江西寧都高排鎢礦床控礦因素分析

曾夢(mèng)妮 朱杰勇 白光順

摘要：高排鎢礦位于于山成礦帶興國(guó)—寧都遠(yuǎn)景區(qū)外圍，其成礦地質(zhì)條件優(yōu)越且具有多種礦化類(lèi)型。本人闡述了高排鎢礦的區(qū)域成礦地質(zhì)背景和礦區(qū)地質(zhì)特征，探討了鎢礦床的控礦因素，得出了高排鎢礦成礦富集受多到多種地質(zhì)因素制約：巖漿巖為其成礦提供了成礦物質(zhì)；構(gòu)造為成礦流體的運(yùn)移以及富集提供了通道和場(chǎng)所；圍巖蝕變則反映出成礦時(shí)的物理化學(xué)條件。

Abstract： Located in the periphery of Xingguo-Ningdu prospect within Yushan mentallogenic belt， Gaopai tungsten ore enjoys favorable metallogenic geological conditions with diversifiled mineralization types. This artical investigates the geological background of regional metallogery and geological characteristics of the deposit. Ore-controlling factors of the tungsten deposit has been discussed. And the result indicates that the Gaopai tungsten deposit ore-forming concentration is controlled by many geological factors：magmatite offers the ore-forming materials for cupritungsite；structure offers the access and the place for migratory concentration of the ore-forming fluid；wall rock alteration reflects the metallogemc physica-chemical conditions.

關(guān)鍵詞：巖漿巖；構(gòu)造；圍巖蝕變；控礦因素

Key words： magmatic rock；structure；wall-rock alteration；ore-controlling factor

中圖分類(lèi)號(hào)：P618.67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）01-0088-03

1 區(qū)域地質(zhì)背景

江西省寧都高排鎢礦床位于華南褶皺系、贛中南褶皺隆起、武夷隆起、南嶺東西向構(gòu)造帶之寧都—石城構(gòu)造帶與武夷—戴云構(gòu)造帶所屬于山構(gòu)造帶接觸部位[1]。區(qū)域上出露地層主要為白堊紀(jì)類(lèi)磨拉石建造，巖漿—構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈而頻繁，巖漿巖廣布，不同方向、不同規(guī)模斷裂構(gòu)造發(fā)育。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層 礦區(qū)出露地層較為簡(jiǎn)單，僅有白堊系下統(tǒng)及第四系。白堊系下統(tǒng)巖性為淺色、紫紅色花崗質(zhì)礫巖、砂礫巖、含礫砂巖、厚層狀紅色砂巖，不整合覆蓋于燕山期花崗巖之上。底部礫巖磨圓度差，由快速堆積而成；第四系主要由粗砂、砂礫、亞砂土、亞粘土組成。

2.2 巖漿巖 礦區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛發(fā)育，主要為燕山早期、燕山晚期侵入形成的酸性花崗巖（圖1）。

燕山早期第一階段花崗巖巖性為中粗粒斑狀黑云母花崗巖，具似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶含量大多為10%，大小約10mm×40mm，主要為鉀長(zhǎng)石，斑晶定向排列較為明顯[2]。基質(zhì)具中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，主要由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英以及少量黑云母組成，局部可見(jiàn)少量白云母。巖體內(nèi)后期侵入體及脈巖十分發(fā)育；燕山早期第二階段花崗巖巖性為中細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖；燕山早期第三階段花崗巖巖性為中細(xì)粒二云母花崗巖、中粒小斑黑云母花崗巖。

燕山晚期花崗巖主要為一些細(xì)粒花崗巖小巖體。

巖漿活動(dòng)最末期產(chǎn)物—脈巖。脈巖巖性主要有花崗斑巖、煌斑巖及少量的細(xì)晶巖、偉晶巖等，走向北北東向至近東西向。鎢礦床的形成在成因上與該區(qū)域內(nèi)的花崗巖密切相關(guān)。

2.3 構(gòu)造 礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，形成了一系列規(guī)模不等斷裂構(gòu)造，主要有北東向、北北東向及近東西向斷裂。

2.3.1 北東向斷裂 北東向斷裂是礦區(qū)內(nèi)最發(fā)育、規(guī)模最大、活動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的一組斷裂，斷裂帶延伸數(shù)百米至數(shù)千米，寬1～3m（局部可達(dá)十余米），傾向南東或北西，傾角50°～65°。斷裂帶主要由硅化破碎帶組成，帶內(nèi)巖石破碎，具強(qiáng)烈的硅化和綠泥石化，局部地段有鎢、銅礦化。沿?cái)嗔褞С涮钣袔r漿后期的花崗斑巖脈和少量煌斑巖脈，形成了一定規(guī)模的脈巖帶。

2.3.2 北北東向斷裂 北北東向斷裂帶為控制大王山-于山花崗巖帶的主干斷裂。斷裂帶常具有分支復(fù)合、膨脹收縮、尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn)。改組斷裂延伸可達(dá)數(shù)百米至數(shù)十公里。斷裂帶的發(fā)生、發(fā)展經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)期，體現(xiàn)為早期控巖、控盆以及后期對(duì)花崗巖體的改造。

2.3.3 近東西向斷裂 礦區(qū)內(nèi)的近東西向斷裂構(gòu)造主要為次一級(jí)的、低序次的裂隙密集帶。單條斷裂規(guī)模小，在斷裂相對(duì)集中的地段密集發(fā)育，呈雁行式排列。

礦區(qū)的成礦裂隙主要受北東向及近東西向斷裂構(gòu)造控制，對(duì)礦區(qū)的控礦、儲(chǔ)礦起重要作用。

2.4 圍巖蝕變 高排礦區(qū)圍巖蝕變主要可分為兩種：一種為裂隙蝕變，另一種為含礦石英脈脈側(cè)蝕變。裂隙蝕變巖石主要為富云母云英巖，富云母云英巖一般呈短脈狀或團(tuán)塊狀、囊狀產(chǎn)出，厚度約1～3cm，個(gè)別為3～5cm，延伸0.2～0.35m，其中沒(méi)有見(jiàn)及石英脈，推測(cè)為揮發(fā)組分較多的汽水熱液對(duì)圍巖交代形成的產(chǎn)物，巖石主要由白云母和少量石英及微量輝鉬礦等組成，顏色淺黃色或灰白色，少許淺綠色，具花崗鱗片變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。一般白云母含量70%左右，個(gè)別達(dá)85%以上，片徑大小為0.35mm×0.6mm，多數(shù)呈片狀交叉鑲嵌；石英含量1～15%，呈細(xì)粒狀充填于云母片間。巖石孔隙度較大，質(zhì)地疏松。

含礦石英脈側(cè)蝕變，其中富云母云英巖主要發(fā)育于含礦石英脈兩側(cè)，蝕變寬度約為5～1mm，主要由石英和白云母組成，含有少量的黃鐵礦以及白鎢礦。石英含量75%左右，呈他形，粒徑0.2～0.5mm；白云母含量約15%，微細(xì)鱗片狀，大小約0.1mm×0.55mm，沿邊緣斷口不齊；黃鐵礦含量約5%，呈小塊狀包體存在；白鎢礦呈星散點(diǎn)狀分布。

除此之外，在研究區(qū)內(nèi)還可見(jiàn)的一些脈旁的圍巖蝕變，主要有云英巖化、硅化、絹云母化、電氣石化及綠泥石化，而黑鎢礦化、白鎢礦化和黃鐵礦化則出現(xiàn)在近礦圍巖中。

3 控礦因素

3.1 巖漿巖對(duì)成礦的控制作用 研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育燕山期的花崗巖，隸屬于桃山巖體（見(jiàn)表1）。

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經(jīng)實(shí)際地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的石英脈主要分布在燕山早期第一階段的中粗粒斑狀黑云母花崗巖（1-2ρbγ■■）和燕山早期第二階段的中粒黑云母花崗巖（2bγ■■）的接觸部位附近。其中燕山早期第一階段的中粗粒斑狀黑云母花崗巖呈巖蓋產(chǎn)出，具似斑狀花崗結(jié)構(gòu)，斑晶主要為石英和鉀長(zhǎng)石，其次為黑云母。斑晶約占總量的15～20%；燕山早期第二階段的中粒黑云母花崗巖呈小巖株產(chǎn)出，具花崗結(jié)構(gòu)，造巖礦物主要為石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石，含量較為均一，各占總量的30%左右。兩個(gè)階段的花崗巖中石英含量較高，暗色礦物則以黑云母為主。從第一階段到第二階段，白云母含量升高，黑云母含量降低；各階段的巖體中鉀長(zhǎng)石可細(xì)分為微斜長(zhǎng)石和微斜條紋長(zhǎng)石，隨著巖漿演化，微斜長(zhǎng)石含量顯著遞增，為微斜條紋長(zhǎng)石含量則逐漸減少。

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根據(jù)對(duì)該地區(qū)的兩個(gè)階段的巖體取樣，做了巖體常量元素分析（表2），由此可得：

①燕山早期第一階段的中粗粒斑狀黑云母花崗巖（1-2ρbγ■■）SiO2含量為74.96%～75.86%，平均值為75.25%；Al2O3含量為11.64%～11.88%，平均值為11.75%；K2O+Na2O含量為7.98%～8.34%，平均值為8.22%；CaO含量為0.84%～0.91%，平均值為0.88%；ACNK值為1.27～1.34，平均值為1.29。

②燕山早期第二階段的中粒黑云母花崗巖（2bγ■■）SiO2含量為76.28%～78.25%，平均值為77.46%；Al2O3含量為9.55%～11.65%，平均值為10.59%；Al2O3含量為9.55%～11.65%，平均值為10.59%；K2O+Na2O含量為8.48%～8.83%，平均值為8.6%；CaO含量為0.49%～0.65%，平均值為0.52%；ACNK值為1.06～1.28，平均值為1.15。

根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)做出ANK-ACNK圖解，如圖2，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)所取得樣品均落在過(guò)鋁質(zhì)巖區(qū)域內(nèi)，說(shuō)明該地區(qū)的這兩階段的巖體為過(guò)鋁質(zhì)巖系。

由上數(shù)據(jù)分析可以看出燕山早期第一階段的中粗粒斑狀黑云母花崗巖到燕山早期第二階段的中粒黑云母花崗巖中的SiO2、K2O+Na2O含量升高，CaO、MgO、TiO2含量明顯降低，而據(jù)梅永文[3]指出，花崗巖巖體對(duì)鎢礦成礦有決定性的控制作用均具有高酸、富堿，貧鈦、鐵、鎂鈣的組份特點(diǎn)是一致的。并且ACNK均大于1.1，說(shuō)明該地區(qū)的花崗巖具有S型花崗巖特征。據(jù)梅永文指出，脈狀鎢礦床形成的全過(guò)程：深熔而后使得重熔花崗質(zhì)巖漿產(chǎn)生，隨后巖漿不斷的分異并多次上侵，最后含鎢的巖漿結(jié)晶分異并發(fā)生堿質(zhì)自交代，而殘留的低熔巖漿發(fā)生氣液分餾使得成礦流體最后從巖漿中徹底分離并上升充填交代，最終形成黑鎢礦石英脈。換句換說(shuō)也可以描述為早期侵入體形成隨后主侵入體形成，而后脈巖活動(dòng)與巖漿演化后期鎢初始礦化，最后是熱液活動(dòng)與鎢的富集成礦作用說(shuō)明該地區(qū)的這兩個(gè)階段的花崗巖對(duì)該地區(qū)的鎢礦有著明顯的控制作用。并且花崗巖的多期演化對(duì)該地區(qū)的成礦有著重要意義。

桃山巖體具備良好的成礦介質(zhì)條件，主要成礦元素W高出維氏值1～10倍。另外巖石鉀質(zhì)交代現(xiàn)象非常普遍，為成礦奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。從實(shí)際工作勘查發(fā)現(xiàn)，早期所形成的巖體和礦脈被晚期所形成的巖體截切，說(shuō)明該地區(qū)的經(jīng)歷了多期次成巖作用。多次成巖的作用不斷加強(qiáng)著成礦作用，以及堿質(zhì)交代繼承與演化。除此之外，也為成礦元素的活化、遷移和富集提供了良好的介質(zhì)和礦床的形成提供了物質(zhì)來(lái)源。

3.2 構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起一系列巖石的變形，從而使其滲透性能發(fā)生改變并產(chǎn)生一些微裂隙、裂隙、斷層等構(gòu)造。不僅為成礦流體的運(yùn)移提供了通道還為成礦流體聚集提供了場(chǎng)所，從另一方面來(lái)看，構(gòu)造對(duì)礦床的形成以及分布有著明顯的控制作用。其中，含礦斷裂以北東-北北東向?yàn)橹鳎瑐€(gè)別為近東西向，絕大多數(shù)礦脈充填于北東向裂隙組中，平面上呈左形側(cè)幕式排列。含礦裂隙為先扭后張，以扭為主的復(fù)雜裂隙系統(tǒng)，裂隙形成受北東-北北東向壓力作用先形成扭裂的雛形，后在張性應(yīng)力作用下形成扭張裂隙。因此，北東-北北東向斷裂為該地區(qū)下一步找礦的重要找礦標(biāo)志。

在研究區(qū)內(nèi)，常能看到一些斷層，擠壓破碎強(qiáng)烈，破碎帶巖石出現(xiàn)糜棱巖化和混合巖化，斷層泥也隨之出現(xiàn)，所以滲透性能很差具有很好的隔水作用。當(dāng)巖漿演化到后期時(shí)，它能對(duì)成礦流體的散失起到一個(gè)保護(hù)作用，使得成礦流體在花崗巖與斷層的內(nèi)接觸帶富集[4]。巖漿是一種高溫高壓熔融物質(zhì)，主要成分為硅酸鹽，其次還含有一定量的揮發(fā)分，如氟、二氧化碳。在巖漿上侵過(guò)程中，溫度和壓力的降低使得發(fā)生結(jié)晶分異作用，水、氟和二氧化碳等揮發(fā)分在殘余巖漿中逐漸富集并最終分離出來(lái)形成氣液相，而氣液相有利于鎢等成礦元素在其中富集。氣液相的內(nèi)能使其不斷的運(yùn)移，但由于斷層的阻隔使得氣液相流體進(jìn)入花崗巖與斷層接觸所形成的復(fù)雜的構(gòu)造裂隙中，并發(fā)生堿質(zhì)交代作用，使鎢等成礦元素富集而形成礦體。

3.3 蝕變與成礦的關(guān)系 該地區(qū)主要見(jiàn)有兩種圍巖蝕變類(lèi)型：一種為裂隙蝕變，另一種為含礦石英脈側(cè)蝕變。經(jīng)分析可知有利于礦區(qū)成礦的主要為含礦石英脈側(cè)蝕變。礦脈兩側(cè)圍巖蝕變具有對(duì)稱(chēng)性，且具有水平分帶，由脈壁往外依次為：礦脈-富云母云英巖化-正常云英巖-鉀長(zhǎng)石黑云母化-弱鉀長(zhǎng)石黑云母化。礦脈兩側(cè)的圍巖蝕變與成礦流體的性質(zhì)以及圍巖的特點(diǎn)密切相關(guān)。一般情況下，含礦石英脈側(cè)蝕變分帶除蝕變強(qiáng)度依次減弱和各蝕變復(fù)合迭加外，主要為各種蝕變之間的演化分帶，即靠近礦脈側(cè)為相對(duì)最強(qiáng)的蝕變類(lèi)型，往外各帶均為其演化派生產(chǎn)物。

云英巖的形成一般在低溫、酸性介質(zhì)環(huán)境，而富云母云英巖形成于一個(gè)富K2O、Al2O3、fo2較高的酸性環(huán)境中，富云母云英巖為富鋁、氧逸度較高的酸性條件下的鉀質(zhì)交代產(chǎn)物[3]。當(dāng)成礦流體的大量堿質(zhì)，以鉀質(zhì)為主帶入圍巖中。在揮發(fā)分缺乏時(shí)，形成鉀長(zhǎng)石化或黑云母化，并從圍巖中帶出硅質(zhì)，在晚期出現(xiàn)硅質(zhì)交代；在揮發(fā)分較多條件下，則形成富云母云英巖、白云母化。其外側(cè)由于揮發(fā)組分逐漸減少而出現(xiàn)“鉀長(zhǎng)石化鑲邊”。因此，鉀長(zhǎng)石化、黑云母化與富云母云英巖化、白云母化，都反映出成礦流體體富堿質(zhì)的特征。

當(dāng)成礦流體大量硅質(zhì)進(jìn)入圍巖中，又從圍巖中帶出堿質(zhì)和鐵鎂質(zhì)組分，即出現(xiàn)硅化，其外側(cè)表現(xiàn)為鉀長(zhǎng)石化或白云母化，這個(gè)時(shí)期，成礦流體呈偏酸性的特征。隨著成礦流體酸-堿分離的演化，經(jīng)常在圍巖交代過(guò)程中引起堿基離子K+、Na+等相繼進(jìn)入圍巖中，而Fe2+、Mn2+等進(jìn)入流體，同時(shí)強(qiáng)酸性F-、Cl-等與圍巖發(fā)生反應(yīng)，使流體酸性降低。pH值增大，因而出現(xiàn)較為強(qiáng)烈的鉀長(zhǎng)石化等堿質(zhì)交代蝕變；而在揮發(fā)分相對(duì)聚集的部位，出現(xiàn)向外擴(kuò)散的現(xiàn)象，常發(fā)育形成云英巖化和白云母化。當(dāng)云英巖化或白云母化外側(cè)出現(xiàn)鉀長(zhǎng)石化或黑云母化時(shí)，往往對(duì)成礦有利。隨著成礦流體的分異演化，形成鉀長(zhǎng)石化、云英巖化、白云母化、硅化交替分帶，并常伴有絹云母化、綠泥石化，而這與野外所觀察到的脈側(cè)蝕變分帶基本一致，故含礦石英脈側(cè)蝕變對(duì)成礦起著重要控制作用。

4 結(jié)論

研究表明，高排鎢、銅礦成礦富集受多種地質(zhì)因素制約：①研究區(qū)內(nèi)的花崗巖經(jīng)歷了多期次的成巖作用，為成礦元素的活化、遷移和富集提供了良好的介質(zhì)和礦床的形成提供了物質(zhì)來(lái)源。②研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，形成一系列的斷裂、裂隙，并使得圍巖的滲透性變差，為成礦流體的運(yùn)移提供了通道；并且保護(hù)了成礦流體的散失，為成礦流體的富集提供了有力的場(chǎng)所。③研究區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育，主要為脈側(cè)蝕變。蝕變具有水平分帶的特性，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)脈側(cè)蝕變與鎢成礦有著嚴(yán)密的控制作用，可以作為今后該地區(qū)的找礦標(biāo)志。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶陽(yáng)，張力，余星.江西寧都高排鎢銅多金屬礦地質(zhì)特征及找礦前景[C].華東六省一市地學(xué)科技論壇，2014：85-90.

[2]肖劍，王勇，洪應(yīng)龍，等.西華山鎢礦花崗巖地球化學(xué)特征及與鎢成礦的關(guān)系[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，32（1）：22-31.

[3]梅勇文.脈側(cè)蝕變演化與鎢的成礦關(guān)系[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），1987（4）：383-389.

[4]吳開(kāi)興，朱忠，何書(shū).贛南鎢礦床斷裂構(gòu)造地球化學(xué)研究意義簡(jiǎn)析[J].中國(guó)鎢業(yè)，2009，24（3）：7-10.