棉土窩鎢礦礦體地質(zhì)特征及成礦規(guī)律研究

馮秀文

摘要：棉土窩礦山開采歷史悠久，前人在礦山開展了大量的地質(zhì)工作，對本礦山石英脈型鎢鉍礦床取得了豐富的成果和經(jīng)驗(yàn)，前人地質(zhì)工作主要是集中在棉土窩礦山三個礦脈群中的棉南北礦脈群開展。本次在礦山木頭坑區(qū)段也開展地質(zhì)鉆探工作，找到了新的找礦靶區(qū)，擴(kuò)大了鎢鉍礦資源儲量，更進(jìn)一步總結(jié)了礦山石英脈型鎢礦特征，并找到新的鈹?shù)V床，為礦山今后的開發(fā)提供了新的思路和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：棉土窩；粵北鎢礦；五層樓；深部探礦

棉土窩礦坐落在著名的南嶺多金屬成礦帶中段，粵北鎢礦帶的北東側(cè)，吳川—四會深大斷裂構(gòu)造帶上，該區(qū)礦產(chǎn)資源較豐富，富有鎢、銅、鉛、鋅、銀、鉬等多金屬礦床（局部見圖1）。其中韶關(guān)南嶺成礦帶上有大寶山、凡口多金屬礦等大型礦床。此外該區(qū)域還分布有中小型鎢多金屬同類礦床，如石人嶂、梅子窩、紅嶺、瑤嶺鎢礦等[5]。

棉土窩礦山開展了較多的地質(zhì)探礦工作，主要是在礦區(qū)的王牌礦脈群棉南北礦脈組中開展（如V5、V6、V2、V4、V28等），獲取了中型以上資源，礦山開采歷史悠久，資源開發(fā)迫在眉睫，我礦投入資金在前人研究工作較少的木頭坑區(qū)段開展鉆探地質(zhì)工作，尋找類似棉南北礦脈的礦脈群組。找礦成果較好，找到兩條具有開采價值的工業(yè)礦脈（V7、V8），富含鎢鉍鈹?shù)V。對于本次探礦的工作成果結(jié)合前人的研究成果，總結(jié)以下幾點(diǎn)。

1.區(qū)域構(gòu)造

本區(qū)域斷裂和褶皺構(gòu)造發(fā)育，其中斷裂構(gòu)造更發(fā)育，縱橫交錯多組裂隙，控制著巖漿巖侵入范圍和礦質(zhì)熱液空間分布。

褶皺：區(qū)域上瑤嶺復(fù)背斜，軸向近東西向。長30km，寬12km，鎢礦帶賦存于該背斜的核部。斷裂：斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中北東向斷裂具有多期性和復(fù)合性特點(diǎn)。本區(qū)域斷裂構(gòu)造的控礦作用比較明顯，絕大部分內(nèi)生礦床的賦存空間主要受斷裂構(gòu)造控制。

本礦范圍內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，以斷裂構(gòu)造為主，褶皺不發(fā)育，其中斷裂以壓扭性為主?？煞譃楸睎|組、北西組、南北組等三組，其中北東組發(fā)育較早，為與成礦作用相關(guān)，為成礦構(gòu)造斷裂帶，斷裂多以含礦石英充填；北西組、南北組發(fā)育較晚，為破礦斷裂，錯斷或切穿礦脈。

2.化探特征

1∶50萬地球化學(xué)異常資料表明，棉土窩鎢礦地處區(qū)域化探異常區(qū)內(nèi)，其中金、銀、銅、鎢、鉍、鉛鋅等元素具有組合特征，異常形態(tài)呈橢圓狀或帶狀，長約15km，寬約5km，形態(tài)總體呈南北走向，其中高溫元素和中低溫元素異常形態(tài)具有相似性，套合較好（見圖2）。

可以看出，多金屬礦致異常的規(guī)模較大，元素組合多樣，具明顯的濃集中心，其中化探異常套合形態(tài)方向處于沉積巖和巖體以及構(gòu)造帶的接觸部位；成礦有利。

棉土窩鎢山位于區(qū)域化探異常區(qū)南側(cè)，異常帶的濃集中心外圍密集區(qū)，周邊的鎢鉍礦點(diǎn)等與棉土窩鎢礦處于同一異常內(nèi)，區(qū)域化探成果指示找礦潛力較大。

3.礦體地質(zhì)特征

前期礦山在全區(qū)普查階段，在木頭坑區(qū)段地表304線、301線、300線發(fā)現(xiàn)V7、V8、V9礦脈。

V7：含鈹石英脈，礦脈地表厚度0.23m，控制走向長200m～300m，延深150m～330m，地表往下依次為細(xì)脈帶、薄脈帶。礦脈平均含Be0.4%。

V8：300線，301線地表調(diào)查含鎢鉍銅石英脈，地表厚度約0.1m、0.06m、控制走向長約500m，延伸約300m，平均含WO31.8%，含Bi0.185%，含Cu0.1%。

V9：地表脈幅達(dá)0.5m，往深部分支多條石英脈，后復(fù)合成大脈，脈幅達(dá)到1.6m，達(dá)不到工業(yè)品位。

木頭坑礦脈形態(tài)整體相對簡單，走向上一般成中間厚，兩側(cè)薄，呈“餅狀”，垂向上具有“五層樓”[1、2、3、4]特征，礦脈局部較復(fù)雜，多見尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合、羽狀排列等石英脈型鎢礦特征。但礦脈整體為壓扭性，形態(tài)較穩(wěn)定平直。根據(jù)木頭坑鉆探工程揭露，V7、V8具有工業(yè)礦脈特征。其礦脈產(chǎn)狀、規(guī)模、形態(tài)特征見表1。

V7礦脈為礦區(qū)發(fā)現(xiàn)新的鈹?shù)V床類型，屬于石英脈-黑鎢礦-綠柱石-鈹?shù)V物組合類型（見照片1、照片2），礦石的構(gòu)造有塊狀構(gòu)造（主）、浸染狀構(gòu)造、放射狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。鈹?shù)V的化學(xué)成分為BeO，單斜晶系晶體柱狀，集合體致密塊狀。鈹?shù)V脈垂向和走向上化學(xué)成分較穩(wěn)定，BeO的含量平均為0.41%。綠柱石內(nèi)伴生鈹?shù)V化，局部富集可達(dá)工業(yè)品位。

找礦標(biāo)志：

（1）直接找礦標(biāo)志

地表出露石英細(xì)脈、稀疏細(xì)脈帶。

（2）間接找礦標(biāo)志

①綜合化探異常相對集中區(qū)段；②云英巖化、綠泥石化、石英脈型綠柱石圍巖蝕變強(qiáng)烈地段。

4.成礦規(guī)律

4.1“五層樓”特征

具有明顯的粵北鎢礦“五層樓”分帶特征，其礦化程度在空間上也隨礦脈在每一層樓的位置不同呈顯著變化。

（1）構(gòu)造裂隙發(fā)育，石英脈處常為鎢礦化富集部位；

（2）與蝕變相關(guān)，鎢鉬礦化的貧富與蝕變強(qiáng)度相關(guān)；

（3）礦體形態(tài)上，礦脈的富集主要集中在中部，往兩側(cè)有變貧的趨勢；垂向上富集區(qū)主要位于“五層樓”的細(xì)脈、薄脈組中，線脈帶、大脈組品位相對減弱，礦脈的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)與脈幅呈正相關(guān)關(guān)系[6]。

（4）本區(qū)具有工業(yè)價值的礦脈如V28、V6、V2、V4、V30等基本上符合粵北石英脈型鎢礦“五層樓”垂向分帶規(guī)律，作為隱伏礦脈V28尤為明顯，在140m、100m中段礦脈連續(xù)，礦體富集，脈幅從上至下逐步增大，最大脈幅可達(dá)0.7m～ 1m。品位變富（采樣平均品位達(dá)1.52%），根據(jù)礦區(qū)礦脈特點(diǎn)，推測深部還有找礦價值。

4.2構(gòu)造與礦脈關(guān)系

（1）本區(qū)主要出露華力西期斑狀黑云母花崗巖以及燕山三期中粒黑云母花崗巖，受北東向、北北東向構(gòu)造斷裂控制。這些構(gòu)造斷裂直接對本區(qū)礦脈的生成提供了礦液沉淀的空間，與區(qū)域成礦構(gòu)造方向一致。

（2）本區(qū)的礦脈成礦裂隙性質(zhì)應(yīng)屬張力與剪力裂隙，其中張力裂隙的規(guī)模較剪力裂隙短小而變化劇烈，延長不長，脈幅變化大，在空間上分布不均勻，這種裂隙一般形態(tài)變化大（見照片3、照片4）。例如V30，受斷裂破碎帶影響明顯，脈幅突然增大或尖滅。

張力與剪力復(fù)合裂隙（例如V5、V28）：延展較大，延伸較長，如V5脈，延長近900m，延深600m，其他如V6、V4、V2也具有一定的規(guī)模，礦脈的長度和延伸一般較大。裂隙主要表現(xiàn)為剪切力作用。剪力沿水平方向作用，成礦裂隙沿走向延長增大。

（3）通過對V28、V6垂向上礦脈品位數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，以及對兩期次花崗巖的分界位置劃分的對比研究，在兩期巖體的接觸帶附近礦脈較為富集，但是礦脈的濃集中心與巖體的分界位置沒有明顯的賦存規(guī)律。

4.3區(qū)段成礦對比

（1）礦區(qū)內(nèi)木頭坑礦脈與棉南北礦脈受北東向構(gòu)造斷裂控制。這些構(gòu)造斷裂直接對本區(qū)礦脈的生成提供了礦液沉淀的空間，與區(qū)域成礦構(gòu)造方向一致，木頭坑礦脈V8與棉南北工業(yè)礦脈受同一方向構(gòu)造控制，區(qū)域上成礦條件相同。

（2）“五層樓”垂向分帶規(guī)律。本區(qū)棉南北組具有工業(yè)價值的礦脈如V28、V6等基本上符合粵北石英脈型鎢礦“五層樓”垂向分帶規(guī)律，作為隱伏礦脈V28尤為明顯，在140m、100m中段礦脈連續(xù)，礦體富集，脈幅從上至下逐步增大，最大脈幅可達(dá)0.7m～1m。品位變富（采樣平均品位達(dá)1.52%），根據(jù)礦區(qū)礦脈特點(diǎn)，推測深部還有找礦價值。

木頭坑組礦脈同樣具有此規(guī)律，例如V8號脈地表出露細(xì)線細(xì)脈帶勘探線上分別為，0.06m、0.1m、0.1m、鉆孔揭露分別為0.25m、0.6m、0.2m，脈幅達(dá)到“五層樓”的稀疏細(xì)脈帶至細(xì)脈薄脈帶，往下還有薄脈帶大脈。

從棉土窩礦脈的發(fā)育情況來看，各礦脈“五層樓”模式保存完成，受構(gòu)造破壞作用較少，“五層樓”的礦理論容易實(shí)現(xiàn)。

5.找礦前景

根據(jù)礦山開采現(xiàn)狀，礦山目前在棉南北275中段V30，100m中段V28、V4、V6開展采礦工作。

（1）V28礦脈：在140m中段V28西找到V28礦脈的主礦脈，更加驗(yàn)證V28礦脈往深部脈幅和品位的連續(xù)性良好，礦體規(guī)模大，在100m中段及往下礦脈的找礦潛力巨大。（2）通過坑道采樣，V2、V29、V4在140中段品位高，脈幅一般，據(jù)“五層樓”規(guī)律，礦脈往深部脈幅增大，在100m中段有必要進(jìn)一步展開找礦工作。（3）V30礦脈：通過140m中段的5個水平鉆揭露，V30在200線脈幅達(dá)，品位高，往西面脈幅品位變差，往東沒有工程控制，值得探索，對這類張性性質(zhì)礦脈應(yīng)合理利用開采。在140m中段以下也值得研究。（4）木頭坑礦脈：已發(fā)現(xiàn)V7、V8兩條工業(yè)礦脈，具有類似棉南北礦脈特征，區(qū)域在深部具有較大潛力。

6.結(jié)論及建議

木頭坑區(qū)段的鉆孔取得較好的效果，擴(kuò)大了資源儲量，尋找到新的鈹?shù)V床，但是對V8等礦脈的深部控制不足，對該礦脈群的整體評價有待加強(qiáng)，對該區(qū)“五層樓”礦脈特征的研究也有待加強(qiáng)。棉土窩礦區(qū)區(qū)域找礦條件良好，但是對外圍的找礦程度太低，對局部礦脈的控制不足，對整個礦區(qū)的成礦巖體還有待加強(qiáng)研究。建議下一步對木頭坑區(qū)段V8等礦脈，施工深部鉆孔，摸清礦脈的深部特征，查明礦脈的儲量規(guī)模，結(jié)合本區(qū)的“五層樓”模式，做潛力評價，加強(qiáng)綜合研究工作，總結(jié)成礦規(guī)律，指導(dǎo)礦區(qū)勘查工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]韋龍明，林錦富，李文鉛，汪勁草，朱文鳳.廣東梅子窩鎢礦“五層樓”疊加現(xiàn)象探討[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)， 2008（07）：888-893+1018.

[2]邱瑞龍.瑤崗仙“五層樓”式脈鎢礦床圍巖蝕變研究[J].礦床地質(zhì)， 1984（02）：70-77.

[3]汪勁草，韋龍明，朱文鳳，萬方良，莫志明.南嶺鎢礦“五層樓模式”的結(jié)構(gòu)與構(gòu)式——以粵北始興縣梅子窩鎢礦為例[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)， 2008（07）：894-899.

[4]王登紅，唐菊興，應(yīng)立娟，陳鄭輝，許建祥，張家菁，李水如，曾載淋.“五層樓+地下室”找礦模型的適用性及其對深部找礦的意義[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版）， 2010， 40（04）：733-738.

[5]廣東省有色金屬地質(zhì)局九三二隊(duì).廣東省南雄市棉土窩礦區(qū)鎢礦資源儲量核實(shí)報(bào)告[R]. 2015.

[6]吳劍.廣東省紅嶺鎢礦成礦地質(zhì)模型與找礦預(yù)測[D].中國地質(zhì)大學(xué)， 2017.