性裂隙時，含礦溶液萃取含礦巖系中的Ca2+形成白鎢礦[Ca（WO4）]，礦化成因?qū)俑邷責嵋航淮⒚}型鎢金礦化。如果圍巖巖性適合，構造有一定的規(guī)模，石英脈發(fā)育3個基本條件同時具備時就可形成具有經(jīng)濟價值的工業(yè)礦化。

3 結(jié)論

東山鎢礦點有民采鎢礦的歷史，礦化是存在的。其礦化成因?qū)俑邷責嵋航淮⒚}型鎢礦化；含礦石英脈體多產(chǎn)在層間破碎帶和次級褶曲的背斜核部；地層特征是含鈣巖系的存在及范圍是能否形成礦體的必要條件之一。目前查明的礦體規(guī)模不大，多為細脈狀、侵染狀小礦體。由于前期勘查階段是爭取國家基金項目資助僅開展了預查及普查，經(jīng)費不足導致勘查深度不夠，下一步勘查工作應向深度及靠近巖體方向加大工作力度。

參考文獻

[1] 固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則[S].GB/T13908-2002.

[2] 湖北省區(qū)域地質(zhì)志[M].

[3] 東山釩礦詳查報告[R].湖北省核工業(yè)地質(zhì)局，2008，10.

[4] 東山鎢金礦地質(zhì)普查報告[R].湖北省核工業(yè)地質(zhì)局，2005，9.