廣東樂昌禾尚田鎢錫礦床外圍及深部成礦預(yù)測

古志宏

(廣東省地質(zhì)調(diào)查院)

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廣東樂昌禾尚田鎢錫礦床外圍及深部成礦預(yù)測

古志宏

(廣東省地質(zhì)調(diào)查院)

廣東樂昌禾尚田鎢錫礦床是近年來新發(fā)現(xiàn)的大型—超大型礦床。基于區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、物化探異常特征、儲量估算成果等地質(zhì)資料，建立了礦區(qū)外圍及深部成礦預(yù)測模型。基于該模型對礦區(qū)外圍和深部進行了成礦預(yù)測，結(jié)果表明：①禾尚田鎢錫礦外圍及深部找礦潛力較大，資源量有望增加1倍；②中—低溫石英脈型鎢錫礦床為該礦外圍找礦的主攻礦床類型，矽卡巖型鎢礦則為其深部找礦的主攻礦床類型；③雪馬田東南段可作為區(qū)內(nèi)下一步勘查找礦的重點。

鎢錫礦床地質(zhì)特征儲量估算預(yù)測模型成礦預(yù)測深部找礦

目前，禾尚田鎢錫礦床處于普查階段，初步探獲的W+Sn資源量已達大型甚至超大型規(guī)模。礦床圍巖為碳酸鹽巖，外圍及深部均未發(fā)現(xiàn)有花崗巖體，導(dǎo)致其與華南甚至全國范圍內(nèi)鎢礦有根本區(qū)別[1]。隨著勘查工作的推進，如何科學評價其資源潛力并確定下一步找礦方向亟需開展研究。已有研究成果表明，采用以成礦系列理論為核心的礦床模型綜合地質(zhì)信息預(yù)測方法在礦區(qū)外圍及深部進行定位、定量預(yù)測，成效顯著[2-7]。為此，本研究利用普查所獲得的地質(zhì)、物探、化探、儲量估算等地質(zhì)資料，在綜合研究該礦成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，運用礦床模型綜合地質(zhì)信息預(yù)測方法對禾尚田礦區(qū)外圍及深部進行定位、定量預(yù)測，為區(qū)內(nèi)下一步勘探找礦提供依據(jù)。

1　礦區(qū)地質(zhì)概況

禾尚田鎢錫礦劃分了沙棟里、雪馬田、石沖等3個礦段，共圈定了211條礦體(圖1)。礦體主要賦存于天子嶺組中、下段碳酸鹽巖中，由網(wǎng)脈狀分布的石英脈、長石脈、云英巖脈及灰?guī)r組成。礦體密集近平行分布，與其他鎢錫礦床區(qū)別明顯[8-9]。礦體圍巖為灰?guī)r，主要蝕變?yōu)榇罄韼r化、云英巖化、硅化、螢石化，局部矽卡巖化，截至目前，礦區(qū)范圍內(nèi)地表及深部均未見巖漿巖及巖脈。

圖1　礦區(qū)地質(zhì)簡圖

2　致礦異常信息提取及預(yù)測模型構(gòu)建

2.1基于地質(zhì)特征的成礦信息2.1.1地層與成礦

研究區(qū)內(nèi)鎢錫礦的主要含礦層位為天子嶺組(Dt)，尤以中段(Dt2)和下段(Dt1)為主。由礦區(qū)各地層單位土壤成礦元素含量(表1)可知，礦區(qū)W、Sn、Bi等成礦元素的含量明顯高于廣東省土壤環(huán)境背景值，各地層單位土壤存在元素濃度差異，其中天子嶺組成礦元素含量最高，以其中段和上段最為突出，是區(qū)內(nèi)鎢錫礦最具找礦價值的地層。

表1　礦區(qū)各地層單位土壤成礦元素含量[10]

2.1.2構(gòu)造與成礦

禾尚田鎢錫礦明顯受到區(qū)域大型構(gòu)造的制約，礦區(qū)處于NE向郴州—懷集大斷裂、EW向古亞洲構(gòu)造帶(基底)、SN向瑤山復(fù)背斜相交復(fù)合部位的次級隆拗交接帶(圖1)，礦床礦脈及主脈帶均呈NE、EW、SN走向，顯示出以張性為主的張剪性活動特征，說明礦化優(yōu)選方位受到不同構(gòu)造帶的聯(lián)合制約，向斜構(gòu)造翼部也為禾尚田鎢錫礦的主要控礦構(gòu)造。沙棟里礦段、雪馬田礦段分別發(fā)育于沙棟里向斜兩翼，石沖礦段發(fā)育于石沖倒轉(zhuǎn)向斜兩翼，特別是其倒轉(zhuǎn)西翼，向斜構(gòu)造兩翼的層間碎裂帶為該鎢錫礦的主要容礦構(gòu)造。沙棟里礦段鎢礦位于沙棟里向斜西北翼、天子嶺組中段(Dt2)灰?guī)r的層間破碎帶，雪馬田礦段鎢礦位于沙棟里向斜東南翼、天子嶺組下段(Dt1)、中段(Dt2)灰?guī)r的層間破碎帶內(nèi)，石沖礦段鎢礦主要發(fā)育于石沖倒轉(zhuǎn)向斜西翼、天子嶺組下段(Dt1)、中段(Dt2)灰?guī)r的層間破碎帶內(nèi)。礦區(qū)非常發(fā)育的節(jié)理裂隙構(gòu)造也為鎢錫礦脈的重要控礦、容礦構(gòu)造，鎢礦常呈細脈狀充填于節(jié)理中，節(jié)理與礦脈走向基本一致，節(jié)理大部分呈張剪性，節(jié)理面平直，延伸大。

2.2基于物化探異常的成礦信息

2.2.1化探異常信息

在平面上，礦區(qū)內(nèi)礦體的展布與W、Sn、Bi、Cu、Ag、As、F化探異常濃度中心的分布基本一致(圖2)，在剖面上也有相似的特征。由此可見，W、Sn、Be、F、Ag、As綜合化探異常組合可作為禾尚田鎢礦外圍及深部預(yù)測的重要要素，可用于圈定預(yù)測區(qū)。在研究區(qū)內(nèi)，鎢礦體上方的土壤異常除W、Sn外，還疊加了Cu、Zn、Ag、As等中—低溫元素組合異常(圖2)，由此推測該區(qū)成礦作用以中—低溫成礦為主，其包裹體測溫結(jié)果也證實了該推測[11]。由此可見，中—低溫石英脈型鎢錫礦床仍為該礦外圍找礦的主攻礦床類型。

2.2.2物探異常信息

沙棟里礦段、雪馬田礦段分別對應(yīng)著重力低異常區(qū)和沙棟里—雪馬田磁異常段，而石沖礦段則與重力低異常區(qū)和石沖—連九塘磁異常區(qū)位置相吻合，該3個礦段均位于物化探異常突變區(qū)。礦區(qū)高精度磁測、重力剖面測量和音頻大地電磁測深結(jié)果均顯示礦區(qū)沙棟里—雪馬田—石沖一帶深部存在隱伏巖體，其總體呈NW走向，東部深西部淺，最淺處基巖埋深約2.4km，往東南潛伏最大埋深約5.3km。近年來的深部找礦進展表明[12-13]，在具備(或大致具備)“五層樓”格局脈狀礦體的礦區(qū)下方，可能存在層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出的礦體，二者是否為同時、同一物質(zhì)來源、同一成礦作用的產(chǎn)物，并不特別注重，即為“五層樓+地下室”找礦新模型。在本研究中，石沖礦段及雪馬田礦段深部鉆孔巖芯中已發(fā)現(xiàn)了少量含鎢錫礦矽卡巖。音頻大地電磁測深結(jié)果表明，深部存在一定規(guī)模的線狀或塊狀低阻異常，深度 2 000m(-1 200m)，前述塊狀低阻異常繼續(xù)增強，推測進入富含硫化物的矽卡巖帶，估計該礦下方為一接觸帶矽卡巖型鎢礦，可見，矽卡巖型鎢礦是該礦區(qū)深部找礦的主攻礦床類型。

圖2　研究區(qū)土壤異常分布

2.3成礦預(yù)測模型

通過對禾尚田鎢錫礦床地質(zhì)特征、物化探特征的綜合研究，構(gòu)建了成礦預(yù)測模型，該模型由成礦要素表(表2)和成礦模式圖(圖3)組成。由該預(yù)測模型可看出，地層、構(gòu)造、物化探特征均制約了礦床的產(chǎn)出，石英脈型礦體賦存于上泥盆統(tǒng)天子嶺組中，下方的隱伏花崗巖為其成礦巖體，深部2 000m(-1 200m)以下推測有一矽卡巖型礦體(圖3)。

表2　禾尚田鎢錫礦預(yù)測要素

3　成礦預(yù)測

礦床模型綜合地質(zhì)信息預(yù)測方法是以地球化學、礦物學、礦床學理論為指導(dǎo)，在全面利用勘查區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、礦化蝕變、物探、化探、遙感等資料的基礎(chǔ)上，研究成礦地質(zhì)作用，總結(jié)預(yù)測要素及預(yù)測模型，進而推測礦體位置(即定位預(yù)測)，并采用地質(zhì)參數(shù)體積法進行定量預(yù)測[7]。在深入研究禾尚田鎢錫礦成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，采用礦床模型綜合地質(zhì)信息預(yù)測方法對該礦進行成礦預(yù)測。本研究成礦預(yù)測分為2個部分：第1部分為圈定預(yù)測區(qū)(即定位預(yù)測)，第2部分為估算預(yù)測資源量(定量預(yù)測)。

3.1定位預(yù)測

在研究區(qū)找礦預(yù)測模型的基礎(chǔ)上，參考已發(fā)現(xiàn)的鎢錫礦體，充分研究礦區(qū)地質(zhì)、物探、化探資料，對禾尚田鎢錫礦外圍及深部進行綜合信息成礦預(yù)測。本研究共圈定了3個查明區(qū)，4個預(yù)測區(qū)(圖4)。其中沙棟里礦段1個預(yù)測區(qū)(Ⅰ)，雪馬田礦段2個預(yù)測區(qū)(Ⅱ、Ⅲ)，石沖礦段1個預(yù)測區(qū)(Ⅳ)。目前礦區(qū)工程控制最大延深已達1 560m，礦體仍未見滅尖，故對該礦深部進行了預(yù)測。根據(jù)物探資料推測，礦區(qū)在2 000m埋深以下轉(zhuǎn)變?yōu)槲◣r型鎢礦，故石英脈型鎢礦僅預(yù)測至深部2 000m，各礦段在現(xiàn)有工程控制延深的基礎(chǔ)上向下延伸預(yù)測至 2 000m。

圖3　禾尚田鎢錫礦成礦模式

圖4　禾尚田鎢錫礦查明區(qū)預(yù)測區(qū)圈定

3.2定量預(yù)測

根據(jù)查明區(qū)的相關(guān)參數(shù)計算出含礦系數(shù)：

(1)

式中，K為含礦系數(shù),t/m3；ZC為查明區(qū)查明資源量，t；VC為查明區(qū)含礦地質(zhì)體體積，m3。

根據(jù)相似類比原則，礦床已查明資源量的塊段與礦床深部和外圍有相同含礦地質(zhì)體礦段的單位體積所含的資源量相等，此為礦床深部及外圍預(yù)測資源量估算的前提條件。于是，將式(1)計算的含礦系數(shù)推廣至礦床的外圍及深部，資源量估算公式為

(2)

式中，ZY為預(yù)測區(qū)預(yù)測資源量，t；SY為預(yù)測區(qū)面積，km2；HY為預(yù)測區(qū)延深(預(yù)測區(qū)含礦地質(zhì)體延深)，m；α為相似系數(shù)。

預(yù)測結(jié)果表明，4個預(yù)測區(qū)成礦前景總體良好。

Ⅰ區(qū)位于沙棟里礦段西側(cè)，面積約0.4km2，受NW向WF1斷裂與NNE向F15斷裂共同控制，上泥盆統(tǒng)天子嶺組下段地層廣泛分布，化探綜合異常明顯，成礦條件較好，據(jù)預(yù)測，新增資源量可達大型規(guī)模。Ⅱ區(qū)位于沙棟里礦段南側(cè)雪馬田礦段西端，面積約0.4km2，區(qū)內(nèi)主要分布的地層為上泥盆統(tǒng)天子嶺組中、下段，從構(gòu)造上看，該區(qū)位于沙棟里—雪馬田向斜西翼沙棟里礦段南側(cè)，推測存在一與沙棟里礦段相似的礦體，且化探綜合異常指示明顯，成礦條件較好，潛在資源量可達大型以上。Ⅲ區(qū)位于雪馬田礦段東南側(cè)，面積約0.5km2，化探異常濃度高，構(gòu)造受區(qū)內(nèi)主要的NWW向斷裂F1影響，且根據(jù)目前探礦工程的控制程度，雪馬田東側(cè)及南側(cè)尚未封邊，成礦條件較好，預(yù)測潛在資源量(WO3+Sn)可達10萬t級別。IV區(qū)位于石沖礦段東側(cè)，面積約0.2km2，化探綜合異常明顯，構(gòu)造上處于NWW向F1斷裂和NEE向F16斷裂的交匯部位，根據(jù)現(xiàn)有的鉆探工程，在407#線西側(cè)已發(fā)現(xiàn)一近似垂直的礦體，推測從407#線往北有相似的礦體，且石沖礦段西側(cè)尚未控邊，有相當大的找礦潛力，預(yù)測資源量約4萬t,可見，雪馬田東南段可作為下一步勘查找礦的重點。總體而言，禾尚田鎢錫礦資源潛力巨大，資源量有望增加1倍，鎢錫查明資源量約占總資源量的40%，預(yù)測資源量約占總資源量的60%。

3.3資源潛力

由沙棟里、雪馬田、石沖礦體資源量預(yù)測結(jié)果(圖5)可知，雪馬田礦段找礦潛力最大，石沖礦段和沙棟里礦段資源量相差較小。本研究不僅對禾尚田鎢錫礦資源量進行了預(yù)測，還從不同的預(yù)測深度進行了定量評估(圖6)，從礦體埋深角度看，禾尚田鎢錫礦在深部(尤其埋深1 000m以下)還有巨大的潛力，但開采成本相對較高，資源可利用性相對較低。

4　結(jié)　語

結(jié)合禾尚田鎢錫礦區(qū)大量地質(zhì)資料構(gòu)建了礦區(qū)外圍及深部的成礦預(yù)測模型，據(jù)此對礦區(qū)外圍及深部進行了資源量預(yù)測，對于區(qū)內(nèi)找礦勘探工作有一定的參考價值。

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圖5　各礦段鎢錫資源量

圖6　不同深度鎢錫礦預(yù)測資源量

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PeripheralandDeepMetallogenicPredictionoftheHeshangtianWu-SnDepositinLechangCounty,GuangdongProvince

GuZhihong

(GuangdongGeologicSurveyInstitute)

HeshangtianWu-SndepositinLechangcounty,Guangdongprovinceisalarge-supperlargedepositthatisfoundinrecentyears.Basedontheregionalgeologicalbackground,oredepositgeologicalcharacteristics,geophysical-geochemicalanomalycharacteristicsandreserveestimationresults,theperipheralanddeepmetallogenicpredictionmodeloftheHeshangtianWu-Sndepositisestablished.Basedonthepredictionmodel,theperipheralanddeepmetallogenicpredictionisconducted.Theresultsshowthat:①theprospectingpotentialoftheperipheralanddeepofHeshangtianWu-Snminingareaislarge,thereservesisexpectedtodouble;②themiddle-lowtemperaturequartzvein-typeW-SndepositisthemaindeposittypesoftheperipheralprospectingofHeshangtianWu-Sndeposit,theskarntypeoftungstendepositisthedeepprospectingofHeshangtianWu-Sndeposit;③thesouthernsectionofXuematianoreblockisthefocusofthefurtherexplorationprospectinginHeshangtianWu-Snminingarea.

Wu-Sndeposit,Geologicalcharacteristics,Reservesestimation,Predictionmodel,Metallogenicprediction,Deepprospecting

2015-10-21)

古志宏(1982—)，女，工程師，碩士，510080 廣東省廣州市越秀區(qū)東風東路739號。