赣南钨矿“五层楼+地下室”成矿与评价模型
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发布时间：2022-04-19 16:30
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时间：2023-08-28 15:37
赣南是我国乃至于世界上石英脉型黑钨矿最密集产出的地区之一，已经探明钨储量150万t左右##，比国外金属钨储量的总和(82万t，钟汉等，1987)还要多得多。因此，作为石英脉型黑钨矿的成矿中心，赣南钨矿的成因研究始终是全球矿床学家的研究热点(莫柱孙，1987;吴永乐等，1987;康永孚等，1991)。
随着以往探明钨储量的消耗，赣南地区新一轮的找矿*风起云涌(许建祥等，2007;王登红等，2007;刘善宝等，2007)，在不足4万平方千米的范围内有几百个矿权，集中在崇义-大余-上犹、赣县-于都、龙南-全南-定南和会昌-安远-寻乌4个钨多金属矿远景区，矿种包括钨、锡、铜、铅、锌、铌、钽、贵多金属及非金属等。经过近5年来的努力，在赣南地区不但新增了一批矿产地，而且在成矿理论和找矿技术上将“五层楼”模式发展为“五层楼+地下室”。
一、资源概况
据统计，全国有21个省分布有钨矿探明储量，共探明钨储量655.65万t;而赣南探明储量142.09万t，占21.7%，其中黑钨矿储量121.55万t，为全国各地区之最，但多年只采不探的结果，赣南钨矿目前可利用资源已近枯竭。在已探明的资源储量中，石英脉型和矽卡岩型占绝对优势(表8-1)，斑岩型和其他类型的钨矿在赣南较为次要。因此，加强赣南钨矿的地质找矿工作，在开展老矿山的“探边摸底”工作、补充资源量的同时，发现新的矿床类型，开拓新的找矿思路，已经迫在眉睫。
二、新类型-八仙脑式破碎带石英脉型钨矿
赣南地区自1952年勘探西华山钨矿开始，先后对大吉山、岿美山、盘古山、画眉坳、黄沙、洪水寨、荡坪、漂塘、宝山、九龙脑、龟子背、下垅、樟斗、黄婆地、焦里等一大批钨矿床进行了地质勘探或详查，累计完成详查以上级别钨矿床39处，发现大型钨矿床8处，中型钨矿床18处(表8-1，图8-1)，小型及矿点429处。
表8-1 江西南部钨矿床基本情况一览表
注:1.数据统计至2003年;2.探明资源储量中白钨矿储量为20.54万t，保有资源储量中白钨矿储量17.24万t。
这些矿床在成因上主要属于石英脉型和矽卡岩型，另外还有云英岩型、斑岩型(岩体型)和砂矿型。石英脉型包括外接触带石英脉型、内接触带石英脉型，如盘古山、漂塘和西华山等;岩体型包括花岗岩型、伟晶岩型和斑岩型等，如大吉山、塘漂孜等;隐爆角砾岩型，如大窝里;云英岩型包括岩体云英岩蚀变带、石英脉旁云英岩带，如洪水寨和九龙脑;矽卡岩型如焦里和宝山;砂矿型如杨眉寺。以往对破碎带蚀变岩型鲜见报道，近年来探明的八仙脑钨矿弥补了这一空白，也开拓了地质找矿的新思路。上述矿床类型以石英脉型分布最广，储量最大，岩体型、矽卡岩型矿床规模大，破碎蚀变岩型和石英脉-云英岩型今后找矿潜力最大，它们既可分别独立产出，又可相伴共存;形成“多位一体”的复合矿床，如黄沙钨矿。
八仙脑钨矿位于天门山-红桃岭矿田西南部、天门山成矿岩体向南隐伏的接触带上;又处于西华山-漂塘-茅坪3个大型矿床连线的漂塘与茅坪中间，4者以10km近等距分布。目前在矿区中部寒武系与天门山岩体之间2km范围内，已发现破碎蚀变岩型钨锡多金属矿(化)体10条，石英脉型钨锡矿(化)体4条，云英岩型钨锡多金属矿(化)体1处(图4-15，图4-16)。
图8-1 赣南大中型钨矿分布图
破碎带蚀变岩型钨锡矿化呈EW向群组产于天门山岩体与岩体南侧2km范围内寒武系浅变质碎屑岩中，全赋存于EW向断裂带内，与围岩界线清楚，断裂控制明显。已控制矿带走向长0.5～4km，宽0.5～3.2m，倾向S，倾角中等—陡。地表主要为褐铁矿化构造角砾岩，少量硅化碎裂岩和石英脉。硅化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变较强，铁锰质含量较高，局部可见铅锌铜矿化。V3和V7脉在地表局部地段有较好矿化，可作为矿化标志带。据民窿调查，浅部往往变成钨锡铜铅锌矿体，有浅部工程揭露的6条矿带均发现高品位工业矿体(表8-2)。
V1号矿脉:发育于天门山岩体内接触带中，地表地质点控制矿带长500m，浅部二个民窿控制矿体长260m;宽0.5～1.6m，平均0.74m。品位:Sn0.639%、Pb4.095%、Zn3.782%、Cu3.657%、Ag208.3g/t，WO3含量偏低;
V2号矿脉:地表两条槽探和地质点控制矿带长700m，浅部两个民窿控制矿体长320m，宽0.3～1.7m(平均0.57m)。矿化主要发育于碎裂石英脉中，平均品位:WO30.68%、Sn0.553%、Pb3.574%、Zn1.827%、Cu2.003%、Ag253.9g/t;
表8-2 八仙脑矿区破碎蚀变岩型钨锡多金属矿带矿化情况
V3号矿脉:地表3条槽探控制矿带长约4km，浅部5个民窿控制矿体长约2.1km，宽0.43～2.2m(平均1.49m)。矿化主要发育于碎裂石英脉中，呈团块状或沿裂隙分布;挤压破碎带主要为浸染状、细网脉状黄铁矿、铜铅锌矿化，锡石和黑钨矿少见。平均品位:WO30.343%、Sn0.348%、Pb3.983%、Zn2.928、Cu1.694%、Agl62.6g/t;
V6号矿脉:矿化带长1.5km，浅部工程揭露矿体宽0.3m，WO30.06%、Sn0.208%、Pb4.60%、Zn10.6%、Cu2.55%、Ag290.0g/t;
V7号矿脉:矿化带长3.2km，浅部工程揭露矿体宽0.9m，品位:WO30.04%、Sn0.288%、Pb10.82%、Zn7.45%、Cu5.18%、Ag950.0g/t。该矿化带紧挨石英脉型IV号矿带，地表有多处宽1m余的露头;并有较强的钨锡多金属矿化，随着工程加密，将有不亚于V3矿带的见矿前景。
上述勘查成果表明，八仙脑矿区具有“破碎蚀变岩型”钨锡铜铅锌银矿新类型的较大突破潜力，兼有石英脉带-云英岩型钨锡矿突破前景，预计规模钨10万t，锡10万t，铅锌100万t，铜30万t，银2000t。地质找矿工作仍在进行，预期资源量还将扩大。
三、找矿模型的发展———“五层楼+地下室”
赣南粤北脉钨矿床的“五层搂”模式，闻名天下。1966年，以国家科委在江西省大余县召开的钨矿地质现场会为标志(木梓园)，我国地质学家总结形成了脉钨矿床“五层楼”模式，开创了模式找钨的先河，为隐伏矿的寻找提供了理论支持，使赣南钨矿找矿由单一大脉迈向细脉标志带-细脉带-混合带-大脉带-巨脉带的系列找矿，先后在兴国画眉坳、大余新庵子、石雷等地发现了隐伏矿体或矿床，并为于都黄沙、崇义茅坪等一批矿床的储量扩大作出了重大贡献。但是，根据近年地质找矿工作及矿山开发的实践，发现其根部带存在云英岩型、蚀变花岗岩型钨锡矿体，使矿床规模成倍扩大。根据这一客观事实，笔者大胆提出了“五层楼”的深部还有“地下室”的找矿观点，以此建立了新的找矿模型(图8-2)，并分别于淘锡坑钨矿的补勘扩储、赣县-于都地区的深部找矿等具体实践中得到成功运用。
图8-2 赣南钨矿“五层楼+地下室”垂直分带模式示意图
经过近年来的研究，“五层楼”与“地下室”可以在同一地区同时出现，而且不只是在赣南地区适用，在广西大明山钨矿区也见到类似情况，那里的“地下室”除了岩体型矿化外，还出现缓倾斜近水平产出的石英脉型钨矿(李水如等，2008)。根据近年来的习惯称呼，所谓的“地下室”，指的是在产状上明显不同于脉状钨矿、而以层状、似层状产出的钨矿体。实际上，“地下室”至少包括3种情况:①岩体型的钨矿化。既包括花岗岩体顶部交代蚀变形成的W、Nb、Ta等矿化(如赣南的大吉山)，也包括更晚期岩体侵入于早期岩体中导致早期岩体发生矿化的情况(如湘南骑田岭岩体);②岩体外接触带由于岩体侵入或其他原因而形成的破碎带也含矿(如赣南的八仙脑);③岩体外接触带有利地层中的沿层交代矿化(如湘南的瑶岗仙)。
四、资源潜力与找矿前景
1.赣南能够取得找矿突破的原因
赣南地区之所以能够不断地取得找矿新进展甚至在某些方面取得突破，与以下几个方面有关:①成矿条件好;②矿化信息(包括民间采矿)多;③地质工作扎实;④科研成果丰富。赣南地区除了在30多年前完成1∶20万地质调查全覆盖外，1∶5万区调已完成全区90幅中的58幅;1∶50万和1∶20万的区域重力、水系沉积物、重砂测量及部分地区同比例尺的土壤、分散流测量;1∶20万遥感应用解译和1∶5万航磁、航放及航遥;局部地区还完成了1∶1万～1∶5万磁法、重砂、次生晕、水系沉积物测量等。这些工作为找矿新发现提供了充分的依据和各种信息。赣南地区作为培养矿产地质学家的摇篮之一，为我国培养了一大批地质找矿尤其是找矿勘探方面的专家，同时也积累了一大批的科研成果，有力地指导了地质找矿。
2.赣南“新类型”钨矿的找矿前景
预计今后除了在新的钨矿类型、新的成矿时代、新的控矿构造等方面继续取得新进展之外，在找矿深度方面将取得新突破，即:不但在500m以下的深度可能找到大型矿体，而且有可能在岩体内部发现新矿体，从而拓展第二深度找矿-采矿的新空间。
应该指出，于都-瑞金、全南-定南、崇义-大余-上犹南侧及与邻省交界边缘地区、尤其是几个钨矿重要远景区尚有相当一部分1∶5万区调未完成，特别是龙南-全南-定南区占一半以上面积，表明这些区域工作程度还较低，有待今后加强。与湖南、广东和福建交界地区交通相对不便，在以往探明钨矿资源“丰富”的情况下，地质找矿尚无暇顾及，以至于还有地表遗漏的矿化信息。湖南与江西交界处高凹背钨-钼矿的发现，说明了这一点。
另外，对于老资料，仍然值得再次开发。如:在对1∶20万水系沉积物异常进行分析研究的基础上，2002年起在崇义-大余-上犹远景区的天门山-红桃岭、淘锡坑-高坌异常区开展1∶5万水系沉积物测量，取得了很好的效果，已圈定出尚具较大找矿远景的钨锡综合异常9处，包括老庵里、八仙脑、金银庵、仙鹅塘、高坌林场等。经对部分异常进一步工作，确定了老庵里大型破碎蚀变岩型锡多金属矿、八仙脑、金银庵大中型钨锡矿的找矿前景。根据本文提出的“五层楼+地下室”模型，近年来，赣南地质队在地质大调查、国家科技支撑计划和其他项目的资助下，除了扩大了八仙脑矿床的规模之外，还在老庵里、金银庵等矿区取得了显著进展。在2007年9月27～30日于安徽合肥召开的全国深部找矿工作会议上，“五层楼+地下室”模式也得到了推广##。
3.在老矿区运用新模式找矿
赣南地区石英脉型钨矿区以往也发现过非脉型钨矿体，如1969年在大吉山的深部找到了69号花岗岩型钽铌钨铁矿体，其钽的储量达到大型规模;1976年在于都县黄沙钨矿区隐伏岩体的顶部也曾经找到云英岩化花岗岩型钨矿。但是，由于当时钨矿资源并不急缺，对这些非石英脉型钨矿的经济价值重视不够，只是认为这些新发现“丰富了岩体的演化及成矿理论”(中国矿床发现史江西卷编委会，1996)，对其资源潜力和找矿前景并没有系统研究。
考虑到赣南地区虽然面上钨矿星罗棋布，但勘探深度总体上并不大(比如，作为赣南钨矿的代表之一，岿美山最深的钻孔也只有550m)而且各矿区不一致，尤其是位于江西与广东、湖南等交界地区以往(20世纪80年代以前)交通不便、树高林密的地区还可以在地表找到石英脉、云母线，因此，建议在今后20年内既要注意寻找地表的找矿线索，也要及时开展2000～3000m深度地质找矿理论、方法、技术等方面的研究工作，为深部资源的勘查、开发、利用做好准备。
五、成矿模式和找矿模型
1.钨矿垂直分带———“五层楼+地下室”模式
1966年，以国家科委在江西省大余县木梓园召开的钨矿地质现场会为标志，我国地质学家总结形成了脉钨矿床“五层楼”模式，开创了模式找钨矿先河，为隐伏钨矿的寻找提供了理论支持，使赣南钨矿找矿由单一大脉向细脉标志带-细脉带-混合带-大脉带-巨脉带的系列找矿，先后在兴国画眉坳、大余新庵子、石雷等地发现了隐伏的矿体或矿床，并为于都黄沙、崇义茅坪等一批矿床的储量扩大作出了重大贡献，但是根据近年地质找矿工作及矿山开发实践，发现钨矿“五层楼”根部带存在云英岩型、蚀变花岗岩型钨锡矿体，可使矿床规模成倍扩大。根据这一客观事实，近年总结并提出了“五层楼”的深部还有“地下室”的找矿观点，并以此建立了新的找矿模型(图8-2)。
“五层楼”和“地下室”可以在同一地区同时出现，而且不是只是在赣南地区适用，在广西大明山地区的钨矿中也出现类似情况，那里的“地下室”除了岩体型矿化外，还出现了缓倾斜近水平产出的石英脉型钨矿(李水如等，2008)，根据近年来的习惯称呼，所谓的“地下室”，指的是在产状上明显不同于脉状钨矿，而以层状、似层状产出的钨矿体，“地下室”至少包括以下3种类型:
1)岩体型钨矿化。又可包括3种情况:花岗岩体顶部蚀变形成的W、Nb、Ta等矿化(如赣南大吉山69矿体);花岗岩体顶部云英岩型钨(锡)矿化(如赣南于都黄沙、茅坪等);更晚期的岩体侵入于早期岩体中导致早期岩体发生矿化的情况(如湖南骑田岭岩体);
2)岩体外接触带由于岩体侵入或其他原因而形成的破碎带也含矿(如赣南的八仙脑破碎蚀变带型钨多金属矿);
3)岩体外接触带有利地层中的沿层交代矿化(如湖南的瑶岗仙)。
2.“多位一体”综合成矿模式
在鹰潭-定南深断裂以西的诸广山、于山区震旦—奥陶系浅变质岩是脉状钨矿的重要赋矿层位，局限分布的泥盆—二叠系为矽卡岩型白钨矿提供了条件。成矿时代为燕山早期，与重熔型(S型)燕山早期花岗岩关系密切。在岩体边缘或顶部形成花岗岩型、云英岩型、石英脉型矿床，远离岩体形成破碎蚀变岩型，如遇含钙围岩在接触带形成矽卡岩型矿床。
在鹰潭-定南深断裂以东的武夷山隆起，主要是火山—次火山岩型锡、铜、铅、锌矿床产地，钨矿主要有与隐爆角砾岩有关的脉状矿床和与超浅成岩体有关的斑岩型白钨矿床。成矿时代为燕山晚期。主要是地幔的活化流体，沿深断裂上升，对下地壳分熔，并重熔上地壳物质，形成富矿的中酸性熔浆。熔浆在浅成条件下侵位，形成斑岩和隐爆角砾岩，在浅成斑岩及爆破角砾岩中形成斑岩型矿床;在开放条件下，在火山通道中形成火山颈相或超浅成火山-侵入岩，岩浆期后含矿热流体充填交代形成斑岩型矿床。而在火山口外侧火山碎屑岩和熔岩中，形成脉状或网脉状矿体。本次工作根据近年在区内新发现的钨金属矿矿化类型，根据矿体的产出特征及与控矿地层、岩浆岩及构造的关系，参考杨明桂和曾载淋等(2009)研究成果，初步拟定赣南钨矿床的“多位一体”成矿模式(图8-3)，该模式是循着构造-岩浆-成矿体系的研究思路，建立的一个区域性钨矿床综合性成矿模式。是以成矿花岗岩为中心，因构造、围岩、物理化学条件的差异，形成的不同部位、不同类型而具有一定空间配置关系和成生联系的钨矿床成矿体系。
图8-3 赣南与花岗岩有关的“多位一体”钨矿床模式图(据杨明桂等，2008，略有修改)
该模式是脉状钨矿床垂向分带模式系列，包括了外接触带石英脉型钨矿床“五层楼+地下室”和内接触带“三层楼+地下室”模式、多台阶模式及“楼下楼”模式。
外接触带“五层楼+地下室”模式:如茅坪、大吉山和黄沙。
“三层楼”模式:自上而下为顶部围岩中的脉芒带(短小零星的矿化石英脉带)、花岗岩体顶部的大脉带和根部带(硫化物带或无矿石英脉带)，如西华山、牛岭钨矿等。
“多台阶”模式:成矿花岗岩钟顶面呈台阶式倾伏，形成多台阶式脉状钨矿床，如西华山外围。
“楼下楼”模式:成矿花岗岩的多次成岩，引发的多次成矿，可以形成浅、深叠置的两个层次钨矿床，出现“楼”下有“楼”的成矿现象。
3.综合找矿模型
综上所述，总结本区钨多金属矿床的综合性表格式描述性找矿模型如表8-3。
表8-3 赣南钨锡多金属矿床综合找矿模型
续表
