沈 浩,林锦杰
(江西有色地质勘查二队,江西 赣州 341000)
盘古山钨矿属大型钨铋矿床,亦是我国重要的钨矿生产基地。1954 年建矿开发至今近60 多年,为国家及地方经济的发展做出了历史性的贡献。目前,矿山保有储量所剩无几,属资源严重危机矿山。2014 年至2016 年江西有色地质勘查二队对于都县盘古山钨矿开展新一轮老矿山找工作,通过钻探工程揭露了深部仍有石英脉矿体,并在地表发现了几组石英细脉带,且具有较好的找矿潜力。
盘古山钨矿地处南岭近东西向构造花岗岩带与武夷山构造碰接带复合部位的于山成矿带中段,位于盘古山~铁山垅钨多金属矿化集中区内。区域地层有震旦系,上古生界及中新生界。区域构造以北北东——北东向为主,在加里东期受东西挤压应力的作用,形成近南北向褶皱及一系列南北向压性平行断层,燕山期继续受东西挤压应力影响,形成北东、北西等一系列压扭性断层与东西向张性断层,控制着本区钨矿床的形成[1]。区域岩浆活动强烈,主要分布岩体有南东部的燕山期塘村花岗岩、北部的燕山期铁山垅花岗岩以及矿区隐伏燕山期花岗岩,呈岩基、岩株、岩瘤产出。花岗岩的矿物成份,主要有长石、石英、云母及暗色矿物等。出露地表的岩体,以黑云母、二云母花岗岩为主。盘古山隐伏花岗岩分带明显,岩体顶部及花岗岩脉以白云母花岗岩为主,下部为二云母花岗岩。
盘古山钨铋矿床赋存于隐伏于中细粒黑云母花岗岩体(γ52—1a)的外接触带泥盆系地层中,并深入花岗岩体内,矿区断裂构造十分发育,矿脉进入石炭系地层则萎缩尖灭;矿区地表未见岩浆岩出露,本次勘查钻孔揭露到隐伏花岗岩体,隐伏岩体顶面标高最深可在标高-334m。
矿床由北、中、南三组矿脉构成(见图1),南组矿化最强、规模最大。矿床平面分布范围:东起光山上1 线,西至瑶子窝24 线,北始龙王山顶北坡30 号脉,南止竹山坪,主要矿化面积1.20 平方公里。
图1 矿体分布示意图
矿体在水平方向,由中心向两端逐渐散开,散开幅度西翼大于东翼;南密北疏、翼密中疏;在垂直方向上:由上往下、从北至南,脉带北、中、南呈侧幕雁行状向深部侧例,呈南深北浅、上宽下窄的收敛状态。
(1)矿石质量。①矿石物质组成。矿石中已发现有30种矿物,其中金属矿物:黑钨矿、辉铋矿、黄铁矿、磁黄铁矿、白钨矿、毒砂、黄铜矿、辉钼矿、辉铋碲矿、方铅矿、闪锌矿、硫碲铋矿、锡石、钛铀矿等。其中主要有益金属矿物为黑钨矿和辉铋矿,辉钼矿和黄铜矿含量很少,目前没有综合回收价值。②矿物的垂直分布特征。矿床矿物组合具有一定的分带性,矿物的生成顺序从氧化物→硫化物→碳酸盐,矿床顶部1200m~110m 以石英、云母为主,黑钨矿、锡石、电气石、黄铁矿为次要矿物;矿床上部1100m~800m 以石英、黑钨矿为主,云母、辉铋矿、黄铁矿为次要矿物;矿床中部800m~500m 以石英、黑钨矿、辉铋矿、黄铁矿为主,云母、方解石、白钨矿、磁黄铁矿、毒砂、绿柱石为次要矿物;500m~100m 矿床下部以石英、长石、黑钨矿、白钨矿、辉铋矿、黄铁矿为主,方解石、长石、白云母、辉钼矿、磁黄铁矿为次要矿物;矿床深部100m~-330m 以石英、白云母、方解石、长石、辉铋矿、辉钼矿、白钨矿为主,从矿物的垂直分布特征反映矿物的生成经历了石英--云母--黑钨矿,石英--黑钨矿--硫化物,石英--硫化物--碳酸盐三个时期;自上而下WO3富集含量可分为顶部贫矿带~上中部富矿带~下部中矿带~深部贫矿至无矿带。
(2)变质作用。①区域变质作用。加里东期构造使震旦系、寒武系泥砂质沉积岩经历区域变质作用,变质为变质砂岩、板岩、千枚岩等浅变质岩,变质程度较低,相当于低绿片岩相。②热变质作用。矿区深部出露震旦系系变质碎屑岩化学性质较稳定,岩体侵入在震旦系地层中,带来巨大了能量,使震旦系岩石发生接触热变质。根据部分钻孔岩矿鉴定资料,自岩体顶面向外分,接触热变质带可分为:角岩带、角岩化带和弱角岩化带三个环带,宽度平均约400m。角岩化带主要岩性为瘤状黑云母角岩、角岩化砂岩、黑云母角岩化板岩;弱角岩化带岩性为斑点板岩,黑云母弱角岩化砂岩。一般在岩体突出部位的前方,变质作用较强,变质带亦较宽。
(3)围岩蚀变。矿脉围岩蚀变的种类以硅化、云英岩化为主,其次有绢云母化、电气石化、钠长石化、黄玉化、绿泥石化、黄铁矿化、伊利石化、萤石化等。与钨矿化密切的蚀变是硅化、云英岩化。硅化:普遍而且分布广泛,各种性质的围岩(变质砂岩、板岩、花岗岩)都有硅化。硅化宽度不仅与矿脉大小成正比,而且一般上盘比下盘宽,近矿脉强,远离矿脉弱[2]。硅化带宽相当于矿脉脉幅的2~5 倍。矿脉密集地段硅化更宽更强。云英岩化:矿脉围岩为花岗岩时,蚀变交代长石,石英呈不规则粒状变晶,粒度0.5mm~2mm,含量60%。白云母(多为含锂云母)交代长石和石英,白云母呈鳞片变晶,含量38%。共生矿物有长石、萤石、黄玉、电气石、黑钨矿、辉钼矿、锡石、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等。云英岩化在矿脉两侧对称发育。
通过老矿山深部探矿,钻孔ZK301 在-190m 至-210m位置探到了矿区82 脉组,揭露一条约0.80m 含矿石英脉。含钨石英脉中主要见金属矿物辉钼矿、黄铁矿,部分石英脉有白钨矿化,钻孔ZK603 在-200m 标高揭露两条矿脉,最大脉幅为1.19m,见少量黄铁矿化,深部揭露岩体标高-334m。通过表地质修测,对矿区西北部灰坑尾区段发现重要地表标志带,走向300°,且见有较强的蚀变,石英线脉见有少量的云母。根据综合数据分析,该标志带的走向延伸与北组、中组矿脉方向重合,这一发现对矿山今后探矿指引了找矿方向。在盘古山钨矿区主扇区段南侧公路新发现的“标志带”,标志带内主要由多组方向的石英线脉组成,出露地表宽度约60m,发育有北西,北东,南北,东西四组走向,沿裂隙充填,倾向北东,南东东,东,北四个方向,倾角56°~80°之间。其中以走向北西,倾向北东,倾角60°~82°为主。石英线脉带呈“X”出现。呈平直光滑,紧密闭合状态。裂隙线暴露后两侧出现不同程度的风化蚀变,蚀变后宽度大致1mm~22mm 不等。成分以长石、石英、高岭土、云母为主(图2、图3)。
图2 地表出露线脉
图3 地表出露石英线脉
地表出露60 余米的范围内,以石英细脉与脉线为主,宽度3mm~11mm 不等,外观呈烟灰色、白色,油脂光泽,致密坚硬。两侧或裂隙面可见铁锰质浸染。
表1 标志带含脉密度、含脉率统计表
标志带共出露石英脉24 条,脉宽4mm~15mm,产状以走向北西,倾向北北东为主,倾角56°~80°。同时对裂隙进行了统计,共计编录各组裂隙共100 余条,裂隙宽1mm~6mm,密度多者可达30条/米,少者为5条/米(图4)。
图4 标志带素描图
石英小脉结构主要有自形晶粒状结构、半自形晶粒状结构、他形晶粒状结构,构造主要有块状构造、梳状构造。形态变化受裂隙的控制,可见石英脉局部充填于裂隙中,不同组的石英小脉,表现不同,脉壁多呈舒缓波状,可见波状弯曲、膨大缩小、分支等现象,未见有明显矿化,少量石英小脉脉壁两侧可见铁染。根据其产状,石英小脉主要出露有三组:第一组:走向北西西,倾向北北东,倾角70°~80°。第二组:走向北西,倾向南西,倾角50°~70°。第三组:走向北东,倾向南东,56°~78°。
通过盘古山已有的容矿裂隙系统推断,该“标志带”深部可能形成矿体,可作为今后矿山生产探矿的地质依据。
通过钻孔施工,揭露到花岗岩顶面标高最深在-334m,矿山目前最深的开采标高在35m,仍有较好的找矿空间,但从钻孔见矿效果来看,越往深部WO3品位急剧降低,但Mo品位增高,预测WO3矿化能达到-100m 标高。
由于地表“标志带”出露,预示着该区可作为矿山今后找矿的潜力地段。