謝明璜，郭家松，王定生

（江西有色地質(zhì)勘查二隊，江西 贛州 341000）

大吉山鎢礦是我國規(guī)模最大的石英脈型黑鎢礦床之一，其深部異體共生鈉化花崗巖型鉭鈮鎢鈹?shù)V床。筆者以礦區(qū)多年地質(zhì)勘查和礦山開采資料為基礎(chǔ)，對含礦裂隙形成演化進行分析研究，形成幾點認識，以期能為礦山邊深部找礦有所裨益。

1 地質(zhì)概況

1.1 地質(zhì)構(gòu)造

大吉山鎢礦地處南嶺東西向構(gòu)造帶東段中部，贛南加里東褶皺區(qū)九連山斷隆西南端，區(qū)域性東西向構(gòu)造和北東向構(gòu)造的復合部位，就位于大吉山斷隆與墩頭盆地交接處。

礦區(qū)出露的地層主要為寒武系上統(tǒng)水石群的變質(zhì)砂巖夾砂質(zhì)板巖和板巖，泥盆系中、下統(tǒng)桂頭群下亞群出露在礦區(qū)南東側(cè)，與下伏寒武系呈角度不整合接觸。

礦區(qū)構(gòu)造復雜，按構(gòu)造線走向大致可分為北東向、北西向、北北東向和近東西向構(gòu)造。加里東—印支期構(gòu)造形變以褶皺為主，燕山期以來表現(xiàn)為斷裂活動為主要特征。加里東期運動使震旦-寒武系形成近EW向基底褶皺，印支期運動形成的SN向橫跨隔擋式疊加褶皺及燕山期以來塊斷升降運動破壞了基底近EW向褶皺的連續(xù)性。礦區(qū)以北東向斷裂和北西向容礦裂隙最為重要，兩者構(gòu)成大吉山礦區(qū)樓梯狀構(gòu)造格局。

1.2 構(gòu)造演化

根據(jù)大吉山所處區(qū)域構(gòu)造位置和礦區(qū)構(gòu)造形跡，推斷礦區(qū)構(gòu)造形變經(jīng)歷如下幾個階段：

（1）加里東期基底褶皺變形階段：在加里東期，最大主壓應力（σ1）呈近SN（NNE—SSW）向，使震旦—寒武紀地層變形構(gòu)成區(qū)域上的緯向構(gòu)造，主要構(gòu)造形跡是近EW（NWW）向褶皺構(gòu)造。

（2）海西—印支期蓋層褶皺變形階段：在海西印支期，最大主壓應力（σ1）呈近EW（NWW—SEE）向，以褶皺變形為主，形成軸向近SN的復式背向斜褶皺構(gòu)造、密集節(jié)理和劈理構(gòu)造。并產(chǎn)生一組橫切褶曲的近東西向張性裂隙。NW—SE走向節(jié)理呈左行扭動，NE—SW走向節(jié)理呈右行扭動，構(gòu)成平面上“X”型共軛節(jié)理。

（3）印支末期階段：最大主應力（σ1）方向近SN向，形成的主要構(gòu)造形跡是區(qū)域上的壓扭性斷裂（新華廈系），礦區(qū)主要構(gòu)造形跡有東部的大吉山峰NE向大斷裂和西部船底溝F1-F4為代表的大斷裂。斷裂切割破壞了寒武紀—泥盆紀地層，并使寒武系—泥盆系逆沖，同時破壞了礦區(qū)內(nèi)NE向和近SN向褶皺構(gòu)造。礦區(qū)中部北西西向主干斷裂被閃長巖充填。

（4）燕山初始階段：最大主應力（σ1）方向為SN向。在南北向的壓應力作用下，遷就原有的與北東向壓性構(gòu)造伴生的北西西向扭裂面發(fā)展而成。形成的主要構(gòu)造形跡有以礦區(qū)南部被石英斑巖充填的一組斷裂為代表，是區(qū)內(nèi)燕山構(gòu)造—巖漿旋回中生成較早的一組斷裂。

（5）燕山早期階段：在近東西向構(gòu)造應力場作用下，最大主應力（σ1）方向為NEE—SWW向，成礦時礦區(qū)近于垂直的最大主應力軸（σ1）的優(yōu)選方向為252°∠79°［1］。燕山期成礦花崗巖侵入頂托產(chǎn)生垂向張應力（最大主應力）和區(qū)域應力場耦合，使早先形成的NWW、NE、EW、近SN追蹤發(fā)展，主導成礦的NWW向裂隙左行扭動并進一步加強，形成礦區(qū)最重要的容礦構(gòu)造裂隙系統(tǒng)。

（6）燕山晚期階段：最大主應力（σ1）方向為近EW向，形成的主要構(gòu)造形跡以較密集的壓扭性小斷層形式出現(xiàn)，一般走向10-30度，傾向北西，傾角較陡。

（7）喜山早期階段：最大主應力（σ1）方向為NW—SE向，形成的構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為成礦后NE向擠壓帶，517中段可見分段密集的壓扭性小斷層和由構(gòu)造透鏡體、片理、碎裂巖組成的擠壓破碎帶，較大的斷層有成礦后玄武玢巖充填。

（8）喜山晚期階段：最大主應力（σ1）方向為NEE向，形成的構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為早期擠壓帶被晚期疏松的破碎帶疊加改造，如南組567中段、610中段所見的晚期破碎帶。

1.3 巖漿活動

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有中粗粒似斑狀黑云母花崗巖、石英斑巖、閃長巖、中粒二云母花崗巖、白云母花崗巖。燕山早期二云母花崗巖與脈鎢礦成礦關(guān)系密切；69號巖體細粒白云母花崗巖鈉長石化，構(gòu)成浸染狀鉭鈮鎢鈹?shù)V體。

（1）閃長巖：據(jù)地表及鉆孔揭露，中組閃長巖墻西延分支成2-3條。巖石具半自形粒狀結(jié)構(gòu)，主要造巖礦物有角閃石（32％～42％），中性斜長石（52％～60％），黑云母（2％～4％），微量石英。副礦物有：鈦鐵礦微至1％，磷灰石微至1％，局部見微量的黃鐵礦。野外可見白云母花崗巖穿截閃長巖的現(xiàn)象，據(jù)南京大學成礦作用國家重點實驗室測定：礦區(qū)范圍內(nèi)出露的閃長巖起源于地幔，出露礦區(qū)北部的五里亭巖體形成最早，隨后閃長質(zhì)巖漿侵入，鋯石ELAICP-MS定年結(jié)果表明其形成年齡為237.5Ma，屬印支期巖漿活產(chǎn)物［2］。

（2）花崗巖：礦區(qū)內(nèi)發(fā)育三種花崗巖類巖石，黑云母花崗巖（五里亭花崗巖）、二云母花崗巖和白云母花崗巖（大吉山花崗巖），與脈鎢礦床和鉭鈮鎢鈹?shù)V床直接密切相關(guān)的是白云母花崗巖（中細粒白云母花崗巖和細粒白云母花崗巖）。中細粒白云母花崗巖，主要造巖礦物為純凈的鈉長石、云母以白云母為主。細粒白云母花崗巖主要組成礦為斜長石，云母類礦物全部為白云母。據(jù)南京大學國家重點實驗室測定：大吉山細粒白云母花崗巖單顆粒鋯石U-Pb測年獲得大吉山細粒白云母花崗巖的侵位時間151.7±1.6Ma［3］，屬燕山早期第三階段產(chǎn)物，中粒白云母花崗巖稍早于細粒白云母花崗巖。大吉山鎢礦脈中云母40Ar/39Ar快中子活化法測年獲得大吉山鎢礦脈的形成時間為147～143Ma［3］，屬燕山早期第三階段的產(chǎn)物。

1.4 石英脈型鎢礦床特征

大吉山礦區(qū)脈鎢礦床共有工業(yè)礦脈111條，成組成帶呈北西西向展布，礦脈分布面積約1km2。根據(jù)礦脈的產(chǎn)出空間位置，由北向南劃分為北組、中組、南組和再南組四個脈組。脈帶水平延伸最長為1150m，最短48m，平均長度約700m，垂直延深最大可達900m，平均延深600余m；單脈幅寬0.06～3.00m，平均脈幅寬0.45m。每組礦脈寬度60～70m，脈組間距70～280m不等。礦脈以陡傾斜產(chǎn)出，沿走向、傾向變化大，水平方向上由西向東分散，垂直方向上由上到下收斂成楔形，具明顯的垂直分帶現(xiàn)象。

花崗巖型鉭鈮鎢鈹?shù)V體位于含鎢石英脈群下部，含鎢石英脈穿入花崗巖型鉭鈮鎢鈹?shù)V體，兩具有成生聯(lián)系。

2 斷裂構(gòu)造特征

2.1 主干斷裂特征

大吉山礦區(qū)斷裂發(fā)育，主要有東西、北東、北北東、北西西四組。按生成順序分述如下（圖1）。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造示意圖

（1）東西向斷裂：這組斷裂生成時間較早，受后期構(gòu)造運動改造與破壞?？傮w走向東西，傾向以北為主，傾角70°左右，斷層面沿走向傾向呈舒緩波狀。礦區(qū)南部見石英斑巖充填東西向斷裂，也可見黑鎢礦石英脈沿東西向斷裂發(fā)育，如14號礦脈。

（2）北東向斷裂：北東向斷裂以礦區(qū)東部大吉山斷裂帶和西部船底窩斷裂帶為代表，兩者相距1300m，平行發(fā)育，是決定礦區(qū)構(gòu)造格架的主干斷裂，限制北西西向含鎢石英脈帶和含礦花崗巖的空間定位，構(gòu)成礦區(qū)樓梯狀構(gòu)造格局。

西部船底窩溝斷裂帶由F1—F4四條壓扭性斷裂破碎帶組成，走向35°～40°、傾向北西、傾角40°～60°。

F1：表現(xiàn)為寬1.5～2m擠壓破碎帶，疏松未膠結(jié)，其中的砂巖、石英斑巖的碎塊強烈硅化，斷裂生成晚于石英斑巖。斷裂至少經(jīng)歷兩次活動，破碎帶上盤變質(zhì)巖有平行斷裂面的石英脈充填。斷裂面上見側(cè)伏角20°的擦溝，判斷為左行（北西盤向南西方向）斜沖。

F2：在610中段坑道中見寬達26m的擠壓破碎帶，走向近40°，傾向北西，傾角40°左右。破碎帶內(nèi)部由碎裂巖、角礫巖、碎粉巖、斷層泥、構(gòu)造透鏡體、片理及小沖斷面組成，其中有石英碎屑。

F3：在467中段西端表現(xiàn)為擠壓破碎帶，性質(zhì)均與610中段所見相近。

東部大吉山斷裂帶發(fā)育于泥盆系與寒武系接觸部位，表現(xiàn)為走向北東40°～50°的片理化帶。517中段坑道見該擠壓破碎帶走向50°左右，傾向北西、傾角50°～60°，寬達110m，以分段密集的壓扭性小斷裂和由構(gòu)造透鏡體、片理、碎裂巖組成。

北東向斷裂除上述兩個主干斷裂外，成礦后小斷層亦甚為發(fā)育。

（3）北北東向斷裂：為成礦后左行斜沖小斷層，一般走向10°～30°，傾向北西，傾角較陡，錯斷礦體，斷距不大，少數(shù)被含鎢石英脈充填，反映成礦前后均有活動。

（4）北西西向斷裂：主干斷裂以礦區(qū)中部被閃長巖所充填的構(gòu)造為代表，延長1 000m以上，走向近300°，傾向北北東，傾角70°～80°，沿走向及傾向均呈明顯的舒緩波狀，局部甚至反向南傾。

2.2 容礦裂隙特征

大吉山礦區(qū)含鎢石英脈最重要容礦構(gòu)造為北西西向裂隙組，次為近南北組、東西組、北東組。

（1）北西西組：裂隙走向290°～310°，傾向北北東，傾角75°左右，是礦區(qū)內(nèi)最重要的容礦構(gòu)造，石英脈型鎢礦體主要賦存于本組裂隙之中。在空間排列格式上，具有成組成帶，疏密相間的韻律性，且受兩側(cè)北東向斷裂帶制約略呈左行側(cè)列，反映了容礦裂隙生成時的水平扭動性質(zhì)。

從單一裂隙形態(tài)特征、破裂面結(jié)構(gòu)、兩側(cè)標志地質(zhì)體的位移及伴生小構(gòu)造特征等方面還可以看到本組裂隙具有多次活動、性質(zhì)復雜的特點。在北組及中、南組礦帶的東西兩端或大脈之間的小脈中，可見單個裂隙平直、整齊、側(cè)列，使礦體呈側(cè)幕狀或沿走向及傾向追蹤連接（圖2.a）。裂隙壁上近水平的擦痕、擦溝及階步發(fā)育，脈中常見紡錘狀或線狀夾石。由于成礦前裂隙的相對扭動具有光滑的特點，因而石英脈充填后，脈壁平整、清晰、易與圍巖分離，脈體分離后，脈壁依然光滑如鏡。有的地方還可以從伴生壓扭羽裂及早期不規(guī)則石英體被錯移確定兩盤相對運動方向（圖2.b）。上述特點均反映出容礦裂隙生成時的力學性質(zhì)為北盤向西扭動。

在礦液充填過程中，容礦裂隙受構(gòu)造應力場作用而張開的現(xiàn)象疊加在早期的壓、扭性運動形跡之上，表現(xiàn)為礦液沿多條平行扭裂隙同時張開充填使礦呈平行連鎖狀或鋸齒狀，脈壁發(fā)育各種方向和角度的斜落擦痕，壓扭性裂隙間小巖塊被拉開，形成“懸浮”于石英脈中的角礫（圖2.c）。

圖2 北西西向容礦裂隙特征素描

綜合上述，本組裂隙經(jīng)歷了張→張扭→壓→張的運動轉(zhuǎn)化過程。

（2）近南北組：走向以北北東為主，少數(shù)北北西，傾向西或東，傾角一般較陡，少數(shù)裂隙中充填了含鎢石英脈，對花崗巖型礦體邊界亦有重要的控制作用。坑道內(nèi)可見本組容礦裂隙發(fā)生過相反方向（右行）的運動，由于這一運動錯斷了白云母花崗巖脈（圖3.a），因而運動時間當在左行（西盤向南）扭動之后。個別裂隙還可從標志地質(zhì)體的位移看到上行（上盤向上）運動的蹤跡，這一壓應力作用延續(xù)至成礦后，在脈中留下平行脈壁的壓扭性裂紋（圖3.b）。在巖漿-礦液充填時，本級裂隙在張力作用下啟開。

（3）東西組：走向東西，多傾向南，局部偏轉(zhuǎn)為北東東并轉(zhuǎn)向北傾，傾角均在75°以上，有白云母花崗巖脈及石英脈充填。有花崗巖脈充填者顯示壓性特征。被石英脈充填者以V14號為代表，在走向近東西部位，脈體呈舒緩波狀，局部追蹤走向北東及北西的一對伴生扭裂隙充填，兩側(cè)標志地質(zhì)體無位移現(xiàn)象（圖3.a）同樣反映出壓性特征。但同一裂隙當走向偏轉(zhuǎn)為北東東時，結(jié)構(gòu)面特征轉(zhuǎn)化為平直整齊，礦液沿平行扭裂及其間的不規(guī)則裂隙追蹤充填（圖3.b），力學性質(zhì)轉(zhuǎn)化為水平扭動為主。因此，本組裂隙除包括東西向壓性裂隙外，尚包括北東東向扭裂隙的成分。

（4）北東向：走向44°～65°，傾向北西或南東，傾角40°～65°。僅見于69號礦體附近，剖面上是一對逆斷層式的共軛扭裂隙，應屬北東向壓性斷層的伴生成分。

圖3 東西向容礦裂隙特征素描

3 成礦裂隙演化

3.1 容礦裂隙生成機理

通過對區(qū)域構(gòu)造應力場的分析和容礦構(gòu)造力學性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的研究，同時考慮到二者在時間和空間上的密切關(guān)系，我們認為大吉山主要容礦構(gòu)造是區(qū)域構(gòu)造應力場下形成的北東向主干斷裂的配套北西西向張性裂隙，近南北走向的一對扭裂隙及北東（平行變形橢球體的a軸）反向傾斜的一對逆斷層式扭裂隙，與燕山期成礦花崗巖侵入頂托產(chǎn)生垂向張應力和冷凝收縮產(chǎn)生水平壓扭應力使早先形成的裂隙追蹤發(fā)展耦合而成。構(gòu)造運動及裂隙演變見表1。

表1 大吉山礦區(qū)構(gòu)造運動與裂隙演變歷史簡表

對容礦裂隙的發(fā)展有重要影響的是燕山期東西向構(gòu)造的晚期活動。在南北方向壓應力的作用下，使原來比較密集的北、中、南裂隙帶中的主干裂隙發(fā)生強烈上沖運動，得到加深和加大?？拥纼?nèi)可見北西西向裂隙上沖運動留下近于垂直的脈壁擦痕。

3.2 構(gòu)造對成礦的控制作用

礦床處于贛南鎢錫稀有稀土地球化學場中，成礦地質(zhì)條件獨特。北東向斷裂是礦區(qū)影響最大的控巖控礦構(gòu)造，其表現(xiàn)形式為斷裂破碎帶、擠壓透鏡體帶、構(gòu)造碎裂巖帶和構(gòu)造角礫巖帶。北東向斷裂的成生與基底構(gòu)造活動關(guān)系密切，伴隨巖漿和隱伏巖脊的就位是在印支末期至燕山早期，成生時間應屬于印支末至燕山早期初始階段。呈現(xiàn)出構(gòu)造活動與成巖成礦在時、空上的高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一性，是控巖控礦的主要構(gòu)造。

構(gòu)成本礦區(qū)脈鎢礦床主體的石英脈是北西西走向脈組，而在含鎢石英脈下部產(chǎn)有浸染狀鉭鈮鎢礦化蝕變花崗巖，即巖體型鉭鈮鎢礦體，有如脈鎢礦床的基座，“上脈下體”兩種礦床類型挾持在大吉山峰和船底窩兩條平行主干斷裂間，巖體侵位和礦脈就位受北東向大斷裂帶的控制，制約著礦床分布的范圍、礦脈展布方向和排列組合形式。

該礦區(qū)構(gòu)造運動的另一個顯著特點是成巖成礦過程中，斷裂構(gòu)造交匯并多次活動，導致巖漿的多次脈動侵入和分異演化，礦區(qū)可見不同階段的巖脈或礦脈相互穿插切割，有的互相重疊形成復脈［4］。

容礦裂隙的特征反映了礦體的形態(tài)特征，北西西向容礦裂隙沿走向、傾向變化很大，容礦裂隙表現(xiàn)為向東撒開、向西收斂的似帚狀趨勢，在垂直方向上，由上到下收斂成楔形。容礦裂隙發(fā)育的密度、裂隙長度不同，在北、中、南三個組中，中組與南組單條容礦裂隙密度、裂隙長度好；中組容礦裂隙發(fā)育密度較低，斷裂間距較大。在礦化差異上，南組、北組明顯好于中組。

4 結(jié)論

大吉山礦區(qū)東西兩側(cè)北東向的斷裂帶控制了NWW向容礦裂的形成與展布和燕山期重熔花崗巖的侵入，是一組控巖控礦構(gòu)造，其生成時代屬印支末期。

大吉山鎢礦成礦期為燕山早期，成礦的主應力為燕山期花崗巖漿侵入產(chǎn)生垂直應力與區(qū)域構(gòu)造應力場耦合的結(jié)果，使早期形成的裂隙得于追蹤發(fā)展，為巖漿期后氣化熱液充填成礦。

綜上表1所述，容礦裂隙構(gòu)造運動形跡為左行，北西西向容礦裂隙經(jīng)歷了扭→壓→張的運動轉(zhuǎn)化過程。

江西有色地質(zhì)勘查二隊近年開展大吉山鎢礦外圍進行資源潛力調(diào)查，對其外圍進行地表追蹤，在該礦區(qū)東南側(cè)圈定了NW～NWW方向展布礦化標志帶，帶內(nèi)地表裂隙產(chǎn)狀30°～60°，∠70°～85°呈大小相間平行，密集成組成帶分布，W03平均品位達最低工業(yè)品位，是大吉山外圍找礦的首選區(qū)段。

［1］周利敏.江西省全南縣大吉山鎢礦構(gòu)造應力場數(shù)值模擬與成礦預測［D］.北京：中國地質(zhì)大學，2009

［2］邱檢生.贛南大吉山五里亭巖體的鋯石ELA-ICP-MS定年及其與鎢成礦關(guān)系的新認識［J］.地質(zhì)論評，2004，50（2）：125-132.

［3］張文蘭，華仁民.贛南大吉山花崗巖成巖與鎢礦成礦年齡的研究［J］.地質(zhì)學報，2006，80（7）：956-962.

［4］楊明貴，盧德揆.西華山—漂塘地區(qū)脈狀鎢礦的構(gòu)造特征與排列組合形式［C］//鎢礦地質(zhì)討論會論文集.北京：地質(zhì)出版社，1984：293-302.