蔡富春，吳開興

江西寶山鎢多金屬礦床地質(zhì)特征及礦化富集規(guī)律探討

蔡富春1，吳開興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）

江西寶山夕卡巖型鎢多金屬礦床成礦受寶山花崗巖株與石炭系黃龍組-船山組接觸帶控制，礦體定位、礦化富集與花崗巖株侵位方向、花崗巖相、圍巖巖性、接觸帶凹槽構(gòu)造關(guān)系密切。礦區(qū)分通天巖、茅草溝、筆架山、鐵石嶺等礦段。礦區(qū)已探采的主要工業(yè)礦體產(chǎn)于通天巖和茅草溝礦段，分為上部礦體和深部礦體。上部礦體受接觸帶凹槽和斷裂構(gòu)造復(fù)合控制，屬接觸交代和熱液充填復(fù)合成礦，硫化物金屬礦化強(qiáng)，白鎢礦化相對較弱，礦化隨深度變化趨勢不明顯；深部礦體產(chǎn)于接觸帶夕卡巖體內(nèi)，屬典型的夕卡巖礦體，以白鎢礦化為主，礦化隨深度的減小總體呈減弱之勢。盡管成礦元素的礦化富集呈現(xiàn)出由北西向南東方向減弱的趨勢，深部找礦潛力總體上不容樂觀，但不排除茅草溝東南方向深部存在賦礦“凹槽”的可能性。

江西寶山；鎢多金屬；礦床特征；富集規(guī)律

江西寶山是贛南地區(qū)夕卡巖型鎢多金屬礦床的典型代表［1-2］。礦山自1966年建設(shè)，1967年投產(chǎn)至今已經(jīng)開采了近50年，礦區(qū)累計探明資源儲量：122b+ 333礦石量約為620萬t，累計開采消耗122b礦石量約490萬t，保有122b+333礦石量130萬t；考慮到333資源量的可靠程度及少部分不可利用資源儲量，以目前礦山年生產(chǎn)能力12.7萬t計，礦山保有服務(wù)年限不足10年。文章通過地質(zhì)勘探和礦山生產(chǎn)探采資料的對比分析，研究礦床特征與礦化富集規(guī)律，旨在為礦區(qū)邊深部找礦預(yù)測提供思路和依據(jù)。

1　成礦地質(zhì)背景

寶山礦區(qū)地處華南褶皺系崇義—鉛廠斷陷盆地內(nèi)，受近南北向區(qū)域性斷裂F1和F2所夾持（圖1）。盆地內(nèi)出露一套晚古生代地臺型海陸交互相-淺海相沉積建造，總體走向近南北，向東緩傾，構(gòu)成一單斜構(gòu)造。自西向東，出露地層由老到新依次為：（1）中泥盆統(tǒng)跳馬澗組—棋子橋組，出露于盆地西側(cè)，巖性為礫巖、礫質(zhì)砂巖、砂巖、板巖夾薄層灰?guī)r；（2）下石炭統(tǒng)梓山組，出露于盆地西側(cè)，巖性為石英砂巖、泥質(zhì)砂巖、板狀頁巖、灰?guī)r、碳質(zhì)頁巖；（3）中、上石炭統(tǒng)黃龍組—船山組，廣泛出露于礦區(qū)中部，是礦區(qū)主要賦礦圍巖，自下而上分為4個巖性段，即黃龍組下段白云質(zhì)灰?guī)r；黃龍組上段大理巖化灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂巖或大理巖，該巖性段為深部白鎢銀鉛鋅夕卡巖礦體的主要賦礦圍巖；船山組下段條帶狀黑色結(jié)晶灰?guī)r，該巖性段為上部白鎢鉛鋅銀（螢石）礦體的主要賦礦圍巖；船山組上段大理巖；（4）二疊系茅口組，出露于礦區(qū)的東部，其下段為黑色板狀頁巖，上段為砂巖、頁巖、煤層組成［2-5］。

盆地內(nèi)為一單斜構(gòu)造，斷裂構(gòu)造不是特別發(fā)育。規(guī)模較大的斷層有F4和F5兩條逆斷層（圖1）。F4發(fā)育于礦區(qū)東部的茅草溝礦段，近南北走向，未對礦體造成破壞。F5發(fā)育于礦區(qū)東北部的通天巖礦段，走向NE，傾向SE或NW，傾角陡立，穿過細(xì)粒斑狀花崗巖相及其與船山組石灰?guī)r接觸帶，具成礦前后多次活動特點(diǎn)，對通天巖接觸帶礦體起著明顯控制作用?？傮w而言，礦區(qū)裂隙構(gòu)造不是十分發(fā)育，在接觸帶見近EW向裂隙組，力學(xué)性質(zhì)屬張剪性，形態(tài)不規(guī)則，普遍被各種巖脈或石英硫化物脈充填。此外，還有NE、NW、近SN等裂隙組，但發(fā)育程度較差，與礦化關(guān)系也不甚密切。

伴隨斷塊活動，燕山早期花崗巖漿自東向西先后三次侵入盆地內(nèi)［6-8］。寶山花崗巖體呈孤峰狀凸起在盆地中央，面積1.4 km2（圖1）。根據(jù)其巖性和侵入關(guān)系由早到晚可劃分為三個漸變過渡的巖相：主體為中粒結(jié)構(gòu)黑云母花崗巖（γ2-3a5）、東北角出露結(jié)構(gòu)為細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖（γ2-3b5）和東南角有少量的細(xì)粒黑云母花崗巖（γ2-3c5）［6，8］。

圖1　寶山礦區(qū)地質(zhì)簡圖［8］Fig.1　Geological map of the Baoshan mining district

2　礦床地質(zhì)特征

寶山花崗巖株位于礦區(qū)中央，鎢多金屬礦化圍繞巖體沿接觸帶分布，因此將礦區(qū)劃分為東北部的通天巖、東部的茅草溝、東南部的筆架山（太平山）和西部的鐵石嶺共四個礦段（圖1）。通天巖和茅草溝是工業(yè)礦體產(chǎn)出的主要礦段。

2.1礦體特征

寶山礦區(qū)鎢多金屬礦體產(chǎn)于花崗巖株與上石炭統(tǒng)黃龍組—船山組接觸帶中，呈不規(guī)則狀斷續(xù)產(chǎn)出，主要礦體分布于650～350 m和-200～277 m兩個標(biāo)高區(qū)間（圖2）。位于650～350 m之間的礦體，統(tǒng)稱為上部礦體，礦化類型以白鎢鉛鋅銀（螢石）組合為特征，也稱為白鎢鉛鋅銀（螢石）礦體，成礦方式為層間交代和裂隙充填復(fù)合成礦；位于-200～277m之間的礦體，統(tǒng)稱為深部礦體，礦化類型以白鎢銀鉛鋅夕卡巖組合為特征，也稱為白鎢銀鉛鋅夕卡巖礦體，成礦方式以接觸交代成礦為主。在平面上，上部礦體主要分布于通天巖和茅草溝礦段，已查明深部礦體僅分布于茅草溝礦段。此外，鐵石嶺和筆架山已查明礦體也屬上部礦體，但鐵石嶺礦段礦體大部分位于古露天采空區(qū)內(nèi)，僅在靠近花崗巖接觸帶有個別鉆孔控制仍有部分礦體存在，而太平山礦段礦體規(guī)模小、品位低，工業(yè)意義較小。

2.1.1上部白鎢鉛鋅銀（螢石）礦體

白鎢鉛鋅銀（螢石）礦體主要賦存于船山組下段條帶狀黑色結(jié)晶灰?guī)r與花崗巖接觸帶中，分布標(biāo)高650～350m。礦體沿走向長380m，沿傾向延深350m，最大厚度48.27m，最小厚度1.24m，平均厚度11.95m，品位較均勻，礦化基本連續(xù)［4］。礦體形態(tài)和厚度受接觸帶控制，礦體形態(tài)多為透鏡狀、囊狀，在花崗巖內(nèi)凹進(jìn)部位礦體厚度較大；反之，在花崗巖凸出部位，礦體變薄，甚至尖滅。礦體傾向NE，傾角20°～40°，與接觸帶石灰?guī)r呈整合接觸關(guān)系［4］。

2.1.2深部白鎢銀鉛鋅夕卡巖礦體

白鎢銀鉛鋅夕卡巖礦體主要賦存于黃龍組上段大理巖化灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂巖或大理巖與花崗巖接觸帶中，分布標(biāo)高-200～277 m。礦體似層狀、透鏡狀、巢狀、火焰狀，產(chǎn)狀、形態(tài)均比較復(fù)雜，礦帶延長超過700 m，整體呈向南東側(cè)伏之勢，連續(xù)性較好，有用組分含量分布較均勻，但厚度變化大，最大真厚度31.86 m，平均厚度7.65 m［4］。礦體主要受3個由北東方向向上楔入細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖的指狀大理巖凸控制（圖2），對于花崗巖來說就是向內(nèi)凹入的凹槽。凹槽的走向NNW-NW，北部凹槽小而位置最高，賦存的礦體小而富，中部凹槽賦存礦體的品位和規(guī)模中等；南部凹槽大而位置最低（頂端標(biāo)高90m），形成的礦體大，但品位較低。凹槽與凹槽間有時還有更小的凹入構(gòu)造使大凹槽呈分支現(xiàn)象。

圖2　茅草溝礦段3′號和31號勘探線剖面圖Fig.2　Line 3′and 31geologic section in the Maocaogou ore block

2.2礦石特征

根據(jù)礦物組合及礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，可大致劃分為3種礦石類型：（1）夕卡巖型白鎢礦石，賦存于夕卡巖中，礦石礦物以白鎢礦為主，伴有銀鉛鋅硫化物礦化，結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面以自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)及交代殘余結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造為主；（2）塊狀鉛鋅銀硫化物礦石，呈脈狀充填于大理巖裂隙中，礦石礦物以鉛鋅銀硫化物為主，常伴有白鎢礦和螢石礦化，以自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造為特征；（3）浸染狀鉛鋅銀硫化物灰?guī)r型礦石，賦存于結(jié)晶灰?guī)r中，礦石礦物為鉛鋅銀硫化物，無或弱白鎢礦化，礦石品位一般較低，以浸染狀構(gòu)造為特征。

3　控礦因素分析

3.1花崗巖巖相對成礦控制

中粒黑云母花崗巖是寶山花崗巖體的主相，與泥盆系和石炭系廣泛接觸，但其接觸帶工業(yè)礦化不多，工業(yè)礦體主要賦存于細(xì)?；◢弾r和細(xì)粒斑狀花崗巖接觸帶。大量研究成果表明，贛南鎢礦床成礦巖體大多為復(fù)式巖體，鎢成礦往往與較晚期次侵入的巖漿有關(guān)，寶山巖體亦不例外，晚期次的細(xì)?；◢弾r及細(xì)粒斑狀花崗巖中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［8-9］，因此對成礦更為有利。

3.2地層巖性對成礦的控制

寶山礦床工業(yè)礦體主要賦存于細(xì)?；◢弾r和細(xì)粒斑狀花崗巖與船山組下段條帶狀黑色結(jié)晶灰?guī)r及黃龍組上段大理巖化灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂巖或大理巖接觸帶上；細(xì)粒花崗巖和細(xì)粒斑狀花崗巖與梓山組砂頁巖以及黃龍組—船山組其他巖性段有接觸，但礦化蝕變?nèi)?，少有工業(yè)礦體產(chǎn)出，說明地層巖性對成礦亦有著重要控制作用。

3.3構(gòu)造對成礦的控制

3.3.1區(qū)域構(gòu)造控制巖體侵位

如前所述，寶山礦床的形成與寶山花崗巖體有密切的時空關(guān)系，而區(qū)域斷塊運(yùn)動是礦區(qū)花崗巖漿活動的動力學(xué)條件。因此，F(xiàn)1和F2兩條區(qū)域性斷層活動控制了寶山花崗巖體的侵位時間和空間，從而決定了成礦的時間和空間范圍。

3.3.2接觸帶“凹槽”構(gòu)造直接控制礦體產(chǎn)出

礦體產(chǎn)于花崗巖株與上石炭統(tǒng)黃龍組—船山組接觸帶中。接觸帶并非呈平直的面狀，而是凹凸相間。在花崗巖內(nèi)凹部位，礦體厚大；相反，在花崗巖凸出部位，礦體變小、變薄乃至尖滅。這一規(guī)律被稱為接觸帶“凹槽”構(gòu)造控礦［2-4，9］。礦區(qū)勘探及生產(chǎn)地質(zhì)資料表明，礦體的數(shù)量、形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模均直接受接觸帶“凹槽”構(gòu)造控制。如通天巖礦段由2個主礦體組成，各由1個“凹槽”構(gòu)造控制［10］；茅草溝礦段上部礦體和下部礦體各由3個“凹槽”構(gòu)造控制，其中標(biāo)高最低（70～-120 m）的凹槽規(guī)模最大，其控制的礦體規(guī)模也最大（圖2）。

3.3.3斷裂構(gòu)造與成礦的關(guān)系

通天巖礦段是上部礦體的主要產(chǎn)出礦段，除與有利的花崗巖巖相（細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖）及地層巖性（船山組下段條帶狀黑色結(jié)晶灰?guī)r）和接觸帶構(gòu)造（花崗巖頂面凹槽）外，還與F5斷層有關(guān)。如前所述，F(xiàn)5斷層走向NE，傾向SE或NW，傾角陡立，穿過細(xì)粒斑狀花崗巖相及其與船山組石灰?guī)r接觸帶，具成礦前后多次活動特點(diǎn)。該斷層與接觸帶構(gòu)造復(fù)合，使接觸帶巖石更破碎，有利于成礦流體的集中，以及滲濾交代作用和擴(kuò)散交代作用的進(jìn)行，并為硫化物充填成礦提供了更好的容礦空間。

4　礦化富集規(guī)律

4.1礦段礦化富集規(guī)律

寶山礦區(qū)劃分為東北部的通天巖、東部的茅草溝、東南部的筆架山（太平山）和西部的鐵石嶺共四個礦段。據(jù)礦山生產(chǎn)與勘探積累的大量品位數(shù)據(jù)，分礦段統(tǒng)計其平均品位見表1。為了更好地了解各礦段及各成礦元素之間的相對富集程度，以礦化最差的筆架山礦段各成礦元素平均含量為標(biāo)準(zhǔn)，計算得到各礦段各成礦元素的相對富集系數(shù)也列于表1中。分析測試由贛州有色冶金研究所和蕩坪鎢業(yè)有限公司化驗室運(yùn)用重量法測定WO3，Na2EDTA滴定法測定Pb、Zn，原子吸收光分光光度法測定Ag、Cu。

表1　寶山礦區(qū)各礦段礦石平均品位及相對富集程度Tab.1　Average ore grade and relative enrichment coefficient in each segment

由表1中可見，各礦段成礦元素富集程度差別很大，通天巖礦段富集程度最高，筆架山礦段富集程度最低，通天巖礦段的富集程度是筆架山礦段的22倍。茅草溝礦段的富集程度居次位，與全礦區(qū)平均富集程度相當(dāng)，但僅為通天巖礦段的一半左右，鐵石嶺礦段的富集程度約為通天巖礦段的1/3。各成礦元素相對富集程度也并非完全一致，雖然各種硫化物金屬（Pb、Zn、Ag和Cu）表現(xiàn)出較好的同步富集規(guī)律，但顯然WO3不具有與硫化物金屬同步富集的規(guī)律。茅草溝礦段硫化物富集程度雖然僅為通天巖礦段的一半，但WO3的富集程度略高于通天巖礦段，鐵石嶺礦段也呈現(xiàn)出相對富WO3的規(guī)律，只有通天巖礦段相對富硫化物金屬。

綜上所述，寶山礦區(qū)主要受接觸帶“凹槽”構(gòu)造控制，以接觸交代成礦為主，相對富集WO3，但通天巖礦段相對富集硫化物，可能與接觸帶“凹槽”構(gòu)造和F5斷層復(fù)合控礦有關(guān)。由于接觸帶“凹槽”構(gòu)造與斷裂構(gòu)造復(fù)合，為硫化物充填成礦提供了更好的容礦空間，更有利于硫化物的礦化富集。

4.2沿礦體走向礦石品位變化規(guī)律

統(tǒng)計各勘探線取樣品位，計算平均品位，作出沿礦體走向礦石品位變化曲線圖如圖3所示。由圖3可見，沿礦體走向礦石品位呈現(xiàn)如下變化特點(diǎn)：總體呈南東低北西高的變化趨勢；局部波狀起伏明顯，如33線WO3、Pb、Zn、Ag品位均出現(xiàn)較強(qiáng)的波峰?；◢弾r漿由南東向北西侵入，花崗巖體向南東傾伏，同樣花崗巖與地層的接觸帶也向南東傾伏，即北西高，南東低。巖漿熱液在接觸帶聚集成礦，并有向上（北西）遷移的趨勢，因此，成礦元素的礦化富集呈現(xiàn)出北西強(qiáng)，南東弱的趨勢。這一趨勢表明，位于礦區(qū)東南的茅草溝深部找礦潛力不容樂觀。品位波動起伏特征反映了接觸帶“凹槽”控礦規(guī)律。因此，盡管成礦元素的礦化富集呈現(xiàn)出向東南方向減弱的趨勢，但并不排除茅草溝東南方向深部存在賦有工業(yè)礦體的“凹槽”［4］。

圖3　寶山礦區(qū)沿礦體走向礦石品位變化曲線Fig.3　Variation curves of ore grade in Baoshan mining area

4.3垂向礦化富集規(guī)律

4.3.1上部礦體礦化富集特征及垂向變化趨勢

根據(jù)礦區(qū)1983—2015年生產(chǎn)探礦資料統(tǒng)計（表2），上部礦體總礦量2 271 980 t，各中段平均礦量283 998 t，平均品位WO30.472%，Pb 2.121%、Zn 1.627%、Cu 0.178%、Ag 160.5×10-6。上部礦體礦量和品位波動起伏大，隨深度變化趨勢不明顯。

4.3.2深部礦體礦化富集特征及垂向變化趨勢

根據(jù)礦區(qū)1983—2015年生產(chǎn)探礦資料統(tǒng)計（表2），深部礦體礦石總量1 585 361，各中段平均礦量198170t，平均品位WO30.520%，Pb1.000%、Zn 0.831%、Cu 0.095%、Ag 110.0×10-6。雖然，深部礦體礦量和品位在垂向變化上同上部礦體一樣存在波動起伏，但垂向變化趨勢也十分明顯，即礦量及WO3品位隨深度的增大呈升高的趨勢，Cu、Pb、Zn、Ag隨深度的增大呈降低的趨勢。

表2　寶山礦區(qū)各中段礦石平均品位Tab.2　AverageoregradeinthemiddlesectionofBaoshanminingarea

4.3.3垂向變化規(guī)律分析

上部礦體礦量及各種硫化物金屬Cu、Pb、Zn和Ag品位均高于下部礦體，前者是后者的1.43～2.12倍，但上部礦體的WO3品位略低于深部礦體，為后者的0.91倍。換言之，深部礦體規(guī)模較小，產(chǎn)于接觸帶夕卡巖體內(nèi)，礦化以WO3為主，硫化物金屬礦化較弱，屬典型的夕卡巖礦體；礦化由深部向上發(fā)展，隨著深度的減小，WO3品位降低，硫化物金屬品位升高，礦量也呈減少的趨勢，表明隨著深度的減小成礦溫度降低，氧化物礦化減弱，硫化物礦化增強(qiáng)，礦化總體呈減弱之勢。上部礦體規(guī)模大，WO3品位相對降低，硫化物金屬品位相對較高，礦體受接觸帶構(gòu)造、層間薄弱帶和斷裂構(gòu)造復(fù)合控制，屬接觸交代和熱液充填復(fù)合成礦。礦量和品位垂向波動起伏大，趨勢性不明顯，主要受接觸帶“凹槽”控制，如410 m、475 m和501 m中段為花崗巖頂面凹槽，礦量顯著增加，品位也總體較高；而475 m之間為花崗巖頂面向圍巖凸出部位，礦量顯著減少，品位也相對較低（圖2和表2）。

5　結(jié)論

（1）寶山鎢多金屬礦床由上部白鎢鉛鋅銀（螢石）礦體和下部白鎢銀鉛鋅夕卡巖礦體組成，二者的分布和形態(tài)皆受接觸帶構(gòu)造控制，花崗巖巖相和地層巖性對成礦也有明顯控制作用。礦體主要賦存于細(xì)?；◢弾r和細(xì)粒斑狀花崗巖與不純的石灰?guī)r，如灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂巖及條帶狀黑色結(jié)晶灰?guī)r接觸帶。

（2）成礦元素的礦化富集呈現(xiàn)出由北西向南東方向減弱的趨勢，位居?xùn)|南方向的找礦潛力似乎不容樂觀，但不排除其接觸帶在深部出現(xiàn)賦礦“凹槽”的可能性，故茅草溝東南方向深部仍然是礦區(qū)找礦增儲的方向。

（3）以通天巖礦段為代表的上部礦體規(guī)模大，WO3品位相對降低，硫化物金屬品位相對較高，礦體受接觸帶“凹槽”構(gòu)造和斷裂構(gòu)造復(fù)合控制，屬接觸交代和熱液充填復(fù)合成礦。礦量和品位垂向波動起伏大，趨勢性不明顯，表明深部礦體形成過程中，對上部礦體可能存在一定的疊加改造作用。

（4）以茅草溝礦段為代表的深部礦體規(guī)模較小，產(chǎn)于接觸帶夕卡巖體內(nèi)，礦化以WO3為主，硫化物金屬礦化較弱，屬典型的夕卡巖礦體。礦化由深部向上發(fā)展，隨著深度的減小成礦溫度降低，氧化物礦化減弱，硫化物礦化增強(qiáng)，但礦化總體呈減弱之勢，表明深部礦體疊加改造特征不明顯，其垂向有限深度范圍內(nèi)找礦潛力小。

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Geological Features and Mineralization Enrichment Rule of Baoshan Tungsten Polymetallic Deposit

CAI Fuchun，WU Kaixing
（1.Jiangxi Dangping Tungsten Industry Co.，Ltd.，Dayu 341514，Jiangxi，China；2.Faculty of Resource&Environmental Engineering，Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou 341000，Jiangxi，China）

The Mineralization of Jiangxi Baoshan skarn-type tungsten polymetallic deposit is controlled by the contact zone of Baoshan granite stock and carboniferous Huanglong and Chuanshan groups.Ore body positioning and mineralization are closely related with emplacement direction and lithorfacies of the granite stock，country rock lithology and groove structure in contact zone.The mining area is divided into 4 ore blocks，i.e.Tongtianyan，Maocaoguo，Bijiashan and Tieshiling.The explored and mined main orebodies in the mining area occurs in Tongtianyan and Maocaoguo.They are divided into top orebodies and deep orebodies.The top orebodies belong to complex mineralization of contact metasomatism and hydrothermal filling，and thus are controlled by fracture structure combined with groove structure in contact zone.They are rich in sulfides and relatively poor in scheelite，and its variation tendency of mineralization with depth is not evident.The deep orebodies occurs in skarn rock mass and primary with scheelite mineralization，and thus belong to typical skarn orebodies.The overall mineralization is getting weaker with the decrease of depth.Mineralization and enrichment of ore-forming element demonstrates a subdued tendency from northwest to southeast，it indicates that the overall potential for ore prospecting in the deep part of the area is not optimistic，but it shall not exclusive of the probability of the existence of a groove with industrial orebody in the depth of southeastern Moucaoguo.

Jiangxi Baoshan；tungsten polymetallic；deposit characteristics；regularity enrichment

P618.67

A

10.3969/j.issn.1009-0622.2016.05.001

2016-05-24

國家自然科學(xué)基金項目（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。

吳開興（1970-），男，江西興國人，教授，主要從事礦床地質(zhì)方面的教學(xué)和科研工作。