江西大余青石钨矿床地质特征及找矿意义.pdf

第 38 卷第 1 期 Vol.38,No.12023 年 2 月 China Tungsten Industry Feb.2023 收稿日期：20221012 作者简介：刘春生（1988），男，江西于都人，高级工程师，主要从事有色金属地质矿产勘查研究工作。DOI:10.3969/j.issn.1009-0622.2023.01.001 江西大余青石钨矿床地质特征及找矿意义 刘春生1，陈立泉1，蔡启华1，曾小华2（1.江西省地质局第六地质大队，江西 鹰潭 335003；2.赣州鑫宇矿冶有限公司，江西 赣州 341000）摘 要：青石钨矿地处南岭东段罗霄诸广隆起九龙脑岩体南东内侧，含钨石英脉受近东西向裂隙系统控制，属内接触带石英脉型钨矿床，钨矿体由石英脉及两侧云英岩组成，矿石矿物主要为黑钨矿、白钨矿。采用了地质勘查及岩矿鉴定，结合多元素分析、物相分析、矿物组成测定、钨元素嵌布粒度测定等手段，对比了类似矿床矿石特征，论述了钨的赋存状态及其分布规律，所形成的青石钨矿找矿新成果，为九龙脑岩体及周边寻找内接触带型钨矿有借鉴意义。关键词：石英脉型钨矿；内接触带；九龙脑岩体；大余青石 中图分类号：P618.67 文献标识码：A 青石钨矿位于江西省大余县县城 302方向直距 18 km 处。通过近年的重新勘查，扩增了资源储量，使其达中型矿床规模，该成果也是崇义大余上犹钨锡矿化集中区内接触带石英脉型钨矿找矿的重要突破。总结其成矿特征，对丰富赣南地区钨矿研究及老区找矿具有借鉴意义。1 地质背景 青石钨矿地处南岭东段罗霄诸广隆起与崇义南康东西向断裂带、碧洲崇义北北东向断裂带复合部位1-4。区域内广泛分布震旦系老虎塘组硅质岩（Z2l）、寒武系下统牛角河组（0-1n）浅变质岩系，是区域上主要钨锡多金属赋矿地层。北北东、东西向构造多次活动，伴随紧密复式褶皱，对该区燕山期花岗岩与钨多金属矿的形成起重要控制作用（图 1）。燕山期的岩浆热液活动主导了钨多金属矿的形成并定位于花岗岩体内外接触带。独特的地层建造和岩浆、构造演化，为钨多金属的形成创造了良好的条件，在九龙脑花岗岩体内外形成了瓦窑坑5-7、青石、樟东坑8、九龙脑9、洪水寨、宝山、淘锡坑等一系列钨多金属矿床，构成九龙脑矿田。青石钨矿是九龙脑矿田目前规模最大的内接触带石英脉型钨矿床10-12。2 矿床地质 青石矿区位于樟东坑宝山北北东向断裂（碧洲崇义断裂带南段）的北西侧，九龙脑花岗岩株南东内接触带13。2.1 地 层 矿区出露地层有震旦系上统老虎塘组（Z2l）变余石英杂砂岩与粉砂质板岩、板岩、硅质板岩呈韵律互层；寒武系下统牛角河组（0-1n）长石石英杂砂岩与黑色薄层状硅质岩、硅质板岩、炭质板岩互层；泥盆系上统丫山组（D1y）石英砂岩、凝灰质砂岩、砂砾岩、砾岩；及第四系全新统（Q4）。矿区主要出露地层为震旦系上统老虎塘组（Z2l），具有复理石建造特征。总体为一单斜地层，倾向 NW，局部倾向 SE，倾角 2147（图 2）。2.2 构 造 矿区断裂构造较为发育，有北北东、北东、北东东和近南北 4 组。其中，F1断裂出露于矿区南东角，北北东走向，区域上延长 4.2 km，断裂沿走向控制樟东坑、青石、洪水寨、宝山等钨多金属矿床（点）的分布，并控制花岗岩的边界。在矿区内出露长约 200 m，断裂宽 20 m，主要为硅化破碎带，断裂产状 12076，断裂面沿走向和倾向呈舒缓 2 第 38 卷 1第四系赣江组砂砾石、砂土；2二叠系乐平组含煤碎屑岩；3二叠系栖霞组、小江边组、车头组并层；4石炭系黄龙组白云岩、灰岩；5石炭系梓山组含煤碎屑岩；6泥盆系麻山组、洋湖组并层；7泥盆系樟岽组砂岩、粉砂岩；8泥盆系罗段组白云岩、钙质粉砂岩；9泥盆系灵岩山组、云山组、中棚组并层；10泥盆系丫山组砾岩、砂岩；11志留系河沥溪组砂、页岩；12寒武系高滩组杂砂岩夹板岩；13奥陶系高草地组粉砂质板岩；14寒武系牛角河组含碳砂板岩夹硅质岩；15震旦系老虎塘组硅质岩；16晚侏罗世，正长岩、石英正长斑岩；17晚侏罗世、西华山序列：黑云母花岗岩、二长花岗岩；18早志留世，云闪长岩、花岗闪长岩；19晚志留统，塘下基性岩，角闪辉石岩、辉长岩；20实测整合岩层界线；21推测整合岩层界线；22实测角度不整合界线；23实测性质不明断层；24推测性质不明断层；25钨矿、稀土、锡矿、钒矿等矿山位置；26矿区位置 图 1 青石钨矿区区域地质图 Fig.1 Geological map of Qingshi tungsten ore area 波状，断裂性质属压扭性特征。矿区发育近东西向、近南北向、北西向、北东向 4 组裂隙。近东西向裂隙为矿区主要赋矿构造，走向 70110，多倾向北，少倾向南，倾角 6087，宽一般 120 cm，最大达 45 cm，多呈雁行排列，可见分支复合、正（反）单羽排列现象，成组 第 1 期 刘春生，等：江西大余青石钨矿床地质特征及找矿意义 3 1第四系沉积物；2泥盆系上统丫山组砾岩、砂岩；3寒武系下统牛角群变石英杂砂岩、板岩；4震旦系上统老虎塘组变余石英杂砂岩；5燕山早期第一阶段第一次中粒黑云母花岗岩；6断裂产状及编号；7第四系界线；8不整合界线；9地质界线；10地层产状；11石英脉；及产状；12矿脉及产状；13矿区范围及 3 号勘探线位置；14水系 图 2 青石钨矿地质简图 Fig.2 Geological sketch of Qingshi tungsten deposit 出现（南组、中组、北组），裂隙内多充填有石英脉，内外见云英岩化、黑钨矿化、锡石化、辉钼矿化、黄铜矿化、硅化等。2.3 岩浆岩 矿区位于九龙脑花岗岩株东南缘，花岗岩出露占全区面积 90%，为燕山早期第一阶段侵入的中粒（似斑状）黑云母花岗岩。岩石具有较强的 Nb、P负异常，显示岩浆陆壳成因特点。黑云母花岗岩矿物成分：碱性长石15%35%，斜长石 20%35%，石英 35%40%，黑云母3%5%，白云母 2%，少量次生矿物绿泥石、绢云母、高岭土、铁质等。副矿物有锆石、磷灰石、独居石、磁铁矿、萤石、黑钨矿、锡石等。黑云母花岗岩化学成分：SiO2 75.90%、Al2O3 12.80%、Fe2O3 1.55%、FeO 1.15%、TiO2 0.12%，CaO 0.90%、MgO 0.20%、MnO 0.082%、K2O 4.90%、Na2O 3.23%、P2O5 0.020%、CO2 0.38%。其表现出高硅、富碱、准铝质到弱过铝质、贫钙、贫镁、铁镁比值大等特征。九龙脑花岗岩体锆石 SHIP-U-Pb 年龄为 155.81.2 Ma，洪水寨云英岩型钨矿辉钼矿 Re-Os 模式年龄加权平均值为 156.31.3 Ma12，成岩成矿年龄基本一致，为晚侏罗世。结合前人研究成果，表明以九龙脑岩体为中心的钨锡多金属矿成岩成矿年龄集中在 150160 Ma，钨锡成矿作用与九龙脑花岗质岩浆活动密切相关，其与西华漂塘钨锡矿田中漂塘和木梓园成矿花岗岩在成矿时代与化学成分上具有高度的相似性，为同一岩浆流体成矿体系的产物。2.4 矿体特征 矿体由石英脉及其两侧云英岩组成，矿石自然类型可分为石英脉矿石和云英岩矿石。矿区圈定钨矿体 53 条，石英脉及其两侧云英岩组成矿体，受近东西向裂隙控制，呈脉状成组平行产出。矿化标高 200600 m，矿体走向长一般 100700 m（图 3），倾斜延深 50350 m，真厚度一般 4 第 38 卷 1燕山早期第一阶段第一次中粒黑云母花岗岩；2石英脉；3石英大脉黑钨矿体及编号；4钻孔及编号 图 3 青石钨矿区 3 号勘探线剖面图 Fig.3 Section 3 of exploration line of Qingshi tungsten mine 0.120.93 m，倾向 36010，倾角 5080。单工程 WO3 品位 0.470%1.350%，平均 0.800%。矿体总体呈脉状产出，走向上和倾向上局部有膨大缩小、弯曲、交叉、折曲和分枝复合等现象。单脉中部稳定，两端变小，在走向或倾向上呈侧幕再现，水平方向以右行排列为主，垂直方向以左行排列为主。矿区规模较大的矿体为 V2、V7、V8、V9、V13、V44、V46，WO3占矿区总资源量的 64.87%。V3-2 位于北组中部，走向控制长 680 m，倾斜控制平均斜深 200 m，矿体形态总体呈脉状，主体赋存于标高 445280 m 的范围内。矿体总体走向90100，总体倾向北东，矿体倾角 5078，平均倾角 65。V7 位于中组中部，走向控制长 770 m，倾斜控制平均斜深 220 m，赋存标高 585230 m；矿体走向 90100，总体倾向北北东，倾角 5668；矿体呈脉状，厚度 0.120.83 m，平均 0.40 m。厚度变化系数 42.96%，属厚度稳定矿体；矿体单工程WO3品位 0.201%1.977%，平均 0.830%。V46 位于中组南部，走向控制长 565 m，倾斜控制平均斜深 160 m，赋存标高 460240 m；矿体走向 90100，总体倾向北北东，倾角 5772，平均倾角 66。矿体形态总体呈脉状，局部有膨大缩小现象；矿体由中间向两端、从浅入深厚度、品位变化小，单工程见矿厚度0.260.57 m，平均0.40 m。厚度变化系数 25.83%，属厚度稳定矿体；矿体单工程 WO3品位 0.310%1.321%，平均 0.690%。矿区主要矿体由一系列延伸稳定且近似平行的含钨石英脉组成，主要矿物均为黑钨矿，矿化较为均匀，品位较为稳定，一般在矿体的中心部位由于局部细脉的叠加，品位稍高。总体矿体受到近东西向裂隙带的严格制约，钨矿品位的高低与石英脉密集度相关。2.5 围岩蚀变 矿床主要围岩蚀变为云英岩化、硅化、绢云母化、白云母化、黑云母化、电气石化、萤石化、黄铁矿化等。云英岩化为主要成矿蚀变，发育于中粒似斑状黑云母花岗岩中的石英脉两侧，白云母镶边，形成脉状矿体。花岗岩局部蚀变形成云英岩，钨锡较富集，出现云英岩化浸染状矿体。2.6 矿石矿物特征 矿石工业类型按矿石矿物组合分为石英-黑钨矿-锡石硫化物型矿石和石英-黑钨矿-硫化物型矿石。矿石有用矿物结晶程度较好，黑钨矿多呈半自形板状、粒状，颗粒大小一般为数毫米至数厘米不等，锡石为自形粒状，主要脉石矿物为石英，第 1 期 刘春生，等：江西大余青石钨矿床地质特征及找矿意义 5 属易选矿石。矿石矿物为黑钨矿、白钨矿，还有锡石及辉钼矿（图 4），其他金属矿物有黄铜矿、钛铁矿、黄铁矿、闪锌矿、磁铁矿、辉铋矿、磁黄铁矿、铜蓝等。石英脉型钨矿脉旁普遍有云母镶边，大部分脉侧云英岩有矿化或可圈出矿体，青石矿区脉侧云英岩中钨粒度大，可与石英脉同采同选，为本矿区矿石矿物特点，可供其他矿区脉旁云英岩利用评价借鉴。矿脉主要围岩以石英及白云母为主，另外还有黄玉及少量黑云母、长石等矿物。石英及白云母矿物与黑（白）钨矿关系较密切，黑（白）钨矿常分布于白云母、石英粒间。云英岩型矿石主要矿物成分为白云母、石英、云母、黄玉、电气石和萤石等，其次为黑钨矿、锡石、黄铁矿等矿物组成的浅色蚀变岩石。云英岩赋存于九龙脑岩体主体中粒（似斑状）黑云母花岗岩中。钨矿物赋存状态：矿区钨矿主要为黑钨矿和白钨矿，主要赋存于石英脉中或云英岩中。黑钨矿：常见呈板状自形晶或半自形晶，部分呈他形粒状，粒度 0.54.5 mm 为主，粒径大者可达 67 mm。黑钨矿的嵌布特征主要分为两种：（1）分布于围岩中较发育的石英脉附近。此类黑钨矿结晶粗大（2.5 mm）且晶形较好；可见其包含黄铜矿及辉钼矿，或被白钨矿、辉钼矿沿其解理、裂缝（裂缝宽 0.0050.25 mm）及边缘交代或充填，偶见黑钨矿被辉钼矿交代呈黑钨矿假象。这类黑钨矿与石英容易分离，但其晶体中包含的细小的黄铜矿、辉钼矿及白钨矿较难完全剔除，可能会 (a)黑钨矿呈半自形颗粒状分布于石英脉状；(b)黑钨矿、白钨矿呈半自形-他形分布；(c)锡石呈半自形-他形分布；(d)白钨矿分布于石英脉中；(e)白钨矿沿黑钨矿裂隙充填交代；(f)锡石分布于石英、长石粒间；(g)黑钨矿被辉钼矿、黄铜矿、钛铁矿交代；(h)白钨矿分布于石英脉中；(i)黑钨矿辉钼矿伴生，被黄铜矿交代 图 4 青石钨矿区矿石特征 Fig.4 Ore characteristics of Qingshi mining area 6 第 38 卷 对黑钨矿精矿的精度造成影响。（2）呈浸染状分布于云母云英岩中。此类黑钨矿结晶稍小（2.5 mm），多以他形粒状为主（部分呈半自形），常见其被辉钼矿、黄铜矿交代或与黄铜矿、辉钼矿相互包含，还可见少量钛铁矿交代黑钨矿。白钨矿：常呈他形粒状，部分以半自形粒状出现。其嵌布特征分为两种：（1）与黑钨矿的关系：沿黑钨矿的细小裂隙交代或充填，裂隙宽 0.0050.25 mm；呈他形粒状集合体交代黑钨矿，粒径以 0.050.25 mm 为主；此类白钨矿与黑钨矿较难分离。（2）分布于黑钨矿附近的粗大石英脉中，常呈半自形粒状，粒径 0.11 mm 为主，部分大者可达2.5 mm，此类白钨矿与其伴生矿物较好分离。矿石结构主要以自形晶-半自形晶结构、他形结构、填隙结构、包含结构等，主要构造为：块状构造、脉状构造、角砾状构造、浸染状构造。矿石矿物采选利用情况：矿区矿石中的钨主要以黑钨矿、白钨矿形式存在，锡主要以锡石形式存在，铜、钼主要以硫化矿形式存在。根据黑钨矿、白钨矿和锡石比重较大的特点，并参考以往同类型矿石的选矿实践，通过实验室流程试验选定采用重选法回收钨、锡等重矿物，然后针对重选精矿进行浮选回收铜钼元素和白钨矿，最后根据黑钨矿具弱磁性的特性，进行强磁选钨锡分离；同时针对重选中矿、尾矿，则根据铜、钼元素在其中的富集走向，有针对性的浮选综合回收铜和钼。通过矿石可选性试验研究工作表明：采用“重选浮选强磁选”流程选别，该流程可获得最终产品黑钨精矿（WO3品位 60.40%）、含钨锡精矿（Sn 品位 67.00%、WO3品位 6.72%），WO3、Sn回收率分别为 74.88%和 69.67%，矿石加工技术性能良好。2.7 矿石化学成分 矿石光谱半定量分析（表 1）和多元素分析（表 2）结果表明，矿石化学成分以 SiO2为主，其次为 Al2O3、K2O、Fe2O3、CaO、CaF2、MnO，金属元素矿化以 W、Sn 为主，其次为 Zn、Cu、Rb、Mo 等。表 1 矿石光谱半定量分析结果 /%Tab.1 Semiquantitative analysis results of ore spectra 元素 Cu Pb Zn W Mo Sn As CaO 含量 0.13 0.008 1 0.14 0.25 0.042 0.30 0.001 1.72 元素 Sb Bi Cr Co Ni MnO Nb MgO 含量 0.001 0.016 0.005 7 0.007 4 0.001 0.35 0.001 0.18 元素 Ta La Ce Y Zr Hf V K2O 含量 0.001 0.001 0.001 0.030 0.008 6 0.001 0.001 6.69 元素 Ga Th U Tl P2O5 S Ba Na2O 含量 0.002 5 0.001 0.001 7 0.001 0.024 0.28 0.001 1.88 元素 Rb Sr Sc TiO2 SiO2 Al2O3 Fe2O3 含量 0.12 0.003 3 0.001 0.10 69.30 13.40 3.16 表 2 矿石多元素分析结果 /%Tab.2 Multielement analysis results of ores 元素 WO3 Sn Cu Mo SiO2 Al2O3 TiO2 含量 0.28 0.26 0.10 0.038 77.60 10.54 0.081 元素 Fe2O3 K2O Na2O MgO CaO MnO P2O5 含量 2.38 4.01 1.63 0.19 0.78 0.28 0.014 元素 CaF2 S Pb Zn BeO*As*Bi*含量 0.86 0.20 0.005 0.10 28.6 12.2 91.8 元素 Ag*Au*Re*Ga*Rb2O*Li2O 含量 1.82 0.05 0.001 16.1 888 0.25 注：带*号元素数据单位为 g/t第 1 期 刘春生，等：江西大余青石钨矿床地质特征及找矿意义 7 3 矿化富集规律与找矿标志 3.1 矿化富集规律 青石矿区含矿石英脉产在燕山早期第一阶段第一次侵入的中粒似斑状黑云母花岗岩中，受近东西向裂隙控制，成组成带产出。钨矿体由石英脉及其两侧云英岩组成，矿体一般长 100900 m，延深50350 m，赋矿标高 200600 m，脉幅 0.25 m 左右，脉侧云英岩具有上强下弱的特征，且从石英脉向外云英岩化具分带性，即石英脉-富云母云英岩-正常云英岩-富石英云英岩-云英岩化花岗岩，与矿化关系最密切的是富云母云英岩带。钨矿体主要有用组分 WO3的富集与脉幅大小依存关系不明显。在横向上 WO3富集主要在矿体的中部，在矿体分支复合、矿体尾端分叉部位，以及在矿体拐弯处、在矿体突然膨大和缩小处有 WO3的富集。在倾向上 WO3富集中心在 350580 m 标高区间，300 m 标高以深 WO3矿化明显减弱，矿体较为零散。矿区钻探资料显示，矿化深度可达 200 m标高。矿脉走向长、倾向小，这是青石矿区钨矿脉的突出特点。根据 44 条矿体统计，矿体深/长比值在11.5，说明矿化在走向方向比延深方向要稳定得多。3.2 找矿标志 区域北北东北东向断裂与燕山期花岗岩交切复合部位；区域北北东北东向断裂上盘燕山早期第一、二阶段（52-1a、52-2）花岗岩体内、外接触带14-18；上述区域的黑钨矿、锡石重砂异常，W、Sn 地球化学异常；黑云母花岗岩、二云母花岗岩中成组成带近东西向云英岩（石英脉）化带（脉）；油脂光泽强的石英脉露头是寻找钨、锡矿的直接标志；老窿、民采硐（窿）为直接找矿标志。4 结 论 青石钨矿定位于区域北北东北东向断裂与九龙脑复式岩基东南角复合部位，赋矿围岩为燕山早期第一阶段第一次侵入的中粒似斑状黑云母花岗岩，属内接触带石英脉型钨矿床。含矿石英脉带受近东西向裂隙控制，钨矿体由石英脉及其两侧云英岩组成，矿体深/长比值在 11.5。矿石呈脉状、浸染状，主要矿物为黑钨矿、白钨矿、锡石，铜、钼、银、镓、铷、锂达到了伴生含量要求。矿床成因类型应属岩浆期后气化高温热液裂隙充填型脉状钨矿床。由于其矿脉较细，局部地表矿化不明显，呈现隐伏矿的特征。而区域上，存在类似的岩体，由于剥蚀差异，可能隐伏着类似的细脉型钨矿，要注意无矿石英脉的出露与异常。该区与西华山钨矿相比，均属内接触带型钨矿，但是该区石英脉较为细小，可能为成矿作用的边缘，深部有较好的找矿前景。参考文献：1 郭文魁 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李淑琴，曾小华，周先军，等.江西凤凰山钨矿床地质特征及成因浅析J.矿产勘查，2021，12（6）：13061313.LI Shuqin，ZENG Xiaohua，ZHOU Xianjun，et al.Geological characteristics and genesis of Fenghuangshan tungsten deposit in Jiangxi provinceJ.Mineral Exploration，2021，12（6）：13061313.（下转第 36 页）36 第 38 卷 The Preparation and Properties of WO3 Catalytic Materials DUAN Haijun1,2,YANG Muye1,CUI Chaopeng1,2,TIAN Zhenfei1,2（1.School of Physics and Electronic Information,Huaibei Normal University,Huaibei 235000,Anhui,China;2.Anhui ceramic aluminium new material industry common research centre,Huaibei 235000,Anhui,China）Abstract:With ammonium paratungstate（(NH4)10(WO4)5）and hydrochloric acid as main raw materials,WO3 powders at hydrothermal temperatures of 100,120,140 and 160 were prepared by hydrothermal method and heat treated,characterized by SEM,and their photocatalytic properties were tested.The results show that hydrothermal temperature and heat treatment have certain influence on the catalytic performance of the product.With the change of temperature,the morphology of the product changed from particle agglomeration structure to needle agglomeration structure,the agglomeration degree decreased and the structural voids increased.It shows that hydrothermal temperature and heat treatment affect the crystal structure of the product.According to the results of photocatalytic test,WO3 heat-treated at 100 has the highest degradation efficiency of rhodamine B after 50 min,which is about 50.06%.Then it is concluded that the structural gap and agglomeration degree of the crystal structure of the product may have some influence on its catalytic performance.Key words:hydrothermal method;tungsten trioxide;photocatalysis;degradation rate（编辑：游航英）（上接第 8 页）Geological Characteristics and Prospecting Significance of Qingshi Tungsten Deposit in Dayu,Jiangxi LIU Chunsheng1,CHEN Liquan1,CAI Qihua1,ZENG Xiaohua2（1.No.6 Geological Brigade of Jiangxi Geological Bureau,Yingtan 335003,Jiangxi,China;2.Ganzhou xinyu Mining and Metallurgy Co.,Ltd.,ganzhou 341000,Jiangxi,China）Abstract:Qingshi tungsten deposit is located in the southeast inner side of the Jiulongnao rock body in the Luoxiao-Zhuguang uplift in the eastern part of the Nanling Mountains.The tungsten-bearing quartz vein is controlled by the nearly east-west fracture system,and belongs to the quartz vein type tungsten deposit in the inner contact zone.The tungsten ore body is composed of quartz vein and two sides of greisenite.The ore minerals are mainly wolframite and scheelite.By means of geological exploration and rock and ore identification,combined with multi-element analysis,phase analysis,mineral composition determination,tungsten element embedded particle size determination and other means,the ore characteristics of similar deposits are compared,the occurrence state and distribution law of tungsten are discussed,and a new understanding of the new progress in prospecting for the Qingshi tungsten deposit is formed,which has reference significance for the Jiulongnao rock body and its surrounding areas to find the internal contact zone type tungsten deposit.Key words:quartz vein type tungsten deposit;internal contact strip;Jiulongnao rock mass;Dayu Qingshi（编辑：游航英）