李健營
(廣東省核工業地質局二九二大隊,廣東 河源 517001)
天堂山礦區位于武夷成礦帶與南嶺構造帶交匯部位,銣礦與鎢錫多金屬礦等異體共生[1],目前探明的獨立銣礦床達超大型規模,雖未專門針對鎢礦開展山地工程,但其前景較為可觀。因此對鎢礦床成礦條件和找礦前景的研究,有助于指導今后的找礦工作。
天堂山銣多金屬礦區位于武夷成礦帶南段與南嶺緯向構造帶東段的交匯部位,在區域范圍內,它位于我國南部褶皺系中河源深部東北走向斷裂帶與貴東—膠林斷裂的交界處的西南隆起區域。它經歷了大陸槽-準平臺邊緣活動帶和加里東-印度支那-燕山構造周期的發展和演化階段,在不同時期形成了褶皺,斷層和火山構造,通常以多相,多周期侵入和噴發為特征,尤其是中生代巖漿活動。從而在礦區產生極好的礦化作用,地質環境形成了非常豐富的礦產資源[2]。
礦區出露地層為上侏羅統高基坪群中亞群下段中酸性火山巖,按其巖性特征及組合可分為兩個巖性段:第一巖性段(J3gjb-1)為粗安質角礫熔巖;第二巖性段(J3gjb-2)主要為粗安巖,夾少量粗安質凝灰熔巖、次火山巖。主要含礦巖體是高基坪群第二巖性段中的粗安巖、粗安質凝灰熔巖及次火山巖[3]。
區內斷裂構造發育,以北東向(F2、F3)、近南北向(F8、F9、F10)為主,次為北西向F7。
2.2.1 北西向斷層(F7)
主要為一組北西向含黑鎢礦石英脈,傾角較陡,達75°以上,傾向NE為主,局部扭向SW,稀疏平行產出,單脈脈幅數毫米至數十公分不等,WO3品位通常大于0.3%,局部石英脈分布較密,形成厚大黑鎢礦體。斷層面較平直光滑,為壓-扭性斷層,為礦區的主要含鎢礦構造。被F8、F9、F10、F3錯斷,斷距約10m。
2.2.2 近南北向斷層(F8、F9、F10)
這是一組由幾個斷層組成的,由北向南和由北向北的含礦構造裂縫帶。每個裂縫都有多金屬錫礦化,這構成了礦區主要商業礦體的一部分。其中,F8和F10為拉伸性斷層,F9為壓扭性斷層。含礦斷層從北向南延伸,往往是東北或西北,傾角為55-87。它表現為在礦區表面上向東北和西北延伸的強風化斷層帶,褐鐵礦礦化和赤鐵礦蝕變是常見的。
2.2.3 北東向斷層(F2、F3)
F2分布礦區東南部,斷層總體走向30,傾向北西,傾角65左右,可見石英脈充填膠結,推測為扭-壓性斷層。F3斷裂出露于礦區西南部,成北東60展布,傾向南東,傾角70。
構造帶形成時間由老到新分別為:(1)F7(2)F9、F10、F8(3)F3、F2(見圖1)。

圖1 天堂山礦區地質略圖
區內侵入巖不發育,僅于中西部出露石英斑巖脈,走向NW,傾向NE,傾角>77。鉆探工程揭露表明勘查區石英斑巖底部常見花崗斑巖。
圍巖蝕變主要有褐鐵礦化、赤鐵礦化、硅化、云英巖化、綠泥石化等,主要呈面形分布,具有較明顯分帶現象,其中褐鐵礦化赤鐵礦化綠泥石化蝕變與錫礦化關系密切;硅化黃玉化絹云母化綠泥石化蝕變則與鉛鋅礦化較為密切,強硅化云英巖化與鎢礦化密切。
礦區目前發現礦帶包括異體共生的鎢礦帶(V7)、錫多金屬礦帶(V8、V9、V10等),主要分布在礦區西南部,礦帶嚴格受構造控制,各礦帶由多條礦體組成。本次研究工作主要針對V7礦帶。
V7號石英脈型黑鎢礦體:主要富集于1'~3線,由槽探、鉆孔、坑道等多個見礦工程控制。礦體從760m延伸至580m的高度,走向超過200m,坡度超過180m。礦體向西北延伸,總坡度為55°,范圍為30°~55°,部分向西搖擺為220°~185°,陡坡為60°~86°。受石英脈控制,厚度通常為2m~8m,平均WO3含量為0.38%,通常為0.12%至0.78%,最大值可達到7.94%。它與Rb2O,Cu,RE2O3,Au,Ag,Ga,Ge等相關。
礦體內的礦石具有斑巖結構和碎片結構,礦石的結構主要是無方向性和局部晶格結構。金屬礦物主要是錫石、黑鎢礦、黃銅礦、黃銅礦、斑銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦和銅藍。非金屬礦物主要是石英、黑云母、斜長石、綠泥石、螢石等。根據風(氧化)的程度,分為風化礦石和原礦石。風化的礦石分布在礦石層的淺水部分和地表。由于硫化物的氧化,它呈黃棕色,它是疏松的,但沒有被高度氧化。它的大部分保留了原始礦石的結構和結構特征。原礦分布在礦石層的最深處,硫化物具有很強的金屬光澤,礦石相對堅硬,保留了原始礦石的結構。黑鎢礦礦石主要有半自形-自形晶粒狀結構、它形晶粒、鱗片花崗變晶結構、變余斑狀結構,礦石構造主要有塊狀構造、杏仁狀構造、細脈侵染狀構造。錫礦具有斑巖結構和碎片結構,并在其中具有晶體顆粒結構,主要是無取向結構和局部晶格結構。
礦體圍巖蝕變常見有褐鐵礦化、赤鐵礦化、硅化、云英巖化、綠泥石化等,環繞異常濃集中心大致呈面形分布,具較明顯分帶現象,在內部和外部,它可分為四個熱液蝕變區:強硅化黃玉、絹云母、血紅素化、絹云母化、氯化和粘土化,其中強硅化黃玉和免疫。石化的赤鐵礦礦化過程中的亞氯酸鹽變化與錫礦化密切相關。不規則形狀的變化區域,東西向長360m,北到南寬100m~300m。它主要與錫的異常濃度中心和錫礦化帶有關。相同硅化的黃玉赤鐵礦,礦化的絹云母綠泥石的蝕變與鉛鋅礦化關系更密切,蝕變帶通常圍繞著強烈的硅化黃玉礦化區,強硅化云英巖化與鎢礦化密切。以上各蝕變帶均呈漸變過渡關系,沒有截然的界線。
該地區成礦元素地球化學的主要特征是高積坪組長英質火山巖中錫和鎢的含量高,通常超過克拉克值數十倍至數百倍。一系列的火山巖具有較高的成礦元素本底濃度,并顯示出富集趨勢,火山巖的底部是該地區錫鎢多金屬礦床的物資來源。
該礦床的形成與構造的關系極為密切,礦體嚴格受構造破碎帶控制,NW向和NE向斷裂F7、F8、F9和F10以及其側的網狀裂隙為良好的容礦場所,控制了礦體的位置、規模和形態。區內礦體的空間展布受次火山巖體、花崗斑巖體控制,主要的黑鎢礦礦體由于次火山巖體的侵入而形成。
根據現有資料,黑鎢礦石英脈出露于7線至1'線之間,呈北西向成組稀疏平行產出,礦體產狀較陡(達75°以上),單脈脈幅數毫米至數十公分不等,ZK106、ZK301等工程均見及,WO3含量通常大于0.3%,局部石英脈分布較密,形成厚大黑鎢礦體。據石英斑巖上界面等值線圖,石英斑巖頂界呈背形,北西翼至ZK321處尖滅,頂界面較平坦或上凸處鎢礦化明顯較好,如ZK1"06、ZK116、ZK110、ZK301、ZK303、ZK701(編錄見鎢銅鉛鋅礦化良好)等。石英斑巖南東翼隱伏,應與礦區東2公里外石英斑巖同期,成礦空間優于北西翼。從蝕變礦化看,礦區由北往南鉀質蝕變、硅化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、螢石礦化等與鎢錫礦有關的蝕變變強,至1線711坑道SM4、671坑道CC2東礦化蝕變最強,且見構造復雜,石英脈、構造破碎帶發育,尚未完全揭露,成礦條件十分有利。在ZK1"06、ZK110等工程揭露發現新的鎢礦體。
現有鉆孔揭露表明石英斑巖頂部外接觸帶往往具云英巖化,以硅化、絹云母化、黑云母化為主,厚數米,可能大規模存在,云英巖化較好處接觸界面附近或進入內接觸帶幾十米有較好鎢礦體揭露。
另外V9、V10礦帶普遍見鎢異常,局部黑鎢礦達工業品位,往中深部應會過渡為鎢礦體,在礦區東北部發現隱爆角礫巖體,出露于粗安質凝灰熔巖內,出露面積約10×5m,原巖碎塊被硅質膠結充填,可能存在新的礦體。