古明星,古 林,李坊洲
(1.江西弘達礦業(yè)有限公司,江西 宜春 330600;2.江西蕩坪鎢業(yè)有限公司,江西 大余 341500)
樟東坑礦區(qū)位于江西省大余縣城北西直距16km處,礦區(qū)范圍2km2,屬大余縣浮江鄉(xiāng)管轄,目前為蕩坪鎢業(yè)有限公司下屬礦區(qū)。樟東坑礦床發(fā)現(xiàn)于1928年,1959年完成地質勘探,礦脈控制最低標高為400m[1]。經(jīng)過50余年持續(xù)開采,探明資源儲量已消耗殆盡,目前礦區(qū)最低開拓中段標高已達290m,主開采中段即將由370m中段轉入330m中段。由于礦床深部缺乏鉆孔控制,資源潛力不清,為了穩(wěn)定礦山生產(chǎn)能力,延長礦山服務年限,節(jié)約探礦成本和降低探礦風險,在總結礦床地質特征和成礦規(guī)律基礎上,進行了深邊部成礦預測研究。
贛南地區(qū)所處的全球構造位置,屬濱太平洋(環(huán)太平洋)構造域(一級構造)中生代構造帶的南東部,次級構造單元為南嶺東西向構造帶(二級構造)中、東段與武夷山北東-北北東向構造帶南段的復合部位[2]。
樟東坑礦床隸屬贛南鎢錫礦床分布最密集的崇(義)—(大)余—(上)猶鎢多金屬礦礦集區(qū)西部的九龍腦礦田(見圖1)。九龍腦礦田地處贛南東西向構造帶大余—瑞金EW向構造亞帶中的大余—信豐褶斷帶與贛南NE向構造帶中的大余—寧都黃陂深斷裂的復合交匯處,區(qū)內前泥盆基底巖系廣泛出露,構造變形強烈,褶皺、斷裂發(fā)育,燕山期復式中酸性花崗巖體呈巖株、巖滴狀出露,被稱為九龍腦巖體。九龍腦巖體南起洪水寨,北至園洞,東西寬15km,南北長12km,面積約105km2。樟東坑鎢鉬礦床產(chǎn)于九龍腦巖體南緣外接觸帶寒武系變質巖中。
礦區(qū)出露地層為單一的寒武系中統(tǒng)高灘群(∈2gt)淺變質巖,具有復理石建造特征。根據(jù)巖性、巖石結構構造,礦區(qū)地層可分為3層。
上部層:由絹云母千枚巖、絹云母綠泥石板巖、絹云母板巖、砂質板巖和碳質板巖組成。
中部層:由砂質板巖和變質砂巖互層組成。
下部層:由淺變質砂巖、淺變質長石石英砂巖、淺變質礫石質砂巖和淺變質粉砂巖組成。
(1)褶皺構造。礦區(qū)褶皺構造為主軸線穿過礦區(qū)中部的樟東坑復式背斜,軸向約為40°,軸面傾向NW,傾角78°,兩翼次級褶曲發(fā)育。此外,礦區(qū)西北部還有一與之平行的復式向斜褶皺。
(2)斷裂構造。礦區(qū)主要斷裂構造包括NNE、NE、NEE向3組斷層構造和NW向容礦裂隙構造[3](參見圖2)。
圖1 贛南崇(義)—(大)余—(上)猶礦集區(qū)區(qū)域地質礦產(chǎn)簡圖[3]
圖2 樟東坑礦區(qū)地質簡圖
礦區(qū)以NEE向斷層構造最為發(fā)育,該組斷層以F1為代表,還包括F4、F5、F9等斷層,為右旋斜沖斷層。走向63°~75°,除F1傾向SSE外,其余傾向NNW,傾角64°~83°。主要斷層F1延長數(shù)千米,破碎帶最大寬度27m。
NE向斷層以F3為代表,形成略晚于北東東組。F3走向40°,傾向NW,傾角65°~75°,成礦前后均有活動,破碎帶寬達10m以上,左旋錯動。
NW向裂隙帶為礦區(qū)容礦裂隙帶,為含礦(或礦化)石英脈充填,走向NW-SE,總體傾向北東,陡傾斜。
礦區(qū)地表沒有巖漿巖出露,290中段和330中段細?;◢弾r脈大量出現(xiàn),估計隱伏花崗巖體頂面標高126~276m。
礦床賦存于九龍腦花崗巖體南緣外接觸帶的寒武系中統(tǒng)高灘群(∈2gt)淺變質巖系中,輝鉬礦Re-Os同位素年齡為(151.3±1.7)Ma,顯示成礦年齡比九龍腦花崗巖體成巖年齡(155.8±1.2)Ma略晚,反映二者的成因關系[4],礦體嚴格受斷裂構造控制,主要為黑鎢礦-石英脈型,含鎢石英脈垂直于主褶皺軸線,呈NW向展布于復式背斜兩翼的剪切裂隙帶中。礦化裂隙帶NW向長約1 440m,NE向寬約560m,礦化面積0.45km2(圖2),共有大小礦脈292條,其中工業(yè)礦脈90條。
目前探明的工業(yè)礦脈均位于F1斷層上盤,依其產(chǎn)出的空間位置和展布特點劃分為北組、中組(分為東區(qū)和西區(qū))和南組3個脈組,脈組規(guī)模分別為北組長610m,寬50m,中組長780m,寬150m,南組長480m,寬110m。北組與中組間距95m,中組與南組間距110m,各組之間時有稀疏小脈出現(xiàn)。中組為主干脈組,不僅規(guī)模最大,工業(yè)礦脈也最多。該礦床之礦脈既不是標準的單脈大脈型,又不是典型的細脈帶型,而是介于二者之間的過渡型——稀疏側幕式脈組型。除個別礦脈由側現(xiàn)較近、長度較大的透鏡狀單脈構成的復脈外,絕大多數(shù)為不連續(xù)的單脈。這種不連續(xù)的單脈無論在橫向上或垂向上相距為幾米到幾十米。在兩復脈之間有稀疏的細脈分布,就一條復脈來說,其脈體形態(tài)主要是尖滅側現(xiàn)、膨大、縮小、分枝復合和尖滅重現(xiàn)為其特征,但以尖滅側現(xiàn)最普遍。在一條復脈中的單脈沿走向最大長度為120m,最短為6m,一般延長在30~60m;沿傾向單脈最大延深為50m,最小只有5m,一般為15~30m;單脈脈幅最大0.5m,最小0.05m,一般0.15~0.25m。
礦石礦物成分簡單,主要礦石礦物為黑鎢礦、輝鉬礦。黑鎢礦呈自形或半自形的板狀,板柱狀晶體或呈針柱狀和不規(guī)則團塊分布于塊狀石英中;礦脈上部輝鉬礦多作鱗片集合體呈星點分散于塊狀石英中,往深部輝鉬礦多沿脈壁呈對稱鑲邊產(chǎn)出。礦石以塊狀構造、對稱條帶狀構造為主。
礦床垂向礦化分帶明顯,自上而下可分為黑鎢礦帶、(鉬)鎢礦帶和(鎢)鉬礦帶3個礦化帶[5],各礦化帶賦存標高及礦化特征如下。
黑鎢礦帶:北組在620m標高以上地段,部分已被剝蝕;中組在600m標高以上,帶寬200m;南組在500m標高以上,帶寬300~350m。為礦區(qū)中保存較完整的黑鎢礦帶。該帶黑鎢礦具有工業(yè)價值,但品位較低,除底部含少量的輝鉬礦外,一般輝鉬礦少見。
(鉬)鎢礦帶:北組在620m至350m標高之間,帶寬270m;東區(qū)在600m至300m標高,帶寬250m;南組在500m至200m標高之間,帶寬300m。該黑鎢礦最富集,同時與黑鎢礦帶相比,輝鉬礦含量顯著增多,是礦床的主要工業(yè)礦化富集地段。
(鎢)鉬礦帶:北組在350m標高以下地段,帶寬約150m,輝鉬礦特別富集。東區(qū)在300~400m標高以下地段,帶寬約100m。南組在200m標高以下地段,帶寬約數(shù)10m,下限可能延止花崗巖。在輝鉬礦帶中,輝鉬礦富集,成為具有工業(yè)意義的鉬礦帶。黑鎢礦礦化減弱至工業(yè)品位以下。
北組:主要的礦化富集中心在577m標高附近。由地表至577m標高品位變化遞增率為每米0.06%;由577m至500m標高品位變化遞減率為每米0.013%(圖3)。根據(jù)品位遞減率,預測礦化可延至358m標高。因此,礦床北組礦帶330m標高及深部也有很好的找礦潛力。
中組:礦化富集中心在580m標高附近。由580m至450m標高品位變化遞減率為每米0.007%(圖3)。根據(jù)品位遞減率,預測礦化可延至214m標高。
南組:南組主要礦化富集中心在520m標高附近。由520m至370m標高品位變化遞減率為每米0.007%(圖3)。根據(jù)品位遞減率,整個南組的礦化特征和鉆孔的資料,可預測520m標高為礦化富集地段,預測礦化可延至134m標高。
圖3 各礦組鎢品位變化曲線圖
根據(jù)上述北組、中組、南組礦脈WO3的品位變化情況可知,品位的增加和減少是遞變的。當品位由地表向深部遞增至一定的最高值之后,便開始下降。由各區(qū)組的品位遞增和遞減可證明這點。因此,用各組區(qū)的品位遞減率來預測其深部的礦化深度,合乎礦床成礦規(guī)律,也為礦區(qū)4個主要礦帶延深深度的預測起了決定性的作用。通過對該區(qū)段地質、工程信息分析,可圈定7個找礦靶區(qū)(見表1),預測可探獲資源儲量20萬t(礦石量)。
表1 礦區(qū)深部成礦預測一覽表
根據(jù)礦區(qū)構造對成礦的影響及礦床分帶的分析,在礦床西區(qū)礦帶的外圍、南組礦帶邊緣以南50m、東區(qū)礦帶與南組礦帶交界的范圍內仍有較大的找礦前景,從各個區(qū)段礦脈的空間分布、各類性質構造的空間展布,主礦帶礦化強度的變化及鉆探工程信息,預測邊部礦帶找礦較有希望的地段。
礦區(qū)礦脈沿走向與傾向的變化,主要有以下幾種形式:側幕式、分枝復合式、間斷式??筛鶕?jù)礦脈變化形式有針對性地對已開采的主礦脈邊部、礦脈尖滅再現(xiàn)的延長區(qū)進行進一步探礦。該預測方法已應用于410中段,并取得了一定的成效(見表2)。
表2 礦脈預測對比表
樟東坑礦區(qū)成礦地質條件優(yōu)越,礦脈越往深部其厚度是逐漸增加,但鎢品位卻隨厚度的增大而逐漸降低,而鉬品位在接近花崗巖母體時則逐漸增高。根據(jù)該礦區(qū)地質特征和成礦規(guī)律與目前開采中段礦體工業(yè)意義評價,其下延部分是目前礦區(qū)的重要接替資源,是礦區(qū)首選的探礦靶區(qū),應加強其地質研究,合理勘查,擴大礦產(chǎn)資源儲量,為礦山的持續(xù)、高效發(fā)展創(chuàng)造條件。
[1]江西省大余縣樟東坑鎢礦床地質勘探總結報告書[R].江西有色冶金地質勘探公司六一四隊.1967.
[2]朱炎齡,李崇佑,林運淮.贛南鎢礦地質[M].南昌:江西人民出版社,1981.
[3]李 基,陳廣文.樟東坑巖體工程地質條件及其穩(wěn)定性分析[J].南方冶金學院學報,1992,13(1):1-10.
[4]豐成友,黃凡,屈文俊,等.贛南九龍腦礦田東南部不同類型鎢礦的輝鉬礦Re-Os年齡及地質意義[J].中國鎢業(yè),2011,26(4):6-11.
[5]幸世軍,陳冬生,李光來.江西樟東坑鎢鉬礦床“上鎢下鉬”垂向分帶規(guī)律淺析[J].中國鎢業(yè),2010,25(5):8-12.