贛南盤古山鎢鉍礦床發現扇狀成礦現象

方貴聰,王登紅,馮佐海,許成,楊植根,申昌健,童啟荃,楊明, 孫杰,付偉,康志強,劉希軍,陳遠榮,楊鋒,劉奕志

1)桂林理工大學地球科學學院,廣西隱伏金屬礦產勘查重點實驗室,廣西桂林,541004;2)中國地質科學院礦產資源研究所,北京,100037;3)江西盤古山鎢業有限公司,江西于都,342311

內容提要:在扇狀成礦規律指導下，資源幾近枯竭的贛南盤古山鎢鉍礦床取得新的找礦成果。在礦區南部揭露了兩組傾向北的鎢鉍礦化石英細脈，總脈數達102條，與礦區北部傾向南的已知礦脈相向傾斜，橫剖面呈扇狀。這一成果對廣大鎢鉍礦找礦工作者具有重要的借鑒意義。

鎢是中國、美國、英國、歐盟等國家的戰略性關鍵礦產(毛景文等,2019;王登紅,2019)，由于其熔點高、硬度高、密度高、導電性和導熱性良好、膨脹系數較小等特性而被廣泛應用到硬質合金、電子、化工等領域。鎢也是制造槍炮管、火箭噴嘴、穿甲彈、電磁炮等國防器械的必須元素，歷史上幾次戰爭期間鎢的需求和價格都有大幅提升，因而也被譽為“戰爭金屬之王”。一個多世紀以來鎢一直是我國的優勢礦產，2020年我國鎢礦儲量1.90 Mt，年產量69 kt，均居世界首位，分別占世界總儲量和年產量的56%和82%(USGS,2021)，近年來還發現了朱溪、大湖塘等世界級超大型鎢礦床(毛景文等,2020)。

石英脈型鎢礦通常產于花崗巖類巖體與地層的內外接觸帶，礦體主要呈獨立的含礦石英脈產出，成組成帶出現。鎢礦工作者相繼提出了“五層樓”(古菊云,1979)、“五層樓+地下室”(許建祥等,2008;王登紅等,2010;Wang Denghong et al.,2020)、“上脈下體”(華仁民等,2015)等找礦模型，有效指導了鎢礦的深部找礦勘查。然而，一大批曾為我國革命和經濟建設作出突出貢獻的著名石英脈型鎢礦床，如盤古山、西華山、巋美山、大吉山、漂塘、黃沙等，因長期開采，資源形勢極為嚴峻，部分礦山甚至已經閉坑，迫切需要尋找外圍新的鎢礦資源。

著名的盤古山鎢鉍礦床位于江西于都縣盤古山鎮，與西華山鎢礦、大吉山鎢礦、巋美山鎢礦等齊名，至今已有百余年開采歷史，是我國革命和經濟建設的“功勛老礦”。百余年來，該礦床主要開采北組、中組和南組3組礦脈，3組礦脈均傾向近南，由北組至南組依次變陡，總體向淺部發散，向深部收斂(Fang Guicong et al.,2018)。本課題組通過廣泛調研鎢礦床實例，發現盡管江西盤古山、西華山、大吉山、坑尾窩、牛嶺、徐山，廣西珊瑚，廣東瑤嶺等絕大多數石英脈型鎢礦床的礦脈呈相同或相近的傾向產出，但江西茅坪、東坪、淘錫坑，廣西社垌，廣東梅子窩等石英脈型鎢礦床具有扇狀成礦的規律，即在花崗巖體頂部圍巖中形成相向傾斜、近于對稱的礦脈群，橫剖面呈扇狀，于是提出在已知礦脈組外圍尋找與之相向傾斜的另一礦脈組的找礦新思路(方貴聰等，2021)。在此規律和思路的指導下，2018年至2019年間，課題組對盤古山礦區開展了詳細的野外地質調查，在地表發現了兩組礦化標志帶QV1和QV2(圖1)，均傾向近北。

圖1 贛南盤古山鎢鉍礦地質平面圖(a)及12號勘探線剖面圖(b)Fig.1 Geological map of the Pangushan W—Bi deposit in southern Jiangxi (a)and geological section of its 12# exploration line (b)

QV1出露于礦區已知南組工業礦脈以南約300 m的公路切坡上，12號勘探線南側，橫向寬度約5 m，發育8條細脈，含脈密度0～3條/m，單脈厚度0.2～0.6 cm，總體產狀12°∠75°，脈體風化較為嚴重，殘余礦物組合主要為石英和褐鐵礦，石英呈晶簇狀或梳狀，由脈壁向脈中心生長，褐鐵礦呈蜂窩狀或骨架狀。QV2位于QV1以南約300 m的公路切坡上，橫向寬度約80 m，總脈數超過160條，含脈密度一般2～10條/m，最大可達35條/m，單脈厚度一般為0.2～0.8 cm，少數達2.5 cm，傾向14°～20°，傾角60°～70°，大部分脈體已風化成松散土狀，個別較厚的脈體保存較完整，主要礦物組合為石英，局部可見少量黑鎢礦、輝鉬礦和白云母(方貴聰等,2019)。

課題組對兩組礦化標志帶開展細致研究后，結合扇狀成礦的規律(方貴聰等,2021;Fang Guicong et al.,2021)及“五層樓+地下室”找礦模型(王登紅等,2010;陳鄭輝等,2013)，預測礦區南部極可能發育另外3組傾向北的礦脈(圖2 的QV1、QV2、QV3)，與已知3組礦脈相向傾斜，且3組南傾礦脈與3組北傾礦脈之間的燕山早期花崗巖突(巖體年齡為161.7 Ma，方貴聰等,2014)還可能形成面狀的蝕變花崗巖型鎢礦體(圖2的GO)。經多次交流和研討后，江西盤古山鎢業有限公司最終選擇了巷道掘進的方式進行驗證，即于12號勘探線的335中段，由已有穿脈繼續向南以195°方位掘進650 m(圖2)。

圖2 贛南盤古山鎢鉍礦床12號勘探線巷道施工位置剖面示意圖Fig.2 Diagrammatic cross-section of tunnel driving in 12# exploration line,Pangushan W—Bi deposit,southern Jiangxi

截至投稿，驗證巷道已掘進436 m，目前揭露礦化細脈共計102條，脈寬0.3～1 cm，富含白鎢礦和黑鎢礦(圖3)，除個別外均傾向北，與已知礦脈相向傾斜(李平,2021)。礦化石英細脈主要集中在進尺210～300 m和410～436 m兩個區間內，其中前者細脈數34條，脈密度最大可達4條/m，總體產狀15°∠69°；后者細脈數達68條，脈密度最大可達7條/m，產狀5°∠64°。經空間幾何分析，這兩組礦化石英細脈分別對應地表的兩個脈組QV1和QV2。總體來看，礦床橫剖面已顯示出較明顯的扇狀成礦特征，驗證巷道繼續掘進有望再揭露第三個脈組QV3(圖2)。

圖3 贛南盤古山鎢鉍礦驗證巷道進尺210 m處白光(a)和紫外燈光(b)下的白鎢礦化石英細脈Fig.3 Scheelite-bearing quartz veinlet under white light (a)and UV-light (b)at 210 m footage of the driving tunnel,Pangushan W—Bi deposit,southern Jiangxi

根據石英脈型鎢礦的垂向礦化分帶規律，這些細脈向深部極可能變為經濟價值顯著的鎢礦脈，相信隨著驗證工作的逐步開展，礦山有望取得更大找礦突破。

石英脈型鎢礦床是我國開采歷史最久、數量最多的鎢礦床類型，這一找礦成果不僅為我國廣大鎢礦工作者提供了很好的借鑒，也表明了石英脈型鎢礦床扇狀成礦的規律對于找礦預測及鉆孔、巷道工程部署均具有重要指導意義。扇狀成礦可能是花崗巖漿主動上侵動力、區域水平構造應力、巖層自身重力等聯合作用造成的(方貴聰等,2021)，課題組將繼續對扇狀成礦現象開展詳細的礦田構造解析及典型礦床研究，更好地服務鎢礦勘查。

致謝：審稿專家提出了建設性的修改意見，編輯部對文稿進行了認真細致的審查和修改，在此表示衷心的感謝！