钨矿地质建房怎么样
❶ 钨矿的最低品位是多少
钨矿的最抄低品位是:袭0.12 %~0.20 %(WO3的质量分数)。
最低品位:即最低工业品位,最低可采品位(minimum mining grade)。指矿石中有用组分或有用矿物的单位含量。工业品位是指在当前科学技术及经济条件下能供开采和利用矿段或矿体的最低平均品位。只有矿段或矿体达到工业品位才能作为工业储量,被设计和开采。
工业品位是矿产工业指标的一项重要内容。一般指在目前技术经济条件下能够为工业利用提供符合要求的矿石的最低平均品位,其产品的销售收入能够抵偿生产所发生的费用,此即经济平衡品位。即指单个勘探工程中有用组分含量的最低要求。工业品位的确定与矿床特征、开采条件、矿石类型及其选冶加工技术性能有着密切的关系,并随着科学技术的进步和市场的需求而变化。
❷ (四)江西省于都-全南地区钨矿评价项目实物地质资料
江西省于都-全南地区钨矿评价项目是中国地质调查局下达的地质大调查工作项目,工作时间是2004~2007年。项目的任务是在于都-全南远景区开展钨资源预、普查评价工作,初步了解预查区内钨(多金属)矿资源远景,提出可供普查的矿化潜力较大地区;对已知矿化区作出初步评价,提交资源量,对有详查价值地段圈出可供详查区范围,实现钨矿的重大突破。
江西省于都-全南地区钨矿评价项目于2004年启动,项目实施以来,项目组运用新理论、新技术、新方法,通过全面分析研究本区优越的成矿条件,并择优勘查,发现了南坑山、陶珠坑、中坪、中洞等4处有大中型矿床资源潜力的钨矿区,以及一批有较大资源潜力及可供下一步工作的评价矿区(草坪嶂、龙王山北、寒洞、帽岭、园段等)。
1.区域地质背景
赣南地区大地构造位置从板块学说上位于欧亚大陆板块与滨西太平洋板块消减带的内侧华夏板块中,横跨武夷、罗霄两块体的交接带部位。于都-全南地区位于南岭构造-岩浆成矿带的东段,东临武夷山成矿带,西接诸广山构造 -岩浆成矿带,成矿条件十分优越。
(1)地层
区内地层发育基本齐全,除缺失志留系和个别时代的统、组外,直至第四系均有出露,前震旦系为其最老地层。全区地层明显分为基底(AnZ—O)、盖层(D—T)、断陷盆地沉积(K—N)3个构造层,以广泛出露早古生代基底岩系为特征。震旦系—奥陶系出露面积占地层总面积的60% 以上,为一套以变质砂岩、板岩为主的类复理石建造,间夹大透镜状结晶灰岩;泥盆系-石炭系以碳酸盐岩为主,间夹碎屑岩;白垩系—古近-新近系为杂色—红色湖盆沉积,散布于全区的断陷盆地内。其中广泛发育的基底砂、板岩是裂隙充填型、破碎蚀变岩型矿床的主要赋矿围岩,而寒武系上部的含钙层、以碳酸盐岩为主夹碎屑岩的泥盆系—二叠系,为接触交代型、充填-交代型矿床的形成提供了有利的围岩条件。
本区各时代地层中的含钨丰度,普遍高于地壳中钨的平均含量,是范围广阔的钨的高背景区,其中尤以震旦系、寒武系、泥盆系等层位的含钨丰度最高。
从地层岩性来说,本区地层以碎屑岩为主,化学岩类少,这就决定了区内钨矿以裂隙充填型矿床为主。从岩性结构来说,区内老地层以变质细砂岩、千枚岩及板岩为主,千枚岩及板岩具有细致、塑性和不透水的特点,其对矿化溶剂起到了屏蔽作用,也限制了矿液的扩散,使成矿物质在局部富集成矿,而千枚岩及板岩所夹的脆性细砂岩易受构造影响产生容矿裂隙,给矿床的形成提供了成矿空间。
(2)构造
本区处北西向与北东向深大断裂带交汇部位,构造变形强烈,褶皱断裂发育,构造景象复杂多样,最醒目的是:一系列深大断裂和被其切割的地块构成东西向、北北东向隆褶带与断陷带呈网格状分布,并由此决定了本区以东西向、北北东向构造为主,叠加北东向、北西向、近南北向构造的构造格架。
工作区总体构成以中部信丰白垩纪红层盆地为界,北部于都-赣县远景区以北北东向、南北向、东西向构造为主,南部定南 -全南远景区以北东、近东西向构造为主的格局。
东西向构造:为南岭纬向构造带的组成部分,主要由一系列挤压性断裂带和复式褶皱组成,伴有东西向分布的花岗岩带、变质岩带和断陷盆地等构成,具断续成带、近等距出现、南强北弱的特征。
北东与北北东向构造:在区内表现较为突出,并与岩浆活动及内生成矿关系极为密切。从东往西划分为3个规模巨大的构造岩浆岩带,即武夷山成矿带、于山成矿带、诸广山(赣江)成矿带,形成于燕山期,具有连续成带、等距出现、东强西弱的特点。
(3)岩浆岩
区内岩浆活动频繁而持久,岩浆活动方式主要为侵入,喷发溢流较少,多期多阶段活动特征明显,形成了大面积分布的岩浆岩体。主要岩浆活动时期为加里东期、海西期—印支期、燕山期。
加里东期岩浆出露范围不大,主要为中深成相二长岩、二长花岗岩,混合岩化强烈,但与内生成矿作用关系不明显。
海西期—印支期岩浆活动比较微弱,仅有少许中酸性岩株出露,主要与铅锌矿化有一定关系。
燕山期岩浆旋回是区内岩浆最为活跃的阶段,形成了大埠、铁山垅、黄埠、中寨等众多岩浆岩体。主要岩性为黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩、似斑状黑云母花岗岩、花岗斑岩,少数为二长花岗岩、花岗闪长岩。早期以中深成酸性岩浆侵入活动为主,间有少量基性岩浆侵入,晚期以中深成—浅成相酸性侵入岩为主,偶见超基性与碱性岩,是本区W、Sn多金属矿床的成矿母岩,并具有有利于钨、锡多金属成矿的特征。
2.实物地质资料的筛选
(1)中坪矿区ZK001钻孔
中坪矿区以破碎蚀变岩型钨多金属矿为主。
ZK001钻孔进尺320.00 m。主要揭露到3层矿化带,孔内可见中细粒斑状二云母花岗岩、基性岩脉、细粒含斑二云母花岗岩、弱绿泥石化中细粒含斑二云母花岗岩、硅化破碎带、绿帘石化中细粒含斑二云母花岗岩、硅化蚀变带、破碎带、硅化带、绿泥石化、绿帘石化中细粒斑状二云母花岗岩等。含矿层主要为硅化破碎带、硅化蚀变带和硅化带,均见黄铁矿及少量铅锌矿物,钨矿化较弱,初步判断因矿化不均匀所致。
(2)南坑山矿区ZK001钻孔
南坑山矿区为典型的外接触带石英脉型钨多金属矿床,地表为广布的含矿石英细线脉,向下归并变大,具明显的“五层楼”结构模式。
ZK001钻孔进尺550.00 m。共揭露大小脉体1364条,其中:石英脉1242条,长石脉38条,长英脉5条,云英岩脉1条。脉幅大于3 cm者60条,含钨脉17条,其他矿化脉(黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、萤石)136条,含矿脉(包括含钨脉)占总脉的11.2%。钨矿脉主要为含钨石英脉、含钨细脉带。孔内可见岩石有:变余细砂岩、板岩、破碎带、中粗粒二(黑)云花岗岩等。矿石矿物主要有黑钨矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、辉铋矿、方铅矿、萤石等。主要蚀变为弱(微弱)角岩化、局部弱绿泥石化及云英岩化,蚀变程度在弱以下。
3.相关资料
1)中坪矿区ZK001钻孔地质记录;
2)中坪ZK001钻孔质量验收报告书;
3)中坪化学分析送样单、检验报告;
4)中坪ZK001化学样采样本;
5)江西省龙南县中坪铜多金属矿区地形地质图;
6)龙南县九曲铜多金属矿区0号勘探线剖面图;
7)龙南县中坪铜多金属矿区ZK001柱状图;
8)南坑山矿区ZK001钻孔地质记录;
9)南坑山钻孔ZK001质量报告验收报告书;
10)南坑山化学分析送样单、检验报告;
11)南坑山ZK001化学样采样本;
12)江西省于都县南坑山矿区地形地质图;
13)于都具南坑山钨矿区0号勘探剖面图;
14)于都县南坑山矿区ZK001柱状图。
❸ 钨矿的勘探类型
根据我国钨矿床的来勘探源经验和矿山生产实践以及勘探与开采对比研究,1984年修改补充了1981年制定的《钨矿地质勘探规范(试行)》,将我国钨矿划分为4个勘探类型: 在石英脉型钨矿床(简称脉钨矿床)的矿体形态在垂直空间具有“五层楼”式的变化规律。这种垂直变化规律的认识,是60年代初广东冶金地质九三二队在勘探粤北梅子窝脉钨矿床时研究总结出来的,形象地称为“五层楼”:即①石英云母线(也叫线脉带)、②稀疏细脉带、③密集细脉带、④平行薄脉组、⑤单独大脉,即以带、组、脉为基本模式。在赣南、湘南等地的脉钨矿床的矿脉也存在这类似的垂直分带。这种“五层楼”式模式,对找矿、勘探和矿床开采具有实际指导意义。但应指出,有些脉钨矿床的矿脉因剥蚀和其他地质因素所致,不一定每个矿床都显现出“五层楼”式的垂直变化规律,有的仅具有三层、四层。
❹ 钨矿是什么
钨是属于有色金属,也是重要的战略金属。钨在自然界中不是以单质出现的,它只专存在于不同的化合物中,一属般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。
经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属,熔点极高,硬度很大。钨呈银白色,熔点高达3400度,是熔点最高的金属,密度为19.3克厘米3,是钢的2.5倍。
工业用途中,最重要的两种钨矿是黑钨矿 ((Fe,Mn)WO4),或者我们也称它为钨铁矿-黑钨矿和白钨矿 (CaWO4),这也是两种用来开采钨的最常用的两种矿物。
碳化钨主要用于生产硬质合金,广泛用于金属切削加工工具、矿山及地质钻头镶片、拉伸冲压摸具、耐磨耐腐零件等。含钨很高的合金,用于飞机和航天技术。
❺ 如何辨别山里有没有钨矿
您要学习《地质找矿》这门学问。
这门学问比较复杂的,
首先您要学会怎样辨认不同时期的地质构造,
辨认矿石,
取回有代表性的矿石标本
学会分析矿石的品位,
研究是否具有开采价值,
经济效益如何。
总之,相当复杂的。
❻ (五)江西省诸广山-万洋山钨多金属矿评价项目实物地质资料
江西省诸广山-万洋山钨多金属矿评价项目属中国地质调查局的大调查项目,工作单位为江西省地质调查研究院。
江西省诸广山-万洋山钨多金属矿评价项目开始于2002年,项目工作人员坚持面上区域展开、点上重点突破,面中求点、以点带面的工作思路,科学地运用了地、物、化、遥等多种工作方法和技术手段,取得了较好的找矿效果。
1.区域地质背景
(1)崇义县牛角窝矿区
位于江西省崇义县城133°14 km 处,地处天门山岩体南侧外接触带,与老庵里矿区相邻。
矿区地层简单,为震旦系、寒武系和第四系。其中寒武系和震旦系,约占矿区面积的70%,为一套韵律清楚的碎屑岩建造,岩层遭受了加里东期强烈褶皱变形,构成紧密线形、向西倒转的复式向斜。第四系全新统沿山坡或山沟零星分布。
天门山岩体位于矿区的北部,为一复式岩体,与寒武系浅变质岩呈侵入接触,接触面较平直,西陡东缓,岩体分3期侵入,由早至晚,岩性分别为中细粒斑状黑云母花岗岩、细粒斑状黑云母花岗岩、花岗斑岩。
矿区由1∶5万水系沉积物测量圈定W、Sn综合异常后,经异常查证与矿点踏勘检查、矿区评价,已发现破碎带-石英脉复合型钨锡铅锌铜银矿、石英细脉带型钨锡矿、云英岩型钨锡矿“三位一体”矿(化)体。
该矿区大调查投入工作量1∶1 万地质测量16km2、槽探超6100m3、钻探3070.48m。主要对V3矿带形成了相对系统的控制(南部石英细脉带型20世纪60年代施工过少量钻探、坑探和槽探,2004年部资补费项目也针对其投入部分工作量)。已发现破碎带-石英脉型矿带12条,石英细脉带矿带4条。
针对北部破碎带-石英脉复合型的V3、V7 主矿带,施工6 个钻孔,均见厚大富矿体,取得了较大成果。
ZK3901 钻孔,揭露 V3 矿体厚 5.15m,含量:WO30.663%,Sn 0.600%,Pb 3.314%,Zn 1.931%,Cu 1.242%,Ag 201.38 g/t。
ZK3902 钻孔,揭露 V3 矿体厚 2.95m,含量:WO30.082%,Sn 0.458%,Pb 6.146%,Zn 2.481%,Cu 1.940%,Ag 161.43g/t。揭露 V4 -1 矿体厚1.29m,含量:WO30.025%,Sn 0.127%,Pb 1.066%,Zn 1.984%,Cu 0.259%,Ag 14.67g/t。
ZK4701 钻孔,揭露 V7 矿带厚 3.00m,矿体厚 0.63m,含量:WO30.844%,Sn 0.016%,Pb 0.104%,Zn 0.235%,Cu 0.033%,Ag 3.00 g/t。
2006年针对V3矿带施工两个深部钻孔,如期揭露矿带。
ZK3903钻孔,揭露V3矿体,水平厚1.28m。含量:WO30.031%,Sn 0.007%。
ZK2304钻孔,揭露V3矿体,水平厚1.39m。含量:WO30.030%,Sn 0.016%。
针对南侧石英细脉带,施工的PD16-1钻孔和ZK1601钻孔,揭露到Ⅱ矿带矿体。
PD16-1钻孔,揭露到Ⅱ矿带厚大矿体,矿体厚14.33m。含量:WO30.310%,Sn 0.295%,Pb 0.058%,Zn 1.259%,Cu 0.369%,Ag 21.97 g/t。
ZK1601钻孔,揭露到Ⅱ矿带中的3 支矿体。含量:WO30.024%,Sn 1.800%,Pb 0.005%,Zn 0.230%,Cu 0.005%,Ag<1 g/t。
矿区已发现破碎带-石英脉型矿带12条,石英细脉带矿带4条,深部已出现有云英岩型矿体,有大型钨锡多金属矿床找矿突破的潜力。
(2)大余县金银庵矿区
位于江西省大余县城49°24 km处,地处红桃岭成矿岩体南端,与樟斗钨矿相邻。
矿区地层简单,区内大部分由寒武系和震旦系占据,约占矿区面积的90%。此外,尚有少部分第四系零星分布。
下垅-墨烟山复式背斜的轴部正通过矿区中部,为一同斜复背斜褶皱,其轴部南自桥孜坑附近,向北经下垅、墨烟山一带至崇义扬眉寺,轴向南端约为30°,至下垅近于正北,红桃岭以北轴向则转为350°。轴部主要由寒武系组成,岩性为石英质砂岩夹薄层状板岩,局部出露震旦系。两翼地层为震旦系和寒武系,西侧地层倒转,两翼地层走向北东30°,倾向南东,倾角50°~80°。
矿区出露3处岩突,桥孜坑、牛岭和中牛岭属红桃岭岩株的一部分,同位素年龄为142.5Ma(引自下垅钨矿地质勘探报告),出露面积小,出露标高250~330m,呈北北东向排列,剥蚀程度低,成分为中细粒斑状黑云母花岗岩。
矿区2002年1∶5万水系沉积物测量圈定异常,后经矿点检查,发现数组内带型含钨石英脉,综合分析认为找矿潜力大。
2003年,江西地调院赣南地质调查大队取得牛岭钨矿采矿权后,对金银庵矿区的牛岭区段,施工一批槽探、钻探等工作量,已查明7个脉组,112条石英脉(其中工业矿脉18条),全区平均含量WO31.274%、Sn 0.526%。
含矿石英脉分布范围大,侧列特征强。北东方向的上牛岭、大垄区段,南端的雷屋区段,均有较好的矿化信息。
北端的大垄区段2005年地表发现3 组石英脉组,共见含钨石英脉12 条,脉幅2~15cm,最宽60cm,WO30.024%~0.576%,有待进一步探索。
2006年对牛岭区段的边部继续探索,施工两个钻孔,均揭露到工业脉组,使该脉组走向延长达450m,并进一步摸清其变化规律。ZK01终孔深度313.44m,揭露矿脉15条,脉幅 3~20cm,钨含量 0.01%~30.5%,锡含量 0.01%~7.66%。ZK02 终孔深度300.10m,揭露矿脉13 条,脉幅5~21cm,含量稍低。两孔施工后使Ⅲ号脉组走向延长450 m。
南端的雷屋区段,经2006年地表工作发现新的一组石英脉,延长300m,带宽40m,大于1 cm石英脉约30条,走向东西,产状347°~356°∠69°~85°,有民采。2007年施工探索孔ZK4701,终孔孔深420.20m,见矿良好,揭露5cm以上含钨石英脉16 条,其中331.17~338.65m 为一含钨石英脉带,假厚达 7m,内含 5 条石英脉,脉幅分别为:105cm、45cm、19cm、20cm、16cm,钨含量分别为:1.300%、0.024%、0.007%、0.016%、0.029%,初步分析该脉带为破碎带-石英脉复合型。
2.实物地质资料的筛选
(1)金银庵矿区ZK01钻孔
ZK01钻孔,终孔进尺313.44 m。ZK01所揭露地层为上侏罗统,岩性为变质长石石英细砂岩夹少量变质粉砂岩。局部岩石破碎,未见较大断层。见一花岗岩支脉,同时揭露花岗岩体,岩性为中细粒含斑黑云母花岗岩。揭露矿脉15 条,4 cm以上含矿石英脉6 条,其中10 cm以上3条,最大的一条真厚26 cm。钨品位0.01%~30.50%,锡品位0.01%~7.66%。包括富黑钨矿石英脉2条,含锡石黄铜矿石英脉3条,含黄铜石英脉5条,含黑钨矿黄铜矿石英脉1条,富黑钨矿含黄铜矿萤石脉1条,含黄铜矿萤石石英脉1条,其中还见含黄铜矿云英岩数层。主要矿化蚀变有:角岩化、碳酸盐化、云英岩化。
(2)牛角窝矿区ZK3903钻孔
ZK3903钻孔,终孔进尺700.70 m。揭露地层主要为上寒武系牛河组,岩性为变质石英系砂岩、变质粉砂岩、板岩。见多层破碎带,揭露花岗岩体的岩性为细粒斑状黑云母花岗岩,矿化带主要有黄铁矿破碎带、弱黄铜矿化破碎带、弱铜铅锌矿化破碎带、弱铜矿化云英岩化花岗岩、弱铜铅锌矿化绿泥石岩化花岗岩、弱铜铅锌矿化石英细脉带、黑钨矿化石英细脉带、弱铜锌矿化绿泥石岩化花岗岩带等。孔内主要矿化蚀变有:绿泥石化、云英岩化、硅化。
3.相关资料
1)金银庵ZK01钻孔地质记录;
2)金银庵ZK01钻孔验收报告书;
3)金银庵钨锡矿区30号勘探线剖面图;
4)江西省大余县金银庵矿区实际材料图;
5)金银庵钨锡矿区ZK01柱状图;
6)牛角窝ZK3903钻孔地质记录;
7)牛角窝矿区检验报告;
8)牛角窝钨锡多金属矿区47号、39号线剖面图;
9)崇义牛角窝钨锡多金属矿区实际材料图;
10)牛角窝矿区ZK3903柱状图。
❼ 区域及矿区地质概况
邢家山钼钨矿床,大地构造位置位于华北地台东南缘之胶北隆起区北部,处于胶东栖霞—蓬莱—福山金及多金属成矿区东部(见图2-7)。区域地层主要出露古元古代粉子山群,新元古代蓬莱群,中生代莱阳群、青山群,及新生代第四系。其中,粉子山群为一套碎屑岩及碳酸盐岩沉积建造,主要岩性为各类变粒岩、片岩、大理岩及透闪岩等,该地层从下部到上部依次赋存有杜家崖(中型)金矿、邢家山(大型)钼钨矿、王家庄(中型)铜矿和隆口(小型)金矿等矿床。区域侵入岩主要为中生代燕山期幸福山岩体和王家庄岩体及各类脉岩,其中幸福山岩体斑状中细粒含黑云二长花岗岩呈岩株状小面积出露,与成矿直接相关。区域褶皱、断裂构造均较发育,其中倒转向斜分布区是成矿有利部位。区域性的近东西向吴阳泉断裂带延深大、活动时间长,其次级北东向断裂为重要控矿断裂,层间裂隙为储矿构造。
邢家山钼钨矿床产于幸福山岩体内部及其与粉子山群的内外接触带中。赋矿地层主要为古元古代粉子山群张格庄组二段和三段大理岩、透闪岩夹变粒岩。矿区内发育燕山期花岗岩及各类脉岩,主要包括幸福山斑状中细粒含黑云二长花岗岩、王家庄石英闪长玢岩、煌斑岩、石英闪长玢岩及少量伟晶岩等。矿区内褶皱、断裂构造均较发育,近东西向的巨屯—上夼复背斜是矿区的主体骨架构造,褶皱枢纽波状起伏,脊部宽敞,小型皱曲较多,总体平缓,局部变陡,其中的蟹子顶向斜、上夼—蟹子顶断裂是主要控矿构造。矿区断裂大致可以分为北东东向、北东向、北西向三组,北东东向为层间断裂或小角度切层断裂,与成矿关系密切;北东向和北西向断裂多为切层断裂,破坏矿体(图4-7)。
图4-7 邢家山钼钨矿区地质简图
(据丁正江等,2012,有修改)
1—第四系;2—古元古代粉子山群巨屯组石英透闪透辉岩、透闪石英岩;3—张格庄组三段青灰色薄层大理岩;4—张格庄组三段厚层白云石大理岩;5—张格庄组三段薄层白云石大理岩、透闪大理岩夹透闪片岩;6—张格庄组二段透闪岩夹黑云片岩、黑云变粒岩和大理岩;7—矽卡岩;8—王家庄岩体石英闪长玢岩;9—幸福山岩体斑状中细粒含黑云二长花岗岩;10—煌斑岩;11—地表矿体露头、编号及矿种;12—断裂破碎带、断层;13—背斜;14—倒转向斜
❽ 钨矿的介绍
钨矿是指通过有关地质作用加以富集形成的钨矿床。2016年1月,江西浮梁县朱溪钨矿查明333+334类三氧化钨(WO3)资源量 286万吨,再次刷新了钨矿储量的世界记录,成为新的世界最大钨矿。
❾ 钨矿脉“五层楼”的结构与构造
矿床几何勘查模型是当代成矿构造学研究的前沿课题,也是成矿构造预测的主要难点。作为描述脉状钨矿发育的“五层楼模式”,一直在此类矿床的找矿勘探中发挥着重要的作用。过去,虽然对“五层楼模式”的几何结构及脉的构式进行过详细的总结(柳志青,1980;古菊云,1984;杨明桂等,1998,2009;彭恩生等,1994),但对“五层楼模式”结构及矿脉构式的成因,以及矿脉构式与“五层楼模式”结构的对应关系,却一直未予重视。有鉴于此,本章通过对粤北梅子窝、石人嶂钨矿脉“五层楼模式”的构造解析,认为“五层楼”模式中矿脉的扩展主要为液压致裂所致,深部、中部、侧部、顶部矿脉的构式存在着明显的差异,其构式可能与矿脉的扩展速率有关,而液压与围压之间差值的大小,则是决定矿脉是否扩展以及扩展速率的关键。
一、“五层楼”模式的几何结构
石人嶂-梅子窝地区与燕山期花岗岩、花岗闪长岩有关的高角度脉状钨矿脉,其空间几何形态被矿床学家高度地概括为“五层楼模式”。其独特的树形分叉结构及空间分层结构与常见的产于韧性、脆-韧性剪切带中的脉状矿床(主要是指脉状金矿)的几何构型具有明显的差别,而要窥见它的独特性,并继而探讨其形成机制,就需要从三维空间上掌握其几何结构特征。高角度树形分叉结构的“五层楼模式”主要是指单个矿脉的几何结构,但实际上脉状钨矿往往是由相互平行(有时主要在剖面上呈雁列分布)、相对集中的一组矿脉(简称脉组)或几组矿脉(简称脉群)组成的复杂的矿体群(图7-7)。
1.平面结构
平面上,“五层楼模式”中尖脉带、大脉带、薄脉带、细脉带及线脉带的平面结构具有明显的差异,愈往上,脉的构式愈趋复杂。从尖脉带、大脉带的单脉,到薄脉带的简单分支复脉,再到细脉带与线脉带的复杂分支复脉,表现为,越往上,脉带(主脉或其支脉及其所夹围岩的宽度之和)越宽,支脉也越多,而脉幅却越来越小;而一般剪切带中发育的脉状矿体的分支很不发育,且在不同标高上的形态具有一致性,为长扁透镜形。一般认为,矿脉在大脉带的脉幅,等于上部薄脉带的脉幅之和,也等于细脉带或线脉带的脉幅之和(彭恩生等,1994)。
2.纵剖面结构
纵部面上,脉状钨矿呈近于对称的正扇形,具“五层楼”分带(图7-6),其与一般脉状矿体出现的椭圆形具有很大的差异。大脉带位于正扇形的中央,呈封闭的冠状,为主矿体;薄脉带位于大脉带的上方,向两侧收敛,为次矿体;细脉带位于薄脉带的上方,向两侧收敛,一般不具工业价值;线脉带位于“五层楼”模式的最上部,亦呈冠状向两侧收敛,一般无工业价值;尖脉带位于大脉带正下侧,向下收敛呈楔形,为次矿体。
图7-6 梅子窝钨矿床矿脉的纵剖面图(据汪劲草等,2008)
3.横剖面结构
横剖面上,脉状钨矿呈树形分叉结构,具“五层楼”分带(图7-7),其与一般脉状矿体呈现的长扁透镜体具有很大的差别。大脉带犹如树干,尖脉带犹如自然尖灭的单一树根,薄脉带犹如主树枝,细脉带犹如次树枝,线脉带犹如次树枝尾端的细小纤枝。
图7-7 梅子窝钨矿床脉群的横剖面图( 据汪劲草等,2008; 引自接替资源勘查项目立项书)γδ15—印支期花岗闪长岩
图7-8 梅子窝钨矿联合中段平面地质图( 汪劲草等,2008,据矿山中段平面图资料整编)
二、矿脉的主要结构构造特征
实际上,自然界中的矿脉大多数并不是一个整体,而是由一系列更小的类透镜状矿体,通过雁行状排列或断续状排列构成的。组成矿脉的次一级类透镜状脉体称为单脉,或称为1个成矿构造单元(汪劲草等,2006)。1条矿脉住住是由几个、甚至几十个单脉在空间依一定的规律排列而成的。
1.矿脉的分支复合
矿脉的分支复合在脉状钨矿中十分普遍。在“五层楼模式”各带中,皆存在矿脉的分支复合现象(图7-8),综合起来,大脉带、尖脉带、薄脉带主要表现为单脉内的分支复合,而细脉带与线脉带主要表现为复脉间的分支复合。
1)单脉中的分支复合。梅子窝、石人嶂钨矿的大脉带与薄脉带中,常见石英钨矿脉分成大致厚度相等的两支,分支处两支脉的厚度之和(d1+d2)等于分支前单脉的厚度(d),而且,分支后两支脉的厚度不变,分支处的分支角(相连支脉间的锐夹角)一般小于20°,分支后两支脉基本上是平行延伸,一般延伸几米至几十米后,两支脉又复合在一起,复合后的单脉厚度与分支前的原脉厚度基本一致,两分支脉围限的围岩呈长扁透镜体,其与围岩完全分离(图7-9A、9C,图7-10A)。单脉的分支复合主要发育于大脉带与薄脉带中,并一般分布于单脉的近中部,为单脉早期扩张的产物。
2)复脉间的分支复合。梅子窝、石人嶂钨矿的细脉带与线脉带中,常见不同单脉的分支与另一单脉的分支的复合,从而组成网络状复脉带(图7-9B,图7-10B)。单脉分支后,支脉厚度逐渐变小,且支脉间的距离会渐行渐远,支脉间的锐夹角一般大于20°。源于不同单脉的两支脉复合后,同样遵循复合前后脉的宽幅不变,但复合后将会逐渐变小,并可能产生新的分支。复脉间的分支复合发育于“五层楼模式”上部的细脉带与线脉带,表明其扩展时的环境(主要是液压与围压)与下面的薄脉带、大脉带具有明显的差别。
图7-9 石人嶂矿区矿脉(黑色充填)的分支复合现象
图7-10 梅子窝矿区矿脉(黑色充填)的分支复合现象A—680中段V2矿脉的分支复合(据中段平面图整理);B—884中段V40复矿脉(顶板素描);C—720中段V16矿脉的单侧分叉尖灭(顶板素描);D—760中段V6矿脉的“桥”构造(顶板素描)
2.矿脉的侧羽分支
侧羽分支在脉状钨矿中不是很常见。它可分为单边侧羽分支与双边侧羽分支(7-9D)。单边侧羽分支是指脉的一侧发育羽列脉,而双边侧羽分支则是指脉的两侧皆发育羽列脉。羽列脉的存在表明矿脉在形成时伴随有一定的剪切作用。羽列支脉与主脉的锐夹角一般小于60°,锐夹角指向本盘运动的方向。在梅子窝、石人嶂钨矿中,侧羽分支只在大脉带中可以见及,长度介于0.5~2m,表明此带中矿脉形成时受到过一定的剪应力作用。
3.矿脉的尾端分支
梅子窝、石人嶂钨矿中矿脉的尾端尖灭有3种型式:①矿脉的脉幅逐渐变小而尖灭;②矿脉呈单侧分叉尖灭(图7-10C);③矿脉呈双侧分叉尖灭(图7-9E)。矿脉分叉而不能复合,表明矿脉的扩展已临近尾端。对于梅子窝、石人嶂钨矿中的矿脉,其尾端分叉多发育于脉的两端及顶部,而在深部不分叉,可能主要为自然尖灭,即属第一种类型。从钨矿脉的“五层楼模式”可看出,矿体上部的分叉尖灭比中部两端的分叉尖灭要明显得多。其中,多级分叉尖灭是“五层楼模式”中矿脉向上尖灭的主要构式。
4.单脉的雁列排布
组成矿脉的单脉有时呈雁行状,雁行排列表现为透镜状单脉呈左行或右行(图7-9F)。在“五层楼模式”中,大脉带、薄脉带矿脉中单脉的雁行排布比较常见,而其他的则不发育。有时,钨矿床中矿脉与矿脉之间,或脉组与脉组之间,脉群与脉群之间具有一定的雁列性,但主要表现在横剖面上。脉状钨矿中矿脉雁列的发育程度,远不及通常情况下韧性、脆-韧性剪切带中脉状矿体的发育。
5.矿脉的中石构造
矿脉所包裹的未发生明显位移的围岩块体,称为中石构造。脉状钨矿中的中石构造有两种:一种具定向性,呈长扁透镜状,其外缘为弧形的围岩块体,块体相对较大,为矿脉中石英-硫化物包绕;另一种是具可拼性,呈角砾状,其外缘棱角分明的围岩块体,块体相对较小,为矿脉中石英-硫化物胶结。前者主要发育于大脉带、薄脉带中,而后者多见于细脉带中。“五层楼”模式中矿脉的中石构造的发育程度,远比通常情况下韧性、脆-韧性剪切带中脉状矿体的发育。
6.矿脉中的“桥”构造
“桥”构造是脉状矿床中单脉之间的叠接带,可分为张性桥与压性桥(宋鸿林,1996;汪劲草等,2006)。桥构造在剪切带脉状矿体中比较常见,但在“五层楼”模式中则不发育,只是在大脉带与薄脉带中偶可见及。桥构造是剪切带中单脉与单脉之间扩展连通的主要型式,也是非共轴剪切作用的标志(图7-10D)。
7.矿脉的韵律结构
矿脉的韵律结构是脉状矿床常见的特征,表现为,随着破裂周期性的扩展,成矿热液会产生周期性的结晶,并沉淀于破裂壁的两侧,形成条带状或条纹状构造,韵律条带越多,则单位时间内矿脉扩展的频率越高。对于脉状钨矿床,脉的韵律可能代表了含矿岩浆涌动的频率(易顺华等,1994)。同一条矿脉,不同部位钨品位的不同及矿物成分的差异,与每次脉动热液的组分密切有关。
总之,比较而言,“五层楼模式”中,矿脉中比较发育的构式有:矿脉的分支复合、矿脉的尾端分支及矿脉中的中石构造;而非共轴剪切带中比较发育的构式有:单脉的雁列排布、矿脉的侧羽分支、矿脉中的“桥”构造。以上表明:具“五层楼”模式的钨矿脉与非共轴剪切带中的矿脉虽同为脉状矿体,成因上也具有相似性,但由于其形成机制各具有特殊性,而致两者矿脉的构式与几何结构具有明显的差别。
三、“五层楼”模式的分形结构
应用分形几何理论(Cowieetal,1996)计算了梅子窝钨矿4个中段(图7-8)矿脉分布的分维值,在标定尺度范围内,该矿区4个中段的矿脉分布具有很好的统计自相似性,4个中段矿脉分布的分维值介于1.05~1.12之间,平均值D=1.10,且随着深度的增加,分维值逐渐减小(图7-11)。
孙凡臣等(1991)曾对我国不同地区的断裂系分形特征进行过总结,认为随着D值的减小,断裂的结构呈现简单化,其连通性和连续性也逐渐增强。钨矿脉的“五层楼模式”中,从线脉带到大脉带,随着深度的增加,矿脉的连通性逐渐增强。梅子窝钨矿4个中段矿脉分布的分维D值的变化与矿脉的地质特征相吻合。
梅子窝钨矿矿脉分布的分维值与桂林地区石炭系低应变灰岩中方解石脉分布的分维D值(1.054)和河北平原地裂缝的分维D值(1.1472)相当,表明它们具有相似的成因机制,主要因素可能包括:①破裂皆为张破裂,破裂结构相对简单;②破裂发育于低应变区,主要破裂机制为液压致裂;③矿脉发育时间相对较短,尚处于断裂发育的早期阶段。
图7-11 梅子窝钨矿680~805中段矿脉分维值的线性拟合图
四、“五层楼”模式的成因机制
基于上述“五层楼模式”的几何结构及其矿脉的主要构式,并结合液压致裂理论(W.J.Phillips,1972)与地震泵吸理论(R.H.Sibson,1975),此处对粤北脉状钨矿的“五层楼”模式进行探讨。
1.岩浆脉动侵位与地震脉动释放应力
梅子窝、石人嶂脉状钨矿除了具有上述地质特征外,还具有下列重要特性:矿脉几乎皆为高角度(>60°);与燕山期花岗岩、花岗闪长岩具有密切的成因联系,可产于隐伏岩体顶部的外接触带(主要是寒武系或前寒武系),内接触带或接触带上;矿脉并不顺早期层理及褶皱层滑面、断层等软弱面发育,控制脉组或脉群的构造带并非断裂带或剪切带,除岩石中张破裂为矿脉愈合外,矿脉围岩并无明显的同构造期永久变形。
由此认为,控制脉组或脉群的构造带与同构造期岩浆动力脉动侵位密切有关,当岩浆主动侵位时,岩体四周附近或顶部会产生应力集中带,并通过地震波周期性释放,形成高角度的系列初始张破裂。由于岩浆侵位具有方向性,其产生的应力集中带也具有方向性,通过地震波释放后形成的初始张破裂也具有方向性,由于地震波释放应力具有一定的等距性,因此,形成的初始张破裂也具有一定的等距性。因此,用地震脉动释放应力机制可以很好地解释:①钨矿脉与岩体具有密切的时空联系;②矿脉呈脉组或脉群定向分布,除岩石局部产生张破裂外,并无同期永久变形;③含矿流体的周期性活动(岩浆涌动频率)与矿脉的周期性扩展相一致(易顺华等,1994)。
2.地震泵吸作用与液压致裂作用
地震泵吸理论能够很好地解释地壳深部流体沿高渗透带发生大规模流动的机制(Sibson,1989;汪劲草等,2003)。而大规模流体聚集形成的异常高压只要满足Pf≥σ3+T条件,即流体压力(Pf)大于或等于最小主应力(σ3)与岩石的抗张强度(T)之和时,液压致裂作用就会发生(Phillips,1972;Sibson,1989;Fyfe,1986,1987;Cox,1995)。地震破裂带中初始破裂形成后,构造带中初始破裂会形成瞬时真空,而此时下面则是高压含矿岩浆流体,两者巨大的压力降会“虹吸”深部的承压流体经微破裂被抽吸到初始破裂中,即产生所谓的地震泵吸作用,并导致初始破裂中流体压力升高,当流体压力满足围岩的破裂条件时,初始破裂开始扩容,即产生液压致裂作用,同时流体因温、压降低而有部分矿物结晶,而且新的扩容使流体压力随即降低,于是深部承压流体又得以重新开始上述过程(汪劲草等,2001)。如此循环往复、周而复始的地震泵吸、液压致裂及裂开-愈合,从而形成规模宏大的脉状钨矿体。
3.脉的扩展速率与扩展规律
对于“五层楼模式”,矿脉扩展最早起始于大脉带的中心,此中心发育初始破裂。由于初始破裂是高角度的,破裂会分别向上、下、左、右等方向同时扩展,但因受各个方向围压大小的影响,即液压与围压差值大小的影响,各个方向脉的扩展速率差别较大,总的扩展规律是,以初始破裂为标志(大脉带中心),矿脉标高越高,围压越小,扩展速率也越大,矿脉总的扩展时间也越短,相应的脉幅也越小;而以初始破裂为标志(大脉带中心),矿脉标高越低,围压越大,扩展速率也越小,矿脉总的扩展时间也越短,相应的脉幅也越小。钨矿脉的上部扩展速率明显大于下部的扩展速率,因此,脉状钨矿主要呈树形向上扩展,且脉的规模大小主要取决于大脉带扩展时间的长短,亦即大脉带的脉幅,一般脉幅越大,矿脉延深、规模也越大。
五、小结
控制钨矿脉在“长大”过程中的地震泵吸、液压致裂、裂开-愈合机制,不是一般剪切带中由构造剪切动力脉动来驱动的,而是通过岩浆的周期性涌动来控制的。一般剪切带中脉状矿体是通过桥构造连通、并沿剪切方向扩展来扩大规模的,而“五层楼模式”中钨矿脉则是通过围岩的“围压降”,并向上快速扩展分“层”来扩大规模的。一般剪切带中矿脉的扩展速率小,扩展可控制程度高,矿脉结构、构式相对简单一些;而“五层楼”模式中矿脉的扩展速率大,扩展可控制程度相对低,矿脉结构、构式相对复杂一些。
钨矿“五层楼模式”的树形分叉及分层结构,一是源于各处矿脉扩展速率的差异,二是因为扩展时间的差异。越近地表,围压越小,液压(流体压力)与围压(围岩压力)之差就越大,流体就能在短时间内致裂岩石,形成多个破裂中心,并造成单脉的树形分支,表明“五层楼”模式中成矿流体压力比剪切带中流体压力大得多,其成矿作用具有岩浆成矿的特征。
根据“五层楼模式”预测矿体,关键是要确定大脉带的规模,因为大脉带既是扩展的中心,也是扩展时间最长、最早的“一层楼”,其脉幅也最大。一般而言,大脉带中的矿脉越厚,则矿脉的延深延长也越大,反之,则延长延深就越小;其他“四层楼”的规模越大,则大脉带相应也越发育,大脉的延深延长也就越大。同样道理,同一层楼的脉幅在横向上和纵向上稳定,变化幅度不大,则预示矿脉往深部仍有很大延伸,深部找矿潜力较大。
❿ 赣南钨矿“五层楼+地下室”成矿与评价模型
赣南是我国乃至于世界上石英脉型黑钨矿最密集产出的地区之一,已经探明钨储量150万t左右##,比国外金属钨储量的总和(82万t,钟汉等,1987)还要多得多。因此,作为石英脉型黑钨矿的成矿中心,赣南钨矿的成因研究始终是全球矿床学家的研究热点(莫柱孙,1987;吴永乐等,1987;康永孚等,1991)。
随着以往探明钨储量的消耗,赣南地区新一轮的找矿高潮风起云涌(许建祥等,2007;王登红等,2007;刘善宝等,2007),在不足4万平方千米的范围内有几百个矿权,集中在崇义-大余-上犹、赣县-于都、龙南-全南-定南和会昌-安远-寻乌4个钨多金属矿远景区,矿种包括钨、锡、铜、铅、锌、铌、钽、贵多金属及非金属等。经过近5年来的努力,在赣南地区不但新增了一批矿产地,而且在成矿理论和找矿技术上将“五层楼”模式发展为“五层楼+地下室”。
一、资源概况
据统计,全国有21个省分布有钨矿探明储量,共探明钨储量655.65万t;而赣南探明储量142.09万t,占21.7%,其中黑钨矿储量121.55万t,为全国各地区之最,但多年只采不探的结果,赣南钨矿目前可利用资源已近枯竭。在已探明的资源储量中,石英脉型和矽卡岩型占绝对优势(表8-1),斑岩型和其他类型的钨矿在赣南较为次要。因此,加强赣南钨矿的地质找矿工作,在开展老矿山的“探边摸底”工作、补充资源量的同时,发现新的矿床类型,开拓新的找矿思路,已经迫在眉睫。
二、新类型-八仙脑式破碎带石英脉型钨矿
赣南地区自1952年勘探西华山钨矿开始,先后对大吉山、岿美山、盘古山、画眉坳、黄沙、洪水寨、荡坪、漂塘、宝山、九龙脑、龟子背、下垅、樟斗、黄婆地、焦里等一大批钨矿床进行了地质勘探或详查,累计完成详查以上级别钨矿床39处,发现大型钨矿床8处,中型钨矿床18处(表8-1,图8-1),小型及矿点429处。
表8-1 江西南部钨矿床基本情况一览表
注:1.数据统计至2003年;2.探明资源储量中白钨矿储量为20.54万t,保有资源储量中白钨矿储量17.24万t。
这些矿床在成因上主要属于石英脉型和矽卡岩型,另外还有云英岩型、斑岩型(岩体型)和砂矿型。石英脉型包括外接触带石英脉型、内接触带石英脉型,如盘古山、漂塘和西华山等;岩体型包括花岗岩型、伟晶岩型和斑岩型等,如大吉山、塘漂孜等;隐爆角砾岩型,如大窝里;云英岩型包括岩体云英岩蚀变带、石英脉旁云英岩带,如洪水寨和九龙脑;矽卡岩型如焦里和宝山;砂矿型如杨眉寺。以往对破碎带蚀变岩型鲜见报道,近年来探明的八仙脑钨矿弥补了这一空白,也开拓了地质找矿的新思路。上述矿床类型以石英脉型分布最广,储量最大,岩体型、矽卡岩型矿床规模大,破碎蚀变岩型和石英脉-云英岩型今后找矿潜力最大,它们既可分别独立产出,又可相伴共存;形成“多位一体”的复合矿床,如黄沙钨矿。
八仙脑钨矿位于天门山-红桃岭矿田西南部、天门山成矿岩体向南隐伏的接触带上;又处于西华山-漂塘-茅坪3个大型矿床连线的漂塘与茅坪中间,4者以10km近等距分布。目前在矿区中部寒武系与天门山岩体之间2km范围内,已发现破碎蚀变岩型钨锡多金属矿(化)体10条,石英脉型钨锡矿(化)体4条,云英岩型钨锡多金属矿(化)体1处(图4-15,图4-16)。
图8-1 赣南大中型钨矿分布图
破碎带蚀变岩型钨锡矿化呈EW向群组产于天门山岩体与岩体南侧2km范围内寒武系浅变质碎屑岩中,全赋存于EW向断裂带内,与围岩界线清楚,断裂控制明显。已控制矿带走向长0.5~4km,宽0.5~3.2m,倾向S,倾角中等—陡。地表主要为褐铁矿化构造角砾岩,少量硅化碎裂岩和石英脉。硅化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变较强,铁锰质含量较高,局部可见铅锌铜矿化。V3和V7脉在地表局部地段有较好矿化,可作为矿化标志带。据民窿调查,浅部往往变成钨锡铜铅锌矿体,有浅部工程揭露的6条矿带均发现高品位工业矿体(表8-2)。
V1号矿脉:发育于天门山岩体内接触带中,地表地质点控制矿带长500m,浅部二个民窿控制矿体长260m;宽0.5~1.6m,平均0.74m。品位:Sn0.639%、Pb4.095%、Zn3.782%、Cu3.657%、Ag208.3g/t,WO3含量偏低;
V2号矿脉:地表两条槽探和地质点控制矿带长700m,浅部两个民窿控制矿体长320m,宽0.3~1.7m(平均0.57m)。矿化主要发育于碎裂石英脉中,平均品位:WO30.68%、Sn0.553%、Pb3.574%、Zn1.827%、Cu2.003%、Ag253.9g/t;
表8-2 八仙脑矿区破碎蚀变岩型钨锡多金属矿带矿化情况
V3号矿脉:地表3条槽探控制矿带长约4km,浅部5个民窿控制矿体长约2.1km,宽0.43~2.2m(平均1.49m)。矿化主要发育于碎裂石英脉中,呈团块状或沿裂隙分布;挤压破碎带主要为浸染状、细网脉状黄铁矿、铜铅锌矿化,锡石和黑钨矿少见。平均品位:WO30.343%、Sn0.348%、Pb3.983%、Zn2.928、Cu1.694%、Agl62.6g/t;
V6号矿脉:矿化带长1.5km,浅部工程揭露矿体宽0.3m,WO30.06%、Sn0.208%、Pb4.60%、Zn10.6%、Cu2.55%、Ag290.0g/t;
V7号矿脉:矿化带长3.2km,浅部工程揭露矿体宽0.9m,品位:WO30.04%、Sn0.288%、Pb10.82%、Zn7.45%、Cu5.18%、Ag950.0g/t。该矿化带紧挨石英脉型IV号矿带,地表有多处宽1m余的露头;并有较强的钨锡多金属矿化,随着工程加密,将有不亚于V3矿带的见矿前景。
上述勘查成果表明,八仙脑矿区具有“破碎蚀变岩型”钨锡铜铅锌银矿新类型的较大突破潜力,兼有石英脉带-云英岩型钨锡矿突破前景,预计规模钨10万t,锡10万t,铅锌100万t,铜30万t,银2000t。地质找矿工作仍在进行,预期资源量还将扩大。
三、找矿模型的发展———“五层楼+地下室”
赣南粤北脉钨矿床的“五层搂”模式,闻名天下。1966年,以国家科委在江西省大余县召开的钨矿地质现场会为标志(木梓园),我国地质学家总结形成了脉钨矿床“五层楼”模式,开创了模式找钨的先河,为隐伏矿的寻找提供了理论支持,使赣南钨矿找矿由单一大脉迈向细脉标志带-细脉带-混合带-大脉带-巨脉带的系列找矿,先后在兴国画眉坳、大余新庵子、石雷等地发现了隐伏矿体或矿床,并为于都黄沙、崇义茅坪等一批矿床的储量扩大作出了重大贡献。但是,根据近年地质找矿工作及矿山开发的实践,发现其根部带存在云英岩型、蚀变花岗岩型钨锡矿体,使矿床规模成倍扩大。根据这一客观事实,笔者大胆提出了“五层楼”的深部还有“地下室”的找矿观点,以此建立了新的找矿模型(图8-2),并分别于淘锡坑钨矿的补勘扩储、赣县-于都地区的深部找矿等具体实践中得到成功运用。
图8-2 赣南钨矿“五层楼+地下室”垂直分带模式示意图
经过近年来的研究,“五层楼”与“地下室”可以在同一地区同时出现,而且不只是在赣南地区适用,在广西大明山钨矿区也见到类似情况,那里的“地下室”除了岩体型矿化外,还出现缓倾斜近水平产出的石英脉型钨矿(李水如等,2008)。根据近年来的习惯称呼,所谓的“地下室”,指的是在产状上明显不同于脉状钨矿、而以层状、似层状产出的钨矿体。实际上,“地下室”至少包括3种情况:①岩体型的钨矿化。既包括花岗岩体顶部交代蚀变形成的W、Nb、Ta等矿化(如赣南的大吉山),也包括更晚期岩体侵入于早期岩体中导致早期岩体发生矿化的情况(如湘南骑田岭岩体);②岩体外接触带由于岩体侵入或其他原因而形成的破碎带也含矿(如赣南的八仙脑);③岩体外接触带有利地层中的沿层交代矿化(如湘南的瑶岗仙)。
四、资源潜力与找矿前景
1.赣南能够取得找矿突破的原因
赣南地区之所以能够不断地取得找矿新进展甚至在某些方面取得突破,与以下几个方面有关:①成矿条件好;②矿化信息(包括民间采矿)多;③地质工作扎实;④科研成果丰富。赣南地区除了在30多年前完成1∶20万地质调查全覆盖外,1∶5万区调已完成全区90幅中的58幅;1∶50万和1∶20万的区域重力、水系沉积物、重砂测量及部分地区同比例尺的土壤、分散流测量;1∶20万遥感应用解译和1∶5万航磁、航放及航遥;局部地区还完成了1∶1万~1∶5万磁法、重砂、次生晕、水系沉积物测量等。这些工作为找矿新发现提供了充分的依据和各种信息。赣南地区作为培养矿产地质学家的摇篮之一,为我国培养了一大批地质找矿尤其是找矿勘探方面的专家,同时也积累了一大批的科研成果,有力地指导了地质找矿。
2.赣南“新类型”钨矿的找矿前景
预计今后除了在新的钨矿类型、新的成矿时代、新的控矿构造等方面继续取得新进展之外,在找矿深度方面将取得新突破,即:不但在500m以下的深度可能找到大型矿体,而且有可能在岩体内部发现新矿体,从而拓展第二深度找矿-采矿的新空间。
应该指出,于都-瑞金、全南-定南、崇义-大余-上犹南侧及与邻省交界边缘地区、尤其是几个钨矿重要远景区尚有相当一部分1∶5万区调未完成,特别是龙南-全南-定南区占一半以上面积,表明这些区域工作程度还较低,有待今后加强。与湖南、广东和福建交界地区交通相对不便,在以往探明钨矿资源“丰富”的情况下,地质找矿尚无暇顾及,以至于还有地表遗漏的矿化信息。湖南与江西交界处高凹背钨-钼矿的发现,说明了这一点。
另外,对于老资料,仍然值得再次开发。如:在对1∶20万水系沉积物异常进行分析研究的基础上,2002年起在崇义-大余-上犹远景区的天门山-红桃岭、淘锡坑-高坌异常区开展1∶5万水系沉积物测量,取得了很好的效果,已圈定出尚具较大找矿远景的钨锡综合异常9处,包括老庵里、八仙脑、金银庵、仙鹅塘、高坌林场等。经对部分异常进一步工作,确定了老庵里大型破碎蚀变岩型锡多金属矿、八仙脑、金银庵大中型钨锡矿的找矿前景。根据本文提出的“五层楼+地下室”模型,近年来,赣南地质队在地质大调查、国家科技支撑计划和其他项目的资助下,除了扩大了八仙脑矿床的规模之外,还在老庵里、金银庵等矿区取得了显著进展。在2007年9月27~30日于安徽合肥召开的全国深部找矿工作会议上,“五层楼+地下室”模式也得到了推广##。
3.在老矿区运用新模式找矿
赣南地区石英脉型钨矿区以往也发现过非脉型钨矿体,如1969年在大吉山的深部找到了69号花岗岩型钽铌钨铁矿体,其钽的储量达到大型规模;1976年在于都县黄沙钨矿区隐伏岩体的顶部也曾经找到云英岩化花岗岩型钨矿。但是,由于当时钨矿资源并不急缺,对这些非石英脉型钨矿的经济价值重视不够,只是认为这些新发现“丰富了岩体的演化及成矿理论”(中国矿床发现史江西卷编委会,1996),对其资源潜力和找矿前景并没有系统研究。
考虑到赣南地区虽然面上钨矿星罗棋布,但勘探深度总体上并不大(比如,作为赣南钨矿的代表之一,岿美山最深的钻孔也只有550m)而且各矿区不一致,尤其是位于江西与广东、湖南等交界地区以往(20世纪80年代以前)交通不便、树高林密的地区还可以在地表找到石英脉、云母线,因此,建议在今后20年内既要注意寻找地表的找矿线索,也要及时开展2000~3000m深度地质找矿理论、方法、技术等方面的研究工作,为深部资源的勘查、开发、利用做好准备。
五、成矿模式和找矿模型
1.钨矿垂直分带———“五层楼+地下室”模式
1966年,以国家科委在江西省大余县木梓园召开的钨矿地质现场会为标志,我国地质学家总结形成了脉钨矿床“五层楼”模式,开创了模式找钨矿先河,为隐伏钨矿的寻找提供了理论支持,使赣南钨矿找矿由单一大脉向细脉标志带-细脉带-混合带-大脉带-巨脉带的系列找矿,先后在兴国画眉坳、大余新庵子、石雷等地发现了隐伏的矿体或矿床,并为于都黄沙、崇义茅坪等一批矿床的储量扩大作出了重大贡献,但是根据近年地质找矿工作及矿山开发实践,发现钨矿“五层楼”根部带存在云英岩型、蚀变花岗岩型钨锡矿体,可使矿床规模成倍扩大。根据这一客观事实,近年总结并提出了“五层楼”的深部还有“地下室”的找矿观点,并以此建立了新的找矿模型(图8-2)。
“五层楼”和“地下室”可以在同一地区同时出现,而且不是只是在赣南地区适用,在广西大明山地区的钨矿中也出现类似情况,那里的“地下室”除了岩体型矿化外,还出现了缓倾斜近水平产出的石英脉型钨矿(李水如等,2008),根据近年来的习惯称呼,所谓的“地下室”,指的是在产状上明显不同于脉状钨矿,而以层状、似层状产出的钨矿体,“地下室”至少包括以下3种类型:
1)岩体型钨矿化。又可包括3种情况:花岗岩体顶部蚀变形成的W、Nb、Ta等矿化(如赣南大吉山69矿体);花岗岩体顶部云英岩型钨(锡)矿化(如赣南于都黄沙、茅坪等);更晚期的岩体侵入于早期岩体中导致早期岩体发生矿化的情况(如湖南骑田岭岩体);
2)岩体外接触带由于岩体侵入或其他原因而形成的破碎带也含矿(如赣南的八仙脑破碎蚀变带型钨多金属矿);
3)岩体外接触带有利地层中的沿层交代矿化(如湖南的瑶岗仙)。
2.“多位一体”综合成矿模式
在鹰潭-定南深断裂以西的诸广山、于山区震旦—奥陶系浅变质岩是脉状钨矿的重要赋矿层位,局限分布的泥盆—二叠系为矽卡岩型白钨矿提供了条件。成矿时代为燕山早期,与重熔型(S型)燕山早期花岗岩关系密切。在岩体边缘或顶部形成花岗岩型、云英岩型、石英脉型矿床,远离岩体形成破碎蚀变岩型,如遇含钙围岩在接触带形成矽卡岩型矿床。
在鹰潭-定南深断裂以东的武夷山隆起,主要是火山—次火山岩型锡、铜、铅、锌矿床产地,钨矿主要有与隐爆角砾岩有关的脉状矿床和与超浅成岩体有关的斑岩型白钨矿床。成矿时代为燕山晚期。主要是地幔的活化流体,沿深断裂上升,对下地壳分熔,并重熔上地壳物质,形成富矿的中酸性熔浆。熔浆在浅成条件下侵位,形成斑岩和隐爆角砾岩,在浅成斑岩及爆破角砾岩中形成斑岩型矿床;在开放条件下,在火山通道中形成火山颈相或超浅成火山-侵入岩,岩浆期后含矿热流体充填交代形成斑岩型矿床。而在火山口外侧火山碎屑岩和熔岩中,形成脉状或网脉状矿体。本次工作根据近年在区内新发现的钨金属矿矿化类型,根据矿体的产出特征及与控矿地层、岩浆岩及构造的关系,参考杨明桂和曾载淋等(2009)研究成果,初步拟定赣南钨矿床的“多位一体”成矿模式(图8-3),该模式是循着构造-岩浆-成矿体系的研究思路,建立的一个区域性钨矿床综合性成矿模式。是以成矿花岗岩为中心,因构造、围岩、物理化学条件的差异,形成的不同部位、不同类型而具有一定空间配置关系和成生联系的钨矿床成矿体系。
图8-3 赣南与花岗岩有关的“多位一体”钨矿床模式图(据杨明桂等,2008,略有修改)
该模式是脉状钨矿床垂向分带模式系列,包括了外接触带石英脉型钨矿床“五层楼+地下室”和内接触带“三层楼+地下室”模式、多台阶模式及“楼下楼”模式。
外接触带“五层楼+地下室”模式:如茅坪、大吉山和黄沙。
“三层楼”模式:自上而下为顶部围岩中的脉芒带(短小零星的矿化石英脉带)、花岗岩体顶部的大脉带和根部带(硫化物带或无矿石英脉带),如西华山、牛岭钨矿等。
“多台阶”模式:成矿花岗岩钟顶面呈台阶式倾伏,形成多台阶式脉状钨矿床,如西华山外围。
“楼下楼”模式:成矿花岗岩的多次成岩,引发的多次成矿,可以形成浅、深叠置的两个层次钨矿床,出现“楼”下有“楼”的成矿现象。
3.综合找矿模型
综上所述,总结本区钨多金属矿床的综合性表格式描述性找矿模型如表8-3。
表8-3 赣南钨锡多金属矿床综合找矿模型
续表