| 左拔钨矿床深边部找矿潜力分析 |
2. 江西理工大学 资源与环境工程学院,江西 赣州 341000
2. School of Resources and Environmental Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, Jiangxi, China
江西省大余县左拔钨矿区发现于1918年,而较系统的地质工作始于1957年。1957年4月~1960年9月先后有原220地质队和原钨矿普查勘探大队等单位进行了预查、普查和评价工作;1964年至1967年由原江西省冶金地质勘探公司第十三队六分队进行了地质勘探工作[1]。地质勘探共投入坑探6 176 m,钻探15 250 m,获得原C1级矿石量83.3万t,金属量(WO3)15 063 t;原C2级矿石量100.2万t,金属量(WO3)18 156t。矿区于1958年建矿(属漂塘钨矿管辖),1967年初因支援省内小三线建设而停采,1988年恢复生产。至1967年末,全区保有原C1级矿石量94.2万t,金属量(WO3)15 063 t;原C2级矿石量108.9万t,金属量(WO3)19 449 t。经20年的开采,按目前的生产能力工业保有储量服务年限已不足5年,属资源严重危机矿山[2]。为保障矿山持续、稳定发展,当务之急是在矿山深部及周边开展接替资源的研究。
1 矿区地质概况左拔钨矿床地处“世界钨都”之崇义-大余-上犹矿集区。矿集区内构造活动频繁且强烈,构造形迹十分复杂,可分为南北向、东西向、北东向的华夏系和北北东向的新华夏系等主要构造,除南北向构造主要为紧密复式褶皱外,其他构造均以断裂为主,其中,新华夏系和东西向断裂构造为主要控矿构造。区内广泛发育的燕山期中小型花岗岩类侵入体及以西华山、漂塘、荡坪为代表的一系列钨锡矿床和矿化点,在新华夏系构造控制下,呈北北东向分布,构成西华山-张天堂钨锡带。左拔钨矿床位于该矿带的中南部,属西华山-漂塘矿田的北部,矿区面积9.43 km2,矿化面积约6 km2,区域成矿条件十分有利。
1.1 地层矿区除第四系全新统地层(Q4)外,均为寒武系中、下寒武统地层(
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| 图 1 左拔钨矿区地质略图[1] |
1.2 构造
左拔矿区位于构造活动强烈地段,区域南北向、东西向、华夏系和新华夏系等构造在矿区都有其组成部分(图 1),矿区主要构造是区域构造的局部显示,其主要特征分述如下。
(1) 南北向褶皱及其伴生构造
矿区位于区域南北向龟子背-大坳向西倒转复式向斜的南部,次级褶皱构造非常发育,褶皱轴多为南北向(350~10°)。倒转背、向斜的轴面大多数向东倾,倾向60~80°,其两翼岩层倾角在50~70°之间。伴随褶皱形成的南北向冲断层和近东西向张性或张扭性断裂,并多为早期石英脉所充填。冲断层遍布全区,但规模一般不大,是矿区可识别的发育最早的断裂构造,走向350~10°,大多倾向东,倾角一般为50~70°之间。
(2) 东西向断裂构造
东西向断裂主要见于矿区的中部,规模一般不大。该组断裂是伴随区域东西构造体系发育的高角度冲断层,但具长期活动历史,力学性质复杂。首先在其形成过程中,局部沿用了与南北向褶皱伴生的张性断裂,而具张性特征;然后受华夏系和新华夏系构造的影响而具扭性特征。其走向为80~110°,倾向南或北,倾角60~70°,局部可达78°。破碎带多为早期石英脉充填,局部出现黑钨矿石英脉。两侧围岩多已硅化。
(3) 北东向断裂构造
该组断裂是区域华夏系的组成部分,主要分布在矿区北部和东南部,规模都比较大,延长都在1 300 m,个别可达2 000 m以上,破碎带宽度一般为1~3 m,个别断裂的局部地段可达10 m以上。本组断裂最初多为伴随南北向褶皱形成的正平移断裂,后为华夏系压性结构面所袭用而具压扭性。其走向为40~65°,大多倾向南东,一般倾角60~70°。破碎带内往往可见构造透镜体、劈理和糖粒状石英,局部地段两侧围岩见帚状构造和强烈硅化。
(4) 北北东向断裂
矿区东部和西部都有两条横贯矿区的北北东向主干断裂(F28、F29、F30和F31),延展都在2 200 m以上,最长达2 800 m,宽度一般在2~4 m之间,F28的中段,宽达32 m。本组断裂是区域新华夏系的组成部分,其走向为10~25°,局部地段因袭用南北构造和华夏系构造的压性断裂面,向东或西偏转,兼具压扭性和多次活动的特征,倾向东,倾角60~70°。破碎带内构造透镜体、劈理和糖粒状石英非常发育,两侧围岩强烈硅化。
以上诸构造中,东西向构造和北北东向构造是主要的控矿构造。由东西向构造派生的南北向张扭性裂隙、由东西向构造派生并经北东向构造承袭和改造的东西向压扭性裂隙,以及由北北东向构造派生的北东东向压扭性裂隙是主要的容矿构造。
1.3 岩浆岩矿区地表及坑道仅见少数云英岩化中细粒白云母花岗岩脉分布,但钻孔资料表明,深部存在大量中细粒白云母花岗岩脉及少数细粒闪长岩脉和橄榄玄武岩脉,而且愈向深部,岩脉愈发育,接触变质也愈强,据此推断矿区深部隐伏着岩浆岩体。
1.4 围岩蚀变矿区内近矿围岩普遍发育热液蚀变,但强度一般不大,蚀变宽度一般在5 cm以内,而且蚀变宽度一般不受矿脉宽度的影响。蚀变类型因岩性而异,变余砂岩地段以硅化、云英岩化、黄铁矿化、萤石化和碳酸盐化为主,砂质板岩和板岩中以黑云母化、绿泥石化、绢云母化、电气石化和白云母化为主,花岗岩脉内则发育云英岩化。与钨矿化关系密切的是云英岩化和黑云母化。
2 矿床地质特征矿床工业类型为石英脉型黑钨矿床,矿体以含矿石英脉形式赋存于浅变质砂、板岩中。由于本区容矿裂隙多成组成带分布,所以矿脉也多成带成组出现。根据自然分布,从北往南可划分近乎平行的大竹山、老棚下、大坳和高陂坑等四个脉带(分别简称Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ脉带),共22个脉组。经地质勘探探明的具有工业意义的仅Ⅰ-1、Ⅰ-2和Ⅲ-5三个脉组,其余均经地表评价或深部评价为无工业价值或工业价值极小-中。
本区矿体类同于赣南其他脉钨矿床,由许多单脉组成,矿体形态复杂,膨胀缩小、尖灭再现、尖灭侧现、分支复合、分支尖灭现象普遍。矿体产状比较稳定,规模较大,具有地表脉幅小、品位低、工业意义小,深部脉幅大、品位高、工业意义大的垂直分带规律(表 1)。
| 表 1 左拔钨矿床工业矿体规模、产状、品位特征 |
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矿石矿物主要为黑钨矿,其次为辉钼矿、辉铋矿、绿柱石、白钨矿、自然铋等,铋钼铍可综合利用,矿石类型为含铋钼铍黑钨矿矿石。
3 找矿潜力分析当代成矿理论研究揭示:矿床的形成过程实质上是地质作用促使成矿物质在一定时空范围内发生定向的再分配,并导致成矿元素局部富集的过程。也就是说,某一较大空间范围内的部分成矿元素在地质作用的驱动下发生活化,迁移到同一空间范围内的某些有利部位或另一较小空间范围内发生集中沉淀,从而富集形成矿床。因此,一个有利的成矿环境至少必须具备三个条件:一是丰富的成矿物质来源;二是有利于成矿物质活化迁移的地质作用;三是有利于成矿元素集中沉淀的容矿空间。因为成矿物质来源于成矿母岩,所以要具备第一个条件就要求成矿母岩及其源区是成矿元素的高丰度区。对于内生矿床来说,第二、三个条件往往可以通过构造-热事件得到满足。因此,内生矿床往往对赋矿地层、有关岩浆岩和容矿、控矿构造表现出明显的选择性和专属性。
赣南素有“世界钨都”之称,是世界上钨矿最重要的汇集区。区内钨矿床对赋矿地层、有关岩浆岩和容矿、控矿构造同样表现出明显的选择性和专属性[3]:
(1) 与钨矿床产出有关的赋矿地层为上元古界-下古生界浅变质基底和上古生界-第三系沉积盖层, 其中约90 %的成矿花岗岩体和钨矿床产于浅变质基底之中。
(2) 赣南地区岩浆活动十分频繁, 自澄江期到喜马拉雅期均有规模不等、形式不同、成因各异的岩浆活动存在, 而以燕山期花岗岩类与区内钨矿成矿关系最为密切。在空间上, 钨矿床主要产于成矿花岗岩体的内外接触带,与花岗岩岩峰(岩凸)呈对应关系。
(3) 钨矿床分布以新华夏系与纬向构造及其复合控制为主导,容矿构造主要为上述两组构造的派生裂隙。
左拔矿区约95 %为寒武系浅变质岩出露区;向深部愈来愈发育的云英岩化中细粒白云母花岗岩脉和愈来愈强接触变质作用说明矿区深部隐伏着花岗岩体;区内新华夏系与纬向构造也十分发育;9.43 km2的矿区面积内矿化面积达6 km2:这些都足以说明矿区具备优越的成矿地质条件。矿区有四个脉带,共22个脉组,仅有二个脉带共3个脉组经地质勘探圈定了工业矿体,其余19个脉组只进行了地表评价或深部评价,而且其中3个脉组经深部评价其工业意义为中,由此说明矿区地质勘探工作程度较低。综上所述,左拔矿区深边部具有很好的找矿潜力。
4 靶区优选 4.1 大竹山脉带和大垇脉带深部大竹山脉带和大垇脉带是探明工业矿体分布地段,浅部勘探工作程度较高,但由于矿化深度大,深部仅由钻孔控制,大竹山脉带钻孔控制标高由20 m到260 m不等,大垇脉带钻孔控制标高由30 m到365 m不等,且所有钻孔无一触及隐伏花岗岩。因此,大竹山脉带和大垇脉带的深部地质勘探程度较低,是重要探矿靶区之一。
4.2 老棚下脉带老棚下脉带分布于矿区的中部,介于大竹山与大垇脉带东部间,7个脉组,由于原地质勘探程度低,工业意义评价2个脉组为中,3个为小,2个为极小。因此矿山也没做大量的生产探矿工作。然而,该地段成矿条件优越,表现在:
该地段断裂构造非常发育,南北、华夏系、新华夏系等断裂在此相互交切,是岩体入侵和成矿有利的部位;
深部所见岩脉以该地段最发育,该地段接触变质最强,据此推测该地段是深部隐伏花岗岩的岩峰所在,而花岗岩岩峰内外接触带往往是成矿的有利部位。
根据本区接触变质强度和岩脉分布情况,结合区域地质资料分析,预测隐伏岩体深度在标高-200 m左右,而该脉带钻孔控制标高150~300 m。该脉带地表及钻孔所见矿脉脉幅多在0.05~0.09 m之间,含脉密度大,应属“五层楼”之细脉带。根据赣南钨矿床“五层楼”垂直分带规律,深部可能蕴藏有重要价值的工业矿体,因此该脉带深部是首选的探矿靶区。
5 结论左拔矿区成矿地质条件优越,矿化面积大,总体勘探工作程度低,深边部具有很大的找矿潜力。其中老棚下脉带原地质勘探程度低,工业意义评价为较小,但根据该地段的地质条件和矿化特征及赣南钨矿床“五层楼”垂直分带规律,深部可能蕴藏有重要价值的工业矿体,因此该脉带深部是首选的探矿靶区。
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江西冶金地质勘探公司第十三队. 江西省大余县左拔钨矿床地质勘探报告书[R]. 赣州: 江西冶金地质勘探公司第十三队, 1974.
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| [2] |
赵鹏大, 张寿庭, 陈建平. 危机矿山可接替资源预测评价若干问题探讨[J].
成都理工大学学报:自然科学版, 2004, 31(2): 111–117.
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| [3] |
李中兰, 梅勇文. 赣南钨矿分布规律及隐伏矿床预测[J].
江西地质, 1999, 13(4): 276–282.
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2009, Vol. 23

