Question

成矿作用与成矿模式探讨

Answer 1

一、钨矿化垂向“五层楼”分带

前人总结了石英脉型钨矿“五层楼”模式，它是指根据钨矿化石英脉体的形态变化、结构构造、矿物组合、矿化富集和围岩蚀变程度，沿脉体的倾斜方向，从上到下而划分成5个垂向带，每带称为一层从而构成“五层楼”。“五层楼”各层之间既有各自矿化特点，又相互联系、过渡(图7-24)。

图7-24 石人嶂矿区“五层楼”脉带分布图(转引自袁见齐(1985)，略有修改)

图7-25 梅子窝钨矿“五层楼”叠加示意图

粤北地区钨矿脉具有明显的“五层楼”分带，自上而下分别为:微脉带、稀疏细脉带、细脉薄脉带、薄脉带、大脉薄脉带，各脉带的特点如下:

Ⅰ、微脉带:也称微细裂隙蚀变带，脉带宽度25～60m，延深30～50m，主要有硅质薄膜云母线蚀变带、石英微脉蚀变带两种类型，单脉宽度常常小于3mm，仅具有微弱矿化，不具工业价值。此类脉带分布在隐伏的天平架脉带和蕉树沟脉带的顶部，是隐伏脉型矿床(体)的良好找矿指示标志。

Ⅱ、稀疏细脉带:脉带宽度8～40m，延深50～140m，由几毫米至几厘米的石英细脉或云母细脉平行产出，WO₃品位:细脉0.20%～0.60%，脉带0.05%～0.10%，也是找矿标志带。发育在地表1045m标高至965m中段。

Ⅲ、细脉薄脉带:脉带宽度3～20m，延深40～180m，具主、次脉，由1～2条脉宽大于10cm的主干薄脉和3～7cm的细脉组成，主脉旁的羽状平行细脉高度密集发育，相互交织，形态复杂，WO₃品位细脉0.50%～1.20%，脉带平均0.20%～0.25%，具一定工业价值。发育在965m中段至884m中段。

Ⅳ、薄脉带:脉带宽度2～3m，延深30～60m，由几条脉宽大于10cm的主干薄脉和少量细脉组成，呈平行排列、分支复合、侧幕交替，脉组连续性好，主脉幅明显增大，含矿性强，WO₃品位0.7%～3.1%，工业价值高，为钨矿富集地段。发育在884m中段至760m中段。

Ⅴ、大脉薄脉带:宽度0.4～2.5m，延深180～450m，系主支矿脉的最终收拢合并，呈单一的大脉或薄脉产出，脉宽可大于1m，最宽2m多，沿走向两侧逐步变小尖灭，WO₃品位0.7%～3%，为最主要的工业矿体，发育在760m中段至560m中段。本脉带在矿区内虽还未完全揭露，但在北组、中组和南组脉带等地段往地下深部侧伏方向已开始出现矿体厚度变小、品位变贫的趋势。

二、梅子窝钨矿两期钨矿脉叠加现象

石英脉型钨矿“五层楼”矿化模型由我国地质工作者在勘探研究中首先提出，它的诞生很快得到广大地质工作者的认可(冶金部南岭钨矿专题组，1979，1983;柳志青，1980;古菊云，1984;杨明桂，1984;梅勇文，1985;康永孚等，1994;彭恩生等，1994;胡世杰，2006)，并成为典型矿床范例纳入教科书(袁见齐等，1985;郑明华，1993;姚凤良等，2006)。梅子窝钨矿是我国“五层楼”矿化模型的发源地之一。随着梅子窝矿山生产揭露，发现钨矿脉深入到花岗岩内部二、三百米仍然没有尖灭，与传统的“五层楼”矿化模型存在出入，作者在全国危机矿山接替资源勘查项目立项答辩时就相关现象进行汇报时，曾有专家提出疑问。在项目实施过程中，项目监理专家经过现场观察，对梅子窝和石人嶂出现的新情况予以极大关注。

以梅子窝钨矿区640m中段为例，目前生产的59^#矿脉粗达0.64m以上(脉幅大小相当于薄脉带)，往北东方向几十米的3.5m内发育有5条1.6～3cm宽的石英细脉大致平行产出(脉幅大小相当于细脉带)，再往东几十米范围内，又断断续续见到十几条1～8cm宽的石英细脉，矿山同志对这些细脉出现也很不理解，据他们掌握的情况，该区段没有相应矿脉出现。上述两类脉体不仅脉幅差别大，成分也不一致，其中细脉为成分不纯的石英脉，其中包含围岩残留物(脉幅3cm)，而正常的细脉带均为纯净的石英脉(脉幅7～27cm)。在同一中段上相距不远的地方，同时独立出现大脉与细脉，这与单一的“五层楼”分带特点显然不相符合。虽然薄脉带中也有细脉平行产出，但这些细脉都是由薄脉分支形成的或者在薄脉旁侧派生出不规则细(网)脉，但是，同属一个脉带的细脉与薄脉都是相伴出现的。故此我们推测，石英薄脉与石英细脉群分属两期不同的矿脉。

据广东932队研究，在印支期(γδ¹₅)嶂下花岗闪长岩体之下，又发育有燕山期(γ²₅)含矿隐伏花岗岩岩体，与梅子窝矿区近邻的较低海拔的石人嶂矿区生产坑道已部分揭露。综上资料分析，我们认为，梅子窝矿区存在的两期花岗岩侵入活动，它们分别形成了两期成矿作用，从而造成的两个石英脉“五层楼”在空间上互相叠置，使得同一中段上可以同时出现脉幅大小不等的、属于不同“层”的钨矿化石英脉。

通过2008年坑内钻探揭示，在ZK0601钻孔中发现，在海拔190m(孔深372m)左右发现浅灰白-浅白色细粒花岗岩，这与上部浅灰色中粗粒的花岗闪长岩明显不同。细粒花岗岩中长石25%～40%，石英40%～55%，暗色矿物(角闪石、黑云母)稀少(这点与花岗闪长岩明显不同)，蚀变不明显，部分硅化强烈，岩石结构致密，断裂不如上部的花岗闪长岩明显。花岗岩与花岗闪长岩的化学成分对比见表7-30。据林小明等(2006)研究，梅子窝正在生产的44^#钨矿脉中石英的氧同位素δ¹⁸O值自下而上降低(表7-31)，表明热液来源主要由深部隐伏岩浆岩提供，也从成矿流体角度支持石英脉型钨矿“五层楼”矿化模型主要由岩浆活动及与之相关的构造运动所控制。

表7-30 花岗闪长岩和花岗岩化学成分对比表(%)

表7-31 梅子窝矿区44^#钨矿脉氧同位素δ¹⁸O值分析结果表

图7-26 石人嶂钨矿五层楼模式

注:资料引自林小明等(2006)。

三、讨论与建议

根据矿山提供的生产数据统计以及现场观察，梅子窝矿区除了按照上述“五层楼”模式正常展布的矿脉外，还有一部分矿脉是在矿山深部生产坑道中才揭露出来的，它们在地表并没有出露，属于隐伏矿脉。比如:24线出露地表标高1150～960m的矿脉(NE→SW)有2^#、58^#、66^#、68^#、74^#，而隐伏于标高820m～730m变质岩中的矿脉有67^#、71^#、72^#、73^#、75^#、76^#、80^#，而55^#隐伏于深部700m的花岗闪长岩中，说明存在有两群矿脉分别出露在不同的标高上(图7-26)，它们是否就代表两期矿脉值得研究。此外，59^#矿脉主要出露在930～805m标高上，平均脉幅为0.18～0.23m，这些中段平均品位高达0.97%～2.53%;而59-3^#和59-4^#两条支脉出露在680m中段上，平均脉幅约0.25m，平均品位只有0.4%左右。虽然矿山把它们编为同一条矿脉，但它们很可能并非有成生联系。

不同构造期次或阶段形成的原生晕在空间上叠加往往形成构造叠加晕，这在石英脉型金矿中非常普遍(李惠等，2004)。同样道理，在石英脉型钨矿中也应该存在构造叠加现象。

相信通过梅子窝钨矿床成矿机理的深入研究，必将为钨矿成矿理论的进一步发展提供宝贵资料。诚然，目前我们的认识还很肤浅，仍需要对两期花岗岩成矿开展细致、深入的对比研究，包括矿物组合、成矿元素分带、围岩蚀变分带、流体包裹体特征、成矿年龄测定等对比研究，钨矿脉“五层楼”叠加模式更有待于深部钻探工程的验证。