香爐山鎢礦深部礦體地質(zhì)特征與找礦方向

王 義

（江西省修水香爐山鎢業(yè)有限責(zé)任公司）

香爐山鎢礦是我國(guó)大型白鎢礦床，其主礦體1W是世界罕見的單礦體，礦石品位高，厚度較大。通過近30 a的開采，1W礦體保有資源儲(chǔ)量在逐漸減少，礦石品位降低，難以保障礦山可持續(xù)發(fā)展。為增加礦山保有可采資源儲(chǔ)量，探礦增儲(chǔ)工作必將向深部轉(zhuǎn)移。本研究通過對(duì)香爐山礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、礦體地質(zhì)特征、礦化蝕變類型、成礦物質(zhì)來源等方面進(jìn)行研究，為深部找礦工作提供指導(dǎo)。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地質(zhì)概括

香爐山鎢礦位于修水縣西北部，屬揚(yáng)子古板塊的江南地塊東南緣，處于九江坳陷與九嶺隆起的交接地帶［1］，是贛北九嶺—鄣公山鎢錫成礦帶的組成部分。礦區(qū)出露地層主要為寒武系下統(tǒng)觀音堂組含炭頁巖，寒武系中統(tǒng)薄層—中厚層狀含炭、泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r及含炭硅質(zhì)泥頁巖是香爐山白鎢礦床的主要成礦地層，寒武系上統(tǒng)華嚴(yán)寺組含炭泥條帶狀灰?guī)r普遍角巖化、大理巖化。

香爐山鎢礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較發(fā)育。以北北西向和北北東—北東向2組斷裂為主要斷裂構(gòu)造，北北西向斷裂分布在礦區(qū)西部，呈北北西走向，早期以壓扭性為主，晚期發(fā)生強(qiáng)烈的張性破碎，2組斷裂與北東東向斷裂復(fù)合，對(duì)中生代巖體和礦體的分布起著重要控制作用［2］。在外接觸帶的地層中，由于受到壓扭性應(yīng)力的作用，發(fā)育著一系列擠壓破碎帶，對(duì)白鎢礦脈的形成具有重要控制作用。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造發(fā)育，香爐山—太陽山背斜規(guī)模最大，呈北東向橫貫礦區(qū)，是礦區(qū)的基礎(chǔ)褶皺構(gòu)造，并伴隨北北東向的次一級(jí)褶皺發(fā)育，這些褶皺是香爐山白鎢礦床的主要構(gòu)造，對(duì)巖體就位和成巖成礦過程起著主導(dǎo)作用（圖1）。

區(qū)內(nèi)巖體自西向東主要由任家山巖體、高湖巖體及太陽山巖體三大類巖體組成，香爐山白鎢礦床產(chǎn)于NE向香爐山—太陽山背斜與多組斷裂構(gòu)造的交匯部位及NW向次級(jí)褶皺的虛脫部位。香爐山白鎢礦床的主要成礦母巖為任家山巖體，其巖性為燕山晚期細(xì)粒黑云母花崗巖［2-4］，出露于礦區(qū)北東側(cè)，向南西緩傾斜下傾，與圍巖呈近似平行的侵入接觸。除此以外，在香爐山背斜的東南翼，還發(fā)育了細(xì)晶巖脈和輝綠巖脈，沿北北東—北東向斷裂發(fā)育斜切地層、花崗巖體和鎢礦體，對(duì)礦體具有破壞性。

1.2 深部礦體地質(zhì)特征

深部礦體主要賦存于花崗巖巖體與楊柳崗組含泥質(zhì)灰?guī)r的接觸帶、內(nèi)接觸帶巖枝狀捕虜體、層間破碎帶，褶曲轉(zhuǎn)彎處灰?guī)r中產(chǎn)生一系列束狀裂隙帶中，礦體產(chǎn)狀主要受褶皺構(gòu)造與束狀裂隙等的控制，走向與香爐山背斜軸向基本一致，呈北東—南西走向，礦體產(chǎn)狀主要受褶皺構(gòu)造所控制，局部存在有較大變化，主要發(fā)生在背斜核部位置及斷層裂隙帶（表1）。

1.3 礦化蝕變類型

礦區(qū)內(nèi)礦化蝕變十分發(fā)育，主要有熱接觸變質(zhì)和熱液蝕變2種，與成礦關(guān)系最密切的蝕變類型有云英巖化、矽卡巖化、硅化和螢石化［5-7］。

云英巖化是白鎢礦成礦階段的最主要蝕變類型，主要分為白云母、白云母+石英、石英階段，白鎢礦介于兩者之間（圖2（a）），該蝕變廣泛分布在接觸帶的細(xì)?；◢弾r及鎢礦體內(nèi)，在巖體附近蝕變較強(qiáng)，遠(yuǎn)離巖體蝕變逐漸減弱。

矽卡巖化主要發(fā)生在成礦早期階段，依次為輝石、方柱石、石榴子石階段、透閃石、綠簾石矽卡巖階段、氧化物階段白云母+白鎢礦矽卡巖階段（圖2（b）、（c）），此階段主要為成礦作用提供成礦熱液。

硅化和螢石化主要是石英—硫化物階段蝕變，主要分布在內(nèi)接觸帶，越靠近接觸帶和硫化物越多的地方蝕變?cè)綇?qiáng)。蝕變礦物主要交代鐵鎂礦物和長(zhǎng)英質(zhì)礦物，白鎢礦、磁黃鐵礦等礦物呈浸染狀產(chǎn)出，分布不規(guī)則，部分白鎢礦呈小團(tuán)塊狀裝嵌入布在其中［7］（圖2（d）～（h））。

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1.4 構(gòu)造和控礦關(guān)系

香爐山鎢礦是典型的矽卡巖型白鎢床，礦體主要產(chǎn)于花崗巖巖體與不純灰?guī)r的接觸部位。各級(jí)背斜構(gòu)造為成礦作用提供了必要條件，并對(duì)主要成礦母巖的分布起著控制作用，為成礦熱液提供了重要的儲(chǔ)藏場(chǎng)所，背斜構(gòu)造形成的層間虛脫部位及層間破碎帶為成礦熱液提供運(yùn)移通道。

1.4.1 接觸帶控礦

香爐山白鎢礦體主要產(chǎn)自花崗巖巖體與碳酸酸鹽巖的接觸部位，是典型的矽卡巖型礦床。主要是由深部侵入的花崗巖巖體與碳酸鹽巖發(fā)生強(qiáng)烈的接觸交代蝕變作用，并經(jīng)含鎢成礦熱液充填作用，形成最終矽卡巖型白鎢礦床（圖3）。

1.4.2 褶皺構(gòu)造控巖與控礦

褶皺構(gòu)造是香爐山鎢礦的主要控巖與控礦構(gòu)，礦區(qū)內(nèi)形成的香爐山背斜及一系列次級(jí)的NNE向背、向斜褶皺與褶曲構(gòu)造控制著香爐山復(fù)式雜巖體及白鎢礦床的展布。它們主要控制著區(qū)內(nèi)巖體、白鎢礦床的展布以及儲(chǔ)礦和礦化富集，在礦區(qū)內(nèi)各種地質(zhì)作用以及各種控礦因素的相互耦合作用，形成了一系列規(guī)模大小不一的層狀白鎢礦床，且礦體形態(tài)與褶皺構(gòu)造形態(tài)高度協(xié)調(diào)。

在香爐山背斜南西傾伏端，次級(jí)褶皺極度發(fā)育，這些構(gòu)造完全受香爐山背斜形態(tài)與北北東向斷裂構(gòu)造的復(fù)合控制，成礦熱液沿?cái)嗔褬?gòu)造上涌，充填在背斜核部巖體接觸帶及其附近的圍巖層間破碎帶中。熱液沿著滲透性大的巖層匯集，在滲透性差的巖層下面受屏蔽聚集成礦。背斜傾伏部分，尤其是當(dāng)軸線由緩向下轉(zhuǎn)為急陡處，是富礦產(chǎn)出的有利部分。

1.4.3 斷層破碎帶及層間裂隙控礦

區(qū)內(nèi)主要發(fā)育北東向、北西向、近南北向的斷層和裂隙，為深部成礦物質(zhì)運(yùn)移提供了重要的運(yùn)移通道和主要儲(chǔ)礦空間，并對(duì)礦體的形態(tài)具有控制作用，主要形成一系列的網(wǎng)脈狀和細(xì)脈狀的礦體，但是在后期所形成的部分?jǐn)鄬訉?duì)礦體具有破壞。

層間裂隙是由于成礦巖體就位于香爐山背斜與次級(jí)褶皺構(gòu)造核部時(shí)，巖層層間發(fā)生剝落，形成層間剝離破碎帶，為成礦物質(zhì)提供運(yùn)移通道和儲(chǔ)礦的空間，在此種構(gòu)造背景下所形成的礦體規(guī)模相對(duì)較大，且礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀等與構(gòu)造、地層產(chǎn)狀是高度協(xié)調(diào)的，往往還可能形成品位較高的白鎢富礦脈，除此以外，受花崗巖巖體底辟作用影響，致使部分地層發(fā)生了褶曲甚至倒轉(zhuǎn)，在褶曲轉(zhuǎn)彎處灰?guī)r中會(huì)產(chǎn)生一系列束狀裂隙，在這些裂隙中同樣會(huì)形成矽卡巖型白鎢礦。

2 深部礦體成礦預(yù)測(cè)

2.1 深部隱伏巖體與上覆灰?guī)r地層接觸帶

主礦體及深部礦體的分布主要受花崗巖巖體與上覆灰?guī)r地層的空間分布關(guān)系所決定，在背斜核部地層隆起位置，成礦熱液向上運(yùn)移，在不純灰?guī)r的阻隔作用下，成礦熱液在背斜核部接觸帶附近聚集發(fā)生交代蝕變，越靠近核部，礦體厚度變厚，在兩側(cè)翼平緩及較陡位置礦體變薄甚至尖滅。另據(jù)之前少量的鉆孔工程資料顯示，在深部巖枝狀捕虜體周圍及內(nèi)部層間剝離帶是重要的礦化富集帶，可形成多層礦體（圖4（a））。

2.2 磁黃鐵礦化白鎢礦礦脈發(fā)育部位

香爐山鎢礦礦石類型主要有矽卡巖型白鎢礦、磁黃鐵礦化型白鎢礦、石英脈型白鎢礦，另據(jù)航磁資料顯示，造成磁異常的主要礦物為磁黃鐵礦，礦區(qū)南西異常值較高，通過部分鉆孔資料及開采揭露的礦體發(fā)現(xiàn)，磁黃鐵礦型白鎢礦礦體主要發(fā)育在巖體與地層的內(nèi)接觸帶，靠近母巖主要還有石英脈型條帶白鎢礦礦脈發(fā)育。在深部褶皺構(gòu)造作用下層間虛脫帶及分支狀地層發(fā)育，提供了容礦空間和增加交代蝕變接觸面，是深部礦體的有力成礦部位，同時(shí)楊柳崗組不純含泥質(zhì)灰?guī)r為成礦熱液形成天然屏障，致使成礦熱液在該部位富集，形成厚度不大、品位較高的磁黃鐵礦型白鎢（圖4（a）、（b））。

2.3 上覆地層層間破碎帶部位

層間破碎帶往往發(fā)生在褶皺、褶曲的核部及附近位置，由于層間擠壓致使巖層發(fā)生破碎剝落而形成的層間破碎帶，主要由于巖石間的物理性質(zhì)差異較大而發(fā)生層間破碎，此構(gòu)造帶的產(chǎn)狀特征與褶皺構(gòu)造高度協(xié)調(diào)，該構(gòu)造帶易形成似層狀、脈狀及透鏡狀礦體，由于該容礦空間往往距離成礦母巖較遠(yuǎn)，周圍圍巖多以角巖化為主，矽卡巖化主要集中在層間破碎帶附近，成礦規(guī)模相對(duì)較小，白鎢礦石品位相對(duì)較低，往往不具備工業(yè)開采價(jià)值（圖4（c））。

2.4 褶曲轉(zhuǎn)彎處灰?guī)r中產(chǎn)生一系列束狀裂隙部位

由于花崗巖巖體的底辟作用，導(dǎo)致部分地層發(fā)生褶曲甚至倒轉(zhuǎn)，在褶曲轉(zhuǎn)彎處灰?guī)r中會(huì)產(chǎn)生一系列束狀裂隙，形成的一系列束狀裂隙往往成為成礦熱液運(yùn)移的通道，由于上覆灰?guī)r為不純的泥質(zhì)灰?guī)r，成礦熱液通過地層的滲濾性較差，熱液交代蝕變作用主要集中在該束狀裂隙帶附近，形成的礦脈以細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀為主，當(dāng)裂隙較發(fā)育時(shí)，形成的白鎢礦脈就較密，也可形成一定規(guī)模的工業(yè)礦石（圖4（d））。

3 結(jié) 論

通過對(duì)香爐山鎢礦地質(zhì)構(gòu)造及成礦規(guī)律的研究，褶皺、褶曲構(gòu)造是香爐山深部礦體最重要的控巖控礦構(gòu)造，層間剝離裂隙及層間破碎帶為成礦熱液運(yùn)移重要通道，同時(shí)也是礦體就位的重要場(chǎng)所，由于不純的灰?guī)r為熱液運(yùn)移提供天然屏障，會(huì)導(dǎo)致大量成礦熱液在有限的空間內(nèi)富集，是發(fā)生熱液交代蝕變的重要場(chǎng)所，礦體往往沿著這些不規(guī)則的接觸帶發(fā)育，對(duì)礦脈的形成是極為有利的，也是重要的儲(chǔ)礦場(chǎng)所。

矽卡巖化、云英巖化、硅化和螢石化是主要礦化蝕變類型，其中硅化和螢石化是深部區(qū)域主要蝕變類型，也是重要的找礦標(biāo)志，主要發(fā)生在巖枝狀捕虜體與花崗巖巖體的內(nèi)接觸帶，是白鎢和磁黃鐵礦的主要形成階段，巖枝狀捕虜體向深部延伸并沒有有效控制，建議在該靶區(qū)位置采用扇形鉆孔加以控制。