歐陽淇生,張連湘,余光模
(1.江西有色地質礦產勘查開發院,江西 南昌 330001;2.江西省自然資源事業發展中心,江西 南昌 330001)
滸坑鎢礦床包括西家垅區段、新生坳區段和大脈區段,大脈區段是主要生產區,本文主要就大脈區段控礦因素及找礦方向討論。
滸坑鎢礦床位于武功山穹隆花崗巖伸展構造的花崗變質核雜巖內,是一個大型石英脈型中—高溫熱液黑鎢礦床[1]。礦區出露地層為震旦系老虎塘組(Z2l)和寒武系牛角河群(∈1nj)。礦區內巖漿巖主要有燕山早期的丫山花崗巖體(γ52(2)b)和滸坑花崗巖體(γ52(2)c)(圖1)。礦區內斷裂構造發育,主要斷裂有區域性控巖控礦斷裂F1(滸坑-章莊)、F2(滸坑-西家垅)、F3(西家垅-丫山)及F1、F3之間滸坑花崗巖內接觸帶內的容礦斷裂[2]。

圖1 滸坑鎢礦區地質略圖
礦區內出露地層為震旦系老虎塘組和寒武系牛角河群。在礦區大脈區段西南部,絹云母千枚巖作為圍巖泥質成分較高,巖石內空隙很小,且其產狀與接觸面產狀相一致,故構成了較好的地球化學屏障,而內接觸帶內的初始裂隙則成為了較好的容礦構造。
滸坑花崗巖從巖體邊緣至巖體中心,依次為細粒、中-細粒、中粗粒白云母花崗巖,鎢礦主要產在中-細粒白云母花崗巖中。組成花崗巖的物質組分來源于經過徹底分異的上地殼巖漿,其中鎢含量極高。巖體在燕山早期第二階段第三次巖漿活動中產生,同位素測年顯示其年齡為152.3±2.5Ma[3],這一時期在華南地區正發生大規模的成巖成礦作用。一方面,巖體傾入之后發生冷凝收縮,這個過程中在巖體頂部與圍巖接觸的部位形成了大量原始的構造裂隙[4],裂隙的形成時間與巖體形成時間幾乎相同[5],這就為后期礦液的充填提供了較好的空間。另一方面,滸坑花崗巖中鎢含量極高,WO3平均含量可達×10-6,這是華南地區燕山期花崗巖鎢平均含量的約74倍[6],高含量的滸坑花崗巖為鎢礦的形成提供了物質保證。
2.3.1 構造對成礦的影響
在燕山早期,古太平洋板塊向東亞板塊大陸邊緣俯沖,滸坑巖體在這一時期形成[7]。之后,巖體冷卻形成了大量的原始構造裂隙,鎢礦脈的分布框架就是在此基礎上發展起來的。富含成礦物質的流體注入,形成了最早的石英大脈型鎢礦床。
根據礦區多年的勘查資料,在礦區東部50m標高以上,存在一期細粒白云母花崗巖(3mγ),這期巖體的侵入是發生在大脈型鎢礦床形成之后,之前形成的石英脈礦床受應力作用而逐漸條帶化,進而形成了特有的條帶狀石英脈。
從整個礦區的結構特點來看,較晚的脆性斷裂北東向為左旋,北西向為右旋。另外,新生坳礦區的斷層普遍具有如下特征:南北走向的一般為正斷層,東西走向的一般為逆斷層,其他方向的一般為平移斷層。因此,推斷存在一期南北向壓力。
2.3.2 成礦構造演化
根據上述證據,加上區域上的斷裂具有多期活動的特征,認為滸坑礦區的石英脈,是在巖體多期傾入和區域斷裂多期活動的雙重影響下,分期次分階段逐漸形成的。大致演化過程如下:
(1)巖漿侵入圍巖,在巖體與圍巖的接觸部位形成大量原始構造裂隙,成礦物質注入后形成了最早的大脈格局。
(2)原始構造裂隙受后期巖體侵入和區域斷裂活動的影響,塊狀石英脈逐漸條帶化,進而形成特有的條帶狀石英脈。
(3)條帶狀石英脈形成之后,還有一期巖漿的侵入。因為在有些條帶狀石英脈中間或一側可以看到塊狀石英脈(如圖2),且界限明顯無過渡關系,兩種類型的石英脈組成了復合狀的石英脈;局部還可見石英脈中粗大的晶體垂直接觸界線。

圖2 復合狀石英脈
(4)晚期存在一次脆性變形,因為在礦區可以觀察到北西向條帶狀石英脈普遍具有揉皺現象。而且可以觀察到東西、北西向條帶狀石英脈被北東向脆性破裂石英脈錯動,這說明是塊狀石英脈條帶化之后才發生的錯動。
在加里東運動前,由于地殼的塌陷,江西南部(包括武功山地區)形成了巨厚的地槽沉積。由于地殼運動、放射性熱量和地熱梯度的影響,有時還受地幔衍生流體輸入的影響,富含稀有金屬成礦元素的地斜沉積物在地殼深部部分重熔,形成具有揮發性和富含成礦物質的硅酸鹽熔體,這是最初的巖漿源[8]。之后巖漿源順著構造較為薄弱的部位向上運移至上地殼的適宜區域。上地殼的硅鋁層,因巖漿熱流的影響,逐漸重熔,然后逐步形成一個巨大的巖漿室。由于巖漿室內原始熔體的密度不同,同時受原始熔體中的揮發性物質的作用,巖漿室內的熔體一步一步分異演化,并發生液態不混溶現象,形成富礦巖漿和硅酸鹽熔體。受構造和地殼運動得影響,兩種流體都向上運移并分化,硅酸鹽熔體形成滸坑花崗。富礦巖漿分化為兩種礦漿,一種富含石英和黑鎢礦,一種富含石英和硫化物。
當礦漿沿斷裂帶侵入淺部時,向系統中加入CO2,上升的蒸氣壓促使富鎢低熔點礦漿向上移動,充填了花崗巖頂部的構造裂縫,形成了滸坑石英脈型黑鎢礦。
筆者在礦山探礦多年,在礦山多年生產實踐的基礎上,總結了以下幾點新的認識:
(1)大脈區段深部的盲礦脈,主要走向為北西向,且兼具以下特征:
一是礦脈傾向可能為南東。以實際開采情況舉例,G28礦體,從40m中段至-10m中段,再到-60m中段,礦脈的可采尖滅部位都向南東偏移,偏移距離分別約為150m、50m。
二是礦脈分布在巖體內接觸帶0m~300m范圍內,且傾向北東,由東向西隨巖體接觸帶的變化呈向右列式展布。
基于以上特征,可指導探礦工作。在礦區西部,礦體隨內接觸帶向西移,大多為北西走向,且主要成礦區域逐漸往北偏移。因此探礦工程要有針對性布置,可逐漸向西偏移,同時在探礦過程中可關注靠近斷裂F2的區域是否有類似破碎帶類型的礦床。
(2)探礦過程中發現礦區東邊有一晚期的細粒白云母花崗巖,且形成條帶狀石英脈中穿入塊狀石英脈,這說明后期還有一次熱液的侵入,這次熱液活動可能是造成大脈區段礦體多、品位高的原因。所以,后期要針對這一期細粒白云母花崗巖多做工作,以指導探礦工程的針對性布置。
(3)晚期的脆性變形,僅僅對已存在的礦脈進行改造,如破碎變形,但并未導致成礦。這個時期內發生了已存在的礦脈被北西向的石英脈右旋錯動現象,且錯距較小,普遍小于20m,這一現象探礦工作中可借鑒。