艾薛龍 王小兵 李 欣
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛中地質(zhì)大隊 江西南昌 330000)
江西省安前灘鎢礦地質(zhì)特征及其礦床成因探討
艾薛龍 王小兵 李 欣
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛中地質(zhì)大隊 江西南昌 330000)
安前灘鎢礦區(qū)地處于都-贛縣礦集區(qū),區(qū)域位置上處于北北東向于山構(gòu)造帶與東西向崇義-會昌構(gòu)造帶的交匯部位,礦成礦地質(zhì)條件較好,礦產(chǎn)以鎢為主,兼有鉍、鉬、錫、銅、金、銀等,礦化類型形式多樣。
地質(zhì)特征;礦床成因;安前灘
鎢廣泛應(yīng)用于航天、原子能、船舶、汽車工業(yè)、電氣工業(yè)、電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等諸多領(lǐng)域。近年來隨著科技水平的飛速發(fā)展,鎢的用途越來越廣,被稱為戰(zhàn)略金屬之一。
目前,我國鎢業(yè)開發(fā)主要是黑鎢礦,占全國鎢精礦產(chǎn)量的90%以上。由于長期開發(fā),現(xiàn)有儲量(WO3)已處于緊缺狀況。據(jù)中國有色工程設(shè)計研究總院有關(guān)專家預(yù)測,2005年以后我國黑鎢儲量基本耗盡或所剩不多,資源優(yōu)勢即將消失,形勢較為嚴(yán)峻。由于種種原因,使目前國有鎢礦的生產(chǎn)能力由占全國總生產(chǎn)能力的2/3下降為1/3。
美國、西歐、中國、日本是主要的鎢需求大國,需求總量占全球需求總量的近90%。多年來,各國的年需求量在平穩(wěn)中增長。近年來隨著世界經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,對鎢的需求已開始回升,市場行情看漲。我國既是鎢的生產(chǎn)大國,也是鎢的需求和供應(yīng)大國。近5年來我國鎢品需求基本平穩(wěn),年需求量一直在1~1.1萬t左右;權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測我國近幾年的年消費量在1.2萬t左右。根據(jù)近幾年的需求狀況,預(yù)測我國鎢的需求結(jié)構(gòu)大概是:硬質(zhì)合金占62%,煉鋼占18%,鎢材占9%,化學(xué)品占6%,航天、微電子占5%。
我國的鎢業(yè)資源不久將出現(xiàn)緊張局面,從而全球的鎢資源也會出現(xiàn)供給缺口我國鎢資源總保有儲量1000余萬噸,占世界總儲量的65~75%左右,產(chǎn)量及出品量也居世界第一位。本文主要通過區(qū)域地質(zhì)特征和礦區(qū)地質(zhì)特征對安前灘鎢礦的礦床成因進(jìn)行探討。
安前灘鎢礦區(qū)在區(qū)域位置上處于北北東向于山構(gòu)造帶與東西向崇義—會昌構(gòu)造帶的交匯部位。寧都—龍南北東向構(gòu)造帶、堆前—盤古山—上杭北西向構(gòu)造帶通過本區(qū),受其干擾與復(fù)合,構(gòu)造形跡十分復(fù)雜,巖漿活動頻繁強烈。區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)以鎢為主,兼有鉍、鉬、錫、銅、鉛、鋅、銀等;礦化類型形式多樣,已知鎢礦床類型有巖體型、石英脈型、矽卡巖型、層狀浸染型、砂礦等。
區(qū)內(nèi)最古老地層為前寒武系和寒武系,前寒武系、寒武系及泥盆系等碎屑巖中,鎢等成礦元素豐度值高出平均值一至數(shù)倍,尤其是前寒武系、寒武系地層,為礦床(點)的形成提供了豐富的物質(zhì)來源。
本區(qū)燕山期巖漿活動強烈,具有多期多階段特征,既有較大規(guī)模的巖基,巖石類型以酸性為主,富含鎢等成礦物質(zhì)。區(qū)域內(nèi)鎢多金屬礦床(點)的形成與大面積燕山期富含成礦元素酸性巖體的侵入關(guān)系密切。
區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形跡有SN向構(gòu)造、NE-NNE向構(gòu)造及NW向構(gòu)造。構(gòu)造形跡的主要特征是由以擠壓作用為主漸次轉(zhuǎn)化為以扭動作用為主,由以塑性褶皺為主逐漸轉(zhuǎn)化為以脆性斷裂為主。它們控制巖漿侵位和礦床(點)的分布。
對比發(fā)現(xiàn)鎢等成礦元素高豐度值的碎屑巖類大面積分布,北北東-北東向、東西向、北西向及南北向構(gòu)造的頻繁活動,富含成礦物質(zhì)、斷續(xù)成帶的燕山期巖體(隱伏巖突)的侵入等,構(gòu)成了本區(qū)十分優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件;詳見圖1區(qū)域地質(zhì)簡圖。
礦體賦存于寒武系下統(tǒng)牛角河組(∈1n)和上泥盆統(tǒng)中棚組(D3z)、三門灘組(D3s)以及燕山早期中細(xì)粒似斑狀二云母花崗巖(J31γ)中。多數(shù)礦體出露地表,最高為海拔標(biāo)高400m左右,最低埋深可達(dá)-100m。全區(qū)礦化面積大于1.54km2左右,計有寬10cm以上石英脈37條。礦體特征具體特征見石英脈型礦體特征一覽表,表1。
從表1和前述內(nèi)容可以看出,無論是礦脈的規(guī)模還是含礦性,南區(qū)中南組、東組礦脈比北區(qū)中的中組、北組礦脈要顯得突出,規(guī)模更大,含礦性更好。一般來說,本礦床礦脈沿走向呈中間大、兩頭小的狹長透鏡體;沿傾斜方向,多數(shù)礦脈表現(xiàn)為中間大、上下小的形態(tài),少數(shù)礦脈由上往下逐漸變大,中間則有膨大縮小現(xiàn)象。
圖1 區(qū)域地質(zhì)簡圖
表1 于都縣安前灘鎢礦石英脈礦體特征一覽表
3.1 礦床成因
成礦母巖安前灘花崗巖體是燕山早期第三階段侵入產(chǎn)物,具有良好的分異性;在巖漿侵入、結(jié)晶、冷凝過程中,伴隨有構(gòu)造成礦裂隙的產(chǎn)生,礦液充填裂隙之中形成黑(白)鎢-石英脈型礦床。花崗巖體成礦元素的高背景值(黑鎢礦含量約40g/t,鉍含量為10g/t,銅含量40g/t,鉬含量約為1.6 g/t),則是礦床形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。
構(gòu)造是巖體侵位和礦床形成定位的空間條件。北西和東西向構(gòu)造復(fù)合,控制了礦床的空間分布;東西向構(gòu)造帶低級別、低序次裂隙,為后來北西向構(gòu)造所歸并的構(gòu)造形跡,直接控制了礦體的展布形態(tài),為礦液的聚集提供了場所。
對于脈鎢礦床來說,一般都經(jīng)歷了含礦層(礦源層)——含礦巖漿(巖體)——含礦熱液等三個演化階段。本區(qū)圍巖成礦元素高豐度背景,為巖漿進(jìn)一步演化為含礦巖體和含礦熱液提供了良好的物質(zhì)來源。
寒武系下部及泥盆系中上部的巨厚層狀變質(zhì)長石石英砂巖和長石石英砂巖,其性脆易裂的物理性質(zhì)為成礦裂隙的形成提供了有利條件,是礦床的主要賦存部位。
中上泥盆統(tǒng)地層含鈣成分高于寒武系下統(tǒng)的化學(xué)性質(zhì),造就了中組和北組礦脈的白鎢礦含量高于南組,同時,北部中上泥盆統(tǒng)地層中含鈣砂巖及不純灰?guī)r透鏡體,經(jīng)熱液交代蝕變已在適當(dāng)部位形成了較厚大的矽卡巖型白鎢礦體;含鈣砂巖、變質(zhì)砂巖、板巖的化學(xué)成份,導(dǎo)致圍巖蝕變主要為矽卡巖化、硅化、絹云母化和綠泥石化。
3.2 礦床形成溫度、深度、壓力
根據(jù)礦物共生組合(常見的高溫礦物有黑鎢礦、輝鉬礦、白云母等,中溫礦物有黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等)、圍巖蝕變特征(花崗巖區(qū)發(fā)育云英巖化,沉積巖和變質(zhì)巖區(qū)發(fā)育弱硅化和局部電氣石化、綠泥石化、黃鐵礦礦染)、成礦巖體專屬性(成礦母巖為安前灘花崗巖體)、成礦方式(典型的熱液充填方式)以及礦體形態(tài)、產(chǎn)狀(礦體呈脈狀,與圍巖界線清楚、延伸較長,黑鎢礦呈板狀體,一般結(jié)晶粗大),參照葉爾馬科夫和塔塔林諾夫研究資料推測:本礦床形成溫度應(yīng)該介于高溫與中溫之間,即礦床形成溫度約300℃以上,處于水的臨界點左右,其深度為3km上下,壓力為700多個大氣壓。
通過大量工作對比礦區(qū)內(nèi)的巖石、構(gòu)造和巖漿巖,分析礦床形成物質(zhì)基礎(chǔ)、礦液聚集場所、含礦熱液物質(zhì)來源、礦床賦存部位和礦床的形成條件等,確定安前灘鎢礦床成因類型屬巖漿期后高中溫?zé)嵋毫严冻涮钚兔}狀黑鎢(白鎢)礦床。
P618.67
A
1004-7344(2016)05-0183-02
2016-2-2
艾薛龍(1988-),男,助理工程師,本科,主要從事地質(zhì)勘察方面的工作。
王小兵(1988-),男,助理工程師,本科,主要從事地質(zhì)勘察方面的工作。
李欣(1986-),男,助理工程師,本科,主要從事地質(zhì)勘察方面的工作。