广东省南雄市棉土窝钨矿地质特征及成矿规律研究

摘 要：本文介绍了棉土窝钨矿床地质特征，分析了该矿区的控矿条件并总结了其成矿规律，该矿床类型属高温热液裂隙充填石英脉钨矿床，认为成矿热液来自下部花岗岩岩体，岩体顶部盖层中的破碎带和裂隙为含矿气液流体提供了运移的通道和容矿空间。根据斑状黑云母花岗岩与中粒黑云母花岗岩接触带控矿规律和“五层楼”垂直分带模式推断该矿区的深部具有较好的找矿潜力。

关键词：钨矿床；地质特征；成矿规律；找矿前景；棉土窝

棉土窝钨矿位于广东省南雄市的南部，是粤北钨矿化集北东部的一石英脉型黑钨矿床，矿山开采历史悠久，长期的开采导致该矿浅部的资源已经枯竭，成了一个资源严重危机型的矿山，因此寻找接替资源成了迫在眉睫的事情。笔者试对棉土窝钨矿床的地质特征及成矿规律进行分析，以期为矿山下一步寻找接替资源带来新的突破。

1区域背景概述

棉土窝钨矿位于赣、湘、桂地台的南东部，赣南坳陷盆地的南西缘，南雄—江湾断层构造带的北东段，南雄红层盆地南东边缘。区域地层简单，以寒武纪八村群为基底，盖层为中下泥盆纪桂头群和上白垩纪南雄群。区内构造复杂，形成以NNE向褶皱、断裂为特征的构造框架。火山活动强烈，主要发育燕山期花岗岩。

2矿床地质特征

2.1 矿区地质特征

2.1.1 矿区地层

矿区内地层较单一，除第四系外，仅见寒武系地层在矿区北西和南西边部零星出露（见图1）。寒武系为杂色变质砂岩、砂质板岩，厚度200m；第四系松散堆积物为残坡积层，由土黄色砂质粘土夹岩石碎块组成，厚度0.2～6m。

2.1.2 矿区构造

矿区内构造复杂，以断裂构造为主，按其性质和方向可分为EW组，NW组、NE组、NEE组、SN组等五组。EW组走向近EW，倾向S（少数N），倾角78～85°；NW组（F10

和F11）走向320～340°，倾向NE或SW，倾角80°，属压扭性断裂；NE组（F4）走向51°，倾向NW，倾角85°，为一压扭性断裂；NEE组走向62～80°，倾向NW，倾角20～40°，性质为压扭性；SN组（F3）走向0～7°，倾向E或W，倾角>85°，性质为张扭性断裂。

1第四系 2寒武系八村群 3燕山三期花岗岩 4华力西期斑状黑云母花岗岩 5闪长玢岩 6石英斑岩 7实测、推测断层及编号 8逆断层 9平移断层 10含矿石英脉及编号

2.1.3 矿区岩浆岩

矿区内岩浆岩发育，花岗岩占全区面积95%，按岩性和侵入序次，可分为华力西期斑状黑云母花岗岩，燕山三期中粒黑云母花岗岩、细粒二云母花岗岩。其岩体化学成分及含量见表1[1]。此外，尚有辉绿岩脉、长英岩脉和石英斑岩脉等在矿区内局部出露。

2.2矿体地质特征

2.2.1矿脉形态、产状及规模

棉土窝钨矿主要由棉南北（棉南山—棉北山），三叉水及木头坑三个矿脉带组成，其中棉南北脉组矿化最强，三叉水次之，木头坑最低。棉南北脉组在矿区南部呈NE向展布，三叉水脉组位于矿区东北部，呈NEE向展布，木头坑组位于西北部，近EW向展布，三个脉组在平面上的总趋势是向北东收敛，南西张开，呈雁列式分布。

棉土窝钨矿的含钨石英脉主要产于中、细粒黑云母花岗岩体中（见图2）。全区已知矿脉23条，分布于各脉组中，具有工业意义的矿脉主要分布在棉南北组，次为三叉水组，其中棉南北组的V5、V28为本区主矿脉。在水平方向上，矿脉中部为完整大脉，两端逐渐变小，接近末端则分成树枝状及马尾状细脉。垂直方向上，矿脉上部为稀疏细脉，中部为大脉，深部逐渐变小且矿化减弱，符合南岭成矿带脉钨矿床“五层楼”规律[2]。

V5：为含钨石英脉，该脉走向延长1500m，延深>540m，脉幅一般在0.4～0.6m之间，最宽1.25m，平均 0.69m，矿脉走向45°，倾向SE，局部反倾，倾角85°。平均含WO31.07%，Bi0.376%。

V28：为含钨石英脉，上部为细脉带，脉宽0.38m，延长770m，延深>480m，脉体形态较复杂，常见分支复合、尖灭再现、膨缩弯曲等现象。但矿脉总的较平直，产状较稳定。走向50°，倾向SE或NW，倾角85°。矿化均匀，连续性较好，平均含WO30.78%，Bi0.267%。

1燕山三期中粒黑云母花岗岩 2华力西期斑状黑云母花岗岩

3含矿石英脉 4断层 5中段及标高

2.2.2 矿石的物质组成及结构构造特征

（1）化学成分

矿石中主要有益成分为W，伴生有益组分为Bi、Mo、Cu，它们均可综合回收。

（2）矿物成分及共生组合关系

矿石中主要工业矿物为黑钨矿、黄铜矿、辉铋矿、辉钼矿及白钨矿、绿柱石。脉石矿物为石英及少量长石、黑云母、白云母、萤石等。

黑钨矿与辉铋矿、辉钼矿、白钨矿、黄铜矿、黄铁矿等硫化矿物密切共生。主要的矿物组合有石英—黑钨矿—辉铋矿—辉钼矿；石英—萤石—绿柱石—黑钨矿—白钨矿；石英—黑钨矿—辉铋矿—硫化物等。

（3）结构构造

矿石的结构有自形晶粒结构、半自形晶粒结构、他形晶粒状结构、乳浊状结构、文象结构、溶蚀交代结构、压碎结构、揉皱结构等。

矿石的构造有块状构造（主）、浸染状构造、对称条带状构造、放射状构造、角砾状构造、晶洞构造等。

2.2.3 围岩蚀变特征

矿体围岩为粗中粒花岗岩，近矿围岩蚀变以云英岩化为主，其次为矽卡岩化、绿泥石化和绢云母化等。

3控矿因素分析

3.1构造

构造与成矿的关系十分密切，断裂构造控制明显，总体上棉南北和三叉水矿化带的产出受与区域构造断裂方向一致的北东向F4断裂及其派生的次级断裂的控制。F4断裂为控矿构造，是矿液运移通道，次级断裂为容矿构造，为矿液富集提供了有利的空间。

3.2岩浆岩

据研究分析可知，与钨锡有关的岩浆岩绝大部分为分布于铝过饱和区的浅色岩系，典型岩石为黑云母花岗岩、二云母花岗岩、黑云母二长花岗岩、花岗斑岩[3]。而棉土窝矿区出露的斑状黑云母花岗岩、中粒黑云母花岗岩和细粒二云母花岗岩正是上面所说的典型岩性。

4成矿规律

棉土窝钨矿床的形成与成矿花岗岩的两期演化有着密切的关系。第一期主要形成斑状黑云母花岗岩，分布于晚期花岗岩体突起部位，在矿区北部局部可见变质沉积盖层；第二期主要形成中、细粒黑云母花岗岩，分布于早期花岗岩体的下部。早期形成的钨矿脉主要分布在早期花岗岩体的上方，早期和晚期花岗岩在固结后都遭到部分断裂向下延伸的切割，切割所形成的裂隙为含矿气液提供了良好的运移沉淀空间。晚期岩浆期后，在岩浆重熔结晶作用下，高温气液流体聚集在残余熔浆的顶部。随着温度的下降和压力的增大，高温气液流体沿着裂隙向上运移，在上方已固结的晚期岩体和早期岩体上部盖层的裂隙中沉淀下来，形成矿脉（见图3）。在成因上看，棉土窝钨矿床属于高温热液裂隙充填石英脉型钨矿床。

1华力西期斑状黑云母花岗岩 2燕山三期中粒黑云母花岗岩

3寒武系浅变质砂岩、斑岩互层 4含矿石英大脉 5石英细脉

5找矿前景分析

1、棉土窝钨矿区的工业矿脉主要集中在棉南北区段，从多年生产情况来看，处于华力西期斑状黑云母花岗岩与燕山三期中粒黑云母花岗岩这两期花岗岩接触带附近的钨铋钼矿化较好，云英岩化、钼矿化往深部增强。目前正在开采的145中段V6号矿脉明显可见含矿云英岩脉迭加在石英脉上，使矿脉宽度由原来的几十厘米变大到1-3米，说明矿脉沿两期花岗岩接触带往深部还在继续稳定延深。

2、棉土窝钨矿的矿脉垂向分布整体上符合南岭成矿带脉钨矿床“五层楼”垂直分带模式，由此可推断该区深部仍有较大的找矿潜力。

3、以前出于找石英脉型钨铋矿的单一找矿思想，对木头坑矿段PD64和ZK304等工程中发现的细脉浸染状钨钼铜锌矿化类型未作评价，而根据工程揭露显示木头坑脉组的铜锌钼矿化往深部加强，由此可见该区段深部仍具有很好的找矿前景。

参考文献：

[1]许克勤.华南不同时代花岗岩及其成矿关系研究[R].南京：南京大学地质系，1965.

[2]谭章文.广东棉土窝钨矿深部探矿方向探讨[J].中国钨业，2011，26（4）：12-15.

[3]胡岗山，邹新文.粤北某钨锡矿带矿床成因及找矿远景分析[J].广东地质，2009，24（82）：56-61.