江西铋矿成矿特征与找矿远景分析
doi: 10.20008/j.kckc.202510007
王会敏1 , 熊燕云1 , 吴盛炜1 , 楼法生1 , 吴正昌2 , 张雄华3 , 吴志春4
1. 关键矿产资源勘查与开发江西省重点实验室,江西省地质调查勘查院,江西 南昌 330009
2. 江西省地质调查勘查院基础地质调查所,江西 南昌 330030
3. 中国地质大学(武汉),湖北 武汉 430074
4. 东华理工大学,江西 南昌 330013
基金项目: 本文受关键矿产资源勘查与开发江西省重点实验室及江西省重点研发计划“揭榜挂帅”项目(20223BBG71015)资助
Analysis of metallogenic characteristics and prospecting prospect of bismuth deposits in Jiangxi
WANG Huimin1 , XIONG Yanyun1 , WU Shengwei1 , LOU Fasheng1 , WU Zhengchang2 , ZHANG Xionghua3 , WU Zhichun4
1. Jiangxi Province Key Laboratory of Exploration and Development of Critical Mineral Resources, Jiangxi Geological Survey and Exploration Institute, Nanchang 330009 , Jiangxi, China
2. Basic Geological Survey Institute of Jiangxi Geological Survey and Exploration Iinstutute, Nanchang 330030 , Jiangxi, China
3. China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074 , Hubei, China
4. East China Institute of Technology, Nanchang 330013 , Jiangxi, China
摘要
铋广泛用于医药、冶金、化工、电子和航天航空等新兴产业,被中国和全球主要发达经济体列为关键矿产。但是,铋很少独立成矿,主要作为伴生矿产,其供给往往不取决于其本身的市场需求,而是依赖于主矿产的供需变化,导致资源安全面临着诸多挑战。因此,需重视寻找独立铋矿或以铋为主矿种的矿床。江西伴生铋矿资源丰富,储量位居全国第三。本文通过分析江西铋矿成矿地质背景、地球化学特征、时空分布规律及典型伴生铋矿特征,认为江西具有较好的铋矿成矿条件,除伴生铋矿外,具有寻找独立铋矿或以铋为主矿种矿床的潜力,并圈定了修水—武宁、武功山、崇义—于都3个铋矿找矿远景区,为江西铋矿找矿突破提供依据。
Abstract
Bismuth is widely used in emerging industries such as medicine, metallurgy, chemical industry, electronics and aerospace. It is listed as a key mineral by China and major developed economies in the world. However, bismuth is rarely mineralized independently. As an associated mineral, its supply often depends on the change of supply and demand of the main minerals, rather than its own market demand, which resulting in many challenges to resource security. Therefore, it is necessary to pay attention to the exploration of independent bismuth deposits or deposits dominated by bismuth. Jiangxi is rich in associated bismuth ore resources, and its reserves rank third in China. Based on the analysis of the metallogenic geological background, geochemical characteristics, spatial and temporal distribution of bismuth deposits and the characteristics of typical associated bismuth deposits in Jiangxi Province, it is considered that Jiangxi Province has good metallogenic conditions for bismuth deposits. In addition to associated bismuth deposits, it has the potential to find independent bismuth deposits or bismuth-based mineral deposits. Three bismuth ore prospecting areas, Xiushui-Wuning, Wugongshan and Chongyi-Yudu, are delineated, which provide a basis for the breakthrough of bismuth ore prospecting in Jiangxi Province.
0 引言
铋被日本、加拿大、美国、澳大利亚、英国和欧盟等全球主要发达经济体列入关键矿产清单(于瑞等,2023),也是中国的关键矿产(王登红,2019)。在全球战略性新兴产业蓬勃发展和能源绿色转型的今天,关键矿产需求快速增长,使其成为世界各国新一轮争夺的焦点(孙春强等,2023于瑞等, 2023)。
铋是一种红白色的有色金属,具有熔点 (271℃)较低、密度大(9.84 g/cm3)、常温下性质稳定等一系列优良的特性,广泛应用于冶金、化工、医药、电子、宇航等领域。素有“绿色金属”、“健康金属”与“环保金属”之称。由于铋的反磁性和无毒性,近年来,全球高度重视对铋的应用开发,在铅的替代、药物及原子研究、精密电子和核工业等领域有重要应用前景。铋矿是以共、伴生为主的矿种,主要以伴生组分形式赋存在铅、钨、锡、钼、铜、锌等有色金属矿床中。全世界除玻利维亚(Tasna Mine) 和广东省怀集蒲屏岭铋矿(吴龙文,1990)外,几乎没有单独的铋矿床产出。据美国地质调查局 (USGC)2017 年的报告显示,全球铋储量共 37 万 t,其中中国铋储量为 24 万 t,位居世界首位。据自然资源部2022年全国矿产资源储量统计表显示,中国铋资源储量为 16.23 万 t,集中在湖南、江西、广西 (图1)。其中湖南省铋资源储量12.6万 t,占全国的 77.6%。中国铋矿主要是钨矿和其他金属矿产加工的副产品。在目前看来,供给虽然充足,但是作为伴生关键矿产,它的供给主要取决于主矿产需求变化,而非其本身的市场需求,且在一定的情况下,伴生性关键矿产无法根据市场需求变化调整供给,其资源安全面临着诸多挑战(邵留国和蓝婷婷, 2020)。加之,一直以来,铋矿作为伴生矿产,针对铋矿的研究成果及资料甚少,铋矿的勘查投入也较少,不利于下一步的找矿工作。
12022年中国铋资源储量分布情况
江西铋矿资源较为丰富,主要在钨、钼、铜矿中伴生,是进行铋矿综合研究与下一步找矿的天然场所。本文通过系统收集分析江西铋矿成矿地质背景、铋钨地球化学特征、铋矿时空分布规律等,结合近年来在赣南、赣北新发现以铋为主矿种的矿点为线索,认为江西除需重视综合评价与钨、钼、铜等矿床中伴生铋矿资源外,特别需要重视寻找独立铋矿或以铋为主矿种的矿床。
1 江西铋矿资源现状
据不完全统计,江西查明伴生铋矿床(点)37 处,其中中型 4 处(香炉山、盘古山、下桐岭、漂塘),小型和小矿 33处(表1)。主要分布在赣南、赣中地区(图2)。赣南地区集中分布在崇义—大余—上犹 “崇余犹”钨矿集区、赣县—于都钨锡矿集区;赣中地区集中分布在武功山钨矿集区。在赣北地区也有分布,主要在修水—武宁地区,如香炉山、大湖塘等。
1江西铋矿床(点)一览
注:数据据江西省地质矿产勘查开发局,2015;江西省地质局,2022。
江西铋矿主要以与钨矿伴生为主,与钨矿(主矿种)伴生的矿床(点)有 28 处,占 76%。从已探明储量的铋矿床矿石质量情况来看,钨矿石铋含量为 0.03%~0.25%。其中,矿石质量在0.2%以上的,有4 处(大王山 0.25%、盘古山 0.221%、庵前滩 0.216%、东埠头0.2%)。江西铋矿中与钼矿(主矿种)伴生的矿床(点)有 4 处,占 11%。从已探明储量的铋矿床矿石质量情况来看,钼矿石铋含量为 0.03%~0.7%。另外,与铜伴生的矿床(点)有4处,与重稀土伴生的矿床(点)1处。
工业上对以铋为主的矿石和伴生铋的矿石有不同要求,铋在单独开采时,最低工业品位为w(Bi)≥0.5%(《矿产资源工业要求参考手册》编委会, 2021);当在处理铜、铅、钨、钼、镍等多金属矿石时作为伴生组分而回收的,应注意综合评价。铋矿在多金属矿石中作为副产品回收时,首选矿石含铋最低工业品位为 0.05%~0.1%,机选矿石最低工业品位为0.1%~0.2%(方贵聪等,2021)。
根据铋矿工业品位的要求,结合以上统计情况来看:江西与钨矿伴生的铋矿品位偏低,品位最高的为大王山钨矿,品位0.25%,品位最低的为漂塘钨矿,仅为0.005%;与钼矿伴生的铋矿品位相对较高。
2 江西铋矿成矿时代分布特征及矿床类型
2.1 成矿时代分布特征
由于江西铋矿床大多数产在钨矿床中,因此,其成矿时代分布与钨矿具有相似性。江西大多数铋矿成矿年龄为160~120 Ma。其中,赣北地区铋矿成矿年龄为 145~120 Ma,属于燕山晚期早白垩世; 赣中南地区铋矿成矿年龄为160~145 Ma,属于燕山早期晚侏罗世。与燕山期大规模岩浆-成矿作用的爆发时间基本吻合(表2)。
2.2 矿床类型
江西铋矿床主要类型有石英脉型、矽卡岩型、细脉浸染型 3 种。以石英脉型铋矿居多,其次是矽卡岩型、蚀变花岗岩型(表1)。
石英脉型矿床:是江西省重要的铋矿床类型,占全省铋矿床的70%左右,也是江西铋资源储量的主要来源。就成矿元素组合而言,与钨矿伴生的矿床以W、Mo、Bi成矿元素组合为主,与钼矿伴生的矿床以Mo、Bi成矿元素组合为主。石英脉型铋矿的含铋矿物非常丰富,最常见的是辉铋矿,另有种类繁多的铋硫盐矿物和碲铋化物(达 20 余种)。尤以盘古山、黄沙钨矿床中含铋矿物最为齐全(任英忱, 1998)。
矽卡岩型矿床:该类矿床较少,矿石质量相对较低。成矿元素组合主要为W、Cu、Bi和W、Pb、Zn、 Bi。主要出现的含铋矿物有自然铋矿、辉铋矿、辉碲铋矿、辉铅铋矿、斜方辉铅铋矿等。
蚀变花岗岩型矿床:该类矿床较少,成矿元素组合为 W、Sn、Bi、Mo。含铋矿物以自然铋、辉铋矿较为常见。
2江西省铋矿床(点)分布图
a—武功山矿集区;b—崇余犹矿集区;c—赣县—于都矿集区;1—第四系;2—白垩系—新近系;3—上三叠统—侏罗系;4—泥盆系—中三叠统;5—寒武系—志留系;6—南华系—震旦系;7—元古宇;8—花岗岩;9—超基性岩;10—铋矿床(点);11—Ⅱ级成矿带/Ⅲ级成矿带;12—断裂;13—矿集区
2江西主要铋矿床成矿时代
3 江西共、伴生铋矿典型矿床特征
江西铋矿中,与钨矿伴生的铋矿床以盘古山、黄沙、下桐岭、香炉山、宝山、洪水寨等为代表,与钼矿共伴生的铋矿床以荫掌山(蕉芋坝)为代表。现以蕉芋坝铋钼矿、下桐岭钨-钼-铋矿为典型矿床进行叙述。
3蕉芋坝铋钼矿区地质图(据赣县骏阳矿业有限责任公司,2022修改)
1—中寒武统高滩组;2—下寒武统牛角河组;3—铋钼矿体及编号;4— 地层界线;5—平移断层及编号;6—正断层及编号;7—构造蚀变矿化带
3.1 赣县区蕉芋坝铋钼矿
赣县区蕉芋坝铋钼矿床已查明铋资源量 3714.63 t,平均品位 0.217%(其中铋钼矿石 Bi 平均品位 0.50%);钼资源量 3459.52 t,平均品位 0.20%; 为一小型铋钼矿床。该矿床大地构造位置位于华夏板块南岭东段隆起带内(图2)。属岩浆期后高— 中温含矿(W、Bi、Mo等)热液交代充填形成辉铋矿-辉钼矿-石英脉型矿床。
矿区出露地层有下寒武统牛角河组(Є0-1n)和中寒武统高滩组(Є2gt),其中,高滩组为矿床的赋矿地层,其岩性为深灰色变余长石石英砂岩,偶夹千枚岩。变余长石石英砂岩风化后呈褐黄色、紫红色,变余砂状结构,中厚层块状构造,因热变质作用较强通常发生角岩化。千枚岩呈浅灰、黑色,主要由绢云母、绿泥石及少量石英组成。
矿区内构造主要有褶皱、节理裂隙和断裂。褶皱主要为区域上的凤来山—松柏山短轴复式向斜,矿床赋存于其弧形向形构造的西翼;区内节理裂隙带主要有 3 组,其中,第 1 组节理裂隙带非常发育,走向 355°~360°,倾向东或西,倾角 80°~85°,呈近平行的带状展布,是本区主要的容矿构造,部分被矿液和石英脉充填,形成石英大脉型铋钼矿床;矿区主要发育 5 条断层。其中 F1、F2、F3 断层对矿区矿体有破坏作用,其他断层对矿区矿体基本无影响 (图3)。
矿区蚀变主要有硅化、黄铁矿化、云英岩化、绢云母化、绿泥石矿化。硅化分布范围较广,主要发育在断裂构造带、节理裂隙及含矿石英脉(带)周围。硅化、黄铁矿化与矿化关系最为密切。
矿区内共发育矿体 8 条(V0~V7),其中主要矿体 3 条(V0~V2),零星矿体 5 条(V3~V7),V1、V7 号矿体为铋钼共生矿体,V0、V2~V6 均为钼(伴生铋) 矿体(图3图4)。矿体形态简单,呈脉状、透镜状分布,总体向东倾斜,陡倾,局部地段产状具有扭转现象。矿体南北走向长405 m,东西宽约100 m。最大埋深 327 m,最小埋深 0 m。从铋金属量占比来讲,以 V1 矿体最大。V1 矿体呈脉状产出,走向 159°~189°,倾向69°~99°,倾角一般为64°~88°。该矿体控制走向延长 405 m,倾向最大延深 317 m;矿体单工程真厚度一般为 0.78~3.93 m,平均 2.05 m,矿体厚度在走向上由北至南总体表现为“薄→厚→薄”的变化趋势,在倾向上无明显变化特征;矿体单样品品位 Bi 0.015%~2.310%,平均品位 0.539%;Mo 0.030%~2.160%,平均品位 0.348%。矿体单工程 Bi 品位在走向和倾向上,均无明显的变化趋势。
4蕉芋坝铋钼矿床剖面图(据赣县骏阳矿业有限责任公司,2022修改)
矿石矿物主要有辉铋矿、自然铋、辉钼矿、磁黄铁矿、黄铁矿以及微量的黄铜矿、次生的钼铅矿、铋华等。脉石矿物以石英为主。矿石结构类型较多,有半自形晶体结构、自形晶结构、碎裂结构、固溶体分离结构、交代结构、包含结构等;矿石构造有团块状构造、星点状构造、串珠状构造、晶洞构造及斑点状构造。矿石中的铋主要以辉铋矿和自然铋及极为少量的次生铋华、泡铋矿形式存在。自然铋与辉铋矿常与黏土矿物伴生充填于石英裂纹中,并有部分自然铋与辉铋矿构成固溶体分离结构。
矿区内岩浆岩不发育,矿床在成因上与大埠岩体有着密切的成因联系。区域内岩浆岩主要为大埠复式岩体,由西北岩体和东南岩体组成。西北岩体是其主体,岩性为似斑状黑云母花岗岩,斑晶主要为钾长石、斜长石、石英及少量黑云母;东南岩体亦称马岭岩体,岩性一般为中粒斑状黑云母二长花岗岩,斑晶主要为钾长石,少量斜长石。地球化学特征显示,大埠岩体显示高硅(71.27%~72.30% SiO2)、富钾(K2O/Na2O=1.13~1.35)、过铝质特点,为钙碱性的 S 型花岗岩(梁景时等,2012)。前人对大埠复式岩体成岩时代进行研究,锆石 U-Pb 定年结果表明,大埠复式岩体存在两期成岩年龄,东南岩体似斑状黑云母花岗岩成岩年龄为(430.0±1.1) Ma,西北体斑状黑云母二长花岗岩年龄为(152.7± 1.1) Ma(方贵聪等,2017)。在岩浆侵入过程中,形成的高温热液活化、交代围岩,在冷凝结晶过程中伴随构造裂隙的产生,富含成矿物质组分的高温高压热液和气体,随着压力的释放而沿裂隙通道上升,随着温度、压力的逐渐降低,在合适的裂隙中沉淀、充填,从而形成含辉铋矿和辉钼矿石英脉。
3.2 分宜县下桐岭钨-钼-铋矿床
下桐岭钨-钼-铋矿床以伴生Bi富集为特色,属国内典型的 W-Mo-Bi 类型的钨多金属矿。该矿床大地构造位于扬子板块与华夏板块结合带南侧之武功山地区,该地区形成于中生代伸展构造域,由大型拆离断层、花岗质变质核杂岩和南北盆地组成 (图5)(舒良树等,1998Li et al.,2018)。区域内经历了陆内碰撞和幕式岩浆侵位活动,主要包括加里东期板内变形和S型花岗岩侵位(460~390 Ma)、印支期板内构造-岩浆过程(250~200 Ma)和与古太平洋板块俯冲有关的伸展构造背景下的燕山期岩浆活动(160~120 Ma)(Wang et al.,2015)。该矿床属于岩浆期后高温热液成因的网脉状钨钼铋矿床。
矿区内出露地层为新元古界老虎塘组(Pt3l),为一套经受轻微变质的以砂质为主,砂泥质互层或夹层的岩石所组成,局部夹有碳酸盐层及炭质层。地层走向由北东向逐渐转为北北东和北西向,总体以 30°~60°倾角向东或向西倾斜。主要岩性有变质砂岩、千枚岩或片岩。
矿区岩浆岩主要为燕山早期的花岗岩体,以北西部 1 号花岗岩体为例,出露面积约 0.17 km2,其形态近似桶状,主要岩性为白云母碱性长石花岗岩和二云母碱性长石花岗岩(图5)(汪帮勤等,2004)。此外,矿区内可见基性和酸性岩脉分布,基性岩脉主要为辉绿岩脉,酸性岩脉包括花岗岩脉、伟晶岩脉、细晶岩脉、花岗斑岩脉和石英斑岩脉等(杨子江,1986)。区内褶皱主要为轴向北北东向背斜,1 号花岗岩体沿背斜轴部侵入(图6)(汪帮勤等, 2004)。北西和北东向的扭性断裂,为花岗岩体侵入及辉绿岩脉、花岗斑岩脉、石英斑岩脉所充填,亦是矿床的控矿构造(易先奎等,2015)。北西西向、北北西向、北东东向与北北东向裂隙,为含矿石英脉或网脉充填,广布于岩体内外接触带(黄凝等, 2014)。
5武功山大地构造位置图(a)与地质简图(b,据Li et al.,2018修改)
6下桐岭钨钼铋矿1号岩体地质简图(据汪帮勤等,2004修改)
下桐岭钨多金属矿以石英网脉型为主,矿体主要集中在花岗岩体内,少量的石英大脉或网脉充填于岩体的东西外接触带的变质岩中。1号岩体内共圈定网脉型矿体 13 条,其中规模较大的有 4 条(Ⅰ 号为钨钼铋矿体,Ⅱ、Ⅲ含钨钼铋和钼铋矿体,Ⅳ为钼铋矿体),矿体总体走向北西西,倾向北北东,倾角约 75°,走向延长为 380~400 m,延深 335~670 m,平均厚度为12~48 m,且多数矿体延深大于延长,呈板状或扁豆状平行分布(图7),以Ⅰ号矿体最大,向北Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体规模显著变小,矿化深度逐渐变浅。矿体中钨、钼、铋、铍品位偏低,但矿化均匀连续。WO3平均品位 0.208%,钼平均品位 0.064%,铋平均品位0.033%。
矿体中矿石矿物包括黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、绿柱石及磷钇矿;脉石矿物有石英、长石、白云母、萤石、方解石等,辉钼矿年龄为156.4~152.0 Ma(李光来等,2011易先奎等,2015Li et al., 2018)。矿体中黑钨矿、辉钼矿与辉铋矿的含量呈正相关关系,分别构成黑钨-辉钼-辉铋矿矿石和辉钼-辉铋矿矿石。其中 1 号岩体内黑钨矿由南向北逐渐减少,辉钼矿与辉铋矿由南向北逐渐增强。矿石结构表现为自形至他形粒状结构、交代溶蚀结构等。矿石构造有块状构造、晶洞构造(晶洞中常见石英、萤石、方解石、黑钨矿、辉铋矿等)、浸染状构造(辉钼矿、黄铁矿浸染于花岗岩中)、条带状构造、梳状构造及角砾状构造。此外,围岩蚀变发育,钾长石化呈不规则状遍布于整个岩体,以微粒或细粒状沿石英脉、构造裂隙两侧及花岗岩造岩矿物之间交代更长石、石英和原生钾长石等,蚀变强度各处不等。云英岩化发育在石英脉或裂隙两侧的围岩中,以石英和云母为主,宽1~3 cm,云英岩化强的部位钨钼铋矿化也较好。钠长石化为钠长石交代钾长石、斜长石、石英等,一般钠长石化发育的地段,矿化较好。硅化遍及整个岩体,与矿化无明显关系。矽卡岩化主要分布于岩体东外接触带,由钙质岩石夹层蚀变而成(杨子江,1986)。矿石中的铋主要为辉铋矿,或以自然铋状态出现。其中辉铋矿呈长柱状、针状及毛发状,与黄铁矿、黄铜矿等硫化物共生。
7下桐岭W-Mo-Bi矿床剖面图(据汪帮勤等,2004修改)
4 江西铋矿成矿地质背景分析
4.1 地层
江西省地层分布面积约 1.3×105 km2,从江西已发现的铋矿来看,铋矿床赋矿地层从新元古界—中生界皆有,面积约1.08×105 km2。石英脉型矿床的赋矿地层:赣北为双桥山群、万年群,赣南为上青白口系上部—下志留统;矽卡岩型矿床层位众多,自新元古代至早三叠世。《江西省地质矿产志》(江西省地质矿产局,1998)所载江西地层岩石Bi元素含量平均值为0.32×10-6,与地壳平均含量的比值为1.88。其中,碎屑岩为0.21×10-6,泥质岩为0.52×10-6,碳酸盐岩仅为0.03×10-6。各时代地层岩石Bi元素含量以三叠系 (0.55×10-6)、寒武系(0.48×10-6)、白垩系(0.4×10-6)最高。根据1∶200000水系沉积物测量成果编制,江西水系沉积物中 Bi 元素在不同时代地层中的地球化学背景值为0.36×10-6~0.47×10-6,平均0.40×10-6
以上资料显示,地层中Bi元素含量测试数值虽有差异,但是远远高于全球地壳中Bi元素平均含量 0.004×10-6黎彤,1976),显示江西地壳是一个相对高背景的铋地球化学块体。
4.2 岩浆岩
江西铋成矿作用主要与燕山期的花岗岩有关 (以燕山早期为主)。燕山期花岗岩类几乎遍布全江西(图8),尤以德兴—抚州—遂川一线以东分布最广,且多呈大岩基产出,主要岩性以黑云母花岗岩、二云母花岗岩。主要成矿元素 W、Sn、Mo、Bi、 Nb、U、Th的背景含量为不同时期侵入岩之最,是江西一次与钨锡、稀有、稀土、放射性矿产有关的重要的成矿岩浆活动。
与铋矿成矿密切的燕山期花岗岩体 Bi 的背景含量为 1.01×10-6,是地层铋含量的 2~3 倍。从收集的部分矿区资料数据显示,赣南大吉山钨矿的花岗岩样品 Bi 的平均含量为 29.72×10-6华仁民等, 2003),漂塘钨矿的花岗岩样品铋 Bi 的平均含量为 14.91×10-6华仁民等,2003),盘古山钨矿的花岗岩样品Bi的平均含量为15.47×10-6Fang et al.,2018),是花岗岩中Bi背景含量的15~30倍,由此可见,铋矿床的主要成矿物质可能主要来自于花岗岩浆,而且在花岗岩浆的形成过程中,有其他流体的加入,导致铋元素的富集。
8江西省主要侵入岩分布简图
4.3 地球化学特征
江西省水系沉积物铋、钨单元素地球化学异常图(图9图10)显示(据江西省地质调查研究院, 2014),铋异常主要集中在修水—武宁、武功山和崇义—于都地区,且与已发现的铋矿床的空间分布基本套合;钨地球化学异常的空间分布与铋异常有较好的相关性,两者之间吻合程度较高。结合江西伴生铋矿大部分均与钨矿有关,可以确立“就钨找铋”的思路。
9江西省铋地球化学异常图
5 江西铋矿成矿远景区划
本文远景区的划分以江西省已查明的铋矿床 (点)的空间分布特征为基础,结合江西省铋矿成矿地质背景、钨、铋矿单元素异常和综合异常特征及新发现的找矿线索,初步圈定铋找矿远景区 3 个。分别为修水—武宁找矿远景区、武功山找矿远景区、崇义—于都找矿远景区(图11)。
修水—武宁找矿远景区:该远景区位于江南东段成矿带九岭钨、钼、锡、铜、金多金属,萤石、高岭土成矿亚带,区内包含香炉山矿田、九岭尖 W、Cu、 Mo 矿集区。区内已有香炉山大型接触交代型钨矿床、东坪超大型黑钨矿、石门寺世界级超大型钨铜矿、狮尾洞超大型钨矿、大湖塘大型钨铜矿、昆山中型钨矿等,成矿地质条件优越。目前已发现有矽卡岩型中型铋矿床 1 处,蚀变花岗岩型小型铋矿床 1 处。区内发育8个W-Bi类区域水系沉积物异常,其中 2个甲类、1个乙类。近年来,在朱砂地区开展了钨铋矿勘查工作,发现了较好的铋矿找矿线索,其中,两块石英脉拣块样Bi品位分别为4.84%、0.32%,有望找到以铋矿为主矿种的矿床。
武功山找矿远景区:该远景区位于武功山—会稽山成矿带武功山铁、铌、钽、钨多金属成矿亚带,处于武功山隆起核心区的武功山复式花岗岩基,是省内有色、稀有金属主要产区之一。成矿主要为燕山早期晚侏罗世 S 型花岗岩南岭组合西华山序列。岩石类型为黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩、白云母二长花岗岩等。区内主要有浒坑石英大脉型、蚀变花岗岩型钨矿、下桐岭细脉带型大型钨钼铋矿床等,有较好的成矿地质条件。目前已发现中型铋矿床 1处,小型铋矿床(点)3处,均为石英脉型。区内发育 3 个 W-Bi 类区域水系沉积物甲类异常、3 个 W-Mo 类区域水系沉积甲类异常。该区有一定的找矿前景。
10江西省钨地球化学异常图
崇义—于都找矿远景区:该远景区位于赣南地区南岭成矿带,区内包含了崇余犹 W 矿集区和赣县—于都W、Sn矿集区。崇余犹W矿集区内以钨矿占绝对优势,其次为铋矿;赣县—于都W、Sn矿集区是钨、锡、稀土矿的重要聚集区。目前已发现的铋矿床(点)21处。区内发育近 40个 WBi类区域水系沉积物异常,其中甲类12个,乙类20余个。
同时,南岭成矿带是国内铋矿资源的主要聚集地。除江西外,还有与江西相邻的湖南省湘南矿集区、广东粤北矿集区。尤其是湖南柿竹园矽卡岩型钨钼铋矿床,探明铋资源量达 30.5万 t,是世界上最大的铋矿床。因此,该区找矿潜力巨大。
6 结论
(1)江西铋矿资源丰富,形成了崇余犹矿集区、赣县—于都矿集区和武功山矿集区。主要以与钨矿伴生为主,矿床类型以石英脉型为主,成矿年龄为 160~120 Ma,与燕山期大规模岩浆-成矿作用的爆发时间基本吻合,但江西铋矿的总体品位偏低。
(2)赣县蕉芋坝铋钼矿属于岩浆后高—中温含矿热液交代充填石英脉型矿床,是江西近年来发现的以铋为主矿种的小型铋钼矿床,达到了单独开采的条件;下桐岭钨-钼-铋矿床属于石英网脉型矿床,是国内典型的W-Mo-Bi类型的多金属矿床。对江西铋矿的找矿有很好的借鉴意义。
11江西省铋矿找矿远景区划分图(据江西省地质调查研究院,2014修改)
(3)江西铋矿的成矿条件优越,与成矿有关的地层占全省地层面积的80%左右,燕山期花岗岩类几乎遍布全江西。地球化学特征显示,江西地壳是一个相对高背景的铋地球化学块体,有很好的找以铋矿为主矿种的条件。
(4)根据江西省铋矿成矿地质背景、地球化学特征及已有的找矿线索,初步圈定修水—武宁、武功山、崇义—于都3个铋矿找矿远景区。
注释
① 赣县骏阳矿业有限责任公司 .2022. 蕉芋坝矿区铋钼矿资源储量核实报告[R].
② 江西省地质调查研究院 .2014. 江西省矿产资源潜力评价报告 [R].
12022年中国铋资源储量分布情况
2江西省铋矿床(点)分布图
3蕉芋坝铋钼矿区地质图(据赣县骏阳矿业有限责任公司,2022修改)
4蕉芋坝铋钼矿床剖面图(据赣县骏阳矿业有限责任公司,2022修改)
5武功山大地构造位置图(a)与地质简图(b,据Li et al.,2018修改)
6下桐岭钨钼铋矿1号岩体地质简图(据汪帮勤等,2004修改)
7下桐岭W-Mo-Bi矿床剖面图(据汪帮勤等,2004修改)
8江西省主要侵入岩分布简图
9江西省铋地球化学异常图
10江西省钨地球化学异常图
11江西省铋矿找矿远景区划分图(据江西省地质调查研究院,2014修改)
1江西铋矿床(点)一览
2江西主要铋矿床成矿时代
Fang G C, Zhao Z, Chen Y C, Chen Z H, Krapez B, Mao J W. 2018. Ge-netic relationship between granitic magmatism and W mineraliza-tion recorded in the Nanling Scientific Drilling (SP-NLSD-2) in the Panggushan W mining district, South China[J]. Ore Geology Re-views, 101: 556-557.
Hu R Z, Wei W F, Bi X W, Peng J T, Qi Y Q, Wu L Y, Chen Y W. 2012. Molybdenite Re-Os and muscovite 40Ar/39Ar dating of the Xi-huashan tungsten deposit, central nanling district, South China[J]. Lithos, 150: 111-118.
Li X, Yi X, Huang C, Wang C, Wei X, Zhu Y, Xu J. 2018. Zircon U-Pb, molybdenite Re-Os and muscovite Ar-Ar geochronology of the Yashan W-Mo and Xiatongling W-Mo-Be deposits: Insights for the duration and cooling history of magmatism and mineralization in the Wugongshan district, Jiangxi, South China[J]. Ore Geology Reviews, 102: 1-17.
Wang J Q, Shu L S, Santosh M, Xu Z Q. 2015. The Pre-Mesozoic crustal evolution of the Cathaysia Block, South China: Insights from geo-logical investigation, zircon U-Pb geochronology, Hf isotope and REE geochemistry from the Wugongshan complex[J]. Gondwana Research, 28: 225-245.
Zhao Z, Liu C, Guo N X, Zhao W W, Wang P A. Chen Z H. 2018. Tem-poral and spatial relationships of granitic magmatism and W miner-alization: Insights from the Xingguo orefield, South China[J]. Ore Geology Reviews, 95: 945-973.
方贵聪, 陈毓川, 陈郑辉, 曾载淋, 张永忠, 童启荃, 孙杰, 黄鸿新, 郭娜欣. 2014. 赣南盘古山钨矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其意义[J]. 地球学报, 35(1): 76-84.
方贵聪, 陈郑辉, 陈毓川, 赵正, 侯可军, 曾载淋, 罗泽. 2017. 赣南大埠复式花岗岩体两期成岩年龄及其地质意义[J]. 矿床地质, 36 (6): 1415-1424.
方贵聪, 王登红, 陈毓川, 黄凡, 王岩, 赵云彪, 刘奕志, 杨锋. 2021. 南岭铋矿床的产出特征及成因探讨[J]. 地质学报, 95(2): 317-335.
丰成友, 黄凡, 曾载淋, 屈文俊, 丁明. 2011. 赣南九龙脑岩体及洪水寨云英岩型钨矿年代学[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 41(1): 111-121.
丰成友, 曾载淋, 屈文俊, 张德全, 王松. 2010. 赣南钨矿成矿年代学及成岩成矿时差讨论[J]. 矿床地质, 29(S1): 431-432.
华仁民, 张文兰, 陈培荣, 王汝成. 2003. 赣南大吉山与漂塘花岗岩及有关成矿作用特征对比[J]. 高校地质学报, (4): 609-619.
黄兰椿, 蒋少涌. 2012. 江西大湖塘钨矿床似斑状白云母花岗岩锆石 U-Pb年代学、地球化学及成因研究[J]. 岩石学报, 28(12): 3887-3900.
黄凝, 徐平, 袁晶. 2014. 江西分宜下桐岭地区钨矿地质特征与成矿预测[J]. 地质学刊, 38(4): 630-637.
江西省地质矿产局. 1998. 江西省地质矿产志[M]. 北京: 方志出版社, 257-272.
江西省地质矿产勘查开发局. 2015. 中国矿产地质志·江西卷[M]. 地质出版社, 279-543.
江西省地质局. 2022. 江西省钨矿地质志[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 91-462.
《矿产资源工业要求参考手册》编委会. 2021. 矿产资源工业要求参考手册[M]. 北京: 地质出版社, 169-171.
黎彤. 1976. 化学元素的地球丰度[J]. 地球化学, (3): 167-174.
李光来, 华仁民, 黄小娥, 韦星林, 屈文俊, 王旭东. 2011. 赣中下桐岭钨矿辉钼矿 Re-Os 年龄及其地质意义[J]. 矿床地质, 30(6): 1075-1084.
李丽侠, 陈郑辉, 施光海, 张思明, 屈文俊, 应立娟, 秦燕, 丁琼. 2014. 江西岿美山钨矿矿床的成矿年龄及地质特征[J]. 岩矿测试, 33 (2): 287-295.
梁景时, 漆富勇, 范会虎, 丁勇. 2012. 江西赣县大埠岩体地球化学特征及其与钨成矿的关系[J]. 中国钨业, (4): 7-10.
刘珺, 叶会寿, 谢桂青, 杨国强, 章伟. 2008. 江西省武功山地区浒坑钨矿床辉钼矿 Re-Os 年龄及其地质意义[J]. 地质学报, (11): 1572-1579.
任英忱. 1998. 江西盘古山—黄沙黑钨矿石英脉矿床铋硫盐矿物再研究[J]. 地质找矿论丛, (4): 4-20.
邵留国, 蓝婷婷. 2020. 伴生性关键矿产资源安全研究综述与展望[J]. 资源科学, 42(8): 1452-1463.
舒良树, 孙岩, 王德滋, Fauret M, Charvet J, Monie P. 1998. 华南武功山中生代伸展构造[J]. 中国科学(D辑: 地球科学), (5): 431-438.
孙春强, 赵仕玲, 闫卫东, 张雅丽, 汤文豪, 曹庭语, 许憬秋. 2023. 2022 年全球矿业政策与管理形势分析[J]. 矿产勘查, 14(10): 1780-1787.
汪帮勤, 黄定堂, 李新芝, 吴忠儒. 2004. 下桐岭钨多金属矿床地质特征及成矿作用[J]. 中国钨业, (19): 27-31.
王登红. 2019. 战略性关键矿产相关问题探讨[J]. 化工矿产地质, 41 (2): 65-72.
王登红, 陈郑辉, 陈毓川, 唐菊兴, 李建康, 应立娟, 王成辉, 刘善宝, 李立兴, 秦燕, 李华芹, 屈文俊, 王彦斌, 陈文, 张彦. 2010. 我国重要矿产地成岩成矿年代学研究新数据[J]. 地质学报, 84(7): 1030-1040.
吴龙文. 1990. 怀集蒲屏岭铋矿床的成因[J]. 冶金丛刊, (4): 1-2, 7.
杨斌, 赵磊, 陈正乐, 莫火华, 鲁捷, 谭友. 2021. 赣南兴国县见龙铜钨矿床U-Pb和Re-Os同位素定年: 对成岩成矿时代的限定[J]. 中国地质, 48(2): 495-506.
杨子江. 1986. 下桐岭钨矿床成矿特征的探讨[J]. 地质论评, (32): 50-58.
易先奎, 李晓峰, 王翠云, 谢贤超, 张桃然, 胡倩. 2015. 江西雅山和下桐岭钨矿床辉钼Re-Os年龄及其地质意义[J]. 华南地质与矿产, (31): 384-390.
于瑞, 张伟波, 张福良, 赵东杰. 2023. 主要发达国家关键矿产供应链保障战略措施简述[J]. 矿产勘查, 14(10): 1788-1797.
张家菁, 梅玉萍, 王登红, 李华芹. 2008. 赣北香炉山白钨矿床的同位素年代学研究及其地质意义[J]. 地质学报, (7): 927-931.
张文兰, 华仁民, 王汝成, 陈培荣, 李惠民. 2006. 赣南大吉山花岗岩成岩与钨矿成矿年龄的研究[J]. 地质学报, (5): 956-962.
赵磊, 漆富勇, 李江东. 2013. 江西赣县洋西坑钼矿床地质特征及 Re-Os同位素测年[J]. 地球科学与环境学报, 35(4): 77-82.