韓永順,焦 璇,吳中麗
(江西省贛州市地質(zhì)礦產(chǎn)服務(wù)中心,江西 贛州 341400)
羅垅鎢礦據(jù)傳1918 年由當(dāng)?shù)厝罕姲l(fā)現(xiàn),1937年徐克勤、丁毅兩位地質(zhì)前輩在該區(qū)進(jìn)行過地質(zhì)調(diào)查,1949 年新中國成立后至20 世紀(jì)80 年代陸續(xù)開展過不同程度的地質(zhì)工作,投入了較多的工作量,取得了大量的地質(zhì)資料,獲得了一定的成果。區(qū)內(nèi)目前主要以開采鎢礦為主,礦體4 條,分別為V14、V15、V20、V39,礦體呈薄脈狀、透鏡狀,礦體厚度0.27 ~0.65 m。礦體WO3品位介于0.10%~0.97%,平均0.52%,礦體走向以北東向?yàn)橹?,傾角72°~78°。由于受采礦證開采標(biāo)高限制,礦山開拓生產(chǎn)集中在400~350 m 兩個(gè)中段,以往的地質(zhì)工作僅限于淺地表勘查,沒有進(jìn)行過深部鉆探,經(jīng)過幾十年開采實(shí)踐,結(jié)合周邊礦區(qū)深部探礦資料對比,認(rèn)為礦區(qū)深部找礦前景可觀,具備一定的潛力價(jià)值。
羅垅鎢礦區(qū)屬南嶺成礦區(qū)[1]東西向復(fù)雜構(gòu)造帶東段北側(cè),贛州- 南康斷陷盆地南東側(cè)邊沿的隆起部位,斷陷盆地長軸走向北北東,與北面的興國—贛縣盆地及南面的新城—池江盆地成“多”字型斜列排列,其內(nèi)沉積了一套巨厚層狀的紫紅色砂礫巖、砂巖及紫紅色頁巖。斷陷盆地的東南側(cè)為羅垅復(fù)式背斜軸部(羅垅鎢礦區(qū)域地質(zhì)如圖1 所示),復(fù)式背斜由寒武系地層組成,是贛南鎢錫礦集區(qū)最重要成礦圍巖的礦物質(zhì)來源之一[2],軸向北東,傾向南東。礦區(qū)東南有燕山早期花崗巖體出露,巖性為似斑狀中粒黑云母花崗巖,成礦構(gòu)造裂隙發(fā)育,多期次的控礦構(gòu)造與成礦花崗巖在空間上的一致性和時(shí)間上的適時(shí)性[3],為成礦提供了十分有利的條件,加之演化完全的花崗巖聚集了高濃度的成礦元素,從而使本區(qū)形成以氣化高溫?zé)嵋烘u、鉍石英脈型礦床為主,其次有云英巖化花崗巖浸染型鎢、鉬礦床和接觸帶矽卡巖型銀、黑鎢、白鎢以及稀土、石膏、螢石礦等一大批金屬和非金屬礦產(chǎn)。
圖1 羅垅鎢礦區(qū)域地質(zhì)
礦區(qū)位于羅垅復(fù)背斜內(nèi)滲水窩—野鴨東西向斷裂與社背—石角北東向斷裂帶的交接復(fù)合部位。
礦區(qū)地層簡單,僅為寒武系和第四系。寒武系下統(tǒng)牛角河組(∈1nj):上部灰、灰綠色厚層狀凝灰質(zhì)砂巖與灰綠色板巖相間,夾有少量黑色薄層狀硅質(zhì)板巖。下部黑色薄層狀硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖夾灰黑色、灰色巨厚層狀凝灰質(zhì)砂巖,底部有厚層狀硅質(zhì)巖及含磷結(jié)核石煤層,地層走向北東,傾向南西,傾角50°~80°,厚度大于730 m;少部分第四系(Q)全新統(tǒng)沿山坡或山溝零星分布,主要成分為亞砂土、亞粘土和砂石、砂礫層,厚度3~6 m不等。
礦區(qū)構(gòu)造主要以褶皺和斷裂、裂隙形式存在。
褶皺: 羅垅復(fù)式背斜由寒武系下統(tǒng)牛角河群淺變質(zhì)巖組成,受斷裂影響,背斜形態(tài)不完整,兩翼地層產(chǎn)狀也較零亂。
斷裂:礦區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷層有二條,即F1和F2。
F1:出露于礦區(qū)北面,走向北東,傾向320°~350°,傾角55°~85°,一般寬度3~5 m,最寬處可達(dá)15 m,呈現(xiàn)硅化破碎帶狀,地表露頭可見硅化破碎帶內(nèi)有黃鐵礦等金屬硫化物礦化,但取樣化驗(yàn)品位都較低,斷裂破碎帶內(nèi)的充填物主要是變質(zhì)巖碎塊,呈硅質(zhì)膠結(jié)。膠結(jié)后的角礫巖塊被再次破碎,說明該斷裂帶有過多次活動(dòng)。
F2:基本特征與F1相似,只是斷裂帶規(guī)模要小得多,最寬處只1.2 m。從斷裂破碎帶的裂面特征分析,結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)為壓扭性,呈反時(shí)針扭動(dòng),破碎帶內(nèi)的硅質(zhì)充填物的破碎程度,反映了破碎帶有多次活動(dòng)。在坑道內(nèi),該破碎帶對含鎢石英脈有一定的影響,不僅礦脈破碎位移,坑內(nèi)滴水也大。從區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境分析,這組走向北東~北東東的斷裂帶屬于區(qū)域上新華夏系構(gòu)造帶的伴生產(chǎn)物,與含鎢石英脈的成礦裂隙正是這組走向北東~北東東斷裂帶內(nèi)的低級(jí)別、低序次的斷裂面。
礦區(qū)南東見小巖瘤出露,面積約0.25 km2,巖性為似斑狀細(xì)粒黑云母花崗巖,預(yù)測與礦區(qū)底部隱伏大埠巖體相連。通過熱變質(zhì)帶調(diào)查發(fā)現(xiàn),礦區(qū)熱變質(zhì)帶大體呈北東向展布,南寬北窄,南強(qiáng)北弱,反映了隱伏巖體侵入頂界面南部較平緩且侵位較高,北部較陡且侵位較低,預(yù)測隱伏巖體頂界約在+150~+200 m 標(biāo)高之間。
羅垅鎢礦含鎢石英脈礦體賦存于寒武系變質(zhì)巖內(nèi),礦脈主要分布于長圳至小羅之間,即船底嵩、大面背以東。礦化面積約0.2 km2。含鎢石英脈出露標(biāo)高為海拔+464~+700 m,脈幅大于5 cm,延長大于100 m 者有40 條,其中脈幅大于或等于50 cm 的有15 條。根據(jù)含鎢石英脈的空間展布形態(tài),呈北東東向右行斜列展布。近幾年來礦山主要開拓生產(chǎn)的礦脈有4 條,即V14、V15、V20、V39 四條礦脈,V15 和V20 是目前礦區(qū)的主礦脈。
V14 號(hào)礦脈:礦脈走向延長約250 m,傾向延深大于200 m,礦脈水平厚度最大為0.40 m,最小0.15 m,平均0.27 m,WO3品位單個(gè)樣最高0.97%,最低0.35%,礦脈平均品位0.56%,礦脈的水平厚度和WO3品位較為穩(wěn)定,變化不大。
V15 礦脈:礦脈走向長約400 m,傾向延深大于350 m,水平厚度最大為0.91 m,最小為0.20 m,平均0.54 m,WO3品位單個(gè)樣最高為0.92%,最低為0.10%,平均為0.46%。礦脈水平厚度從400中段往下有變小逐勢,WO3品位無明顯變化,在350 中段V15 東端脈幅顯著變小,并向北逐漸向V20 靠近,最后合并V20。
V20 號(hào)礦脈:礦脈走向長大約270 m,傾向延深大于300 m,水平厚度最大為1.40 m,最小為0.30 m,平均厚度為0.65 m,WO3品位單個(gè)樣最高為0.77%,最低為0.12%,平均品位0.46%,礦脈向下延深脈幅有所增大,品位也較穩(wěn)定,所以V20 礦脈在350 中段以下有開拓的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
V39 號(hào)礦脈:礦脈走向延長約300 m,傾向延深大于200 m,水平厚度最大為0.48 m,最小為0.32 m,平均為0.40 m,WO3品位單個(gè)樣最高為0.88%,最低為0.38%,平均為0.59%。礦脈的脈幅有用組份含量沿走向和傾向都較穩(wěn)定,向東和向下都還有資源可利用。
礦石礦物成分主要有用礦物是黑鎢礦及伴生的白鎢礦,次要的金屬礦物有:輝鉍礦、黃銅礦、黃鐵礦、貴金屬銀等,非金屬礦物有:石英、白云母、長石、螢石等。
礦石結(jié)構(gòu)主要有自形、半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、似蠕蟲狀結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、晶簇及晶洞狀構(gòu)造、對稱條帶狀構(gòu)造等;礦石化學(xué)成分主要有益成分WO3最高品位為0.97%,最低品位為0.10%,WO3平均品位為0.52%,伴生Bi品位0.13%,鎢品位變化系數(shù)為70.94%。有害元素S 和P 含量不高; 另據(jù)普查報(bào)告樣品分析資料Ag 的平均品位達(dá)到31.01 克/ 噸,個(gè)別樣品還可達(dá)到工業(yè)品位。
礦石自然類型以原生礦石為主,工業(yè)類型為黑鎢礦~白鎢礦~石英型,主要金屬礦物為黑鎢礦WO3均達(dá)到工業(yè)品位,白鎢和鉍為共伴生。
礦石品位情況及其變化程度,區(qū)內(nèi)4 條主采礦體WO3品位一般在0.10%~0.97%之間,品位變化系數(shù)在54.11%~89.56%之間,雖然礦石品位不高,但是變化均較小,礦化較均勻,如表1 所示。
表1 羅垅鎢礦主要礦體有益組分元素的含量情況
據(jù)1982 年普查報(bào)告統(tǒng)計(jì)認(rèn)為,北部礦脈以白鎢礦為主,中部礦脈白、黑鎢礦各占50%,南部礦脈黑鎢礦約占70%,白鎢礦約占30%,同時(shí)圍巖為板巖類時(shí),往往白鎢礦有所增加,圍巖為砂巖時(shí)、硅化板巖時(shí),黑鎢礦含量相對增多;沿走向上WO3品位變化規(guī)律不具有明顯的趨向性,均表現(xiàn)為一定的波狀起伏,且未發(fā)現(xiàn)與礦體在走向上厚度的變化具有明顯的相關(guān)性。而傾向方向WO3品位有增高趨勢,特別是V20 號(hào)礦脈向中深部都具有變富變厚的趨勢,符合礦體分枝增多,厚度與品位呈變厚變富的特征,且呈現(xiàn)出變化幅度往深部增大的趨勢,礦體越厚,品位越富的規(guī)律。
礦區(qū)內(nèi)圍巖及夾石蝕變類型較多,以硅化為主,次為云英巖化,綠泥石化、絹云母化少量。硅化:廣泛發(fā)育而程度不一,主要見于礦脈上、下盤圍巖中,寬度多在5~10 cm,最大不超過50 cm,一般與礦脈呈消漲關(guān)系,距礦脈越近或傾向延伸則硅化越強(qiáng)。云英巖化:發(fā)育與礦脈與砂質(zhì)巖石接觸部位,與礦脈平行斷續(xù)出現(xiàn),寬約1~3 cm,有時(shí)也呈團(tuán)塊狀、脈狀產(chǎn)出,大者脈寬達(dá)25 cm,主要成分為白云母(為鋰云母,伴生鋰資源的重要特征)、石英。同時(shí)存在黃鐵礦、白鎢礦礦染:呈浸染狀分布且多見于強(qiáng)硅化砂、板巖中,常沿節(jié)理或?qū)用娉蕳l狀斷續(xù)產(chǎn)出,白鎢礦呈細(xì)小浸染狀分布。
區(qū)域內(nèi)受加里東、印支期和燕山多期次構(gòu)造作用,尤其印支和燕山兩期構(gòu)造,對區(qū)內(nèi)鎢多金屬成礦控礦作用最為明顯[4],構(gòu)造活動(dòng)中發(fā)生了強(qiáng)烈的構(gòu)造—巖漿熱事件:在伸展環(huán)境下,構(gòu)造活動(dòng)推動(dòng)深部成礦物質(zhì)的活化,特別是大埠巖體中WO3含量為25.8 ppm,大于克拉克值15~16 倍[5],高含礦豐度的巖體為成礦提供了重要物質(zhì)來源;而形成的深大斷裂也為深部甚至地幔來源的巖漿運(yùn)移提供了向上到達(dá)上地殼甚至地表的通道,花崗質(zhì)巖漿在深大斷裂的控制下,從深部帶來了大量的成礦物質(zhì),并部分熔融早期已形成的富鎢鉍等金屬元素的花崗巖和寒武系變質(zhì)巖提供了形成黑鎢和白鎢必須的鐵質(zhì)和鈣質(zhì),在熱液作用下,成礦物質(zhì)活化,并沿在空間上與之交切的現(xiàn)成次級(jí)構(gòu)造斷裂帶(以張扭性斷裂為主)向外遷移;因成礦時(shí)巖體外接觸帶之上為封閉性好的厚大淺變質(zhì)巖組覆蓋,使含礦(氣)水熱液在構(gòu)造裂隙中形成長期穩(wěn)定的對流,在此過程中進(jìn)一步交代富集圍巖中的有益成礦組分,并最終隨溫、壓降低等物理?xiàng)l件變化在走向北北東~東西向的斷裂構(gòu)造有利部位卸載成礦,形成具有“五層樓”分帶格局[6]的花崗巖外接觸帶高溫?zé)嵋菏⒚}鎢礦床。
(1)在構(gòu)造裂隙發(fā)育的地段,特別是東西向斷裂帶與北北東向新華夏系斷裂構(gòu)造帶復(fù)合的部位,是裂隙充填型脈狀礦床成礦的有利空間,是尋找含鎢石英脈的有利地段。
(2)地表出現(xiàn)的云母線或石英~云母線,外接觸帶地表出現(xiàn)的成組、成帶的云母線,或石英~云母線,是尋找深部隱伏鎢礦床的標(biāo)志。
(3)近地表發(fā)現(xiàn)的斷裂或蝕變帶,如其中充填有蜂窩狀風(fēng)化構(gòu)造的含多金屬礦化石英脈,則是區(qū)內(nèi)最直接找礦標(biāo)志。
本區(qū)屬外接觸帶黑鎢- 白鎢礦石石英脈型礦床,隱伏巖體距地表出露的含鎢石英脈在400 m以上,表明礦化深度較大,云英巖化特征明顯,同時(shí)礦脈的礦物組合差異不同,呈現(xiàn)一定的分帶規(guī)律,即在平面上由南而北,白鎢礦增多;垂向上由下向上白鎢增多,黑鎢減少;礦區(qū)北部礦化深度可能最大,礦區(qū)北部、西端是尋找隱伏礦體最有利的地段。按照鄰近礦區(qū)成礦模式預(yù)測,該區(qū)礦體特征屬于產(chǎn)于花崗巖體同圍巖外接觸帶呈獨(dú)立的石英脈型鎢多金屬礦體,礦體垂向上具有“五層樓”結(jié)構(gòu),具備擴(kuò)大資源儲(chǔ)量規(guī)模和深部尋找鎢、鉍、銀等多金屬礦產(chǎn)的潛力條件。