大吉山钨矿床地质特征及北组深部资源潜力预测

2012-07-06 04:27杨树春
科技视界 2012年11期
关键词:大吉矿脉钨矿

杨树春

YANG Shu-chun

(江西省大吉山钨业有限公司 江西 全南 341801)

(Jiangxi Dajishan the Tungsten Industry Co.,Ltd.,Quannan Jiangxi,341801)

大吉山钨矿已经开采半个实际多,据大吉山钨矿保有资源储量仅能维持7.6年,已步入开采晚期,属资源中度危机型矿山,解决资源接替问题是矿山近期的主要工作。本文就大吉山钨矿地质特征做详实叙述,并对北组深部资源潜力预测。

1 矿区地质概况

1.1 地层

矿区出露的地层由新至老有:第四系残积、坡积、人工堆积、河沟冲积和洪积层、由围岩砾石与泥沙组成,主要分布于山麓、山谷与河沟之中。泥盆系中下统桂头群下亚群砾岩、砂岩夹少量板岩,分布于矿区的东南隅,岩层产状走向30°~50°,倾向南东或北西,倾角 40°~80°,与下伏地层呈角度不整合接触,在接触带上由于构造运动的影响,形成悬崖峭壁、直立陡竣。寒武系中上组浅变质砂岩、板岩、夹少量千枚岩,遍布全区,由于多次构造运动的影响,岩层产状紊乱,总体走向为 300°~320°,倾向南西,少数倾向北东,倾角 20°~40°,由变质砂岩、砂质板岩、板岩、千枚岩组成不等厚的互层。

1.2 构造

矿区位于南岭复杂东西构造带东段中部,区域性东西向构造与北东向构造的复合部位,呈一轴向近于北东的复式向斜。区内与成岩成矿有关的构造为断裂构造,按其走向大致可分为东西向、北东向、北北东与北西西向构造。

①东西向构造:该组断裂生成时间较早,被后期运动所掩盖与破坏,仅残存遗迹。矿区北部五里亭岩体南缘呈东西向延伸,接触带上形成一条东西向的硅化蚀变带,外接触带中出现一个东西向的地层直立带,宽达百米以上;矿区南部被石英斑岩充填的一组东西向断裂,倾向北倾角70°,石英斑岩充填后未见晚期运动;此外在矿化地段内可见其遗迹,被含钨石英脉所充填,如14#矿脉。

图1 矿区地质构造示意图

②北东向构造:是决定矿区构造格架的主干断裂,其特点是多次运动、性质复杂,规模较大,广布全区,以位于矿区两端的大吉山峰大断裂带与船底窝沟大断裂带为代表,由数个压扭性侧列的断层及两侧的挤压带所组成,带宽100~200m 不等,走向 40°~50°,倾向北西,倾角 40°~80°,控制矿区的矿化区间。此外在矿区西部尚有一条被闪长岩脉所充填的走向35°的断裂,以及矿化范围内,尤其是近东西两端近挤压带地段,同一产状的压性断层甚为发育,多兼反时针扭动,几乎全部为成矿后所生成。

③北北东向构造:该组断裂性质为压扭性断层,主要见于矿化区段,表现为规模不大的断层和裂隙,一般走向10°~30°,倾向北西为主,倾角较陡。少数被含钨石英脉所充填,说明成矿前曾有活动,但大部分为成矿后的左行斜冲小断层,错断矿体,断距不大。

④北西西向构造:该组构造除了大量发育的容矿裂隙及少量成矿后沿脉断层外,就以被闪长岩脉所充填的断裂为代表,中组矿脉带中闪长岩脉走向295°,倾向北北东,倾角75°~80°,水平延长740m,沿走向和倾向均为舒缓波状,闪长岩脉与变质岩界线不甚清晰,亦可说明成岩前断裂两侧,受强烈压力而破碎,导致成岩时,脉侧产生强烈交代蚀变所致,故该组构造以压性为主。

1.3 岩浆岩

据地表出露和坑钻揭露,矿区内的岩浆岩有:花岗闪长岩、石英斑岩、闪长岩、二云母二长花岗岩、白云母碱长花岗岩、以及成矿后细晶闪长岩、煌斑岩类小脉。

2 矿床地质特征

2.1 空间分布与规模

大吉山矿区脉钨矿床共有工业矿脉百余条,总体分为南、中、北三组,呈平行、密集、间疏、分组呈带、产在约1km3倾斜的岩块中。水平延伸最长为1150m,最短只有48m,平均长度约700m,垂直延深最大可达900m,平均延深600余米;单脉幅宽由0.01~3.00m,平均幅宽0.45m,平均品位1.925%,每组矿脉宽度60~70m,组间夹距70~280m不等。

2.2 产状要素

矿脉按走向可分为四组,其产状要素如下:

①北西西组:走向283°~300°、倾向北北东,倾角65°~80°,分南、中、北三组,矿脉条数共100条,其中南组34条和中组25条为薄脉与大脉带,北组41条为细脉带。

②北北东组:走向 350°~5°倾向西,倾角 45°~85°,矿脉条数9条,为薄脉带。

③北东组:走向40°倾向北西,近乎直立,仅一条矿脉。

④近东西组:走向 85°~96°倾向北,倾角 75°只有一条矿脉。

2.3 形态特征

矿脉组带平面上向东撒开向西收敛,约呈帚状;垂面上向下收敛,向上撤开,约呈树束状,矿脉具有向西侧伏的现象,侧伏角60°~80°因脉而异。矿脉分支、复合、膨胀窄缩、弯曲、尖灭再现及左行侧列再现的局部变化均可见及,单脉宽度水平方向中部较宽,向两端变小尖灭,垂直方向,向下条数变少,宽度增大。

3 矿石特征

3.1 矿物组成

主要有用矿物——黑钨矿、白钨矿、钨华、辉铋矿、自然铋、辉钼矿、绿柱石等;主要脉石矿物——石英、长石、白云母、方解石、电气石、黄石等;主要金属硫化物——磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、黄铜矿等。

3.2 结构构造

主要脉石矿物石英约占矿脉体积的80%以上,大部呈细密块状,偶见晶洞与梳状构造,近地表稍多,其它矿物或作块状或呈自形—半自形—他形结晶成团块状,以及矿物与矿物的混集体,相互包围、切割、交替充填等不一而足。矿脉内发育着各种方向的交叉裂隙等。

3.3 化学成份

根据数个单位对矿石进行全分析的资料,脉钨矿床矿石化学成份平均值详见下表。

大吉山矿区脉钨矿床矿石化学成份表 (单位:%)

3.4 矿化特征

矿石中有益组份赋存状态为钨、铋、钼均为独立矿物产出,唯银呈类质同象赋存在铋的硫化物中,钨矿化特征:

①严格受矿区东西两个主干断裂带的控制呈现出中部富、上下贫,中间富两翼贫的特征。

②矿化受深部隐伏岩体的深度,空间形态的制约,致使各脉组矿化深度相差较大,南组最深,北组次之,中组最浅。

③矿化很不均匀,品位变化系数为:南组191、中组161、北组260,与脉中矿物组合具有明显的亲疏关系,即脉中出现石英长石晶体增大,具有似伟晶文象结构,硫化物增多,则矿化变贫,乃至无工业价值。

④矿化与脉宽无明显的消长关系,但与矿脉局部形态变化有明显的依赖关系,即在矿脉分支复合,交叉、弯曲处,矿化较富。

⑤在围岩蚀变电气石化、黑云母化、云英岩化强烈地段,矿化较富。

4 源潜力预测

大吉山钨矿保有资源储量仅能维持7.6年,已步入开采晚期,属资源中度危机型矿山,解决资源接替问题是矿山近期的主要工作。

通过对前人资料和矿山开采资料的综合分析,根据大吉山钨矿矿脉的分布、矿化富集规律等认为矿区开展进一步资源潜力评价方向应在隐伏岩体陡倾斜与岩体转变处和有一定矿化信息的地段。本次矿区北组深部筛选作为矿山开展资源潜力评价预测区,可作为矿山近期主要探矿目标。

4.1 预测区概况

大吉山矿区资源评价主要针对北组深部的“摸底”,北组矿带位于矿区110~127线;预测区范围直角坐标:X 2721500~2722000、Y 20234900~20235900,面积 0.50km2。“北组矿带隐伏花岗岩体的标高100m”(第二期勘探报告);上覆地层岩性为上寒武统浅变质砂岩、砂质板岩与板岩互层,岩层产状 210°~230°∠20°~40°; 预测矿化深度自 467m 中段~100m标高左右。

4.2 预测依据

第一期勘探:1953年~1956年长沙勘探公司205队,对467m中段以上脉钨矿床进行勘探,为第Ⅲ勘探类型,方法与网度:勘探线间距 100m,坑探 50×40~60m、钻探 50×75m,槽探、浅井按线布置。提交了《大吉山钨矿地质勘探总结报告》,获得储量:B+C级矿石量608.4万吨,金属量WO396693吨、Bi 4630吨、Mo 449吨;D级矿石量568.4万吨,金属量WO331090吨、Bi 1620吨、Mo 276吨。

第二期勘探:1961年~1966年江西有色冶金地质勘探公司615队,对467m中段以上北组脉进行了补充勘探,467m以下脉钨矿床系统控制,以坑探为主、钻探为辅,线距100 m,坑探 100×50~100m、钻探 100×100~200m。投入主要工作量:钻探11536m(33个孔)、坑探4383m、槽探 25205m3。提交了《江西省全南县大吉山钨矿区补充地质勘探报告书》,获得储量:B+C级矿石量41.8万吨、WO3金属量10819吨;D级矿石量56.84万吨、WO3金属量6355吨。

储量计算范围:南、中组矿带未进行储量计算;北组矿带计算了36条,深度从785m~317m标高,计算深度400~468m。

矿山目前开采空间:主要在467中段以上。

(1)预测区有利的成矿地质条件

北组矿带隐伏花岗岩体侵入标高0~100m,赋存于隐伏花岗岩陡倾斜部。根据大吉山矿区矿脉的分布规律——矿脉总体具有明显向北方向侧伏分布的矿脉分布规律,与矿区中组对比,矿化深度明显加深,预测区北组矿带处于向北侧伏的有利部位。

(2)以往地质工作程度低

北组矿带钻探控制深度:23号脉组最深在300~367m标高,一般在367 m标高;24号脉组控制最深在217m标高以上,一般在267~367m标高;25号脉组仅有一个钻孔控制在0m标高以下,其它标高未能控制。北组矿带367m标高以下仅有少量钻孔控制,所以北组367m标高以下所遗留下的找矿空白区,有待加强地质找矿评价工作。

(3)615队《江西省全南县大吉山钨矿区补充地质勘探报告书》中指出今后生产探矿方向和存在问题:

今后生产探矿方向:

①“根据对矿区南、中、北三组矿带深部控制,特别是南、北组矿带在317m标高以下,在开拓的同时进行深部勘探,进一步搞清远景,保证矿山扩大生产”。

②“根据钻探结果,在367m标高及其以下,还有脉幅品位较好的盲脉,有待矿床深部开拓时加以注意。”

勘探工作中存在的问题:

“对矿区各矿带控制,中、北组在105线以东因地形较高、窿内工程未到105线,因此深部缺乏钻孔控制,希今后在生产勘探中逐个中段向东勘探解决。”

上述地质勘探工作提出的生产探矿方向,为北组深部开展地质找矿提供了依据。

(4)深部钻探工程验证成果

104线CK28号孔23号脉组在320 m~340m标高,见3条矿脉 ,脉幅 0.12~0.32m,WO3品位 0.023~46.42%;104 线CK125孔24号脉组在250m~290m标高,8Cm以上的矿脉4条,最大脉幅0.46m,WO3品位0.015~0.106%。以上成果表明,原勘探工作所施工的深部验证钻孔,已初步反映了北组深部预测区有进一步找矿的前景。

[1]中央重工业部地质局长沙勘探公司205队.江西省全南县大吉山钨矿地质勘探总结报告[R].1953年7月-1956年12月.

[2]江西有色冶金地质勘探公司615队.江西省全南县大吉山钨矿补充勘探报告[R].1966年12月.

[3]江西冶金地质勘探二队.江西省全南县大吉山矿区花岗岩型钽铌钨铍矿床勘探地质报告[R].1982年12月.

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