江西省蓮花縣九曲山鉛鋅鎢多金屬礦地質特征及礦床成因

廖達軍，陳愛國

（江西省核工業地質局二六三大隊，江西 南昌 331307）

九曲山鐵礦區位于江西省萍鄉市蓮花縣境內，隸屬萍鄉市蓮花縣荷塘鄉管轄。其地理標為：東經113°50′08″～113°51′50″，北緯27°10′06″～27°10′58″，現采礦許可證礦區范圍由六個拐點坐標圍成，面積2.5767Km2。礦區屬中低山丘陵地形，區內地勢最高海拔高度+766.0m，最低海拔高度+227.5m，相對最大高差538m，一般海拔高度多在300m～500m左右。總的地勢特征呈現西高東。礦區地形切割強烈，山形走勢近南北延伸，植被發育，浮土覆蓋較厚，巖裸露較差，山澗小溪四季流水不斷[1]。

1 區域地質特征

（1）區域地層。區域地層發育不全，僅出露有古生界泥盆系、石炭系、二疊系和中生界三疊系及新生界第四系地層。泥盆系、石炭系、二疊系地層分布廣泛，占80%以上；其次為分布于河谷兩岸及溝谷低洼處的第四系沖積、洪積物。

（2）區域構造。礦區地處武功山隆起之南西，吉安凹陷西緣，湘贛邊境復式背斜東翼之南端。主構造線呈北東方向展布。

（3）區域巖漿巖。本區南西方向的外圍見湖南境內的鄧埠仙巖體及八團巖體的邊部延入江西境內的張家里礦區，距本區約12公里。

（4）區域礦產。區域礦產資源較豐富，本區域內已探明多個鐵礦石資源量50萬噸以上的小型鐵礦；非金屬礦產有煤、石灰石、大理巖、硅石等。

2 礦區地質特征

2.1 地層

本區出露地層自下而上有：泥盆系中統棋子橋組（D2q），上統佘田橋組（D3s）、錫礦山組（D3x）；石炭系下統大節湖組（C1y+d1）以及第四系（Q）等。

2.1.1 泥盆系中統棋子橋組

出露于本區西緣部巖子坡一帶，呈北東南西向分布。巖性為淡灰色薄—中厚層狀泥質灰巖，局部見重結晶現象。厚度＞100米

2.1.2 泥盆系上統

（1）佘田橋組麻石嶺段（D3s）：出露于本區西部，組成本區的最高山脊，呈北北東向展布。上部為淺灰、灰白色中厚層狀石英細砂巖，局部夾千枚狀粉砂巖；下部為薄層狀細粉砂巖夾薄層細砂巖。厚度＞150m。

（2）錫礦山組（D3x）：分布于本區中部，呈北北東向條帶狀分布，其巖性分述如下。

A、強沖段（D3x1）：灰至淺灰色，條帶狀灰巖及純灰巖，含錳質，風化后呈黃褐色、土黃色粉砂巖。厚度40m～60m。

B、井沖段（D3x2）：按巖性組合分上、中、下三個亞段。

①下亞段（D3x2-1）：上部為灰至灰綠色中厚層狀砂巖、粉砂巖、綠泥石粉砂巖，夾透鏡狀赤鐵-磁鐵菱鐵礦1-2層；下部為厚層狀變質石英細砂巖，見黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂、白鎢礦等礦化。厚度40m～70m。②中亞段（D3x2-2）：上部為淺灰色風化呈黃褐色土黃色泥質灰巖、鈣質粉砂巖和灰綠色千枚狀粉砂巖；下部為灰綠色風化后呈紫紅色千枚狀粉砂巖，夾薄層狀含菱鐵質細粉砂巖夾細砂巖。厚度20m～50m。③上亞段（D3x2-3）：上部為淺灰色灰白色薄至中厚層狀細砂巖，夾薄層粉砂巖；下部為中厚層狀石英細砂巖，見黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和毒砂等礦化，硅質膠結，局部夾灰綠色千枚狀細粉砂巖。厚度30m～60m。

C、荒塘與翻下段（D3x3+4）：僅分布于0線以北中部小山包頂上，由于剝蝕的原因，分布零星。其巖性為：上部為淺灰綠色細粉砂巖，夾薄層狀細砂巖，含綠泥石，具鮞狀結構；下部為灰綠色綠泥石粗粉砂巖；底部有1層～2層鮞狀赤鐵礦。厚度5m～20m。

2.1.3 石炭系下統

①大節湖灰巖組（C1d）：分布于礦段東側水渠以東低丘地帶，為礦段隱伏地段，被第四系覆蓋，僅在路邊北和佳山松樹灣出露。其巖性上部為灰～灰白色灰巖及粉砂質灰巖，局部含錳質，風化呈土黃色粉砂巖，局部被浸染成棕色；中部為深灰～灰黑色泥質灰巖夾炭質泥巖；下部為灰～灰白色中厚層狀灰巖，厚度150m～180m。②梓山組（C1z）：礦段內僅在路邊北采石場和松樹灣出露，為黃褐色灰褐色薄層狀鈣質粉砂巖及粉砂巖、細砂巖，含腕足類化石，厚度不詳。

2.1.4 第四系（Q）

主要為殘坡積層、亞粘土、亞砂土及砂礫。厚度5m～15m。

2.2 構造

斷裂：區內較大的斷裂有二組，一組為近北北東向的走向正斷層；另一組為北東南西的平推斷層。而近北北東向的走向正斷層比較發育。橫斷層切割走向斷層，使區內礦段被切割成兩個大菱形地段。

（1）走向正斷層。①F1走向正斷層：分布于礦段西緣高山脊坡上，在礦段南端見強沖灰巖錯開，路邊西高山脊腰部地層向西產狀，與下地層產狀相反，據此推斷為一走向近南SN正斷層存在。②F2走向正斷層：分布于礦段東側布田～佳山續北延，本礦段出露長度6Km左右。走向近SN。地表在佳山松樹灣見泥盆系佘田橋組麻石嶺段地層直接與石炭系下統大節湖灰巖相接，路邊西北采石場見泥盆系上統鐵礦石含礦段與大節湖灰巖產狀相反，301斜井見井沖砂巖產狀向西，301孔開孔均為大節湖灰巖，兩工程相距20m左右地層缺失，深部在301孔328m處，見斷層角礫巖，基上所述F2斷層存在，傾向E，傾角75°～80°，斷距落差約200m，其斷層性質為一SN走向的高角度正斷層。F2斷層南延的問題，由于F2斷層以南地段沒有進行工作，所以F2斷層過布田是否南延不清。

（2）橫斷層。①F3斷層：分布于礦段南端釀水下至布田沿九曲山公路分布，近SW-NE向，礦段東側石炭系下統大節湖灰巖，沿走向S延，至公路佘田橋組麻石嶺砂巖接觸，地層延走向不連續為橫斷層南盤向前（東）推，斷層約200m。②F4斷層：分布于礦段中部路過西沖溝，見強沖灰巖不連續錯開，斷層約200m左右，使礦段分為兩個構造塊段。

（3）褶皺。本區位于武功山隆起之南西，吉安凹陷西緣，湘贛邊境復式背斜東翼之南端。其構造形態為一北北東向，傾向東的單斜構造。區內次一級撓曲發育，泥盆系地層由西向東呈波狀起伏并以15°～30°左右的傾角向東傾斜至F1走向正斷層上翹起，被F1走向正斷層所切割。

2.3 巖漿巖

區內未發現有火成巖體出露。僅在本區南西方向的外圍見湖南境內的鄧埠仙巖體及八團巖體的邊部延入江西境內的張家里礦區，距本區約12公里。根據前人資料，本區北部外圍佳山以西，見有基性煌斑巖脈出露。為此推測區內中部釀水下附近可能有隱伏巖體存在，區內的圍巖蝕變和礦化可能與它有一定的關系。

2.4 圍巖蝕變

區內圍巖有灰巖、泥質灰巖、粉砂巖、細砂巖。從地表所見，區內地表的圍巖蝕變較弱，常見的圍巖蝕變有絹云母化、弱硅化、黃鐵礦化、次為綠泥石化、電氣石化等。但鉆孔中所見的蝕變要比地表強，如1969年12月至1970年5月期間江西省地質局九0一大隊三分隊施工的ZK301、ZK302、ZK702三個鉆孔中，井沖段的泥灰鈣質粉砂巖及強沖段的灰巖，比較普遍見有透閃石化、透輝石化、透輝-透閃石化、透閃石-陽起石化、電氣石化、黝簾石化、螢石化。井沖上下兩亞段地層中除上述蝕變外，還有綠泥石化、絹云母化、角巖化、硅化等。其中硅化較普遍。石炭系下統大節湖組灰巖中，有硅化、螢石化、云英巖化、黃玉化等。

從蝕變礦物來看，區內有中-高溫氣化熱液蝕變礦物。由此可見，區內火成巖活動是有存在的可能性。

2012年3月至2012年8月，為驗證原ZK302、ZK702鉛鋅鎢等多金屬礦化情況，江西省核工業地質局二六三大隊受蓮花縣茂源礦業有限責任公司委托，在上述兩孔位附近先后施工了ZK302-2、ZK303、ZK703三個深部鉆孔，孔深分別為559.07m、659.66m、736.67m，通過肉眼觀察，礦化主要有白鎢礦化、鉛鋅礦化、次要的有黑鎢礦化，近礦圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化、絹云母化、葉臘石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、云英巖化、螢石化等。

3 礦床（體）地質特征

3.1 礦床規模及礦層特征

3.1.1 礦床規模

通過預查驗證鉆探揭露，九曲山鐵礦燈坡嶺礦段鉛鋅鎢多金屬礦層主要賦存于上泥盆統錫礦山組（D3x）和佘田橋組（D3s）鈣質砂巖、細砂巖、灰巖、綠泥石砂巖等巖系中，石炭系大節湖組下部灰巖中也有白鎢礦化，礦化對圍巖沒有明顯的選擇性，主要與圍巖蝕變緊密相關，主要有硅化、綠泥石化、絹云母化、葉臘石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、云英巖化等。根據鉆探地質編錄、劈心取樣、基本分析化驗結果，綜合礦區地質、鎢礦化特征初步劃分，依據《鎢、錫、汞、銻礦產勘查規范》（DZ/T0201-2002）中鎢礦床一般參考工業指標判定，ZK302-2孔從215.73m～559.07m共揭露9層工業礦體累計視厚度12.12m，達到邊界工業品位的鎢礦化體9層累計視厚度13.26m；ZK303孔從233.25m～659.66m共揭露18層工業礦體累計視厚度19.61m，達到邊界工業品位的鎢礦化體7層累計視厚度6.68m；ZK703孔從226.60m～607.74m共揭露16層工業礦體累計視厚度15.66m，達到邊界工業品位的鎢礦化體14層累計視厚度15.51m，其下部根據經驗判斷，636m、647m和695m還見到較好的工業礦體。

3.1.2 礦層特征

（1）礦層產狀和形態：從目前預查鉆探揭露看，礦層產狀與地層總體產狀一致，ZK703與ZK303相距500m，礦體賦存層位相當，可以認為礦體沿走向上一般較穩定，ZK302-2與ZK303水平距離22m，在對應層位段礦體厚度相當，也可以認為礦體沿傾向上一般也較穩定。礦層形態在剖面上呈層狀、似層狀，產狀總較平緩，傾角多在30°～40°之間，局部地段，常因后期硅質脈疊加而形成較陡傾角鉛鋅多金屬礦體。

（2）礦層厚度及變化規律：鑒于礦區礦層產狀，形態變化不大，目前礦層厚度比較未經真厚度換算。礦體礦層厚度（WO3＞0.12%的礦層統計），一般視厚度為0.8m～1.2m，平均視厚度1.1m，最大視厚度4.28m，厚度變化系數為68%，厚度變化較大。厚度變化規律為：在走向上鎢礦層較穩定，厚度變化不大，在傾向上厚度變化較大，后期硅化構造是礦層厚度變化的關鍵因素，即可使礦層增厚變富，也可使礦層變薄，甚至出現無工業意義的含礦地質體及夾石層。

3.2 礦體特征

由于目前僅僅是預查階段，未能進行礦體連接和劃分，從宏觀上看，礦體呈層狀、似層狀。層厚多在1m左右，多產于灰巖與砂巖、砂巖與灰巖、鈣質砂巖與綠泥石砂巖巖性變化地段。

3.3 礦石質量特征

3.3.1 礦石物質成分

（1）礦物成分：依據野外地質觀察和鏡鑒結果，礦石的礦物成分為：金屬礦物主要為白鎢礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦，次為黑鎢礦、錫石及少量黃銅礦、磁黃鐵礦，脈石礦物主要為石英、綠泥石、方解石，次有絹云母、白云母等。

（2）礦物特征：①白鎢礦：為主要礦石礦物，一般含量為0.05%～0.5%，最高達2.05%，呈自形—半自形晶粒狀，粒徑一般為0.5mm～2mm，最高可達5.0mm。②方鉛礦：為次要礦石礦物，呈自型晶粒狀團塊狀產出，不均勻分布于石英脈中。③閃鋅礦：為次要礦石礦物，半自形粒狀為主，粒度一般在0.10mm～5mm，呈團塊狀、浸染狀-細脈浸染狀產于石英脈中。④黑鎢礦：為次要礦石礦物，呈自形-半自形晶板狀體產于石英脈中。⑤黃鐵礦：呈自形-半自形晶、部分為他形粒狀，粒度在0.1mm～1.7mm之間，在礦石中呈團塊狀、星點狀、細脈狀、浸染狀分布。⑥石英：為主要脈石礦物，主要以石英脈、硅質大理巖形式產出。⑦綠泥石：為另一主要脈石礦物，主要呈鱗片狀集合體，無完整形態，定向平行排列，多為蝕變重結晶產物。⑧方解石：為另一主要脈石礦物，主要以方解石脈產出。

3.3.2 礦石的化學成分

根據礦體礦石的化學（基本分析樣）分析結果，WO3含量一般在0.07%～0.5%之間，部分＞1%，0.05%～0.07%之間礦化層也較多見，品位變化系數為19.5%。Pb、Zn含量達到工業品位的少見，Ag含量有不少樣品達到綜合利用水平。

3.3.3 礦石結構構造

白鎢礦礦石中，多以半自形粒狀變晶結構為主，少量為自形-半自形、它形粒狀結構。礦石構造以細脈狀、條帶狀構造為主，浸染狀構造次之，局部為脈狀構造。

3.4 礦石類型

根據礦石的物質成分、化學成分、結構及構造，礦石初步可分為鈣質矽卡巖化巖型和石英脈、碳酸鹽脈兩種自然礦石類型。

4 礦床成因

根據礦區地層、巖性及圍巖蝕變礦物組合特征，圍巖蝕變中綠泥石化、硅化、透輝石化、透閃石～陽起石化、電氣石化等，均具接觸變質作用的產物特征。甚至具有矽卡巖化的特征。據此，初步認為：①礦化成因主要為接觸變質、矽卡巖化作用的結果，深部可能存在隱伏巖體。②后期構造活動的硅質脈和碳酸鹽脈疊加形成較富的礦體。③本區鎢礦成因類型接觸變質、矽卡巖型，礦石礦物以白鎢礦為主。