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江西朱溪钨矿床勘查模型

2021-04-12胡正华王先广施棚超陈国华

中国钨业 2021年5期
关键词:矿化花岗岩矿床

胡正华,王先广,万 新,施棚超,陈国华

(1. 江西省矿产资源保障服务中心,江西 南昌 330025;2. 江西省国土空间调查规划研究院,江西 南昌 330025)

0 引 言

江西省浮梁县朱溪钨矿被探明是目前世界上资源量最大的钨矿床。矿床发现历时近半个世纪,大概可分为三个阶段:一是物化探异常查证发现铜矿阶段(1969年);二是500 m埋深以浅铜(钨)矿勘查阶段(1969—1981年);三是500 m以深“攻深找盲”钨铜勘查阶段(2010—2019年)[1]。朱溪深部超大型钨矿的发现,是内生矿产成矿系列理论与就矿找矿法找矿实践应用与创新的成果[1-2]。“攻深找盲”钨铜勘查阶段是江西省地勘基金在朱溪铜矿早期勘查成果的基础上,以“成矿系列”、“就矿找矿”理论为指导,确定“以脉找体、以层寻体”就矿找矿的勘查思路实施“攻深找盲”。勘查过程紧抓“脉、层、面、体”控矿要素,采用地球物理与地球化学等勘查技术方法组合研究,经多次论证攻克深部钨矿体预测定位和深钻施工技术的系列难题,施工ZK4205、ZK4206等钻孔揭示了大理岩化至夕卡岩化蚀变分带现象,并且在夕卡岩化蚀变带中探获夕卡岩型铜矿体和钨矿化体,总体呈现上(中)铜下钨的矿化分带特征;进一步部署深钻 ZK4207探索深部成矿岩体和相关矿体,新发现了深部存在的隐伏成矿岩体和隐伏厚大钨铜工业矿体,初步建立矿床勘查模型;确定以42号勘探线为重点突破点进一步实施 ZK4208、ZK4209、ZK4210深孔,自此拉开了朱溪深部找钨兼铜的大幕。作者在对朱溪矿床地质、岩石地球化学、蚀变分带、成岩成矿时代、成矿物质与流体来源、矿化富集规律、找矿历程、勘查方法技术及成果等进行深入研究的基础上[1-12],剖析主要控矿因素、找矿信息,提出成矿模式、总结找矿标志、建立勘查模型,以期对指导江南钨矿带(江西段)的区域找矿工作部署有所裨益。

1 成矿地质背景

朱溪钨铜矿区位于江南钨矿带(江西段)塔前-赋春钨铜金多金属矿集区[1-3],区内地层自新元古界至新生界均有分布,其中以晚古生界石炭系和二叠系为主。区内历经多次构造岩浆活动,形成了一系走向北东的塔前-赋春推滑覆构造系统,其中NE向构造是矿集区主要控岩控矿构造。区内岩浆岩沿塔前-赋春推滑覆构造系统侵位,从超基性至酸性均有发育,呈岩瘤状或小岩脉状出露地表。

朱溪矿区主要出露新元古界万年群(Pt3W),上石炭统黄龙组(C2h),中二叠统栖霞组(P2q)、茅口组(P2m),上二叠统乐平组(P3l)、长兴组(P3c),上三叠统安源组(T3a)。其中,与成矿密切相关的主要是黄龙组碳酸盐岩及万年群绢云母千枚岩、变质粉砂-细砂岩。区内发育8条断裂构造,其中NE向4条(F1、F2、F3、F6)、NW向1条(F5)、近EW向3条(F4、F7、F14),F2为区内最重要控岩控矿构造(图1)。

图1 朱溪矿区地质简图[2]Fig.1 Simple geological map of Zhuxi mining area

2 控矿条件分析

2.1 矿体产出特点

朱溪矿区已发现主矿种有W、Cu,伴生Ag;矿床由夕卡岩型、蚀变花岗岩型、云英细脉-网脉型矿体组成,以夕卡岩型为主。矿体总体走向NE,倾向NW,多为隐伏矿体,地表仅有零星铜矿体出露。矿体类型空间上具有一定的分带性,自岩体至围岩为蚀变花岗岩型→夕卡岩型→云英脉型。

夕卡型钨矿体为区内主矿体,主成矿元素为W、Cu,WO3、Cu分别占全区WO3、Cu总资源量的93.62 %、80.67 %。夕卡型矿体有31条矿体,其中1号矿体为主矿体,其他矿体规模相对较小,主要产出于5~66号勘探线间,赋存标高–2 015~–220 m。夕卡岩型 1号矿体赋存于黄龙组与万年群构造结构面,主矿体呈似层状、层状,连续性好,走向北东、倾向北西;沿走向延伸超1 800 m,沿倾向延深超1 900 m,沿矿体走向和倾向均未控制至边界;倾角介于30°~60°,平均厚度约92 m,总体表现为上小下大、上陡下缓、上铜下钨、钨铜共生等特征属于燕山期花岗岩浆期后中高温热液矿床[1-2,5-8]。

蚀变花岗岩型钨铜矿体为区内重要矿体类型之一,主成矿元素为W、Cu,多呈脉状或透镜状产出于30-42-54线上侵的蚀变花岗岩岩枝中,赋矿标高–510~–2 030 m,矿体厚度多为1.50~11.46 m。

云英脉型钨矿体主要呈透镜状和脉状赋存于30-54线栖霞组不纯灰岩内的石英-白云母-绢云母细脉中,赋矿标高–241.65~–1 235.65 m,白钨矿化主要分布于脉壁或脉体内细小裂隙中,脉体宽度0.5~5.0 cm,脉幅多为0.5~2 m/条,脉壁平直,倾角多为60°±,脉体由中心向两侧表现为石英→白云母+绢云母+白钨矿(±萤石)→绿泥石蚀变分带特征。

2.2 岩浆活动对成矿的控制

岩浆活动是地壳运动的主要形式之一,许多内生矿床的形成和分布都不同程度地受岩浆活动因素所控制。岩浆作用之后往往伴随各种成矿作用,一系列内生矿床是岩浆作用某一阶段的产物[7]。朱溪矿区发育四期岩浆活动,自早至晚依次为晋宁期花岗闪长斑岩(847 Ma)→中侏罗世煌斑岩(160 Ma)→早白垩世花岗斑岩与黑云母花岗岩(145~152 Ma)[4-10]。黑云母花岗岩为朱溪钨铜矿床的主要成矿岩体,次为花岗斑岩,均为高硅钙碱性准铝质-过铝质S型花岗岩[7-8],富集高场强元素U、Ta、P、Hf、Y与亲石元素 Rb,亏损高场强元素 Nb、Ti与亲石元素 Ba、K、Sr;稀土元素总量(ΣREE)偏低,为64.64~85.4 μg/g,平均75.58 μg/g;轻重稀土分馏强烈,配分曲线整体呈右倾勺型,负Eu 异常明显;锆石 εHf(t)值为–1.44~–18.46。黑云母花岗岩是朱溪钨矿床的主要物质来源,同时亦是成矿元素运移、富集的主要动力[2,4-8]。

2.3 构造对成矿控制

塔前-赋春推滑覆断裂带控制塔前、朱溪、月形、赋春一带隐伏成矿岩体和矿化蚀变带的空间展布。F2断裂自朱溪矿区往南西延伸至塔前,往北东延伸至镇头,走向延伸超60 km,切割新元古界、石炭纪—晚三叠纪地层。在朱溪矿区,F2推滑覆断裂倾向北西,其下盘为富硅质和铝质的新元古界万年群变质砂岩、千枚岩,上盘为富钙质和镁质的石炭系黄龙组等碳酸盐岩,上、下盘岩性组合属典型硅/钙界面[7-8],不仅构成地球化学障,上、下盘岩层物性及产状差异导致了推覆体滑动产生构造形变的差异。F2下盘万年群变质岩强烈韧性变形;F2上盘紧靠滑断面的黄龙组发育层间滑动构造,上部栖霞组等钙质层中产生一系列陡倾斜张扭性裂隙,形成了层、脉配套的构造系统。这是朱溪下层上脉矿化特征的主要控制因素,具体表现为硅/钙界面上盘赋存厚层状夕卡岩型矿体,硅/钙界面以上产出脉状、透镜状夕卡岩型矿体,呈现“下层上脉”的矿化特征。

2.4 地层岩性对成矿的控制

对内生矿床而言,赋矿围岩地层岩性及产状对成矿亦有重要控制作用[7-8]。朱溪矿区地层总体走向北东、倾向南西,倾角30°~60°,局部发育小褶皱。万年群为富硅质、铝质的变质砂岩,黄龙组为富钙质、镁质的碳酸盐岩,万年群与黄龙组岩性差异构成的硅/钙界面既是一个物理界面,也是一个化学界面,由于硅/钙界面物理、化学性质差异所引起的异相定位和地球化学障的形成是界面控矿的重要因素。朱溪岩体侵位过程中分逸出的含矿岩浆热液沿硅/钙界面侧向逃逸,硅铝质岩石和钙质岩石不同的物理化学性质导致了流体在二者之间运移、演化和水岩反应过程中形成酸-碱、氧化-还原地球化学障,有利于矿质沉淀和富集[7]。万年群与黄龙组均富集W、Cu、Zn、Au等成矿元素[13-14],为矿床的形成提供了部分物质来源,而白钨矿中 Ca主要来源于碳酸盐岩地层。云英脉型矿体的围岩为下二叠统栖霞组,石英脉型矿体的围岩为新元古代万年群,均为矿床的形成提供了部分物质来源[2,7-8]。朱溪矿区含矿热液沿F2上升,F2下盘的万年群硅铝质岩层起隔挡作用,含矿热液积聚于 F2上盘黄龙组并交代沉淀成矿,故F2硅/钙界面上盘的黄龙组是朱溪夕卡岩型矿体的主要赋矿场所。

2.5 围岩蚀变特征

矿区围岩蚀变强烈,主要有夕卡岩化、大理岩化、云英岩化、硅化、碳酸盐化、角岩化等,其中与区内成矿关系较为密切的主要有夕卡岩化、云英岩化、硅化等。围岩蚀变因距隐伏花岗岩接触界面远近和围岩岩性的不同出现蚀变分带、蚀变类型及组合差异。

成矿黑云母花岗(斑)岩内蚀变以绢云母化、泥化、绿泥石化为主,成矿黑云母花岗岩与碳酸盐岩的内接触带具有云英岩化→绿泥石化、绿帘石化→脉状夕卡岩化→泥化、碳酸盐化蚀变分带,其中硅化从早到晚皆有发育,其中各蚀变发生的时间段会有一定程度的重合。蚀变花岗岩内蚀变以钨矿化为主,主要集中于云英岩化、绢云母化带。变质粉砂岩内蚀变以绢云母化、硅化、角岩化为主。辉钼矿、白钨矿、黄铜矿的富集沉淀与硅化密切相关,主要呈细脉状、团斑状产出于绢云母-绿泥石-石英脉中。

夕卡岩化主要产出于黄龙组与变质粉砂接触的层间构造带、黄龙组地层,因各地层岩性差异表现出不同的夕卡岩化特征。黄龙组上段夕卡岩化主要表现为绿色蚀变带,其夕卡岩矿物组合主要为透闪石+透辉石+硅灰石+绿帘石+萤石等;黄龙组下段夕卡岩化主要表现为红色蚀变带,其夕卡岩矿物组合主要为石榴子石+透辉石+透辉石+硅灰石+透闪石+萤石等。夕卡岩矿物总体具有一定的分带性,自岩体至碳酸盐岩夕卡岩矿物总体呈现出石榴子石+透辉石(石榴子石:透辉石>4:1)→透辉石+石榴子石+硅灰石(透辉石:石榴子石:硅灰石>7:2:1)→透闪石+透辉石+硅灰石(透闪石:透辉石:硅灰石>5:2:1)的蚀变分带特征(图2),对应的矿石矿物组合为白钨矿±黄铜矿±磁黄铁矿±辉钼矿→白钨矿+黄铜矿±闪锌矿→黄铜矿+闪锌矿±方铅矿±白钨矿。栖霞组内蚀变以石英-白云母-绢云母细脉为主,自脉内至脉壁表现为石英→白云母+绢云母+白钨矿(±萤石)→绿泥石蚀变分带特征。朱溪矿区矿石中主要有用元素为W,共伴生Cu、Pb、Zn等有用组分,平面上主成矿元素自 SW→NE表现出W→W、Cu→Cu的分带特征[2,7-8];在垂向上由深到浅:矿化类型依次出现蚀变花岗岩型W(Cu)矿化→厚层状夕卡岩型W-Cu(Zn)矿化→夕卡岩脉型Cu、Pb、Zn矿化。这一特征表明朱溪矿床由SW→NE、由深到浅显示出由高温→中高温→中低温的变化趋势(图2)。

图2 朱溪矿床蚀变分带示意图 [7]Fig.2 Alteration zoning of sketch in Zhuxi deposit

3 矿床勘查模型

矿床找矿模型又称矿床勘查模型,是对某类具体矿床的找矿条件、直接与间接找矿标志(信息)和有效找矿技术手段的概括和总结,可由经验勘查模型(描述性模型)、地质-地球物理勘查模型、地质-地球化学勘查模型、综合信息勘查模型等组成[15-17]。研究侧重论述控矿因素、建立成矿模式和矿床结构描述模型、地球化学勘查模型、地球物理勘查模型,进而归纳出朱溪钨铜矿床勘查模型。

3.1 地球化学特征

3.1.1 土壤地球化学剖面特征

矿区42线土壤地球化学剖面77件样品测试结果显示(见表1):分析元素中Cu、Pb、Mo、Bi、Sb等9种元素变异系数大于1,其中Ag、Bi大于2,反映出该剖面存在较强矿化;W、Ba等7种元素的变异系数小于1,说明W、Zn地表矿化不强,主要为隐伏矿。矿区42线地球化学综合剖面中土壤测量异常曲线较好(图 3)。剖面异常曲线较好的元素为W、Mo、Cu、Pb、Sn、Au、Ag等,异常强度高,规模大,各元素套合好,浓集中心一致,各元素异常主要集中在石炭纪碳酸盐岩与新元古界浅变质岩接触带及岩体侵位处,推测异常是由深部厚大隐伏矿体所引起,属矿致异常。

表1 朱溪矿区42线剖面土壤全量元素异常评价表Tab.1 Total element anomaly evaluation of line 42 soil profile in Zhuxi mining area

图3 朱溪矿区42线1/1万土壤地球化学测量剖面图Fig.3 1/10 000 soil geochemical survey profile of line 42 in Zhuxi mining area

3.1.2 岩石剖面地球化学特征

剖面上,42线剖面由岩体向外到中部至夕卡岩前缘原生晕具有 W+Cu±Sn±Bi→Cu+Zn±Mo±Bi±Sn±Au→Cu+Pb+Zn±Sn±W 的元素分带性(图 4),自NW→SE显示出高温→中高温→中低温元素分特征。苏晓云[12]对ZK4209孔中灰岩、大理岩、白云质大理岩、夕卡岩内Si、Mg、Ca、Fe、Mn等含量分析显示,SiO2与Fe2O3、MnO呈正相关,而与CaO、MgO含量呈负相关,表明这些组分随着岩浆热液侵入,碳酸盐岩内CaO和MgO大量迁出,而Fe2O3和MnO则表现为大量的迁入,表明热液交代蚀变过程中形成了萤石、黑云母、绿泥石等夕卡岩矿物[18]。

图4 朱溪矿区42线剖面原生晕异常分带特征Fig.4 Zoning characteristics of primary halo anomaly in line 42 profile in Zhuxi mining area

3.2 地球物理特征

3.2.1 物性特征

朱溪地区主要岩(矿)石的露头和岩心标本物性参数见表2与图5。区内主要岩石地质单元的地球物理特征如下:

图5 朱溪矿区主要岩(矿)石物性对比图[1]Fig.5 Comparison of physical properties of main rocks (mineral) in Zhuxi mining area

表2 朱溪矿区主要岩(矿)石物性参数统计表Tab.2 Statistics of physical parameters of main rocks (ores) in Zhuxi mining area

(1)万年群浅变质岩,岩性以各类千枚岩为主,为中高等磁性、高密度、高阻、中低极化背景,越往深部压力、变质程度等更高,磁性、密度、电阻率、极化率升高。

(2)石炭系碳酸盐岩层,岩性以白云质灰岩与灰岩为主,为低磁性、高密度、高阻、低极化特征,在浅中部电阻率略高于千枚岩,往深部它们之间的电性差异减小。

(3)隐伏黑云母花岗岩,低磁性、低密度、中阻、低极化特征,在深部相对围岩(千枚岩或灰岩)电阻率较低。

(4)大理岩表现出低磁性、高密度、高阻、低极化特征;夕卡岩表现出中高等磁性、高密度、中低阻、高极化特征。

综上所述,区内不同岩(矿)石物性存在一定差异,且同类岩(矿)石的露头和岩心物性亦存在一定差异,随赋存深度不同而有所差异,这为该区进行多方法地球物理探测及信息提取提供了基本前提。

3.2.2 重力异常特征

朱溪矿区布格重力异常曲线均表现为中部低(Gb1∶200000<–27 mGal、Gb1∶10000<–1 mGal)、往两侧逐渐抬升特征。C-T构造岩片产生的局部重力异常,幅值约–3.1 mGal;夕卡岩产生的局部重力异常,幅值约1.23 mGal。C-T构造岩片与各类夕卡岩产生的局部重力异常,变化约1.5 mGal;除去C-T构造岩片与夕卡岩产生的局部重力异常,剩余异常约–1.5 mGal。重力异常是低密度的花岗岩(黑云母花岗岩、云英岩化花岗岩、碱长花岗岩)与C-P碳酸盐岩产生的低重力异常叠加在高密度的 Pt3W 浅变质岩与夕卡岩高重力背景上的结果。

3.2.3 广域电磁法剖面特征

广域电磁法在区内可初步划分出5个主要电性层,即:P2q1、P2q3、P2m和P2c为中阻层;P2q2炭质灰岩层和沿P2与C2层间侵入的岩脉为本区重要的低阻标志层;C2h夕卡岩化蚀变带表现为中阻层;Pt3W为中、高阻背景,在中浅部扭曲变化大,往深部电阻率值增大。F1为压扭性逆冲推覆构造,其附近的电性横向变化快速,纵向分布较陡,反映其产状极陡,热液蚀变活动相对较弱;南东侧的 F2为逆冲推覆后沿构造薄弱面产生滑脱的产物,是本区主要导热、控矿构造,高磁高极化异常体处在 F2底部(图 6)。与之对应,广域电磁异常在该处横向宽缓渐变,纵向呈“阶梯式”形态向北西倾伏,较缓的“阶梯平台”是重要的赋矿部位。4条广域电磁法反演断面中部C-T构造岩片深度范围均存在不同程度的扭曲状相对低阻异常(图 6),其上部正对低布格重力异常,在深部1 600~2 200 m范围内“扭曲状相对低阻异常”为隐伏岩体产出部位的表征。

图6 朱溪矿区广域电磁法反演断面三维切片图[2]Fig.6 Inversion section of three-dimensional slice by wide field electromagnetic method in Zhuxi mining area

3.2.4 磁异常特征

1/1万磁异常(ΔT)剖面总体呈现低缓的正、负磁异常伴生分布。ΔT强度在–100~100 nT,均位于浅变质岩与碳酸盐岩接触带附近,呈椭圆形,受北东向构造控制,异常梯度变化均匀,正负异常伴生出现,主要分布于12~54线之间。F2总体倾向北西,因此宽缓的负异常位于F2北西侧C2h碳酸盐岩中,正异常则位于F2南东侧Pt3W浅变质岩之上。二维视磁化率成像反演结果显示磁性源处在F2构造底部、–800 m深度以浅,与激电异常吻合。结合物性资料认为:岩浆活动形成的蚀变产物如夕卡岩、角岩、磁黄铁矿、黄铁矿等具有较强磁性,它们沿主要的导热、控矿构造 F2运移至浅表,引起F2两侧局部磁异常。

3.2.5 激电异常特征

三极激电测深结果在浅变质岩与碳酸盐岩接触带附近表现为低阻高极化异常特征(ρs<1 000 Ω·m、ηs>10 %)(图7),与F2地表位置吻合,该区域发育细脉状、网脉状裂隙充填型铜矿(化)体,尤其是与硫化物相关的蚀变矿物(如磁黄铁矿、黄铁矿)应是该激电异常的主要诱因,同时也再次说明F2是主要的导热、控矿构造。

图7 朱溪矿区矿体空间定位技术组合剖面图[2]Fig.7 Systematic profile of orebody spacel positioning technology in Zhuxi mining area

综上所述,重、磁、电梯度界面主要反映断裂构造空间分布,高磁高极化体指示含钨铜地质体,广域电磁中部低阻板状异常与 F2夹持范围可大致圈定主要赋矿层位C2h的展布。

3.3 综合勘查模式

朱溪矿区运用就矿找矿理论,按照“脉面层体”的勘查思路,结合地球化学勘查手段,探获了朱溪世界最大钨矿矿床,矿床发现之后进行了广域电磁法等一系列地球物理勘查试验,总结出精准定位矿体的“朱溪式”钨铜矿床综合勘查模式。

3.3.1 成矿模式

朱溪由产于隐伏花岗岩外接触带夕卡岩中的钨铜(锌)矿体、产于深部蚀变花岗岩中钨(铜)矿体及产于上部栖霞组中的脉状云英脉型钨矿体、产于下覆万年群中的石英脉型钨矿化体构成夕卡岩-蚀变花岗岩-云英脉型组合的“多位一体”超大型钨(铜)矿床,构成了一个完整的花岗岩浆期后中高温热液成矿体系,其成矿模式为“花岗岩+推滑覆断裂+碳酸盐岩+黑色碎屑岩”(图 8)。矿床的形成与晚白垩纪黑云母花岗岩的侵位密切相关[2,7-8,10,13]。成矿岩体沿朱溪推滑覆构造侵位过程中,岩浆热液向上覆岩层渗滤交代或沿陡倾斜的张扭性裂隙垂向逃逸,由隐伏岩体顶面向上出现夕卡岩→夕卡岩化大理岩→大理岩→大理岩化岩石的蚀变-矿化分带,深部温压条件下形成面型夕卡岩型矿化及蚀变花岗岩型矿化,在浅部在较开放的条件下与大气降水混合形成浸染状-细脉状、网脉状蚀变与矿化。其中,岩浆热液沿推滑覆构造“硅/钙界面”和层间扩容空间向上运移,在构造应力与岩浆热的驱动下发生流体的侧向逃逸,硅铝质岩石和钙质岩石不同的物理化学性质导致了流体在二者之间运移、演化和水岩反应过程中形成酸-碱、氧化-还原地球化学障,挟持着推覆片体与乐平组、万年群硅铝质岩层构成隔挡“墙”,使流体往推覆片体钙质岩层一侧积聚,发生水岩反应、顺层交代,产生面型角岩化、硅化蚀变,矿质沉淀和富集。此外,含矿热液中钨、铜、钼、金、银、铅、锌等元素络合物对流体环境减压、降温、pH值和氧逸度等变化的灵敏度的差异,也可能是导致朱溪金属矿物沉淀分带的主要因素之一。受“硅/钙界面”朱溪矿床硅/钙界面附近发育厚层状夕卡岩型矿体,硅/钙界面以上发育脉状、透镜状夕卡岩型矿体,呈现下层上脉的矿化特征。

图8 朱溪钨矿床成矿模型[1]Fig.8 Metallogenic model of Zhuxi tungsten deposit

3.3.2 地质勘查模式

“脉面层体”由关键地质成矿要素组成的相互联系相互作用的成矿系统,其表现为不同矿化分带形式以不同的矿化类型存在(图9)[1-2]。在找矿勘查工作中,以成矿系列理论为指导,勘查过程紧紧抓住“脉层面体”成矿地质体空间展布规律,按照“以脉找体、以层寻体、以面追体”的勘查思路,优化勘查技术组合,指导勘查工作部署。

图9 朱溪钨矿床勘查模型Fig.9 Exploration model of Zhuxi tungsten deposit

“脉”:指受推滑覆构造控制次生裂隙系统,在朱溪矿区表现为含铜铅锌矿脉、蚀变细脉(如含钨方解石-石榴子石细脉、石英-绿泥石细脉、石英-云母细脉)。“面”:指推滑覆构造面、硅/钙面、岩体接触面、岩性界面,是朱溪矿区的主要控岩控矿构造,是主要赋矿场所。“层”:指重要赋矿层位、标志带、蚀变带、矿化带(层)。石炭纪-二叠纪碳酸盐岩岩石刚性、脆性均较大,在构造作用下易形成破碎并产生大量的裂隙,为热液运移和成矿提供空间;化学性质活泼钙质层,易于与成矿热液交代形成夕卡岩,且成矿热液可使地层中的成矿元素活化迁移,在有利的条件和环境下,沉淀形成矿化带和蚀变带。“体”:指在空间上处在深部的成矿地质体,深部隐伏成矿花岗岩体及其相关的矿体。

3.3.3 地球化学标志

朱溪矿区平面上主成矿元素自SW→NE呈现出高温→中高温→中低温元素的分带特征。剖面上自岩体向外到至夕卡岩前缘原生晕,亦显示出高温→中高温→中低温元素分带特征,即W+Cu±Sn±Bi→Cu+Zn±Mo±Bi±Sn±Au→Cu+Pb+Zn 的分带特征,地表 Cu、Pb、Zn异常对朱溪隐伏矿体具有较好的指示作用。

3.3.4 物探方法技术组合

矿区开展三个层次的地球物理测量工作。第一层次为面积性的重力和磁法测量,圈出重力低值异常区和磁法正负磁异常梯度带,结合地表成矿地质条件及地球化学特征,确定异常的地质属性;第二层次大比例尺的剖面性重力、磁法和常规电法测量,结合地质资料,推定隐伏岩(矿)体的大致范围;第三层次为大比例尺的剖面性广域电磁测量,在断面上圈出电性异常体,结合地质资料,推定含矿地质体的位置、埋深、规模,为深部钻探验证提供设计孔位。

3.3.5 探矿工程优化部署

早期施工的ZK4205、ZK4206等钻孔由浅至深揭示了大理岩化至夕卡岩化蚀变分带现象,并且在夕卡岩化蚀变带中探获夕卡岩型铜矿体和钨矿化体,总体呈现上(中)铜下钨的矿化分带特征。钨是高度不相容元素,其专属性与侵位较深的S型花岗岩有关,ZK4205、ZK4206揭示的蚀变与矿化特征也显示深部存在成矿岩体的可能性较大,经多次论证决定以42号勘探线为重点,并部署ZK4207孔探索深部成矿岩体和相关矿体,这是本次项目实施的难点也是关键突破点。2010年施工的ZK4207孔共发现23个白钨矿体和1个铜锌矿体,全孔白钨矿体视厚度累计达 134.11 m,铜矿体视厚度累计为10.23 m,锌矿体视厚度累计为21.58 m,其中视厚度达 5 m的白钨矿体有 6个。全孔单样品位 WO3最高为1.76 %;Zn最高6.96 %;Cu最高1.70 %。在孔深854.40~916.40 m处见矿视厚度为62 m(真厚度为41.22 m),品位WO3:0.166 %。在这个厚大白钨矿体中伴生铜锌矿,其中孔深890.9~900.1 m处(真厚度为6.51 m)Zn品位0.53 %~3.95 %,平均1.06 %;孔深893.9~900.1 m处(真厚度为4.38 m)Cu品位最高0.57 %,平均0.25 %。ZK4207孔的施工,极大的增强找矿信心,接着 2011年位于ZK4207北西的ZK4208孔,全孔累计见矿视厚度298.82 m,初步圈定有26层矿体,其中铜矿3层,铜锌钨矿2层(伴生铜锌)钨矿21层。WO3品位大于1 %的样品共有16个,单样最高品位7.734 %。钨矿体视厚度大小不一,在1 106.13~1 332.63 m处见厚大白钨矿体,厚度达 226.5 m,其平均品位0.491 %。在这个厚大白钨矿体中可圈出 7.5 m(1 322.13~1 329.63 m)厚的富矿,平均 WO3:3.147 %,Cu:1.07 %,Zn:0.20 %。42线接着施工的 ZK4209、ZK4210、Z4212均发现了厚大白钨矿体(尚未控制矿体倾向延伸),新发现了深部存在的隐伏成矿岩体和隐伏厚大钨铜工业矿体,在倾向基本控制后沿走向进一步追索。于42线南西侧32线部署 ZK3208揭露夕卡岩型白钨矿体视厚度218.10 m;42线北东侧54线部署ZK5406孔中揭露钨矿化视厚度 598 m,铜矿化视厚度 41.8 m,自此拉开了朱溪世界最大钨矿床的发现历程。

4 结 论

(1)朱溪由产于隐伏花岗岩外接触带夕卡岩中的钨铜(锌)矿体、产于深部蚀变花岗岩中钨(铜)矿体及产于上部栖霞组中的脉状云英脉型钨矿体、产于下覆万年群中的石英脉型钨矿化体构成夕卡岩-蚀变花岗岩-云英脉型组合的“多位一体”超大型钨(铜)矿床,构成了一个完整的花岗岩浆期后中高温热液成矿体系,其成矿模式为“花岗岩+推滑覆断裂+碳酸盐岩+黑色碎屑岩”。

(2)朱溪矿区平面上主成矿元素自SW→NE呈现出W→W、Cu→Cu的分带特征地表Cu、Pb、Zn异常对朱溪隐伏矿体具有较好的指示作用。

(3)广域电磁法在区内可初步划分出5个主要电性层,即Pt3W为中、高阻地质体,P2q1、P2q3、P2m、P3c,C2h夕卡岩化蚀变带为中阻层;P2q2炭质灰岩层和沿P2与C2层间侵入的岩脉表现为低阻层。广域电磁法中部低阻板状异常可大致圈定主要赋矿层位黄龙组(C2h)的展布,低重力异常叠加广域电磁局部扭曲状及相对低阻异常显示隐伏岩体定位,高磁高极化异常(ρs<1 000 Ω·m、ηs>10 %)指示含矿夕卡岩化带。

(4)面性重力和磁法测量可圈出重力低值异常区和磁法正负磁异常梯度带,结合地表成矿地质条件及地球化学特征,确定其是否为矿致异常;常规电法测量工作,结合找矿勘查模式,可推断隐伏岩(矿)体的大致深度;广域电磁测量在断面上可圈出电性异常体,结合地质资料,进一步确定矿致异常的位置、埋深、规模等参数,从而确定含矿地质体的深度和广度,为深部钻探验证提供信息;依据主要成矿要素、找矿标志和适用方法技术,构建“以脉找体、以层寻体、以面追体”的地质+物化+钻探综合勘查模型,可指导朱溪矿区勘查部署。

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