江西宁都高排钨矿床控矿因素分析

曾梦妮 朱杰勇 白光顺

摘要：高排钨矿位于于山成矿带兴国—宁都远景区外围，其成矿地质条件优越且具有多种矿化类型。本人阐述了高排钨矿的区域成矿地质背景和矿区地质特征，探讨了钨矿床的控矿因素，得出了高排钨矿成矿富集受多到多种地质因素制约：岩浆岩为其成矿提供了成矿物质；构造为成矿流体的运移以及富集提供了通道和场所；围岩蚀变则反映出成矿时的物理化学条件。

Abstract： Located in the periphery of Xingguo-Ningdu prospect within Yushan mentallogenic belt， Gaopai tungsten ore enjoys favorable metallogenic geological conditions with diversifiled mineralization types. This artical investigates the geological background of regional metallogery and geological characteristics of the deposit. Ore-controlling factors of the tungsten deposit has been discussed. And the result indicates that the Gaopai tungsten deposit ore-forming concentration is controlled by many geological factors：magmatite offers the ore-forming materials for cupritungsite；structure offers the access and the place for migratory concentration of the ore-forming fluid；wall rock alteration reflects the metallogemc physica-chemical conditions.

关键词：岩浆岩；构造；围岩蚀变；控矿因素

Key words： magmatic rock；structure；wall-rock alteration；ore-controlling factor

中图分类号：P618.67 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）01-0088-03

1 区域地质背景

江西省宁都高排钨矿床位于华南褶皱系、赣中南褶皱隆起、武夷隆起、南岭东西向构造带之宁都—石城构造带与武夷—戴云构造带所属于山构造带接触部位[1]。区域上出露地层主要为白垩纪类磨拉石建造，岩浆—构造活动强烈而频繁，岩浆岩广布，不同方向、不同规模断裂构造发育。

2 矿区地质特征

2.1 地层 矿区出露地层较为简单，仅有白垩系下统及第四系。白垩系下统岩性为浅色、紫红色花岗质砾岩、砂砾岩、含砾砂岩、厚层状红色砂岩，不整合覆盖于燕山期花岗岩之上。底部砾岩磨圆度差，由快速堆积而成；第四系主要由粗砂、砂砾、亚砂土、亚粘土组成。

2.2 岩浆岩 矿区内岩浆岩广泛发育，主要为燕山早期、燕山晚期侵入形成的酸性花岗岩（图1）。

燕山早期第一阶段花岗岩岩性为中粗粒斑状黑云母花岗岩，具似斑状结构，块状构造，斑晶含量大多为10%，大小约10mm×40mm，主要为钾长石，斑晶定向排列较为明显[2]。基质具中粒花岗结构，主要由钾长石、斜长石、石英以及少量黑云母组成，局部可见少量白云母。岩体内后期侵入体及脉岩十分发育；燕山早期第二阶段花岗岩岩性为中细粒斑状黑云母花岗岩；燕山早期第三阶段花岗岩岩性为中细粒二云母花岗岩、中粒小斑黑云母花岗岩。

燕山晚期花岗岩主要为一些细粒花岗岩小岩体。

岩浆活动最末期产物—脉岩。脉岩岩性主要有花岗斑岩、煌斑岩及少量的细晶岩、伟晶岩等，走向北北东向至近东西向。钨矿床的形成在成因上与该区域内的花岗岩密切相关。

2.3 构造 矿区内构造活动强烈，形成了一系列规模不等断裂构造，主要有北东向、北北东向及近东西向断裂。

2.3.1 北东向断裂 北东向断裂是矿区内最发育、规模最大、活动时间最长的一组断裂，断裂带延伸数百米至数千米，宽1～3m（局部可达十余米），倾向南东或北西，倾角50°～65°。断裂带主要由硅化破碎带组成，带内岩石破碎，具强烈的硅化和绿泥石化，局部地段有钨、铜矿化。沿断裂带充填有岩浆后期的花岗斑岩脉和少量煌斑岩脉，形成了一定规模的脉岩带。

2.3.2 北北东向断裂 北北东向断裂带为控制大王山-于山花岗岩带的主干断裂。断裂带常具有分支复合、膨胀收缩、尖灭再现的特点。改组断裂延伸可达数百米至数十公里。断裂带的发生、发展经历了较长时期，体现为早期控岩、控盆以及后期对花岗岩体的改造。

2.3.3 近东西向断裂 矿区内的近东西向断裂构造主要为次一级的、低序次的裂隙密集带。单条断裂规模小，在断裂相对集中的地段密集发育，呈雁行式排列。

矿区的成矿裂隙主要受北东向及近东西向断裂构造控制，对矿区的控矿、储矿起重要作用。

2.4 围岩蚀变 高排矿区围岩蚀变主要可分为两种：一种为裂隙蚀变，另一种为含矿石英脉脉侧蚀变。裂隙蚀变岩石主要为富云母云英岩，富云母云英岩一般呈短脉状或团块状、囊状产出，厚度约1～3cm，个别为3～5cm，延伸0.2～0.35m，其中没有见及石英脉，推测为挥发组分较多的汽水热液对围岩交代形成的产物，岩石主要由白云母和少量石英及微量辉钼矿等组成，颜色浅黄色或灰白色，少许浅绿色，具花岗鳞片变晶结构，块状构造。一般白云母含量70%左右，个别达85%以上，片径大小为0.35mm×0.6mm，多数呈片状交叉镶嵌；石英含量1～15%，呈细粒状充填于云母片间。岩石孔隙度较大，质地疏松。

含矿石英脉侧蚀变，其中富云母云英岩主要发育于含矿石英脉两侧，蚀变宽度约为5～1mm，主要由石英和白云母组成，含有少量的黄铁矿以及白钨矿。石英含量75%左右，呈他形，粒径0.2～0.5mm；白云母含量约15%，微细鳞片状，大小约0.1mm×0.55mm，沿边缘断口不齐；黄铁矿含量约5%，呈小块状包体存在；白钨矿呈星散点状分布。

除此之外，在研究区内还可见的一些脉旁的围岩蚀变，主要有云英岩化、硅化、绢云母化、电气石化及绿泥石化，而黑钨矿化、白钨矿化和黄铁矿化则出现在近矿围岩中。

3 控矿因素

3.1 岩浆岩对成矿的控制作用 研究区内主要发育燕山期的花岗岩，隶属于桃山岩体（见表1）。

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经实际地质勘查发现，该地区的石英脉主要分布在燕山早期第一阶段的中粗粒斑状黑云母花岗岩（1-2ρbγ■■）和燕山早期第二阶段的中粒黑云母花岗岩（2bγ■■）的接触部位附近。其中燕山早期第一阶段的中粗粒斑状黑云母花岗岩呈岩盖产出，具似斑状花岗结构，斑晶主要为石英和钾长石，其次为黑云母。斑晶约占总量的15～20%；燕山早期第二阶段的中粒黑云母花岗岩呈小岩株产出，具花岗结构，造岩矿物主要为石英、钾长石、斜长石，含量较为均一，各占总量的30%左右。两个阶段的花岗岩中石英含量较高，暗色矿物则以黑云母为主。从第一阶段到第二阶段，白云母含量升高，黑云母含量降低；各阶段的岩体中钾长石可细分为微斜长石和微斜条纹长石，随着岩浆演化，微斜长石含量显著递增，为微斜条纹长石含量则逐渐减少。

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根据对该地区的两个阶段的岩体取样，做了岩体常量元素分析（表2），由此可得：

①燕山早期第一阶段的中粗粒斑状黑云母花岗岩（1-2ρbγ■■）SiO2含量为74.96%～75.86%，平均值为75.25%；Al2O3含量为11.64%～11.88%，平均值为11.75%；K2O+Na2O含量为7.98%～8.34%，平均值为8.22%；CaO含量为0.84%～0.91%，平均值为0.88%；ACNK值为1.27～1.34，平均值为1.29。

②燕山早期第二阶段的中粒黑云母花岗岩（2bγ■■）SiO2含量为76.28%～78.25%，平均值为77.46%；Al2O3含量为9.55%～11.65%，平均值为10.59%；Al2O3含量为9.55%～11.65%，平均值为10.59%；K2O+Na2O含量为8.48%～8.83%，平均值为8.6%；CaO含量为0.49%～0.65%，平均值为0.52%；ACNK值为1.06～1.28，平均值为1.15。

根据表2中的数据做出ANK-ACNK图解，如图2，发现该地区所取得样品均落在过铝质岩区域内，说明该地区的这两阶段的岩体为过铝质岩系。

由上数据分析可以看出燕山早期第一阶段的中粗粒斑状黑云母花岗岩到燕山早期第二阶段的中粒黑云母花岗岩中的SiO2、K2O+Na2O含量升高，CaO、MgO、TiO2含量明显降低，而据梅永文[3]指出，花岗岩岩体对钨矿成矿有决定性的控制作用均具有高酸、富碱，贫钛、铁、镁钙的组份特点是一致的。并且ACNK均大于1.1，说明该地区的花岗岩具有S型花岗岩特征。据梅永文指出，脉状钨矿床形成的全过程：深熔而后使得重熔花岗质岩浆产生，随后岩浆不断的分异并多次上侵，最后含钨的岩浆结晶分异并发生碱质自交代，而残留的低熔岩浆发生气液分馏使得成矿流体最后从岩浆中彻底分离并上升充填交代，最终形成黑钨矿石英脉。换句换说也可以描述为早期侵入体形成随后主侵入体形成，而后脉岩活动与岩浆演化后期钨初始矿化，最后是热液活动与钨的富集成矿作用说明该地区的这两个阶段的花岗岩对该地区的钨矿有着明显的控制作用。并且花岗岩的多期演化对该地区的成矿有着重要意义。

桃山岩体具备良好的成矿介质条件，主要成矿元素W高出维氏值1～10倍。另外岩石钾质交代现象非常普遍，为成矿奠定了物质基础。从实际工作勘查发现，早期所形成的岩体和矿脉被晚期所形成的岩体截切，说明该地区的经历了多期次成岩作用。多次成岩的作用不断加强着成矿作用，以及碱质交代继承与演化。除此之外，也为成矿元素的活化、迁移和富集提供了良好的介质和矿床的形成提供了物质来源。

3.2 构造对成矿的控制作用 构造运动引起一系列岩石的变形，从而使其渗透性能发生改变并产生一些微裂隙、裂隙、断层等构造。不仅为成矿流体的运移提供了通道还为成矿流体聚集提供了场所，从另一方面来看，构造对矿床的形成以及分布有着明显的控制作用。其中，含矿断裂以北东-北北东向为主，个别为近东西向，绝大多数矿脉充填于北东向裂隙组中，平面上呈左形侧幕式排列。含矿裂隙为先扭后张，以扭为主的复杂裂隙系统，裂隙形成受北东-北北东向压力作用先形成扭裂的雏形，后在张性应力作用下形成扭张裂隙。因此，北东-北北东向断裂为该地区下一步找矿的重要找矿标志。

在研究区内，常能看到一些断层，挤压破碎强烈，破碎带岩石出现糜棱岩化和混合岩化，断层泥也随之出现，所以渗透性能很差具有很好的隔水作用。当岩浆演化到后期时，它能对成矿流体的散失起到一个保护作用，使得成矿流体在花岗岩与断层的内接触带富集[4]。岩浆是一种高温高压熔融物质，主要成分为硅酸盐，其次还含有一定量的挥发分，如氟、二氧化碳。在岩浆上侵过程中，温度和压力的降低使得发生结晶分异作用，水、氟和二氧化碳等挥发分在残余岩浆中逐渐富集并最终分离出来形成气液相，而气液相有利于钨等成矿元素在其中富集。气液相的内能使其不断的运移，但由于断层的阻隔使得气液相流体进入花岗岩与断层接触所形成的复杂的构造裂隙中，并发生碱质交代作用，使钨等成矿元素富集而形成矿体。

3.3 蚀变与成矿的关系 该地区主要见有两种围岩蚀变类型：一种为裂隙蚀变，另一种为含矿石英脉侧蚀变。经分析可知有利于矿区成矿的主要为含矿石英脉侧蚀变。矿脉两侧围岩蚀变具有对称性，且具有水平分带，由脉壁往外依次为：矿脉-富云母云英岩化-正常云英岩-钾长石黑云母化-弱钾长石黑云母化。矿脉两侧的围岩蚀变与成矿流体的性质以及围岩的特点密切相关。一般情况下，含矿石英脉侧蚀变分带除蚀变强度依次减弱和各蚀变复合迭加外，主要为各种蚀变之间的演化分带，即靠近矿脉侧为相对最强的蚀变类型，往外各带均为其演化派生产物。

云英岩的形成一般在低温、酸性介质环境，而富云母云英岩形成于一个富K2O、Al2O3、fo2较高的酸性环境中，富云母云英岩为富铝、氧逸度较高的酸性条件下的钾质交代产物[3]。当成矿流体的大量碱质，以钾质为主带入围岩中。在挥发分缺乏时，形成钾长石化或黑云母化，并从围岩中带出硅质，在晚期出现硅质交代；在挥发分较多条件下，则形成富云母云英岩、白云母化。其外侧由于挥发组分逐渐减少而出现“钾长石化镶边”。因此，钾长石化、黑云母化与富云母云英岩化、白云母化，都反映出成矿流体体富碱质的特征。

当成矿流体大量硅质进入围岩中，又从围岩中带出碱质和铁镁质组分，即出现硅化，其外侧表现为钾长石化或白云母化，这个时期，成矿流体呈偏酸性的特征。随着成矿流体酸-碱分离的演化，经常在围岩交代过程中引起碱基离子K+、Na+等相继进入围岩中，而Fe2+、Mn2+等进入流体，同时强酸性F-、Cl-等与围岩发生反应，使流体酸性降低。pH值增大，因而出现较为强烈的钾长石化等碱质交代蚀变；而在挥发分相对聚集的部位，出现向外扩散的现象，常发育形成云英岩化和白云母化。当云英岩化或白云母化外侧出现钾长石化或黑云母化时，往往对成矿有利。随着成矿流体的分异演化，形成钾长石化、云英岩化、白云母化、硅化交替分带，并常伴有绢云母化、绿泥石化，而这与野外所观察到的脉侧蚀变分带基本一致，故含矿石英脉侧蚀变对成矿起着重要控制作用。

4 结论

研究表明，高排钨、铜矿成矿富集受多种地质因素制约：①研究区内的花岗岩经历了多期次的成岩作用，为成矿元素的活化、迁移和富集提供了良好的介质和矿床的形成提供了物质来源。②研究区内构造活动强烈，形成一系列的断裂、裂隙，并使得围岩的渗透性变差，为成矿流体的运移提供了通道；并且保护了成矿流体的散失，为成矿流体的富集提供了有力的场所。③研究区内围岩蚀变发育，主要为脉侧蚀变。蚀变具有水平分带的特性，经分析发现脉侧蚀变与钨成矿有着严密的控制作用，可以作为今后该地区的找矿标志。

参考文献：

[1]陶阳，张力，余星.江西宁都高排钨铜多金属矿地质特征及找矿前景[C].华东六省一市地学科技论坛，2014：85-90.

[2]肖剑，王勇，洪应龙，等.西华山钨矿花岗岩地球化学特征及与钨成矿的关系[J].东华理工大学学报（自然科学版），2009，32（1）：22-31.

[3]梅勇文.脉侧蚀变演化与钨的成矿关系[J].吉林大学学报（地球科学版），1987（4）：383-389.

[4]吴开兴，朱忠，何书.赣南钨矿床断裂构造地球化学研究意义简析[J].中国钨业，2009，24（3）：7-10.