鎢礦礦床地質特征及邊深部找礦預測

梁 杰，謝譜洪

（江西下壟鎢業(yè)有限公司，江西 贛州 341518）

鎢礦對于工業(yè)行業(yè)的生產作業(yè)而言占有十分關鍵的地位，其當前既被普遍運用在汽車制造、化工生產、航空航天等多個領域之中，并且還對于國家經濟的發(fā)展以及城市建設而言具有不可忽視的作用。為對其運用價值以及特性、性質進行深入探究，我國有關部門提高對了其礦床地質特征與邊深部找礦預測工作的投入力度，并且不斷把各種先進的勘測技術運用在此方面，從而提高對于鎢礦的勘察效率與質量。鎢礦已然和國家發(fā)展之間建立了緊密的直接聯(lián)系，若是要將鎢礦價值充分發(fā)揮出來，作用于工業(yè)發(fā)展，就應當對鎢礦資源進行更大力度的開發(fā)與合理的配置使用。

1 礦床地質特征

1.1 地層

礦區(qū)內地層較簡單，主要為震旦系、泥盆系和少量第四系。

震旦系下統(tǒng)壩里組：為主要賦礦圍巖，大面積分布于礦區(qū)內，近南北走向，構成區(qū)域內復式背斜的核部。主要巖性為變質雜砂巖和千枚巖，為一套類復理石泥、砂質沉積。與上覆老虎塘組呈整合關系，區(qū)內未見底。巖石性脆易產生裂隙，被后期礦化熱液充填。

泥盆系：零星分布于礦區(qū)東部和西部的山脊上，呈近南北向展布。與下伏震旦紀地層呈不整合接觸。巖性由上往下為灰色薄耀厚層狀泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、灰白色厚層狀石英細砂巖、中粒砂巖，下部為石英粗砂巖、含礫石英砂巖。

第四系全新統(tǒng)聯(lián)圩組：主要沿溝谷凹陷等低洼處分布，由黏土、亞黏土、砂、礫石等組成。

1.2 構造

礦區(qū)地處區(qū)域性南北構造帶，在礦區(qū)中部發(fā)育一軸向近南北的復式背斜，背斜軸部出露震旦系壩里組，翼部為泥盆系地層。從早到晚發(fā)育南北向、北東向、北東東向三組斷裂。

南北向斷裂：以F1、F2、F3為代表，為壓性逆斷層，平均產狀270°～290°∠60°～80°，延伸長200m～500m，寬0.1m～2m，主要表現(xiàn)為波狀彎曲的斷層面，綠泥石片巖及其透鏡體帶、斷層角礫、片理化帶等，局部充填有透鏡狀石英脈或石英脈角礫，斷層旁側有擠壓褶皺現(xiàn)象，為成礦前斷裂，被后期北東向和北東東向斷裂切割。

北東向斷裂：主要有F4、F5，為壓扭性逆斷層。產狀一般為310°∠70°左右，延伸長200m～400m，寬0.2m～3m，斷層面走向上呈波狀彎曲，破碎帶由綠泥石片巖及其透鏡體、斷層角礫、片理化帶、糜棱巖或斷層泥等組成，局部充填有少量的含硫化物石英脈及花崗巖脈，斷層旁側有擠壓褶皺現(xiàn)象，硅化強烈，被后期北東東向斷裂切割，是次要的控礦構造。

北東東向斷裂：有F6、F7、F8、F9等，為壓扭性逆斷層。產狀一般以160°∠70°～80°為主，延伸長400m～800m，寬1m～2m，北部一般傾向北西，南部一般傾向南東，走向上較平直，斷層破碎帶由綠泥石片巖及其透鏡體、斷層角礫、片理化帶、糜棱巖或斷層泥等組成，局部充填有含硫化物的透鏡狀石英脈、含鎢礦石英脈和梳狀石英脈，另外局部還充填有花崗斑巖脈和閃長巖脈。斷層旁側有擠壓褶皺現(xiàn)象，硅化強烈，是主要的控巖控礦構造，其旁側次一級北東東向節(jié)理是主要的容礦構造。

1.3 礦體特征

某一鎢礦屬于一個較為典型的花崗巖體內生成石英脈型的鎢礦，礦體主要分布在礦區(qū)NW方向的斷裂帶之中，一共含有三十多條存在開采價值的石英脈，受到來自山坳斷層（A1）與NEE向刺激裂隙構造一同控制。礦脈將A1斷層作為邊界，劃分成南北兩部分礦脈。其中，南礦脈主要分布在礦區(qū)的中南部區(qū)域，呈現(xiàn)為NE走向，傾向為NW，傾斜角度是70°～86°，長度在300m～1800m范圍之間，總體來看屬于較為平直且穩(wěn)定的狀態(tài)，且結構相對比較簡單，是比較常出現(xiàn)的塊狀構造，主要構成物質有黑鎢礦、灰白英，并且摻雜著少部分的硫化物。在此之中，黑鎢礦晶體呈現(xiàn)為放射狀集中，占據(jù)了礦脈的大部分區(qū)域，周圍具有少部分的石英與硫化物，氧化鎢的含量在0至34.75%之間，礦化不太均勻，變異系數(shù)在1.7～4之間，整個礦脈厚度范圍為0.1m～0.6m，大體變化趨勢相對穩(wěn)定。北礦脈則是處于礦區(qū)的西北區(qū)域，呈現(xiàn)為NE的走向，傾向則為SE，傾斜角度在55°～80°之間，礦脈數(shù)量比較多，而且礦化不均勻性較高，礦體在分布方面屬于比較分散的狀態(tài)，同時還夾雜著非常多的硫化物。此礦脈寬度最低在幾厘米，最高達到了幾十厘米，存在尖滅再現(xiàn)的特點。通過對南部和北部兩個礦脈的特點加以分析可以了解到，這一鎢礦屬于十分典型的“五層樓分帶”形式，在A1斷層周圍的礦脈錯位較多，而在與此斷層相隔較遠的區(qū)域礦脈則相對較為穩(wěn)定。礦脈垂直部分上側主要是為薄脈，從上而下脈幅度逐漸提高。鎢礦成礦后斷裂構造發(fā)育，經歷了遷移改造形成了前期斷裂，故其產狀與成礦前斷裂大致相同。成礦后斷裂以近南北組最為發(fā)育，以壓扭性斷裂為主，成組平行或側幕排列，常出現(xiàn)交角小的斷裂，多呈順時針方向扭動，即東盤向南錯，水平斷距1m～20m不等。

1.4 礦石特征

礦石構造大多屬于浸染型、網脈型、條帶型、團斑型，礦石內的金屬礦物大多是黑鎢、黃銅、閃鋅、輝銀礦，并且還夾雜著少部分的白鎢、褐鐵以及輝銅礦。其中，黑鎢礦是呈現(xiàn)為黑色或者是灰黑色，黑鎢礦，次要礦石礦物，呈黑色，薄板狀或不規(guī)則粒狀，少數(shù)表現(xiàn)為淡灰白色且具有油脂光澤，顆粒粒徑比較小，大多不超過0.2mm，粒徑以0.08mm居多，呈星點狀分布于石英顆粒之間，亦有分布于白云母中，少量與硫化物、白鎢礦連生。外觀多表現(xiàn)為一半自形板柱狀或者是針狀，普遍聚集在石英脈邊側與垂直段，構成了梳形結構。在礦體圍巖屬于斜長角閃片巖之時，此時的片巖礦化體內黑鎢礦含量很高，與片巖區(qū)域存在一定距離的礦化體內黑鎢礦含量則是伴隨著距離的增長而逐漸降低，呈現(xiàn)為浸染狀附著在各種石英脈及其和矽卡巖接觸帶之中。

2 成礦物質來源與礦床成因

2.1 成礦物質來源

按照礦產地質特征以及礦山的形成特征進行分析，有關技術人員判定，該鎢礦與前寒武系地層內的硅鋁質巖石之間存在緊密關聯(lián)。這是由于在這一時期，硅鋁質巖石內的鎢元素十分豐富，并且純度也十分高。因此，在經歷了長時間的演變與自然界的作用，埋藏下了豐富的鎢礦資源。此外，礦床內的花崗巖在經歷長時間的演變之后，形成了今日人們看到的漿鎢豐度非常高的花崗巖漿，同時，在巖漿通過冷卻之后所分離獲得的物質，就是構成鎢礦的關鍵物質。根據(jù)鎢礦巖體蝕變型礦化與石英脈型礦化的產出特征以及其他因素判斷，巖體蝕變型鎢礦與石英脈型鎢礦是一期成礦作用的不同階段的產物，花崗巖型鎢礦成礦在前，石英脈型鎢礦成礦在后，因此統(tǒng)一討論從巖體鎢礦到石英脈型鎢礦的成礦作用過程，并對比流體演化過程中的差異。成礦成巖一般受到花崗巖型鎢礦成礦作用的面狀蝕變影響為主，在石英脈階段影響較弱。測試成礦圍巖的流體特征以便對比成礦的核心部分含礦白云母花崗巖的流體特征之間的差異。

2.2 礦床成因

鎢礦礦床成礦作用存在多期、多階段的特點，所以會構成由氣化高溫熱液環(huán)節(jié)以及高中溫度熱液階段數(shù)種類型同時存在的礦床。對于不同類型的礦床構成細節(jié)分析，可推斷得出以下結論：當熱液由硅鋁質層移動至鈣鎂質巖層之時，會產生復雜的物理作業(yè)與化學反應，尤其是有助于鎢物質的析出就此發(fā)生礦化，經過礦化疊加在早期矽卡巖之中，然后會慢慢構成矽卡巖型五礦提。而在氣化高溫熱液環(huán)節(jié)，此時礦液體會在巖體頂端與上方讓花崗巖受到腐蝕作用，從而發(fā)生云英巖化，礦化作用較強時則會成為蝕變花崗巖型礦體，礦物主要涵蓋了石英、白云母、電氣石等。

當?shù)V液逐漸降溫，其會在震旦系變質砂巖、泥盆系中統(tǒng)下部跳馬澗組與花崗巖中構成石英洗嘜-大脈黑鎢礦床、其后，就開始進入到白鎢礦化環(huán)節(jié)，此時期內，會讓石英脈與花崗巖脈內的黑鎢礦大范圍受到來自白鎢礦的一定影響，在大理巖破碎區(qū)域，構成白鎢礦石英脈，同時還讓矽卡巖型白五礦持續(xù)疊加積聚。石英脈型鎢礦呈脈狀，常成群或脈組總體呈NW-SE向展布，在平面上呈側幕狀排列，走向NNW-NW向脈組最為發(fā)育，次為NNE-SN向和NE-NEE向與NWW向。在礦液持續(xù)降溫后，金屬硫化物開始經由破碎帶加以充填，并由此構成中溫熱液階段的硫化物礦床。對于矽卡巖以及矽卡巖化大理石巖而言，硫化物階段相對比較常見，所產生的礦物包括了方鉛鋅礦、閃鋅礦以及黃鐵礦等[1]。

2.3 變質作用與圍巖蝕變

自震旦紀以來,礦區(qū)經歷了多次的復雜的構造運動,并伴以強烈的巖漿活動及成礦作用,致使礦區(qū)內地層和各類巖石,普遍發(fā)生了強度不等,類型不一的變質作用,形成了多種類型的變質巖類。礦區(qū)巖漿巖廣泛出露,多集中在礦區(qū)的西部和南部,屬九峰巖體的一部分。礦區(qū)巖漿活動頻繁,具有多期、多次侵入的特點,形成一個同源多期次的復式巖體。礦區(qū)內主要變質作用有區(qū)域變質作用、熱接觸變質作用、接觸交代變質作用、熱液蝕變作用。與礦區(qū)成礦有關的主要是接觸交代變質作用和熱液蝕變作用。接觸交代變質作用在礦區(qū)主要表現(xiàn)為矽卡巖化,是礦區(qū)強度最大、與成礦最為密切的變質作用。矽卡巖化是在酸性巖漿侵入后,結晶晚期析出揮發(fā)組份對礦區(qū)碳酸鹽巖、鈣質頁巖進行選擇性交代,形成矽卡巖等。熱液蝕變作用是巖漿期后熱液對巖石產生的蝕變作用。主要為云英巖化及鈉長石化,其次有絹云母化、綠泥石化、電氣石化、硅化及硫化物礦化等。

3 鎢礦邊深部找礦預測

3.1 找礦預測

綜合工作人員過往找礦經驗來對此鎢礦邊深部實行找礦預測，了解到當前此區(qū)域中礦山開采深度已經到達地表下方五百米處，而且其中已有一部分有裝設過深孔。根據(jù)開采實際情況而言，當開采深度逐漸提高，標志帶由細脈帶慢慢沿著大脈帶發(fā)展，且存在小部分侵染狀礦體深度已經達到了上千米，還有一些盲礦帶呈現(xiàn)為側向分布，可以顯著提高此鎢礦的儲量。根據(jù)勘測結果進行分析得知，此礦山的礦化點以成礦巖體以及礦城為中線呈現(xiàn)為帶狀或者是片狀的形式進行分布，并且已經達到每一百平方千米15處的分布密度，大部分礦床尚且沒有實行仔細調查與勘測。根據(jù)民間調查信息得知，具有較佳找礦價值的鎢礦數(shù)目較多，需要根據(jù)實際狀況按優(yōu)進行開采。并不是全部花崗巖體之中都存在鎢礦資源，這是在成礦以及復式巖體通過了反復、長期的變化所致，因此而演變成了較多的小巖體與巖突，各類礦化也聚集于巖體與外接觸帶內。受到來自出露狀況、定位標高以及剝蝕狀況等多方面要素的作用，巖突內大規(guī)模礦產數(shù)量不多。不過小巖體為隱伏巖，存在較佳的保存環(huán)境，由此便可以發(fā)展成大規(guī)模礦床，需要將此條件作為找礦的首要依據(jù)。朝著巖漿巖帶展布方向，按照物化遙信、巖體頂面波狀等有關信息數(shù)據(jù)，可以實行臺階預測找礦。

根據(jù)鎢礦成礦的理論知識可以了解到，礦床的構成和地質作用之間存在直接性關聯(lián)，礦物質在通過重新分配之后，產生了局部富集狀況。在一定時間、空間范圍之中，礦元素受到了活化，移動到合適位置，再經歷集中沉淀之后逐漸演變成礦床。在找礦過程中，需要仔細確定成礦環(huán)境具有的豐富礦物質源頭。該鎢礦含有成礦母巖提供的礦物質以及存在礦元素高豐富區(qū)域，地質構造運動十分頻繁，自澄江期至今，在多個時期以及區(qū)域中都產生了頻繁的巖漿活動，而且在活動的規(guī)模大小以及種類上都具有一定的差異性。另外，礦床的分布有受到新華夏系以及緯向構造的作用，產生了派生裂縫，可以作為容礦空間，因此符合成礦要求。在整體區(qū)域之中，95%為淺變質巖出露區(qū)，并且，云母花崗巖會伴隨深度的提高而獲得更成熟的發(fā)育，可以產生強接觸變質效果，所以要求對礦床邊深部隱伏花崗巖體實行找礦勘測。目前，該鎢礦的礦化范圍相對比較大，在22個脈組內劃定為工業(yè)礦體的只有三個，大部分礦脈尚且僅僅實行了地面或是深部評價，表示此鎢礦的邊深部存在非常高的找礦潛在空間。

3.2 靶區(qū)分析

綜合此鎢礦四條礦脈的成礦情況，把I、II脈帶設定為找礦靶區(qū)，要求自此之中擇優(yōu)進行選取，以此更加清晰的了解找礦勘察方向。其中，I脈帶當前已然勘察出在大脈帶內存在工業(yè)礦體，淺層勘測已經處于較深程度。不過，對于深部勘察而言，長期以來國內礦產開采受到了鉆孔工藝的限制，導致控制標高僅僅達到了20至347米左右，尚未探查到隱伏花崗巖。按照當前狀況加以分析，要求把I脈帶放入至要求實行重點探測調查的靶區(qū)之中。II脈帶則位于正鎢礦的中部地帶，分布有7個礦脈組，總體探測效果較差。根據(jù)現(xiàn)有工作進行狀況而言，II脈帶的其中兩個脈組可以評為中等工業(yè)價值，其他的幾個則可以被判定為工業(yè)價值較低，沒有深度實施找礦勘測工作。不過，就地質條件加以分析可知，II脈帶具有非常優(yōu)秀的成礦基礎條件。其一，其斷裂構造發(fā)育良好，具有華夏系、新華夏系以及南北等數(shù)個斷裂構造，并且在地段區(qū)域中出現(xiàn)了彼此交切的狀況，能夠為巖體入侵提供良好基礎；其二就礦山深部區(qū)域勘測結果分析可知，此脈帶出現(xiàn)了十分嚴重的接觸變質，巖脈表現(xiàn)為最發(fā)育狀態(tài)，可推測應當在深部存在隱伏花崗巖，而且內外接觸帶可以為成礦提供有力基礎；其三，按照巖脈分布情況來分析，基于過往資料得知巖體深度可以達到地表300m以下，鉆孔標高處于-14m～337m的范圍之內，勘測到的脈幅大多處于50mm～500mm之間，具有相對較大的含脈密度，為垂直細脈帶；其四，按照該鎢礦找礦實際操作結果得知，礦床屬于垂直分帶分布規(guī)律的情況下，深部礦床有可能具有比較高的工業(yè)意義。結合多方面資料以及信息數(shù)據(jù)，最后決定把II脈帶設置成找礦的優(yōu)先勘測靶區(qū)。在靶區(qū)之中存在發(fā)育的帶狀構造，圍巖會表現(xiàn)出明顯硅化蝕邊的特點。當石英細脈發(fā)育的狀況下，具有比較顯著的化探異常特點，表明進行邊深部找礦存在較佳前景，應當持續(xù)實施找礦作業(yè)。

4 結語

由于部分鎢礦礦床的地質特征存在一定的特殊性，并且在開展邊深部預測工作時，會因此而受到較高的影響，給有關工作人員的人身安全帶來威脅，進而導致鎢礦開發(fā)工作無法順利進行。因此，為了更好的避免此現(xiàn)象的發(fā)展，勘測人員應當先對礦床地質特征進行全面了解，再開展后續(xù)工作任務。此外，還應當選取適宜的方式加以預測，經過對實踐經驗的不斷積聚，能夠為今后找礦預測奠定穩(wěn)固的基礎。