湖南張家壟礦區(qū)鎢礦地質(zhì)特征

喬玉生，王方有，侯茂松，雷澤恒，黎傳標

（湖南省湘南地質(zhì)勘察院，湖南 郴州， 423000）

湖南張家壟礦區(qū)鎢礦地質(zhì)特征

喬玉生，王方有，侯茂松，雷澤恒，黎傳標

（湖南省湘南地質(zhì)勘察院，湖南 郴州， 423000）

張家壟白鎢礦是1/5萬礦產(chǎn)遠景調(diào)查中新發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)地，其資源量已達中-大型規(guī)模，文章通過大量的野外第一手資料，總結(jié)了張家壟白鎢礦基本地質(zhì)特征，并對主要控礦因素及礦床成因類型進行了較深入的研究，在現(xiàn)有勘查成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合礦體空間產(chǎn)出特征和礦體賦存巖體時代，揭示了志留紀彭公廟巖體內(nèi)接觸帶白鎢礦的產(chǎn)出特征和成礦規(guī)律，在湘南地區(qū)首次提出志留紀鎢礦成礦的觀點，具有較好的找礦意義，進一步明確了張家壟地區(qū)白鎢礦的找礦方向。

白鎢礦；控礦因素；礦體特征；志留紀巖體成礦；張家壟

我國是世界上鎢礦資源最豐富的國家，華南地區(qū)有數(shù)量眾多的大、中型鎢礦床，但在志留紀花崗巖中產(chǎn)出規(guī)模較大的白鎢礦床尚無先例。2007年湖南地調(diào)院湘南地調(diào)所在開展1：5萬桂東地區(qū)礦產(chǎn)遠景調(diào)查時，首次發(fā)現(xiàn)了張家壟白鎢礦床，該礦床位于志留紀彭公廟巖體南部內(nèi)外接觸帶（以內(nèi)帶為主），通過二年的勘查，發(fā)現(xiàn)礦體13條，并進行了333+334資源量估算，獲得礦石量1127.35×104t，鎢金屬量34 952 t，WO3平均品位0.310%，該礦區(qū)尚在繼續(xù)勘查中，并新發(fā)現(xiàn)了平行礦脈，極有可能突破大型規(guī)模，該礦床的發(fā)現(xiàn)，為南嶺地區(qū)鎢礦勘查探索和指明了新的方向。

1 地質(zhì)背景

張家壟白鎢礦床位于南嶺緯向構(gòu)造帶北緣，湘南加里東褶皺隆起帶的中南部，炎陵-藍山NE向構(gòu)造巖漿巖帶與NW向汝城-安仁構(gòu)造巖漿巖帶交匯部位的南側(cè)，是湘南地區(qū)資興-宜章成礦帶的組成部分（圖1）。區(qū)域地層主要有震旦系、寒武系和泥盆系，碎屑巖-粘土巖-碳酸鹽巖均有分布；區(qū)域上規(guī)模最大的構(gòu)造是加里東運動，主要發(fā)生于志留紀，形成的構(gòu)造線方向主要為近EW向至NWW向，局部構(gòu)造線由于后期的構(gòu)造疊加或斷裂牽引發(fā)生旋轉(zhuǎn)而改變?yōu)镹E向，強烈的擠壓作用使區(qū)內(nèi)震旦系-寒武系普遍發(fā)生綠片巖相淺變質(zhì)作用；加里東運動造成了彭公廟志留紀花崗巖體的侵位，彭公廟巖體呈巨大的巖基產(chǎn)出，巖性主要為中-粗中粒少斑狀黑云母花崗閃長巖，接觸面傾向圍巖，傾角50°～57°，巖體相帶不明顯，其中分布有北西西向（與含礦構(gòu)造線一致）的細晶巖脈。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)出露的地層為震旦系和寒武系。震旦系下統(tǒng)正圓嶺組（Zz）：為灰綠色淺變質(zhì)中厚-厚層細-中粒石英砂巖、長石石英砂巖夾灰綠色板巖、砂質(zhì)板巖，并有紫紅色板巖、灰綠色-紫紅色硅質(zhì)巖、含鐵硅質(zhì)巖、凝灰質(zhì)含礫石英砂巖、含礫板巖。震旦系上統(tǒng)丁腰河組（Zdyh）：為淺灰色、灰白色薄層狀硅質(zhì)巖夾黃綠色、灰綠色粉砂質(zhì)板巖。寒武系下統(tǒng)香楠組（?x）：為黑色淺變質(zhì)中厚-厚層狀細粒石英砂巖、長石石英砂巖夾黑色板巖、炭質(zhì)板巖。

區(qū)內(nèi)巖漿巖分布于礦區(qū)北部，屬彭公廟花崗閃長巖巖基的一部分，為中志留世侵入體，巖性主要為中-粗中粒斑狀黑云母花崗閃長巖，局部為細或中-細粒黑云母花崗閃長巖或黑云母二長花崗巖。巖體與震旦系地層呈侵入接觸，區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造為前泥盆紀的基底構(gòu)造，主要見震旦系和寒武系地層中的向斜構(gòu)造；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造按其走向可以分為3組，即近EW向、NW向和NNE向。其中近EW向斷裂規(guī)模大，有的為區(qū)域性斷裂的一部分。而NW向斷裂很發(fā)育，數(shù)量多，是區(qū)內(nèi)重要控礦、容礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)所有鎢礦脈即受NW向斷裂構(gòu)造控制。

圖1 張家壟白鎢礦床區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)略圖Fig.1 Simplified geologicalmap of Zhangjialong scheelite deposit

因受區(qū)域變質(zhì)作用及巖漿熱力的影響，區(qū)內(nèi)巖石蝕變比較普遍，蝕變種類比較多。見有云英巖化、綠泥石化、絹云母化、硅化、角巖化等蝕變現(xiàn)象。云英巖化、硅化與鎢礦化關(guān)系密切。

區(qū)內(nèi)磁異常以負異常為主，一般為-n×10 nT，分布范圍廣，其強度較高的區(qū)域分布在礦區(qū)西南部；區(qū)內(nèi)1：5萬水系沉積物異常分布面積大，強度高，濃度中心很明顯，W、Bi異常濃度中心與1、2、3、9、10、11、12號等礦脈相吻合，以W＞160×10-6圈出的異常內(nèi)帶達0.6 km2，其寬度為500m，分布面積大，強度高，有很好的找礦價值①湖南省地調(diào)院湘南地調(diào)所，1：5萬桂東地區(qū)礦產(chǎn)遠景調(diào)查報告，2009.。

3 礦體特征

3.1 礦體形態(tài)和產(chǎn)狀

張家壟白鎢礦床由一組相互大致平行的脈狀石英-白鎢礦脈帶組成，空間上受彭公廟巖體接觸帶和北西西向斷裂構(gòu)造控制。根據(jù)礦體空間展布規(guī)律、控礦斷裂及圍巖系統(tǒng)差異，將其劃分為A、B、C三個礦帶（圖2），礦帶中各礦體特征如表1所示。

A礦帶：為礦床主體部分，由1、2、3、9、10、11、12號等礦脈群組成（圖3），以2號礦脈規(guī)模最大。礦體呈脈狀產(chǎn)于彭公廟巖體內(nèi)接觸帶之中粗粒少斑狀黑云母花崗閃長巖中，受NW向斷裂控制，控制長度570～2 320m不等，礦脈厚度0.85～2.45m，傾向以190°～205°為主，少數(shù)地段為25°～28°，傾角62°～85°。含礦破碎帶由碎裂花崗巖組成，其中分布寬5～60 cm的石英脈，石英脈呈現(xiàn)出尖滅再現(xiàn)、分枝復合特征。

B礦帶：由5、7號礦脈組成，呈脈狀產(chǎn)于巖體接觸外帶震旦系下統(tǒng)正圓嶺組成變質(zhì)碎屑巖中，亦受NW向斷層破碎帶控制，控制長度400～900m，傾向22°～24°，局部202°，傾角75°～86°，礦脈厚0.67～0.70m。含礦構(gòu)造角礫巖中發(fā)育石英脈，脈幅15～20 cm。

C礦帶：由4、6、8號礦脈組成，產(chǎn)于震旦系下統(tǒng)正圓嶺組淺變質(zhì)碎屑巖中，受NW向斷層破碎帶控制，規(guī)模最小，控制長度260～350 m，厚0.35～0.80 m，傾向24°～29°或200°～220°，傾角75°～85°。破碎帶發(fā)育含鎢石英脈，有少量輝鉬礦及螢石等高溫礦物出現(xiàn)，含鎢石英脈具尖滅側(cè)滅、分枝復合特點。

表1 張家壟白鎢礦床主要礦體特征表Table 1 Occurrence character ofmain Ore-bodies in Zhangjialong deposit

圖2 張家壟白鎢礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.2 Schematic geologicalmap of scheelite ore district in Zhangjialong deposit

圖3 張家壟白鎢礦區(qū)A礦帶50線地質(zhì)剖面圖Fig.3 Profile of No.50 exploration line atscheelite ore district in Zhangjialong deposit

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦物成分

礦石礦物以白鎢礦為主，有極少量黑鎢礦，并伴有少量金屬硫化物，如黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、輝鉍礦、毒砂、方鉛礦、鐵閃鋅礦等，脈石礦物主要為石英、長石，次為黑云母、絹云母、綠泥石以及少量的變質(zhì)礦物。

3.2.2 礦石化學成份

張家壟白鎢礦床礦石化學成份見表2。其化學成份有如下特征：產(chǎn)于圍巖中的礦石中SiO2含量偏高，K2O/N2O值0.55；產(chǎn)于巖體內(nèi)的礦石中SiO2含量稍低，CaO、CO2較高，表明成礦流體中富含Ca2+及CO32+，該期礦石中K2O/N2O為1.35～2.79，表明該期礦石礦物中含較多的鉀長石類礦物。

微量元素含量顯示，產(chǎn)于圍巖中的礦石以親鐵元素Mn、Co、Ni為特征，亦含有Sn、Bi、Mo、Cu等高-中溫礦化元素及礦化劑元素F；產(chǎn)于巖體內(nèi)礦石Sn、Bi、Mo含量較低，而中溫-低溫元素Pb、Zn、As、Sb及礦化劑元素F、Sr、Ba含量較高，這些微量元素含量的不同表明了圍巖性質(zhì)與成礦有一定的關(guān)系。

3.2.3 礦石組構(gòu)

礦石的結(jié)構(gòu)主要有半自形-他形晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)及壓碎結(jié)構(gòu)等，礦石的構(gòu)造有細脈浸染狀構(gòu)造、星點狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造等。

3.2.4 礦石類型

礦區(qū)鎢礦類型可劃分為石英脈型和構(gòu)造破碎帶型。其中石英脈型礦石由石英大脈（脈寬＞10 cm）和細脈型（脈寬1～10 cm）組成，主要分布于B、C礦帶中，A礦帶亦有部分出現(xiàn)；呈粒狀、團塊狀、菊花狀散布于石英脈中，白鎢礦粒徑0.3～6 cm；構(gòu)造破碎帶型白鎢礦石主要分布于A礦帶各礦脈中，顯著特點是白鎢礦呈細粒狀、浸染狀分布于NW向斷裂破碎帶之碎裂花崗巖中，礦化隨云英巖化蝕變增強而增強。

4 成因初探

4.1 物質(zhì)來源

前人研究成果表明[1,4]，鎢在地球歷史演化中，逐漸向地殼分異富集，鎢礦化與地殼演化及巖漿侵位活動密切相關(guān)。礦區(qū)震旦系下統(tǒng)正圓嶺組碎屑巖的鎢豐度值是本地區(qū)鎢平均值的3.5倍，達到8.23×10-6，遠高于巖體中鎢的豐度值，據(jù)此可認為本區(qū)震旦系下統(tǒng)正圓嶺組地層是鎢主要的礦源層之一，伴隨著加里東運動早、中期巖漿的侵位活動，區(qū)域地熱梯度不斷增高，使熱液流體與容礦圍巖形成對流循環(huán)，熱液流體可通過循環(huán)不斷從地層中萃取鎢及揮發(fā)性組分，進入含礦熱液流體[5～12]。

鎢主要來源于志留紀黑云母花崗閃長巖，特別是晚期的細晶巖。細晶巖中含白鎢礦。在成礦過程中，鎢可隨巖漿熱液流體直接沉淀，形成細粒浸染狀鎢礦化；也可沿著構(gòu)造有利部位，即本區(qū)NW向次一級基底構(gòu)造斷裂破碎帶，形成石英脈帶型白鎢礦。

表2 張家壟白鎢礦床礦石化學成份表Table2 Chem ical composition of scheeliteore in Zhangjialong deposit

4.2 成礦時代

1/5萬礦產(chǎn)遠景調(diào)查成果顯示①湖南省地調(diào)院湘南地調(diào)所，1：5萬桂東地區(qū)礦產(chǎn)遠景調(diào)查報告，2009.，在彭公廟巖體南部（青市幅）粗中粒斑狀黑云母花崗閃長巖中，采集同位素測年樣2個：一個送樣號為TW 3116，測試號為ZJL-TC307；一個送樣號為TW 3113，測試號為ZJL-10，由南京大學采用LA-ICP-MS(電感耦合等離子質(zhì)譜法)測得鋯石鈾鉛同位素年齡結(jié)果分別為為429±2.8Ma，436±3.3Ma；后由南京大學地球科學研究院在礦區(qū)A礦帶中采取巖體中的細晶巖脈樣品，做了鋯石鈾鉛同位素年齡測試，年齡值約為427Ma[13]，細晶巖脈中含白鎢礦，其走向與本區(qū)含礦構(gòu)造線一致，由此推斷，張家壟白鎢礦床可能形成于志留紀中、晚期，成礦時代稍晚于彭公廟主體巖體形成時代。

4.3 礦床成因類型

傳統(tǒng)理論認為[5～6,12～15]，含礦圍巖的巖性特點是控制鎢礦物化學成分的決定因素，產(chǎn)于鈣質(zhì)圍巖內(nèi)的鎢礦床，其礦物呈白鎢礦產(chǎn)出，而產(chǎn)于硅鋁質(zhì)圍巖內(nèi)的鎢礦，其礦物則呈黑鎢礦產(chǎn)出。但最新研究成果表明[2～3,16]，在具體礦床中，鎢以何種礦物沉淀，很大程度上取決于成礦流體中Fe、Mn、Ca、Na、F、S、CO2等組分的濃度，在成礦流體演化和發(fā)展過程中，這些組分濃度的變化決定了成礦流體物理化學條件的變化，從而影響了鎢礦物的化學成分和產(chǎn)出特征，由此可見，含礦圍巖的巖性特征并不是決定鎢礦床內(nèi)鎢礦物產(chǎn)出特征的唯一和決定性因素，成礦流體的性質(zhì)以及以何種方式成礦（充填為主還是交代為主）應(yīng)是關(guān)鍵。

張家壟白鎢礦床的圍巖特征印證了上述理論觀點。通過對礦區(qū)范圍內(nèi)見礦工程資料統(tǒng)計后，礦區(qū)白鎢礦體的賦礦圍巖依次為中粗粒斑狀黑云母花崗閃長巖（10條）、淺變質(zhì)細中粒長石石英砂巖及板巖等（5條），這些圍巖的化學成份并不是鈣質(zhì)成份的富集體。圍巖與成礦有一定的關(guān)系。具體表現(xiàn)為產(chǎn)于震旦系下統(tǒng)正圓嶺組淺變質(zhì)碎屑巖中的礦石存在黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、鐵閃鋅礦等高-中溫礦物，而產(chǎn)于中志留世黑云母花崗閃長巖中的礦石則以方鉛礦、毒砂等中-低溫礦物為特征。

礦區(qū)白鎢礦床成礦作用應(yīng)主要是以充填成礦方式為主，交代成礦為輔。礦區(qū)內(nèi)對礦體的空間產(chǎn)出形態(tài)起控制作用的是加里東構(gòu)造運動期形成的基底構(gòu)造的次一級斷裂構(gòu)造，呈NW走向，沿走向延伸穩(wěn)定且連續(xù)性較好；在傾向上表現(xiàn)為斷裂面呈舒緩波狀起伏，且傾角較陡。以巖體內(nèi)接觸帶礦化最好，含白鎢石英脈數(shù)量最多，巖體外接觸帶則礦化較弱，含礦斷裂構(gòu)造寬度較小。近地表見礦厚度較大，WO3品位稍低，而往下延深則有厚度變小、WO3品位增高的趨勢。

本區(qū)礦體產(chǎn)于中志留世粗中粒（少）斑狀黑云母花崗閃長巖及下震旦統(tǒng)正圓嶺組淺變質(zhì)石英砂巖中，明顯受斷裂控制。根據(jù)礦體的產(chǎn)出部位、形態(tài)特征、與巖漿巖的時空關(guān)系，以及礦物組合以高溫礦物為主，圍巖蝕變以云英巖化、硅化、絹云母化、綠泥石化為主等方面的特征，厘定其成因類型為與巖漿巖有關(guān)的高溫熱液裂隙充填交代型白鎢礦床。

5 地質(zhì)意義

（1）理論意義：以往普遍認為在湘南地區(qū)只是燕山期中小巖體成礦，而老巖體、大巖體不成礦。張家壟白鎢礦床的發(fā)現(xiàn)，填補了湘南地區(qū)志留紀巖體中找礦的空白。雖然細晶巖鋯石年齡還不能完全代表礦區(qū)成礦年齡。但礦體產(chǎn)在加里東期巖體中，與其的成因聯(lián)系是勿容置疑的。

（2）現(xiàn)實意義：找礦經(jīng)驗可指導湘南其他地區(qū)乃至華南地區(qū)志留紀花崗巖體中找礦。

6 結(jié)論

（1）張家壟白鎢礦床由一組相互大致平行的脈狀石英-白鎢礦脈帶組成，空間上受彭公廟巖體接觸帶和北西西向斷裂構(gòu)造控制，并與云英化、硅化蝕變密切相關(guān)。目前已發(fā)現(xiàn)礦脈12條，根據(jù)礦體空間展布規(guī)律、控礦斷裂及圍巖系統(tǒng)差異，將其劃分為A、B、C三個礦帶。初步估算其規(guī)模達中-大型。

（2）張家壟白鎢礦床成礦物質(zhì)來源以黑云母花崗閃長巖為主，亦與震旦系淺變質(zhì)碎屑巖有關(guān)。礦床成因類型為與巖漿巖有關(guān)的高溫熱液裂隙充填交代型鎢礦床。礦床成礦年齡很可能與細晶巖一致，為加里東期，稍晚于主體成巖年齡。

（3）張家壟白鎢礦床的發(fā)現(xiàn)填補了湘南地區(qū)大巖體、老巖體內(nèi)鎢礦成礦的空白，為今后在湘南其他地區(qū)乃至華南地區(qū)志留紀花崗巖體接觸帶尋找鎢錫金屬礦產(chǎn)指明了方向。

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GeologicalCharacter of Zhangjialong Tungsten Deposit,Hunan Province

QIAOYu-sheng,WANG Fang-you,HOUMao-song,LEIZe-heng,LIChuan-biao
(Xiangnan Geological Prospecting Courtyard,Chenzhou 423000,Hunan,China)

Zhangjialong scheelite depositwhich is foundin 1/50 000m ineral deposit investigation of recentyears,becomes to a large-scale deposit in the exploration.The geological characters of Zhangjialong deposit isobserved for reveal the ore-form ing factors and ore genesis.The occurrence of ore-bodies and formation age of host-rocks indicated that the Silurian Penggongm iao intrusion maybe the source for the contact zone-type scheelite ore-bodies in Zhangjialong depositwhich is first found formedin Silurian rocks in South Hunan province,and got revelation for the scheeliteexploration in thisarea.

scheelite;ore-form ing factors;ore body characteristic;Silurian intrusion;Zhangjialong tungsten deposit

P618.67

A

1007-3701(2011)02-0125-007

2011-03-16

湖南省探礦權(quán)采礦權(quán)價款項目“湖南省資興市張家壟礦區(qū)鎢礦普查”資助.

喬玉生(1958—)，男，高級工程師,從事地勘行政管理及地質(zhì)找礦科研工作.

侯茂松，E-mail:maosonghou2005@126.com