香炉山钨矿深部矿体地质特征与找矿方向

王 义

（江西省修水香炉山钨业有限责任公司）

香炉山钨矿是我国大型白钨矿床，其主矿体1W是世界罕见的单矿体，矿石品位高，厚度较大。通过近30 a的开采，1W矿体保有资源储量在逐渐减少，矿石品位降低，难以保障矿山可持续发展。为增加矿山保有可采资源储量，探矿增储工作必将向深部转移。本研究通过对香炉山矿区地质构造、矿体地质特征、矿化蚀变类型、成矿物质来源等方面进行研究，为深部找矿工作提供指导。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地质概括

香炉山钨矿位于修水县西北部，属扬子古板块的江南地块东南缘，处于九江坳陷与九岭隆起的交接地带［1］，是赣北九岭—鄣公山钨锡成矿带的组成部分。矿区出露地层主要为寒武系下统观音堂组含炭页岩，寒武系中统薄层—中厚层状含炭、泥质条带状灰岩及含炭硅质泥页岩是香炉山白钨矿床的主要成矿地层，寒武系上统华严寺组含炭泥条带状灰岩普遍角岩化、大理岩化。

香炉山钨矿区内地质构造较发育。以北北西向和北北东—北东向2组断裂为主要断裂构造，北北西向断裂分布在矿区西部，呈北北西走向，早期以压扭性为主，晚期发生强烈的张性破碎，2组断裂与北东东向断裂复合，对中生代岩体和矿体的分布起着重要控制作用［2］。在外接触带的地层中，由于受到压扭性应力的作用，发育着一系列挤压破碎带，对白钨矿脉的形成具有重要控制作用。区内褶皱构造发育，香炉山—太阳山背斜规模最大，呈北东向横贯矿区，是矿区的基础褶皱构造，并伴随北北东向的次一级褶皱发育，这些褶皱是香炉山白钨矿床的主要构造，对岩体就位和成岩成矿过程起着主导作用（图1）。

区内岩体自西向东主要由任家山岩体、高湖岩体及太阳山岩体三大类岩体组成，香炉山白钨矿床产于NE向香炉山—太阳山背斜与多组断裂构造的交汇部位及NW向次级褶皱的虚脱部位。香炉山白钨矿床的主要成矿母岩为任家山岩体，其岩性为燕山晚期细粒黑云母花岗岩［2-4］，出露于矿区北东侧，向南西缓倾斜下倾，与围岩呈近似平行的侵入接触。除此以外，在香炉山背斜的东南翼，还发育了细晶岩脉和辉绿岩脉，沿北北东—北东向断裂发育斜切地层、花岗岩体和钨矿体，对矿体具有破坏性。

1.2 深部矿体地质特征

深部矿体主要赋存于花岗岩岩体与杨柳岗组含泥质灰岩的接触带、内接触带岩枝状捕虏体、层间破碎带，褶曲转弯处灰岩中产生一系列束状裂隙带中，矿体产状主要受褶皱构造与束状裂隙等的控制，走向与香炉山背斜轴向基本一致，呈北东—南西走向，矿体产状主要受褶皱构造所控制，局部存在有较大变化，主要发生在背斜核部位置及断层裂隙带（表1）。

1.3 矿化蚀变类型

矿区内矿化蚀变十分发育，主要有热接触变质和热液蚀变2种，与成矿关系最密切的蚀变类型有云英岩化、矽卡岩化、硅化和萤石化［5-7］。

云英岩化是白钨矿成矿阶段的最主要蚀变类型，主要分为白云母、白云母+石英、石英阶段，白钨矿介于两者之间（图2（a）），该蚀变广泛分布在接触带的细粒花岗岩及钨矿体内，在岩体附近蚀变较强，远离岩体蚀变逐渐减弱。

矽卡岩化主要发生在成矿早期阶段，依次为辉石、方柱石、石榴子石阶段、透闪石、绿帘石矽卡岩阶段、氧化物阶段白云母+白钨矿矽卡岩阶段（图2（b）、（c）），此阶段主要为成矿作用提供成矿热液。

硅化和萤石化主要是石英—硫化物阶段蚀变，主要分布在内接触带，越靠近接触带和硫化物越多的地方蚀变越强。蚀变矿物主要交代铁镁矿物和长英质矿物，白钨矿、磁黄铁矿等矿物呈浸染状产出，分布不规则，部分白钨矿呈小团块状装嵌入布在其中［7］（图2（d）～（h））。

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1.4 构造和控矿关系

香炉山钨矿是典型的矽卡岩型白钨床，矿体主要产于花岗岩岩体与不纯灰岩的接触部位。各级背斜构造为成矿作用提供了必要条件，并对主要成矿母岩的分布起着控制作用，为成矿热液提供了重要的储藏场所，背斜构造形成的层间虚脱部位及层间破碎带为成矿热液提供运移通道。

1.4.1 接触带控矿

香炉山白钨矿体主要产自花岗岩岩体与碳酸酸盐岩的接触部位，是典型的矽卡岩型矿床。主要是由深部侵入的花岗岩岩体与碳酸盐岩发生强烈的接触交代蚀变作用，并经含钨成矿热液充填作用，形成最终矽卡岩型白钨矿床（图3）。

1.4.2 褶皱构造控岩与控矿

褶皱构造是香炉山钨矿的主要控岩与控矿构，矿区内形成的香炉山背斜及一系列次级的NNE向背、向斜褶皱与褶曲构造控制着香炉山复式杂岩体及白钨矿床的展布。它们主要控制着区内岩体、白钨矿床的展布以及储矿和矿化富集，在矿区内各种地质作用以及各种控矿因素的相互耦合作用，形成了一系列规模大小不一的层状白钨矿床，且矿体形态与褶皱构造形态高度协调。

在香炉山背斜南西倾伏端，次级褶皱极度发育，这些构造完全受香炉山背斜形态与北北东向断裂构造的复合控制，成矿热液沿断裂构造上涌，充填在背斜核部岩体接触带及其附近的围岩层间破碎带中。热液沿着渗透性大的岩层汇集，在渗透性差的岩层下面受屏蔽聚集成矿。背斜倾伏部分，尤其是当轴线由缓向下转为急陡处，是富矿产出的有利部分。

1.4.3 断层破碎带及层间裂隙控矿

区内主要发育北东向、北西向、近南北向的断层和裂隙，为深部成矿物质运移提供了重要的运移通道和主要储矿空间，并对矿体的形态具有控制作用，主要形成一系列的网脉状和细脉状的矿体，但是在后期所形成的部分断层对矿体具有破坏。

层间裂隙是由于成矿岩体就位于香炉山背斜与次级褶皱构造核部时，岩层层间发生剥落，形成层间剥离破碎带，为成矿物质提供运移通道和储矿的空间，在此种构造背景下所形成的矿体规模相对较大，且矿体的形态、产状等与构造、地层产状是高度协调的，往往还可能形成品位较高的白钨富矿脉，除此以外，受花岗岩岩体底辟作用影响，致使部分地层发生了褶曲甚至倒转，在褶曲转弯处灰岩中会产生一系列束状裂隙，在这些裂隙中同样会形成矽卡岩型白钨矿。

2 深部矿体成矿预测

2.1 深部隐伏岩体与上覆灰岩地层接触带

主矿体及深部矿体的分布主要受花岗岩岩体与上覆灰岩地层的空间分布关系所决定，在背斜核部地层隆起位置，成矿热液向上运移，在不纯灰岩的阻隔作用下，成矿热液在背斜核部接触带附近聚集发生交代蚀变，越靠近核部，矿体厚度变厚，在两侧翼平缓及较陡位置矿体变薄甚至尖灭。另据之前少量的钻孔工程资料显示，在深部岩枝状捕虏体周围及内部层间剥离带是重要的矿化富集带，可形成多层矿体（图4（a））。

2.2 磁黄铁矿化白钨矿矿脉发育部位

香炉山钨矿矿石类型主要有矽卡岩型白钨矿、磁黄铁矿化型白钨矿、石英脉型白钨矿，另据航磁资料显示，造成磁异常的主要矿物为磁黄铁矿，矿区南西异常值较高，通过部分钻孔资料及开采揭露的矿体发现，磁黄铁矿型白钨矿矿体主要发育在岩体与地层的内接触带，靠近母岩主要还有石英脉型条带白钨矿矿脉发育。在深部褶皱构造作用下层间虚脱带及分支状地层发育，提供了容矿空间和增加交代蚀变接触面，是深部矿体的有力成矿部位，同时杨柳岗组不纯含泥质灰岩为成矿热液形成天然屏障，致使成矿热液在该部位富集，形成厚度不大、品位较高的磁黄铁矿型白钨（图4（a）、（b））。

2.3 上覆地层层间破碎带部位

层间破碎带往往发生在褶皱、褶曲的核部及附近位置，由于层间挤压致使岩层发生破碎剥落而形成的层间破碎带，主要由于岩石间的物理性质差异较大而发生层间破碎，此构造带的产状特征与褶皱构造高度协调，该构造带易形成似层状、脉状及透镜状矿体，由于该容矿空间往往距离成矿母岩较远，周围围岩多以角岩化为主，矽卡岩化主要集中在层间破碎带附近，成矿规模相对较小，白钨矿石品位相对较低，往往不具备工业开采价值（图4（c））。

2.4 褶曲转弯处灰岩中产生一系列束状裂隙部位

由于花岗岩岩体的底辟作用，导致部分地层发生褶曲甚至倒转，在褶曲转弯处灰岩中会产生一系列束状裂隙，形成的一系列束状裂隙往往成为成矿热液运移的通道，由于上覆灰岩为不纯的泥质灰岩，成矿热液通过地层的渗滤性较差，热液交代蚀变作用主要集中在该束状裂隙带附近，形成的矿脉以细脉状、网脉状为主，当裂隙较发育时，形成的白钨矿脉就较密，也可形成一定规模的工业矿石（图4（d））。

3 结 论

通过对香炉山钨矿地质构造及成矿规律的研究，褶皱、褶曲构造是香炉山深部矿体最重要的控岩控矿构造，层间剥离裂隙及层间破碎带为成矿热液运移重要通道，同时也是矿体就位的重要场所，由于不纯的灰岩为热液运移提供天然屏障，会导致大量成矿热液在有限的空间内富集，是发生热液交代蚀变的重要场所，矿体往往沿着这些不规则的接触带发育，对矿脉的形成是极为有利的，也是重要的储矿场所。

矽卡岩化、云英岩化、硅化和萤石化是主要矿化蚀变类型，其中硅化和萤石化是深部区域主要蚀变类型，也是重要的找矿标志，主要发生在岩枝状捕虏体与花岗岩岩体的内接触带，是白钨和磁黄铁矿的主要形成阶段，岩枝状捕虏体向深部延伸并没有有效控制，建议在该靶区位置采用扇形钻孔加以控制。