粵北禾尚田新型鎢礦礦體特征及勘查類型

李建彪

(廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣東廣州 510080)

禾尚田鎢礦床位于廣東省樂昌市云巖鎮(zhèn)，民采鎢錫砂礦歷史較為久遠(yuǎn)。解放后也有多個(gè)專業(yè)地質(zhì)隊(duì)在區(qū)內(nèi)開展過找礦工作，效果都不理想。其中，1960～1962年廣東省地質(zhì)局韶關(guān)地質(zhì)大隊(duì)對(duì)區(qū)內(nèi)的風(fēng)化殼型鎢錫礦開展了普查、詳查工作，認(rèn)為礦區(qū)“原生礦床品位低，脈幅小，細(xì)脈稀疏、無工業(yè)意義”(黃兆魁等，1964)①。

項(xiàng)目于2010年3月啟動(dòng)，新發(fā)現(xiàn)三個(gè)具有工業(yè)意義的原生鎢礦化帶，隨即開展鉆探驗(yàn)證和大規(guī)模普查評(píng)價(jià)，完成槽探2.5萬立方米、鉆探進(jìn)尺8萬米，2013年8月完成野外工作，初步估算資源量達(dá)到了超大型，成功地開創(chuàng)了部省合作找礦快速評(píng)價(jià)的先例。礦床類型為“產(chǎn)于碳酸鹽巖中的石英脈帶型黑鎢礦白鎢礦礦床”，是國(guó)內(nèi)外首個(gè)碳酸鹽巖區(qū)此類型礦床(冶金部華南鎢礦專題組，1983;李紅艷等，1996;Werner A B T et al，1998;蔣國(guó)豪等，2004;張家菁等，2008;張文蘭等，2009;王登紅等，2009;黃惠蘭等，2012)，對(duì)研究鎢成礦與找礦具有重要的啟示作用。

本文在概述區(qū)域和礦區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)背景的基礎(chǔ)上，比較詳細(xì)地介紹了鎢礦體的地質(zhì)特征;同時(shí)基于勘查規(guī)范和礦體特點(diǎn)，探討用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法劃分礦床勘查類型及確定工程間距。

1 地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)

禾尚田鎢礦床處于華南加里東褶皺系的粵北－湘南海西－印支－燕山拗陷帶內(nèi)，位于粵北拗陷的SN向瑤山復(fù)背斜次級(jí)隆起與中生代坪石斷陷盆地次級(jí)凹陷之間的隆起邊緣，鄰近NE向郴州－懷集大斷裂(圖1)。

礦床處于著名的南嶺EW向有色金屬(鎢)成礦帶內(nèi)。區(qū)域上從湘南、粵北、贛南至閩西北分布著一大批重要的大型超大型有色金屬(鎢)礦床。主要的礦床有:湘南的柿竹園超大型鎢多金屬礦、瑤崗仙超大型鎢礦，粵北的凡口超大型鉛鋅礦、大寶山多金屬礦、鋸板坑鎢礦，贛南的大吉山、西華山、漂塘鎢礦，閩西北行洛坑超大型鎢礦等。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)

根據(jù)鎢礦體的集中程度、產(chǎn)狀、相對(duì)位置，礦床可分為沙棟里礦段、雪馬田礦段和石沖礦段(圖2)。

圖1 禾尚田鎢礦床大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Tectonic map of the Heshangtian tungsten deposit

地層 礦區(qū)東北分布少量牛角河組(n)、楊溪組(Dy)、老虎頭組(Dl)地層，巖性組合為含礫石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。礦區(qū)主要地層為泥盆系淺海相－濱海相碳酸鹽巖，劃分為棋梓橋組(Dq)、東坪組(Ddp)、天子嶺組(Dt);天子嶺組進(jìn)一步劃分為下段(Dt1)、中段(Dt2)、上段(Dt3)，均為整合接觸。鎢礦主要賦存于Dt2、Dt1內(nèi)(圖2)。

構(gòu)造 主要斷裂有F1、F2和F7，均為鎢成礦后斷裂。F1位于礦區(qū)中部，走向N－NNW，傾向WSWW，傾角大于80°，右行走滑逆沖;F2傾向 WSW，傾角大于 60°;F7傾向 W－SW，傾角大于 75°。區(qū)內(nèi)主要褶皺構(gòu)造為沙棟里向斜、石沖倒轉(zhuǎn)向斜，向斜軸部均為Dt3，兩翼為Dt2、Dt1。沙棟里向斜位于中西部，兩端被斷裂切斷，軸向NE，地層傾角55°～75°，沙棟里礦段、雪馬田礦段分別賦存于沙棟里向斜兩翼。石沖倒轉(zhuǎn)向斜位于礦區(qū)中部，向北端收斂，軸面傾向E，西翼地層倒轉(zhuǎn)傾角約80°，東翼60°～70°，石沖礦段賦存于向斜兩翼，特別是其倒轉(zhuǎn)西翼。向斜兩翼大理巖化灰?guī)r的層間裂隙是鎢礦體主要的容礦構(gòu)造，節(jié)理也是鎢礦脈重要的容礦構(gòu)造。

巖漿巖 地質(zhì)測(cè)量及深部鉆孔證實(shí)，鎢礦床20km2范圍之內(nèi)及地下1000余米均未見巖漿巖。

鎢礦化 地表露頭觀察、鉆孔巖芯編錄和700多個(gè)光薄片鑒定結(jié)果表明，鎢礦化主要分布在含礦脈中，少量分布在礦脈邊緣灰?guī)r微裂隙中。礦石礦物主要為白鎢礦，少量黑鎢礦及錫石。礦脈類型主要為石英脈(包括云母石英脈、長(zhǎng)石石英脈、云母方解石石英脈)，次為長(zhǎng)石脈(包括石英長(zhǎng)石脈)和云英巖脈，還有少量的石英云母脈、矽卡巖型細(xì)脈。鎢礦床可以歸類為疊加了云英巖脈和長(zhǎng)石脈的“產(chǎn)于碳酸鹽巖中的石英脈帶型鎢礦床”。此外，鎢礦床伴生有錫礦化，在外圍還存在不同程度的金、銀、銻、鉛鋅礦化(圖2)。

2 礦體特征

礦脈脈幅在地表大多1cm左右，也偶見10cm以上的薄脈，中深部以1～10cm為主，個(gè)別可達(dá)60cm以上。礦體由礦脈與碳酸鹽巖石組成，脈帶狀;礦體與圍巖需用化學(xué)樣品分析結(jié)果劃分，兩者漸變過渡。圈定礦體200余條，礦體密集近平行分布，其中工業(yè)礦體171條(表1)，初步估算資源量(333)達(dá)到了超大型規(guī)模。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Sketch map of mine geology

表1 鎢礦床各礦段工業(yè)礦體特征Table 1 Industrial ore body characteristics of each mine section in tungsten deposit

2.1 沙棟里礦段

沙棟里礦段位于沙棟里向斜西北翼。礦脈主要產(chǎn)于Dt2層間裂隙帶中，主要為石英脈、云母石英脈，次為云英巖脈。礦體呈舒緩波狀平行等距分布，走向NE50°，傾向SE140°。礦體整體向SW側(cè)伏，側(cè)伏角 60°，傾伏角 40°。

沙棟里礦段共圈定28條工業(yè)礦體。礦體長(zhǎng)度一般400～600m，真厚度0.71～1.68m，平均真厚度1.05m;品位 WO30.176%～0.659%。只有 V19、V20、V24礦體出露地表。

V20礦體為礦床規(guī)模最大的單礦體，標(biāo)高780～－170m，由41個(gè)鉆孔和1個(gè)地表工程控制。V20南西側(cè)伏方向和深部尚未控制邊界。礦體走向控制長(zhǎng)度926m，傾向延深955m，傾角40°～65°，局部撓曲，礦體產(chǎn)狀穩(wěn)定。礦體厚度 0.37～7.00m，平均1.63m，厚度變化系數(shù) 74.19%;礦體品位 WO30.154%～2.63%，平均品位0.550%，品位變化系數(shù)為96.74%。資源量超過1萬噸。

2.2 雪馬田礦段

雪馬田礦段位于沙棟里向斜東南翼。礦脈主要賦存于Dt1及Dt2層間裂隙帶、節(jié)理內(nèi)，礦脈大多為石英脈、云母石英脈，次有長(zhǎng)石脈、云英巖脈?？傮w上礦體“平行”分布，走向 NE50°，傾向 320°，傾角72°～82°(圖 3)。

共圈定83條工業(yè)礦體。礦體走向上延伸48～940m，以中部V80～V120號(hào)礦體分布較連續(xù)、延伸長(zhǎng)，往兩側(cè)逐漸變短;傾向上延深30～1250m，礦化深度達(dá)－480m，未控制底界。礦體真厚度0.45～3.06m，平均真厚度1.63m;礦體品位WO30.153%～2.446%，平均品位0.545%。礦體大部分隱伏，往深部有變富變厚的趨勢(shì)。

礦段最大主礦體V120，標(biāo)高515～－263mm，21個(gè)鉆孔和1個(gè)地表工程控制。礦體走向NE50°，走向控制長(zhǎng)度680 m，傾向?yàn)?20°控制延深780m，傾角72°～78°;北東側(cè)和深部未控制;礦體品位WO30.226～1.116%，平均品位0.528%，品位變化系數(shù)58.09%;真厚度0.49～7.20m，平均真厚度3.06m，厚度變化系數(shù)102.52%。資源量超過1萬噸。

2.3 石沖礦段

石沖礦段位于石沖倒轉(zhuǎn)向斜兩翼，主要礦體處于倒轉(zhuǎn)西翼。礦脈主要賦存于Dt2及Dt1層間裂隙帶、節(jié)理內(nèi)，主要為石英脈，次有云英巖脈、長(zhǎng)石脈及矽卡巖型細(xì)脈。礦體整體“平行”分布，走向NNE10°，傾向 100°，傾角 78°，部分礦體近直立。

共圈定60條工業(yè)礦體(V200～V283)。礦體走向延伸25～1160m;傾向延深30～1260m，中部礦體傾向延深達(dá)900～1200m，未控制底界。礦體品位WO30.15%～0.762%，平均0.275%;真厚度0.63～5.98m，平均真厚度1.57m。礦體大部分隱伏。

礦段內(nèi)最大主礦體V260，標(biāo)高769～－280mm，20個(gè)鉆孔和3個(gè)地表工程控制，產(chǎn)狀100°∠78°;走向控制長(zhǎng)度1155m，延深1073m，未控制底界;礦體品位WO30.15%～0.86%，平均品位0.284%，品位變化系數(shù)60%;礦體真厚度0.46～9.05m，平均真厚度2.05m，厚度變化系數(shù)111.73%。資源量也達(dá)到1萬噸。

3 礦床勘查類型

3.1 劃分依據(jù)

正確劃分礦床勘查類型和合理確定工程間距，涉及到合理布置地質(zhì)勘查工程，以便客觀高效地完成礦床的詳查及勘探評(píng)價(jià)，盡可能地節(jié)約資金成本。

禾尚田鎢礦床礦體眾多，在同一礦段近于平行重疊分布，間隔小，難以根據(jù)幾個(gè)主礦體確定勘查類型?，F(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鎢、錫、汞、銻礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T 0201－2002)未能就這種無明顯主礦體的礦床作出規(guī)定，導(dǎo)致礦床類型無法簡(jiǎn)單套定。因而基于礦體地質(zhì)特征，采取統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，確定礦床勘查類型。即依據(jù)主要礦體的規(guī)模、形態(tài)、厚度穩(wěn)定程度、品位均勻程度、構(gòu)造影響程度等五個(gè)主要地質(zhì)因素及其類型系數(shù)來確定，類型系數(shù)賦值參照《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T 0214－2002)及相關(guān)文獻(xiàn)(俞中輝等，2007;梁鯨等，2010)。

另外，由于工程控制的大部分礦體傾向延深長(zhǎng)度≥走向延伸長(zhǎng)度，而且礦體深部尚未完全控制，推測(cè)礦體往深部還有較大延伸，所以在礦體規(guī)模劃分時(shí)將其走向長(zhǎng)度與傾向延深視為同等重要，且以較小值為準(zhǔn)(表2)。

3.2 勘查類型

在此選取資源量達(dá)到1000t以上的51條主要礦體，統(tǒng)計(jì)五個(gè)地質(zhì)因素的類型變量系數(shù)，以便確定礦床勘查類型(表3)。這51條主要礦體的資源量占工業(yè)礦體總資源量的78.8%，資源量集中度高，具較強(qiáng)的代表性。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，符合第Ⅰ、Ⅱ勘查類型的礦體達(dá)46條(表4)，占總數(shù)51條的90%，可以確定禾尚田鎢礦床為第Ⅱ勘查類型。相應(yīng)地，詳查階段鉆探工程間距確定為100×100m。

圖3 雪馬田礦段31線剖面Fig.3 Profile of line 31 in Xuematian ore section

表2 五個(gè)地質(zhì)因素及其類型變量系數(shù)Table 2 Five geological factors and variable coefficients of types

4 討論

4.1 鎢礦床新類型，有利于區(qū)域找礦

禾尚田鎢礦床是一種新類型鎢礦床，礦床類型屬“產(chǎn)于碳酸鹽巖中的石英脈帶型黑鎢礦白鎢礦礦床”，是國(guó)內(nèi)外首個(gè)此類型的鎢礦床。

禾尚田鎢礦床特征明顯不同于產(chǎn)在花崗巖類巖體與碳酸鹽巖或火山－沉積巖系內(nèi)外接觸帶的湖南瑤崗仙矽卡巖鎢礦(王登紅等，2009)、柿竹園云英巖鎢礦(李紅艷等，1996);有別于產(chǎn)于花崗巖與碎屑－火山沉積建造外接觸帶的楊金溝白鎢礦(張漢成等，2005);更不同于產(chǎn)在花崗巖體與碎屑巖內(nèi)外接觸帶裂隙中的石英脈型黑鎢礦，如西華山(黃惠蘭等，2012)、漂塘(張文蘭等，2009)、大吉山(蔣國(guó)豪等，2004)、鋸板坑(冶金部華南鎢礦專題組，1983)、行洛坑(張家菁等，2008)等鎢礦。

與國(guó)外鎢礦床類型(Werner A B T et al.，1998)相比，禾尚田鎢礦床可以歸納到“脈、網(wǎng)脈型”礦床中，但幾乎所有的“脈、網(wǎng)脈型”鎢礦床圍巖都為非碳酸鹽巖的巖漿巖、變質(zhì)巖或沉積巖;唯一例外的是秘魯Morococha礦床，圍巖為石灰?guī)r、安山巖、流紋巖，礦體位于花崗巖接觸變質(zhì)帶，含少量白鎢礦及黑鎢礦，鎢只是綜合回收的副產(chǎn)品，嚴(yán)格說不是獨(dú)立鎢礦床。

禾尚田鎢礦床的發(fā)現(xiàn)說明，在碳酸鹽巖中可以形成規(guī)模巨大的石英脈帶型白鎢礦礦床。禾尚田鎢礦、柿竹園鎢礦、瑤崗仙鎢礦都發(fā)育于郴州－懷集斷裂帶內(nèi)及附近，這可能意味著:在礦源相似的情況下，郴州－懷集斷裂帶具有導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造性質(zhì)，只是由于成礦巖體深淺差異、圍巖性質(zhì)不同從而導(dǎo)致礦床類型各具特色;在湘南凹陷與粵北凹陷過渡區(qū)域內(nèi)有可能找到更多的鎢等有色金屬礦床;其成礦重要性有可能與粵北段吳川－四會(huì)斷裂帶對(duì)比，因?yàn)楹笳哙徑鼌^(qū)域內(nèi)發(fā)育了凡口鉛鋅礦、大寶山多金屬礦(圖1)。

4.2 礦體密集平行分布，延深大

鎢礦體由密集的含鎢細(xì)脈、網(wǎng)脈、少量薄脈、個(gè)別大脈與大理巖化碳酸鹽巖組成，礦體與圍巖需用化學(xué)樣品分析結(jié)果劃分。礦體賦存于向斜兩翼，容礦構(gòu)造為向斜翼部控制的層間裂隙帶、次為節(jié)理。礦體眾多，密集近平行分布，傾角較陡;大部分礦體延伸較穩(wěn)定，傾向延深長(zhǎng)度≥走向延伸長(zhǎng)度;礦體厚度和品位變化較小，構(gòu)造破壞程度低。

已有的鉆探工程顯示，鎢礦體延深到地下1500m仍未見巖漿巖。礦脈脈幅在地表主要為1cm左右，中深部主要為1～10cm，直到深達(dá)1000余米仍無明顯差異。礦脈由淺往深未明顯收斂合并，與典型的石英脈型鎢礦所具有的“五層樓”分帶模式(廣東冶金地質(zhì)勘探公司932隊(duì)，1966;冶金部華南鎢礦專題組，1983;許建祥等，2008)存在明顯差異。

4.3 暫定勘查類型與工程間距合理

在普查評(píng)價(jià)初始階段，將礦床暫定為第Ⅱ勘查類型，普查鉆探工程間距200m×120m，即按詳查鉆探工程間距100m×60m放稀一倍，鉆孔采用斜孔，探求(333)資源量。隨著普查評(píng)價(jià)不斷取得進(jìn)展，從客觀高效獲得資源量和節(jié)約資金的角度考慮，根據(jù)礦體特征，在統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，將普查間距調(diào)整為200m×200m。在地質(zhì)研究程度較好及基本上掌握了礦體延深規(guī)律的情況下，將普查間距調(diào)整為200m×300m;當(dāng)淺部、中深部已經(jīng)施工了至少5個(gè)鉆孔的情況下，且礦體延伸穩(wěn)定、較深時(shí)，為了節(jié)省鉆探量，個(gè)別鉆孔沿傾向間距放大至控制間距3倍即200m×400 m。

實(shí)際上，沙棟里礦段中部約900m2塊段內(nèi)，采用100m×100m加密鉆探工程進(jìn)行了詳查控制，主要

礦體 V18、V19、V20、V22同面積塊段普查、詳查資源量對(duì)比顯示，詳查后資源量只減少－5.71%，說明普查鉆探工程間距合理。

表3 1000t以上礦體的主要地質(zhì)變量Table 3 Main geological variables ore bodies greater than 1000t

續(xù)表

表4 主要礦體類型系數(shù)統(tǒng)計(jì)與勘查類型Table 4 Statistics of main ore-body type coefficient and survey types

因此，禾尚田鎢礦床可定為第Ⅱ勘查類型。在詳查階段，工程間距可定為100m×100m;至于勘探階段工程間距應(yīng)為50m×50m，并根據(jù)詳查結(jié)果適當(dāng)調(diào)整。

5 結(jié)論

礦床處于著名的南嶺EW向有色金屬(鎢)成礦帶內(nèi)。礦床類型屬于“產(chǎn)于碳酸鹽巖中的石英脈帶型黑鎢礦白鎢礦礦床”，是國(guó)內(nèi)外首個(gè)此類型的鎢礦床;既不同于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的白鎢礦礦床，也與典型的石英脈型鎢礦所具有的“五層樓”分帶模式存在明顯差異。

鎢礦床礦體眾多，在同一礦段內(nèi)近于密集平行分布，延伸較穩(wěn)定，傾向延深長(zhǎng)度≥走向延伸長(zhǎng)度。據(jù)此統(tǒng)計(jì)出51條主要礦體的五個(gè)主要地質(zhì)因素及其類型系數(shù)，確定了禾尚田鎢礦床為第Ⅱ勘查類型，將詳查階段鉆探工程間距調(diào)整為100m×100m，既節(jié)省了資金成本又取得良好的勘查成果。

致謝參加項(xiàng)目主要的地質(zhì)人員還有王平、胡啟鋒、周明文、吳維盛、李康寧、張高強(qiáng)、程亮開、古志宏、楊鳳娟、賴偉河、葉升明、陳正平、譚力等，肖光銘、羅大略、羅子聲、張振瑗、李祥能、馬松貴、歐陽玉飛等對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了具體的技術(shù)指導(dǎo)，審稿專家提出了寶貴的修改意見，在此一并致謝!

［注釋］

① 黃兆魁，馬宗基，梁頂云，林邦威.1964.廣東樂昌禾尚田鎢礦區(qū)詳細(xì)地質(zhì)普查報(bào)告書［R］:1－118

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［附中文參考文獻(xiàn)］

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