吉林白石砬子白鎢礦礦床成因及找礦標志研究

白 文 強

(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇三隊，吉林 延吉 133000)

吉林白石砬子白鎢礦礦床成因及找礦標志研究

白 文 強

(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇三隊，吉林 延吉 133000)

目的 針對吉林白石砬子白鎢礦礦床的發(fā)現(xiàn)，研究礦床成因，建立找礦標志，為深入研究礦床地質(zhì)特征和區(qū)域找礦提供參考依據(jù)。方法 通過對區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)(床)地質(zhì)特征和礦體特征的分析，結(jié)合前人研究成果，討論該礦床的成因和找礦標志。結(jié)果 白石砬子白鎢礦礦床位于敦-密斷裂帶南東側(cè)的羅子溝-密江SN向金多金屬成礦帶北端。該礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)2條白鎢礦體，礦體以脈狀、扁豆體狀產(chǎn)于黑云母斜長花崗巖、大理巖及矽卡巖中。其礦化分為4個成礦階段，即矽卡巖階段、石英-硫化物階段、低溫?zé)嵋弘A段、表生階段。1∶50 000水系沉積物測量及白鎢礦重砂異常，可大致顯示鎢礦找礦的范圍，1∶10 000土壤地球化學(xué)測量鎢異常可指示出鎢礦體的賦存部位，青龍村群大理巖與黑云母斜長花崗巖接觸面是白鎢礦體賦存的有利層位，NE向構(gòu)造帶是石榴石矽卡巖型白鎢礦的主要賦存空間。結(jié)論 成礦過程中，青龍村群大理巖是矽卡巖和白鎢礦形成所需鈣質(zhì)的主要來源，而花崗質(zhì)巖漿是鎢等金屬成礦組分的主要提供者，礦床成因類型屬中高溫接觸交代矽卡巖型白鎢礦礦床。綜合研究認為，該礦區(qū)深部及外圍具有較大的成礦潛力和找礦遠景。

地質(zhì)特征；礦床成因；找礦標志；白鎢礦；白石砬子

白石砬子白鎢礦礦床地處吉黑兩省交界線南側(cè)，隸屬于吉林省延邊朝鮮族自治州汪清縣羅子溝鎮(zhèn)。近年來，吉林有色金屬地質(zhì)勘查局六〇三隊在該地區(qū)進行了多年的地質(zhì)普查和補充詳查工作[1]。筆者在總結(jié)該礦床多年勘查成果的基礎(chǔ)上，對區(qū)域地質(zhì)背景和礦床(體)地質(zhì)特征進行了系統(tǒng)的總結(jié)，探討了礦床成因，建立了區(qū)域找礦標志，以期為該礦床及區(qū)域同類礦床的深入研究及礦產(chǎn)勘查提供借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該礦床大地構(gòu)造分區(qū)屬于天山-興安褶皺區(qū)(Ⅰ級)吉黑地槽褶皺系(亞Ⅰ級)延邊優(yōu)地槽褶皺帶(亞Ⅱ級)延邊復(fù)向斜(Ⅲ級)的北部，位于敦-密斷裂帶南東側(cè)的羅子溝-密江SN向金多金屬成礦帶北端[1-4]。

區(qū)域地層比較發(fā)育，主要有下古生界青龍村群黑云母石英片巖、大理巖、斜長角閃片巖，中生界白堊系下統(tǒng)泉水村組安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、流紋巖、英安巖，新生界第四系全新統(tǒng)Ⅰ級階地、現(xiàn)代河床堆積、砂礫石、亞粘土、腐植土。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造線方向以NE向為主，主要發(fā)育于下古生代青龍村群大理巖與燕山早期石英閃長巖的接觸帶及其附近，構(gòu)造破碎帶常由破碎帶、層間斷裂帶和石榴石矽卡巖等組成，局部被閃長玢巖、花崗斑巖及石英脈充填。從殘留的零星下古生代變質(zhì)巖看，構(gòu)成了一個NE-SW向褶曲構(gòu)造。

區(qū)域礦產(chǎn)主要有分布在羅子溝-密江SN向金多金屬成礦帶上的羅子溝小型油頁巖礦床青山鐵礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)地層主要有下古生界青龍村群方解石大理巖和黑云母石英片巖、中生界白堊系泉水村組安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r及第四系殘坡積物。

圖1 白石砬子白鎢礦礦床大地構(gòu)造及礦區(qū)地質(zhì)圖 注：K1q-白堊系下統(tǒng)泉水村組安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r；PZ1q-sl-青龍村群黑云母石英片巖；PZ1q-mb-青龍村群大理巖；γ43(2)-燕山期黑云母鉀長花崗巖；δμ-閃長玢巖；γπ-花崗斑巖；1-鎢礦體及編號；2-矽卡巖。

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，形成的巖漿巖主要有華力西晚期呈巖基狀的黑云母斜長花崗巖和燕山期鉀長花崗巖。華力西晚期黑云母斜長花崗巖與大理巖接觸部形成矽卡巖型白鎢礦。礦區(qū)內(nèi)脈巖比較發(fā)育，巖石類型主要有花崗斑巖、角閃粗面巖、閃長玢巖，脈巖多侵入于接觸部及地層中。

區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造格架為SN向和NW向斷裂發(fā)育，次一級NE向斷層及接觸帶構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要容礦構(gòu)造。構(gòu)造接觸帶內(nèi)主要由矽卡巖和石英細脈等充填占據(jù)，并直接控制著礦體空間展布方向。受巖漿活動伴有斷層發(fā)生影響，在西段青龍村群大理巖與華力西晚期斜長花崗巖接觸帶附近形成了矽卡巖型白鎢礦礦床。東段大理巖與片巖接觸構(gòu)造，見矽卡巖沿著大理巖層理和節(jié)理以及片巖裂隙充填。

接觸交代變質(zhì)作用發(fā)生在青龍村群大理巖與華力西晚期黑云母斜長花崗巖接觸面上。該作用使巖漿中析出的高溫氣水溶液與圍巖發(fā)生交代作用，導(dǎo)致原巖礦物成份及結(jié)構(gòu)構(gòu)造都發(fā)生了變化，形成鈣鋁石榴石矽卡巖，并伴隨明顯的蝕變現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為硅化、透閃石化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化，在整個熱液期至表生期碳酸鹽化均較強烈。

3 礦床地質(zhì)特征

白石砬子白鎢礦礦床空間產(chǎn)出受NE-SW向斷裂控制，與矽卡巖關(guān)系密切，矽卡巖多發(fā)育在黑云母斜長花崗巖與大理巖接觸部，或充填大理巖層理和節(jié)理以及片巖和石英斑巖裂隙內(nèi)。

該礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)2條白鎢礦體，礦體以脈狀、扁豆體狀產(chǎn)于黑云母斜長花崗巖、大理巖及矽卡巖中[1-2]。

3.1 礦體特征

圖2 白石砬子白鎢礦礦床1號礦體2線剖面圖 注：K1q-安山巖；Mb-大理巖；SL-黑云母石英片巖；黑云母斜長花崗巖；γπ-花崗斑巖；δμ-閃長玢巖；SK-矽卡巖；1-礦體及編號；2-探槽及編號；3-鉆孔及編號。

1號礦體，呈脈狀、扁豆狀，賦存于黑云母斜長花崗巖與大理巖接觸部的矽卡巖中，與圍巖界線清楚(見圖2)。礦體走向30～40 °，NW傾，總體傾角較緩，大致在45 °以下，個別達65 °。控制總長度240 m，控制最大延深140 m，厚度介于0.45～5.32 m，平均真厚度2.93 m，賦礦標高在550～690 m，厚度變化系數(shù)68.86%，三氧化鎢平均品位1.00%(最高1.49%；最低0.27%)，品位變化系數(shù)85%，估算資源量(332+333)礦石量281 130 t，三氧化鎢金屬量2 824 t。

2號礦體，產(chǎn)在黑云母斜長花崗巖裂隙帶內(nèi)的石英細脈中，走向30 °，南東傾，傾角68 °。礦體長50 m，礦體真厚度1.00 m，三氧化鎢品位0.53%。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石結(jié)構(gòu)主要包括自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形-他形晶粒狀結(jié)構(gòu)和交代溶蝕結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要包括浸染狀-星散浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、脈狀-細脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、孔洞狀構(gòu)造。

礦石鎢的金屬礦物主要為白鎢礦、少量黑鎢礦、微量鎢華，還見有黃銅礦、磁黃鐵礦等金屬硫化物。金屬氧化物有褐鐵礦、鈦鐵礦、錳鐵礦、磁鐵礦及鋅鐵礦。非金屬礦物主要為石英、碳酸鹽、長石、石榴石，還可見透輝石、透閃石、榍石、云母、粘土礦物、磷灰石、螢石、炭質(zhì)及微量其他礦物。白鎢礦大部分呈細粒浸染狀嵌布于石榴石矽卡巖中，少數(shù)中粗粒白鎢礦被后期矽卡巖礦物交代。其賦存狀態(tài)主要以粒間狀態(tài)為主(占62.50%)，裂隙狀態(tài)次之(占24%)，包裹狀態(tài)再次占(占13.50%)。礦石在紫外燈照射下，白鎢礦呈明顯天藍色熒光，礦物輪廓清晰，易于辨認，含量0.72%，另有少量黑鎢礦，微量鎢華星散分布，其含量分別0.10%、0.01%。

通過原礦光譜分析和原礦多元素分析，礦石中主要有益組分為三氧化鎢(0.53%～0.92%)，另外還伴有少量銀(4.00×10-6)，光譜和多元素砷、磷、硫元素含量很低，對選礦影響微弱。

根據(jù)主要礦石礦物白鎢礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦和鈣鋁石榴石、鈣鐵輝石、方解石和石英的相互關(guān)系，結(jié)合礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造，按礦石自然類型劃分為白鎢礦-鈣鋁矽卡巖型、石英硫化物矽卡巖型、透輝石矽卡巖型、白鎢礦-鈣鐵輝石型及綠簾石矽卡巖型。按礦石工業(yè)類型劃分為白鎢礦-矽卡巖型及白鎢礦-石英脈型。

3.3 礦物生長順序

根據(jù)野外脈體穿切關(guān)系和鏡下觀察鎢礦石組構(gòu)特征及其交生關(guān)系，礦物生成順序由早到晚為:早期粗粒鈣鋁石榴石→鈣鐵輝石→早期粗粒白鎢礦→晚期細粒白鎢礦→黃銅礦→磁黃鐵礦→黃鐵礦→方解石→石英。根據(jù)礦物生長的先后順序，礦化可以分為4個成礦階段，即矽卡巖階段、石英-硫化物階段、低溫?zé)嵋弘A段及表生階段[2-3](見表1)。礦化過程中，矽卡巖階段形成的礦物主要有鈣鋁榴石、鈣鐵輝石等矽卡巖礦物；石英-硫化物階段是白鎢礦、石英、黃鐵礦、磁黃鐵礦及黃銅礦等的主要生成階段。

表1 白石砬子白鎢礦礦床礦物生成順序表

4 礦床成因

吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇三隊安俊波[1，2]、吉林大學(xué)趙華雷[3-6]等對白石砬子白鎢礦礦床的包裹體、成礦巖體同位素和地球化學(xué)特征研究結(jié)果認為，該礦床成巖成礦作用發(fā)生于古亞洲構(gòu)造域向環(huán)太平洋構(gòu)造域疊加和轉(zhuǎn)換期，成礦巖體為該區(qū)燕山早期(侏羅紀初期)巖漿作用的產(chǎn)物，其構(gòu)造背景處于以佳木斯地體為代表的中亞造山帶東部地體群的俯沖-拼貼環(huán)境。成礦流體形成、演化與燕山早期中酸性巖漿作用密切相關(guān)，屬于中低溫、低鹽度、低密度的流體，成礦壓力為50.5～90.8 MPa，成礦深度為1.9～3.5 km。

野外調(diào)查表明，白鎢礦礦體主要賦存于晚古生代青龍村群大理巖與燕山早期黑云母斜長花崗巖接觸帶上，賦礦巖石以石榴矽卡巖為主，具有顯著的矽卡巖礦床特征，圍巖中常發(fā)育矽卡巖化等蝕充現(xiàn)象。根據(jù)區(qū)域成礦地質(zhì)條件，結(jié)合礦區(qū)范圍內(nèi)圍巖蝕變、礦體特征和礦石礦物組成組構(gòu)判斷，白石砬子白鎢礦礦床形成機制為：侏羅紀初期，來自富含鎢等有用組分的花崗質(zhì)巖漿(成礦流體)沿NE向斷裂上升過程中，期間由巖漿中析出的高溫氣水溶液與圍巖(大理巖)發(fā)生明顯的接觸交代作用，隨著高溫氣水溶液流體、揮發(fā)性組份的帶入帶出，從而在地下1.9～3.5 km處形成了具有特殊礦物成份及礦石組構(gòu)的一類變質(zhì)巖石——矽卡巖。而隨著接觸交代作用的進行，圍巖中的鈣質(zhì)組分不斷進入熱液，并伴隨著溫度、壓力等熱液物理化學(xué)條件的變化，最終形成了白鎢礦；之后進入以黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦為標志的金屬硫化物階段及石英-方解石階段。在成礦過程中，青龍村群大理巖是矽卡巖、白鎢礦形成所需鈣質(zhì)的主要來源，而花崗質(zhì)巖漿應(yīng)是鎢等金屬成礦組分的主要提供者。

因此，綜合區(qū)域成礦地質(zhì)條件、圍巖蝕變、流體包裹體特征、成礦流體性質(zhì)、礦體和礦石礦物組成組構(gòu)特征，礦床成因類型歸屬為中高溫接觸交代矽卡巖型白鎢礦礦床。

5 找礦標志

勘查過程中，采取了多種技術(shù)方法，對比研究以下幾個方面可以作為有效找礦標志[7]。

(1)根據(jù)區(qū)域已發(fā)現(xiàn)鎢礦床的成功經(jīng)驗，區(qū)域1∶50 000水系沉積物測量中鋅、鎢、鉬組合異常及白鎢礦重砂異常，可以迅速縮小找礦靶區(qū)，大致顯示鎢礦的找礦范圍。

(2)總結(jié)區(qū)域1∶50 000水系沉積物測量異常查證成果，1∶10 000土壤地球化學(xué)測量發(fā)揮了不可替代的作用，其中鎢異?？梢灾甘境鲦u礦體的賦存部位。

(3)從區(qū)域成礦條件和礦床地質(zhì)特征分析，晚古生代青龍村群大理巖與黑云母斜長花崗巖接觸面是白鎢礦體賦存的有利層位，應(yīng)注意在該層位的找礦工作。

(4)區(qū)域斷裂構(gòu)造與成礦關(guān)系統(tǒng)計表明，NE向構(gòu)造帶與成礦關(guān)系密切，是石榴石矽卡巖型白鎢礦的主要賦存空間。

6 結(jié) 論

白石砬子白鎢礦礦床的成因類型屬中高溫接觸交代矽卡巖型礦床，在該區(qū)進行該類礦產(chǎn)勘查過程中，不但要重視各種化探異常，更重要的是在地質(zhì)調(diào)查過程中見到礦化、蝕變地段要多揀塊、多采樣，才能更準確地發(fā)現(xiàn)礦化信息，為進一步工作奠定基礎(chǔ)。從礦區(qū)層面看，雖然規(guī)模僅為中小型，但礦石品位富，中酸性侵入體、脈巖發(fā)育，矽卡巖化等圍巖蝕變強烈，顯示出區(qū)內(nèi)具有較大的成礦潛力和找礦遠景，南西端大理巖與斜長花崗巖直接接觸部位是繼續(xù)開展矽卡巖型鎢礦找礦的有利地段。

[1]安俊嶺,許洪元,胡春庭,等.吉林省汪清縣白石砬子鎢礦補充詳查報告[R].延吉：吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇三隊,2014.

[2]安俊波,徐仁杰,崔賢實.延邊地區(qū)白石砬子白鎢礦礦床地質(zhì)特征及成因探討[J].吉林地質(zhì),2010,(03):39-43.

[3]趙華雷,任云生,侯召碩,等.延邊汪清縣白石砬子鎢礦地質(zhì)特征與流體包裹體研究[J].礦物學(xué)報,2011,(S1):533-534.

[4]趙華雷.吉黑東部鎢礦成因及成礦地球動力學(xué)背景[D].吉林：吉林大學(xué),2014.

[5]趙華雷,任云生,李晨輝.延邊地區(qū)鎢礦床類型及典型礦床特征研究[J].礦物學(xué)報,2009,(S1):270-271.

[6]趙華雷,任云生,鞠楠,等.延邊白石砬子白鎢礦礦床成礦巖體的年代學(xué)與地球化學(xué)特征[J].吉林大學(xué)學(xué)報：地球科學(xué)版，2011，(06)：1726-1735+1744.

[7]胡春廷.吉林和龍地區(qū)主要金屬礦床成礦地質(zhì)特征及找礦方向[J].河北北方學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2016,(01):24-33.

[責(zé)任編輯：劉守義 英文編輯：劉彥哲]

Ore-genesis and Prospecting Criteria of Baishilazi Scheelite Deposit in Jilin Province

BAI Wen-qiang

(Team 603,Bureau of Nonferrous Metals Geological Exploration of Jilin Province,Yanji,Jilin 133300,China)

Objective By finding Baishilazi scheelite deposit in Jilin and study of the genesis of ore deposit,ore-prospecting criteria were established to provide some references for the further study of ore deposits and regional prospecting.Methods Based on the analysis of regional geological background,geological features of mining area(bed)and ore body,combining the previous research results,the genesis of the ore deposit and prospecting marks were discussed.Results The Baishilazi scheelit deposit in Dun-Mi fault zone was located in northern jiangnan north to gold polymetallic metallogenic belt of southeast Luozigou-Mijiang fracture zone.In the mining area 2 scheelite ore body were found.They were vein and lenticular.The Baishilazi scheelit deposit was located in congtacting zone between the marble of the late Palaeozoic Qinglongcun Group and the Hercynian biotite granite.The ore was classified as 4 ore-forming stages,namely,the skarn stage,quartz-sulfide stage,low temperature hydrothermal stage and supergene stage.By 1∶50 000 stream sediment survey the white tungsten heavy sand was unusual,suggesting the rough range of tungsten ore prospecting.1∶10 000 soil geochemical survey of tungsten anomalies indicated the occurrence position of the tungsten ore body.The contact area of Tsing lung village group of marble and biotite plagioclase granite was favorable for scheelite ore body occurrence horizon,and north east to structural belt was main occurrence space of garnet skarn type scheelite.Conclusion In the process of mineralization,group of marble in tsing lung village is the major source of calcium for skarn,scheelite ore formation,and the granitic magma is supposed to be the main provider of tungsten metal ore-forming components.Geological features indicate that the Baishilazi scheelite belongs to the skarn deposit.Mining area and the periphery has great ore-forming potential and prospecting perspective.

geological features；ore-genesis；prospecting criteria；scheelite deposit；Baishilazi

白文強(1987-)，男，吉林遼源人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作與研究。

P 618.67

A

10.3969/j.issn.1673-1492.2016.11.006

來稿日期：2016-05-30