郭家松
(江西有色地質(zhì)勘查二隊,江西 贛州 341000)
于山成礦帶成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,是我國重要的石英脈型黑鎢礦產(chǎn)地,中外學(xué)者在該區(qū)進行了大量鎢多金屬的找礦和研究工作,總結(jié)了一系列理論成果和找礦模式[1]。隨著勘查程度和科研程度的不斷提高,找礦空間越來越小,找礦難度越來越大。上世紀(jì)有四家地質(zhì)隊在小東坑礦區(qū)反復(fù)評價,在標(biāo)志帶深部未找工業(yè)礦體。2008 年~2017 年,江西有色地質(zhì)勘查二隊對礦點重新評價,在標(biāo)志帶的南側(cè)深部發(fā)現(xiàn)兩組隱伏含鎢石英脈帶,深部發(fā)現(xiàn)了含鎢石英脈礦體。使一個久攻不下的礦點變成具有中型以上規(guī)模的礦床[2]。筆者以小東坑礦區(qū)多年的探礦實踐為基礎(chǔ),對礦區(qū)地質(zhì)特征進行綜述,以期礦區(qū)外圍找礦指明方向。
1966 年9 月~1967 年5 月,江西冶金地質(zhì)勘探公司617 隊,對礦區(qū)開展地表普查評價工作,開展了1/2 千地質(zhì)簡測、地形測量、槽探和地表化學(xué)取樣等地質(zhì)工作。由于礦脈小,向深部變化不明顯,礦化強度和連續(xù)性差,線脈中的黑鎢礦均已風(fēng)化為黃褐色及黑灰色的鐵錳質(zhì),圈不出礦體。加之又無深部工程控制,其結(jié)論:地表無工業(yè)價值,脈幅向深部變化規(guī)律有待研究。
1974 年10 月~1971 年11 月,江西冶金地質(zhì)十三隊,對標(biāo)志帶開展深部評價工作,以鉆探為主要手段,以細脈帶為深部評價對象。對地表標(biāo)志帶補充揭露,對礦區(qū)標(biāo)志帶在延長和延深方向作全面控制。其結(jié)論:“深部鉆孔的見礦地質(zhì)效果極為低劣,難于與地表所獲得的地質(zhì)礦化情況相符合,鉆孔與設(shè)計時予期控制的情況相去甚遠,剖面間更無法連接,在相當(dāng)?shù)纳疃葍?nèi)不能構(gòu)成具有工業(yè)意義的鎢錫礦床”。
2008 ~2017 年,江西有色地質(zhì)勘查二隊對小東坑礦點重新評價。筆者作為此項目的負(fù)責(zé)人,充分收集礦區(qū)以往地質(zhì)資料,依據(jù)于山成礦帶和崇余猶鎢礦集區(qū)地質(zhì)勘查和生產(chǎn)資料,所形成的鎢礦成礦勘查理論成果和成礦模式[7]。借鑒茅坪鎢礦探礦經(jīng)驗[8]和緩傾向脈產(chǎn)出模式,抓住小東坑標(biāo)志帶緩傾斜薄礦脈追蹤找礦,在原評價的空白區(qū)段布設(shè)鉆孔,在100m ~-200m 標(biāo)高范圍內(nèi),發(fā)現(xiàn)了隱伏緩傾斜的含礦脈帶,突破礦區(qū)資源儲量有限,無主脈的框框。本次評價累計施工巖芯鉆探35490m、坑探3492m,圈定工業(yè)礦脈40 條,估算的資源儲量達中型規(guī)模,取得了找礦突破。
小東坑鎢礦床賦存于寒武系厚層狀的淺變質(zhì)石英砂巖中,區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造為北東向的F1 和東西向的F2。F1 出露礦區(qū)南部,走向北東,傾向北西,傾角60°~80°,延長8.5km,延深達1km,平面上切穿寒武系、泥盆系和石炭系地層。F2 出露礦區(qū)中部,東西走向,傾向北,傾角54°~72°,地表見花崗斑巖脈充填。其次有以擠壓片理化為特點北西向斷層F6 和南北向斷層F7。礦區(qū)地表未見花崗巖出露,經(jīng)鉆孔揭露,深部的隱伏的中細粒黑云母花崗巖,屬燕山早期產(chǎn)物。
地表標(biāo)志帶主要分布在F2 斷層以北,東起11 線,西至16 線 之 間,帶 長60m ~340m,大 部 分100m~300m。帶寬2m ~31.25m,含 脈 密 度2.4 條/m ~4 條/m,含 脈 率0.4%~2.8%,絕大部分0.1cm ~1cm 線脈,線脈中的黑鎢礦均已風(fēng)化為黃褐色、黑灰色的鐵錳質(zhì)。據(jù)標(biāo)志帶130 個基本分析樣,WO3 品位低,礦化強度和連續(xù)性差,圈不出礦體。標(biāo)志帶中石英脈向下變大不明顯,單脈延深2m ~3m。400m ~100m 標(biāo)高為空白帶。標(biāo)志帶總體走向為北東東向或近東西向,傾向北西330°~342°,傾角55°~68°。
圖2 16 號勘探線剖面示意圖
含鎢石英脈賦存于寒武系淺變質(zhì)砂巖內(nèi),礦化范圍嚴(yán)格受F1、F2 斷層的制約,按其產(chǎn)狀不同分為北北東向脈組和北東—東西向脈組,呈交叉產(chǎn)出圖2,
集中分布于F1 ~F2 兩條斷層間0.4km 2 內(nèi)。在平面上礦脈與標(biāo)志帶錯位,在垂直方向上不對應(yīng)。當(dāng)?shù)V脈走向或傾向延至花崗巖體或花崗斑巖脈附近時,迅速變小尖滅,不插入花崗巖體內(nèi),也不切穿花崗斑巖脈。探明的含鎢石英脈共計40 條。北北東向礦脈集中產(chǎn)于211 線至北204 線,礦脈走向5°~15°,傾向北西西,傾角35°~55°。單脈走向長160m ~430m,傾向延深150m ~450m。脈幅一般為0.10m ~0.42m,平均脈幅0.19m。脈間距3m ~10m,最小2m、最大15m,WO3平均品位2.19%。在平面上該組礦脈由北北西向南南東呈雁行排列,脈體尖滅側(cè)現(xiàn)、再現(xiàn)常見,沿走向、傾向變化復(fù)雜,產(chǎn)狀時陡時緩,礦脈局部變化有分枝、復(fù)合、膨大、縮小、交織呈網(wǎng)狀等現(xiàn)象。北東~東西向礦脈集中產(chǎn)于F1 北西盤東起0 線西至32 線、100m ~300m 標(biāo)高區(qū)間。礦脈走向55°~65°,傾向北西,傾角較陡,55°~75°。脈幅一般0.1m ~0.37m,平均0.22m,脈間距一般5m ~10m,最大20m,最小5m,WO3平均品位1.98%。該組礦脈在平面上呈平行排列,形態(tài)簡單,沿走向傾向較穩(wěn)定,脈體膨大縮小,尖滅側(cè)現(xiàn)、再現(xiàn)常見。脈中礦有黑鎢礦、白鎢礦、黃銅礦、銀黝銅、輝鉍礦、錫石、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、磁鐵礦、石英、白云母、絹云母、長石等。脈側(cè)蝕變有硅化、黃鐵礦化、電氣石化和絹云母化。礦石結(jié)構(gòu)主要自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形結(jié)構(gòu)和不等粒結(jié)構(gòu)。構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、細脈浸染狀構(gòu)造。
4.1.1 賦礦層位
預(yù)測區(qū)(西崗區(qū))位于小東坑礦區(qū)北緣,面積1.2km2,區(qū)內(nèi)出露地層主要為寒武系下統(tǒng)牛角河組厚層狀淺變質(zhì)石英砂巖,夾板少量薄層狀粉砂質(zhì)板巖,含豐富成礦元素W、Sn、Bi、Pb、Zn、Ag高出維氏值近10倍[3];下寒武統(tǒng)鎢豐度4.95×10-6遠高于地殼鎢豐度1.5×10-6(泰勒,1964),其淺變質(zhì)的石英砂巖受構(gòu)造作用性脆、易碎,裂隙發(fā)育,滲透性好,有利于含礦熱液的運移、充填、交代,富集,一旦環(huán)境有利則與圍巖交代富集成礦,是形成鎢礦床的重要層位,贛南產(chǎn)于寒武系淺變質(zhì)石英砂巖的鎢礦床(點)占全區(qū)絕大多數(shù)。
其次少量泥盆系上統(tǒng)佘田橋組下段的砂巖、板巖,分布在礦區(qū)的東南側(cè)。
4.1.2 構(gòu)造條件
構(gòu)造控礦在本區(qū)猶未明顯,礦床嚴(yán)格受東向斷層F2 和北東向斷層F1 控制,兩斷層既控巖又控礦,均被花崗斑巖脈充填,具逐級控礦規(guī)律。
礦體圍巖為寒武系淺變質(zhì)石英砂巖,性脆、易碎、裂隙發(fā)育,滲透性好,區(qū)內(nèi)東向斷層F2 和北東向斷層F1 在燕山期巖漿侵入頂托力追蹤作用下,形成北北東向和北東~東西低序次裂隙構(gòu)造,是成礦的基本條件和組成部分,為含礦熱液運移、充填、沉積富集成礦提供聚集場所。區(qū)內(nèi)幾乎所有的礦體以充填的方式產(chǎn)于由F1、F2 導(dǎo)礦構(gòu)造派生的低級別,低序次的裂隙中,直接控制了礦體的規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀,巖漿期后的含礦熱液直接沿裂隙充填聚集成礦。礦脈均產(chǎn)于花崗斑巖脈兩側(cè)礦,當(dāng)?shù)V脈延至花崗斑巖脈時,迅速變小尖滅?;◢彴邘r兩側(cè)的礦脈不對應(yīng),也不進入隱伏巖體和泥盆系地層中。
4.1.3 巖漿巖條件
區(qū)內(nèi)地表未見花崗巖出露,隱伏巖體埋藏深,頂面標(biāo)高為-350m±,為大埠巖體向東延伸小巖突。與成礦關(guān)系密切的中細粒黑云母花崗巖,單顆粒U-Pb 法同位素年齡161.3±0.6Ma。屬高硅、富鉀、貧鈣的陸殼沉積物熔融S 型花崗巖類,巖漿分異程度高,具有區(qū)內(nèi)鎢多金屬礦化有關(guān)的高堿、富水特征,巖漿中含有豐富的成礦元素。W、Sn、Cu、Ag、Nb、Ta 等成礦元素含量是對比巖的數(shù)倍至數(shù)百倍,花崗巖W 的濃集系數(shù)高達133.33[9]。從宏觀上看,贛南所發(fā)現(xiàn)的所有鎢礦床,礦床成礦定位無一例外不受花崗巖控制,中細黑云花崗巖與W 成礦關(guān)系密集,為礦床的形成提供源源不斷的物質(zhì)和動力,是區(qū)域成礦母巖。
小東坑礦區(qū)北面西崗預(yù)測區(qū)出露地層為寒武系下統(tǒng)淺變質(zhì)厚層狀石英砂巖,角巖化發(fā)育。北北東、北東和北西向裂隙發(fā)育。深部隱伏花崗為中細粒黑云母花崗巖。以往地質(zhì)工作程度低,根據(jù)成礦地質(zhì)條件與小東坑礦床相似類,認(rèn)為找礦潛力大。
對小東坑北面西崗預(yù)測區(qū)找礦最有利的部位開展鉆孔找礦驗證。施工2 個孔。ZK1609 孔揭露隱伏花崗巖頂面標(biāo)高-353m,變質(zhì)巖蓋層厚550m,大于0.05m 石英脈30 條,最大0.63m,WO3最高品位3.48%、平均0.58%;ZK2008 孔揭露大于0.05m 石英脈18 條,最大0.58m,WO3最高品位4.26%、平均1.82%。顯示深部賦存具有工業(yè)價值的含鎢石英脈組。
(1)小東坑鎢多金屬礦床歷經(jīng)多次勘查評價,在原評價空白地段通過布設(shè)深孔驗證,進而發(fā)現(xiàn)與標(biāo)志帶錯位的北北東向和北東~東西向石英型黑鎢礦床,從而取得找礦突破。首先是地質(zhì)認(rèn)識上的突破,改變?nèi)藗儗鹘y(tǒng)成礦條件認(rèn)識的局限性,為地質(zhì)理論研究和找思路的拓展提出新的方向;其次是資源儲量的突破,從小礦點變成中型以上規(guī)模礦床。
(2)小東坑礦區(qū)外圍(西崗預(yù)測區(qū)),區(qū)域成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,與小東坑相似,依據(jù)“就近找礦”的方法,施工ZK1609 孔和ZK2008 孔驗證,深部發(fā)現(xiàn)了具有工業(yè)價值的含鎢石英脈,該組礦脈的發(fā)現(xiàn)顯示小東坑外圍還有很大的找礦空間和資源潛力。