屈添強(qiáng) 胡帥
摘 要:東山鎢礦工作區(qū)位于東南地洼區(qū)贛桂地洼系茶陵地洼南部,南嶺東西復(fù)雜構(gòu)造帶中段的北側(cè),耒臨南北向構(gòu)造帶的南端,為不同構(gòu)造體系疊加的復(fù)合部位。區(qū)域范圍包括通天廟穹窿及其周邊地區(qū),是一個(gè)以白鎢礦為主的矽卡巖--熱液充填交代型的中型礦床。本文簡(jiǎn)要闡述了東山鎢礦礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)、控礦特征及找礦標(biāo)志。筆者通過(guò)在本區(qū)的實(shí)地工作,以及對(duì)礦床成因中礦物的來(lái)源及礦物質(zhì)的運(yùn)移等方面的分析研究,形成了一些認(rèn)識(shí),初步建立了成礦模式,驗(yàn)證了本區(qū)的礦化富集規(guī)律,顯示出較好的找礦前景。
關(guān)鍵詞:東山鎢礦;控礦特征;找礦標(biāo)志
鎢是一種非常重要的工業(yè)原料和戰(zhàn)略物資,鎢及其合金是現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防及高新技術(shù)應(yīng)用中的極為重要的功能材料之一,廣泛應(yīng)用于航天、原子能、船舶、汽車(chē)工業(yè)、電氣工業(yè)、電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等諸多領(lǐng)域。各國(guó)對(duì)鎢的需求逐年增長(zhǎng)。我國(guó)是世界上鎢資源最豐富的國(guó)家,約占世界鎢礦的90%以上,是世界公認(rèn)的鎢礦大國(guó),具有左右國(guó)際市場(chǎng)的能力,是出口量大的優(yōu)勢(shì)礦種。截至2012年12月底,東山鎢礦礦山保有資源儲(chǔ)量鎢礦石量54.7萬(wàn)噸,金屬量3093噸,潛在價(jià)值約4.5億元。具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1 區(qū)域地質(zhì)背景
1.1 區(qū)域地層
區(qū)域內(nèi)地層出露較齊全,地槽、地臺(tái)、地洼構(gòu)造層均有發(fā)育。
1.2 區(qū)域巖漿巖
區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈,巖性較為復(fù)雜。出露的巖體有黑云母花崗巖、花崗斑巖,多呈巖株?duì)罨驇r脈狀分布于通天廟穹窿核部及其西側(cè)地區(qū)。
1.3 區(qū)域構(gòu)造
區(qū)域內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,東西向、南北向、北西向、北東向、北北東向構(gòu)造均有出露,不同方向的構(gòu)造互相疊加改造。東西向構(gòu)造為基底構(gòu)造,表現(xiàn)為東西向的褶皺,后被南北向構(gòu)造疊加改造,僅在通天廟穹窿核部露出構(gòu)造形跡,其他地段均被地臺(tái)蓋層所履蓋。南北向構(gòu)造以褶皺為主,相間有南北向的區(qū)域性斷裂,褶皺在區(qū)域中部(香花嶺至大嶺頭),為一南北向背斜。
1.4 區(qū)域礦產(chǎn)
區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富,鎢礦是本區(qū)的重要礦產(chǎn),強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)為區(qū)內(nèi)多種礦藏的形成提供了有利條件。目前,區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)具工業(yè)意義的礦產(chǎn)有W、Sn、Pb、Zn 等,如香花嶺錫礦、深坑里、香花鋪和東山鎢礦。
2 礦區(qū)地質(zhì)
2.1 礦區(qū)地層
礦區(qū)地層比較簡(jiǎn)單,為一套地臺(tái)型沉積的碳酸鹽巖夾含鈣質(zhì)砂頁(yè)巖。地層巖性由新至老為:下石炭統(tǒng)石磴子組(C1d) 、下石炭統(tǒng)孟公坳組(Clm) 、泥盆系上統(tǒng)錫礦山組(D3x) 、泥盆系上統(tǒng)佘田橋組(D3s) 、泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組(D2q)。
2.2 礦區(qū)巖漿巖
礦區(qū)巖漿巖為黑云母花崗巖,侵位于燕山早期,以巖株的形式產(chǎn)出,巖體與成礦關(guān)系密切,為白鎢礦的成礦母巖。從礦床產(chǎn)出與巖體的空間關(guān)系以及礦床成因分析,尖峰嶺花崗巖對(duì)白鎢礦床的形成有著直接的影響。
2.3 礦區(qū)構(gòu)造
礦區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜,不同方向的構(gòu)造疊加在一起,構(gòu)成了礦區(qū)控巖控礦構(gòu)造系統(tǒng)?,F(xiàn)將其特征分述如下:
2.3.1褶皺
礦區(qū)褶皺不甚發(fā)育,規(guī)模較大的為尖峰嶺背斜。該背斜軸向近南北,向南傾伏,核部地層為泥盆系中、上統(tǒng),兩翼為石炭系地層。尖峰嶺花崗巖沿背斜軸部侵入,東山白鎢礦位于該背斜的東翼。
2.3.2斷層
礦區(qū)斷層較發(fā)育,規(guī)模大小懸殊,大者沿走向延長(zhǎng)1000余米,小的沿走向長(zhǎng)僅數(shù)十米。按走向?qū)⒌V區(qū)斷層分為近南北向、北西向、北北東向等。
2.4 圍巖蝕變
該礦床形成與巖漿熱液充填交代有關(guān),圍巖蝕變現(xiàn)象較普通,蝕變類(lèi)型也較多。常見(jiàn)的圍巖蝕變有:大理巖化、螢石化、硅化、綠泥石化。
2.5 礦體特征
礦體的賦存空間是受構(gòu)造控制的。在東山白鎢礦,控制礦體產(chǎn)出的構(gòu)造條件是古巖溶構(gòu)造和巖漿侵入時(shí)的斷裂構(gòu)造。主礦體在剖面上的形態(tài)變化很大:在中部地段,礦體形態(tài)基本相似,均呈“手掌狀”,只是“掌”的大小不同;往南北兩端,礦體規(guī)模逐漸變小,形態(tài)變得簡(jiǎn)單,直至變?yōu)橐缓?jiǎn)單的脈狀。
2.6 礦物組成
礦體中主要有用礦物組分為白鎢礦,伴生的金屬礦物有毒砂、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦。
其中白鎢礦呈白色,肉眼難以鑒別,在紫外燈下,發(fā)出螢光。晶形完好的有四方雙錐,晶面有斜條紋。一般呈半自形晶或他形晶,顆顆大小不等,呈不規(guī)則粒狀集合體。
3 礦床控制特征
3.1礦床成因
礦床中礦體產(chǎn)在黑云母巖體外接觸帶,這一成礦構(gòu)造組合形式與礦區(qū)構(gòu)造變形有密切關(guān)系。第一,是不同時(shí)期不同方向的構(gòu)造疊加形成穹窿構(gòu)造,為在其邊緣形成斷裂和尖峰嶺花崗巖侵位提供了條件,沒(méi)有構(gòu)造變形,就不會(huì)有成礦前提。第二,構(gòu)造變形和巖漿的侵入,使巖體與圍巖的接觸界面具復(fù)雜的形態(tài),接觸面形態(tài)越復(fù)雜對(duì)成礦越有利。礦體主要產(chǎn)在巖體接觸面產(chǎn)狀變化部位,特別是由陡變緩的下凹部位,其原因是這一部位有利于礦液的聚集,為成礦提供有足夠的交換反應(yīng)時(shí)間。第三,巖漿的侵入,具有較大的動(dòng)力,使外接觸帶受到垂向上的直剪而形成張扭性斷裂,正是這些斷裂為巖漿期后含礦熱液的運(yùn)移和充填交代提供了空間,使礦體沿這類(lèi)斷裂分布。
由礦床和礦體地質(zhì)以及礦物組合形式分析,該礦床是一個(gè)與尖峰花崗巖密切相關(guān)的熱液充填交代型白鎢礦床。
3.2礦化富集規(guī)律
在分析控礦因素、總結(jié)成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上,對(duì)東山白鎢礦白鎢礦化富集規(guī)律有以下認(rèn)識(shí):
(1)礦化富集于接觸帶由陡變緩的凹部。在這一部位,礦液流速變慢,流動(dòng)方向也發(fā)生改變,由一個(gè)方向變?yōu)槎鄠€(gè)方向。這樣有利于礦液在該部位緩慢聚集,充分交代形成白鎢礦體。
(2)工業(yè)礦體形成于花崗巖與圍巖(碳酸鹽巖)接觸的外帶,尤其是接觸帶,礦體厚度大,品位高。
(3)圍巖條件與成礦有密切關(guān)系,如接觸帶附近為泥盆系上統(tǒng)大理巖、白云質(zhì)灰?guī)r,則可形成較好的工業(yè)礦體。
(4)成礦具多階段性,在外接觸帶及其附近,由巖漿上侵產(chǎn)生的垂向直剪作用而形成的張扭性斷裂,是礦化充填交代的最佳部位,一般可形成大而富的白鎢礦體。
(5)礦體上部多具分枝現(xiàn)象,往下部礦體形態(tài)逐漸變得規(guī)則,到靠近接觸界面的部位,礦體變?yōu)橐缓翊蟮耐哥R體,WO3的含量也增高。
(6)白鎢礦化與螢石關(guān)系密切,一般是白鎢-螢石礦化地段,礦體規(guī)模大,WO3平均含量高。
4 找礦標(biāo)志
找礦標(biāo)志能直接或間接地指示礦床或礦體存在或可能存在。對(duì)于一個(gè)礦床或礦體,相伴有特定的找礦標(biāo)志。正確認(rèn)識(shí)一個(gè)礦區(qū)的找礦標(biāo)志,對(duì)指導(dǎo)找礦具有實(shí)際意義。東山白鎢礦是一個(gè)熱液充填交代型白鎢礦床,礦床在形成過(guò)程中或成礦以后,在礦體露頭或礦體附近,有種種跡象顯示礦體的存在。這些跡象可作為直接或間接的找礦標(biāo)志。
(1)巖體接觸帶
巖體接觸帶是間接找礦標(biāo)志。東山白鎢礦白鎢礦體均產(chǎn)在接觸帶的外帶,順著接觸帶的外帶找礦就有可能找到白鎢礦體。
(2)螢石化
接觸帶附近有螢石出現(xiàn),也是一種間接找礦標(biāo)志,從成礦的角度,出現(xiàn)螢石,表明在其附近有過(guò)成礦作用。
(3)大理巖化
大理巖化也是一種間接找礦標(biāo)志。表明有大理巖的地段,距花崗巖不遠(yuǎn),兩者間必有接觸帶存在。
(4)原生暈異常
也是一種間接的找礦標(biāo)志。礦床(礦體)在形成過(guò)程中,或多或少有部分成礦元素與揮發(fā)組分一起向圍巖中擴(kuò)散,尤其是在原生礦體的頂部,易形成成礦元素暈圈。
參考文獻(xiàn)
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