棉土窩鎢礦礦體地質特征及成礦規律研究

馮秀文

摘要：棉土窩礦山開采歷史悠久，前人在礦山開展了大量的地質工作，對本礦山石英脈型鎢鉍礦床取得了豐富的成果和經驗，前人地質工作主要是集中在棉土窩礦山三個礦脈群中的棉南北礦脈群開展。本次在礦山木頭坑區段也開展地質鉆探工作，找到了新的找礦靶區，擴大了鎢鉍礦資源儲量，更進一步總結了礦山石英脈型鎢礦特征，并找到新的鈹礦床，為礦山今后的開發提供了新的思路和指導意義。

關鍵詞：棉土窩；粵北鎢礦；五層樓；深部探礦

棉土窩礦坐落在著名的南嶺多金屬成礦帶中段，粵北鎢礦帶的北東側，吳川—四會深大斷裂構造帶上，該區礦產資源較豐富，富有鎢、銅、鉛、鋅、銀、鉬等多金屬礦床（局部見圖1）。其中韶關南嶺成礦帶上有大寶山、凡口多金屬礦等大型礦床。此外該區域還分布有中小型鎢多金屬同類礦床，如石人嶂、梅子窩、紅嶺、瑤嶺鎢礦等[5]。

棉土窩礦山開展了較多的地質探礦工作，主要是在礦區的王牌礦脈群棉南北礦脈組中開展（如V5、V6、V2、V4、V28等），獲取了中型以上資源，礦山開采歷史悠久，資源開發迫在眉睫，我礦投入資金在前人研究工作較少的木頭坑區段開展鉆探地質工作，尋找類似棉南北礦脈的礦脈群組。找礦成果較好，找到兩條具有開采價值的工業礦脈（V7、V8），富含鎢鉍鈹礦。對于本次探礦的工作成果結合前人的研究成果，總結以下幾點。

1.區域構造

本區域斷裂和褶皺構造發育，其中斷裂構造更發育，縱橫交錯多組裂隙，控制著巖漿巖侵入范圍和礦質熱液空間分布。

褶皺：區域上瑤嶺復背斜，軸向近東西向。長30km，寬12km，鎢礦帶賦存于該背斜的核部。斷裂：斷裂構造發育，其中北東向斷裂具有多期性和復合性特點。本區域斷裂構造的控礦作用比較明顯，絕大部分內生礦床的賦存空間主要受斷裂構造控制。

本礦范圍內構造復雜，以斷裂構造為主，褶皺不發育，其中斷裂以壓扭性為主。可分為北東組、北西組、南北組等三組，其中北東組發育較早，為與成礦作用相關，為成礦構造斷裂帶，斷裂多以含礦石英充填；北西組、南北組發育較晚，為破礦斷裂，錯斷或切穿礦脈。

2.化探特征

1∶50萬地球化學異常資料表明，棉土窩鎢礦地處區域化探異常區內，其中金、銀、銅、鎢、鉍、鉛鋅等元素具有組合特征，異常形態呈橢圓狀或帶狀，長約15km，寬約5km，形態總體呈南北走向，其中高溫元素和中低溫元素異常形態具有相似性，套合較好（見圖2）。

可以看出，多金屬礦致異常的規模較大，元素組合多樣，具明顯的濃集中心，其中化探異常套合形態方向處于沉積巖和巖體以及構造帶的接觸部位；成礦有利。

棉土窩鎢山位于區域化探異常區南側，異常帶的濃集中心外圍密集區，周邊的鎢鉍礦點等與棉土窩鎢礦處于同一異常內，區域化探成果指示找礦潛力較大。

3.礦體地質特征

前期礦山在全區普查階段，在木頭坑區段地表304線、301線、300線發現V7、V8、V9礦脈。

V7：含鈹石英脈，礦脈地表厚度0.23m，控制走向長200m～300m，延深150m～330m，地表往下依次為細脈帶、薄脈帶。礦脈平均含Be0.4%。

V8：300線，301線地表調查含鎢鉍銅石英脈，地表厚度約0.1m、0.06m、控制走向長約500m，延伸約300m，平均含WO31.8%，含Bi0.185%，含Cu0.1%。

V9：地表脈幅達0.5m，往深部分支多條石英脈，后復合成大脈，脈幅達到1.6m，達不到工業品位。

木頭坑礦脈形態整體相對簡單，走向上一般成中間厚，兩側薄，呈“餅狀”，垂向上具有“五層樓”[1、2、3、4]特征，礦脈局部較復雜，多見尖滅再現、分支復合、羽狀排列等石英脈型鎢礦特征。但礦脈整體為壓扭性，形態較穩定平直。根據木頭坑鉆探工程揭露，V7、V8具有工業礦脈特征。其礦脈產狀、規模、形態特征見表1。

V7礦脈為礦區發現新的鈹礦床類型，屬于石英脈-黑鎢礦-綠柱石-鈹礦物組合類型（見照片1、照片2），礦石的構造有塊狀構造（主）、浸染狀構造、放射狀構造、角礫狀構造等。鈹礦的化學成分為BeO，單斜晶系晶體柱狀，集合體致密塊狀。鈹礦脈垂向和走向上化學成分較穩定，BeO的含量平均為0.41%。綠柱石內伴生鈹礦化，局部富集可達工業品位。

找礦標志：

（1）直接找礦標志

地表出露石英細脈、稀疏細脈帶。

（2）間接找礦標志

①綜合化探異常相對集中區段；②云英巖化、綠泥石化、石英脈型綠柱石圍巖蝕變強烈地段。

4.成礦規律

4.1“五層樓”特征

具有明顯的粵北鎢礦“五層樓”分帶特征，其礦化程度在空間上也隨礦脈在每一層樓的位置不同呈顯著變化。

（1）構造裂隙發育，石英脈處常為鎢礦化富集部位；

（2）與蝕變相關，鎢鉬礦化的貧富與蝕變強度相關；

（3）礦體形態上，礦脈的富集主要集中在中部，往兩側有變貧的趨勢；垂向上富集區主要位于“五層樓”的細脈、薄脈組中，線脈帶、大脈組品位相對減弱，礦脈的質量百分數與脈幅呈正相關關系[6]。

（4）本區具有工業價值的礦脈如V28、V6、V2、V4、V30等基本上符合粵北石英脈型鎢礦“五層樓”垂向分帶規律，作為隱伏礦脈V28尤為明顯，在140m、100m中段礦脈連續，礦體富集，脈幅從上至下逐步增大，最大脈幅可達0.7m～ 1m。品位變富（采樣平均品位達1.52%），根據礦區礦脈特點，推測深部還有找礦價值。

4.2構造與礦脈關系

（1）本區主要出露華力西期斑狀黑云母花崗巖以及燕山三期中粒黑云母花崗巖，受北東向、北北東向構造斷裂控制。這些構造斷裂直接對本區礦脈的生成提供了礦液沉淀的空間，與區域成礦構造方向一致。

（2）本區的礦脈成礦裂隙性質應屬張力與剪力裂隙，其中張力裂隙的規模較剪力裂隙短小而變化劇烈，延長不長，脈幅變化大，在空間上分布不均勻，這種裂隙一般形態變化大（見照片3、照片4）。例如V30，受斷裂破碎帶影響明顯，脈幅突然增大或尖滅。

張力與剪力復合裂隙（例如V5、V28）：延展較大，延伸較長，如V5脈，延長近900m，延深600m，其他如V6、V4、V2也具有一定的規模，礦脈的長度和延伸一般較大。裂隙主要表現為剪切力作用。剪力沿水平方向作用，成礦裂隙沿走向延長增大。

（3）通過對V28、V6垂向上礦脈品位數據的統計，以及對兩期次花崗巖的分界位置劃分的對比研究，在兩期巖體的接觸帶附近礦脈較為富集，但是礦脈的濃集中心與巖體的分界位置沒有明顯的賦存規律。

4.3區段成礦對比

（1）礦區內木頭坑礦脈與棉南北礦脈受北東向構造斷裂控制。這些構造斷裂直接對本區礦脈的生成提供了礦液沉淀的空間，與區域成礦構造方向一致，木頭坑礦脈V8與棉南北工業礦脈受同一方向構造控制，區域上成礦條件相同。

（2）“五層樓”垂向分帶規律。本區棉南北組具有工業價值的礦脈如V28、V6等基本上符合粵北石英脈型鎢礦“五層樓”垂向分帶規律，作為隱伏礦脈V28尤為明顯，在140m、100m中段礦脈連續，礦體富集，脈幅從上至下逐步增大，最大脈幅可達0.7m～1m。品位變富（采樣平均品位達1.52%），根據礦區礦脈特點，推測深部還有找礦價值。

木頭坑組礦脈同樣具有此規律，例如V8號脈地表出露細線細脈帶勘探線上分別為，0.06m、0.1m、0.1m、鉆孔揭露分別為0.25m、0.6m、0.2m，脈幅達到“五層樓”的稀疏細脈帶至細脈薄脈帶，往下還有薄脈帶大脈。

從棉土窩礦脈的發育情況來看，各礦脈“五層樓”模式保存完成，受構造破壞作用較少，“五層樓”的礦理論容易實現。

5.找礦前景

根據礦山開采現狀，礦山目前在棉南北275中段V30，100m中段V28、V4、V6開展采礦工作。

（1）V28礦脈：在140m中段V28西找到V28礦脈的主礦脈，更加驗證V28礦脈往深部脈幅和品位的連續性良好，礦體規模大，在100m中段及往下礦脈的找礦潛力巨大。（2）通過坑道采樣，V2、V29、V4在140中段品位高，脈幅一般，據“五層樓”規律，礦脈往深部脈幅增大，在100m中段有必要進一步展開找礦工作。（3）V30礦脈：通過140m中段的5個水平鉆揭露，V30在200線脈幅達，品位高，往西面脈幅品位變差，往東沒有工程控制，值得探索，對這類張性性質礦脈應合理利用開采。在140m中段以下也值得研究。（4）木頭坑礦脈：已發現V7、V8兩條工業礦脈，具有類似棉南北礦脈特征，區域在深部具有較大潛力。

6.結論及建議

木頭坑區段的鉆孔取得較好的效果，擴大了資源儲量，尋找到新的鈹礦床，但是對V8等礦脈的深部控制不足，對該礦脈群的整體評價有待加強，對該區“五層樓”礦脈特征的研究也有待加強。棉土窩礦區區域找礦條件良好，但是對外圍的找礦程度太低，對局部礦脈的控制不足，對整個礦區的成礦巖體還有待加強研究。建議下一步對木頭坑區段V8等礦脈，施工深部鉆孔，摸清礦脈的深部特征，查明礦脈的儲量規模，結合本區的“五層樓”模式，做潛力評價，加強綜合研究工作，總結成礦規律，指導礦區勘查工作。

參考文獻：

[1]韋龍明，林錦富，李文鉛，汪勁草，朱文鳳.廣東梅子窩鎢礦“五層樓”疊加現象探討[J].地質學報， 2008（07）：888-893+1018.

[2]邱瑞龍.瑤崗仙“五層樓”式脈鎢礦床圍巖蝕變研究[J].礦床地質， 1984（02）：70-77.

[3]汪勁草，韋龍明，朱文鳳，萬方良，莫志明.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（07）：894-899.

[4]王登紅，唐菊興，應立娟，陳鄭輝，許建祥，張家菁，李水如，曾載淋.“五層樓+地下室”找礦模型的適用性及其對深部找礦的意義[J].吉林大學學報（地球科學版）， 2010， 40（04）：733-738.

[5]廣東省有色金屬地質局九三二隊.廣東省南雄市棉土窩礦區鎢礦資源儲量核實報告[R]. 2015.

[6]吳劍.廣東省紅嶺鎢礦成礦地質模型與找礦預測[D].中國地質大學， 2017.