西华山钨矿接替资源勘查区地质特征及成矿规律初探.pdf

第 32卷 第 3期 2009年 9月 东 华 理 工 大 学 学 报 自然科学版 JOURNAL OFEAST CHI NAI NSTI TUTE OF TECHNOLOGY Vol 32 No 3 Sep .2009 收稿日期 20090408 基金项目 全国危急矿山接替资源找矿项目 200636029 作者简介 谢明璜 1962 , 男,助理工程师, 主要从事钨矿地质勘查工 作。 doi 10 . 3969/ . j issn . 1674 3504 . 2009 . 03 . 004 西华山钨矿接替资源勘查区地质特征及成矿规律初探 谢明璜, 王美君, 沈 浩, 彭 杰, 陈瑞源 江西有色地质勘查二队, 江西 赣州 341000 摘 要 对西华山钨矿西南区进行了钨接替资源勘查, 分析了西华山钨矿地质特征, 认为南区和中区隐伏岩体内具备形成 内带矿床条件, 主要采用地表钻探的方法, 获得了较好的找矿效果。总结了西华山钨矿接替资源勘查区的成矿规律, 并对 找矿方法和找矿效果进行了评述, 以期为今后矿山深边部的地质找矿工作提供有益的思路。 关键词 钨矿床; 地质特征; 成矿规律; 西华山 中图分类号 P618. 67 文献标识码 A 文章编号 16743504 2009 0321306 西华山钨矿自 1907年发现开采至今已有 100 多年, 为国家的经济建设提供了大量的有色金属矿 产品, 取得了十分显著的经济效益和社会效益。随 着生产发展, 矿产资源逐年消耗, 截止到 2006年 底, 215中段以上矿量基本采掘贻尽, 因此, 如何扩 大矿山资源, 加快 215中段以下以及边深部地区矿 床的开拓和探矿进度, 延长矿山服务年限, 维持企 业的生产发展是目前急需解决的一项重要课题。 2006年国家开展危机矿山深边部新一轮地质 找矿工作, 根据 全国危机矿山接替资源找矿项目 2006年度任务书 [ 2006] 031号文件的通知要求, 由项目承担单位江西西华山钨业有限公司和勘查 单位江西有色地质勘查二队联合组建接替资源勘 查项目部, 对西华山西南区进行接替资源实施勘 查。笔者就此探矿实践总结出来的成矿规律、 探矿 方法和探矿效果进行分析讨论, 以期为今后矿山深 边部的地质找矿工作提供有益的思路。 1 接替资源勘查区地质概况 1 . 1 地层 西华山钨矿田处于南岭东西复杂构造带东段 北侧, 江西省南部北东向池江大断裂的北西盘, 赋 存于西华山复式花岗岩株之中。区内出露的地层 为寒武系的变质石英砂岩、 板岩、 粉砂岩。地层走 向北东东或南东, 倾角 60 80∀ , 为一套复理石建造 特征。在一些山岭上残留有中泥盆统砂砾岩层。 由于多次构造运动的影响和岩浆的侵入, 使地层遭 受不同程度的区域变质和热变质。钻孔中常见到 黑云母角岩、 角岩化砂岩、 板岩及斑点状板岩等。 1 . 2 含矿岩体规模, 形态及产状 西华山含矿岩体以 60 70∀ 交角不整合侵位于 寒武系浅变质岩内, 岩体直接与石英砂岩、 云母石 英片岩、 砂质板岩接触, 形成明显的接触变质带。 岩体由近及远, 变质作用由强变弱, 形成了宽度不 等的角闪石角岩带和斑点状板岩带。含矿岩体北 西 南东长 7 k m, 北东 南西宽 5 . 5 km, 略呈椭圆 型, 为一小型复式侵入体, 出露面积 20 k m 2。同位 素年龄值为 184 140 Ma王泽华等, 1981, 属于 燕山早期产物。由北西向南东侵入, 先后由五个侵 入阶段组成 刘家远, 2005, 与钨矿关系密切的主 要为燕山早期第二次侵入的黑云母花岗岩 5 2b 、 第一次侵入的斑状中粒黑云母花岗岩 5 2a , 其边 部分布着略具北西走向的两组六个钨矿床 图 1。 西华山为其中最大的一个, 位于西南边缘, 系裂隙 充填型的高温热液矿床。 1 . 3 构造 西华矿区位于南岭东西向复杂构造带的东端, 经受了华夏、 新华夏构造的影响, 构造异常发育。 由于受加里东运动的影响, 本区形成了北北西向古 老褶皱基底。后期的北东、 北东东向断裂叠加其 上, 在北东与北东东向断裂交切基底的地段, 是构 造的有利地段, 控制了西华山花岗岩岩株的侵入。 矿区内的断裂构造主要发育二组, 一组为 NE向和 NEE向, 一组为 EW 向。它们的联合和复合、 迁就 图 1 西华山花岗岩株地质图 Fig . 1Si mplified geologicalm ap of Xihuashan granite stock 1. 第四系; 2 . 寒武系; 3 . 震旦系上统; 4. 花岗斑岩; 5 . 细粒石榴石 二云母花岗岩; 6 . 斑状细粒黑云母花岗岩; 7. 中粒黑云母花 岗岩; 8.斑状中粒黑云母花岗岩; 9. 断层及产状; 10 . 硅质 标志层; 11 . 角岩带; 12 . 角岩化带; 13. 斑点板岩带; 14 . 钨矿脉; 15 . 流线方向; 16. 地层产状 部位控制着西华山岩株的侵入和成矿裂隙的展布。 成矿前断裂构造发育, 成矿后断裂表现微弱。错位 较小, 因此, 破坏性小, 对矿床开采影响不大。其主 要断裂特征如下 谢明璜等, 2008 1 F1断裂。为勘查区南东部最大的断裂带, 走向北东 40 60∀, 倾向北西, 倾角 65 85∀ , 地表 延长 3 500m, 最大破碎带宽 45 m。控制西华山花 岗岩侵入的南缘, 并将所有的矿脉限制于其北侧。 直接控制南区脉组的形成, 为控岩控矿断裂。 2 F2断裂。走向北东 75 90∀, 东段与 F3 交叉汇合, 倾向北北西, 倾角 64 87∀ , 长 1 700 m, 破碎带宽 50 m, 断裂带上下两盘相对错动, 断距 60 余米。断裂带的一盘, 发育着走向相同、 倾向相反 的次级裂隙, 有矿脉充填。 3 F3断裂。走向北西 280 285∀, 波状弯 曲。东段倾向南, 西段倾向北。倾角 78 85∀延 长 3 100m, 破碎带宽 34m。膨大缩小显著, 横贯矿 区东西, 为中组脉和南组脉的分界构造。造成南、 中组矿脉之间互不对应, 断裂对成矿有明显的控矿 图 2 西华山钨矿区地质略图 Fig. 2Simplified geologicalm ap of Xihuashan tungsten deposit 1 . 寒武纪浅变质岩; 2. 斑状中粒花岗岩; 3 . 少斑状细粒花岗岩; 4 . 中粒黑云母花岗岩; 5. 花岗岩岩相界线; 6 . 花岗岩与变质岩 接触界线; 7. 花岗岩相对隆起部位; 8 . 隐伏盲矿脉; 9 . 表露 矿脉及编号; 10. 成矿前逆斜断层及编号; 11 . 钻孔; 12. 勘 探线; 13 . 煌斑岩脉; 14. 勘查区范围; 15 . 详查工作范围 作用 图 2。 1 . 4 矿体 1 . 4 . 1 矿体分布, 形态, 产状及规模 矿体以脉状产出, 严格受断裂控制。按矿脉分 布情况, 勘查区可分为南区和中区。南区依据矿脉 产出的空间位置, 自北向南、 从东向西可分为五个 主要脉组; 中区分为二个脉组。各脉组石英脉密切 分布, 在平面上一般平行排列, 无明显的侧幕现象, 由于构造应力分布的不均匀性, 其中每一组矿脉往 往有 1 2条最长、 最宽、 最深的矿脉构成主脉 图 3。其它的矿脉在其两侧或一侧以一定的疏密韵 律展布。在剖面上作后型侧列。成矿限于在成矿 岩体表壳, 显示出宽、 浅、 疏的特点。矿脉的形态变 化受成矿裂隙的控制, 矿脉的构式复杂。单体矿脉 形态常见波状弯曲、 膨大缩小、 分支尖灭、 分支复 合、 尖灭侧现等。南区通过钻孔资料获知, 矿脉绝 大多数赋存于 100 m标高以下, 矿脉条数多, 虽然 脉幅不大, 但较密集。延长、 延深较大, 矿石品位较 214东 华 理 工 大 学 学 报 自然科学版 2009年 高; 本次勘查探明复合编号的矿脉 95条。参与资 源量估算的矿脉 32条, 单脉走向延长 80 160 m、 最长 360m; 倾向延深 80 120m、 最深 160m; 脉宽 一般 0 . 10 0 . 30 m, 部分可达 0. 50 m 以上, 最厚 0 . 8m; 单孔见石英脉最大厚度为 1 . 45m; 矿脉大多 走向北东, 倾向北西, 倾角 75 83∀ 。 图 3 西华山钨矿区南区 100m标高水平断面图 Fig. 3100m elevation crosssection diagram on the southwest area of Xihuashan tungsten deposit 中区据钻孔资料获知, 在隐伏岩体内均有工业 矿脉产出, 本次勘查探明编号矿脉 26条, 参与资源 量估算的矿脉 16条, 单脉走向延长 120 160 m、 最 长 200m; 延深 40 120m、 最深 150m; 脉幅 0 . 10 0 . 30m, 最大 0 . 46m。矿脉走向北东, 倾向北西, 倾 角 65 75∀ 。 1 . 4 . 2 矿石矿物成分、 结构构造及矿化富集特征 矿石中已知矿物有 26种, 其中黑钨矿、 辉钼矿 为矿区主要矿物。锡石、 黄铜矿、 方铅矿、 辉铋矿、 闪锌矿、 白钨矿为副产矿物。矿物组合在水平方向 上 南区为黑钨矿、 黄铜矿、 黄铁矿、 白钨矿、 长石、 萤石及方解石。中区以黑钨矿、 锡石最为富集。矿 物组合在垂直方向上 矿脉上部矿物组合为黑钨 矿、 黄玉 、 辉钼矿、 锡石等; 矿脉中部矿物组合复 杂, 黑钨矿富集, 并出现较多的辉钼矿、绿柱石、 黄 铁矿、 毒砂以及少量黄铜矿、 白钨矿、 石榴子石、 闪 锌矿等; 矿脉下部矿物趋于减少, 黑钨矿等迅速减 少, 相对黄铁矿、 黄铜矿等占主要地位, 局部萤石、 方解石含量较多, 直至无矿石英脉。这表明本区成 矿元素的矿化具有一定的分带规律。矿石主要以 块状构造为主, 尚有浸染状、 梳状、 条带状、 树枝状、 角砾状和少量的晶洞状构造出现。矿石的结构主 要有各种不同的自形晶结构和少量的他形粒状结 构、 交代、 压碎结构。 2勘查区矿体的成矿规律 西华山矿区 1950和 1960年代探矿工作及探 矿的重点是以北区为中心, 同时兼顾了中区。因 此, 在一段时间内矿山的探矿工作主要集中在北 区, 而忽略了中区和南区的探矿工作。随着矿山开 拓和探矿工作的不断进行, 整个矿区的各种地质现 象和矿床的赋存规律不断的被地质工作者发现认 识。西华山现有探明的资料表明, 西华山钨矿具有 较为典型的内接触带脉钨矿床矿化富集特征, 矿体 主要产在斑状中粒黑云母花岗岩 5 2a 和中粒黑 云母花岗岩 5 2b 内。矿山生产证实, 矿化富集的 部位限于岩体接触界面之下 20 150 m范围, 并沿 着岩体界面倾斜方向往下延伸。矿化的侧伏方向 与岩体界面倾斜方向基本一致。矿脉集中产出的 部位在岩体的边缘和岩体相对窿起的部位 小岩体 的顶部如图 4。前人探明的资料表明, 南区 114 线、 中区 708线均有矿脉产出。但脉幅小较密集。 而在 114线、 708线以西浅变质岩覆盖下的隐伏岩 体内是否具有工业价值的矿脉 依据现场的探矿 地质资料, 笔者进行了综合分析研究, 认为勘查区 具备形成内带矿床的地质条件。 1区内出露的地层为前震旦系浅变质岩系, 为一套巨厚的泥砂质类复理石沉积。含钨丰度普 遍高于地壳中钨的平均含量, 其中前震旦系 W 为 14 10 - 6 和寒武系 W 为 6 . 11 10 - 6 含钨丰度 最高。为钨矿床或成钨花岗岩的形成提供了重要 的物质基础。地表槽探经常揭露到花岗岩脉、 细晶 岩脉和煌斑岩脉, 说明岩体埋藏浅, 距离地表较近, 为隐伏岩体的窿起部位。综合分析前人资料获知, 112线往西隐伏花岗岩株突然变陡, 岩体的表面向 南西倾, 倾角 60 65∀ 。北东东、 北西西向含矿裂隙 发育, 石英细脉, 云母线脉成群成组出现。从 116 122线, 岩体波状起伏, 局部地段有小的窿起, 而矿 化富集的区段一般处于岩体相对窿起的部位或岩 215第 3期谢明璜等 西华山钨矿接替资源勘查区地质特征及成矿规律初探 体界面由陡变缓倾斜地段。这意味着 114 122线 为南区找矿的最有利部位。 2区内北北东与东西构造带的复合结构, 具 体控制着复式岩株的延展方向, 以及岩株两侧界面 的陡缓变化。勘查区断裂构造十分发育, F2, F3断 裂近东西横穿全区, 均具明显的挤压特征。其派生 和伴生较大破裂面常见有矿脉充填, 两侧矿脉接近 该断层即发生偏转和中止, 造成南区和中区矿脉之 间互不对应, 在这个断层内见有不规则含矿石英脉 和基性岩脉充填。说明此组断裂对成矿有明显的 控制作用。花岗岩顶面受断裂的影响, 由北西往南 东呈阶梯状产出。分析认为南区 114 122线, 中 区 708 716线受 F1, F2, F3断层的影响北东向、 北 东东向、 近东西向低级别低序次的构造复合裂隙, 为容矿的有利空间, 是本次勘查工作寻找隐伏花岗 岩体大脉型钨矿的最佳部位。 3从成矿地质构造模式分析, 矿体在剖面上 具有明显的斜列式形态特征和等距性、 大致对称性 规律 图 4 , 图 5, 根据矿山地质工作者多年在井下 各个同标高部位上的观察, 结合矿区所有剖面图综 合分析, 发现矿脉在剖面上斜列规律主要表现为后 列式, 即一组矿脉向下延深尖灭时, 在倾斜反方向 上沿着岩体倾斜面则必然有另一组矿脉侧现的开 始。依据上述斜列规律, 以及结合矿区西南部地段 的围岩蚀变和岩体窿起部位等规律, 分析认为南、 中区隐伏花岗岩体内已完全具备了内接触带成矿 地质条件, 据此将该区段作为本次西华山钨矿接替 资源勘查的主要探矿区段和探矿目标。 图 4 西华山钨矿区 116号勘探线剖面图 Fig . 4 No. 116 prospecting line profile map of Xihuashan tungsten deposit 为了准确了解和掌握矿区的各种地质现象, 矿 体在平、 剖面上的赋存状态以及矿物组合的富集规 律, 笔者在分析研究前人资料基础上, 进行了大量 的民窿调查和坑道编录。勘查工作结果表明, 南、 中区浅变质岩覆盖下的隐伏花岗岩体内存在内接 触带矿体。勘查工作在南区施工了 23个地表钻 孔, 至此南区内接触脉带矿体基本探清, 共探获脉 组 5组 ∃, , 号脉组工业矿脉 12 条, 编号为 V22, V23, V24, V26, V28, V32, V33, V34, V35, V37, V39, V40; ∋号脉工业矿脉 3 条, 编号为 V29, V30, V35; 号脉组工业矿脉 3 条, 编号 V44, V50, V51; 南区单脉最长达 370m, 脉幅最大达 0 . 80m, 南 区 WO3平均品位 0 . 57 , Mo平均品位 0. 118 。 中区施工了 10个地表钻孔, 本次勘查探明编号的 矿脉 26条, 具有工业价值的矿脉 16条, 至此中区 接触带内矿体基本查清, 依据矿脉产出的空间位置 不同, 划分为二个脉组, 其中 ∃号脉组工业矿脉 10 条; 号脉组工业矿脉 4条。单脉最长达 180m, 脉 幅最大达 0 . 46 m。中区 WO3平均品位为 2 . 46 , M o平均品位 0 . 11 。勘查区探获新增 333资源 量有望可达中型。可延长矿山服务年限期 15年, 获得了较好的地质探矿效果。 3 讨论 通过西华山钨矿接替资源勘查工作, 笔者对西 华山钨矿接替资源勘查区钨成矿的规律概括为 钨矿床分布在隆起处; ∗ 变质岩区的矿床矿化深度 大, 规模大、 储量多; 标志带具有找矿意义; ,花 岗岩与矿化关系密切, 且内接触带中常有大量盲脉 及云英岩型矿床。在西华山钨矿接替资源勘查工 作中, 特别注意 − 抓 .、− 查 .、− 叉 .、− 隐 .、− 凹 .、 −凸.。 −抓.就是在地质工作中要特别重视抓成矿规 律的研究, 要抓第一性资料, 要抓住那些本质的问 题, 要抓验证、 总结和提高工作以及规律的推广、 运 用和效果。这样才能使整个地质工作按照客观规 律进行。 −查.就是查明矿床中伴生组分的综合利用价 值, 以便扩大找矿思路, 充分利用地下资源。 217第 3期谢明璜等 西华山钨矿接替资源勘查区地质特征及成矿规律初探 −叉 .就是指多组构造交叉部位是成矿的有利 部位。从区域上, 赣南钨矿主要出现在 NE NNE、 EW、 NW 等构造的交叉复合部位, 从具体的矿田或 矿床, 也是两组或两组以上构造交叉复合部位, 并 由构造控制成岩成矿。如西华山矿区是由 E W, NW, NE三组断裂交叉复合控矿的。 −隐 .就是寻找隐伏岩体。利用热变质圈的分 带规律、 衍生的脉岩以及附近已知岩体产状来预测 深部隐伏岩体赋存部位, 并以此预测矿床的工业远 景。如西华山利用热变质圈分带规律以及地表出 露的花岗岩脉、 细晶岩脉和煌斑岩脉, 预测岩体的 深度 如 116线 ZK1167孔 。 −凹 ., 内接触带石英脉型钨矿床中, −凹 .的出 现, 意味着在相邻不远处岩体就出现相对凸起部 位。 −凸 .在受多组构造作用相对隆起的地垒区, 以 及岩体向上凸起的部位, 都孕育着大量的裂隙, 也 是钨矿床生成的有利部位。如南区 116线施工的 ZK1167孔, 钻孔揭露到的 V28号矿脉。脉幅大, 单 孔厚 1 . 45 m, 品位 WO34 . 70 。 地质工作是探索自然奥妙的调查研究工作, 要 严格遵循实践 认识 再实践 再认识的原则去 揭示矿床内部的内在联系, 取得规律性的认识。要 善于借助各种手段去进行实践, 大胆创新。如施工 中区 714线 ZK7144孔 图 5, 笔者综合研究了 ZK7141 , ZK7142孔矿脉在剖面上的斜列特征、 对称 性和等距性。在 ZK7141和 ZK7142孔中间, 大胆 进行深部探索, 钻孔揭露到一组新的矿脉, 其中最 大矿脉 V8, 脉幅 0 . 46 m, 品位 WO35 . 10 , Mo 024 。接着在 ZK7141孔南面施工了 ZK7145孔, 施工结果在南面又揭露到一组新的矿脉, 单脉最厚 为 0 . 35 m, WO3品位 2 . 68 。 西华山钨矿接替资源勘查项目的实施, 不仅扩 大了西华山钨矿的地质储量, 延长了矿山服务年 限, 同时也丰富了对构造控岩控矿理论的认识, 这 对今后矿山深边部地质找矿工作具有借鉴意义。 参 考 文 献 刘家远. 2005 . 西华山钨矿的花岗岩组成与成矿的关系 [ J]. 地质找 矿论丛, 20 1 17 . 聂荣锋, 2007 . 漂塘钨矿木梓园矿区地质找矿成效 [ J]. 矿产与地质, 21 3 312315. 王泽华, 周玉振. 1981 . 西华山矿床两层矿化特征及成矿模式 [ C] / / 钨矿地质讨论会论文集. 北京 地质出版社 197205. 谢明璜, 王定生, 陆思明. 2008 . 江西西华山钨矿西南区找矿潜力分 析 [ J]. 东华理工大学学报 自然科学版, 31 3 201205. Preli mi mary Probe on theGeologicalCharacteristics andM etallogenic Law of ContinuableResourceExploration Area in Xihuashan Tungsten Deposit XIE M inghuang, WANG Meijun , S HEN Hao, PENG Jie , CHEN Ruiyuan No. 2 Geological Survey Brigade ofNonferrousMetal in Jiangx,i Ganzhou ,JX 341000 , China Abstract The southwest area of Xihuashan tungsten deposit has been prospected for Tungsten continuable re source. The geological characteristics analysis of Xihuashan tungsten deposit shows that there are conditions for for m ing deposit in the inner zone of blind rock body . Good prospecting result has been obtained by drilling . The metallogenic law of continuable resource exploration area in Xihuashan tungsten deposit is summarized ,and the and effect of prospecting are comm ented for the purpose of late prospectingworks in the deep and border of the deposits. KeyW ords tungsten deposi; t geological characteristics; m etallogenic law; M . t Xihuashan 218东 华 理 工 大 学 学 报 自然科学版 2009年