Study on geological model for prospecting prediction of Shimensi tungsten deposit in northern Jiangxi Province
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摘要:
基于勘查区找矿预测理论与方法, 对赣北石门寺超大型钨矿的钨多金属成矿作用进行了系统总结。细脉浸染型矿体的成矿地质体为燕山期斑状黑云母花岗岩, 石英大脉型和热液隐爆角砾岩型矿体的成矿地质体为花岗斑岩。成矿构造为近EW向和NW向断裂构造。成矿结构面明确为斑状黑云母花岗岩与花岗闪长岩接触界面, 其与似伟晶岩壳的分布大体一致, 控制了大规模浸染状矿化的分布; 花岗斑岩及隐爆角砾岩边部的成矿结构面则控制了大规模隐爆角砾岩型矿体。成矿作用蚀变特征标志为云英岩化、硅化、钾长石化、白云母化, 其中云英岩化与钨矿化关系最密切。以上述认识为基础, 建立了石门寺钨矿床的"三位一体"成矿预测地质模型, 为指导花岗闪长岩大面积出露地区的找矿勘查工作提供了理论支撑。
Abstract:Based on the theory and method of prospecting prediction in the exploration area, the tungsten polymetallic mineralization of Shimensi ultra-large tungsten deposit in northern Jiangxi Province is summarized systematically. The ore-forming geological body of the veinlet-disseminated orebody is porphyritic biotite granite formed in Yanshanian period, and the ore-forming geological body of the large quartz vein-type and hydrothermal cryptoexplosive breccia-type orebody is granite porphyry. The metallogenic structures are nearly EW-trending and NW-trending faults. The metallogenic structural plane is the contact interface between porphyritic biotite granite and granodiorite, and it is roughly consistent with the distribution of pegmatite-like shell and controlled the distribution of large-scale disseminated orebodies. The metallogenic structural planes of the edges of granite porphyry and cryptoexplosive breccia controlled the large-scale cryptoexplosive breccia-type ore body. The iconic alterations related to mineralization include greisenization, silicification, potassium feldsphaerization and muscovitization, among which greisenization is most closely related to tungsten mineralization. On the basis of the above understanding, a "trinity" geological model for prospecting and prediction of Shimensi tungsten deposit is established in this paper, which provides theoretical support for guiding the prospecting work in the large area of granodiorite.
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表 1 石门寺矿床岩浆岩年龄及辉钼矿定年结果
Table 1. Summary of Shimensi magmatic age and molybdenite dating results
岩性/矿物 成岩/成矿年龄/Ma 数据来源 似斑状黑云母花岗岩 138(LA-ICP-MS) 项新葵等，2012b 似斑状黑云母花岗岩 147.4±0.6(LA-ICP-MS) Mao et al., 2014 细粒黑云母花岗岩 144.7±0.5(LA-ICP-MS) Mao et al., 2014 细粒黑云母花岗岩 146.1±0.6(LA-ICP-MS) Mao et al., 2014 花岗斑岩 154.36±0.83(LA-ICP-MS) 张志辉等，2020 花岗斑岩 135(LA-ICP-MS) 项新葵等，2012a 花岗斑岩 143.0±0.8(LA-ICP-MS) Mao et al., 2014 花岗斑岩 143.1±1.2(LA-ICP-MS) Mao et al., 2014 辉钼矿 143.7±1.2(Re-Os) 丰成友等，2012 辉钼矿 149.6±1.4(Re-Os) 项新葵等，2013 辉钼矿 139.2±1.0(Re-Os) Mao et al., 2013 辉钼矿 143.99±0.84 未发表 
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表 2 石门寺钨矿床找矿预测地质模型
Table 2. List of geological models for prospecting prediction of Shimensi tungsten deposit
找矿模型要素 主要标志 花岗岩型矿体 成矿地质背景 大地构造背景 挤压后伸展 成矿地质体 围岩 晋宁期黑云母花岗闪长岩，为巨量白钨矿形成提供Ca+ 岩体形态、产状、规模 岩株、岩枝，顶部接触面平缓，面积小于3 km2 形成时代 燕山期 岩性与岩石类型 碱长花岗岩、似斑状黑云母花岗岩、花岗斑岩，属于S型花岗岩(张志辉等，2020；Zhang et al., 2022) 岩石化学 高硅、过铝质、高钾钙碱性，富集大离子亲石元素、亏损高场强元素，轻稀土元素富集、明显的负δEu异常 同位素地球化学 似斑状黑云母花岗岩εHf(t)=-5.3~-2.6；花岗斑岩εHf(t)=-23.6~-2.9 副矿物 磷灰石、电气石、榍石、金红石、锡石等 矿体空间位置 斑状黑云母花岗岩岩体顶部及外接触带附近，300~800 m(项新葵等，2017) 成矿构造与成矿结构面特征 控矿构造系统 区域构造控制岩体，隐爆裂隙控制石英细脉和石英脉，F20为成矿构造 矿体就位部位 似斑状黑云母花岗岩的顶部接触带似伟晶岩壳；花岗斑岩的顶部接触带似斑状黑云母花岗岩上部 成矿作用特征标志研究 蚀变类型 云英岩化、钾化、黑云母化 蚀变分带 分带不明显 成矿分带及典型矿物组合 成矿分带 上W下Mo 矿化组合 W、Cu、Mo 矿化类型 花岗岩体型、隐爆角砾岩型、石英脉型 矿体形态 细脉浸染状钨矿：分布于斑状黑云母花岗岩岩株与花岗闪长岩接触带内外，在似伟晶岩壳上、下分布，厚100~500 m，接触带外的规模大于接触带内。矿石为含细脉浸染状矿化花岗岩，局部有少量含矿石英细脉。品位低，WO3一般为0.5%~0.2%
隐爆角砾岩型矿体：分布于燕山期花岗岩株的中心，与花岗斑岩密切共生，分布范围与花岗斑岩一致。胶结物为石英，少量粗晶钾长石，分布于石英粒间。局部粗晶石英、云英岩与花岗斑岩过渡
含钨石英脉：分布于燕山期花岗斑岩顶部，范围广泛，主要呈近EW向，NEE向。石英脉矿物组合与隐爆角砾岩的胶结物相同，底部与隐爆角砾岩相边，是隐爆作用的流体沿隐爆形成的断裂充填的结果矿物组合与成矿阶段 岩浆晚期阶段：成矿发生时的流体可能为浆液过渡态流体，以似伟晶岩壳为中心在两侧发生矿化。主要矿石矿物：白钨矿、黑钨矿、黄铜矿、辉钼矿、辉铋矿，主要脉石矿物为(钠长石+钾长石)、石英、白云母
隐爆角砾岩阶段：与晚期的花岗斑岩有关，分布于浸染状矿体的中部。主要矿石矿物为白钨矿、黑钨矿、黄铜矿、辉钼矿、辉铋矿，主要脉石矿物为石英、钾长石，少量白云母，少量萤石
石英脉阶段：主要矿石矿物为黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、黄铜矿、辉铋矿，主要脉石矿物为石英、白云母，少量萤石、富铁锰的方解石成矿流体性质及流体包裹体特征 成矿流体性质 浆液过渡态流体，NaCl-H2O-CO2体系 包裹体特征 熔流包裹体，气-液包裹体 流体物理化学参数 似伟晶岩阶段石英均一温度171.4~346.9℃，盐度为2.57%~9.47%NaCleqv；黑钨矿-白钨矿-硫化物-石英阶段均一温度170.2~360.3℃，盐度为0.53%~5.67% NaCleqv；白钨矿-硫化物-石英阶段均一温度180.1~312.1℃，盐度为1.57%~5.41% NaCleqv；硫化物-石英阶段均一温度168.4~287.1℃，盐度为2.07%~4.96%NaCleqv 稳定同位素特征 δ34S=-3.3‰~-0.5‰ 金属的迁移和
沉淀机制金属迁移富集 F、B、Li等挥发分促进岩浆的液态分异，有利于W、Mo、Sn等金属物质进入富挥发份相
迁移形式：W以WO42-、HWO4-、H2WO4形式迁移；Mo以MoO42-、HMoO4-、H2MoO4形式迁移。Cu主要以Cl络合物形式迁移，部分以气相形式迁移
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① 詹国年, 汪石林, 汪克信, 等. 江西省武宁县大湖塘北区钨矿资源储量核实报告[R]. 2012.
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图(5)
表(2)
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