蔡富春，吳開(kāi)興

（1.江西蕩坪鎢業(yè)有限公司，江西 大余 341514；2.江西理工大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西 贛州 341000）

江西寶山夕卡巖型鎢多金屬礦床成礦規(guī)律及深部成礦預(yù)測(cè)

蔡富春1，吳開(kāi)興2

（1.江西蕩坪鎢業(yè)有限公司，江西 大余 341514；2.江西理工大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西 贛州 341000）

通過(guò)對(duì)寶山礦區(qū)地質(zhì)勘查、探采資料分析和調(diào)查研究，認(rèn)為寶山夕卡巖型鎢多金屬礦床的形成明顯受地層、巖性和接觸帶構(gòu)造控制；成礦的有利部位是細(xì)粒斑狀花崗巖或細(xì)粒花崗巖與中-上石炭統(tǒng)黃龍組-船山組碳酸鹽巖接觸帶，工業(yè)礦體賦存部位是波狀起伏的接觸帶，特別是突入巖體的“半島式”灰?guī)r捕虜體接觸帶，即所謂的“凹槽構(gòu)造”；預(yù)測(cè)在茅草溝區(qū)段深部-300～-500 m深處可能存在另一個(gè)大的凹槽構(gòu)造，預(yù)測(cè)賦存厚大礦體。

夕卡巖礦床；成礦規(guī)律；成礦預(yù)測(cè)；江西寶山

贛南地區(qū)位于南嶺成礦帶的東段［1］，以產(chǎn)石英脈型鎢礦聞名于世，而位于崇義縣境內(nèi)的寶山礦床卻是典型的夕卡巖型鎢多金屬礦床［2-3］。寶山鎢多金屬礦自1967年正式投產(chǎn)，至今已有40余年的開(kāi)采歷史。由于原探明的地質(zhì)儲(chǔ)量少，從20世紀(jì)70年代末開(kāi)始，礦山在礦區(qū)周邊和深部不斷開(kāi)展探礦增儲(chǔ)工作，共新增工業(yè)儲(chǔ)量礦石量206.8萬(wàn)t，金屬量70 296 t，是原地質(zhì)儲(chǔ)量的1.77倍，延長(zhǎng)礦區(qū)服務(wù)年限20年［3］；2007—2008年開(kāi)展危機(jī)礦山接替資源找礦工作，取得了一定的成效［4］，礦山得以延續(xù)生產(chǎn)至今。在上述找礦工作中，成礦規(guī)律研究發(fā)揮了重要作用［3-4］。筆者在前人研究資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)礦區(qū)地質(zhì)勘查、探采資料分析和調(diào)查研究，總結(jié)礦床成礦規(guī)律，對(duì)深部找礦潛力進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

1　礦床地質(zhì)特征

1.1地層

礦區(qū)受2條近SN走向斷層（F1和F2）所夾持，形成南北向狹長(zhǎng)斷陷盆地（圖1）。盆地內(nèi)出露地層為一套晚古生代海陸交替相碳酸鹽巖及碎屑巖建造，地層走向近SN，自西向東呈單斜構(gòu)造分布，傾角25°～40°［2］。地層巖性由西向東依次為：中泥盆統(tǒng)跳馬澗組-棋子橋組砂巖夾頁(yè)巖；下石炭統(tǒng)梓山組含鈣砂巖、雜砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖、含碳頁(yè)巖及灰?guī)r透鏡體；中-上石炭統(tǒng)黃龍組-船山組碳酸鹽巖，自下而上包括白云質(zhì)灰?guī)r段、灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂巖段（深部礦體的主要賦礦圍巖）、條帶狀黑色結(jié)晶灰?guī)r段（上部礦體的主要賦礦圍巖）和灰?guī)r段等4個(gè)巖性段；二疊系茅口組，由褐灰色灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、石英砂巖、砂頁(yè)巖夾煤層組成［2-5］。盆地內(nèi)低洼處多為第四系沖積層、坡積層覆蓋，盆地外圍出露震旦系變質(zhì)砂巖。

圖1　寶山礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖［5］Fig.1　Sketch geological map of the Baoshan mining district

1.2構(gòu)造

礦區(qū)位于一中生代單斜構(gòu)造斷陷盆地內(nèi)，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。礦區(qū)斷層以近SN為主，包括控制盆地范圍的F1、F2斷層，以及位于盆地內(nèi)部茅草溝區(qū)段的F4斷層，它們控制了巖漿侵入的范圍與位置，因而控制了成礦的范圍和有利部位。其次是NE向斷層，如F5斷層。該組斷層屬成礦后斷層，但對(duì)礦體破壞性不大。受東西向擠壓、南北向拉張作用的影響，礦區(qū)主要發(fā)育近EW向裂隙構(gòu)造，傾向S（或N），傾角55°～85°。由于裂隙走向與構(gòu)造線方向近于垂直，力學(xué)性質(zhì)屬?gòu)埣粜?，裂隙連續(xù)性差，形態(tài)不規(guī)則。其發(fā)育程度與巖石的力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，在花崗巖與圍巖接觸帶，由于巖石力學(xué)性質(zhì)對(duì)比明顯，以及巖漿上拱導(dǎo)致剪切作用增強(qiáng)，因此該組裂隙較為發(fā)育，而且很容易與接觸帶構(gòu)造相通，從而被各種巖脈或石英硫化物脈充填。

1.3巖漿巖

寶山花崗巖呈巖株侵入于盆地中央晚古生代地層中，形成標(biāo)高超過(guò)800 m的山峰，截盆地為SN兩段。巖體出露面積約1.4 km2，空間形態(tài)呈長(zhǎng)軸為NW295°方向的橢圓形“復(fù)式蘑菇”狀［3］。根據(jù)花崗巖巖性可分為三部分：主體部分為中粗?；◢弾r，東北角出露細(xì)粒斑狀花崗巖，東南角有少量的細(xì)?；◢弾r（見(jiàn)圖1）。此外，花崗巖中還常見(jiàn)到似偉晶巖、長(zhǎng)英巖及細(xì)?；◢弾r等巖脈。前人根據(jù)黑云母K-Ar法同位素年齡（138 Ma），將其劃分為燕山早期第三階段巖漿侵入的產(chǎn)物再根據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其衍生體穿插關(guān)系，將其細(xì)分為同源二期、三次侵入，即第一期第一次侵入：中粗?；◢弾r（γ2-3a5）；第一期第二次侵入：細(xì)粒斑狀花崗巖（γ2-3b5）；第二期第三次侵入：細(xì)粒花崗巖（γ2-3c5）［6-7］。

1.4礦體特征

寶山礦床礦化體圍繞花崗巖體接觸帶分布（圖1），形態(tài)極其復(fù)雜，呈透鏡狀、似層狀、囊狀、鋸齒狀、不規(guī)則狀斷續(xù)產(chǎn)出；礦化類(lèi)型多樣，在巖體接觸帶內(nèi)側(cè)已發(fā)現(xiàn)蝕變花崗巖浸染狀鎢鉬礦化，沿接觸帶套筒狀蝕變環(huán)帶有巖體頂部帽殼狀夕卡巖鎢多金屬礦化和接觸帶凹槽項(xiàng)圈狀夕卡巖鎢多金屬礦化，在接觸帶外側(cè)發(fā)育似層狀鎢鉬鐵多金屬礦化和裂隙充填脈狀鉬多金屬礦化等多種礦化地質(zhì)體。其中，接觸帶帽殼狀和項(xiàng)圈狀夕卡巖鎢多金屬礦化是礦區(qū)迄今為止勘查開(kāi)采的主要礦化類(lèi)型［2，4］。兩種礦化類(lèi)型已查明的工業(yè)礦體均主要位于茅草溝區(qū)段，前者位于花崗巖體上部與船山組下段黑色結(jié)晶灰?guī)r整合接觸面上，被稱(chēng)為“上部礦體”；后者位于花崗巖體深部與黃龍組上段灰?guī)r（接觸變質(zhì)為大理巖）不整合接觸凹槽中，被稱(chēng)為“深部礦體”［8］（圖2）。

圖2　寶山礦區(qū)3′號(hào)勘探線剖面圖Fig.2　Line 3′geologic section in the Baoshan mining district

上部礦體賦存標(biāo)高650～350 m，礦體沿走向380 m，沿傾斜350 m，最大厚度48.27 m，最小厚度1.24 m，平均厚度11.95 m，品位較均勻，礦化基本連續(xù)，礦體受接觸帶控制，礦體產(chǎn)狀和接觸帶以及接觸帶的石灰?guī)r的產(chǎn)狀基本一致，即傾向北東，傾角20°～40°。礦化類(lèi)型為白鎢鉛鋅銀（螢石）共生礦石。礦體內(nèi)礦化分帶明顯，靠巖體一側(cè)主要為白鎢礦夕卡巖礦石，靠灰?guī)r一側(cè)為銀鉛鋅硫化物礦石，淺部有鉬礦化。金屬礦物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦、白鎢礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、銀黝銅礦、輝銀礦、脆銀礦、深紅銀礦、輝鉬礦等，非金屬礦物主要有石英、螢石、長(zhǎng)石、方解石、透輝石、鈣鐵輝石、石榴子石、透閃石、陽(yáng)起石、綠簾石、硅灰石、白云母、絹云母等［2］。礦石常見(jiàn)半自形晶結(jié)構(gòu)、次文象結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)，浸染構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、絲狀構(gòu)造等［2］。

圖3　寶山礦區(qū)礦體平面圖及3號(hào)勘探線剖面圖Fig.3　Planar graph of ore body and cross-sectional view for Line 3 geologic line in the Baoshan mining district

圖4　　寶山礦區(qū)15號(hào)勘探線剖面圖Fig.4　　Cross-sectional view for Line 15 geologic line in the Baoshan mining district

深部礦體分布于1線～15線之間圖3（a），賦存標(biāo)高-200～277 m，工程控制延長(zhǎng)達(dá)700 m，3線～5線之間礦體最厚，最大傾斜寬度200余m，最大真厚度31.86 m，平均厚度7.65 m。礦體整體上有向南東側(cè)伏之勢(shì)，3線礦體底面最低標(biāo)高約為-120 m，15線則接近-200 m（圖4）。礦體形態(tài)不規(guī)則，產(chǎn)狀變化大，主要受3個(gè)由北東方向斜向上楔入細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖中的手指狀黃龍組大理巖捕虜體控制，圖3（b），對(duì)于花崗巖來(lái)說(shuō)就是向內(nèi)凹入的凹槽。因此，文獻(xiàn)中稱(chēng)其為受花崗巖凹槽控制［2-3，7］。指狀捕虜體并未從母體中脫落，其根部如同與手掌相連一樣，仍與黃龍組大理巖連在一起，其產(chǎn)狀與黃龍組灰?guī)r（大理巖）產(chǎn)狀基本一致（圖2），很顯然系花崗巖漿及其熱液沿層間薄弱帶溶蝕交代黃龍組灰?guī)r形成。事實(shí)上“手指”外表并不圓潤(rùn)光滑，而是同樣被溶蝕成鋸齒狀，甚至溝壑縱橫。夕卡巖礦化圍繞3根“手指”發(fā)育，“手指”之間相連部位無(wú)工業(yè)礦化，因此深部礦體并非一個(gè)連續(xù)的整體。3根“手指”粗細(xì)不一，從上往下依次變粗，成礦強(qiáng)度和規(guī)模也依次增強(qiáng)、增大。下部礦帶的礦石礦物組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦化分帶與上部礦帶基本相同，比較而言，上下礦帶礦石品位變化是鉛、鋅、銅上高下低，鎢、銀上低下高，螢石上多下少［2］。

2　　成礦規(guī)律分析

2.1花崗巖與成礦的關(guān)系

一方面，寶山夕卡巖型白鎢多金屬礦床位于寶山花崗巖體與晚古生代沉積地層的接觸帶上，二者空間關(guān)系十分密切。另一方面，郭春麗等［9］測(cè)得中粒二云母花崗巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡為157.7±2.7Ma，豐成友等［1］測(cè)得中細(xì)粒黑云母花崗巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡為156.6±3.9 Ma；而采自-115中段，浸染狀、細(xì)脈狀輝鉬礦化夕卡巖礦石樣品的輝鉬礦Re-Os模式年齡加權(quán)平均值為161.0±1.9 Ma，表明成礦與成巖時(shí)間在誤差范圍內(nèi)基本一致，或略晚［1］。寶山花崗巖體為復(fù)式巖體，其主體中粗粒花崗巖形成較早，細(xì)?；◢弾r及細(xì)粒斑狀花崗巖形成較晚。研究表明，較晚期次細(xì)粒（斑狀）花崗巖不僅鎢等成礦元素含量更高，而且更富鈉質(zhì)及F等揮發(fā)性組分［6］，對(duì)成礦更為有利。礦體賦存特征也顯示開(kāi)采的礦體主要賦存于細(xì)粒花崗巖和細(xì)粒斑狀花崗巖與灰?guī)r接觸帶或附近，礦化強(qiáng)度與圍巖蝕變程度及螢石等含揮發(fā)性礦物的含量成正消長(zhǎng)關(guān)系。

2.2地層與成礦的關(guān)系

從礦體分布及礦化特征看，工業(yè)礦化主要屬花崗巖漿期后汽水熱液與碳酸鹽巖接觸交代成因。前述晚古生代地層均與花崗巖存在接觸關(guān)系（圖1），從巖性上看，黃龍組和船山組碳酸鹽巖對(duì)成礦更為有利，其中以黃龍組薄層不純灰?guī)r對(duì)交代成礦最為有利。黃龍組上段灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂巖段和船山組下段條帶狀黑色結(jié)晶灰?guī)r之所以分別成為上部礦體和深部礦體的主要賦礦圍巖，除與其巖性有關(guān)與外，更主要是因?yàn)樗幍目臻g位置的關(guān)系，使得它們有機(jī)會(huì)與細(xì)粒斑狀花崗巖大面積親密接觸。

2.3構(gòu)造與成礦的關(guān)系

如上文所述，南北向斷層對(duì)寶山巖體的形成具有重要控制作用，F(xiàn)1，F(xiàn)2斷層控制了巖體的總體范圍和位置，F(xiàn)4斷層控制了第二次和第三次侵入的位置，由于細(xì)粒斑狀花崗巖（γ2-3b5）和細(xì)?；◢弾r（γ2-3c5）對(duì)成礦更為有利，因此對(duì)成礦有一定的控制作用，這也是工業(yè)礦體主要分布于茅草溝區(qū)段的重要原因之一。由礦體剖面圖（圖2，圖3和圖4）可見(jiàn)，寶山礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模明顯受接觸帶構(gòu)造控制。巖體上部與船山組下段條帶狀黑色結(jié)晶灰?guī)r整合接觸，礦體賦存于接觸面上，受巖漿冷凝收縮裂隙控制。在深部，花崗巖與黃龍組灰?guī)r不整合接觸，花崗巖漿及其巖漿期后熱液沿灰?guī)r層間薄弱帶熔（溶）蝕、交代灰?guī)r，殘留指狀突起（捕虜體）與巖漿熱液充分接觸并發(fā)生交代反應(yīng)，導(dǎo)致花崗巖凹槽控礦。接觸帶產(chǎn)狀平緩處比陡傾斜處交代成礦作用較好，礦體較富。接觸面平直時(shí)，對(duì)成礦不利，礦化較弱，而接觸帶呈波狀時(shí)，尤其在巖體內(nèi)凹部位，有利于成礦，是厚大礦體賦存的主要部位［3］。此外，接觸帶附近近EW向張剪性裂隙是脈狀多金屬硫化物礦化的重要容礦空間。

3　　深部成礦預(yù)測(cè)

根據(jù)寶山礦床地質(zhì)特征和成礦規(guī)律分析，成礦的有利部位是細(xì)粒斑狀花崗巖或細(xì)?；◢弾r與中-上石炭統(tǒng)黃龍組-船山組碳酸鹽巖接觸帶，工業(yè)礦體賦存部位是波狀起伏的接觸面，帶特別是突入巖體的“半島式”灰?guī)r捕虜體接觸帶，即花崗巖凹槽接觸帶。生產(chǎn)勘探地質(zhì)資料表明，礦體整體上有向東南側(cè)伏之勢(shì)，在15線附近深部仍有找礦潛力。主要證據(jù)如下：

（1）現(xiàn)有資料表明，15線附近深部-300～-500 m深度范圍仍處于細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖與黃龍組灰?guī)r的接觸帶部位。

（2）生產(chǎn)勘探工程已對(duì)15線附近-150～-200 m深度范圍礦體進(jìn)行了較好控制，礦化情況良好，品位較高，平均地質(zhì)品位為WO30.568%、Pb 2.389%、Zn 2.001%、Ag＞150 g/t，表明深部仍具成礦潛力。

（3）在9線附近接觸帶突然變陡且向南部凹陷，預(yù)測(cè)在15線附近深部-300～-500 m深處可能存在一個(gè)大的凹槽構(gòu)造（圖4）。根據(jù)凹槽構(gòu)造規(guī)模，預(yù)測(cè)其賦存礦體厚大，規(guī)模應(yīng)大于上部已開(kāi)采的“上部礦體”、“深部礦體”。

4結(jié)語(yǔ)

寶山夕卡巖型鎢多金屬礦床的形成明顯受地層、巖性和接觸帶構(gòu)造控制。成礦的有利部位是細(xì)粒斑狀花崗巖或細(xì)?；◢弾r與中-上石炭統(tǒng)黃龍組-船山組碳酸鹽巖接觸帶，工業(yè)礦體賦存部位是波狀起伏的接觸帶，特別是突入巖體的“半島式”灰?guī)r捕虜體接觸帶，即所謂的“凹槽構(gòu)造”。根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料的分析，在茅草溝區(qū)段深部-300～-500 m深處可能存在另一個(gè)大的凹槽構(gòu)造，預(yù)測(cè)賦存厚大礦體。

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Ore-forming Regularity and Metallogenic Prediction in the Depth of Baoshan Skarn-type Tungsten Polymetallic Deposit

CAI Fu-chun1，WU Kai-xing2

（1.Jiangxi Dangping Tungsten Industry Co.Ltd.，Dayu 341514，Jiangxi，China；2.School of Resource and Environmental Engineering，Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou 341000，Jiangxi，China）

Baoshan ore deposit is a typical contact metasomatic skarn type tungsten polymetallic deposit，ore body morphology，occurrence and scale obviously controlled by strata，lithology and contact zone structure.This paper analyzes the relationship between granite，stratigraphy，tectonics and mineralization，drawing the conclusions that the favorable mineralization positions are fine-grained porphyritic granite or fine-grained granite，or the Upper Carboniferous Huanglong-CHUANSHAN Carbonate contact zone；industrial ore body portion is in contact with the undulating，especially the"peninsula"type limestone xenoliths broken into the contact zone of rock mass，the socalled"groove structure".Existing geological data analysis showed another big notch construction may exists in-300～-500 m deep thatch groove section.Ore reserves were estimated up to about 600 000 t.

Jiangxi Baoshan；skarn-type ore deposit；ore-forming regularity；metallogenic prediction

P618.67；TF041

A

10.3969/j.issn.1009-0622.2015.03.001

2015-05-25

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41063001）

蔡富春（1981-），男，江西大余人，助理工程師，主要從事礦山地質(zhì)工作。

吳開(kāi)興（1970-），男，江西興國(guó)人，教授，主要從事礦床地質(zhì)方面的科研工作。