0 引言

樟斗矿区是江西下垄钨业有限公司生产矿区之一。矿区从1956年12月建矿至2005年底, 经过49年的探采, 矿区累计探明C+D级WO₃金属量储量3.1万t, 累计消耗金属量2.5万t, 保有WO₃金属量储量5 000余t。其中, 可利用储量仅占保有储量的5%, 受地压影响难以利用和不可利用储量占比例为95%。现生产作业主要是在下部中段回收剩余的少量边角矿块, 矿山已进入开采末期, 属资源严重危机矿山。组织实施矿山深、边部接替资源勘查工作, 落实可采接续资源, 是矿山生产最为急迫的任务。

1 区域地质概况

樟斗矿区位于池江断裂上盘的西华山—杨眉寺隆起区, 靠近池江断裂的一侧, 西北部是左拔矿区, 相距约5.5km, 东北部为牛岭钨矿区, 相距约2km。区内古生代地层广布, 断裂构造发育, 是赣南钨锡多金属矿的主要产地。三者成矿地质背景基本相同。

矿区地层:主要为寒武系的变质长石石英砂岩和砂质板岩, 性脆。走向北北东或近于南北, 向西倾斜, 倾角60~80°。

矿区构造:矿区断裂发育, 受池江断裂活动的影响, 矿区次级的平行小断裂发育。主要断裂有北东和东西向两组, 破碎宽度数米至10余m, 破碎带中有大量的硅质、铁质充填。规模较次的一组为东西向断裂, 有F₁、F₂、F₃、F₄、F₆等。断裂宽度1~3m不等。延长数百米至千余米, 向北倾斜为主, 倾角较陡。断裂中见石英矿脉充填, 亦见矿脉被错碎, 具多次活动的特征。

褶皱有石窝里背斜、苧麻园—火烧壁向斜和苧麻园背斜。褶皱轴向25~30°, 轴面向北西陡倾斜。褶皱的轴向与区域褶皱明显不一致, 为伴随池江大断裂活动形成的牵引褶皱。

上述各组构造互相交织, 形成了区域和矿区的复杂构造图像, 它们联合、复合控制了断隙的生成和岩体的侵入活动, 并造成区内的若干相对隆起与拗陷, 为矿床的形成创造了良好的条件。

岩浆岩:矿床的深部存在隐伏花岗岩, 钻孔所见岩体的顶面标高-170~-265m。其岩性为浅肉红色中细粒黑云母花岗岩, 块状构造, 中细粒花岗结构。与区域花岗岩对比, 属燕山早期第一阶段第二次侵入的花岗岩(γ52_1b), 矿物成分有:斜长石、钾长石、石英、黑云母、白云母。岩石化学特征属SiO₂过饱和的偏碱性花岗岩。岩体在时间、空间和成因上与矿床形成有密切的关系, 是矿床的“母岩”。在矿区内(南组)见有中细粒黑云母花岗岩脉、长英岩脉等。

2 矿床地质特征

矿区矿体呈脉状产于寒武系浅变质砂、板岩中。全区矿化面积0.43 km², 脉宽3 cm以上矿脉100余条, 主要工业矿脉51条。按矿脉的分布情况, 可分石窝里北部、石窝里、火烧壁和高壁-苧麻园四个脉组。各脉组相距150~200m, 石窝里和高壁-苧麻园脉组规模较大, 是矿区的主要脉组。

石窝里北组:分布于矿区最北部107线~110线间, 走向东西, 倾向南, 倾角陡。长400 m, 宽50 m, 有石英脉12条。该组脉控制程度不高, 仅有2个深部钻孔控制。

石窝里脉组:分布于矿区北部, 矿脉出露于地表 350~500 m标高, 向下延深至海拔-200~-300 m标高。延长、延深都在700~800 m左右, 宽200 m。走向近于东西向, 向南倾斜, 倾角75~85°。石窝里脉组矿脉比较密集, 脉距一般1~5 m左右, 尤其石窝里脉组的中部, 脉距在1~2 m之间, 含脉率10%以上, 矿脉普遍品位较高, 形态复杂、相互交织, 曾按脉带圈连矿体、采矿, 脉组储量占矿区总储量的77%。石窝里脉组矿脉勘探时, -100 m以上已系统控制, 深部有少量钻探工程控制, 目前矿山采矿工程开拓至-110m标高, 已达主矿脉V₅根部。钨矿化减弱, 但据勘探报告, -60 m至-210 m标高间钼矿化较强, 直至-310 m标高以下仍有钼矿化。

火烧壁脉组:位于石窝里脉组南180 m处, 走向东西, 向南陡倾。长500 m, 宽50 m, 本脉组矿体条数不多, 延深不大, 240 m标高穿脉所见矿化已较弱。

高壁-苧麻园脉组:分布于矿区最南部, 呈北东东走向, 向北陡倾。脉带长800 m, 宽300 m, 地表有矿脉出现, 但规模及密度不及石窝里脉组, 矿脉延长一般在数十米至百余米, 尖灭侧现延长300~400 m。脉宽多在5至10余cm, 局部最大脉宽1.8 m, 矿脉水平和垂直方向的脉宽变化不大, 厚度变化系数多在35%~50%之间。高壁-苧麻园脉组矿脉勘探控制到-40 m标高, 采矿工程开拓至-10 m标高, 达主矿脉V₂₆根部; 140 m中段西部已探至120线, 而90 m、40 m、-10 m中段仅探至106线附近。根据上部140 m中段探至120线发现V₂₆、V₂₇两条工业矿脉推断, 南组西延(140 m以下)尚有部分工业矿脉未控制。

矿区矿脉形态变化比较复杂, 平面上呈右行侧幕状, 剖面上呈前行侧幕状, 并有波状弯曲、分枝尖灭等变化。在剖面上, 绝大多数矿脉, 由上向下, 形态相对简单, 矿脉脉幅逐渐增大, 而WO₃品位相对下降。本区主要的有益组分为钨, 较有价值的伴生组分为钼、铋。其他组分含量低微而无工业价值, 有害元素S和As含量低微。WO₃平均品位为1.551%, Mo为0.085%, Bi为0.126%。

石窝里脉组和高壁-苧麻园脉组自地表至-60m海拔标高均见矿化, 以400~40 m标高钨矿化较强, 40 m标高以下钨品位变贫。石窝里北部脉组其钨的富集大致与上述两脉组相似, 而火烧壁脉组在240 m标高就开始变贫。

矿床的主要伴生组分Mo的含量在火烧壁脉组较高, 向两侧依次降低; Bi则以石窝里脉组含量较高; BeO在高壁-苧麻园脉组含量较高。

在垂向上, Mo品位自上向下逐步增高, 较富的区间在海拔-60m~-210m间。

矿床成因类型:从矿床矿物组以黑钨矿、辉钼矿等高温矿物为主, 围岩蚀变主要为硅化、云英岩化, 矿石多为自形晶结构, 矿体脉状充填等特征, 矿床应属中深成的高温热液裂隙充填矿床。

矿石类型为单一含钨石英脉; 矿床工业类型属石英大脉型黑钨矿床。

3 成矿规律

(1) 区内成矿物质主要来源于地壳重熔型岩浆, 寒武系地层为成矿提供了部分物质来源。

(2) 深部隐伏的燕山期花岗岩体(r5-1b)在时间、空间和成因上与矿床形成有密切的关系, 是矿床的“母岩”。隐伏岩体的岩突、岩脊, 特别是与断裂构造的复合是成矿发育最有利的部位。

(3) 矿脉赋存于花岗岩外接触带寒武系的变质长石石英砂岩中, 0~300 m标高范围为WO₃富集区; 石窝里脉组348~40 m标高WO₃平均品位在1.5%以上, 往下逐渐变贫, 工业矿脉逐渐减少, 个别矿脉最低工业矿化达-200 m。高壁-苧麻园脉组至-10m标高WO₃平均品位已下降至0.3%~0.4%之间。

(4) 钨矿化与矿脉的大小不存在明显的制约关系, 矿脉具多次矿化特征。

(5) 主要伴生组分Mo、Bi在空间变化上与WO₃的富集有一定的依附关系, WO₃富集, 则Mo、Bi含量较低, 反之则Mo、Bi变高; 至深部-10~-200 m为伴生Mo、Bi富集区, 个别矿脉达到单独开采工业指标。

(6) 构造的多次活动, 伴随含矿热液的多次充填, 构造环境有利于形成深、富的矿床; 断层、裂隙发育地段往往是矿脉发育、矿化富集地段。

(7) 矿床中上部为钨、锡、铜矿化, 下部为钨钼、铋矿化, 底部为钼矿化。

4 寻找接续资源的途径

根据樟斗矿区成矿规律和找矿新信息, 在生产矿区边、深部开展采贫、探边、摸底、找新, 落实接续可采储量, 扩大资源远景。

4.1 采贫—加大低品位资源的开发利用

矿产作为一种不可再生的资源有其稀缺性和不可再生性, 必须充分利用好现有资源。经统计, 至2005年底樟斗矿区保有储量脉石量40多万t、金属量5 000余t, 其中矿石品位在0.15%~0.20%的低品位储量, 金属量846 t。低品位储量中包括不可利用(地压危险区和保安矿柱)金属量393 t, 可利用的金属量453 t, 分布于矿区190 m、140 m、90 m、40 m、-10 m、-60 m六个中段, 见表 1。

矿区保有可利用低品位(0.15%~0.20%)储量金属量453 t、平均出矿品位0.176%, 可回收金属量430 t。按实收率86.5%计, 可产出钨精矿572 t。

尽管低品位资源回收需要较高的安全生产成本, 但只要钨市场价格达到钨精矿5万元/t以上, 在矿区现有开采技术条件可行的情况下, 已成为技术上可行、安全上可靠、经济上有利的可采用矿量。加大低品位资源的回收, 是缓和矿山资源压力、稳定矿山生产运营、延长服务年限的捷径, 意义重大。

4.2 探边—高度重视边缘次小同类矿脉评价

高壁-苧麻园脉组西延方向, 有高栋垴的细脉带出露, 矿化有向南西侧伏的趋势。20世纪80年代在矿区西南部140 m中段曾探至220线, 在108线至116线间共揭露大小矿脉近20条, 其脉幅0.05~ 0.16 m, 最大0.46 m, 且地质品位平均在1.00%以上, 其中脉幅0.10 m以上的矿脉有6条(V₂₅、V₂₆、V₂₇、V₂₈、V₂₉、V₃₀), 连续性尚好, 为可供回采设计的工业矿脉。该地段资源历史上因路途较远、通风困难、民工破坏等原故, 长期被忽视。而90 m、40 m、-10 m中段仅探至106线附近, 从对应上部140 m中段探至220线所掌握的地质资料以及近几年于90 m、40 m中段生产探矿探出V₂₆、V₂₇两条工业矿脉(平均地质品位1.743%、平均脉幅0.35 m)变化规律推断, 矿脉有向下收敛、延展趋于连续、形态相对简单的趋势, 应属高壁-苧麻园脉组西延侧伏的延伸部分。据此, 2005年矿山投入地质探矿坑道480 m, 在112线探出工业矿脉5条, 总脉幅1.20 m, 平均品位1.465%, 其中最大的一条矿脉脉宽0.48 m、地质品位1.516%。这几条矿脉的发现, 超出了预期值。目前, 其对应下部的40 m中段的地质探矿正在设计进行中, 矿区可利用资源急迫压力得到及时缓解。

4.3 摸底—大胆验证深部隐伏花岗岩内矿脉

矿区深部隐伏的花岗岩体(r5-1b)在时间、空间和成因上与矿床形成有着密切的关系。岩石化学成分分析结果, 属过饱和的偏碱性花岗岩, 岩石中含造矿元素较高, 碱质交代作用较强, 有利于钨、锡元素从岩浆中分异析出, 浓集充填而形成矿床。在深部花岗岩中, 矿脉两侧的云英岩化则十分发育, 其蚀变宽度在数厘米至数十厘米不等, 一般脉宽愈大, 蚀变宽度愈大。从高壁-苧麻园脉组(南组)揭露的中细粒黑云母花岗岩脉(V₂₆、V₂₈), 充填含矿石英脉, 且部分地段WO₃品位达1.5%以上, 可以推断矿区深部隐伏的花岗岩体内部存在工业矿脉。为此, 选择隐伏岩体的岩突、岩脊相对较高的南组, 在充分进行科学研究和成矿预测的基础上, 投入钻探验证, 可望取得找矿新突破。

4.4 找新—积极开展新区找矿

矿区石窝里北组以北与牛岭钨矿之间分布有桥子坑、锯板厂钨矿点, 地表有稀疏的东西向石英脉及细脉带出露, 矿化范围较大, 约2 km², 且原工作程度低。石窝里北部平行脉组地表脉带规模400×50(长×宽), 矿化面积0.02 km², 有12条矿脉, 最大脉幅0.28 m, 平均0.06 m, 有4个钻孔在240~190 m标高见有4个地质点达工业指标要求。石窝里北组、桥子坑、锯板厂钨矿点位于樟斗矿区与牛岭钨锡矿之间, 构造条件有利, 同属池江断裂的上盘, 位于区域东西向构造与北东向构造的交切部位, 构造控制了岩体的侵入和矿床的形成, 多期的构造活动造成了多期的矿化, 加上有利的围岩条件, 与牛岭矿区成矿条件、找矿标志和找矿经验对比, 本区段内应有一定的找矿潜力。该区段找矿采用钻探为主, 同时可充分利用矿区现有的开拓系统, 从石窝里脉组140中段向北掘进, 以坑探结合的探矿方式, 控制部分可供开采储量, 扩大资源远景。

5 结语

樟斗钨矿区寻找接替资源的具体做法可归纳于八个字:采贫、探边、摸底、找新。在实际工作中, 加大现有低品位资源的开发利用, 加强主矿脉边部小矿脉探矿开发, 努力扩大深部矿脉资源潜力, 积极开展近外围新区找矿。这些措施, 围绕矿山的生产与发展, 注重经济效益, 近期生产与长远发展相结合、深浅结合、坑钻结合、内外结合, 是不断扩大可利用资源、延长矿山服务年限的有效途径。