江西西华山钨矿

区域地质概况江西大庾西华山钨矿是我国众多钨矿区之一，是赣南钨矿的一个典型矿床。

（图5——1）地层：震旦系为浅变质长石石英砂岩、板岩夹凝灰质砂页岩、砂砾岩。

上部为硅质岩 可作标志层。

总厚度<6000m 。

寒武系以砂岩、砂质板岩互层为主，偶夹灰岩透镜体。

底部 以含碳质板岩、石煤层为特征，整合覆在震旦系之上。

厚<7000m 。

奥陶系为砂质板岩、含 碳质板岩、板岩、变余长石石英砂岩、凝灰质砂岩及结晶灰岩等。

厚<450m 。

其中，震旦系、 寒武系浅变质砂板岩中普遍具有高的钨元素异常。

构造：本区位于华南加里东地槽褶皱区，NE 向断裂为本区基础构造。

EW 向断裂亦较发 育。

多组断裂交汇处是岩浆侵入和矿化集中区。

岩浆岩：西华山花岗岩体同位素年令为160—184Ma ，应属燕山早期。

岩体呈椭圆形岩 株，出露面积20km 2，是一个复式岩体，其侵入期次如下表（表5-1）。

西华山花岗岩体中微量元素特征：①W、Sn 、Be 、Mo 、Li 、Rb 、Cs 、Y 、Nb 、U 含量较高。

②前 锋花岗岩中的Be 、Li 、Cs 、Mo 、Cu 、Pb 、Zn 、B 含量较“侵入”阶段花岗岩中的高，而W 、 Sn 、Nb 、V 、Sr 、Y 、Yb 的含量则较“侵入”花岗岩低。

总之，前锋花岗岩中亲硫元素含量 高，“侵入”花岗岩中亲氧元素含量较高。

③从早期到晚期W 、Sn 、Nb 、V 、Sr 、Y 及Yb 的 含量有增高趋势，特别是W 在晚期最富集。

④西华山花岗岩中的黑云母含Sn 、U 、Nb 、Zr 等较高；长石中含w 较高。

表5-1 西华山花岗岩体侵入期次表矿床地质：其中每一组矿脉往往有1~2条最长、最宽、最深的矿脉构成主脉。

其它的矿脉在其两侧或一侧以一定的疏密韵律展布。

在剖面上作后型侧列。

成矿限于在成矿岩体表壳,显示出宽、浅、疏的特点。

矿脉的形态变化受成矿裂隙的控制,矿脉的构式复杂。

单体矿脉形态常见波状弯曲、膨大缩小、分支尖灭、分支复合、尖灭侧现等。

南区通过钻孔资料获知,矿脉绝大多数赋存于100 m标高以下,矿脉条数多,虽然脉幅不大,但较密集。

延长、延深较大,矿石品位较高;单孔见石英脉最大厚度为1. 45m;矿脉大多走向北东,倾向北西,倾角75~83°。

中区单脉最长200m;延深40~120m、最深150m。

矿脉走向北东,倾向北西,倾角65~75°。

西华山钨矿区面积约6km 2（图5-2），产于花岗岩中的黑钨矿为典型的气成-高温热液的黑钨矿-石英脉，其主要特征为：钨石英脉多产于发育完善的剪切节理中，或产在剪裂带、破碎带中（照片5－2），成组成带平行出现。

矿脉走向NE85°—NW60°—80°。

矿脉密集但大小不一，宽10cm至30cm，长100m至600m。

延深几十米到200m—600m，个别可达 1000m。

图5-2 西华山钨矿床地质略图1.第四系；2．寒武系下统上部；3．寒武系中统下部；4．寒武系中统中部；5．寒武系中统上部；6．γgl-l′变斑状中粒花岗岩；7．γg l-l中粒黑云母花岗岩；8．γgl-2变斑状中细粒花岗岩；9．γgl-3′斑状细粒花岗岩；10．γg l-3细粒石榴石自变质花岗岩；11．硅化带；12．断层；13．推测地层界线；14．实测地质界线；15．地层产状；16．矿化石英细脉矿脉主要由石英（占90—95%以上）和黑钨矿组成。

其他金属矿物还有锡石、辉钼矿、辉铋矿、白钨矿、毒砂、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。

非金属矿物有白云母、钾长石、电气石、绿柱石、黄玉、萤石、绢云母等矿石结构：自形、半自形、他形粒状结构。

矿石构造：团块状、浸染状、条带状、对称条带状、梳状、晶洞状及角砾状构造。

矿石平均品位WO31.6%，一般0.47—2.15%，富矿>1%，贫矿<1%。

沿矿脉走向矿体中部较富，两端逐渐变贫。

在垂直方向上，矿化深度一般在花岗岩体顶面以下70—100m，其中主脉可达250—300m。

WO3含量在中部较高，上部和下部较低，根部无矿。

近矿围岩蚀变：云英岩化、钾长石化、硅化发育，此外还有钠长石化、绢云母化、碳酸盐化等。

云英岩呈不规则囊状，并有黑钨矿、锡石、白钨矿及辉钼矿矿染，蚀变强烈者一般品位较高，常具有工业意义。

西华山岩体实测的石英和黑钨矿包裹体水δD值为－35.71—72.38‰，δ18O计算值为9.51‰。

全岩δ18O值为11.77‰。

以上数字基本都落在岩浆水（δD为－50—－85‰，δ18O 为5.5—+10‰）的范围内。

硫同位素组成见图5－3。

据包裹体测温，矿脉形成温度为260°—325℃。

六十年代，我国钨矿地质工作者对一部分石英脉黑钨矿总结出“五层楼”成矿规律（图5－4）、岩突控矿认识（图5－1），及蚀变作用与成矿的关系（图5-5），并运用于找矿取得了良好的效果（见《矿床学》P145-146）。

本类矿床过去仅作为钨矿开采，后来在蚀变岩石和花岗岩体中发现了丰富的铌、钽和稀土元素。

图5－3 研究区外围及邻区典型钨矿床硫同位素值红岭、锯板坑数据来源陈毓川等，1989；大吉山、西华山、漂塘数据来源于崇文等，19873图5－4 外接触带石英脉型钨矿“五层楼”式成矿综合模式图（据赣南地质队资料）图5-5 蚀变作用与成矿关系图成矿模式西太平洋板块向欧亚板块俯冲,使得西华山地区燕山期以来发生强烈的构造活动,导致富钨的上地壳发生部分熔融作用,产生富钨的花岗岩浆。

在构造作用下岩浆先后三次上侵,前两期花岗岩的两次侵入均伴随钨矿化作用。

第一次侵入的富钨花岗岩冷凝收缩产生裂隙,成矿物质沿裂隙向上运移,当温度、pH 值、挥发份含量和压力发生变化时,成矿元素大量沉淀,从而形成钨矿床。

第二次侵入的花岗岩冷凝收缩也产生裂隙,部分收缩裂隙沿着第一期斑状中粒黑云母花岗岩中已存在的裂隙继续发育成贯穿两期花岗岩的巨型收缩裂隙,如299号矿脉、62号矿脉这样贯穿两层花岗岩的大矿脉,从而形成更大规模的矿化。

对单体矿脉来说，只要是通过岩体中脊部的较大矿脉，其产出及矿化特征大多符合“月牙形”矿化模型，尤其是西华山乃至赣南的名牌矿脉———299号脉，则是“月牙形”矿化4模型的典型例证。

299 号脉在岩体最高处石英脉向下延深了400 m ，矿化深度大于250 m ，向两侧逐渐变浅，纵剖面上构成了一个向西偏斜的月牙形（图2）。

在南区探明具有工业价值的矿脉5组32条,单脉走向延长80~160m 、最长360m;倾向延深80~120m 、最深160m;脉宽一般0.10~0.30m,部分可达0.50m 以上,最厚0.80m;单孔见石英脉最大厚度为1.45m;矿脉走向北东、倾向北西、倾角75°~83°。

南区单脉最长达370m,脉幅最大达0.80m,南区WO3平均品位0.57%,Mo 平均品位0.118%。

在中区探明具有工业价值的矿脉2组16条,单脉走向延长120~160m,最长200m;延深40~120m,最深150m;脉幅0.10~0.30m,最大0.46m,中区WO3平均品位为2.46%,Mo 平均品0.11%。

矿脉走向北东、倾向北西、倾角65°~75°。

工业矿体富集的最佳部位为50~150m 标高范围。

矿石中矿石矿物主要有黑钨矿、辉钼矿、锡石、黄铜矿、方铅矿、辉铋矿、闪锌矿、白钨矿等,脉石矿物主要有石英、长石、萤石、方解石、黄玉、绿柱石、黄铁矿、毒砂、石榴子石等。

矿石主要以块状构造为主,尚有浸染状、梳状、条带状、树枝状、角砾状和少量的晶洞状构造出现。

矿石的结构主要有各种不同的自形晶结构和少量的他形粒状结构、交代、压碎结构。

与矿化有关的围岩蚀变普遍,主要有云英岩化、钾长石化、钠长石化、硅化、黄玉化、电气石化、黑云母化、绢云母化、绿泥石化及角岩化等。

成矿机制西华山钨矿床的交代成矿方式,主要表现为强烈的脉侧围岩蚀变。

从蚀变类型和分带特征实际资料证实,由于充填于岩石各种裂隙的成矿流体,具有很高的温度(大于450℃),呈超临界状态,并富含挥发组分和碱金属,不仅有着强烈的上升能力,而且组分的扩散和渗透能与化学活动性较强。

因此,必然会力图使围岩与热流体之间达到化学平衡,而引起一系列交代反映,表现出大量碱质和挥发分向围岩渗透或扩散,发生一系列离子交换或其它复杂的化学反应,形成云英岩化、钾长石化、等蚀变类型及其复合分带。

致使强碱(基)K+、Na+等相继进入围岩,以及强酸F-(Cl-)等向围岩扩散,而较弱基Fe2+、Mn2+、Ca2+等转入流体,成矿流体中K-/H+、Na+/H+活度比降低,促进了成矿流体性质朝着有利于钨、锡等成矿的方向演变。

表明交代蚀变是矿床形成或成矿过程的重要组成部分。

西华山钨矿床的形成过程,首先是从岩浆分异演化分离出来成矿流体上升充填进入容矿裂隙。

这种富含碱金属、挥发组分和成矿元素的气热硅氧流体,在运动过程中与硅酸盐围岩发生交代,出现云英岩化或钾长石化。

同时成矿流体随着物理化学条件的变化,先后晶出微斜条纹长石、含锂白云母;当成矿流体中铝大部分被消耗,碱金属(K+、Na+、Li+等)和挥发分(F-、Cl-、CO2等)的浓度迅速降低,造成W、Sn等碱卤络合物的解体,为钨、锡等矿物的晶出和沉淀创造了条件。

在富碱金属和挥发分的流体中,钨以多种形式的易溶络合物存在和迁移,从地球化学角度来说,只有这些络合物解体,才有生成黑钨矿的可能,同时,从黑钨矿生成的物理化学条件可知,在pH值较低氧逸度较高的条件下,黑钨矿生成的稳定域处于H2WO4或HWO4-区域范围内。

在Fe2+、Mn2+离子具有一定相对浓度时,黑钨矿生成西华山钨矿床的成矿初期,由于成矿流体中∑S有一定的相对浓度,并处于碱性-弱碱性还原条件下,在∑S参与化学反应时,曾有部分黄铁矿、辉钼矿、磁黄铁矿生成。

随着挥发分和碱金属从成矿流体中大量散失或析出,以及部分∑S的消耗,不仅促使W、Sn等易溶络合物发生解体,并相对提高了WO2-4或HWO-4在成矿流体中的浓度;在氧逸度相对较高,由弱碱性向中性—弱酸性转化的条件下,随着温度的下降,锡石、绿柱石等先后生成,并开始晶出大量黑钨矿。

由于氧化物的晶出沉淀,又使成矿流体中S2-离子的浓度相对增高;在温度继续降低情况下,H2S的溶解度也得到增大,离子S2-在流体中浓度也相应增加;成矿介质又从弱酸性向弱碱性转化,在亲硫元素达到一定浓度时,则形成大量硫化物沉积。

从上述可以看出,在整个成矿过程中,由于硫化物的晶出,使成矿流体中S-等浓度相对降低,成矿介质的Eh值升高,pH值下降,为氧化物的生成创造有利条件;同样,由于氧化物的沉淀,又相对提高了S2-等在成矿流体的浓度,对硫化物的生成起到一定的积极作用,这种相互促进转化关系,是氧化物与硫化物交替生成和密切共生的主要原因。