第九章--钨、锡、钼矿床类型、特征及资源评价

第九章钨、锡、钼矿床类型、特征及资源评价,一、钨、锡、钼资源概述二、钨、锡、钼的成矿地质作用三、钨、锡、钼矿床主要类型（一）钨矿床（二）锡矿床（三）钼矿床四、我国钨锡钼矿资源评价（一）我国钨矿资源评价（二）我国锡矿床资源评价（三）我国钼矿资源评价,1.1钨资源概况,钨是一种银白色金属，硬度大、熔点高，可用于制造高速钨锰钢、碳化钨，还是电工业和电子工业的重要材料。主要工业矿物为黑钨矿（(Mn、Fe)WO4）和白钨矿（CaWO4）。世界钨矿资源的86%环绕太平洋分布，少数分布于地中海及西欧濒大西洋地区，环太平洋这一环形的钨矿带中，以朝鲜-中国华南这一区段钨的资源量最为集中，以南岭为中心的中国华南钨矿带集中了世界60%以上的钨资源。,1.1钨资源概况,钨是我国主要的优势矿产之一，无论是储量还是产量，均居世界首位。据统计（1996），我国钨的保有储量为529万吨；国外钨资源比较丰富的国家有：加拿大（48万吨）、前苏联（28万吨）、美国（15万吨）及澳大利亚、英国、朝鲜和土耳其等，但其储量总和不及我国钨储量的1/4。,1.2锡矿资源概况,锡化学性质稳定，防腐性强，镀锡的马口铁，锡合金等。世界各国锡矿资源量为306万吨，较丰富的国家有马来西亚、印尼、泰国、澳大利亚、巴西及前苏联；其中80%以上锡资源集中分布于亚洲东南部。我国是世界上锡矿资源最丰富的国家，至1996年，全国累计探明储量560万吨，保有储量407万吨，工业储量212万吨，占世界总储量68%；我国已有15个省区发现锡矿、但广西、云南、湖北和广东四省锡矿储量占全国的80%，云南和广东两省占60%；云南个旧、广西大厂两个矿床储量占全国总储量的40%。,1.3钼矿资源概况,钼呈银灰色，高熔点，主要用于冶炼特种钢、铸铁及合金等。世界各国钼矿储量1134万吨，其中美国535万吨、智利245万吨、我国至1996年累计钼矿储量882.83万吨；保有储量840万吨，工业储量334.5万吨，居世界首位。我国钼矿主要集中分布中南地区，按省区而言，河南居首，占全国储量的30%，其次为陕西、吉林。矿床类型以斑岩型、斑岩-矽卡岩型居多。,2.1钨的成矿地质作用,钨主要赋存与酸性岩浆中，由于离子半径小、电价高，在岩浆阶段钨既不形成独立矿物，也不进入硅酸盐矿物，而主要呈络阴离子WO42-存在于岩浆期后的弱碱性-碱性溶液中。试验证明，在1000以上高温蒸气中，WO3可以呈挥发份状存在；随着温度降低，WO3转化为络阴离子WO42-，与溶液中的Fe2+、Mn2+、Ca2+等阳离子结合成黑钨矿（(Mn,Fe)WO4，320-240），白钨矿（CaWO4，300-200）沉淀。自然界绝大多数钨矿的形成与花岗岩有关，我国华南钨矿带内花岗岩的含钨量较地壳克拉克值高3-14倍，无论是S型还是I型花岗岩均可成矿。,2.2锡的成矿地质作用,锡的内生成矿作用主要与中酸性岩浆活动有关，在岩浆结晶阶段，锡可进入黑云母、角闪石等造岩矿物。热液作用：锡更多以络阴离子形式进入热液，并与Cu、Pb、Zn、S等组分一起运移。锡的络阴离子在碱性介质中稳定，在酸性介质中发生分解，温度在300左右，可形成锡石沉淀。锡的亲氧能力强，自然界锡大多以SnO2（锡石）形式产出。风化作用：风化作用中锡石比较稳定，常形成砂锡矿。,2.3钼的成矿地质作用,钼的成矿作用以内生成矿为主，并主要与酸性花岗岩类活动有关，在岩浆结晶阶段，钼可以类质同象方式进入黑云母和长石族矿物内，也可呈络合物形式进入气水热液而被迁移。已知工业矿物金辉钼矿（MoS2）一种。含钼的花岗岩类岩浆侵位时，热液成矿作用随之发生。若围岩为性质活泼的钙质岩石，气水热液与之交代形成矽卡岩型钼矿；若围岩为岩性稳定的泥、砂质岩石，且构造封闭时，含钼气水热液在岩体内交代成矿，可形成斑岩型和云英岩型钼矿；若围岩岩性稳定，但构造相对开放，含钼气水热液可沿裂隙进入围岩，形成含钼石英脉型矿化。,4.1钨矿床,1矽卡岩型钨矿床2云英岩型(石英脉型)矿床3斑岩型钨矿床4层控再造浸染型钨矿床,4.1.1矽卡岩型钨矿床,是国内外主要钨矿类型之一，国外一半以上的储量来自此类矿床，在我国此类矿床的储量约占总储量的40%，也是占首位。该类矿床规模一般为中到大型，如湘、赣、闽、粤等省都有重要矽卡岩型钨矿床，如湖南瑶岗仙、柿竹园，河南的三道庄等。国外的大型矽卡岩钨矿有朝鲜的山洞（Sangdong）、塔斯马尼亚的国王（King）岛以及加拿大西北地区的吐斯推（Tungsten）矿床等。,4.1.1矽卡岩型钨矿床,矽卡岩型钨、锡矿床主要产于花岗岩和碳酸盐类岩石接触带及花岗岩附近的钙质岩层和砂岩层之间。矿体常呈似层状、扁豆状为主，有时呈较复杂的透镜状或脉状。矽卡岩矿物以钙铝榴石、钙铁辉石为主，常伴有大量萤石。晚期矽卡岩不甚发育。含钨矿物为白钨矿，呈细脉状或浸染状均匀分布于矽卡岩中，含量一般为0.40.7；其它伴生矿物不多，个别矿床伴生大量锡、铋、铅、锌，构成钨多金属矿床。,湖南柿竹园,是我国最大的一个矽卡岩型多金属伴生的钨矿床。控矿岩浆岩为燕山期花岗岩，岩体凹陷处的接触带为矽卡岩和钨矿体形成的有利部位，围岩为泥盆系上统佘田桥组泥质条带状灰岩中。围岩蚀变以矽卡岩化为主，矿化与矽卡岩化在空间上几乎一致，另有长石化、云英岩化和萤石化等蚀变。在中心部位，云英岩化呈网脉状叠加在矽卡岩化之上，伴生有强烈的钨、锡、钼和秘矿化，并有黑钨矿石英脉生成。,扫描图7-1（金属矿床，98页）,湖南柿竹园,矿石成分复杂，已发现的矿物有80多种，其中金属矿物有黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、锡石等。矿石中可提取的主要元素有W、Mo、Bi、Sn，伴生元素有Be、Cu、Nb、Te、Sc（钪）、Au、Ag、V、Hg、Sb和Cd钨、锡、钼、铋矿物形成温度为412208，其它硫化物成矿温度为233134。,4.1.2云英岩型(石英脉型)矿床,在我国华南地区广泛分布，是我国主要的钨矿床类型之一，约占总储量的34%，典型矿例为江西西华山、大吉山等大型钨矿床；此类矿床以产钨为主，伴生锡、钼等，可综合利用。有些还伴生铍、铜、铅、锌等。这类矿床在成因和空间上都和花岗岩类有关，围岩主要为轻微变质的砂岩、板岩、千枚岩等硅铝质岩石。云英岩型黑钨矿矿床往往和矽卡岩型白钨矿矿床共生，两种类型的钨矿在同一矿区出现，经研究认为成矿作用是统一的，只是由于围岩性质不同而引起的差异。在石灰岩中形成白钨矿矿床，在硅铝质岩石中则形成黑钨矿矿床。,4.1.2云英岩型(石英脉型)矿床,矿床受断裂、裂隙构造控制甚为明显，矿脉多充填于剪切裂隙、张剪复合裂隙中。矿床典型的围岩蚀变为云英岩化。根据伴生矿物不同，可以进一步分为电气石云英岩、萤石云英岩和黄玉云英岩等。矿体主要由充填作用形成。黑钨矿-石英脉都呈脉状产出，往往成带、成群出现，矿脉的形态与裂隙的类型及特点有关，按形态和产状，矿体可分三种类型：（1）大脉型矿体：（2）中-薄脉带型矿体；（3）网脉型矿体。,4.1.2云英岩型(石英脉型)矿床,黑钨矿石英脉在垂直剖面上可以看到明显的规律性变化，近年来，我国钨矿工作者总结出了脉状钨矿的“五层楼”垂直分布规律，矿脉自上而下可分五个带：（）微脉带：又称线脉带。（）细脉带。（）中脉带；（）大脉带。（）稀疏大脉带：又称尖灭带。其中，、工业意义逐渐增大。钨矿脉的“五层楼”模式对找矿工作具有一定指导意义。,钨矿床的“五层楼”分带示意图l-花岗岩；2-围岩；3-含钨石英脉,4.1.2云英岩型(石英脉型)矿床,云英岩型含钨、锡石英脉矿床主要是由充填作用形成的，所以矿石常具有对称带状构造、梳状构造、晶洞构造等特征。在网脉型矿床中可见到浸染状构造矿石，金属矿物多成自形晶散布于石英细脉或云英岩中。矿石中的金属矿物主要为黑钨矿和锡石，少量辉钼矿、辉铋矿，毒砂只以伴生矿物出现。硫化物在某些矿区较为富集，主要为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等，它们常常是晚期矿化阶段的产物。,江西西华山钨矿床,西华山钨矿区面积大约4.5km2，有宽10cm以上的矿脉400余条，矿床规模巨大，为世界所罕见。区内西华山黑云母花岗岩呈岩株状产出，围岩为前泥盆系浅变质的千枚岩、板岩及石英砂岩等。矿区内断裂构造发育，以NEE向的正断层为主，矿脉主要分布在花岗岩体内NEE向裂隙中，进入变质围岩后，矿脉即变小或尖灭。,江西西华山钨矿床地质示意略图1-含钨石英脉；2-黑云母花岗岩；3-砂岩、千枚岩；4-第四系,江西西华山钨矿床,区内矿脉长以100m至300m者居多，最长的可达900余米，脉宽以10至30cm为最常见，最宽的可达3.6m，平均为30cm。矿体内的矿物有30种以上，以石英、黑钨矿、白云母为主，其他矿物含量较少。矿石结构复杂，有自形、半自形、它形粒状结构等，构造有块状、浸染状、条带状等。围岩蚀变以云英岩化和硅化为主，多沿矿脉两旁发育，尤以上部最为强烈。,4.1.3斑岩型钨矿床,常与Mo矿伴生发育，我国此类矿床不多，典型斑岩型钨矿有我国江西的阳储岭、广东的莲花山和加拿大的普莱森特山等。这类矿床与斑岩型铜钼矿床有类似的地质特征与矿化有关的火成岩为同熔型花岗岩类，如石英二长岩、二长花岗岩、花岗岩等。矿体或产于岩体及其围岩中，或受角砾岩筒控制，呈似层状、凸镜状、不规则脉状等。与矿化有关的蚀变主要有钾长石化、钠长石化、石英绢云母化、硅化和青盘岩化。钨矿化常和钾化带有关，钼矿化则与石英绢云母化带有关。矿体上部以钨矿化为主，下部以钼矿化为主。矿石主要呈浸染状、细脉状，金属矿物有白钨矿、黑钨矿、辉钼矿，其次为黄铁矿、磁铁矿、闪锌矿和方铅矿等。,4.1.4层控再造浸染型钨矿床,储量站国内钨矿总储量的0.7%，典型矿例有湖南沃溪，广西大明山。本类钨矿床受一定地层层位控制，含矿岩系的成矿元素丰度高，矿床系含矿岩系中的成矿元素受变质或岩浆作用再造使之富集成矿。,4.2锡矿床,1云英岩型（石英脉型）锡矿床2矽卡岩型锡矿床3斑岩型锡矿床4锡石-多金属硫化物型锡矿床5砂锡矿6热水喷流沉积型锡矿,4.2.1云英岩型（石英脉型）锡矿床,这类矿床占全国总储量的15%以上，典型矿床有广东的锯板坑、云南来利山、广西珊瑚、江西漂塘等，大都是锡钨共生矿床。规模大、中、小型都有，特点和云英岩型黑钨矿床类似。该类矿床与岩浆活动晚阶段酸性花岗岩类有关，矿体赋存于岩体顶部及边部的构造裂隙中。有时候也有所谓的五层楼模式。按矿物组合，该类矿床分为锡石-黑钨矿石英脉、锡石-锂云母石英脉、锡石-电气石石英脉、锡石-黑钨矿长石石英脉等亚类。围岩蚀变以云英岩化为主，W、Sn矿化常伴生发育；矿床成因属高温气液交代产物。,4.2.2矽卡岩型锡矿床,主要分布于我国南岭、大兴安岭等地。特点和矽卡岩型钨矿床类似。但此类矿床锡石细小，难于选矿，能构成工业矿床者不多，规模以中小型为主。当矽卡岩不发育时，就属锡石-硫化物型矿床。,4.2.3斑岩型锡矿床,矿化多与花岗斑岩、石英斑岩、二长花岗斑岩等类小型侵入体有关。矿体呈细网脉状充填于岩体和围岩裂隙中，Sn矿化常与W、Mo、Bi矿化伴生，矿化形式由岩体向围岩由浸染状细脉状脉状过渡变化。矿石成分复杂，矿床品位低，但有时也形成大矿。世界著名的有玻利维亚波托西锡-银矿，我国广东银岩锡矿。,4.2.3斑岩型锡矿床,按蚀变，有两种类型一为富硼型，自中心的石英-电气石核（含少量浸染状锡矿）向外逐渐过渡为绢云母-电气石化带、石英-绢云母化带、青盘岩化带，有时有泥质蚀变。矿化往往有角砾岩伴随，锡石和硫化物，特别是黄铁矿、黄锡矿、黄铜矿、闪锌矿和毒砂伴生，如玻璃维亚的波托西（含银）锡矿，锡的成矿温度为400200，盐度可达40wt%NaCl。一类为富氟型，中心蚀变为石英-钾长石-黄玉-萤石，向外为石英-绢云母化，深部可有云英岩化；矿石大多呈细脉浸染状，而以浸染状为主，可与大量硫化物伴生，与黄玉关系甚为密切，如我国广东的银岩、江西会昌的岩背以及湖南的野鸡尾（东坡矿田）。,4.2.4锡石-多金属硫化物型锡矿床,是我国最重要的锡矿类型，矿床分布广、规模大，储量占全国Sn总储量的3/4，如云南个旧。矿床主要形成于花岗岩体接触带之外的围岩中，受断裂构造控和层间构造控制矿体多呈层状、似层状、脉状矿石成分复杂，除锡石外，还有大量的硫化物，其中主要有磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿、铁闪锌矿、黄铁矿和辉钼矿等。此类矿床常于矽卡岩型锡矿相伴产出，但此类矿床的储量远大于矽卡岩型的。有时，岩体内还可见到云英岩型锡矿化，构成锡的成矿系列。,云南个旧锡矿,个旧锡矿位于云南南部，自元朝（1280年）以来，锡产量总计在50万吨以上，其产量占我国60%以上。矿区出露地层及容矿层为三叠系中统个旧组，由碳酸盐类和少许碎屑岩组成。矿区内岩浆岩出露面积小，普遍呈隐伏状态产出，其类型有燕山期花岗岩和印支期碱性玄武岩，其中花岗岩为控矿岩浆岩。,云南个旧锡矿,矿区内NE-NNE和SN断裂发育，SN向的个旧断裂纵贯个旧全区，将矿区分为东区和西区两部分，东区是主要锡铜多金属成矿区。五子山复背斜是矿区一级大型褶皱构造延长达30km，宽大于15km，横跨五指山复背斜之上的近EW向断裂构造的东西两端因受近SN向断裂的控制，造成了“梯子格”式，这些梯子格与五子山复背斜控制着个旧东区的五大矿田,即马拉格、松树脚、高松、老厂、房矿田。,矿体类型：矽卡岩型受接触带控制，矿体形态复杂锡石-硫化物脉型受围岩中层间构造和断裂构造控制，矿体呈似层状、脉状等,云南个旧锡矿,插入金属矿床学的114页图10-5,个旧锡矿矿石特征,矿石矿物特征：以锡石+多金属硫化物为主，层间矿石的多金属硫化物多已氧化成氧化矿石。锡石在矿石中均匀分布，颗粒细小，储量丰富。含锡矿物：锡石、黝锡矿、辉锑锡矿金属硫化物：磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿、铁闪锌矿、黄铁矿和少量白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、磁铁矿等氧化物：褐铁矿、针铁矿、孔雀石、辉铜矿、铜蓝、蓝铜矿等。,4.2.5砂锡矿,砂锡矿床是锡矿中的一个重要类型，世界主要产锡国家都富产砂锡矿，马来西亚、印度尼西亚、泰国等国家的砂锡矿都占相当大比例，我国的砂锡矿约占16%，主要分布于云南、湖南、广西、广东四省。我国云南个旧一些原生锡石硫化物矿床，产于石灰岩中，由于矿石和围岩均易于风化，因此在矿体的上部和附近的岩溶洼地、缓坡上广泛地发育残坡积锡矿，矿层厚且品位高，开采和选矿都很方便，成为我国重要的锡矿床类型之一。,4.2.6热水喷流沉积型锡矿,地质历史时期，除了块状硫硫化物矿床，热水喷流作用应该会形成贫硫化物矿床，如热水喷流钴矿床、热水喷流锡矿床等。大厂锡矿为一热水喷流沉积型锡矿。喷流岩为硫化物矿化的含长石和镁电气石的硅质岩，纹层条带状构造，硅质由微细粒石英组成，局部见胶粒结构和结核状构造。,广西大厂锡矿,广西大厂锡矿属巨大型矿床，在广西南丹县。矿田主要赋存于中、上泥盆统中，为一套碳酸盐岩-硅质岩、细粒碎屑岩建造区内构造以北西向褶皱和北西向逆冲断层为主。围绕背斜轴部，形成三个北西向矿带：西带长坡-巴力-龙头山锡石-多金属硫化物矿带，该带最重要中带龙箱盖含锡矽卡岩-锌铜矿带东带大福楼锡石-磁黄铁矿硫化物矿带,广西大厂锡矿,大厂锡-多金属矿床以西带的长坡矿床规模最大且最具有代表性，该矿床位于NW向大厂倒转背斜的NW倾伏端，主要赋矿地层为上泥盆统榴江组硅质岩和五指山组第二岩性段细条带硅质灰岩。大厂锡-多金属矿床矿石类型有两类，一类是层状矿化，另一类是脉状矿化，前者是同生沉积的，严格产于喷气沉积岩内，脉状矿化是矿床形成时及其后不同阶段变形-变质作用的产物，,大厂锡矿,矿石矿物成分复杂，金属矿物以锡石、磁黄铁矿、铁闪锌矿、黄铁矿和毒砂为主，还有少量黄铁矿、方铅矿、辉锑矿、脆硫锑铅矿、黄锡矿等。矿石中主要的含锡矿物锡石占91%。,4.3钼矿床,1斑岩型钼矿2矽卡岩型钼矿床3石英脉型钼矿,4.3.1斑岩型钼矿,斑岩型矿床中钼主要来自于斑岩钼矿（通常其Mo：Cu1）和某些含有足以回收钼的斑岩型铜矿（通常其Mo：Cu0.1），但以前者占主导地位。到1996年止，我国钼矿累计储量为882.83万吨，而斑岩型钼矿占总储量的56%。据1985年资料，美国钼矿535万吨，其中90%来自斑岩型钼矿，著名的克莱梅克斯斑岩型钼矿已开采出150多万吨金属钼。智利的钼矿245万吨，大多为斑岩型铜钼矿，以铜为主，伴生钼，但规模巨大，如丘基克马特和埃尔特尼恩特的伴生钼占智利总储量的85%。,4.3.1斑岩型钼矿,斑岩型钼矿特点和斑岩型钨矿类似，与斑岩型铜钼矿床也有类似的地质特征与矿化有关的火成岩为同熔型花岗岩类，如石英二长岩、二长花岗岩、花岗岩等。矿体或产于岩体及其围岩中，或受角砾岩筒控制。与矿化有关的蚀变主要有钾长石化、钠长石化、石英绢云母化、硅化和青盘岩化。金属矿物为辉钼矿、白钨矿，常与黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、钨铁矿、辉铋矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿共生，有时可出现萤石。矿体上部以钨矿化为主，下部以钼矿化为主。钨矿化常和钾化带有关，钼矿化则与石英绢云母化带有关等。,美国克莱梅克斯钼（钨）矿床,矿床位于美国科罗拉多州落基山脉分水岭附近，自1917年开采以来，仍是世界上主要的钼产地，钼矿与流纹斑岩岩株有关。矿体分带明显，见图。钼矿体周围为晚期钨矿带。矿化呈细脉浸染状，受垂直裂隙、放射状裂隙和水平裂隙控制。,美国克莱梅克斯钼（钨）矿床,围岩蚀变以钾化和绢英岩化为主。矿体下部强硅化带。矿石矿物主要为辉钼矿，脉石主要为石英，其次有萤石、绢云母和黄玉。,4.3.2矽卡岩型钼矿床,这是一类较少见的矽卡岩型矿床，但在我国和前苏联是重要的钼矿类型，常常为大型矿床。我国该类矿床占总储量的19%。前苏联北高加索的北高加索狄尔内阿鸟兹矽卡岩型钨钼矿床，拥有前苏联钼储量的一半。我国辽宁杨家杖子钼矿是世界上罕见的大型矽卡岩型钼矿床。还有河北寿王坟铜钼矿床、秦岭栾川钨钼矿床等。,4.3.2矽卡岩型钼矿床,矿床常产于花岗岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩等岩体与石灰岩的接触带及其附近的围岩中。矽卡岩矿物以钙铝榴石、透辉石为主。矿体呈似层状、脉状、不规则状等。金属矿物以辉钼矿为主，伴生金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、白钨矿等，有时可构成铜钼型矿床或钨钼型矿床。辉钼矿常呈小颗粒浸染状散布在矽卡岩内，有时和硫化物一起分布在矽卡岩中的石英脉中，呈细脉浸染状。矿石中钼的含量通常为0.10.3。,辽宁杨家杖子矽卡岩型钼矿床,与成矿有关的细粒花岗岩呈舌状侵入寒武系和奥陶系的条带状灰岩中，在接触带及围岩中形成大量矽卡岩和钼矿化。靠近岩浆岩处为致密状透辉石矽卡岩，有时其中伴生少量磁铁矿。远离岩浆岩地段以石榴子石矽卡岩为主。,辽宁杨家杖子矽卡岩型钼矿床,矿床中的矿体主要沿着似层状复杂矽卡片分布，少部分铜矿体也往往产于顶底板岩性不同(灰告夹页岩等)的层间。矿体形态呈似层状，产状与矽卡岩和地层的相一致。矿体规模一船长