葉少貞,汪國華,干金軍,廖傳茂,彭淮安李民澤,吳火星,查志強,黃家翔,陳德康
(江西省地質礦產勘查開發局贛西北大隊,江西 九江 332000)
贛北九嶺成礦帶在我省地質找礦中占有一席之地,但多年來僅為省內業界所知曉,大湖塘世界級超大型鎢礦床的發現使大湖塘與九嶺成礦帶聞名于世。一時間,九嶺成礦帶儼然成了地質找礦和地質礦產研究的熱土。而與大湖塘礦區毗鄰,同屬大湖塘礦田的昆山礦區卻似乎漸被世人遺忘。其實,在轟轟烈烈開展大湖塘鎢礦勘查的同時,昆山礦區的地質找礦工作也在悄然進行,并且已經取得了重大進展。
1958 年7~8 月,江西省地質局區測大隊首次對本區開展了鎢鉬礦地質概查工作,完成1/5 000地質草測4 km2,1/2 000 地質草測1 km2,槽探638 m3,采化學樣322 件,圈定連接含礦石英大脈108條,計算WO3地質儲量2 273.4 t。編寫了《江西省修水縣昆山鎢鉬礦區地質概查簡報》。
1977 年~1978 年1 月,贛西北大隊對昆山礦區進行了鎢礦地質普查工作,完成1/2 000 地質草測2.1 km2,坑探353 m,槽探4 008.59 m3,采集各類樣品637 件。通過工作,圈定連接有一定規模的含鎢石英大脈50 條,提交C +D 級WO3量301 t,編制提交了《江西省修水縣昆山礦區鎢礦普查評價地質報告》。
2004 年7~9 月,受九江大地礦業開發有限公司委托,贛西北大隊對昆山鎢礦外圍(即楊師殿探礦權范圍)進行了地質概查工作,調查了解石英脈63 條,發現有較好的銅、鉬、鎢礦化和民采鎢礦老窿。這次工作對登記楊師殿探礦權提供了礦化信息和資料依據。
從探礦權人首次獲得楊師殿探礦權的2005 年3 月起,至2009 年4 月的4 年間,由于楊師殿探礦權被昆山鎢礦采礦權阻隔造成找礦范圍局限和交通受阻及探礦資金匱乏等原因,礦區地質工作僅限于對探礦權的維護,面上工作和探礦工程并未系統展開。
2008 年底~2009 年,探礦權人自籌資金組織施工了礦區第一個探礦平硐PD0-920。通過系統刻槽取樣,發現了石英脈帶型鉬礦體和鎢礦體。從此,在找礦思路上實現了從尋找含鎢石英大脈到尋找含鉬鎢石英脈帶的轉變。
2009 年5 月,探礦權人受讓獲得了昆山鎢礦采礦權。2010 年3 月24 日,江西省國土資源廳發文批復了昆山鎢礦預劃定礦區范圍,礦區總面積12.68 km2,包括楊師殿探礦權9.21 km2、昆山鎢礦采礦權0.441 6 km2和空白地3.028 41 km2。以贛采復字[2010]0014 號文的下發為標志,新昆山礦區的找礦大幕正式拉開。2011~2012 年,隨著江西巨通和廈門三虹的相繼加盟,將昆山礦區找礦推上了高潮,實現了地質找礦重大突破。
礦山開采始于1967 年,由縣辦企業——修水縣昆山鎢礦開采,當時礦山生產條件極為簡陋,僅限于沿脈手掘剝采地表含鎢石英大脈。1989 年,修水縣政府發文劃定了昆山鎢礦區范圍,補發了采礦證。以后礦權及礦山開采管理漸入正軌。
據2004 年和2008 年礦山核實報告,礦山實際生產規模為0.2~0.5 萬t/a。2004 年以前,共采損WO3資源量1 100 t,2004~2008 年6 月,共采損WO3資源量210 t。截止2008 年6 月,礦山保有WO3資源儲量335 t,因礦山保有資源量瀕臨枯竭和開采難度大等原因,2008 年6 月以后,礦山處于停產狀態。
礦區位于揚子板塊南緣,隸屬Ⅱ級構造單元江南地塊之九嶺—鄣公隆起西段。屬九嶺鎢鉬錫多金屬成礦帶中部,大湖塘礦田南部[1,2],具有優越的成礦地質條件(見圖1)。

圖1 江西北部區域構造單元劃分略圖
區域內沉積地層分布廣泛,發育比較齊全,薊縣系—志留系、二迭系—三疊系及白堊系均有出露,以薊縣系雙橋山群[3]大面積分布為特征。薊縣系雙橋山群為一套火山碎屑、泥砂質區域淺變質巖系,巖性以變余細砂巖、變余粉砂巖為主,其次為凝灰質板巖、凝灰質千枚巖等。雙橋山群總體走向北東東,傾向南南東,傾角60°~80°,構成區域褶皺基底[4]。在各時代地層中,薊縣系雙橋山群鉬、鎢、銅豐度值較高,分別為3 ×10-6、7.4 ×10-6和66 ×10-6[5],是華夏殼體區域元素豐度值的2.7 倍、5.7 倍和1.9倍[6],構成本區域重要礦源層(見圖2)。

圖2 贛北修水—武寧地區區域地質略圖
以九嶺復式背斜為主體的系列近東西向區域褶皺構造發育,礦區坐落在九嶺復式背斜的靖林—操兵場次級背斜東延部分(見圖2)。
區域斷裂構造發育,以北東、北北東向為主(見圖2),規模宏大,斜貫全區,與區域鎢鉬等金屬礦產成礦關系密切。
北東向斷裂規模較大的有羅溪—石門—觀前斷裂帶(簡稱羅觀斷裂)和嚴陽—丘家街—石溪斷裂帶(簡稱嚴石斷裂)。北東向斷裂限制或框定了上古生代地層發育區,制約了白堊系紅盆的生成,控制了燕山期巖體的分布。
北東東向斷裂主要分布在九嶺巖體之中,規模較大的有:何市—石門—嚴陽斷裂(簡稱何嚴斷裂)、黃沙港—雙溪斷裂(簡稱黃雙斷裂)、觀前—丘家街斷裂(簡稱觀丘斷裂)。是北東向斷裂所導生的次一級斷裂。
九嶺成礦帶產在北東向羅觀斷裂與嚴石斷裂之間的中高山區。礦帶主體又限制在北東東向何嚴斷裂與觀丘斷裂之間。因此,這兩組斷裂是本區域鎢鉬等金屬礦產的主要控礦構造。
區域內大面積出露中酸性-酸性巖體,其中以晉寧期中-粗粒黑云母花崗閃長巖為主體,呈巖基產出(見圖2)。其次為晚侏羅-早白堊世的中-細粒黑云母花崗巖、白云母花崗巖和中-粗粒黑云母花崗斑狀巖及花崗斑巖等。
晉寧期中-粗粒黑云母花崗閃長巖在區域內大片出露,侵入于薊縣系雙橋山群中,屬九嶺巖體的一部分。同位素年齡813~844 百萬年[7,8],是區內主要成礦圍巖之一。
燕山期巖漿巖侵入于九嶺巖基中,為燕山早期第三階段至燕山晚期第一、二階段的產物,同位素年齡134 百萬~149.9 百萬年[1]。主要呈巖脈、巖枝,少數呈小巖株,巖瘤產出,零星分布。與鎢、鉬、錫成礦關系密切。
此外,區域內多見成礦期后的花崗斑巖、花崗細晶巖脈,多呈細小巖脈產出。
礦區隸屬九嶺鎢、鉬、錫多金屬成礦帶,在其周圍150 km2范圍內已發現15 個大、中、小型鎢(鉬、錫)礦床(點)(見圖2)。主要礦床有大湖塘鎢礦、石門寺鎢鉬礦、昆山鉬鎢銅礦、獅尾洞鎢礦等。礦床以蝕變花崗巖型、細脈浸染型、石英脈帶型、石英大脈型為主,其次有云英巖型、爆破角礫巖筒型等。
礦區出露地層單一,僅見薊縣系雙橋山群安樂林組中段(Jxa2)(見圖3),礦區內未見頂、底,所見巖性主要為變余粉砂巖和變余細砂巖,次為板巖和千枚巖等。這些區域淺變質巖在后期的巖漿活動中又普遍遭受了程度不一的熱變質作用,產生不同強度的角巖化現象。
據陳錫華對與礦區僅有數米之隔的梅子坑礦區的研究[9],雙橋山群安樂林組中段Mo、W、Cu 豐度很高,分別為86.71 ×10-6、25.19 ×10-6、279 ×10-6,是華夏殼體區域元素豐度值的78.8 倍、19.38 倍和7.97 倍[6],構成礦區重要礦源層。
礦區地層除直接提供Mo、W、Cu 等礦物質來源外,這種砂巖夾板巖的脆-塑巖性結構形式,對容礦裂隙的形成及對成礦熱液的屏蔽作用都是不可低估的。
3.2.1 褶 皺
礦區位于靖林—操兵場次級背斜東延部分,是九嶺復背斜的一個組成部分,東延部分呈半島狀由西往東經礦區伸向獅尾洞—茅公洞一帶(見圖2)。
礦區巖層總體走向北東東,南部可見次一級褶皺數起,即兩個向斜和兩個背斜,這些背、向斜的特點是:褶皺軸近于平行,延伸方向60°~80°,與區域構造線相一致;在褶曲橫切面上,軸面較為陡直,兩翼巖層傾角45°~80°不等,兩翼近于對稱。
3.2.2 斷裂和節理裂隙
3.2.2.1 成礦前節理裂隙
礦區成礦前節理裂隙很發育,規模較小,常成群成帶出現,并被不同方向、形態、規模的含礦石英脈所充填。根據節理裂隙產狀不同可將其分為北東東、北東、北西西、北西、北北東和北北西6 組(見圖4),現將較發育的前述4 組描述如下:

圖4 昆山礦山區節理走向玫瑰花圖
北東東向節理裂隙:礦區內最為發育,約占礦區節理裂隙總量的35%,是本區主要含礦裂隙之一。走向61°~90°不等,大多傾向南南東,少數反傾,傾角一般為65°~85°。常由一組組相互平行、密集出現的脈組構成,具明顯的膨大縮小,分枝復合現象。脈壁可見構造片理化。
北東向節理裂隙:礦區內較發育,約占礦區節理裂隙總量的20%。走向31°~60°不等,大多傾向南東,少數反傾,傾角大多65°~85°。脈體呈典型的鋸齒狀,是反復追蹤北北東和北東東向兩組裂隙的結果。礦脈延長次于北東東向脈組,而比北北西向礦脈稍大,脈幅在區內最大,脈壁平直。
北西西向節理裂隙:礦區內較發育,約占礦區節理裂隙總量的19%,往往出現在兩個北東東向裂隙帶之間,并不見切割前者。走向271°~300°不等,傾向南南西向居多,少量反傾,傾角50°~85°。該組脈體常見側列狀排列或呈現小型“入”字型構造。脈壁平整,脈形規則,延長較北北西向脈體大。
北西向節理裂隙:礦區內較為發育,約占礦區節理裂隙總量的12%。走向301°~330°不等,多傾向南西,少量反傾,傾角55°~80°。
上述裂隙以壓扭性質為主,張扭性次之。
3.2.2.2 成礦后斷裂
成礦后斷裂可分為巖墻期前斷裂和晚期斷裂2 類:
巖墻期前斷裂:區內巖墻多呈北東、北東東向延展,大多傾向南東,傾角±70°。巖墻厚度10~20 m,邊緣多呈鋸齒狀,屬張性斷裂。
晚期斷裂:走向一般15°~20°,傾向北西西或南東東,傾角陡。規模很小,以破碎帶和扭裂面形式出現,破碎帶最寬數十厘米或僅見一斷裂面,走向延長及傾向延伸有限,可見長數米至十余米,在平剖面上很難將不同工程所見的斷裂相連。常切割礦脈和巖墻,但對其錯動距離很小,一般僅數厘米,難見錯距達到1 m 的情形。應屬壓扭性斷裂。
礦區所見巖漿巖有晉寧期花崗閃長巖和燕山晚期花崗斑巖。
3.3.1 晉寧期花崗閃長巖
晉寧期花崗閃長巖以巖基形式隱伏于礦區深部,僅在礦區西北角和東南外圍出露(見圖3),礦區所見巖性為中粗粒黑云母花崗閃長巖。根據鉆孔資料,隱伏巖基侵入海拔高程一般390~475 m,局部145 m。
3.3.2 燕山晚期花崗斑巖
燕山晚期花崗斑巖以巖墻或巖脈的形式產出(見圖3)。地表可見巖墻(脈)約見20 條,坑道及鉆孔中也常可見到。巖墻(脈)規模不等,一般走向長100~500 m,厚10~20 m。巖墻(脈)走向以北東東向為主,大多傾向南,傾角55°~85°。巖墻(脈)與圍巖邊界清晰,為侵入接觸關系。
巖墻(脈)與圍巖邊界清晰,未見礦化和蝕變,且切割含礦石英脈,是成礦后巖墻,對礦體起到破壞作用。成礦母巖在礦區沒有出露,在鉆孔及坑道中也未見到。
礦區圍巖蝕變普遍,多發生硅化、云英巖化、絹云母化、白云母化、綠泥石化、高嶺土化等,其中硅化、云英巖化與鉬鎢銅礦化關系密切。
自2009 年5 月至2014 年7 月底,共投入勘查資金約8 000 萬元,累計完成1/1 萬地質草測8 km2,1/5 000 地質草測6.53 km2,1/2 000 地質修測4 km2,1/1 萬土壤地球化學測量6.53 km2,坑探35 228 m,鉆探19 527 m,槽探2 521 m3,基本分析樣21 273 件。
大投入帶來大突破。通過上述工作,基本查明了礦區地質特征和礦床特征,一個中-大型石英脈帶型鉬鎢銅礦床越來越清晰地展現在我們面前。
目前勘查工作仍在有條不紊地進行,礦區探礦工程以坑探為主,鉆探、槽探為輔。中區和南區已進入詳查階段,已完成詳查80%的勘查工程,其他地段正在對前一階段圈定的土壤化探異常動用探礦工程進行驗證,進而安排下步的勘查工作。預計整個礦區的野外工作將在2014 年結束。
本區為石英脈帶型鉬鎢銅礦床,成礦元素鉬、鎢、銅常常互為共伴生出現。特別是鉬、鎢緊密共生,在空間上常常互相交替和重疊出現,組成復合礦體。目前礦區暫圈出含礦石英脈帶9 個(見圖3),暫圈定17 個鉬礦體、18 個鎢礦體、10 個鉬鎢礦體(見圖5、圖6)和27 個銅礦體。所圈定礦體均分布在石英脈帶中。
4.2.1 含礦石英脈帶特征
在平面上,含礦石英脈帶大多呈透鏡狀、似層狀,少數呈板狀或渾圓狀。長軸方向總體為北東東向,局部為近東西向或北西西向,長一般為500~600 m,最長可達1 300 m;短軸寬一般40~100 m,最寬可達700 m 以上。南區石英脈帶發育在西自12 線,東至7 線,東西長800 m,南北寬約600 m 的范圍內,面積約0.48 km2。4 線-3 線石英脈最密集,8 線以西,5 線以東石英脈逐漸稀少。在剖面上,石英脈最密集的標高是820~970 m,傾向南南東,傾角70°~80°,傾向延深300~500 m,最大延深大于700 m。

圖5 昆山礦區南區地質簡圖
石英脈帶中穿插眾多形態各異、方向不同、寬窄不一的石英脈,常成群成帶或以網脈的形式出現,單脈分枝復合、膨大縮小和尖滅再現常見。石英脈以北東東、北東、北西西和北西向為主,次為北北東和北北西向(見圖4)。各組石英脈依據切割關系很難分出期次先后,從統計的3 000 余條石英脈來看,除北西向石英脈礦化稍弱外,其他方向石英脈礦化強度難分伯仲。單脈脈幅寬窄懸殊,以細脈居多,大于或等于10 cm 的大脈占14%~20%。大脈寬一般10~20 cm,最寬可達80 cm,長30~150 m,最長達350 m,最短僅10 m;細脈脈幅多在1~8 cm 之間,窄的僅數毫米,最窄的小于1 mm,單脈走向延伸差異很大,從幾厘米至幾十米不等。石英脈帶內含脈率一般7%~20%,局部地段高達40%~60%或更高,低的一般為2%~5%。

圖6 昆山礦區南區0 線地質剖面圖
4.2.2 礦體特征
4.2.2.1 礦體形態、產狀、規模
鉬礦體、鎢礦體和鉬鎢礦體分布在南區石英脈帶中,銅礦體分布在中區石英脈帶中。分述如下:
鉬礦體:呈透鏡狀、大透鏡狀、似層狀、薄板狀,走向及傾向上常見分枝復合、膨大縮小現象,尖滅再現不常見。礦體產狀與石英脈帶產狀基本一致,走向65°~80°,傾向南南東,傾角70°~80°。走向長一般500~1 000 m,最長可達1 300 m 以上;傾向延深450~650 m,最大延深可達750 m;礦體厚度一般5~70 m,最大可達145 m。礦頭賦存最大標高+1 255 m,礦尾最低賦存標高+512 m。礦體Mo品位0.06%~0.32%,礦床平均品位0.11%。
鎢礦體:呈似層狀、薄板狀、脈狀,少數呈透鏡狀,走向及傾向上可見分枝復合、膨大縮小現象。礦體產狀與石英脈帶產狀基本一致,走向65°~80°,傾向 南 南 東,傾 角 70°~80°。走 向 長 一 般200~800 m,最長可達1 200 m 以上;傾向延深300~500 m,最大延深可達650m;礦體厚度一般2~6 m,最大可達43 m。礦頭賦存最大標高+1 260 m,礦尾最低賦存標高+530 m。礦體WO3品位0.12%~0.37%,礦床平均品位0.20%。
鉬鎢礦體:呈薄板狀、似層狀、脈狀,走向及傾向上可見分枝復合、膨大縮小現象。礦體產狀與石英脈帶產狀基本一致,走向65°~80°,傾向南南東,傾角70°~80°。走向長一般300~500 m,最長可達900 m 以上;傾向延深300~500 m,最大延深可達630 m;礦體厚度一般4~9 m,最大可達22.5 m。礦頭賦存最大標高+1 235 m,礦尾最低賦存標高+600 m。礦體Mo 品位0.057%~0.20%,WO3品位0.07%~1.02%,礦床Mo 平均品位0.11%,WO3平均品位0.26%。
銅礦體:呈薄板狀、脈狀。礦體產狀與石英脈帶產狀基本一致,走向65°~80°,傾向南南東或北北西,傾角70°~80°。礦體在走向和傾向上連續性不好,常見分枝復合、膨大縮小和尖滅再現。走向長一般200~500 m,最長可達600 m 以上;傾向延深200~300 m,最大延深可達500 m;礦體厚度一般2~6 m,最大可達9 m。礦頭賦存最大標高+1 220 m,礦尾最低賦存標高+650 m。礦體Cu 品位0.2%~2.28%,礦床平均品位0.45%。
4.2.2.2 礦石特征
礦石結構主要有:他形晶粒狀結構、自形–半自形晶結構、包含結構、交代殘余結構和固溶體分離結構等。礦石構造主要有:鱗片狀構造、細脈狀構造、浸染狀構造和晶簇狀構造等。
區內礦石礦物有多種,以輝鉬礦、黑鎢礦、黃銅礦為主,其次為白鎢礦、黃鐵礦、斑銅礦,少量輝鉍礦、毒砂,并有微量的自然金、針鐵礦、鎢華、鉬華、孔雀石等。脈石礦物主要為石英、絹(白)云母、綠泥石等。輝鉬礦多以鱗片狀集合體、脈狀、團塊狀、浸染狀產于石英脈或變余粉砂巖中。黑鎢礦在礦脈富集地段常呈粗大晶體,其他地段多呈不規則小片狀、粒狀、細脈狀不規則散布在脈石中。白鎢礦或呈粒狀產于石英脈中,或呈細脈或顯微細脈狀充填在黑鎢礦裂紋中,或呈微細粒狀、星散狀分布在石英脈旁圍巖中。黃銅礦呈團塊狀、星散浸染狀、脈狀,出現在石英脈或變余粉砂巖裂隙中。
礦石主要有用組分為Cu、Mo、W,其中Cu 品位0.20%~2.28%,平均0.45%,Mo 品位0.06%~0.32%,平均0.11%,WO3品位0.07%~1.02%,平均0.20%。含量較高的伴生組分為:Sn 0.066%~0.16%,Bi 0.07%~0.68%,Au (0.05~0.90)×10-6,Ag (14.4~74.9)×10-6,Te (6.10~18.10)×10-6,這些組分有待進一步研究是否可以綜合利用。
礦區礦石工業類型主要為:含鉬石英脈礦石、含鎢石英脈礦石、含鉬鎢石英脈礦石、含銅石英脈礦石和含鉬粉砂巖礦石、含鎢粉砂巖礦石、含鉬鎢粉砂巖礦石、含銅粉砂巖礦石。
本區礦體賦存于石英脈帶內,礦體頂、底板均為變余粉砂巖或含石英脈變余粉砂巖。有時肉眼難于分辨礦體和圍巖,只有根據樣品的測試結果來界定,即樣品測試結果達到邊界品位以上,空間上具有一定分布者,即為礦體,否則為圍巖。
由于礦體形態較復雜,復合分枝現象普遍,因此,礦體夾石眾多。夾石的巖性較為單一,主要為變余粉砂巖或含石英脈變余粉砂巖。
(1)昆山鎢礦是一縣辦小型礦山,礦山開采始于1967 年,共采損WO3資源量約1 300 t,曾為地方經濟發展作出積極貢獻。因礦山資源瀕臨枯竭和開采難度大等原因,2008 年以后,礦山處于停產狀態。
(2)昆山礦區位于九嶺鎢、鉬、錫多金屬成礦帶中段,大湖塘礦田南部,具有優越的成礦地質條件。前人地質找礦歷經20 余年,但受計劃經濟等因素制約,地質找礦始終未有大的突破。這次實現找礦突破得益于昆山采礦權和楊師殿探礦權的整合,為本次勘查提供了廣闊的找礦空間;得益于社會資本的投入和實力經濟體的加盟,為勘查提供了資金保障;得益于找礦思路的轉變,方不為傳統找礦思路所禁錮。
(3)目前礦區勘查工作仍在進行,中區和南區已進入詳查階段,其他地段處普查階段。通過這次工作,發現了一個中大型石英脈帶型鉬鎢銅礦床。
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