王 煉,陳榮華
(湖南省礦產資源調查所,湖南 郴州 423000)
湖南省汝城縣小垣鎢多金屬礦床為一個大型鎢、鉬多金屬礦礦床。本文通過對該礦區地質資料的綜合研究,對該礦床的地質特征及礦床類型進行總結,初步淺析鎢多金屬礦礦床成因。
礦區位于華南褶皺系(Ⅰ)贛湘桂粵褶皺帶(Ⅱ)湘桂粵拗陷(Ⅲ-2)與贛南粵北隆起(Ⅲ-3)的銜接部位。區內地層復雜;構造活動強烈,巖漿巖分布廣泛,且以酸性巖為主。伴隨構造運動和巖漿活動而形成一系列的蝕變與礦化。在花崗巖內頂部形成蝕變巖體型鎢礦床;在花崗巖與碳酸鹽巖接觸帶而形成矽卡巖型鎢鉬礦床、在花崗巖內及其外接觸帶的硅鋁質巖石中形成熱液裂隙充填型鎢鉬錫鉛鋅等礦床(圖1)。

圖1 湖南省桂東—汝城地區地質礦產略圖
1.2.1 地層
礦區出露地層較復雜,主要有元古界震旦系(Z)深海濁流相淺變質碎屑巖系,上古生界泥盆系(D)淺海相碳酸鹽巖和碎屑巖系,及中生界下統侏羅系(J2)紅色陸相礦碎屑巖系(圖2)。

圖2 湖南省汝城縣小垣礦區鎢多金屬礦地質簡圖
1.2.2 構造
區內構造發育,以斷裂構造為主,褶皺構造次之。古北西西向構造為基底構造;北北東—北東向構造與本區成巖、成礦作用的關系也最為密切。其中成礦前構造控制了礦田內的構造輪廓和巖漿巖侵入方向;成礦期構造控制了本礦田含鎢礦脈的展布,系容礦構造;成礦后構造極其微弱。
1.2.3 巖漿巖
區內巖漿活動頻繁,為諸廣山巖體的一部分,具有多期、多階段侵入的特點,諸廣山巖體是一個同源、多期、多次的復式巖體,有燕山早期第一階段侵入的呈巖基產出的主體期(γ52-1)中粗粒斑狀黑云母花崗巖花崗巖;燕山早期第二階段第一次侵入的(γ52-2a)和第二次侵入的(γ52-2b)的細中細粒斑狀黑云母花崗巖呈巖株、巖舌產出,與成礦關系最為密切,是本區鎢多金屬礦的主要成礦母巖。
礦區內主要礦床類型的礦體,有巖體型鎢礦體、石英脈型鎢礦體、矽卡巖型鎢礦體。
2.1.1 巖體型鎢礦體
產于震旦系下組砂質板巖中,主要分布于頭天門礦段,共圈出了8個鎢礦體,其中Ⅰ-1礦體規模最大,為區段內主要礦體,次為Ⅰ-3礦體(主要礦體特征見圖3、表1)。

圖3 小垣礦區聯合剖面圖

表1 巖體型鎢礦體特征表
Ⅰ-1礦體:礦體主要賦存于細粒花崗巖墻中上部,呈透鏡體或扁豆狀產出,具分枝復合現象,走向北東10°~28°,平均為北東16°;傾向SEE,傾角53°~83°,分布在46線—61線,已控制長度1650m,傾向延深150m~400m。礦體賦存部位多在1300m~1100m標高之間,局部地段可達1000m標高以下。礦體平均品位(WO3)為0.315%。
2.1.2 石英脈型鎢礦體
呈脈狀賦存于Ⅰ號方解石石英大脈及旁側的石英細脈中,見有四個礦體。Ⅰ-1礦體為主要礦體,Ⅰ-2、Ⅰ-3、保1礦體為次要礦體,規模較小,分別位于Ⅰ-1礦體的上部或Ⅰ號大脈旁側的次級構造破碎帶中,呈脈狀產出,礦體厚度1.44m~4.90m。主礦體特征如下:
Ⅰ-1礦體:賦存于Ⅰ號大脈中,呈脈狀充填,其走向為近南北,傾向東,傾角較陡,為70°~84°。分布于16-20線740中段以下540m標高以上位置,礦體長度長500余米,傾向延深200m。厚度0.30m~9.0m,平均3.75m。WO3平均品位為0.347%。
礦脈主要有益組分為鎢,共(伴)生有益組分為鉬和鉍,其主要礦物分別為黑鎢礦、白鎢礦。礦體平均品位(WO3)為0.494%。
2.1.3 矽卡巖型鎢礦體
區內矽卡巖型鎢礦體分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號礦體,其中Ⅰ號礦體為主要礦體(見表2)。

表2 矽卡巖類型礦體特征一覽表
Ⅰ礦體(崎嶺背)
Ⅰ礦體,是區內規模最大的含礦矽卡巖體,主要產于角巖與大理巖層之間,屬產于花崗巖外接觸帶的層間矽卡巖。Ⅰ號礦體走向為325°,傾向235°,傾角10°~30°,呈似層狀一透鏡狀產出,長達384m,寬220m~320m,平均厚度為10.78m。礦石中主要有益組分為鎢,伴生有益組分為錫。礦體平均品位WO30.284%,Sn 0.109%。
2.2.1 巖體型鎢礦石
礦石的礦物成分比較復雜,種類繁多,主要金屬礦物成分為白鎢礦、黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦,次為磁鐵礦、黃鐵礦等;主要非金屬礦物成分為微斜條紋長石、黑云母等。
礦石結構主要為自形~半自形晶結構及交代殘余結構。礦石構造主要為浸染狀構造。
2.2.2 石英脈型鎢礦石
礦石中的礦物成分較為復雜,主要金屬礦物成分為黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、白鎢礦,次為黃鐵礦、磁黃鐵礦等;主要非金屬礦物成分為石英,長石、綠泥石等。
礦石結構主要為自形~半自形晶結構、它形晶結構及交代殘余結構。礦石構造主要為浸染狀構造,少量團塊狀構造。
2.2.3 矽卡巖型鎢礦石
礦石中礦物成分復雜,主要金屬礦物成分為白鎢礦、錫石,次為黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦等;主要非金屬礦物成分為石榴石、透輝石等。
礦石結構主要為交代-殘余結構、自形~半自形變晶結構。礦石構造主要為塊狀構造、條帶狀構造。
受巖漿熱力及熱液活動作用的影響,蝕變成度較高,蝕變類型多。主要蝕變類型有云英巖化、角巖化、硅化、矽卡巖化及黃鐵礦化。
燕山期是華南中生代成礦作用的高峰期,在湘南等地區發育大面積的殼源花崗巖類巖株群,形成大量的鎢錫礦床,湘南地區的鎢錫鉛鋅等金屬成礦與燕山期花崗巖關系密切。
區內由于花崗巖漿演化階段不同所導致成礦作用的差異,以及構造裂隙和圍巖條件的變化,形成不同的礦床類型。
燕山早期形成的細粒花崗巖沿斷裂構造向上侵位,并攜帶鎢、鉬、鉍等成礦元素的氣水熱液,在侵位的過程中,同時萃取了圍巖中的成礦元素。在巖漿晚期,含礦熱液在壓力差、濃度差的作用下,沿構造裂隙運移,對巖體和圍巖進行交代作用。
在高中溫階段(溫度206℃~428℃),形成了鎢、鉬、鉍等礦化,分布于細粒花崗巖墻中,形成以白鎢礦為主的石英網脈浸染型鎢礦床(巖體型鎢礦床)。同時由于富集與巖漿后期礦液的疊加,通過充填交代作用,形成有黑鎢石英脈型礦床和方解石石英脈型鎢礦床。泥盆系中統及上統的碳酸鹽巖和燕山早期第一次侵入的中粗粒斑狀黑云母花崗巖(γ52-1)接觸帶,經氣液交代作用,形成了呈似層狀、透鏡狀、兼有扁豆狀、脈狀等的矽卡巖型鎢錫礦床和中溫熱液型鉛鋅鎢多金屬礦床