第三次实习报告 江西西华山钨矿

江西大庾西华山钨矿床地质特征及成矿模型与机制探讨——矿床学实习报告陈立泉2011目录1.区域地质概况 (2)2.成矿模式初探 (5)3.矿化模型 (6)3.1 西华山两期花岗岩顶面形态及矿化 (6)3.2 “西瓜皮”矿化特征 (6)3.3 “月牙形”矿化模型 (7)4.岩浆分异演化及成岩成矿机制 (8)参考文献： (10)1.区域地质概况江西大庾西华山钨矿是我国众多钨矿区之一，是赣南钨矿的一个典型矿床。

（图5——1）地层：震旦系为浅变质长石石英砂岩、板岩夹凝灰质砂页岩、砂砾岩。

上部为硅质岩 可作标志层。

总厚度<6000m 。

寒武系以砂岩、砂质板岩互层为主，偶夹灰岩透镜体。

底部 以含碳质板岩、石煤层为特征，整合覆在震旦系之上。

厚<7000m 。

奥陶系为砂质板岩、含 碳质板岩、板岩、变余长石石英砂岩、凝灰质砂岩及结晶灰岩等。

厚<450m 。

其中，震旦系、 寒武系浅变质砂板岩中普遍具有高的钨元素异常。

构造：本区位于华南加里东地槽褶皱区，NE 向断裂为本区基础构造。

EW 向断裂亦较发 育。

多组断裂交汇处是岩浆侵入和矿化集中区。

岩浆岩：西华山花岗岩体同位素年令为 160—184Ma ，应属燕山早期。

岩体呈椭圆形岩 株，出露面积 20km 2，是一个复式岩体，其侵入期次如下表（表 5-1）。

西华山花岗岩体中微量元素特征：①W、Sn 、Be 、Mo 、Li 、Rb 、Cs 、Y 、Nb 、U 含量较高。

②前 锋花岗岩中的 Be 、Li 、Cs 、Mo 、Cu 、Pb 、Zn 、B 含量较“侵入”阶段花岗岩中的高，而 W 、 Sn 、Nb 、V 、Sr 、Y 、Yb 的含量则较“侵入”花岗岩低。

总之，前锋花岗岩中亲硫元素含量 高，“侵入”花岗岩中亲氧元素含量较高。

③从早期到晚期 W 、Sn 、Nb 、V 、Sr 、Y 及 Yb 的 含量有增高趋势，特别是 W 在晚期最富集。

④西华山花岗岩中的黑云母含 Sn 、U 、Nb 、Zr 等较高；长石中含w 较高。

矿床地质： 西华山钨矿区面积约 6km 2（图 5-2），产于花岗岩中的黑钨矿为典型的气成-高温热液的黑钨矿-石英脉，其主要特征为：钨石英脉多产于发育完善的剪切节理中，或产在剪裂带、破碎带中（照片 5－2），成组成带平行出现。

矿脉走向NE85°—NW60°—80°。

矿脉密集但大小不一，宽10cm 至30cm，长100m 至600m。

延深几十米到200m—600m，个别可达1000m。

图 5-2 西华山钨矿床地质略图1.第四系；2．寒武系下统上部；3．寒武系中统下部；4．寒武系中统中部；5．寒武系中统上部；6．γgl-l′变斑状中粒花岗岩；7．γg l-l中粒黑云母花岗岩；8．γgl-2变斑状中细粒花岗岩；9．γgl-3′斑状细粒花岗岩；10．γg l-3细粒石榴石自变质花岗岩；11．硅化带；12．断层；13．推测地层界线；14．实测地质界线；15．地层产状；16．矿化石英细脉矿脉主要由石英（占90—95%以上）和黑钨矿组成。

其他金属矿物还有锡石、辉钼矿、辉铋矿、白钨矿、毒砂、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。

非金属矿物有白云母、钾长石、电气石、绿柱石、黄玉、萤石、绢云母等。

矿石结构：自形、半自形、他形粒状结构。

矿石构造：团块状、浸染状、条带状、对称条带状、梳状、晶洞状及角 砾状构造。

矿石平均品位WO 31.6%，一般 0.47—2.15%，富矿>1%，贫矿<1%。

沿矿脉走向矿体中部 较富，两端逐渐变贫。

在垂直方向上，矿化深度一般在花岗岩体顶面以下 70—100m ，其中主脉可达 250—300m 。

WO 3含量在中部较高，上部和下部较低，根部无矿。

近矿围岩蚀变：云英岩化、钾长石化、硅化发育，此外还有钠长石化、绢云母化、碳酸盐化等。

云英岩呈不规则囊状，并有黑钨矿、锡石、白钨矿及辉钼矿 矿染，蚀变强烈者一般品位较高，常具有工业意义。

西华山岩体实测的石英和黑钨矿包裹体水δD 值为－35.71—72.38‰，δ18O 计算值为9.51‰。

全岩δ18O 值为 11.77‰。

以上数字基本都落在岩浆水（δD 为－50—－85‰，δ18O 为5.5—+10‰）的范围内。

硫同位素组成见图 5－3。

据包裹体测温，矿脉形成温度为260°—325℃。

六十年代，我国钨矿地质工作者对一部分石英脉黑钨矿总结出“五层楼”成矿规律（图5－4）、岩突控矿认识（图 5－1），及蚀变作用与成矿的关系（图 5-5），并运用于找矿 取得了良好的效果（见《矿床学》P145-146）。

本类矿床过去仅作为钨矿开采，后来在蚀 变岩石和花岗岩体中发现了丰富的铌、钽和稀土元素。

图 5－3 研究区外围及邻区典型钨矿床硫同位素值红岭、锯板坑数据来源陈毓川等，1989；大吉山、西华山、漂塘数据来源于崇文等，19875图 5－4 外接触带石英脉型钨矿“五层楼”式成矿综合模式图（据赣南地质队资料）图 5-5 蚀变作用与成矿关系示意图2.成矿模式初探在南区探明具有工业价值的矿脉5组32条,单脉走向延长80~160m 、最长360m;倾向延深80~120m 、最深160m;脉宽一般0.10~0.30m,部分可达0.50m 以上,最厚0.80m;单孔见石英脉最大厚度为1.45m;矿脉走向北东、倾向北西、倾角75°~83°。

南区单脉最长达370m,脉幅最大达0.80m,南区WO3平均品位0.57%,Mo 平均品位0.118%。

在中区探明具有工业价值的矿脉2组16条,单脉走向延长120~160m,最长200m;延深40~120m,最深150m;脉幅0.10~0.30m,最大0.46m,中区WO3平均品位为2.46%,Mo平均品0.11%。

矿脉走向北东、倾向北西、倾角65°~75°。

工业矿体富集的最佳部位为50~150m标高范围。

矿石中矿石矿物主要有黑钨矿、辉钼矿、锡石、黄铜矿、方铅矿、辉铋矿、闪锌矿、白钨矿等,脉石矿物主要有石英、长石、萤石、方解石、黄玉、绿柱石、黄铁矿、毒砂、石榴子石等。

矿石主要以块状构造为主,尚有浸染状、梳状、条带状、树枝状、角砾状和少量的晶洞状构造出现。

矿石的结构主要有各种不同的自形晶结构和少量的他形粒状结构、交代、压碎结构。

与矿化有关的围岩蚀变普遍,主要有云英岩化、钾长石化、钠长石化、硅化、黄玉化、电气石化、黑云母化、绢云母化、绿泥石化及角岩化等。

西太平洋板块向欧亚板块俯冲,使得西华山地区燕山期以来发生强烈的构造活动,导致富钨的上地壳发生部分熔融作用,产生富钨的花岗岩浆。

在构造作用下岩浆先后三次上侵,前两期花岗岩的两次侵入均伴随钨矿化作用。

第一次侵入的富钨花岗岩冷凝收缩产生裂隙,成矿物质沿裂隙向上运移,当温度、pH值、挥发份含量和压力发生变化时,成矿元素大量沉淀,从而形成钨矿床。

第二次侵入的花岗岩冷凝收缩也产生裂隙,部分收缩裂隙沿着第一期斑状中粒黑云母花岗岩中已存在的裂隙继续发育成贯穿两期花岗岩的巨型收缩裂隙,如299号矿脉、62号矿脉这样贯穿两层花岗岩的大矿脉,从而形成更大规模的矿化。

3.矿化模型3.1 西华山两期花岗岩顶面形态及矿化西华山矿区两期花岗岩体地表出露部分东西宽2.0 km，南北长2.1 km，最高海拔标高828 m，最低250 m，中间高而四周低，平面上呈向西北偏斜的椭.圆形，立体上略呈轴向NNW 的馒头状。

北部从顶峰向下100 m 陡坡后，与较为平缓的γ52e 岩体接触；东.部与γ52a、γ52e岩体接触；西部花岗岩往W、SW、SSW方向以25～50°倾角侧伏于变质岩之下（遇F2、F7 断.层直降100 m）。

从凸峰起往南，岩体呈波状起伏态势，并作阶梯状下降，形成三个顶面较为平缓的台.阶，北、中、南三个区段的脉组就产于这三个台阶之中。

再往南为F1 断层阻隔，切断了岩体和矿脉的南延。

如此高侵位的花岗岩，促成了石英脉的广泛分布。

柳志青认为，花岗岩侵位较高时，花岗岩与角岩的接触面便成了分散构造作用于力的“安全帽”，力分散了，形成的裂隙也就必然分散。

这样在大多数情况下，就造成了石英脉呈面形分布于接触面之下。

因而，从岩体的顶面往下均有含矿石英脉赋存。

岩体顶面的平缓地段往往是矿脉产布较为密集之地，富矿段一般产于平缓与陡坡相接处。

工业矿脉产出最高上限标高828 m，最低下限临界标高-100 m；石英脉的下限临界标高-300 m；工业矿脉垂直幅度80～ 200 m，石英脉垂直幅度100～400 m；工业矿脉走向延长20～500 m。

3.2 “西瓜皮”矿化特征西华山钨矿床不论是整个矿床还是单矿脉，其矿化深度都大大地小于矿化的长度，而且6石英脉深度大于含矿深度。

矿脉群限于岩体顶面向下垂深 200～300 m，沿岩体顶面构成一浅薄矿化层，称为“西瓜皮”式的矿化。

根据这一认识，在矿山建矿初期，将探矿深孔改为浅孔，大大提高了获矿效果。

“西瓜皮”式的矿化认识只限于矿化浅薄和等深的特征，而不能说明它的深度变化规律和矿化趋势。

3.3 “月牙形”矿化模型勘查开采实践表明，西华山钨矿床的矿化不是等深的“西瓜皮”，在岩体的不同部位矿化深度和强度是不同的。

一般的规律是，岩体中部矿化深、强度大，侧部矿化浅而弱，向两端趋于尖灭。

岩体顶面产状变化拐点（最高处）内侧的矿化深度最大，即侵位高的部位矿化深且强度大，侵位低的地方矿化浅且强度弱。

矿化的深度和强度，随着岩体侵位的高度降低而变浅、变弱，纵、横剖面上呈现了“月牙形”规律变化，这一认识是“西瓜皮”式矿化特征的进一步深化，概括为“月牙形”矿化模型。

“月牙形”矿化模型是西华山钨矿床矿化特征的周玉振，等：西华山花岗岩成岩成矿及矿化模型15整体概括。

西华山矿区矿化最深最强位置处在岩体的凸峰处向下的部位，向两侧随岩体顶面标高下降矿化由深变浅，直至尖灭。

从岩体侵位最高处沿中脊（NNW 方向）线往南至F1 断层，矿化深度一般150～100 m。

矿区东、西部的矿化深度亦随着岩体侵位降低而变浅，东南部矿化的临界下限为50～0 m 标高。

矿区西部近年来大量勘查资料表明，矿化随着花岗岩向西侧伏而侧伏，当花岗岩侵位侧伏到-100 m 标高（130 勘探线）以下时，则呈现有脉无矿或无脉无矿，矿化尖灭。

对单体矿脉来说，只要是通过岩体中脊部的较大矿脉，其产出及矿化特征大多符合“月牙形”矿化模型，尤其是西华山乃至赣南的名牌矿脉———299号脉，则是“月牙形”矿化模型的典型例证。

299 号脉在岩体最高处石英脉向下延深了400 m，矿化深度大于250 m，向两侧逐渐变浅，纵剖面上构成了一个向西偏斜的月牙形（图2）。

“月牙形”矿化模型显示，西华山钨矿床矿化态势受岩体侵位高低制约，是岩体顶面形态及其与构造应力场空间配置的结果。