(江西省地質礦產勘查開發局贛南地質調查大隊,江西 贛州 341000)
伴隨著我國工業化進程的不斷發展,對于稀有金屬的開采優化也被提上日程。江西省作為我國甚至世界的主要鎢礦資源儲備中心,其儲備總量占世界50%以上,在國際稀有金屬交易市場中占據著重要地位。探究江西省鎢礦資源特征及成礦規律,能夠發揮現代勘查、開采技術的高效性,推動我國鎢資源優勢向經濟優勢的轉換。
首先,在鎢礦資源儲備方面,江西省有著較高的挖掘潛力,尤其是南部地區的地質條件,形成了大量的鎢礦床。傳統鎢礦資源開采工作中,僅是在主礦脈附近進行作業,缺少周圍地區的鎢礦資源勘查。以及對深度較高地區資源的探索工藝的限制,沒有發揮江西省鎢礦資源儲備的最大價值,造成鎢礦資源浪費。其次,在空間分布特征方面,江西省鎢礦資源主要集中在地質結構凸出或其邊緣部分。以九嶺、武功山、贛南、羅霄、雩山、武夷為中心形成的“三橫三縱”鎢礦資源帶,向大斷裂帶及伸展構造,成為了江西省鎢礦資源的主要空間構造。其鎢礦山外圍礦化現象明顯,主要呈現為片狀和帶狀集中分布,部分地區已延伸至各個縣市中,具有很大的發展挖掘前景。最后,在時間分布特征方面,根據專家考察,江西省鎢礦資源成礦時間主要分為三個階段。第一階段為早中侏羅世時期,這個階段的鎢礦主要發生于盤古山一帶;第二階段為為晚侏羅世時期,這個階段的鎢礦主要發生于贛中南一帶地區;第三階段為早白堊世時期。在勘查技術和開采技術不斷革新的時代,江西省鎢礦資源將會起到關鍵性作用,為國家的經濟建設發展貢獻一份力量[1]。
據不完全統計,江西省目前已被發現的鎢礦產地已超過500余處,包括2處特大型鎢礦床以及十多處大型鎢礦床。其分布較為集中,產量規模較大大,資源儲量豐富,使得江西生鎢礦資源儲量全國排名第一。以江西省大余縣為例,作為世界鎢礦資源主要開采地之一,被人們譽為“鎢都”,如圖1所示。早在18世紀人們就在這里發現了大型鎢礦開采點,并由此開始了當地鎢礦開發產業,至今為止,大余縣鎢礦開采已有上百年的歷史。據不完全統計,江西省國有鎢礦資源的消耗量已超過80萬噸,針對部分中小型鎢礦床,其可開采年限已不超過五年,出現嚴重開發利用危機。

圖1 “鎢都”大余縣鎢礦開采工地
江西省區域位置位于燕山大陸活化造山時期地殼重熔造漿,由于其中鎢元素經常伴隨S型或I型欽杭組合花崗質侵入體,導致鎢元素聚集形成了大面積鎢礦礦床。其中,有利的地層、巖石層以及巖性組合是形成鎢礦的主要原因,它能夠促進礦液進行流動、充填、沉淀,從而實現鎢元素匯集。而江西省的地質巖性組合,85%以上的小型鎢礦集中于新元古代的變質基底巖系中,60%以上的大型鎢礦集中于早古生代變質地層中,其巖性特征為淺變質碎屑巖類。這種淺變質碎屑巖類能夠促進剪張裂隙群的形成,為鎢礦礦床的形成構建屏蔽環境,且碳酸鹽巖和含鈣砂頁巖也能夠對鎢礦熱液進行滲濾,從而形成交代型鎢礦[2]。
以S型巖體地質特征為例,在其形成鎢礦時,其主體巖性為黑云母花崗巖(圖2)。具體演變規律為:最開始的黑云母花崗巖,經過二云母花崗巖,再到白云母花崗巖,最終形成花崗斑巖,其中分異演化的晚期補充侵入體與鎢礦成礦關系密切。剛成礦的礦巖體形態較小,面積多為10平方千米以下,但部分存在頂部小突起,經過長時間的鎢元素匯集成小型巖株。這些小型巖株受到熱變質及蝕變作用強烈,且容易受到云英巖化、黃玉化、電氣石化等蝕變作用,長時間的蝕變匯聚了大量鎢元素,從而形成了鎢礦。

圖2 黑云母花崗巖樣本
一般來說,燕山期花崗質巖漿是鎢礦能夠成為礦床的主要原因,資料顯示,江西省大部分規模以上鎢礦礦床的成礦地質體均為燕山期巖體。通過對其進行年值測試,得出巖體的年齡主要為150Ma~110Ma,具體可劃分為早期晚侏羅世巖體,成巖年齡為150Ma~130Ma;與晚期早白堊世早中期巖體,成巖年齡為130Ma~110Ma。專家將早期晚侏羅世巖體命名為南嶺組合花崗巖,晚期早白堊世早中期巖體命名為江南組合花崗巖。
在中晚侏羅世到早白堊世時期,地球大陸收縮運動及太平洋兩大板塊之間的相互作用,形成了強烈的陸內活化造山。其策源地恰好位于江西省境內,并形成了贛中南成礦,即燕山早期,隨著時間的推移,形成了長江中下游地區的燕山晚期時空演化格局。而隆起、坳陷是鎢礦礦床的重要構造樣式,其主要出現在山體隆起部分,并匯集成鎢礦成礦帶,在其鄰側地區有I型欽杭組合侵入巖,構建成Mo-W型、Cu-W型鎢礦礦床,而礦床復合還會形成蝕變花崗巖型鎢礦。此外,因板塊斷裂而出現的陸內造山形變,也是江西眾多鎢礦床的形成機制。礦床定帶、定位、容礦構造,通過復合、歸并前期構造,構建鎢礦床分布的主導性斷裂網絡。
就當下發展情況而言,無論是哪種資源開采項目,實現全方位的可持續作業,都是其未來發展的主要方向與目標之一。就江西省鎢礦資源特征及成礦規律而言,實現可持續化開采應強調電子信息技術在鎢礦工程中的應用,實現以電子信息技術為核心的電子信息自動化管理與開采系統,從而提高鎢礦礦床開采工程的自動化程度,有效發揮江西省鎢礦礦床的資源優勢。以往進行鎢礦找礦作業時,都是通過地表鎢礦標志線脈延伸到深部大脈礦。依托地表露天礦,根據鎢礦資源脈絡進行深度找礦。而現代化電子信息技術的應用,強調智能控制系統取代傳統探索模式,通過對礦資源特征及成礦規律進行智能分析,大幅度提高鎢礦探測力度,保證相關工作質量,完成鎢礦開采工程的高度自治化管理。并且在部分工作中實現了無人化探測運作,提高工作效率的同時,保證工作的統一質量[3]。
早在2010年,江西省就通過一系列先進的電子信息找礦方法,勘查到許多大儲量的鎢礦礦床,證明新技術、新理論是鎢礦礦床勘查發展的有效途徑。通過信息技術中的電子傳感器,將鎢礦探測工程中的礦床數據進行整合,把與鎢礦資源開采相關的數據傳遞至自動化中央控制模塊,再對相關數據進行初步判斷,從而推進鎢礦找礦工程的初步自動化控制。在一些危險系數大、操作難度高的鎢礦作業項目中,電子信息技術可以規避環境影響,降低了人力資源的消耗,分析出各種問題相對應的措施,確保鎢礦資源探測的安全性和科學性。
隨著我國科技社會的不斷進步發展,鎢礦資源不斷減少,江西省作為主要鎢礦產出地,探究其鎢礦資源特征及成礦規律,完善鎢礦資源管理機制,強化開采監管力度十分重要。應強調開發技術含量高、開采效率快的鎢產品,實現江西省鎢礦資源集中化生產管理,將當地資源優勢轉變為戰略經濟優勢。引進國際信息化技術手段,提高專業設備利用率,增加當地政府的經濟效益,進一步推動我國鎢礦開采行業科學發展。