广东英德白水寨钨矿成矿地质特征及成矿机制

时间：2024-09-03

邓焰平

（广东省有色地质勘查院，广东广州 510000）

1 区域地质背景

英德市白水寨钨矿区地处粤北山字型构造前弧东翼内侧，新华夏系北北东向雪山嶂复背斜之东翼南端。区域地层出露比较齐全，以泥盆系和石炭系为主，寒武系次之，三叠系和白垩系零星分布。泥盆系为一套河流～三角洲相陆源粗碎屑岩～碎屑岩建造，主要分布在雪山嶂复式背斜、金门背斜的轴部及两翼。泥盆系早期为一套滨岸～潮坪相碎屑岩建造，主要分布在西北部官品断裂的两侧。泥盆系中晚期～下石炭统为一套混合坪～潮坪相碎屑岩～碳酸盐岩建造，主要分布在区域的东部和北西部。而工作区的主要钨含矿层位为泥盆系老虎头组与棋梓桥组。区域性北东～北北东向、东西向、北西向构造发育，其中北东～北北东向构造为本区的构造骨架，主要构造形迹以断裂和褶皱为主。雪山嶂背斜为本区的主要褶皱构造，工作区位于该背斜的南段东翼，中峒与雪山嶂之间。该背斜位于北江向斜以东，背斜的内核出露震旦～寒武变质群，而在两侧（翼部）则紧贴着泥盆系砂砾岩和石灰岩，其南段已为花岗岩所吞灭，北段也为断层所破坏。官坪断裂为本区主干断裂构造，工作区位于该断层的南段东部约10km。断层长40公里，走向北东25°，倾向北北西，倾角大于50°，东盘上升往西推，西盘下降，构成一逆断层，断距在南段虽只有百米，但北段很大，可能大数公里，以致雪山嶂背斜的西翼被切掉，而使寒武系岩石直接盖到泥盆系灰岩上，同时背斜的北段也因此向北移。沿断层有断层角砾岩出露，角砾由灰岩构成。区域内岩浆活动强烈，并且与成矿关系密切。侵入岩以花岗岩类岩石居多，闪长岩类岩石少见，多属中深成相，浅成相较少，次火成岩仅偶见出露。出露面积较大的岩体有南部佛冈岩体和北部的贵东岩体，而在区域中部多以小岩株形式产出。

2 成矿地质特征

（1）矿区地质特征。矿区出露的地层有中泥盆统老虎头组（D2l）、中泥盆统棋梓桥组（D2q）、上泥盆统天子岭组（D3t）及第四系（Q）。本区位于近北北东向雪山嶂复背斜的东南部，九郎洞向斜的南西侧，总体为一单斜构造，矿区自西向东发育近北北东、北西向的次级平缓褶皱，地层总体上倾向南西～南东，倾角10°～30°为主。矿区断裂构造较发育，以北东向为主，次为北西、北北西，与成矿关系密切。矿区内未见岩浆岩出露，但根据矿区矿化特征和物探信息推测深部存在与矿化相关的隐伏岩体，依据目前的可控源剖面推测埋深可能1km以上。

图1 钨硫矿石野外照片和黑钨矿石英脉岩芯照片（ZK5801）

（2）矿体地质。根据前一阶段勘查工作，矿区发育多种矿化类型，主体为石英脉型钨矿，其次是一些破碎带型的钨、硫、铅锌多金属矿化带和萤石矿带，见图1，如：西北部坪山肚发育黑钨矿(化)带，东北部洪磜坑发育铅锌矿(化)带，南部F1断裂带内发育萤石矿(化)带。这些破碎带控制的矿带经初步勘查，规模和开采价值不大。石英脉型钨矿发育在矿区中部几组断裂夹持部位，出露面积1.5km2，赋矿地层为棋梓桥组下段（D2qa）和老虎头组(D2l)，钨矿化主要产在石英-黄铁矿线、细脉中，整个区段线、细脉均较发育构成了面状白钨矿化体，其间细网脉显著发育地段构成了密集带，密集带呈带状展布，白钨矿化相对较强，向深部过渡为黑钨矿细脉带（矿脉带）。地表附近的细网脉状白钨矿化体经表生作用形成了次生富集矿体，另外在浅部细网脉状白钨矿化与钙质地层中发生的矽卡岩白钨矿化共存，构成了浅部重要的白钨矿体。

（3）矿石特征。①矿石有用化学组分。根据矿石样品基本分析、原生晕和组合样分析成果，钨（硫）矿石中主要有用组分是W，伴生有用组分是S和Bi，其它伴生组分（Cu、Sn、Mo、Pb、Zn、Ag）总体含量相对较低，个别组分如Cu、Sn等在地表也略富集（如局部Cu可达0.15%），但普遍没有达到伴生品位的工业要求。钨（铋）矿石中主要组分是W，伴生有用组分是Fe和Bi。根据岩石薄片鉴定和矿石中钨的相态分析结果，WO3主要赋存于白钨矿中，是本区最主要的金属矿物组分，少量WO3以钨华和黑钨矿的形式出现。另外，深部岩心含矿石英脉的矿物组成说明较深部石英脉中黑钨矿的比重有明显增加。②矿石有害组分。根据钨硫矿石选矿工艺试验，先对原矿石进行S载体矿物（主要为黄铁矿）进行浮选，然后对其尾矿进行白钨精矿的浮选，S应该作为主要的有益组分，具有综合利用价值。根据对选矿矿石的光谱分析，P是矿石中的主要有害组分，其含量0.15%，在选矿实验选出的白钨精矿可能发生P超标。由于做全分析的样品相对较少，目前还没有对磷的赋存状态做进一步的工作。

（4）矿体围岩蚀变特征。中泥盆世棋梓桥组下段（D2qa）为矿区浅部最重要的成矿围岩，该段岩性主要为中薄层钙质泥岩、粉砂质泥岩夹少量泥灰岩，该岩层因断裂活动而发生破碎，后期强烈的多期次热液活动导致该岩层发生透闪石矽卡岩化、黄铁矿化、硅化和萤石化、碳酸盐化、绢云母和绿泥石化，局部还发生了一定的角岩化。

3 矿床成因

矿区不规则细、网脉状钨多金属矿化特征说明该矿床的形成与深部热液活动有关，成矿流体和主要的成矿物质可能来源于深部的岩浆活动，其对整个矿区以及区域上的钨多金属成矿具有主导作用。探索岩体的侵位空间及埋深对于寻找矿化中心以及接触带蚀变壳具有重要意义。同时，断裂构造对这些矿体产出具有明显的控制作用，目前的钨多金属矿化空间主要分布在矿区几条主要断裂的夹持部位，即矿区中部～北西。而部分断裂又明显具有成矿后断裂性质，其位移错动对矿区部分矿体造成了一定的破坏，说明这些断裂可能存在多期次活动。此外钨（硫）矿体主要发育在中泥盆棋梓桥组下段中薄层泥质粉砂岩和泥灰岩互层的岩性层位中，说明岩性对该地区的浅部的钨硫矿化具有一定的控制作用。总体来讲，矿区的钨矿化明显受到多种因素的影响，其中含矿岩浆热液和断裂构造是该地区钨成矿的最重要的条件。