广东怀集多罗山钨矿矿床地质特征及成因

广东怀集多罗山钨矿矿床地质特征及成因李晨【摘要】多罗山钨多金属矿床位于郴州一怀集断裂南段，其中钨矿产于寒武系水口群一套浅变质岩石、中细粒变质砂岩和板岩中，矿体呈脉状.成矿元素以钨为主，伴生祕、钼等.该矿区钨矿体规模较大,矿体数目较多，走向和倾向上连续较好矿床类型属热液裂隙充填石英脉型.【期刊名称】《矿业工程》【年(卷)，期】2015(013)002【总页数】4页(P7-10)【关键词】钨矿床;地质特征;矿床成因【作者】李晨【作者单位】广东省地质局第五地质大队广东肇庆526020【正文语种】中文【中图分类】P611区域地质背景矿区位于桂湘粤褶皱带中，处在粤西大瑶山隆起南段。经历多次造山运动，加里东、华里西、燕山等运动，均对该区有不同的影响。加里东运动对矿区的山脉及构造皱形的形成起主导作用，造成该区复式的北北东背斜褶皱。随后华里西运动重复在矿区时，其运动强度颇弱，且以升降为主，故在北北东加里东构造线上，存在经受其干扰的显著痕迹。燕山运动则扰乱加里东期北北东地层产状，且在干扰带附近，产出有北北东的穹窿式小型褶皱。1.1区域地层区域内出露地层有寒武系八村群：底部为炭质页岩，石煤层发育，富含黄铁矿；中部以细粒长石石英砂岩为主，间夹薄层状灰绿色板岩；上部夹多层透镜状钙质白云岩或白云质灰岩。浅变质砂岩、粉砂质板岩，富含黄铁矿；泥盆系属于浅海相复理石建造，以砂岩为主，局部夹碳酸盐岩，具底砾岩，以及第四系残坡积物。1.2区域构造区内褶皱、断裂构造发育。褶皱依据形成时代分为加里东期、海西一印支期及燕山期褶皱构造。加里东期北北东复式褶皱为区内构造骨架，主要有忠党山倒转背斜、白鹤背斜。忠党山倒转背斜西翼倾角平缓，东翼倾角较陡，显得不对称，顶峰在忠党山，往北缓和，逐渐倾末；白鹤背斜属屋松顶背斜北端的一部分，特点与忠党山倒转背斜相似，西翼峻陡，轴向北北东。区内断裂极为发育，但无大断裂，主要有北北西、北北东、北东东和北西四组，其中以北北西和北北东最为发育。褶皱是区内主要的容矿和控矿构造，而断裂对矿体影响不大。1.3岩浆岩区内岩浆活动强烈，出露面积约占总面积的30%以上，主要岩体为忠党山岩体和白鹤山岩体，均属为燕山四期。岩体呈岩株、岩脉、囊状产出，岩性为花岗岩、长英岩、斑状闪长煌斑岩和伟晶岩等。伟晶岩以管状或囊状产出，其幅度甚小，属岩浆期后的伟晶岩期。综合区内岩浆岩侵入其次序为粗粒斑状黑云母花岗岩一花岗岩一长英岩一伟晶岩。区内岩浆活动不仅为成矿带来丰富的物质，也对地层中的成矿元素运移、富集起到重要的作用。2矿区地质•地层。矿区地层较简单，出露寒武系、泥盆系和第四系。寒武系地层几乎分布于全区，为一套浅变质岩石，岩性为细粒变质砂岩和中细粒变质砂岩、板岩互层，该层位是钨矿主要的赋矿层。泥盆系地层不整合于寒武系地层之上，岩性为变质石英砂岩、变质砂岩、板岩、斑点状角岩等，主要分布于矿区东侧梁水山一带（见图1），为区内次级赋地层（东组脉主要赋存于该地层）。第四系分布于低洼处，由洪冲积层的砾石、砂土等堆积物组成。——构造。矿区位于湘南弧顶的夕卜侧，忠党山倒转背斜的东翼。该背斜呈北北东向延长，其倾伏角3。~5。，属加里东期。区内断裂繁多，但无大断层，可分为正平移断层、逆斜断层、正断层，主要为成矿后的断层。倾向302。~355。，倾角65。~5。的正平移断层居多，其错断规律，多为北端往回移，南端往东移，沿断层面，水平断距1.5-0.12m不等，对矿体影响不大。区内节理发育，主要有北北西向、北西西、近东西向和近南北向四组，其中北北西向节理是矿区的主要成矿裂隙。 岩浆岩。区内岩浆活动强烈，岩浆岩发育，矿区出露的岩浆岩主要为燕山四期的中细粒黑云母花岗岩和伟晶岩。中细粒黑云母花岗岩呈钟乳状倾入泥盆系地层中，伟晶岩呈囊状侵入花岗岩中，巨晶由长石、石英组成。区内矿化主要与中细粒黑云母花岗岩关系密切。图1广东怀集多罗山钨矿地质略图3矿体地质特征3.1矿体赋存特征多罗山钨多金属矿矿化类型为石英脉型，根据矿脉的产状与分布位置不同，分为5个矿带组，即最东组，东组，中组，西组及东南细脉带，各区段矿脉产状、数量及规模见表1。——最东组矿脉：呈缓倾斜产出，倾向280。~290。，倾角30。~50。，走向延长短稍呈弯曲及侧幕状延长，水平方向与倾角方向少有分支并合现象。该组矿脉东西长300m，南北宽670m，矿化面积0.1km2。——东组矿脉：倾向215°~235°，倾角40°~160°，该组矿脉普遍存在沿其倾向有上小下大且有时呈似透镜体状的现象，矿化面积0.05km2。——中组矿脉：区内主要矿脉组，倾向240。~265°（有少量的矿脉为277°）,倾角为40°~60°（个别的矿脉下部如110号脉B号窿倾角变为65°士）。该组矿脉普遍存在上小下大且在水平延长方向上多呈侧幕状，有时当矿脉延长方向有转弯时，交成钝角出现。矿脉的分支不普遍，矿脉的延长两端小中间大，呈透镜状出现。沿倾斜方向，矿脉有时沿着层理面填充，亦有沿着与层理相交成一定的角度的裂隙中出现，形成波浪式的。该矿带矿化面积0.45km2，南北长1350m，东西宽120~350m。——西组矿脉：急倾斜的大脉，倾向265°~275°，倾角82°~87°,走向延长较为规则，但有分支的现象，沿其倾斜方向，脉壁往往有凹凸不平，呈似波浪式的延深。其脉幅的变化，存在着上大下小，而且延深不深，矿化面积为0.12km2，矿脉南北长900m，东西宽200~800m。——东南细脉带：位于牛姆蹄的东南部，是由两组不同的方向的细小石英脉所构成的平行细脉带。细脉间的距离窄（约1m），品位低，偶然见有微量的黑钨矿。此外，在仙人山和饭匙山间的山谷中，发现有少量不规则，沿层面填充，有时呈网状、树枝状、囊状等的细小石英脉，该脉不含矿。全矿区中，中组脉最具工业价值，经查明该脉中工业矿脉有11条，即V110、V108、V102、V74、V88、V90、V91、V92、V98、V62,前3条为主要矿脉，且V110规模最大。工业矿脉延长720m,工程控制深485m，平均脉幅0.29m,平均品位WO31.458%、Bi0.231%，矿脉上部富氧化物（以钨的氧化物为代表），向下逐渐转变为富硫化物（以钼、秘、铅、锌的硫化物为代表）的逆分带现象。在沿倾向品位变化曲线上明显地得到反映（见图2）。图2V110沿倾向品位、脉幅变化曲线图表1各区段矿脉产状、数量及规模表脉长/m脉厚/m矿带组别矿脉条数平均倾向方位角平均倾角总长平均脉长最大长度最小长度总长平均厚度最大厚度最小规模备注厚度最东组36285°43°4433123306401.600.070.480.01小东组13227°54°1700130255350.800.090.170.01中中组55252°55°11080201730523.880.100.081.04大西组27267°74°6012222545607.380.581.120.03中1.中组矿脉的特点是上小下大，统计地表矿脉占92.7%。2.最东、东、西三组都以地表矿脉为主。3.2围岩蚀变—圭化：分布广而普遍，是该区主要围岩蚀变的一种。硅化与脉石有明显的界线，但与围岩的界线不清，有着过渡形式的渐变关系，其范围大小视脉幅大小而定，即与脉幅成反比，一般为3~30cm。——云英岩化：发育在两组矿脉的两侧，主要是热液交代。云英岩中的白云母是交代黑云母、长石而结晶出的，其宽度一般10~60cm。——黄铁矿化：主要呈浸染状，结晶良好，呈1~2cm的立方体，产于围岩或围岩与脉石接触处。——绢云母化：呈细粒的晶体结构，具鳞片平行排列，这种排列伸展，侵入围岩的细小裂隙或在围岩与脉石的接触处。围岩蚀变中，硅化、黄铁矿化与钨矿化关系密切。3.3矿石矿物成分及结构各矿体矿石矿物成分均较简单，金属矿物以黑钨矿为主，次有辉祕矿、辉钼矿，其具体特征：——黑钨矿：是该矿区的主要矿物，黑色，有强烈的金属光泽，多呈板状产出，有时呈砂包状产出，常富集在矿脉的两壁，其板状结构的长轴方向是垂直脉壁产出，它在沉淀过程中，是比石英后，在其晶体中，因受后期力作用影响，使之破裂，往往被黄铁矿及石英所填充。——白钨矿：浅黄色，其晶形不完整，有时呈半自形晶体析出产于I、H、B号窿（少量）。——辉祕矿：银灰色，多呈针状的块状产出石英脉的晶簇中，多与辉钼、黄铁矿共生，有时穿插于黑钨矿中。——辉钼矿：银灰色或暗灰色，量少，呈鳞片状，产于矿脉的晶簇中，多与辉祕矿共生，多产于B号窿。——黄铁矿：淡黄色，其晶体多呈立方体，常与黑钨矿、辉祕矿共生，多呈条带状，侵入围岩的裂隙与脉壁中，亦有时穿插黑钨晶体中。——黄铜矿：金黄色，呈致密块状，常呈脉状浸入围岩与矿体的裂隙中，多与黄铁矿共生（少量）。——方铅矿：银灰色，量少，呈微粒状，只见于钻孔CKI5号及屋后冲，与闪锌矿共生。一一闪锌矿：暗灰色，量少，与方铅矿共生。——毒砂：铜灰色，只产于H号窿及屋后冲（少量）。主要的脉石矿物为石英，其他还有白云母、绢云母、绿柱石、萤石、方解石、层解石等，次生氧化物有钨华、祕华、褐铁矿。综合以上的共生矿物生成关系，并结合野外观察结果，所见矿物以及它们的生成顺序见表2。3.4矿石的化学成分矿区主要的有价组分是钨和祕，全矿山（表内）平均品位，WO30.851%,Bi0.236%。其中，中组矿脉平均品位WO30.85I%;最东组矿脉品位WO30.397%,Bi0.03%,东组矿脉平均WO30.508%,Bi0.062%。表2多罗山钨矿区矿物生成顺序？4成矿地质条件与矿床成因4.1成矿地质条件——地层条件。该矿区产于寒武系和泥盆系变质砂岩、板岩的地层中，因这些岩石的颗粒结构疏松，孔隙发育且脆，受力后易发生破裂，这为矿液上升造成良好的通道。——构造条件。该矿区位于复式倒转背斜的东翼，从整个构造部位来看，矿区位于背斜轴线附近，加以岩性较脆，在燕山期的强烈运动影响下，使之在背斜的轴部、轴部的两侧、不同岩性的接触带部位，容易发生断裂，这为矿液上升造成了良好的通道。从该矿区的裂隙来看，明显存在着两种不同性质的构造应力，从而造成两种不同类型的断裂，即张力裂隙和剪切裂隙。从不同的构造类型裂隙，随着不同规模，大小不等的矿体，剪切裂隙所造成的矿带，其规模大，造成的矿床延长较长，延伸较深（东组、中组矿带）。——岩浆岩。矿区的西面的多罗、白虎头等，有燕山四期的细-中粒黑云母花岗岩，呈钟乳状侵入，从花岗岩的成矿裂隙与变质岩成矿裂隙的方向及矿石的结构颜色、共生矿物的种类来看，是属同一构造系统和同一成矿期，对比中南各钨矿区的生成，是与燕山期中粒黑云母花