贛南盤古山鎢鉍礦床發(fā)現(xiàn)扇狀成礦現(xiàn)象

方貴聰,王登紅,馮佐海,許成,楊植根,申昌健,童啟荃,楊明, 孫杰,付偉,康志強(qiáng),劉希軍,陳遠(yuǎn)榮,楊鋒,劉奕志

1)桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西桂林,541004;2)中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所,北京,100037;3)江西盤古山鎢業(yè)有限公司,江西于都,342311

內(nèi)容提要:在扇狀成礦規(guī)律指導(dǎo)下，資源幾近枯竭的贛南盤古山鎢鉍礦床取得新的找礦成果。在礦區(qū)南部揭露了兩組傾向北的鎢鉍礦化石英細(xì)脈，總脈數(shù)達(dá)102條，與礦區(qū)北部傾向南的已知礦脈相向傾斜，橫剖面呈扇狀。這一成果對廣大鎢鉍礦找礦工作者具有重要的借鑒意義。

鎢是中國、美國、英國、歐盟等國家的戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)(毛景文等,2019;王登紅,2019)，由于其熔點(diǎn)高、硬度高、密度高、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性良好、膨脹系數(shù)較小等特性而被廣泛應(yīng)用到硬質(zhì)合金、電子、化工等領(lǐng)域。鎢也是制造槍炮管、火箭噴嘴、穿甲彈、電磁炮等國防器械的必須元素，歷史上幾次戰(zhàn)爭期間鎢的需求和價(jià)格都有大幅提升，因而也被譽(yù)為“戰(zhàn)爭金屬之王”。一個(gè)多世紀(jì)以來鎢一直是我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)，2020年我國鎢礦儲量1.90 Mt，年產(chǎn)量69 kt，均居世界首位，分別占世界總儲量和年產(chǎn)量的56%和82%(USGS,2021)，近年來還發(fā)現(xiàn)了朱溪、大湖塘等世界級超大型鎢礦床(毛景文等,2020)。

石英脈型鎢礦通常產(chǎn)于花崗巖類巖體與地層的內(nèi)外接觸帶，礦體主要呈獨(dú)立的含礦石英脈產(chǎn)出，成組成帶出現(xiàn)。鎢礦工作者相繼提出了“五層樓”(古菊云,1979)、“五層樓+地下室”(許建祥等,2008;王登紅等,2010;Wang Denghong et al.,2020)、“上脈下體”(華仁民等,2015)等找礦模型，有效指導(dǎo)了鎢礦的深部找礦勘查。然而，一大批曾為我國革命和經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出突出貢獻(xiàn)的著名石英脈型鎢礦床，如盤古山、西華山、巋美山、大吉山、漂塘、黃沙等，因長期開采，資源形勢極為嚴(yán)峻，部分礦山甚至已經(jīng)閉坑，迫切需要尋找外圍新的鎢礦資源。

著名的盤古山鎢鉍礦床位于江西于都縣盤古山鎮(zhèn)，與西華山鎢礦、大吉山鎢礦、巋美山鎢礦等齊名，至今已有百余年開采歷史，是我國革命和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的“功勛老礦”。百余年來，該礦床主要開采北組、中組和南組3組礦脈，3組礦脈均傾向近南，由北組至南組依次變陡，總體向淺部發(fā)散，向深部收斂(Fang Guicong et al.,2018)。本課題組通過廣泛調(diào)研鎢礦床實(shí)例，發(fā)現(xiàn)盡管江西盤古山、西華山、大吉山、坑尾窩、牛嶺、徐山，廣西珊瑚，廣東瑤嶺等絕大多數(shù)石英脈型鎢礦床的礦脈呈相同或相近的傾向產(chǎn)出，但江西茅坪、東坪、淘錫坑，廣西社垌，廣東梅子窩等石英脈型鎢礦床具有扇狀成礦的規(guī)律，即在花崗巖體頂部圍巖中形成相向傾斜、近于對稱的礦脈群，橫剖面呈扇狀，于是提出在已知礦脈組外圍尋找與之相向傾斜的另一礦脈組的找礦新思路(方貴聰?shù)龋?021)。在此規(guī)律和思路的指導(dǎo)下，2018年至2019年間，課題組對盤古山礦區(qū)開展了詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查，在地表發(fā)現(xiàn)了兩組礦化標(biāo)志帶QV1和QV2(圖1)，均傾向近北。

圖1 贛南盤古山鎢鉍礦地質(zhì)平面圖(a)及12號勘探線剖面圖(b)Fig.1 Geological map of the Pangushan W—Bi deposit in southern Jiangxi (a)and geological section of its 12# exploration line (b)

QV1出露于礦區(qū)已知南組工業(yè)礦脈以南約300 m的公路切坡上，12號勘探線南側(cè)，橫向?qū)挾燃s5 m，發(fā)育8條細(xì)脈，含脈密度0～3條/m，單脈厚度0.2～0.6 cm，總體產(chǎn)狀12°∠75°，脈體風(fēng)化較為嚴(yán)重，殘余礦物組合主要為石英和褐鐵礦，石英呈晶簇狀或梳狀，由脈壁向脈中心生長，褐鐵礦呈蜂窩狀或骨架狀。QV2位于QV1以南約300 m的公路切坡上，橫向?qū)挾燃s80 m，總脈數(shù)超過160條，含脈密度一般2～10條/m，最大可達(dá)35條/m，單脈厚度一般為0.2～0.8 cm，少數(shù)達(dá)2.5 cm，傾向14°～20°，傾角60°～70°，大部分脈體已風(fēng)化成松散土狀，個(gè)別較厚的脈體保存較完整，主要礦物組合為石英，局部可見少量黑鎢礦、輝鉬礦和白云母(方貴聰?shù)?2019)。

課題組對兩組礦化標(biāo)志帶開展細(xì)致研究后，結(jié)合扇狀成礦的規(guī)律(方貴聰?shù)?2021;Fang Guicong et al.,2021)及“五層樓+地下室”找礦模型(王登紅等,2010;陳鄭輝等,2013)，預(yù)測礦區(qū)南部極可能發(fā)育另外3組傾向北的礦脈(圖2 的QV1、QV2、QV3)，與已知3組礦脈相向傾斜，且3組南傾礦脈與3組北傾礦脈之間的燕山早期花崗巖突(巖體年齡為161.7 Ma，方貴聰?shù)?2014)還可能形成面狀的蝕變花崗巖型鎢礦體(圖2的GO)。經(jīng)多次交流和研討后，江西盤古山鎢業(yè)有限公司最終選擇了巷道掘進(jìn)的方式進(jìn)行驗(yàn)證，即于12號勘探線的335中段，由已有穿脈繼續(xù)向南以195°方位掘進(jìn)650 m(圖2)。

圖2 贛南盤古山鎢鉍礦床12號勘探線巷道施工位置剖面示意圖Fig.2 Diagrammatic cross-section of tunnel driving in 12# exploration line,Pangushan W—Bi deposit,southern Jiangxi

截至投稿，驗(yàn)證巷道已掘進(jìn)436 m，目前揭露礦化細(xì)脈共計(jì)102條，脈寬0.3～1 cm，富含白鎢礦和黑鎢礦(圖3)，除個(gè)別外均傾向北，與已知礦脈相向傾斜(李平,2021)。礦化石英細(xì)脈主要集中在進(jìn)尺210～300 m和410～436 m兩個(gè)區(qū)間內(nèi)，其中前者細(xì)脈數(shù)34條，脈密度最大可達(dá)4條/m，總體產(chǎn)狀15°∠69°；后者細(xì)脈數(shù)達(dá)68條，脈密度最大可達(dá)7條/m，產(chǎn)狀5°∠64°。經(jīng)空間幾何分析，這兩組礦化石英細(xì)脈分別對應(yīng)地表的兩個(gè)脈組QV1和QV2。總體來看，礦床橫剖面已顯示出較明顯的扇狀成礦特征，驗(yàn)證巷道繼續(xù)掘進(jìn)有望再揭露第三個(gè)脈組QV3(圖2)。

圖3 贛南盤古山鎢鉍礦驗(yàn)證巷道進(jìn)尺210 m處白光(a)和紫外燈光(b)下的白鎢礦化石英細(xì)脈Fig.3 Scheelite-bearing quartz veinlet under white light (a)and UV-light (b)at 210 m footage of the driving tunnel,Pangushan W—Bi deposit,southern Jiangxi

根據(jù)石英脈型鎢礦的垂向礦化分帶規(guī)律，這些細(xì)脈向深部極可能變?yōu)榻?jīng)濟(jì)價(jià)值顯著的鎢礦脈，相信隨著驗(yàn)證工作的逐步開展，礦山有望取得更大找礦突破。

石英脈型鎢礦床是我國開采歷史最久、數(shù)量最多的鎢礦床類型，這一找礦成果不僅為我國廣大鎢礦工作者提供了很好的借鑒，也表明了石英脈型鎢礦床扇狀成礦的規(guī)律對于找礦預(yù)測及鉆孔、巷道工程部署均具有重要指導(dǎo)意義。扇狀成礦可能是花崗巖漿主動(dòng)上侵動(dòng)力、區(qū)域水平構(gòu)造應(yīng)力、巖層自身重力等聯(lián)合作用造成的(方貴聰?shù)?2021)，課題組將繼續(xù)對扇狀成礦現(xiàn)象開展詳細(xì)的礦田構(gòu)造解析及典型礦床研究，更好地服務(wù)鎢礦勘查。

致謝：審稿專家提出了建設(shè)性的修改意見，編輯部對文稿進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的審查和修改，在此表示衷心的感謝！