江西鳳凰山鎢礦床地質特征及成因淺析

李淑琴，曾小華，周先軍，陳立泉，何燕華

（1.江西有色地質勘查一隊，江西 鷹潭 335003；2.贛州鑫宇礦冶有限公司，江西 贛州 341000）

0 引言

鳳凰山鎢礦區位于江西省西南部遂川縣城335°方向直距約10 km處，礦區中心地理坐標為東經114°26′28″、北緯26°23′29″，位于武功山-會稽山成礦帶（欽杭成礦帶南帶）羅霄-諸廣山鎢錫鈾稀土多金屬礦成礦亞帶上，是近年來江西西南部新發現的一個中型鎢礦床。

1958年開始，江西地礦、有色等地勘部門在鳳凰山地區先后開展過區域礦產調查、概查、普查等工作，發現了鎢礦脈，但是認為品位低，沒有開采價值。

2004年至2011年，原國土資源部實施全國危機礦山接替資源勘查項目，江西中南部滸坑鎢礦、聚源鎢礦、滿埠鎢礦和廣東東部瑤嶺鎢礦、湖南南部瑤崗仙鎢礦和福建廣坪鎢礦等礦山取得了重大找礦成果，國內諸多地質人員對這些成果進行了綜合研究，總結了礦床地質特征、成礦流體特征、找礦標志、控礦因素和礦床成因，指出了下一步找礦方向（劉志萍和徐勇，2004；毛景文等，2011；韋星林，2014；王艷麗等，2014；袁瑩等，2014；李順庭等，2015；祝新友等，2015；吳劍，2018；陳立泉等，2019；鄒振威，2020），以上研究成果，對該地區同類型或相同地質條件下鎢多金屬礦床的科研、勘查找礦工作提供諸多借鑒依據，也為國內外鎢多金屬礦礦床理論研究做出了貢獻。

2009年至2013年，贛州鑫宇礦冶有限公司借鑒上述礦區勘查經驗，在分析研究的基礎上，對鳳凰山礦區通過系統的普查、詳查地質工作，圈定20條鎢礦體，估算WO327614 t，提交一處中型鎢礦床（何維基等，2019①），目前尚未有學者對其開展過研究。該文通過綜合研究，對鳳凰山鎢礦床地質特征、成因進行了分析、總結，為今后在該地區外圍開展地質勘查找礦工作奠定了基礎。

1 區域地質概況

鳳凰山鎢礦處于華南板塊所屬的華南造山帶、贛中南皺隆，井岡山—陳山褶皺束南部，諸廣山—萬洋山復向斜東翼，屬井岡山弧形構造帶之中部南緣（楊明桂等，2017，2018）。加里東、印支、燕山、喜山等多期次構造運動對本區都有影響。研究區可分為3個構造層次，即早古生代加里東褶皺基底，晚古生代印支褶皺蓋層，燕山期—喜馬拉雅期大陸邊緣活動盆地沉積（圖1）。

圖1 鳳凰山鎢礦區大地構造位置圖（a）及區域地質圖（b）

區域內廣泛分布寒武系牛角河組（∈0-1n）、高灘組（∈2g）和水石組（∈3s），震旦系壩里組零星分布在北部，泥盆系云山組（D2y）、羅緞組（D2ld）和白堊系河口組（K2h）小面積分布在南東部，第四系（Q）零星分布在南東部的低洼處。鎢礦主要賦存在寒武系底—下統牛角河組（∈0-1n）地層中（楊明桂等，2017）。區域上構造比較發育，構造形跡顯示為北西向的褶皺構造和北西、北東向的斷裂構造（張練修和王駒，2015）。區域上巖漿活動以燕山期大規模的花崗巖漿侵入活動為主，花崗巖主要呈隱伏狀分布在中部鳳凰山地區，與鎢礦化關系密切的是燕山期花崗巖體，在巖體內外接觸帶附近，鎢礦化強烈，分布有眾多鎢礦點（許泰等，2019）。

2 礦區地質特征

鳳凰山鎢礦區處于鳳凰山背斜軸部附近。鳳凰山背斜軸部為寒武系底—下統牛角河組地層，兩翼為寒武系中統高灘組地層。礦區內主要出露寒武系底—下統牛角河組（∈0-1n），侵入有燕山早期巖漿巖（隱伏），主要發育北西向和北東向斷裂構造（圖2）。

圖2 鳳凰山鎢礦區地質圖

2.1 地層

礦區內出露地層有寒武系底—下統牛角河組（∈0-1n）和第四系（Q）。

寒武系底—下統牛角河組（∈0-1n）：分布于整個礦區，分為三個巖性段。下段（∈0-1n1）：位于礦區中部，主要巖性為淺黃色、淺灰—青灰色角巖化中細粒長石石英砂巖，構成鳳凰山背斜的軸部，總體走向北西，傾向SWW或NEE，傾角50°～85°，厚度74.99 m。W豐度值達68×10-6，為地殼豐度值2.6×10-6的26倍，為礦區鎢的礦源層。中段（∈0-1n2）：位于牛角河組底下統下段兩側，主要巖性為深灰色—灰色砂質板巖，為鳳凰山背斜的兩翼，總體走向北西，傾向SSE或NEE，傾角55°～85 °，厚度136.37 m。上段（∈0-1n3）：位于礦區東、西兩側（即牛角河組中段兩側），主要巖性為灰色—淺灰色變質砂巖，總體走向北西，傾向SSE或NEE，傾角50°～85 °，厚度 409.51 m。

第四系（Q）：見于河流兩側及溝谷低洼處，巖性為灰黃至土紅色亞砂土、亞粘土、砂土、砂礫層、礫石層、砂巖板巖碎塊及泥沙組成，厚度0～8 m。

2.2 構造

褶皺構造：礦區整體為一單斜構造，即鳳凰山背斜。該背斜軸部整體走向北西—北北西（320°～350°）、傾向SWW或NEE（傾角50°～85°），南西翼傾向南西—南西西，北東翼傾向北東—北東東，傾角30°～80 °；軸部為寒武系底—下統牛角河組下段（∈0-1n1）地層，兩翼為寒武系底—下統牛角河組中段（∈0-1n2）、上段（∈0-1n3）地層。軸部地段為礦區硅化最強烈地段，也是鎢礦體分布地段，因此礦區含礦斷裂裂隙帶的形成與背斜有密切的關系。

控（容）礦斷裂構造：礦區控（容）礦裂隙構造有北西向、北東向兩組走向，其中以北西向為主。

北西向控（容）礦斷裂：主要位于北西向鳳凰山背斜軸部，長1400多米，寬55～85 m，延深200～750 m，由許多平行的含礦石英脈密集充填的斷裂裂隙帶組成，走向320°～350°，與背斜軸部基本平行，傾向NE，傾角73°～87°，為礦區的主要控（容）礦裂隙構造。

北東向控（容）礦斷裂：垂直于鳳凰山背斜軸，裂隙比較稀疏，所充填的含礦石英脈幅小，延長和延深僅數十米，沒有形成工業礦體，走向NE（傾角40°～60°），傾向 NW（傾角60°～80°）。

上述兩組控（容）礦斷裂構造是在區域性北東-南西向擠壓作用形成的，北西向為壓扭性斷裂，北東向為張性斷裂，為共軛形成。

后期斷層：礦區內沒有大的后期斷層，僅在坑道中發現一些小規模的斷層，對礦體的破壞不大。

2.3 巖漿巖

礦區內地表未見巖漿巖出露，僅4號勘探線ZK403、ZK405兩個鉆孔在深部-720 m標高相繼見到花崗巖體，為中細粒弱云英巖化含電氣石二長花崗巖，巖石微絹云母化，巖石中未見任何金屬礦化。經采樣鑒定，該花崗巖硅飽和、富鉀、低鈣鎂，其巖石化學特征與我國燕山期花崗巖的巖石化學特征相似（表1、表2），推測為燕山期花崗巖（陳鄭輝等，2006；付文樹等，2019；毛景文等，2020）。

表1 鳳凰山礦區花崗巖與江西南部各期花崗巖化學成分對比表/%

表2 鳳凰山礦區花崗巖與江西南部各期花崗巖微量元素含量對比表

花崗巖巖體與圍巖呈侵入接觸，在接觸帶上有巖漿期后殘余硅質熔漿充填形成的厚大石英脈體（王莉娟等，2012），經采樣石英體中既無鎢礦化也無其它金屬礦化顯示，花崗巖體的產狀形態，因資料太少而不詳。

2.4 圍巖蝕變

礦區圍巖蝕變主要有云英巖化、硅化、白云母化、角巖化。

云英巖化蝕變主要發育在石英脈兩側，面形蝕變主要發育在中細粒二長花崗巖中。硅化發育于礦脈近旁兩側圍巖，硅質增高，質地堅硬，呈灰白色。石英細脈越發育，硅化越強。白云母化沿裂隙順片理產出石英短脈和定向分布的白云母線脈體（白云母片徑0.2～2 mm），石英脈兩側脈壁有白云母聚集受接觸熱變質作用影響，角巖化主要表現為原巖之泥質膠結物受熱重結晶被顯微他形粒狀長石、石英和顯微鱗片狀次生黑云母等變晶所取代，隨著巖體上侵作用，在其周邊形成廣泛的熱接觸變質暈（帶），即角巖化。礦區角巖化范圍廣泛，呈面狀分布，不僅在深部鉆孔中見到，在地表也有反映，主要表現為巖石中礦物發生重結晶顆粒增大、硬度變大，并有新生礦物形成，如黑云母角巖、電氣石角巖。經礦區ZK403中不同深度巖石薄片鑒定顯示，-300 m以下開始出現強角巖化，至巖體頂面，角巖厚度在400 m左右；-300 m以上至地表為中—弱角巖化，距離巖體越遠蝕變越弱。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

通過工程控制和和采樣測試，礦區共圈定20條鎢礦體。除V1、V2、V3局部出露地表外，其余為隱伏（盲）礦體。礦體受北西向斷裂裂隙帶控制，賦存在寒武系底—下統牛角河組下段長石石英砂巖中，呈板狀、透鏡狀近似平行產出。礦體由許多平行密集的含礦石英脈和脈旁的礦化變質長石石英砂巖組成。石英脈脈幅一般3～5 cm，小者2～3 mm，大者10～80 cm。單工程礦體中的石英脈少者3～5條，多者有幾十條，石英脈和礦化長石石英砂巖靠采樣化驗結果圈定礦體邊界。

規模較大的主礦體為V1、V2、V3、V7，WO3金屬量占礦區總資源量的80.58%。主要礦體特征如下（圖3）。

圖3 鳳凰山鎢礦區聯合剖面圖

V1礦體分布在礦區中部36～7線，由48個工程控制，控制長800 m、傾斜延深560 m。礦體傾向北東，傾角71°～81°，賦存標高+215～-345 m。礦體形態較規則，呈厚板狀產出，局部有膨大縮小現象。礦體厚0.40～12.20 m，平均4.57 m，變化系數73.44%，屬較穩定型。單工程WO3品位0.142%～1.17%，平均0.327%，變化系數231.22%，屬礦化不均勻型礦體。

V2礦體分布在礦區中部28～7線，由46個工程控制，控制長810 m、傾斜延深550 m。礦體傾向北東，傾角70°～88°，賦存標高+222～-330 m。礦體形態較規則，呈厚板狀產出，局部有膨大縮小現象。礦體厚0.18～15.33 m，平均2.83 m，變化系數105.28%，屬不穩定型。單工程WO3品位0.125%～1.44%，平均0.291%，變化系數126.30%，屬礦化較均勻型礦體。

V3礦體分布在礦區中部20-7線，由44個工程控制，控制長650 m、傾斜延深690 m。礦體傾向北東，傾角72°～85°，賦存標高+222 m～-480 m。礦體形態較規則,呈厚板狀產出，局部有膨大縮小現象。礦體厚0.42～13.99 m，平均3.62 m，變化系數79.82%，屬較穩定型。單工程WO3品位0.130%～4.09%，平均0.287%，變化系數120.40%，屬礦化較均勻型礦體。

V7礦體分布在礦區中部20～7線，由26個工程控制，控制長570 m、傾斜延深460 m。礦體傾向北東，傾角71°～85°，賦存標高+125 m～-330 m。礦體形態較規則,呈板狀產出，局部有膨大縮小現象。礦體厚0.33～8.65 m，平均2.62 m，變化系數76.93%，屬較穩定型。單工程WO3品位0.106%～ 4.59%，平均0.35%，品位變化系數123.40%，屬礦化較均勻型礦體。

3.2 礦石特征

礦石為含白鎢礦、黑鎢礦的石英脈體和白鎢礦化、黑鎢礦化、角巖化長石石英砂巖的混合礦石。礦石礦物成分比較簡單，金屬礦物主要有白鎢礦、黑鎢礦、黃鐵礦、輝鉬礦、輝鉍礦、錫石、褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦等。礦區物相分析結果顯示黑鎢礦∶白鎢礦=1∶3.86。

白鎢礦見于石英脈中或分布于其它蝕變巖中，灰白黃－黃灰色，常為半自形－他形的單獨顆?；蛄罴象w，是礦石中主要有用礦物，粒徑為0.02～0.8 mm（圖4）。黑鎢礦僅見于部分石英脈中，呈黑褐色，多呈自形或半自形板狀，晶體長可達1～5 cm，粒徑為0.02～0.25 mm。

圖4 鳳凰山礦區白鎢礦礦石照片

非金屬礦物成分較復雜，包括石英、長石、黑云母、白云母、絹云母、水云母、高嶺石、電氣石、黃玉、碳酸鹽等。其中石英、云母和碳酸鹽是最主要的非金屬礦物。礦石有用組分為WO3，平均含量0.125%～4.09%，全礦區的品位變化系數143.46%。礦石中其它共伴生組分含量低，未達到綜合評價要求。

礦石結構包括他形結構（圖5a）、自形結構（圖5b）、固熔體分離結構、放射狀結構、交叉網狀結構、交代的文象結構和交代殘留結構等。礦石構造主要有塊狀構造、脈狀構造和細脈狀構造，其次為散染狀構造、斑雜狀構造等。

圖5 鳳凰山礦區鎢礦石顯微鏡下照片

4 成因淺析

鳳凰山礦區賦礦地層為寒武系底—下統角河組下段淺變質巖，巖性以角巖化變質長石石英砂巖為主，是鎢的礦源層。控（容）礦構造主要是沿北西向鳳凰山背斜軸發育的一組北西向陡傾斜密集的壓扭性斷裂裂隙帶，含礦石英脈（從細脈到大脈）成群密集地充填在斷裂裂隙帶內，由石英脈和脈間的礦化砂巖組成工業礦體，稱石英平行脈帶型礦體，礦體呈脈狀到厚板狀切層陡傾斜產出礦石主要金屬礦物為白鎢礦，有少量黑鎢礦，礦物組合簡單。近礦圍巖蝕變有云英巖化、硅化和白云母化。礦床深部有兩個鉆孔見燕山期花崗巖體侵入，但巖體沒有W、Sn、Mo礦化，光譜樣品分析結果顯示成礦元素含量低。綜合上述礦床地質條件，鳳凰山礦床成礦元素W來源可能主要是寒武系底—下統牛角河組變質巖系（廖志強等，2015；何維基等，2019①）。深部花崗巖侵入帶來強大的熱源，加上區域構造運動擠壓作用，使變質巖裂隙和裂隙中的水變為熱液，熱液帶著成礦元素活化充填在斷裂裂隙帶中形成礦體。礦床成因屬區域變質熱液和巖漿熱液疊加充填交代型礦床，礦床類型屬石英脈型鎢礦床（華仁民等，2010；陳立泉等，2019；何維基等，2019①；宋立強等，2020）。

5 結論

（1）鳳凰山鎢礦處于鳳凰山背斜軸部附近，礦區北西向裂隙發育；寒武系底—下統牛角河組地層W豐度值高，為鎢的礦源層；深部燕山期巖漿活動強烈，礦區成礦條件有利。

（2）礦區鎢礦體受北西向斷裂裂隙帶控制，賦存在寒武系底—下統牛角河組下段長石石英砂巖中。礦體形態簡單，呈板狀、透鏡狀近似平行產出。礦石礦物主要為白鎢礦，WO3平均品位0.125%～4.09%。礦石工業類型為石英脈型和角巖型混合的蝕變巖型白（黑）鎢礦石。

（3）礦床成因屬區域變質熱液和巖漿熱液疊加充填交代型礦床，礦床類型屬石英脈型鎢礦床。

注 釋

①何維基,劉志軍,曾小華,田開佐.2019.江西省遂川縣鳳凰山鎢礦（變更礦種）詳查報告[R].贛州:贛州鑫宇礦冶有限公司,1-106.