■錢海
(吉林省第二地質調查所吉林132000)
甘肅玉山鎢礦礦床成因及成礦模式淺析
■錢海
(吉林省第二地質調查所吉林132000)
甘肅玉山鎢礦礦床主礦體形態規則程度較高,礦化連續性較好。礦體中礦化主要為白鎢礦伴生有螢石,多呈細脈侵染狀。為了進一步提高其開采效率,預測各礦種找礦遠景地段,需更準確的掌握礦體狀態、礦石伴生元素種類及含量間的關系。本文對甘肅玉山鎢礦礦床成因及成礦模式進行了簡要的分析。
玉山鎢礦礦床成因成礦模式
鎢是重要的礦產資源,在我國具有較高的開采量,近年來白鎢礦逐漸超越了黑鎢礦在市場中所占的比例,因此進一步做好對鎢礦礦床找礦模式的分析,對實現可持續發展具有重要意義。通過對玉山鎢礦礦床成因及成礦模式的分析,確定其是否具有開采潛力,對尋找質量高、產量大的白鎢礦礦床具有重要指導作用。
礦區位于甘肅省北山南帶東側,古生代筆架山-柳園造山帶南緣,同時也處于塔里木、西伯利亞板塊以及中朝之間構造銜接地帶。玉山鎢礦區主要由三個礦段組成,即白鎢礦段、銅鐵礦段以及螢石礦段,具有各自的特點。白鎢礦段主要位于礦區西部位置,其大理巖中存在稀疏細脈浸染狀礦化現象,對其進行鉆探驗證,可見明顯稠密網脈浸染狀礦化體。銅鐵礦段主要位于礦區中部位置,目前已經發現銅鐵礦化露頭,其中礦石多為氧化-半氧化礦,且常見半氧化礦有磁鐵礦、孔雀石、黃銅礦等[1]。對礦脈進行鉆探驗證,可以確定其中隱藏有銅鐵礦脈,存有黃銅礦、磁鐵礦與自然銅等。螢石礦段主要位于礦區東部位置,經地表揭露可確定含有柱狀、脈狀、囊狀螢石礦體,且顏色多為白色和紫色,為中粗粒塊狀結構。
2.1 圍巖蝕變
鎢礦礦床蝕變類型主要包括硅化、玉髓化、螢石化以及碳酸鹽化,不同類型間具有明顯的差別。第一,硅化蝕變。在地表中比較常見,且多位于白鎢礦段,其中硅化大理巖中存在部分發育良好的白鎢礦細脈。第二,螢石化蝕變。此種類型蝕變多發生在白鎢礦體以及近礦圍巖中,大多以細脈侵染狀產出螢石。螢石產生過程主要是富含F元素的巖漿熱液與W元素反應生成絡合物,然后形成白鎢礦后,F元素可繼續與周圍碳酸鹽巖反應最終生成螢石。第三,玉髓化蝕變。此種蝕變類型在發生時多與螢石化一起,多見于微晶灰巖、大理巖內,呈細脈狀和不規則狀分布,且多與白鎢礦一同產出。對玉髓化蝕變類型進行分析,其多呈現暗紅、棕褐色,部分情況下會富集成團塊,最終可形成白鎢礦石。碳酸鹽化在鎢礦礦床存在比較普遍,礦化帶中發育程度高,且不受巖石類型限制。在鎢礦礦體與近礦圍巖中,可以很容易見到方解石細脈或網脈。
2.2 礦化特征
甘肅玉山鎢礦礦體走向主要為NNE傾斜于SEE向,及NWW向SSW傾斜,傾角角度比較大,礦體多在構造裂隙及破碎帶中穿層產出,呈現脈狀、扁豆狀或細脈狀。其中,部分螢石礦會呈現囊狀或者不規則柱狀。對于鎢礦礦體來說,其內部結構復雜程度高,尤其以白鎢礦為最,多以細脈狀、浸染狀或者網脈狀呈現。取樣對白鎢礦與銅鐵礦礦石進行分析,可以確定礦石物質復雜程度高,兩種礦石間元素含量具有較大差異,如O、F、Cu、Ca、W等元素。白鎢礦含量最多的元素為F、Ca,由此可以確定其中含有部分螢石;而銅鐵礦中主含有微量Sn、Bi與Ag等元素,基本上不含有W元素。白鎢礦礦石中所含螢石物質,元素組成為F、Ca元素。
2.3 礦化分帶
玉山鎢礦礦區由西向東礦化分帶情況比較明顯,且西部區域多為白鎢礦,隨著深度的增加,螢石含量不斷減少,多存在于淺部。在礦區中部地區以銅鐵礦為主,白鎢礦與螢石含量則比較少。而礦區東部地區則多為螢石礦化,并不存在白鎢礦化與銅鐵礦化。就礦化分帶特征進行分析,可以初步確定,礦化呈水平分帶現象與成礦溫度,以及其他物化條件在平面上變化有關。
2.4 成礦物質來源
以礦床地質特征為基礎,結合各類礦石所存元素種類與含量進行分析,可以確定本礦區的形成與巖漿熱液活動有著密不可分的聯系。對礦區地層構造進行分析,主要包括大理巖與火山巖兩部分,且大理巖經過區域變質與熱變質后由石灰巖轉變為大理巖。因大理巖脆性大,受內應力與變形作用,很容易形成裂隙與斷裂帶,這樣便為成礦提供了通道。且大理巖中含有大量的Ca元素,可以與W元素成礦流體化合形成白鎢礦。進入到巖漿期后熱液中,W元素會與F、CL元素形成絡合物,并會與巖漿氣液同時移動,確保含礦流體可以與碳酸鹽巖充分接觸,最終便會形成白鎢礦。其中化學反應為:

受大地構造運動影響,深部含W元素巖漿會做上升運動達到地殼深處形成巖漿房,因溫度與壓力比較高,此處巖漿會進行充分的分異作用。富W巖漿體受重力作用逐漸沉到巖漿房下部,貧W巖漿先上浮。再次受到構造運行驅使,貧W巖漿先侵位到地殼淺部,形成W背景較低的侵入巖。當構造運行到達劇烈期時,富W巖漿上升到地殼淺部形成白鎢礦。另外,富含Cu、F、Fe等成礦元素的巖漿熱液沿著構造通道上升時,距離成礦母巖不遠位置便會形成脈狀銅鐵礦體,而遠離成礦母巖地段便會形成脈狀螢石礦體。
通過對礦區進行地質勘查,并對礦體礦石進行取樣分析,確定了礦體成礦原因與成礦模式,更全面掌握了鎢礦礦區信息。玉山鎢礦主要成礦元素W來源為酸性巖類,含W元素巖漿上升到地殼某深度,在巖漿房發生分異,使得W元素在巖漿房局部集中,上升到淺部地殼后與碳酸鹽巖接觸形成白鎢礦床。
[1]王琦,胡斌,黃滿湘,潘文英.甘肅玉山鎢礦礦床成因及成礦模式探討 [J].南方金屬, 2014,05:15-19.
[2]趙亮.甘肅金塔縣玉山鎢礦成礦規律及成礦預測研究 [D].中南大學,2010.
P61[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-79-1