會(huì)昌縣牛形坑銅鎢礦地質(zhì)特征及礦床成因探討

闕興華，曾路長

（1.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，江西 贛州 341000；2.江西省煤田地質(zhì)局二二四地質(zhì)隊(duì)，江西 新余 338000）

會(huì)昌縣牛形坑銅鎢礦發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)20年代，是一個(gè)開采歷史悠久的老礦山，而對(duì)礦區(qū)的研究程度卻很低。該礦區(qū)處于盤古山-鐵山垅鎢礦田東北部，其位于白鵝—鐘公嶂背斜軸部、靖石-白鵝斷裂帶的東南側(cè)及白鵝花崗巖巖體的西南邊緣（圖1），同屬華南成礦省南嶺成礦帶之于都-贛縣鎢錫等多金屬成礦亞帶。歷經(jīng)近百年的采掘，礦山目前面臨著嚴(yán)峻的資源枯竭危機(jī)。本文主要從該礦區(qū)的地質(zhì)特征出發(fā)，對(duì)該礦床的成因進(jìn)行初步探討，以期能以點(diǎn)帶面，為今后在該地區(qū)同類型銅鎢礦床的勘查和尋找可接替的資源提供一些幫助。

圖1 牛形坑礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造簡(jiǎn)圖（1:50萬）[1]

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

區(qū)內(nèi)地層較為簡(jiǎn)單，主要為泥盆系陸源碎屑沉積巖及第四系地層(見圖2)。

圖2 會(huì)昌縣牛形坑礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

泥盆系中棚組（D3z）：分布于礦區(qū)的西部，主要巖性為紫紅色中厚層細(xì)砂巖、粉砂巖及粉砂泥巖夾灰白色砂巖。

第四系聯(lián)圩組（Qhl）：分布于河溪兩岸、山溝附近和山腳平緩地帶，主要由砂礫層、砂層、亞砂土、亞粘土組成。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造有褶皺和斷裂兩類。

褶皺：區(qū)內(nèi)褶皺比較簡(jiǎn)單，表現(xiàn)為背斜構(gòu)造，走向北北西—北，向西傾斜，屬于白鵝—鐘公嶂背斜之次一級(jí)背斜，由于白鵝花崗巖株的侵入，東翼為其所吞蝕，僅保留白鵝背斜的西翼巖層。

斷裂：區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要表現(xiàn)為北東東向斷裂，是本區(qū)銅鎢礦主要的控礦、賦礦構(gòu)造。裂隙傾角較陡，多為70°～90°，個(gè)別緩者為45°～50°，斷裂兩壁粗糙，從礦脈的形態(tài)及構(gòu)造特征分析，應(yīng)屬張剪復(fù)合裂隙型。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)的巖漿巖大面積出露，為燕山期侵入形成的白鵝巖株的一部分，根據(jù)其巖性可分為虎齋坑單元和大段單元。

大塅單元（J3D）：巖性為中粒似斑狀黑云母花崗巖，中粒似斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。斑晶：鉀長石寬板狀，具格子雙晶和條紋結(jié)構(gòu)，大小8mm～9mm，含量18%?；|(zhì)粒徑2mm～5mm，鉀長石格子雙晶，斜長石已絹云母化，石英他形粒狀，黑云母片狀。副礦物有磷灰石、鋯英石等。巖石具綠泥石化蝕變。

虎齋坑單元（J3F）：巖性為中細(xì)粒二云母花崗巖，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物粒度以0.5mm～2mm為主，部分2mm～5mm，個(gè)別鉀長石達(dá)8mm。石英它形粒狀，含量40%；條紋長石20%，酸性斜長石15%，微斜長石5%，黑云母5%，白云母5%～7%。副礦物主要有鋯英石、磷灰石，少量黑鎢礦。巖石具云英巖化蝕變。

其基本化學(xué)成分詳見表1。

表1 白鵝花崗巖體各單元巖石主要化學(xué)成分表（%）

由表1可知，區(qū)內(nèi)花崗巖體具有富硅、鉀，貧鈣、鈉等特點(diǎn)，屬鈣堿性巖系，與贛南銅鎢礦同期花崗巖具有相同的特征[1，3]，這為區(qū)內(nèi)銅鎢礦的成礦提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2 礦床地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)礦化主要集中于北西部的大塅單元中，礦床類型為巖漿期后中高溫?zé)嵋毫严冻涮钚?，礦體工業(yè)類型為含黑鎢黃銅礦～石英脈型。按其產(chǎn)狀及相互關(guān)系，可將礦脈分為兩組，一組走向NEE70°～80°，傾向SE，傾角75°～80°，為本區(qū)主要礦脈，具有一定的工業(yè)意義，特點(diǎn)是礦脈延伸長，脈幅穩(wěn)定，脈壁平滑，礦脈所含礦物種類多，有用礦物含量較高。另一組礦脈走向NE50°～70°，傾向SE，傾角75°左右，局部切割第一組礦脈，此組礦脈零星分散，數(shù)量少，一般短小，礦化微弱。

區(qū)內(nèi)主要礦脈大致平行產(chǎn)出，其相距一般在35m～60m。礦體礦化垂向上具有上部銅伴生鎢，下部銅為主的分帶特征。礦體延長245m～500m不等，延深80m～560m不等。礦體走向60°～95°，傾向南南東，傾角65°～89°；脈幅0.20m～1.14m，平均厚度0.51m，厚度變化系數(shù)45.59%。礦床工業(yè)礦體Cu、WO3的平均品位分別為2.187%、0.360%，銅、鎢品位變化系數(shù)分別為69.36%、169.77%。礦脈具膨大縮小、分枝復(fù)合、尖滅側(cè)現(xiàn)等現(xiàn)象，局部也具波狀彎曲現(xiàn)象，在水平方向和垂直方向上常呈右型前側(cè)。

3 礦床成因

3.1 成礦物質(zhì)來源

據(jù)表2可知，礦區(qū)白鵝花崗巖體中成礦微量元素含量較地殼中一般酸性巖石高出數(shù)倍至數(shù)十倍，據(jù)此可認(rèn)為白鵝花崗巖體為礦區(qū)銅鎢成礦提供了主要成礦物質(zhì)來源。

表2 白鵝花崗巖體部分微量元素含量表 單位：ppm

3.2 成礦時(shí)間

本區(qū)與鐵山垅、黃沙等鎢礦床均處于同一構(gòu)造成礦帶上，故推測(cè)本區(qū)成礦時(shí)代、成礦地質(zhì)構(gòu)造作用應(yīng)與其相近或相同，均為燕山早期(形成年齡為180Ma～135Ma)，但又以第三階段為主要(165Ma～150Ma)[2]。

3.3 礦體與巖體的時(shí)空關(guān)系

區(qū)內(nèi)黃銅礦、黑鎢礦、黃鐵礦等親硫礦物與石英、長石、葉臘石、絹云母等蝕變礦物緊密共生，相互穿插、包裹或溶蝕，表明這些礦物是同期形成的，而在巖漿侵位過程中大量氣液組分?jǐn)y帶成礦元素在巖體頂部聚集，并沿密集裂隙充填交代形成礦體，成礦時(shí)間較成巖時(shí)間稍晚[3]。

3.4 礦床成因

早古生代，研究區(qū)內(nèi)沉積了一套以灰綠色余細(xì)粒長石石英砂巖、變余粉砂巖、板巖為主，夾凝灰質(zhì)板巖、含炭板巖的牛角河組巖石基底，該組地層中具有W、Cu元素豐度值高的特點(diǎn)。到晚古生代，研究區(qū)內(nèi)又沉積了一套W、Cu元素豐度值較高的淺海相陸源碎屑巖地層。W、Cu元素高的基底和沉積地層為牛形坑銅鎢礦床的形成積累了豐富的物質(zhì)來源。

晚侏羅世研究區(qū)經(jīng)歷了由擠壓向伸展擴(kuò)張轉(zhuǎn)換的構(gòu)造演化，伴隨著多期次巖漿的侵入和演化，巖漿從深部攜帶大量鎢錫等成礦元素上升，在陸殼物質(zhì)不斷地部分熔融的同時(shí)，不斷從周圍地層中萃取W、Cu等元素。與此同時(shí)形成了一系列NE向?yàn)橹鞯臄嗔眩瑸楹V熱液的侵入提供了通道，尤其在與EW向斷裂的復(fù)合部位形成了良好的導(dǎo)礦、賦礦空間。

在巖漿結(jié)晶分異后期，大量成礦物質(zhì)富集在從巖漿中分離出來的高溫氣化富含二氧化硅的熱流體中。而銅鎢主要以絡(luò)合物和鹵化物形式隨熱流體向壓力小的巖體頂部接觸帶和附近構(gòu)造裂隙中運(yùn)移，在溫度和壓力等物理化學(xué)條件發(fā)生了明顯變化，銅鎢絡(luò)合物和鹵化物逐步分解結(jié)晶充填于巖石裂隙和孔隙中，經(jīng)過多期次的成礦疊加后形成銅鎢礦床[4]。