梁 杰,謝譜洪
(江西下壟鎢業(yè)有限公司,江西 贛州 341518)
鎢礦對(duì)于工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)而言占有十分關(guān)鍵的地位,其當(dāng)前既被普遍運(yùn)用在汽車(chē)制造、化工生產(chǎn)、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域之中,并且還對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城市建設(shè)而言具有不可忽視的作用。為對(duì)其運(yùn)用價(jià)值以及特性、性質(zhì)進(jìn)行深入探究,我國(guó)有關(guān)部門(mén)提高對(duì)了其礦床地質(zhì)特征與邊深部找礦預(yù)測(cè)工作的投入力度,并且不斷把各種先進(jìn)的勘測(cè)技術(shù)運(yùn)用在此方面,從而提高對(duì)于鎢礦的勘察效率與質(zhì)量。鎢礦已然和國(guó)家發(fā)展之間建立了緊密的直接聯(lián)系,若是要將鎢礦價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái),作用于工業(yè)發(fā)展,就應(yīng)當(dāng)對(duì)鎢礦資源進(jìn)行更大力度的開(kāi)發(fā)與合理的配置使用。
礦區(qū)內(nèi)地層較簡(jiǎn)單,主要為震旦系、泥盆系和少量第四系。
震旦系下統(tǒng)壩里組:為主要賦礦圍巖,大面積分布于礦區(qū)內(nèi),近南北走向,構(gòu)成區(qū)域內(nèi)復(fù)式背斜的核部。主要巖性為變質(zhì)雜砂巖和千枚巖,為一套類(lèi)復(fù)理石泥、砂質(zhì)沉積。與上覆老虎塘組呈整合關(guān)系,區(qū)內(nèi)未見(jiàn)底。巖石性脆易產(chǎn)生裂隙,被后期礦化熱液充填。
泥盆系:零星分布于礦區(qū)東部和西部的山脊上,呈近南北向展布。與下伏震旦紀(jì)地層呈不整合接觸。巖性由上往下為灰色薄耀厚層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰白色厚層狀石英細(xì)砂巖、中粒砂巖,下部為石英粗砂巖、含礫石英砂巖。
第四系全新統(tǒng)聯(lián)圩組:主要沿溝谷凹陷等低洼處分布,由黏土、亞黏土、砂、礫石等組成。
礦區(qū)地處區(qū)域性南北構(gòu)造帶,在礦區(qū)中部發(fā)育一軸向近南北的復(fù)式背斜,背斜軸部出露震旦系壩里組,翼部為泥盆系地層。從早到晚發(fā)育南北向、北東向、北東東向三組斷裂。
南北向斷裂:以F1、F2、F3為代表,為壓性逆斷層,平均產(chǎn)狀270°~290°∠60°~80°,延伸長(zhǎng)200m~500m,寬0.1m~2m,主要表現(xiàn)為波狀彎曲的斷層面,綠泥石片巖及其透鏡體帶、斷層角礫、片理化帶等,局部充填有透鏡狀石英脈或石英脈角礫,斷層旁側(cè)有擠壓褶皺現(xiàn)象,為成礦前斷裂,被后期北東向和北東東向斷裂切割。
北東向斷裂:主要有F4、F5,為壓扭性逆斷層。產(chǎn)狀一般為310°∠70°左右,延伸長(zhǎng)200m~400m,寬0.2m~3m,斷層面走向上呈波狀彎曲,破碎帶由綠泥石片巖及其透鏡體、斷層角礫、片理化帶、糜棱巖或斷層泥等組成,局部充填有少量的含硫化物石英脈及花崗巖脈,斷層旁側(cè)有擠壓褶皺現(xiàn)象,硅化強(qiáng)烈,被后期北東東向斷裂切割,是次要的控礦構(gòu)造。
北東東向斷裂:有F6、F7、F8、F9等,為壓扭性逆斷層。產(chǎn)狀一般以160°∠70°~80°為主,延伸長(zhǎng)400m~800m,寬1m~2m,北部一般傾向北西,南部一般傾向南東,走向上較平直,斷層破碎帶由綠泥石片巖及其透鏡體、斷層角礫、片理化帶、糜棱巖或斷層泥等組成,局部充填有含硫化物的透鏡狀石英脈、含鎢礦石英脈和梳狀石英脈,另外局部還充填有花崗斑巖脈和閃長(zhǎng)巖脈。斷層旁側(cè)有擠壓褶皺現(xiàn)象,硅化強(qiáng)烈,是主要的控巖控礦構(gòu)造,其旁側(cè)次一級(jí)北東東向節(jié)理是主要的容礦構(gòu)造。
某一鎢礦屬于一個(gè)較為典型的花崗巖體內(nèi)生成石英脈型的鎢礦,礦體主要分布在礦區(qū)NW方向的斷裂帶之中,一共含有三十多條存在開(kāi)采價(jià)值的石英脈,受到來(lái)自山坳斷層(A1)與NEE向刺激裂隙構(gòu)造一同控制。礦脈將A1斷層作為邊界,劃分成南北兩部分礦脈。其中,南礦脈主要分布在礦區(qū)的中南部區(qū)域,呈現(xiàn)為NE走向,傾向?yàn)镹W,傾斜角度是70°~86°,長(zhǎng)度在300m~1800m范圍之間,總體來(lái)看屬于較為平直且穩(wěn)定的狀態(tài),且結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,是比較常出現(xiàn)的塊狀構(gòu)造,主要構(gòu)成物質(zhì)有黑鎢礦、灰白英,并且摻雜著少部分的硫化物。在此之中,黑鎢礦晶體呈現(xiàn)為放射狀集中,占據(jù)了礦脈的大部分區(qū)域,周?chē)哂猩俨糠值氖⑴c硫化物,氧化鎢的含量在0至34.75%之間,礦化不太均勻,變異系數(shù)在1.7~4之間,整個(gè)礦脈厚度范圍為0.1m~0.6m,大體變化趨勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定。北礦脈則是處于礦區(qū)的西北區(qū)域,呈現(xiàn)為NE的走向,傾向則為SE,傾斜角度在55°~80°之間,礦脈數(shù)量比較多,而且礦化不均勻性較高,礦體在分布方面屬于比較分散的狀態(tài),同時(shí)還夾雜著非常多的硫化物。此礦脈寬度最低在幾厘米,最高達(dá)到了幾十厘米,存在尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)南部和北部?jī)蓚€(gè)礦脈的特點(diǎn)加以分析可以了解到,這一鎢礦屬于十分典型的“五層樓分帶”形式,在A1斷層周?chē)牡V脈錯(cuò)位較多,而在與此斷層相隔較遠(yuǎn)的區(qū)域礦脈則相對(duì)較為穩(wěn)定。礦脈垂直部分上側(cè)主要是為薄脈,從上而下脈幅度逐漸提高。鎢礦成礦后斷裂構(gòu)造發(fā)育,經(jīng)歷了遷移改造形成了前期斷裂,故其產(chǎn)狀與成礦前斷裂大致相同。成礦后斷裂以近南北組最為發(fā)育,以壓扭性斷裂為主,成組平行或側(cè)幕排列,常出現(xiàn)交角小的斷裂,多呈順時(shí)針?lè)较蚺?dòng),即東盤(pán)向南錯(cuò),水平斷距1m~20m不等。
礦石構(gòu)造大多屬于浸染型、網(wǎng)脈型、條帶型、團(tuán)斑型,礦石內(nèi)的金屬礦物大多是黑鎢、黃銅、閃鋅、輝銀礦,并且還夾雜著少部分的白鎢、褐鐵以及輝銅礦。其中,黑鎢礦是呈現(xiàn)為黑色或者是灰黑色,黑鎢礦,次要礦石礦物,呈黑色,薄板狀或不規(guī)則粒狀,少數(shù)表現(xiàn)為淡灰白色且具有油脂光澤,顆粒粒徑比較小,大多不超過(guò)0.2mm,粒徑以0.08mm居多,呈星點(diǎn)狀分布于石英顆粒之間,亦有分布于白云母中,少量與硫化物、白鎢礦連生。外觀多表現(xiàn)為一半自形板柱狀或者是針狀,普遍聚集在石英脈邊側(cè)與垂直段,構(gòu)成了梳形結(jié)構(gòu)。在礦體圍巖屬于斜長(zhǎng)角閃片巖之時(shí),此時(shí)的片巖礦化體內(nèi)黑鎢礦含量很高,與片巖區(qū)域存在一定距離的礦化體內(nèi)黑鎢礦含量則是伴隨著距離的增長(zhǎng)而逐漸降低,呈現(xiàn)為浸染狀附著在各種石英脈及其和矽卡巖接觸帶之中。
按照礦產(chǎn)地質(zhì)特征以及礦山的形成特征進(jìn)行分析,有關(guān)技術(shù)人員判定,該鎢礦與前寒武系地層內(nèi)的硅鋁質(zhì)巖石之間存在緊密關(guān)聯(lián)。這是由于在這一時(shí)期,硅鋁質(zhì)巖石內(nèi)的鎢元素十分豐富,并且純度也十分高。因此,在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的演變與自然界的作用,埋藏下了豐富的鎢礦資源。此外,礦床內(nèi)的花崗巖在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的演變之后,形成了今日人們看到的漿鎢豐度非常高的花崗巖漿,同時(shí),在巖漿通過(guò)冷卻之后所分離獲得的物質(zhì),就是構(gòu)成鎢礦的關(guān)鍵物質(zhì)。根據(jù)鎢礦巖體蝕變型礦化與石英脈型礦化的產(chǎn)出特征以及其他因素判斷,巖體蝕變型鎢礦與石英脈型鎢礦是一期成礦作用的不同階段的產(chǎn)物,花崗巖型鎢礦成礦在前,石英脈型鎢礦成礦在后,因此統(tǒng)一討論從巖體鎢礦到石英脈型鎢礦的成礦作用過(guò)程,并對(duì)比流體演化過(guò)程中的差異。成礦成巖一般受到花崗巖型鎢礦成礦作用的面狀蝕變影響為主,在石英脈階段影響較弱。測(cè)試成礦圍巖的流體特征以便對(duì)比成礦的核心部分含礦白云母花崗巖的流體特征之間的差異。
鎢礦礦床成礦作用存在多期、多階段的特點(diǎn),所以會(huì)構(gòu)成由氣化高溫?zé)嵋涵h(huán)節(jié)以及高中溫度熱液階段數(shù)種類(lèi)型同時(shí)存在的礦床。對(duì)于不同類(lèi)型的礦床構(gòu)成細(xì)節(jié)分析,可推斷得出以下結(jié)論:當(dāng)熱液由硅鋁質(zhì)層移動(dòng)至鈣鎂質(zhì)巖層之時(shí),會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的物理作業(yè)與化學(xué)反應(yīng),尤其是有助于鎢物質(zhì)的析出就此發(fā)生礦化,經(jīng)過(guò)礦化疊加在早期矽卡巖之中,然后會(huì)慢慢構(gòu)成矽卡巖型五礦提。而在氣化高溫?zé)嵋涵h(huán)節(jié),此時(shí)礦液體會(huì)在巖體頂端與上方讓花崗巖受到腐蝕作用,從而發(fā)生云英巖化,礦化作用較強(qiáng)時(shí)則會(huì)成為蝕變花崗巖型礦體,礦物主要涵蓋了石英、白云母、電氣石等。
當(dāng)?shù)V液逐漸降溫,其會(huì)在震旦系變質(zhì)砂巖、泥盆系中統(tǒng)下部跳馬澗組與花崗巖中構(gòu)成石英洗嘜-大脈黑鎢礦床、其后,就開(kāi)始進(jìn)入到白鎢礦化環(huán)節(jié),此時(shí)期內(nèi),會(huì)讓石英脈與花崗巖脈內(nèi)的黑鎢礦大范圍受到來(lái)自白鎢礦的一定影響,在大理巖破碎區(qū)域,構(gòu)成白鎢礦石英脈,同時(shí)還讓矽卡巖型白五礦持續(xù)疊加積聚。石英脈型鎢礦呈脈狀,常成群或脈組總體呈NW-SE向展布,在平面上呈側(cè)幕狀排列,走向NNW-NW向脈組最為發(fā)育,次為NNE-SN向和NE-NEE向與NWW向。在礦液持續(xù)降溫后,金屬硫化物開(kāi)始經(jīng)由破碎帶加以充填,并由此構(gòu)成中溫?zé)嵋弘A段的硫化物礦床。對(duì)于矽卡巖以及矽卡巖化大理石巖而言,硫化物階段相對(duì)比較常見(jiàn),所產(chǎn)生的礦物包括了方鉛鋅礦、閃鋅礦以及黃鐵礦等[1]。
自震旦紀(jì)以來(lái),礦區(qū)經(jīng)歷了多次的復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),并伴以強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)及成礦作用,致使礦區(qū)內(nèi)地層和各類(lèi)巖石,普遍發(fā)生了強(qiáng)度不等,類(lèi)型不一的變質(zhì)作用,形成了多種類(lèi)型的變質(zhì)巖類(lèi)。礦區(qū)巖漿巖廣泛出露,多集中在礦區(qū)的西部和南部,屬九峰巖體的一部分。礦區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁,具有多期、多次侵入的特點(diǎn),形成一個(gè)同源多期次的復(fù)式巖體。礦區(qū)內(nèi)主要變質(zhì)作用有區(qū)域變質(zhì)作用、熱接觸變質(zhì)作用、接觸交代變質(zhì)作用、熱液蝕變作用。與礦區(qū)成礦有關(guān)的主要是接觸交代變質(zhì)作用和熱液蝕變作用。接觸交代變質(zhì)作用在礦區(qū)主要表現(xiàn)為矽卡巖化,是礦區(qū)強(qiáng)度最大、與成礦最為密切的變質(zhì)作用。矽卡巖化是在酸性巖漿侵入后,結(jié)晶晚期析出揮發(fā)組份對(duì)礦區(qū)碳酸鹽巖、鈣質(zhì)頁(yè)巖進(jìn)行選擇性交代,形成矽卡巖等。熱液蝕變作用是巖漿期后熱液對(duì)巖石產(chǎn)生的蝕變作用。主要為云英巖化及鈉長(zhǎng)石化,其次有絹云母化、綠泥石化、電氣石化、硅化及硫化物礦化等。
綜合工作人員過(guò)往找礦經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)此鎢礦邊深部實(shí)行找礦預(yù)測(cè),了解到當(dāng)前此區(qū)域中礦山開(kāi)采深度已經(jīng)到達(dá)地表下方五百米處,而且其中已有一部分有裝設(shè)過(guò)深孔。根據(jù)開(kāi)采實(shí)際情況而言,當(dāng)開(kāi)采深度逐漸提高,標(biāo)志帶由細(xì)脈帶慢慢沿著大脈帶發(fā)展,且存在小部分侵染狀礦體深度已經(jīng)達(dá)到了上千米,還有一些盲礦帶呈現(xiàn)為側(cè)向分布,可以顯著提高此鎢礦的儲(chǔ)量。根據(jù)勘測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析得知,此礦山的礦化點(diǎn)以成礦巖體以及礦城為中線(xiàn)呈現(xiàn)為帶狀或者是片狀的形式進(jìn)行分布,并且已經(jīng)達(dá)到每一百平方千米15處的分布密度,大部分礦床尚且沒(méi)有實(shí)行仔細(xì)調(diào)查與勘測(cè)。根據(jù)民間調(diào)查信息得知,具有較佳找礦價(jià)值的鎢礦數(shù)目較多,需要根據(jù)實(shí)際狀況按優(yōu)進(jìn)行開(kāi)采。并不是全部花崗巖體之中都存在鎢礦資源,這是在成礦以及復(fù)式巖體通過(guò)了反復(fù)、長(zhǎng)期的變化所致,因此而演變成了較多的小巖體與巖突,各類(lèi)礦化也聚集于巖體與外接觸帶內(nèi)。受到來(lái)自出露狀況、定位標(biāo)高以及剝蝕狀況等多方面要素的作用,巖突內(nèi)大規(guī)模礦產(chǎn)數(shù)量不多。不過(guò)小巖體為隱伏巖,存在較佳的保存環(huán)境,由此便可以發(fā)展成大規(guī)模礦床,需要將此條件作為找礦的首要依據(jù)。朝著巖漿巖帶展布方向,按照物化遙信、巖體頂面波狀等有關(guān)信息數(shù)據(jù),可以實(shí)行臺(tái)階預(yù)測(cè)找礦。
根據(jù)鎢礦成礦的理論知識(shí)可以了解到,礦床的構(gòu)成和地質(zhì)作用之間存在直接性關(guān)聯(lián),礦物質(zhì)在通過(guò)重新分配之后,產(chǎn)生了局部富集狀況。在一定時(shí)間、空間范圍之中,礦元素受到了活化,移動(dòng)到合適位置,再經(jīng)歷集中沉淀之后逐漸演變成礦床。在找礦過(guò)程中,需要仔細(xì)確定成礦環(huán)境具有的豐富礦物質(zhì)源頭。該鎢礦含有成礦母巖提供的礦物質(zhì)以及存在礦元素高豐富區(qū)域,地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分頻繁,自澄江期至今,在多個(gè)時(shí)期以及區(qū)域中都產(chǎn)生了頻繁的巖漿活動(dòng),而且在活動(dòng)的規(guī)模大小以及種類(lèi)上都具有一定的差異性。另外,礦床的分布有受到新華夏系以及緯向構(gòu)造的作用,產(chǎn)生了派生裂縫,可以作為容礦空間,因此符合成礦要求。在整體區(qū)域之中,95%為淺變質(zhì)巖出露區(qū),并且,云母花崗巖會(huì)伴隨深度的提高而獲得更成熟的發(fā)育,可以產(chǎn)生強(qiáng)接觸變質(zhì)效果,所以要求對(duì)礦床邊深部隱伏花崗巖體實(shí)行找礦勘測(cè)。目前,該鎢礦的礦化范圍相對(duì)比較大,在22個(gè)脈組內(nèi)劃定為工業(yè)礦體的只有三個(gè),大部分礦脈尚且僅僅實(shí)行了地面或是深部評(píng)價(jià),表示此鎢礦的邊深部存在非常高的找礦潛在空間。
綜合此鎢礦四條礦脈的成礦情況,把I、II脈帶設(shè)定為找礦靶區(qū),要求自此之中擇優(yōu)進(jìn)行選取,以此更加清晰的了解找礦勘察方向。其中,I脈帶當(dāng)前已然勘察出在大脈帶內(nèi)存在工業(yè)礦體,淺層勘測(cè)已經(jīng)處于較深程度。不過(guò),對(duì)于深部勘察而言,長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)開(kāi)采受到了鉆孔工藝的限制,導(dǎo)致控制標(biāo)高僅僅達(dá)到了20至347米左右,尚未探查到隱伏花崗巖。按照當(dāng)前狀況加以分析,要求把I脈帶放入至要求實(shí)行重點(diǎn)探測(cè)調(diào)查的靶區(qū)之中。II脈帶則位于正鎢礦的中部地帶,分布有7個(gè)礦脈組,總體探測(cè)效果較差。根據(jù)現(xiàn)有工作進(jìn)行狀況而言,II脈帶的其中兩個(gè)脈組可以評(píng)為中等工業(yè)價(jià)值,其他的幾個(gè)則可以被判定為工業(yè)價(jià)值較低,沒(méi)有深度實(shí)施找礦勘測(cè)工作。不過(guò),就地質(zhì)條件加以分析可知,II脈帶具有非常優(yōu)秀的成礦基礎(chǔ)條件。其一,其斷裂構(gòu)造發(fā)育良好,具有華夏系、新華夏系以及南北等數(shù)個(gè)斷裂構(gòu)造,并且在地段區(qū)域中出現(xiàn)了彼此交切的狀況,能夠?yàn)閹r體入侵提供良好基礎(chǔ);其二就礦山深部區(qū)域勘測(cè)結(jié)果分析可知,此脈帶出現(xiàn)了十分嚴(yán)重的接觸變質(zhì),巖脈表現(xiàn)為最發(fā)育狀態(tài),可推測(cè)應(yīng)當(dāng)在深部存在隱伏花崗巖,而且內(nèi)外接觸帶可以為成礦提供有力基礎(chǔ);其三,按照巖脈分布情況來(lái)分析,基于過(guò)往資料得知巖體深度可以達(dá)到地表300m以下,鉆孔標(biāo)高處于-14m~337m的范圍之內(nèi),勘測(cè)到的脈幅大多處于50mm~500mm之間,具有相對(duì)較大的含脈密度,為垂直細(xì)脈帶;其四,按照該鎢礦找礦實(shí)際操作結(jié)果得知,礦床屬于垂直分帶分布規(guī)律的情況下,深部礦床有可能具有比較高的工業(yè)意義。結(jié)合多方面資料以及信息數(shù)據(jù),最后決定把II脈帶設(shè)置成找礦的優(yōu)先勘測(cè)靶區(qū)。在靶區(qū)之中存在發(fā)育的帶狀構(gòu)造,圍巖會(huì)表現(xiàn)出明顯硅化蝕邊的特點(diǎn)。當(dāng)石英細(xì)脈發(fā)育的狀況下,具有比較顯著的化探異常特點(diǎn),表明進(jìn)行邊深部找礦存在較佳前景,應(yīng)當(dāng)持續(xù)實(shí)施找礦作業(yè)。
由于部分鎢礦礦床的地質(zhì)特征存在一定的特殊性,并且在開(kāi)展邊深部預(yù)測(cè)工作時(shí),會(huì)因此而受到較高的影響,給有關(guān)工作人員的人身安全帶來(lái)威脅,進(jìn)而導(dǎo)致鎢礦開(kāi)發(fā)工作無(wú)法順利進(jìn)行。因此,為了更好的避免此現(xiàn)象的發(fā)展,勘測(cè)人員應(yīng)當(dāng)先對(duì)礦床地質(zhì)特征進(jìn)行全面了解,再開(kāi)展后續(xù)工作任務(wù)。此外,還應(yīng)當(dāng)選取適宜的方式加以預(yù)測(cè),經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷積聚,能夠?yàn)榻窈笳业V預(yù)測(cè)奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。