江西大庚西华山钨矿床.doc

江西大庚西华山钨矿床我国江西、广东、湖南及福建等省是世界最著名的钨矿产区。江西大庚西华山钨矿是我国众多钨矿区之一，是赣南钨矿的一个典型矿床。1、 区域地质背景1、 矿床产生的大地构造位置西华山钨矿床位于江西大余西华山复式岩体的西南部,大地构造位置处于华南加里东地槽褶皱区的赣南后加里东隆起区,南岭东西向构造带的东段北侧。地处滨太平洋（环太平洋）构造域（一级构造）中生代构造带的南东部,南岭东西向构造带（二级构造）东段北侧，江西南部北东向池江大断裂的北西盘。2、区域地质、构造、岩浆岩及变质作用本区位于华南加里东地槽褶皱区，NE向断裂为本区基础构造。EW向断裂亦较发育。多组断裂交汇处是岩浆侵入和矿化集中区。西华山钨矿田处于南岭东西复杂构造带东段北侧,江西省南部北东向池江大断裂的北西盘,赋存于西华山复式花岗岩株之中。 西华山钨矿床位于华南加里东褶皱地槽区中的赣南后加里东隆起区，燕山期强烈活动的北东向构造带以及北北东构造带、东西向构造带是控制区域成矿花岗岩及钨矿分布的主要构造条件。矿床处于赣湘粤加里东隆起成矿带西华山一棕树坑钨、锡带的西南端，产于西华山复式花岗岩株之西南缘，为内接触带矿床。区域内地层,除志留系、下泥盆统、中上三叠统和侏罗系外,自震旦系至第四系均有分布。该区古生代阶段属古亚洲构造域,中生代阶段属滨太平洋构造域。赣南地区钨矿床分布以新华夏系与纬向及其复合控制为主导,呈现纵向(NNE向)与横向(EW向)区域成矿分带(图1)。纬向分带有：三南寻乌、崇义于都、遂川宁都等3条构造隆起花岗岩钨矿带；NNE向分带有：诸广山、于山、武夷山等构造隆起花岗岩钨矿带。NNE向、EW向与SN向、NE向、NW向构造复合区,是重要钨矿聚集区,其中最重要的为崇(义)、(大)余、(上)犹区,于都和三南(龙南、定南、全南)区。二、三级钨矿带受断裂花岗岩带控制,以NE、NNE向断裂最为重要;在与其它方向断裂复合部位,往往形成重要的成矿花岗岩体及矿田、矿结。燕山期花岗岩约占整个华南花岗岩类的66.6%(孙涛,2006)。燕山期花岗岩分为燕山早期和燕山晚期。燕山早期岩浆岩主要分布在闽西赣南赣东北粤北一带,主要为花岗闪长岩、拉斑系列双峰式火山岩、层状基性超基性杂岩、A型花岗岩和碱性正长岩。燕山晚期花岗岩主要发育于政和大埔断裂以东,大规模的岩浆活动导致在东南沿海形成高钾钙碱性花岗质火山侵入杂岩带(舒良树等,2006)。 赣南地区岩浆活动十分频繁,自澄江期到喜马拉雅期均有规模不等、形式不同、成因各异的岩浆活动存在,而以燕山期花岗岩类与区内钨矿成矿关系最为密切（图2）。成矿花岗岩的形成时期主要为燕山早期至晚期早阶段,时限为185-100Ma,高峰期一般在中侏罗世。同期岩体又往往是多阶段多次形成的复式岩体;且一次侵入又由主体补体脉岩或矿脉,构成完整的成岩成矿序列;多次成岩常出现多次成矿。成矿花岗岩为壳熔型酸性超酸性亚碱性中浅成侵入体,就位深度一般为4-5km;岩石具高硅、富碱(NaK),富含W、Sn、Be、Nb、Ta、Bi、Mo、REE元素等特征,其中西华山成矿花岗岩含钨丰度为34.7 x10-6,为地壳丰度的23倍。在空间上,钨矿床主要产于成矿花岗岩体的内外接触带。区内产于燕山期花岗岩体内的钨矿床约占20%;岩体接触带往往是一个控矿的重要界面,两侧矿化往往有不同程度的差异；因岩性、构造等条件不同,形成石英脉型、云英岩型、细脉浸染或斑岩型、矽卡岩型等各类矿床,它们时有多型共生现象。除此,还有少数隐爆角砾岩筒型钨矿床。 图2西华山-棕树坑成矿花岗岩岩带剖面图（据赣南地质队资料） 区内广泛分布由中上寒武统浅变质砂岩、板岩和变余凝灰岩等组成的一套巨厚浅海相泥砂质类复理石建造的地槽型沉积(总厚度大于4 000 m)。西华山岩体侵入于寒武系浅变质岩中,其出露面积为19.12 km2。在岩体顶部尚保存着浅变质岩之顶盖残留,说明其剥蚀深度不大。岩体主要由斑状中细粒黑云母花岗岩和中细粒黑云母花岗岩等组成。区内广泛分布且与钨矿床产出有关的赋矿地层为上元古界下古生界浅变质基底和上古生界第三系沉积盖层,其中约90%的成矿花岗岩体和钨矿床产于浅变质基底之中。全区地层钨丰度平均为3.24 x10-6,远高于地壳钨丰度1.5 x10-6(泰勒,1964);其中下震旦统钨丰度5.73 x10-6,下寒武统钨丰度6.35 x10-6,是形成钨矿床的重要层位。根据区内广泛的花岗岩源区研究结果,推断赣南地区深部很可能有古老的中深变质岩层,且与含钨花岗岩的形成有关（图3）。 图3西华山花岗岩及其钨矿田地质略图52-1a.斑状中粒黑云母花岗岩;52-1b.斑状细粒黑云母花岗岩;52-2a.中粒黑云母花岗岩;52-2b细粒石榴石-二云母花岗岩;53.花岗斑岩 震旦系为浅变质长石石英砂岩、板岩夹凝灰质砂页岩、砂砾岩。上部为硅质岩可作标志层。总厚度6000m。寒武系以砂岩、砂质板岩互层为主，偶夹灰岩透镜体。底部以含碳质板岩、石煤层为特征，整合覆在震旦系之上。厚7000m。奥陶系为砂质板岩、含碳质板岩、板岩、变余长石石英砂岩、凝灰质砂岩及结晶灰岩等。厚75%)、富碱(Na2O+K2O=8.36%,K2ONa2O)特点,W、Sn、Mo、Be等元素丰度很高。矿化面积约2.4 km2,工业矿脉600余条,脉长一般为200-600 m,脉幅一般为0.2-0.6 m,工业矿化深度一般为60-200 m。脉体走向近东西,倾向北,倾角为70-85;脉侧上部围岩有较强的云英岩化,下部则主要是碱性长石化。西华山花岗岩体同位素年令为160184Ma，应属燕山早期。岩体呈椭圆形岩株，出露面积20km2，是一个复式岩体，其侵入期次如下表（表2）。表2 西华山花岗岩体侵入期次表期阶段代号岩性一前锋花岗岩斑状中粒花岗岩“主侵入”中粒黑云母花岗岩二前锋花岗岩斑状中细粒花岗岩“主侵入”中细粒黑云母花岗岩三前锋花岗岩斑状细粒花岗岩“侵入”细粒石榴石自变质花岗岩西华山花岗岩体中微量元素特征：W、Sn、Be、Mo、Li、Rb、Cs、Y、Nb、U含量较高。一般高于酸性岩平均含量的几倍到十几倍。Cu、Zn、Zr含量低于酸性岩的平均含量。前锋花岗岩中的Be、Li、Cs、Mo、Cu、Pb、Zn、B含量较“侵入”阶段花岗岩中的高，而W、Sn、Nb、V、Sr、Y、Yb的含量则较“侵入”花岗岩低。总之，前锋花岗岩中亲硫元素含量高，“侵入”花岗岩中亲氧元素含量较高。从早期到晚期W、Sn、Nb、V、Sr、Y及Yb的含量有增高趋势，特别是W在晚期最富集。西华山花岗岩中的黑云母含Sn、U、Nb、Zr等较高；长石中含W较高。区内出露的地层为寒武系的变质石英砂岩、板岩、粉砂岩。地层走向北东东或南东,倾角6080,为一套复理石建造特征。在一些山岭上残留有中泥盆统砂砾岩层。由于多次构造运动的影响和岩浆的侵入,使地层遭受不同程度的区域变质和热变质。钻孔中常见到黑云母角岩、角岩化砂岩、板岩及斑点状板岩等。西华山矿区位于南岭东西向复杂构造带的东端,经受了华夏、新华夏构造的影响,构造异常发育。由于受加里东运动的影响,本区形成了北北西向古老褶皱基底。后期的北东、北东东向断裂叠加其上,在北东与北东东向断裂交切基底的地段,是构造的有利地段,控制了西华山花岗岩岩株的侵入。矿区内的断裂构造主要发育二组,一组为NE向和NEE向,一组为EW向。它们的联合和复合、迁就部位控制着西华山岩株的侵入和成矿裂隙的展布。成矿前断裂构造发育,成矿后断裂表现微弱。错位较小,因此,破坏性小,对矿床开采影响不大。其主要断裂特征如下(谢明璜等,2008):(1)F1断裂。为勘查区南东部最大的断裂带,走向北东(4060),倾向北西,倾角6585,地表延长3 500m,最大破碎带宽45 m。控制西华山花岗岩侵入的南缘,并将所有的矿脉限制于其北侧。直接控制南区脉组的形成,为控岩控矿断裂。(2)F2断裂。走向北东(7590),东段与F3交叉汇合,倾向北北西,倾角6487?,长1 700 m,破碎带宽50 m,断裂带上下两盘相对错动,断距60余米。断裂带的一盘,发育着走向相同、倾向相反的次级裂隙,有矿脉充填。(3)F3断裂。走向北西(280285),波状弯曲。东段倾向南,西段倾向北。倾角(7885)延长3 100m,破碎带宽34m。膨大缩小显著,横贯矿区东西,为中组脉和南组脉的分界构造。造成南、中组矿脉之间互不对应,断裂对成矿有明显的控矿作用(图6)图6西华山钨矿区地质略图1. 寒武纪浅变质岩;2.斑状中粒花岗岩;3.少斑状细粒花岗岩;4.中粒黑云母花岗岩;5.花岗岩岩相界线;6. 花岗岩与变质岩接触界线;7.花岗岩相对隆起部位;8.隐伏盲矿脉;9.表露矿脉及编号;10.成矿前逆斜断层及编号;11.钻孔;12.勘探线;13.煌斑岩脉;14.勘查区范围;15.详查工作范围2、矿体特征西华山含矿岩体以6070交角不整合侵位于寒武系浅变质岩内,岩体直接与石英砂岩、云母石英片岩、砂质板岩接触,形成明显的接触变质带岩体由近及远,变质作用由强变弱,形成了宽度不等的角闪石角岩带和斑点状板岩带。含矿岩体北西南东长7 km,北东南西宽5.5 km,略呈椭圆型,为一小型复式侵入体,出露面积20 km2。同位素年龄值为184140 Ma,属于燕山早期产物。由北西向南东侵入,先后由五个侵入阶段组成,与钨矿关系密切的主要为燕山早期第二次侵入(图3)的黑云母花岗岩(52-1b)第一次侵入的斑状中粒黑云母花岗岩(52-1a),其边部分布着略具北西走向的两组六个钨矿床西华山为其中最大的一个,位于西南边缘,系裂隙充填型的高温热液矿床。矿体整体形态为狭长的薄板状，其中矿脉的雁行状和侧羽状构造十分发育，脉侧上部围岩有较强的云英岩化，下部则主要是碱性长石化。含钨石英脉多产于发育完善的剪切节理中，或产在剪裂带、破碎带中，成组成带平行出现。矿脉走向NE85NW6080。矿脉密集但大小不一，宽10cm至30cm，长100m至600m。延深几十米到200m600m，个别可达1000m。矿脉主要由石英（占9095%以上）和黑钨矿组成。其他金属矿物还有锡石、辉钼矿、辉铋矿、白钨矿、毒砂、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。非金属矿物有白云母、钾长石、电气石、绿柱石、黄玉、萤石、绢云母等。全区共有矿脉524条，绝大多数赋存在花岗岩体之内。在成囚上与第二次侵入的中粒黑云母花岗岩和第一次侵入的斑状黑云母花岗岩有着密切的成生联系。全区矿脉分为北、中、南3组。矿脉长度一般为400600m，最长达1075m，脉宽度一般为0.10.6m，最宽达3.6m ,工业矿化深度一般为50140m，最深达250m，脉体走向为近EW，倾向N，倾角为7085。在开采过程中以及补充勘探时，又发现了一些盲矿脉，主要集中在中区西部变质岩之下。矿床多期多阶段成矿特征明显，矿石矿物主要为黑钨矿，其次为辉钼矿、锡石、辉锑矿、黄铜矿和方铅矿等。南区依据矿脉产出的空间位置,自北向南、从东向西可分为五个主要脉组;中区分为二个脉组。各脉组石英脉密切分布,在平面上一般平行排列,无明显的侧幕现象,由于构造应力分布的不均匀性,其中每一组矿脉往往有12条最长、最宽、最深的矿脉构成主脉(图7)。其它的矿脉在其两侧或一侧以一定的疏密韵律展布。在剖面上作后型侧列。成矿限于在成矿岩体表壳,显示出宽、浅、疏的特点。矿脉的形态变化受成矿裂隙的控制,矿脉的构式复杂。单体矿脉形态常见波状弯曲、膨大缩小、分支尖灭、分支复合、尖灭侧现等。南区通过钻孔资料获知,矿脉绝大多数赋存于100 m标高以下,矿脉条数多,虽然脉幅不大,但较密集。延长、延深较大,矿石品位较高;本次勘查探明复合编号的矿脉95条。参与资源量估算的矿脉32条,单脉走向延长80160 m、最长 图7 西华山钨矿区南区100 m标高水平断面图360m;倾向延深80120m、最深160m;脉宽一般0.100.30 m,部分可达0.50 m以上,最厚0.8 m;单孔见石英脉最大厚度为1.45 m;矿脉大多走向北东,倾向北西,倾角7583。中区据钻孔资料获知,在隐伏岩体内均有工业矿脉产出,本次勘查探明编号矿脉26条,参与资源量估算的矿脉16条,单脉走向延长120160 m、最长200m;延深40120m、最深150m;脉幅0.100.30 m,最大0.46 m。矿脉走向北东,倾向北西,倾角6575。3、矿石、矿物特征矿石中已知矿物有26种,其中黑钨矿、辉钼矿为矿区主要矿物。锡石、黄铜矿、方铅矿、辉铋矿、闪锌矿、白钨矿为副产矿物。矿物组合在水平方向上:南区为黑钨矿、黄铜矿、黄铁矿、白钨矿、长石、萤石及方解石。中区以黑钨矿、锡石最为富集。矿物组合在垂直方向上:矿脉上部矿物组合为黑钨矿、(黄玉)、辉钼矿、锡石等;矿脉中部矿物组合复杂,黑钨矿富集,并出现较多的辉钼矿、绿柱石、黄铁矿、毒砂以及少量黄铜矿、白钨矿、石榴子石、闪锌矿等;矿脉下部矿物趋于减少,黑钨矿等迅速减少,相对黄铁矿、黄铜矿等占主要地位,局部萤石方解石含量较多,直至无矿石英脉。这表明本区成矿元素的矿化具有一定的分带规律。矿石主要以块状构造为主,尚有浸染状、梳状、条带状、树枝状角砾状和少量的晶洞状构造出现。矿石的结构主要有各种不同的自形晶结构和少量的他形粒状结构、交代、压碎结构。矿石平均品位WO31.6%，一般0.472.15%，富矿1%，贫矿1%。沿矿脉走向矿体中部较富，两端逐渐变贫。在垂直方向上，矿化深度一般在花岗岩体顶面以下70100m，其中主脉可达250300m。WO3含量在中部较高，上部和下部较低，根部无矿。近矿围岩蚀变：云英岩化、钾长石化、硅化发育，此外还有钠长石化、绢云母化、碳酸盐化等。云英岩呈不规则囊状，并有黑钨矿、锡石、白钨矿及辉钼矿矿染，蚀变强烈者一般品位较高，常具有工业意义。标本1 XHS-1 花岗岩灰白色，花岗结构，块状构造。主要矿物有钾长石（肉红色，风化后呈黄色、灰白色，粒状，粒径5mm, 常见短柱状或厚板状晶体，常见卡斯巴双晶、巴温诺双晶和曼尼巴双晶，集合体为致密块状，玻璃光泽，半透明，含量30%）、斜长石（灰白色，玻璃光泽，两组解理，半透明，多为柱状或板状，常见聚片双晶，含量30%）、石英（无色透明，断面具玻璃光泽或脂肪光泽，粒状，粒径5-8mm,含量30%）、辉石（绿黑色或黑色，单晶体为短柱状，横切面呈近正八边形，集合体为粒状，玻璃光泽，硬度56。有平行柱状的两组解理，交角