粵北石人嶂鎢礦礦化分帶特征及其成因

江曉龍，孔凡乾，韋龍明

(1. 桂林理工大學 地球科學學院，廣西 桂林 541000； 2. 吉林省區域地質礦產調查所，吉林 長春 130000)

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粵北石人嶂鎢礦礦化分帶特征及其成因

江曉龍1，孔凡乾2，韋龍明1

(1. 桂林理工大學 地球科學學院，廣西 桂林 541000； 2. 吉林省區域地質礦產調查所，吉林 長春 130000)

從礦體形態在空間上的分布、礦脈品位與含脈率以及含脈密度在垂向、水平方向上的變化規律、礦物的組合以及在空間上的分布特征、礦脈形態與鎢礦化的關系等方面探討了礦化的分帶形式。研究發現，在垂向上的的分帶特征要比水平方向上明顯，礦物組合嚴格按照硅酸鹽—氧化物—硫化物—硫酸鹽—碳酸鹽的變化趨勢逐步演化；高溫礦物多聚集于礦床中上部，低溫礦物位于下部，構成逆向分帶。

鎢礦;礦化分帶;礦化模式

1 地質背景

礦區位于粵北山字形構造內弧，區內燕山期巖漿活動強烈。按時間先后可劃分為3期：第1期以貴東巖體、九峰巖體為主，形成花崗巖巖基，主要巖性為二長花崗巖；第2期花崗巖以巖株狀產出，例如河口山巖體、洞口山巖體，主要巖性為黑云母花崗巖和斑巖；第3期巖體呈巖株狀，一般位于礦體的底部，如以二長花崗巖—二云母花崗巖為主的石人嶂礦區的隱伏花崗巖，巖體分異演化程度較高，與成礦關系較為比密切。

2 礦脈空間分布規律

2.1礦體的空間展布特征

石人嶂鎢礦脈具有“五層樓”分帶，通過對已揭露礦體的觀測可發現，礦脈數表現為復脈。單脈之間呈現出不同程度的重疊，脈幅多表現出由大至小直到尖滅的特點。由于受到后期構造活動的影響，多數鎢礦脈被錯斷。

在縱剖面上，礦脈呈現不完全對稱的扇形分帶，大脈帶呈封閉冠狀位于正中央；薄脈、細脈與線脈帶向兩側收斂；尖脈帶呈楔形位于大脈的正下方。對于單一礦脈，如14號脈，550 m中段的富礦發育在0 線以西，500 m中段的富礦發育在5 線以西，450 m中段的富礦發育在17 線以西，380 m中段的富礦發育在19 線以西，340 m中段的富礦發育在23線以西。實測顯示礦脈具有從北東往南西傾伏的規律，與底部的隱伏花崗巖產狀一致[2]。

2.2礦脈的空間變化規律

石人嶂鎢礦礦脈形態整體上比較規律，垂向上尤為明顯，礦化程度隨著礦脈的變化而變。

1) 脈幅及礦化品位的變化

石人嶂鎢礦14號礦脈各中段脈幅與品位統計見表1。

表1 石人嶂鎢礦14號礦脈各中段脈幅與品位統計

由表1可見：脈幅與品位之間呈正相關，從678至550中段，品位隨著脈幅的升高而升高；自550至410中段，品位隨著脈幅減小而減小。故推測14號礦脈在垂向上是以細脈帶→大脈帶→細脈帶變化，并向下有較大的延伸。

礦脈在水平方向上也具有相似的規律(見圖1)，鎢礦的品位變化呈波狀起伏，礦化強烈部位集中在204-205線，最高品位出現在200-201線，向兩端逐步降低，帶寬在200 m線達到最大的，向兩端表現出逐步降低的趨勢，到206線時僅有3 m左右。可見，在水平方向上，從礦脈中央至兩端，礦化由強到弱、脈寬由厚變薄，與垂向上的變化特征基本相同。

圖1 1號脈帶915中段帶寬與品位水平向變化

2) 品位與含脈率、含脈密度的關系

含脈率變化在水平向上較為穩定，約為11%～24%。由圖2所示，含脈率與品位間的關系主要有3種：201-207線基本為正相關；207-209線則呈現出負相關；209至217線則沒有明顯的相關關系。含脈密度與礦脈品位在水平向上呈明顯的正相關，與鎢礦常富集在大脈旁側或細脈中的普遍現象一致，含脈度越高，小范圍內小脈多而且密集，有利于鎢礦富集。

圖2 品位、含脈密度與含脈率水平向關系

垂向上含脈密度、品位、含脈率間的關系與水平向上近似，根據實測發現礦脈上部細脈比較發育，脈幅大于0.1 m 的礦脈極少，同時礦帶上部總體寬大，促使每個單位內的總脈幅變小，因而含脈率低。在礦脈下部，細脈與主脈匯合成單脈，脈幅變大，每單位的總脈幅相應增加，含脈率增加。

2.3礦物組合及其分帶特征

石人嶂鎢礦的礦石成分復雜，礦物種類繁多，礦物組合與礦脈的形態分帶相對應，礦脈由大至尖滅時，黑鎢礦大量富集，礦脈進入花崗巖后逐漸尖滅。礦脈由上至下，礦物組合具有從硅酸鹽—氧化物—硫化物—硫酸鹽—碳酸鹽的總體變化趨勢。早期形成的礦物多分布于礦脈的上部，而晚期的硫化物、碳酸鹽等則在礦脈的下部富集。黑鎢礦整體上富集在礦脈的薄脈—大脈帶內。從礦脈的脈壁至中心，也有成礦隨溫度變化的趨勢，礦物從硅酸鹽—氧化物—硫化物—硫酸鹽—碳酸鹽依次晶出。礦床上部聚集高溫礦物，下部多低溫礦物，呈逆向分帶。

3 礦化分帶的成因

3.1動力學背景

石人嶂的鎢成礦年齡在150～160 Ma[3]，處于華南中生代成礦期[4]。燕山運動早期，區域擠壓作用減弱，南嶺地區進入伸展—拉張階段，強過鋁質花崗巖大量出現，燕山運動中晚期，進入到后造山階段，進一步的伸展—減薄導致陸殼重熔型花崗巖開始出現。在拉張背景下，多期次的巖漿侵位帶來大量的成礦物質并對先成裂隙進行改造，使礦液流速加快，運移距離更遠，早期的巖漿分異后再次侵位上升，導致二次成礦，巖漿的冷凝分異形成不同的金屬元素的分帶。進入燕山晚期后，區域動力學背景轉換為陸內張裂谷[4]，在華南地區形成了以北東向為主的破礦構造系統。礦區內穿切北西向的斷裂和礦體的北東向的壓性—壓扭性斷裂，應形成于此時期。

3.2礦化分帶的形成過程

在區域構造背景下，富含成礦物質和揮發份的花崗巖漿上侵冷凝、結晶分異，隨著溫度和壓力的降低，巖漿中的揮發分在上部不斷聚集[5]，同時揮發份的內壓力推動巖漿上侵，形成隱伏花崗巖的巖鐘。在成巖成礦的早期階段，巖漿富含鉀、氟等離子，以及以較為穩定的形式存在的鎢元素，容易被遷移富集。隨著巖漿的結晶分異，大量的金屬離子被排出上移，并伴隨著部分黑鎢礦晶體晶出。中期階段，隨著溫度的降低，作為礦化劑的氟離子開始活躍起來，鎢元素形成氟的絡陰離子，并進行遷移。此外，溫度的降低致使鈉離子的作用減弱，鉀離子的作用加強，鎢元素會以鎢酸鹽的形式遷移，并到達巖鐘頂部。晚期，巖漿熔體的上部溫度和壓力逐漸降低，巖漿作用以氣液交代為主。此時巖漿的頂部匯集大量的揮發份，其中包含有氟、硫以及鎢、鉛、銣等金屬元素[6]，大量的鎢及其他金屬元素則以絡合物的形式存在于巖鐘的頂部，為外接觸帶成礦提供礦源。因此巖漿的結晶分異作用是造成石英脈鎢礦垂直分帶的關鍵。

4 結 論

1) 在不同的成礦階段形成的礦脈的形態、礦物組合、元素及其分帶，具有各自特點；在成礦作用的晚期階段，礦物組合或元素除卻具有自身特點之外，繼承了早期階段的特點。

2) 礦脈垂向上自上而下、水平上從兩端至中央，寬度和含脈密度由大變小，含脈率由低變高，脈幅由薄變厚，從細脈—大脈帶—單脈帶，礦化由弱到強再到弱。

3) 從礦脈的上部到下部還是從脈壁至礦脈中心，礦物組合都遵循從硅酸鹽—氧化物—硫化物—碳酸鹽的分帶特征。

4) 礦化分帶受巖體控制，原始地層與隱伏巖體為成礦提供物質來源。深部的隱伏花崗巖的熔離、侵位以及自上而下成礦溫度逐漸降低，是形成石人嶂礦化逆向分帶的主要原因。

[1] 汪勁草, 韋龍明, 朱文鳳, 等. 南嶺鎢礦“五層樓模式”的結構與構式—以粵北始興縣梅子窩鎢礦為例[J].地質學報, 2008, 82(7): 894-899.

[2] 孔凡乾. 粵北石人嶂脈狀鎢礦礦化分帶規律的研究[D]. 桂林：桂林理工大學, 2016.

[3] 付建明, 李華芹, 屈文俊， 等. 粵北始興地區石英脈型鎢礦成礦時代的確定及其地質意義[J]. 大地構造與成礦學, 2008, 32(1): 57-62.

[4] 華仁民, 陳培榮, 張文蘭， 等. 論華南地區中生代3次大規模成礦作用[J]. 礦床地質, 2005, 24(2): 99-103.

[5] 李社宏, 李文鉛, 趙鳳生, 等. 瑤嶺—石人嶂鎢礦構造動力特征探討[J]. 中國鎢業, 2008, 23(3): 1-6.

[6] 夏宏遠, 梁書藝. 南嶺某些鎢錫(鉭鈮)礦床的原生分帶及成因系列研究[J]. 礦物巖石, 1986, 6(1): 1-156.

MineralizationZoningCharacteristicsofShirenzhangTungsteninNorthofGuangdong

JIANG Xiaolong1, KONG Fanqian2, WEI Longmin1

(1.CollegeofEarthScience,GuilinUniversityofTechnology,Guilin,Guangxi541000,China; 2.RegionalgeologicalandMineralResearchInstituteofJilinProvince,Changchun,Jilin130000,China)

The zoning forms of mineralization are discussed form the shape change of ore bodies in space, including the rule of ore veins’s grade, veins’s abundance and density, the mineral assemblages and space distribution characteristics. The research shows the characteristic of the vertical direction is more obvious than horizontal direction. The evolution trend of the mineral assemblage is strictly in accordance with the change of silicate-oxide-sulfate-carbonate. High temperature minerals are more concentrated in the top of the deposit. Low temperature mineral is located in down part. These features constitute a reverse zoning.

Tungsten; Mineralization zoning; Mineralization mode

2016-08-21

全國危機礦山接替資源勘查項目(200644089)

江曉龍(1992-)，男，福建福州人，在讀碩士研究生，研究方向：構造地質學，手機：15676200487，E-mail：15676200487@163.com；通訊作者：韋龍明(1959-)，男，博士，教授，礦物學、巖石學、礦床學.

TP618.67

：Bdoi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.04.013