1. 引言
近年,扬子陆块江南古岛弧带东南部塔前–朱溪–赋春钨铜金多金属矿集区新发现了朱溪世界最大钨矿床,以及塔前、月形、弹岭、东岗、金山等一批铜金矿床 [1] - [7] 。朱溪原为80年代发现的一小铜矿,断续开采了20余年,一直未取得突破性找矿进展。2009年江西省地质勘查基金管理中以“成矿系列”理论和“就矿找矿”勘查理论为指导,确定了朱溪矿区北东向F3断裂为控岩控矿构造,并按照“以脉找矿体”的勘查思路部署了一系列工作 [1] [4] ,历经近十年的勘查发现了世界最大钨矿床,探获钨资源量300余万吨。目前矿区的勘查工作仍在进行,资源规模有望进一步扩大。珍珠山钨锡矿床位于塔前–朱溪–赋春钨铜金多金属矿集区的东侧 [8] [9] [10] ,目前关于本矿床的研究工作尚未见相关报导。本文拟通过对珍珠山钨锡矿床的地质特征、物化探异常等方面入手,探讨珍珠山钨锡矿床找矿潜力,为矿区下一步勘查工作提供指导性建议。
2. 成矿背景
塔前–朱溪–赋春钨铜金多金属矿集区内地层自新元古界至新生界均有分布(图1),地层具有双层性。新元古界浅变质岩系构成区内褶皱基底,为一套深海盆地相夹浊流沉积的泥砂质建造,间伴有海底火山喷发产物;据塔前–赋春1:50000区调资料,此套地层以富含Cu、As、Sb、Be、Pb、Sn、W、Mo、Li、Cd、Zn等为特征,局部地层中的As、Sb、W、Cd等元素为克拉克值的60~150倍。盖层主要由石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系组成,这此地层均呈北东东向带状展开布,倾向北西。石炭系以角度不整合覆于新元古代浅变质岩之上,自下而上出露下统梓山组、上统黄龙组和船山组。区内二叠系地层自下而上出露地层主要有梁山组(P1l)、栖霞组(P2q)、小江边组(P2x)、茅口组((P2m))、鸣山组(P2ms)、乐平组(P3lp)和长兴组(P3c);三叠系(T)出露地层主要有青龙组(T1q)、周冲村组(T1z)、安源群(T3a);白垩系石溪组(K1s)、塘边组(K2t)。黄龙组和船山组碳酸盐岩中含Cu、W为区内主要赋矿层位;栖霞组、茅口组主要为一地层中Cu、Zn、W、Mo等元素比区域背景值高出几倍至数十倍。乐平组、安源组主要为一套海陆交互相含煤碎屑岩建造,为区内主要含煤地层。区内经历了新元古代–晚中生代多期次、多阶段的构造岩浆活动,主要构造活动有加里东期褶皱发生韧性变形叠加,中元古代时期强烈的褶皱造山运动,形成了一系走向北东的塔前–赋春推滑覆构造系统,是矿集区控岩控矿构造,特别是石炭系与新元古界接触界面常有工业矿体产出。沿着北东向塔前–赋春推滑覆构造系自南西至北东分布着塔前、横路、张家坞、月形、杨草尖、弹岭、朱溪、赋春等20余处矿床(点)。区内岩浆岩沿塔前–赋春推滑覆构造系统侵位,呈岩瘤状或小岩脉状出露地表区,从超基性至酸性均有发育,其中与成矿密切相关的为160 Ma ±的花岗闪长岩、145 Ma ±的花岗岩。
1-第四系;2-珍珠山岩群周溪组上段;3-珍珠山岩群周溪组下段;4-珍珠山岩群坜崌山组上段;5-珍珠山岩群坜崌山组中段;6-珍珠山岩群坜崌山组下段;7-白云母花岗斑岩;8-云煌岩;9-石英脉;10-正断层/逆断层及产状;11-韧性剪切带及产状;12-采样位置
Figure 1. Geological sketch of the Zhenzhushan
图1. 珍珠山地区地质简图
3. 矿区地质
珍珠山钨锡矿床位于塔前–赋春成矿带东南部,属于江西省婺源县管辖,位于婺源县城西偏南平距约38 km处,属婺源县珍珠山乡所辖,景德镇–白沙关公路行程约30 km。珍珠山地区出露的地层简单,仅有新元古代珍珠山群浅变质岩和第四系松散河流相冲积物(图1)。珍珠山群是一套浅海相类复理石式泥砂质建造,岩性主要有绢云母千枚岩、粉砂质千枚岩、千枚状板岩和变质沉凝灰岩类等,W、Sn含量远高于克拉克值。
珍珠山地区内主要构造,按展布方向可划分为近东西向、北东向、北北东向、北西向等四组,而以北东和北北东向为主,是重要的导岩、导矿构造通道。近东西向构造本区处于其相对弱带,构造行迹又多被后期构造改造和遮掩,仅保留后期活动的少数断裂。走向80°左右,倾向南,倾角55°~69°,该断裂带探制了局部地层中W次生晕主体异常的形成和展布。北东向构造在印支期活动最强,形成了倒转同斜褶皱和逆冲断裂。断层构造以层间滑动为主,走向北东,主要倾向南东,是区内最主要的控岩构造。北北东向构造:这组断裂主要形成于燕山期。断裂产生易于褶皱,故断裂形变是其主要表现形式。它形成晚,活动强烈,形迹明显,次级断裂发育。北北东向断裂是区内的主要控岩构造,被斑状钠长花岗岩脉充填。总体走向北北东,主要倾向北西,倾角75˚~80˚。断裂面呈舒缓波状,左行侧列,内有透镜体。单个断裂规模较小,一般断续长200 m~500 m。与其配套的北北西向张扭性断裂含矿性也较好,规模一般较小,多数长0.4 m~15 m,宽2 cm~60 cm不等,走向330˚~359˚,倾向东西均有,倾向东的倾角60˚~80˚,倾向西的69˚~85˚。其内多见构造角砾。水竹坞段该组断裂平均含W、Sn达52.1 × 10−6和5.5 × 10−6。北西向构造:形成时代不清,不太发育,走向北西,倾向南西,倾角65˚左右。总体平直,局部有构造透镜体,是本区控矿构造之一。含矿裂隙主要倾向北东,倾角56˚~61˚。
矿区地表出露的岩浆岩较少,只见一些中–酸性岩脉、岩墙等小侵入体。岩性主要是花岗斑岩、次有变质闪长岩、细粒闪长岩、石英斑岩、霏细斑岩等。珍珠山地区见有30余条花岗斑岩,除浪山小岩体外,均呈岩脉状产出,呈岩墙状的仅祟山坞、农机厂两条。前者长达2000 m,宽约20 m,最宽处达34 m,走向30˚左右,倾向北西,倾角45˚~73˚,局部倾向南东,倾角70˚~82˚。后者长300 m、宽18 m,风化很强,风化深度达10 m以上,成为白色钠质高岭土,其走向北北东,倾向西,倾角70˚。珍珠山地区花岗斑岩(白云母钠长石碱长花岗斑岩)侵入特征明显,白云母、钠长石含量高,具钠长石化、云英岩化、萤石化,Be、Li元素含量高。矿物成分:岩石呈浅灰至灰白色,风化面呈黄褐色,斑状结构,块状构造。斑晶含量20%~65%,其中长石斑晶25%,斜长石多钾长石少,石英斑晶5%~30%,云母斑晶以白云母为主,含量2%~5%。基质80%~35%,由微粒状石英、长石、白云母和副矿物组成。呈微花岗状结构,多有钠长石化等。副矿物有黄铁矿、磁铁矿、少量毒砂、铁闪锌矿、磷灰石等,方铅矿、黑钨矿少见,偶见白钨矿、闪锌矿、锡石、萤石、黄铜矿等。按副矿物分类分为黄铁矿、磁铁矿、磷灰石型。副矿物特征与赣南燕山早期第三阶段酸性岩体相似。微量元素:珍珠山岩浆岩微量元素中,酸性岩含W、Sn、Bi、Ga、Li高于中性岩,Cr、Ni、Co含量低于中性岩。酸性岩中石英斑岩含Ag高于花岗斑岩,霏细斑岩含W最高。花岗斑岩含W量高于维氏值的10~20倍,Sn、Li 20倍以上。说明珍珠山地区W的形成与酸性岩浆岩是有成因联系的,与赣南的W、Sn矿成矿规律吻合。
4. 矿(化)体特征
在以往的地质工作中,研究区周边的水竹坞区段,发现了多条石英细脉型黑钨矿(化)带,主要矿化类型有两种:
4.1. 石英脉型黑钨矿(化)带
受NEE向断裂及其次级裂隙控制,矿体有分支复合现象,呈串珠状断续延长可达150 m~180 m,个别延深达350 m,倾向北西西为主,倾角70˚~75˚。主要矿石矿物有黑钨矿、白钨矿、黄铁矿等;脉石矿物为石英、蚀变千枚岩。黑钨矿在脉中占5%~90%不等,呈黑色,半自形板状、柱状集合体,有时呈束状、叶片状等。表面纵纹显著,晶体长一般为2 mm~15 mm,少量达4 cm~5 cm。石英,半透明–灰白色或铁染成淡褐色,油脂光泽长呈梳状构造,也有分布于黑钨矿间的孔隙中。
4.2. 构造角砾岩型矿(化)带
除受构造控制外,还具强烈硅化,地表标志明显,矿石常呈微粒结构,角砾状构造。主要矿石矿物有黑钨矿、黄铁矿、毒砂、白钨矿、辉锑矿及萤石等;脉石矿物有石英、玉髓为主,其次有硅化千枚岩碎块。其中辉锑矿呈针状、柱状(集合体为放射状)与石英一起呈脉状或透镜状产出,脉幅0.3 cm~26 cm。黑钨矿晶体细小,肉眼较难辨认,较大者长轴为1 mm~2 mm,板状、叶片状呈浸染、细脉分布于微粒石英集合体中或沿千枚岩角砾间呈胶结物出现。局部被黄铁矿穿插交代。
5. 找矿潜力剖析
5.1. 蚀变化特征
围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、萤石化等。
1) 硅化:以沿岩石裂隙(角砾间)充填为主,部分对岩石进行交代。前者呈脉状产出,脉侧千枚岩有褪色,后者也使原岩色变浅,石英颗粒增大,呈相嵌结构。硅化使岩石变脆,抗风化能力增强,地表出露较好,是明显的找矿标志。
2) 碳酸盐化:地表风化易流失,地下岩石色变浅、结构变疏松。主要矿物方解石,次有少量菱铁矿、白云石等。碳酸盐脉交代绢云母或沿裂隙充填、偶呈石英碳酸盐脉出现,常伴有黄铁矿化。
3) 萤石化:较前二者形成稍晚,主要产于构造破碎带中,一般淡绿色或浅紫色与石英呈脉状、透镜状产出。偶见黑钨矿伴生。
5.2. 原生晕
在1:10000地质草测过程中,进行了面上的原生晕测量,目的是发现矿化线索,缩小找矿靶区。用一般的数据处理方法,现将W、Sn原生晕异常分述:
1) W异常:异常总体走向NNE,单个呈NW和NE向。最大异常位于道观坞,呈NNW向,近长方形,面积约0.15 km2,0线主干槽揭露TC003有3000 × 10−6的光谱样,见有黑钨矿石英脉,黑钨矿晶体呈板状,长轴5.5 cm。
2) Sn异常:异常总体呈NE向,单体呈NE和NW向。主要异常位于道观坞,主体近EW向,分枝呈NW向,面积约0.3 km2,其中0线TC006有200 × 10−6的光谱样。
综上所述,区内综合异常及单元素异常呈NE向分布,与次生晕异常相吻合,且与区域总体构造线相一致。但异常小而分散,反映矿化受裂隙控制,连续性差。黑钨矿与岩体接触带成负相关,而锡矿与岩体接触带成正相关,与岩体接触带、岩体上侵部位密切相连,为本区找锡起到较大的指示作用。
5.3. 土壤异常特征
珍珠山矿区内具有7个较强W、Sn元素综合异常(图2)。其中AP1、AP2、AP3等3个异常连续性好,规模大,值高,并伴有银、铅。锡异常连续性好,具III级异常分带,浓集中心明显。异常区岩性为珍珠山群浅变质岩和花岗斑岩。花岗斑岩脉呈窄长条状产出。锡异常形态与岩脉走向分布相似,吻合很好,与花岗斑岩密切相关。锡平均含量达142 × 10−6。钨从分布规律看,主要分布在锡的浓集带中及岩脉之外,推测岩脉外侧钨异常是构造及热液活动的结果。脉外侧钨异常要比花岗斑岩脉中钨异常更具找矿意义。
1) AP1号钨、锡综合异常:异常分布于崇山坞南西,由两个异常带组成。一个呈NE35˚~40˚方向展布,异常范围长1600 m,宽50 m~100 m,呈窄长条带,元素组成以锡、钨为主,次为银、铅。锡异常连续性好,具III级异常分带,浓集中心明显。钨与锡异常重合,但钨异常连续性稍差,断续出现,含量低,以I级异常分布于锡异常浓集中心。另一个是EW走向异常,范围约为800 m × 250 m,与第一个异常相交,向东延伸与AP2异常中的EW向异常共带,元素组分以低值的锡主。具II级异常分带。
异常区岩性为珍珠山群浅变质岩和花岗斑岩。花岗斑岩脉呈窄长条状产出。锡异常形态与岩脉走向分布相似,吻合很好,与花岗斑岩密切相关。锡平均含量达142 × 10−6。
钨从分布规律看,主要分布在锡的浓集带中及岩脉之外,推测岩脉外侧钨异常是构造及热液活动的结果。脉外侧钨异常要比花岗斑岩脉中钨异常更具找矿意义。
2) AP2钨、锡综合异常:异常分布于道淦坞村附近,为测区主要异常。钨异常呈等轴状,锡异常呈条带状,与AP3异常连续作NE50˚方向展布,局部异常呈EW向产出,与AP1异常相连,异常范围1700 × 1400m,面积较大,元素组分主要为钨、锡,其次为铅、钼、锌等,元素间水平分带不明显。钨、锡、钼异常基本重合在一起,钨、锡元素异常值大于III级,连续性好,但浓集中心未重合。钨常见值在10~20 × 10−6,浓集中心40~70 × 10−6。锡常见值20~40 × 10−6,浓集中心50~100 × 10−6。东西向与北东向异常相交处钨、锡元素值较高,为钨、锡元素浓集中心位置。
异常区为丘陵地形,残破积发育。在砂质千枚岩中分布花岗斑岩脉,呈NE、EW两组走向,出露宽度较大,两组岩脉相交处为钨、锡异常浓集中心。
钨异常引起的原因和锡异常引起的原因不同,钨是热液引起的,钨偏向于围,岩钨在围岩中的异常值高于岩脉中的异常值;锡主要由花岗斑岩引起的,花岗斑岩岩石原生晕锡平均含量105 × 10−6,而千枚岩中仅5 × 10−6。从图2中可以看出,千枚岩钨含量高、锡含量低,区内钨异常具较大面积,处在两个方向岩体的交叉位置,但浓度较低,对钨异常可看作找深部矿体的线索。
3) AP3号钨、锡综合异常:位于崇山坞南部。作NE45˚~50˚展布,异常范围1500 m × 200 m,条带状,与AP2号钨、锡异常共一构造线。元素组分以钨、锡为主,银、铅、锌、钼次之,异常较连续。具水平分带,锡为内带,其他元素为外带。
钨异常分布有两处,一处在小坜崌村附近,与铅、锌、钼元素异常基本吻合,走向也大致相同,异常范围较大,但含量低,无浓集中心。另一处在南侧,元素单一,强度和范围略小于前者。锡异常与花岗斑岩脉吻合较好,形态也类似,锡异常是由花岗斑岩引起的。

Figure 2. Comprehensive soil anomaly map of the Zhenzhushan
图2. 珍珠山地区土壤综合异常图
5.4. 成矿潜力
研究区位于扬子准地台南缘萍(乡)–乐(平)拗陷盆地东段–鄣公山地体之塔前–赋春晚古生代断(拗)陷盆地所发展而成的成矿带旁侧,成矿地质条件优越。在塔前–赋春晚古生代拗陷带中发现大量的各种矿床沿该条带分布,为赣东北地区著名的成矿带之一。研究区周围分布有珍珠山、崇山坞、大河山等多个矿点。区内同生构造、推覆构造活跃,褶皱、断裂发育,有利于矿物质运移和聚集;在整个燕山期,沿拗陷盆地有断断续续的小规模岩浆活动,伴随有大量的成矿气液喷出地表或近地表,并为原有地层中矿物质的运移提供了充足的热动力和矿物载体 [11] ,为本地区各种矿床的形成提供了条件。在研究区周边的崇山坞铜多金属矿受推覆构造控制,也为推覆构造的其它地段找矿提供了依据。北东向推覆构造体系及后期脆性断裂的复合、交汇部位,为成矿提供了有利的构造空间,成矿条件优越。
区内已开展过1:20万区域地质矿产调查和1:5万区域地质调查及区域物化探测量,积累了较丰富的基础地质资料和找矿信息。技术方案、工作量和经费预算按目标任务要求拟定。区内从1954年开始,进行过多次地质勘查工作,其中有卢锦明、胡天灵、扬人栋、林材旺、徐洋源等老一辈地质工作者,对本区钨、锡多金属矿作了调查,编著了地质调查报告。目前区内发现一批钨、锡矿化点,先后进行了不同程度详、普查找矿。另外,区域航磁、区域布格重力异常等相关资料也显示,本区具发现中型规模钨锡矿床的潜能。
6. 结论
1) 珍珠山矿区主要出露珍珠山群浅变质岩,花岗斑岩为区内成矿岩体,北东和北北东向构造为区内主要构造,是重要的控岩控矿构造。
2) 区内存在受NE向或NEE向断裂构造控制的石英脉型黑钨矿(化)带和构造角砾岩型钨锡矿(化)带。
3) 矿区围岩蚀变强烈,其中硅化、萤石化与矿化关系密切。
4) 珍珠山矿区存在7个W、Sn综合异常,其中AP1、AP2、AP3等3个异常连续性好,规模大,值高,并伴有银、铅,具有寻找W、Sn矿的潜能。
NOTES
*第一作者。