滸坑鎢礦南部區(qū)段礦床類型及賦存規(guī)律初探

孫最強，周孝滿，何維基，江 輝

（1．江西鎢業(yè)控股集團有限公司，江西 南昌 330001；2．江西滸坑鎢業(yè)有限公司，江西 吉安 343205）

滸坑鎢礦是一座開采了近70年的大型石英脈型黑鎢礦床，也是江西重要的鎢精礦生產(chǎn)基地之一，歷來以產(chǎn)出高品位石英大脈型黑鎢礦而聞名。礦區(qū)由西家垅、新生坳、南部區(qū)段等3部分組成，其中南部區(qū)段（原稱“大脈區(qū)段”）一直是礦山開采的主力區(qū)段。2007年以來，危機礦山接替資源找礦在該區(qū)域進行地質詳細勘查過程中發(fā)現(xiàn)了新的礦化類型——石英細脈帶型鎢礦床。在系統(tǒng)分析礦區(qū)成礦地質條件的基礎上，本文結合危機礦山接替資源普查、詳查及生產(chǎn)探礦新成果、新認識進行分析研究，歸納總結出滸坑鎢礦南部區(qū)段礦床類型及其賦存規(guī)律，以期為礦山深邊部探礦增儲和贛中南同類型鎢礦山提供找礦借鑒。

1 區(qū)域地質背景

滸坑鎢礦所處的贛中武功山地區(qū)，是一個十分典型的中生代花崗巖穹隆伸展構造，由花崗質變質核雜巖、大型拆離斷層構造帶和南北兩側的盆地構造等3層結構所組成[1-4]，大地構造位置處于新元古代華南板塊與楊子板塊的碰撞縫合帶[5]。該構造的形成是陸內板塊相互碰撞引起多次巖漿重熔，巖漿強力底辟侵位引起地殼的局部隆起，從而繼承發(fā)展為伸展滑覆構造的結果。經(jīng)歷印支、燕山、喜山期等多期構造運動的疊加與改造，區(qū)內斷裂構造十分發(fā)育，巖漿活動頻繁，尤以燕山期花崗巖最具代表，其獨特的巖漿-構造背景使之成為成礦流體產(chǎn)生和運聚的優(yōu)勢區(qū)，從而造就了武功山鎢、銅、鉍、鉬多金屬成礦帶。滸坑鎢礦位于該多金屬成礦帶東端的滸坑花崗巖株南緣，具備有利的區(qū)域成礦地質條件。

2 成礦地質條件

滸坑鎢礦床屬于典型的巖漿期后中-高溫熱液充填石英脈型黑鎢礦床，其形成是在武功山區(qū)域大地構造演化背景及區(qū)域動力作用下巖漿-構造-圍巖三者有機耦合的結果。

2.1 巖漿巖

圖1 滸坑礦區(qū)地質略圖Fig.1 Geological map of Hukeng mining area

關于滸坑花崗巖體的巖石化學特征、巖相、形成年代及成因問題，前人開展了大量的研究工作。滸坑花崗巖體主要以分異S型花崗巖為主，同時混有同熔型（I型）花崗巖。巖體總體上富硅、富堿，為高鉀鈣堿性系列，從巖石化學成分上劃分屬準鋁質/弱過鋁質花崗巖[6]。其巖性以白云母花崗巖為主，從巖體邊緣相-過渡相-中心相，依次為細粒、中-細粒、中粗粒白云母花崗巖，其中過渡相中-細粒白云母花崗巖為礦床主要的賦礦層位。巖體物源組分來自于成熟上地殼富含黏土礦物的泥質巖源區(qū)，并經(jīng)歷了較高程度的結晶分異，源區(qū)褶皺基底介質中鎢高豐度值的地球化學背景，為成礦流體提供了母源。巖體屬于燕山早期第二階段第三次巖漿活動的產(chǎn)物，鋯石UPb 測年年齡為 151．6±2．6 Ma[6]，其形成時代與中生代華南地區(qū)大規(guī)模成巖成礦作用高峰期基本一致。

圖2 深成巖體頂部原生破裂構造發(fā)育示意圖[7]Fig.2 Diagram of primary fracture structure at the top of pluton（after H.Cloos，1922）[7]

滸坑花崗巖體獨特的地質特征是滸坑鎢礦床形成的基礎。一方面，侵入巖體在冷凝收縮過程中頂部原生破裂構造發(fā)育（圖2）[7]，在巖體內接觸帶附近形成了大量原生節(jié)理裂隙，在接觸面產(chǎn)狀突變處尤為發(fā)育，裂隙幾乎近于垂直接觸界面發(fā)育，往巖體內接觸帶深部裂隙有“帚狀”群集現(xiàn)象，這些原生裂隙與巖體幾乎同時形成[8]，為晚期成礦流體提供了良好的容礦空間。另一方面，滸坑巖體中鎢豐度值極高，WO3含量介于（160～1100）×10-6之間，平均含量可達 563×10-6，相當于華南地區(qū)燕山期花崗巖平均含量（7．5×10-6）的75倍[9]，這一高鎢豐度值的地球化學背景為滸坑鎢礦床的形成提供了充足的鎢礦母質來源。

2.2 斷裂構造

礦區(qū)斷裂構造十分發(fā)育，大致上分布有北東向（F1、F3）、北西向（F2）兩組主干斷裂（圖 1）。南部區(qū)段形成了區(qū)域“構造三角帶”，是有利的成礦構造部位，其區(qū)域控巖、控礦、容礦構造斷裂為滸坑—章莊斷裂（F1）、滸坑—西家垅斷裂（F2）。此二條斷裂一方面控制了巖體往東南、西南方向的延伸，另一方面派生和伴生了一系列低級次斷層構造、容礦裂隙系統(tǒng)，對巖體內接觸帶的原生裂隙也有一定的的拓展與改造作用，進一步豐富了容礦空間，并為成礦流體的運聚提供了通道。

南部區(qū)段巖體內主要發(fā)育有北西向、東西向兩組容礦裂隙。其中，北西向容礦裂隙為該區(qū)的主要容礦裂隙，主要發(fā)育于該區(qū)西南部和南部，往往成組成帶發(fā)育。淺表部表現(xiàn)為張剪性，深部表現(xiàn)為壓剪性，深部容礦裂隙貫通性相對較差。裂隙具有多期次活動性，填隙物具有明顯碎裂結構，分析認為該組裂隙由早期原生裂隙（橫節(jié)理）經(jīng)晚期構造韌性剪切改造、溝通與拓展形成；東西向容礦裂隙主要發(fā)育于該區(qū)東部，為滸坑—章莊斷裂（F1）派生的以剪切作用力為主的張剪性裂隙，在走向上向西收斂向東散開，在傾向上單脈常呈波狀延深。從礦區(qū)井下各中段礦脈錯切關系來看，東西向容礦裂隙的形成普遍早于北西向容礦裂隙。

2.3 地層圍巖

震旦系下統(tǒng)老虎塘組地層為礦區(qū)南部區(qū)段區(qū)域性地層圍巖，該組地層直接覆蓋在滸坑花崗巖體南緣之上，受上涌巖漿的熱力烘烤發(fā)生了角巖化程度不一的熱變質現(xiàn)象。其巖性為一套中-低變質程度的泥砂質片巖類，主要巖類有石英云母片巖、斜長云母片巖、石英斜長云母片巖及石英片巖等。該組地層中普遍富含黏土類礦物，巖性極為致密，滲透性較差。地層局部雖可見含鎢石英脈，但沿傾向延伸較短，說明該組地層中并無較大斷裂發(fā)育。該組地層橫向分布穩(wěn)定，厚度也較大，其產(chǎn)狀介于（150°～230°）∠（20°～35°），與花崗巖株接觸界面產(chǎn)狀幾近一致，地層對下伏的花崗巖漿成礦流體具有良好的封堵性，有利于成礦流體在花崗巖內接觸帶中富集成礦。

3 礦床類型

礦區(qū)南部區(qū)段早期發(fā)現(xiàn)的礦床類型主要為石英大脈型鎢礦床。近年來，危機礦山接替資源普查及后續(xù)詳查補充勘查在礦區(qū)南西深部新發(fā)現(xiàn)具工業(yè)價值的礦床類型——石英細脈帶型鎢礦床。在-60 m標高處，侵入巖體接觸界面產(chǎn)狀由陡急劇變緩形成平緩第二臺階[10]，礦床類型由石英大脈型逐步過渡到石英細脈帶型。石英細脈帶型鎢礦床與石英大脈型礦床的成礦母巖以及控礦地質體基本一致，由于巖體深部成礦時的壓力、溫度、構造裂隙的具體形態(tài)以及成礦期次的差異造成了大脈-細脈的差別。兩者在空間上基本是獨立存在的，其礦石成分、結構、構造、圍巖蝕變等方面均存在一定差異（表1）。

3.1 石英大脈型鎢礦床

該類型鎢礦床在礦區(qū)南部區(qū)段普遍發(fā)育，主要集中分布在-60 m標高以上，往深部逐步尖滅。鎢礦脈主要賦存于垂直花崗巖體內接觸帶界面的張性裂隙中，其走向延伸大體上與巖體接觸面界線平行，按走向大致可劃分為近東西向、北西西向、北西向等三組。礦脈總體上表現(xiàn)為北傾，產(chǎn)狀呈現(xiàn)“上陡下緩”特征，在產(chǎn)狀突變部位鎢品位往往富集。礦脈具塊狀、條帶狀、塊狀-條帶狀復合型構造等3種類型。礦山生產(chǎn)探礦與開采實踐成果表明，區(qū)內石英大脈型鎢礦化大致可分早、晚兩期。早期礦脈主要充填于滸坑花崗巖株淺表部原生構造裂隙中，晚期礦化帶疊加發(fā)育于早期礦化帶之上，礦脈充填于北西向斷裂破碎帶中，礦化深入花崗巖深部并局部隨破碎帶進入變質巖中。受接觸帶及其產(chǎn)狀控制，該類型鎢礦床盲礦脈發(fā)育，盲礦脈富集發(fā)育于接觸帶產(chǎn)狀中緩傾斜部位。

表1 滸坑鎢礦南部區(qū)段礦化類型及礦化特征簡表Tab.1 Type and mineralization characteristics of South section in Hukeng tungsten deposit

3.2 石英細脈帶型鎢礦床

該類型鎢礦床發(fā)育在礦區(qū)南西深部，據(jù)鉆孔揭露在-210～-260 m標高附近礦化最好，礦體WO3品位 0．23%～0．53%，WO3平均品位 0．38%[10]。細脈帶礦體的分布，嚴格受巖體內接觸帶構造裂隙系統(tǒng)的控制。地質探礦和礦山生產(chǎn)坑探成果資料顯示，礦體大致分為平行脈帶型和細網(wǎng)脈浸染蝕變花崗巖型兩類。其中平行脈帶型礦體主要分布于大脈區(qū)過渡地帶，主要由1～10 cm的石英細脈，少量＜1 cm的石英線脈和＞10 cm的“主干大脈”組成，含脈率2%～10%，平均 4．0%，含脈密度 1～5 條/m，平均 3．0 條/m，“主干大脈”位于礦體中心，總體走向北西向，沿走向延伸穩(wěn)定（＞80 m），傾角 60°～70°，周邊細脈往往以“主脈”為中心與其平行或小角度交錯形成脈帶，脈帶的產(chǎn)狀與主脈的產(chǎn)狀一致。該類型細脈帶礦體鎢礦化主要集中在石英脈中，成礦遠景相對較好；細網(wǎng)脈浸染蝕變花崗巖型礦體主要由1～5 cm的多組不同方向的石英細脈、＜1 cm的石英線脈和云英巖化花崗巖組成，局部見＞10 cm的石英透鏡體，石英脈以北北西、東西方向為主，其次為北東向、北西向，單脈走向延伸幾米至十幾米尖滅或被其他脈錯斷，傾角15°～60°，礦帶產(chǎn)狀較復雜。鎢礦化分布在石英細脈和多組脈交匯處的蝕變花崗巖中，該類型細脈帶礦體成礦遠景較平行脈帶型較差。

在華南地區(qū)，鎢礦床多期次巖漿侵入和多階段成礦的現(xiàn)象較為普遍，有學者稱之為“共（源）巖漿補余分異作用”[11]，滸坑鎢礦床同樣具備這一成礦特點。在礦區(qū)石英大脈型鎢礦床主成礦期后不久，滸坑花崗巖體深部還發(fā)生了一次晚期的細粒白云母花崗巖墻的侵位，且愈往深部規(guī)模愈大，同期滸坑巖體內發(fā)生了一次明顯韌性剪切變形，且越靠近巖體中部和深部，剪切作用越強烈[12]。受該期韌性剪切作用的影響，巖體內派生了多組不同方向裂隙系統(tǒng)。再加上區(qū)域斷裂的多期活動，這一系列地質因素的有機耦合為滸坑細脈帶型鎢礦床的形成提供了有利條件。當然關于細脈帶型鎢礦床的具體成因，尤其是細網(wǎng)脈浸染蝕變花崗巖型，還需進一步加強研究。

4 賦存規(guī)律

與贛南諸多大型鎢礦床賦礦層位不同，滸坑鎢礦床主要賦存于燕山期花崗巖體內接觸帶之中。鎢礦化帶的展布受內接觸帶的嚴格控制，其走向大致平行于接觸界面展布。伴隨接觸帶的不斷南傾，鎢礦化帶的埋深也不斷加大。鎢礦體主要賦存在自接觸界面往花崗巖體深部300～500 m范圍內[13-14]，在礦區(qū)南西深部近接觸界面震旦系變質巖破碎帶處也有一定程度發(fā)育，但沿傾向延伸較短?？傮w上，受多期次構造-巖漿活動疊加的影響，礦區(qū)南部區(qū)段經(jīng)歷了多期次、多階段、多類型成礦，其礦體賦存規(guī)律總結如下：

（1）礦床類型受巖體接觸界面形態(tài)和巖體埋深聯(lián)合控制。礦區(qū)南西深部隱伏花崗巖體侵入變質巖接觸界面形態(tài)總體上陡下緩，侵入接觸界面產(chǎn)狀制約石英脈型鎢礦床類型。-60 m標高以上接觸界面傾角介于40°～55°，巖體內部垂直接觸界面的張性裂隙發(fā)育，主要發(fā)育形成石英大脈型鎢礦床；在-60 m標高接觸界面產(chǎn)狀由陡急劇變緩形成平緩臺階（圖3），在-60 m標高以下接觸界面傾角介于15°～25°，隨溫度壓力增加，裂隙貫通性差，表現(xiàn)為細（網(wǎng)）狀，主要發(fā)育形成石英細脈帶型鎢礦床。

（2）從水平方向上看，礦脈分布呈現(xiàn)出“向西部密集聚斂，向北東分散”的“帚狀”結構特征[13]，西部礦脈普遍分枝多，形態(tài)復雜，陡傾斜、緩傾斜礦脈相互伴生，而東部礦脈分枝少，形態(tài)簡單；從垂向上來看，礦脈呈現(xiàn)出“上脈（大脈）下帶（細脈）”的礦化分帶特征，與贛南鎢礦床經(jīng)典的“五層樓”或者“上脈下體”成礦模式存在明顯不同。大脈型鎢礦體、細脈帶型礦體產(chǎn)狀總體上均呈現(xiàn)出“上陡下緩”特征。往礦床深部，礦脈中白鎢礦含量呈上升趨勢，占比將近15%，白鎢礦主要呈粉末微粒狀分布在石英脈次生裂隙中。

（3）石英大脈型礦體主要受早期花崗巖株淺表部的原生裂隙帶和晚期北西向構造破碎帶的控制。從礦床淺表部到深部，礦脈品位和脈幅總體均呈下降趨勢，礦石構造也由塊狀構造逐步轉變?yōu)橐詶l帶狀構造為主，條帶狀含礦石英脈為晚期發(fā)生韌性剪切所致[12]。

（4）石英細脈帶型礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)及延伸主要受“主干脈”制約，周邊細脈往往以“主干脈”為中心與其平行或小角度交錯形成脈帶，局部地段沿走向漸趨變窄或分叉收斂成大脈，脈帶的產(chǎn)狀總體上與“主干脈”的產(chǎn)狀近趨一致。脈帶的形態(tài)變化非常復雜，分枝復合、膨大縮小，尖滅再現(xiàn)、交錯網(wǎng)絡等現(xiàn)象較為常見，同時往礦床深部，脈帶更為分散，細脈也更多。從生產(chǎn)坑探揭露來看，細脈組產(chǎn)狀越陡，脈帶連續(xù)性也越好。

圖3 礦區(qū)南西深部區(qū)段308號勘探線剖面圖Fig.3 Cross section of 308 exploration line in the deep southwestern section

5 結論與建議

（1）滸坑鎢礦床主要賦存于花崗巖體內接觸帶，其形成是巖漿-區(qū)域構造斷裂-圍巖三者有機耦合的結果。

（2）受巖體接觸界面形態(tài)和巖體埋深的聯(lián)合控制，礦區(qū)南部區(qū)段主要發(fā)育有石英大脈型、石英細脈帶型兩種礦床類型，垂向上具有“上脈下帶”的礦化分帶特征。該區(qū)南西深部石英細脈帶型鎢礦床的新發(fā)現(xiàn)，對贛中南同類型鎢礦山找礦有借鑒意義。

（3）礦脈總體上呈現(xiàn)出“上脈下帶、向西部密集聚斂、向北東分散”的空間分布特點。

（4）石英大脈型礦體的產(chǎn)出主要受早期花崗巖株淺表部的原生裂隙帶和晚期北西向構造破碎帶的控制，往深部逐漸由塊狀向條帶狀含礦石英脈過渡。

（5）石英細脈帶型礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)及延伸主要受“主干脈”制約，周邊細脈往往以“主干脈”為中心與其平行或小角度交錯形成脈帶。建議礦山繼續(xù)加強細脈帶型鎢礦床形成機制及賦存規(guī)律的研究，為后續(xù)資源接替和深部開拓提供科學的地質指導依據(jù)。

（6）受接觸帶控制，南部區(qū)段沿巖體接觸界面向西南方向依然存在較好的找礦前景。