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石英脉型钨多金属矿床的扇状成矿实例及找矿模型*

^{1, 2}

^3**

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^{1, 2}

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⁸

1广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，桂林理工大学，广西桂林 541004；
2有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心，桂林理工大学，广西桂林 541004； 3中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；
4中国有色桂林矿产地质研究院有限公司，广西桂林 541004；
5广西壮族自治区地球物理勘察院，广西柳州 545005；
6湖南省矿产资源调查所，湖南长沙 410014；
7江西大吉山钨业有限公司，江西全南 341801；
8湖南省水文地质环境地质调查监测所，湖南长沙 410131

文章编号： 0258-7106（2024） 03-0613-16 Doi: 10. 16111/j. 0258-7106. 2024. 03. 009

中图分类号：P618.42 文献标志码：A

Fan-shaped case and exploration model of quartz vein-type tungsten polymetallic deposits

FANG GuiCong^{1, 2}, WANG DengHong³, HUANG ChangShuai⁴, YANG FuQiang⁵, XU YiMing6, FENG ZuoHai^{1, 2}, LI XueBiao4, ZENG Qiang⁷ and YAN ChangHua⁸

1 Guangxi Key Laboratory of Hidden Metallic Ore Deposits Exploration, Guilin University of Technology, Guilin 541004, Guangxi, China;
2 Collaborative Innovation Center for Exploration of Nonferrous Metal Deposits and Efficient Utilization of Resources By the Province and Ministry, Guilin University of Technology, Guilin 541004, Guangxi, China;
3 Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China;
4 China Nonferrous Metal Guilin Research Institute of Geology for Mineral Resources Co., Ltd, Guilin 541004, Guangxi, China;
5 Guangxi Zhuang Autonomous Region Institute of Geophysical Exploration, Liuzhou 545005, Guangxi, China;
6 Mineral Resources Investigation Institute of Hunan Province, Changsha 410014, Hunan, China;
7 Jiangxi Dajishan Tungsten Industry Co., Ltd., Quannan 341801, Jiangxi, China;
8 HunanInstitute of Hydrogeology and Environmental Geology, Changsha 410131, Hunan, China

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摘要

石英脉型钨矿床是中国数量最多的钨矿床类型，但保有储量消耗迅速，迫切需要创新找矿模型，指导找矿突破。文章结合二十余年的找矿实践，通过详细分析扇状成矿矿床实例，构建了石英脉型钨矿床新的找矿模型。该模型强调赋矿裂隙为岩浆动力成因，在花岗岩体顶部呈扇状分布型式，岩浆期后热液恰在裂隙张开时充填其中而形成扇状成矿系统；提出“就岩找矿”、“就矿找矿”、“就矿找岩”的地质、地球化学和地球物理标志，指导矿床尺度的勘查工程部署。截至目前，该模型已在广东禾尚田钨锡矿床、广西珊瑚钨锡矿床、广西社垌钨钼矿床、江西盘古山钨铋矿床等获得了验证，找矿成效显著。

Abstract

Quartz vein-type tungsten deposits are the most abundant types of tungsten deposits in China, yet the reserves are being rapidly depleted. There is an urgent need to innovate the exploration model to guide breakthroughs in finding new deposits. The article, which combines over two decades of exploration practice, constructs a new exploration model for quartz vein-type tungsten deposits through a detailed analysis of fan-shaped mineralization instances. This model emphasizes that the ore-bearing fractures are of magmatic dynamic origin and are distributed in a fan-shaped pattern at the top of the granite. The fan-shaped mineralization system is believed to have formed when post-magmatic hydrothermal fluids filled the fractures as they were opening. The model also proposes geological, geochemical, and geophysical indicators for "exploration around the granite", "exploration around known deposits", and "exploration around the deposits for granite", guiding the deployment of exploration survey projects at the deposit scale. To date, this model has been validated in the Heshangtian W-Sn deposit in Guangdong Province, Shanhu W-Sn deposit and Shedong W-Mo deposit in Guangxi Province, as well as the Pangushan W-Bi deposit in Jiangxi Province, and has achieved remarkable results in exploration.

关键词

扇状成矿；成矿规律；找矿模型；花岗岩；石英脉型钨矿床

Keywords

fan-shaped mineralization, metallogenic regularity, prospecting model, granite, Quartz vein-type tungsten deposit

钨矿床类型主要有石英脉型、矽卡岩型、斑岩型、蚀变花岗岩型、层状浸染型、破碎带型、铁帽型、砂钨型等。其中，石英脉型是最重要和最常见的钨矿床类型（蒋少涌等，2020），常伴生锡、钼、铋等多金属矿，最早于1907年在中国江西大余县西华山发现。截至2018年，中国累计探明钨矿储量中，石英脉型钨矿占39%，高于矽卡岩型钨矿（38%），但保有储量仅29%，已明显落后于矽卡岩型钨矿（46%）（盛继福等，2018）。数十年来，中国非常重视石英脉型钨矿床垂向上的成矿规律研究，研究者提出的“五层楼”、“五层楼+地下室”、“上脉下体”、“九龙脑模型”等找矿模型（广东有色金属地质勘探公司九三二队，1966；许建祥等，2008；王登红等，2010a；华仁民等，2015；Wang et al., 2020），在诸多矿区找矿突破中发挥了关键指导作用。然而，随着矿脉开采深度的不断增加，不仅勘查成本剧增，而且许多石英脉型钨矿床的矿脉也趋于尖灭或品位显著降低，已有的找矿模型已难以满足勘查需求。一些矿山（如江西西华山、盘古山、岿美山等钨矿）沿着浅部矿脉“顺藤摸瓜”探向深部，但效果不甚理想，面临严峻的资源危机，甚至闭坑，迫切需要创新找矿模型，指导在已有矿区的外围找矿勘查。

本研究团队自2000年以来一直从事石英脉型钨矿床的成矿规律研究。最早在广西自然科学基金项目“广西燕山期花岗岩侵位机制与成矿关系的岩浆动力学研究”（2000~2002年）实施过程中，就开始关注桂东北栗木水溪庙钨锡矿床和水岩坝钨锡矿床的矿脉在横剖面上的扇状成矿特征，即在花岗岩体顶部形成相向倾斜的两组矿脉，向浅部发散，向深部收敛，横剖面呈扇状。随后经多年找矿实践，在广泛调研各地扇状成矿钨矿床基础上提出了扇状成矿的规律（方贵聪等，2021a; Fang et al., 2021）。本文通过进一步调研和总结，构建了石英脉型钨矿床的扇状找矿模型，以期为更多矿床勘查提供新的找矿思路，助力中国新一轮找矿突破。

表1中国主要石英脉型钨矿床

Table 1 The main quartz vein type tungsten deposits in China

序号	省份	市/县	矿床名称	规模	矿种	序号	省份	市/县	矿床名称	规模	矿种
1	江西	安福县	浒坑	大型	W-Sn	85	广东	英德市	白水寨	小型	W
2	江西	遂川县	凤凰山	中型	W-Sn	86	广东	紫金县	大旗山	小型	W-Sn
3	江西	武宁县	东坪	大型	W	87	广西	钟山县	珊瑚	大型	W-Sn
4	江西	武宁县	大湖塘	大型	W-Cu-Mo-Sn-Ag	88	广西	南宁市武鸣区	那汉沟	小型	W-Cu
5	江西	赣县	长坑	小型	W	89	广西	南宁市武鸣区	大明山	大型	W-Cu-Mo
6	江西	赣县	九窝	小型	W	90	广西	南宁市武鸣区	六梨	中型	W-Cu-Mo
7	江西	赣县	洋西坑	小型	W-Mo	91	广西	博白县	六林	中型	W-Mo
8	江西	赣县	牛角龙	小型	W	92	广西	钟山县	天柱冲	小型	W-Sb
9	江西	赣县	合龙	中型	W	93	广西	宾阳县	王社	小型	W-Cu
10	江西	赣县	上槽坝	小型	W	94	广西	宾阳县	高田	小型	W-Cu
11	江西	赣县	水口	小型	W	95	广西	苍梧县	社垌	大型	W-Mo
12	江西	于都县	庵前滩	中型	W-Bi	96	广西	资源县	鸭头水	小型	W
13	江西	于都县	小东坑	大型	W-Sn-Cu	97	广西	罗城县	平洞岭	小型	W
14	江西	于都县	黄沙	大型	W-Sn-Cu-Mo-Bi	98	广西	富川县	岩鹰嘴	小型	W-Mo-Cu-Sn
15	江西	于都县	盘古山	大型	W-Bi	99	广西	兴安县	油麻岭	小型	W
16	江西	于都县	上坪	大型	W-Sn	100	广西	灌阳县	李贵福	小型	W-Sn
17	江西	兴国县	见龙	大型	W-Cu	101	广西	恭城县	栗木	大型	W-Sn
18	江西	兴国县	画眉坳	大型	W-Sn-Be	102	湖南	衡东县	杨林坳	大型	W
19	江西	会昌县	白鹅	中型	W-Cu	103	湖南	衡南县	唐家湾	小型	W
20	江西	全南县	大吉山	大型	W-Nb-Ta-Be	104	湖南	衡阳市	三角潭	大型	W-Mo
21	江西	大余县	樟斗	中型	W	105	湖南	衡阳市	白水	小型	W
22	江西	大余县	漂塘	大型	W-Sn	106	湖南	茶陵县	湘东	大型	W-Sn-Nb-Ta
23	江西	大余县	竹山脑	中型	W-Sn	107	湖南	茶陵县	垄上	大型	W-Sn
24	江西	大余县	樟东坑	中型	W-Mo	108	湖南	资兴市	张家垄	大型	W
25	江西	崇义县	九龙脑	小型	W	109	湖南	郴州市	瑶岗仙	大型	W
26	江西	大余县	西华山	大型	W-Sn-Mo	110	新疆	阿勒泰市	札勒格孜喀腊尕依	小型	W
27	江西	大余县	荡坪	大型	W-Sn	111	新疆	巴里坤哈萨克县	小加山	中型	W
28	江西	大余县	木梓园	中型	W	112	新疆	巴里坤哈萨克县	汉人沟	小型	W
29	江西	大余县	生龙口	中型	W-Sn-Cu	113	新疆	若羌县	白干湖	大型	W-Sn
30	江西	大余县	罗坑	小型	W	114	新疆	若羌县	卡尔恰尔	小型	W-As
31	江西	大余县	下罗鼓山	小型	W-Sn	115	新疆	若羌县	柯可卡尔德	大型	W-Sn
32	江西	大余县	牛孜石	小型	W	116	新疆	若羌县	巴什尔希	小型	W-Sn
33	江西	大余县	桃竹坑	小型	W	117	新疆	若羌县	阿瓦尔	小型	W-Sn
34	江西	大余县	大梗上	小型	W	118	新疆	哈密市	琼洛克	小型	W
35	江西	大余县	新开山	小型	W	119	新疆	哈密市	白山	中型	W
36	江西	大余县	大龙山	中型	W	120	新疆	哈密市	黄碱滩	小型	W-Mo
37	江西	大余县	崩岗山	小型	W	121	新疆	哈密市	聚源	小型	Au-W
38	江西	大余县	九点珠	小型	W	122	新疆	青河县	喀腊萨依	中型	W
39	江西	大余县	石雷	大型	W-Sn	123	新疆	温泉县	祖鲁洪	中型	W
40	江西	大余县	左拔	中型	W	124	内蒙古	阿拉善盟	盘陀山	小型	W-Mo
41	江西	大余县	红桃岭	小型	W	125	内蒙古	阿拉善盟	国庆	小型	W
42	江西	大余县	高东脑	中型	W	126	内蒙古	阿拉善盟	望旭山	小型	W
43	江西	大余县	锯板厂	小型	W	127	内蒙古	阿拉善盟	鹰嘴红山	小型	W
44	江西	大余县	桥孜坑	小型	W	128	内蒙古	阿拉善盟	玉山	小型	W
45	江西	大余县	牛岭	小型	W	129	内蒙古	锡林郭勒盟	达亚纳	中型	W-Mo

表1中国主要石英脉型钨矿床

Table 1 The main quartz vein type tungsten deposits in China

序号	省份	市/县	矿床名称	规模	矿种	序号	省份	市/县	矿床名称	规模	矿种
46	江西	大余县	下垄	大型	W-Sn-Bi	130	内蒙古	锡林郭勒盟	沙麦	中型	W
47	江西	会昌县	棕树坑	大型	W-Sn	131	内蒙古	额济纳旗	老硐沟	小型	W
48	江西	崇仁县	聚源	大型	W	132	内蒙古	化德县	沙拉哈达	小型	W
49	江西	修水县	昆山	大型	W-Sn-Cu-Mo	133	内蒙古	化德县	田宝沟	小型	W-Cu
50	江西	龙南县	九曲	中型	W-Cu	134	内蒙古	四子王旗	半沟子	小型	W
51	江西	崇义县	淘锡坑	大型	W-Mo-Sn	135	内蒙古	扎兰屯市	苇莲河	小型	W
52	江西	崇义县	梅树坪	小型	W-Sn	136	内蒙古	苏尼特左旗	乌日尼图	大型	W-Mo
53	江西	崇义县	茅坪	大型	W-Sn	137	内蒙古	敖汉旗	瓜地沟	小型	W
54	江西	崇义县	西峰	大型	W	138	内蒙古	呼伦贝尔市	红花尔基	小型	W
55	江西	崇义县	新安子	中型	W-Sn	139	陕西	镇安县	东阳	大型	W
56	江西	崇义县	柯树岭	大型	Sn-W	140	陕西	镇安县	棋盘沟	大型	W
57	江西	崇义县	青山子	小型	W-Sn	141	陕西	镇安县	核桃坪	中型	W-Be
58	江西	崇义县	泰安山	小型	W	142	陕西	镇安县	金盆	小型	W
59	江西	崇义县	高坪	小型	W	143	陕西	商洛市	杨斜	小型	W-Mo
60	江西	崇义县	西坑	中型	W	144	陕西	商洛市	大蛇沟	小型	W
61	江西	崇义县	香葫棚	小型	W	145	陕西	镇安县	杨沟-地耳沟	小型	W-Mo
62	江西	崇义县	仙鹅塘	小型	W	146	陕西	镇安县	黑沟	小型	W
63	江西	崇义县	高坌	小型	W	147	甘肃	敦煌市	小独山	大型	W
64	江西	崇义县	长流坑	小型	W	148	甘肃	瓜州县	花南沟	大型	W-Mo
65	江西	崇义县	罗形坳	小型	W	149	甘肃	肃南县	小柳沟	大型	W
66	江西	寻乌县	湖岽	小型	W-Sn	150	甘肃	肃南县	世纪	中型	W-Cu
67	江西	定南县	岿美山	大型	W-Mo	151	甘肃	肃北县	塔尔沟	大型	W
68	江西	泰和县	小龙	小型	W	152	甘肃	酒泉市	红尖兵山	中型	W
69	广东	怀集县	多罗山	中型	W-Mo-Bi	153	青海	海西州	万保沟	中型	W
70	广东	始兴县	石人嶂	大型	W	154	青海	海西州	二道沟	中型	W
71	广东	始兴县	梅子窝	大型	W	155	青海	海西州	拖拉海沟	小型	W
72	广东	始兴县	瑶岭	中型	W	156	青海	同德县	加吾	中型	W
73	广东	始兴县	师姑山	小型	W	157	福建	将乐县	林坑	小型	W-Mo
74	广东	始兴县	河口山	小型	W	158	福建	宁化县	行洛坑	大型	W
75	广东	始兴县	温屋	小型	W-Sn	159	福建	清流县	国母洋	中型	W
76	广东	翁源县	红岭	大型	W	160	安徽	宁国市	西坞口	中型	W-Sn
77	广东	河源市	大顶	小型	Fe-W	161	河南	新县	浒湾	小型	W
78	广东	连平县	锯板坑	大型	W	162	吉林	珲春市	杨金沟	大型	W
79	广东	连平县	鸡啼石	小型	W-Mo	163	浙江	临安区	夏色岭	中型	W
80	广东	阳春市	锡山	小型	W-Sn	164	浙江	淳安县	五亩山	小型	W
81	广东	南雄市	棉土窝	小型	W-Mo	165	四川	凉山州	方家	小型	W-Sn-Au
82	广东	云浮市	大金山	大型	W-Sn	166	云南	盈江县	地瓜山	小型	W-Sn
83	广东	乐昌市	禾尚田	大型	W-Sn	167	西藏	申扎县	甲岗雪山	中型	W-Mo-Bi
84	广东	大埔县	小靖坑	中型	W-Mo	168	西藏	革吉县	角西	小型	W-Mo

1石英脉型钨矿床分布概况

石英脉型钨矿床主要由花岗质岩浆期后热液沿着裂隙充填（交代）而形成，以含钨石英脉形式产于花岗岩体内、外接触带，含钨石英脉与成矿花岗岩体基本在同一时间形成（王登红等，2010b；Mao et al., 2020）。其矿脉通常成组成群产出，金属矿物有黑钨矿、锡石、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等，非金属矿物主要为石英、长石、白云母、铁锂云母、萤石等。

全球诸多国家和地区都产出石英脉型钨矿床，以中国数量最多。在中国石英脉型钨矿床数量约占钨矿床总数量的65%，其中大型矿床约50处，中、小型矿床不计其数（表1、图1）。这些钨矿床主要分布于中国的16个省（自治区、直辖市），其中以江西省的石英脉型钨矿床数量最多，其次为广东、广西、内蒙古、新疆、湖南、陕西、甘肃等（图2）。

2典型扇状成矿钨矿床

扇状成矿的石英脉型钨矿床，其矿脉成群产于成矿花岗岩体的外接触带，并延伸到花岗岩体内，大致形成相向倾斜的两组，向浅部发散，向深部收敛，横剖面呈扇状。目前已发现典型石英脉型钨矿床多达14处，包括广西水溪庙钨锡矿床、社垌钨钼矿床、珊瑚长营岭钨锡矿床，广东梅子窝钨矿床、禾尚田钨锡矿床，湖南张家垄钨矿床、湘东钨矿床，江西茅坪钨锡矿床、东坪钨矿床、淘锡坑钨锡矿床、盘古山钨铋矿床、西华山-荡坪钨锡矿床、樟斗钨矿床，陕西杨沟-地耳沟钼钨矿床等，这些扇状成矿钨矿床目前主要集中在中国东南部，个别（如陕西杨沟-地耳沟钼钨矿床）分布于秦岭成矿带。部分矿床已在以往论文中作过介绍（方贵聪等，2021a；2021b；Fang et al.,2021），在此不再赘述。

图1中国主要石英脉型钨矿床分布图

1—大型钨矿床；2—中型钨矿床；3—小型钨矿床；4—扇状成矿钨矿床；5—河流；6—国界；7—未定国界；8—省、自治区、直辖市界；

9—特别行政区界

Fig. 1 Distribution map of main quartz vein type tungsten deposits in China

1—Large-scale tungsten deposit; 2—Medium-scale tungsten deposit; 3—Small-scale tungsten deposit; 4—Fan-shaped tungsten deposit; 5—River;

6—National boundary; 7—Undetermined national boundary; 8—Provincial and municipal boundary; 9—Special administrative district boundary

2.1广东禾尚田钨锡矿床

禾尚田钨锡矿床位于广东省乐昌市云岩镇，为一处超大型矿床。在解放前矿区内就有钨锡砂矿的民采活动，解放后相继有多个地质勘查队伍开展过找矿工作，效果不佳。1960~1962年广东省地质局韶关地质大队对区内的风化壳型钨锡矿开展了普查、详查工作，认为矿区“原生矿床品位低，脉幅小，细脉稀疏、无工业意义”（李建彪，2015）。2010年广东省地质调查院开展部省合作项目，对矿区进行了近三年的普查评价工作，现有工程控制其钨矿规模达到超大型（周明文，2013）。

禾尚田钨锡矿床的矿床类型主要为石英脉型及微细脉浸染型，矿体主要赋存于泥盆系棋梓桥组、天子岭组的碳酸盐岩中，由沙栋里脉组、雪马田脉组和石冲脉组构成（图3a）。其中，沙栋里脉组圈定工业矿体20余条，矿体走向NE，倾向SE，倾角40°~50°，单个矿体长200~800 m，矿体厚度0.30~3.35 m。雪马田脉组圈定矿体百余条，走向NE，倾向NW，倾角较沙栋里组陡，特点是厚而富，WO₃品位最高达到12.3%，Sn最高达到3.64%（周明文，2014）。沙栋里脉组与雪马田脉组相向倾斜，横剖面呈扇状（图3b）。

图2中国各省石英脉型钨矿床数量分布直方图

Fig. 2 Histogram of quantity distribution of quartz vein type tungsten deposits in various provinces China

2.2湖南张家垄钨矿床

张家垄钨矿床是2007年在开展1∶5万桂东地区矿产远景调查时发现的一处石英脉型钨矿床，随后原湖南省矿产资源调查所（现已更名为湖南省湘南地质勘察院）在矿区实施了“湖南省资兴市张家垄钨矿普查”项目，探获三氧化钨资源量达大型规模。

矿区发育的矿脉可以分为北组、南组（图4a）。北组为矿床主体部分，矿体呈脉状产于彭公庙花岗岩体内接触带，受NW向断裂控制，控制长度570~2320 m不等，矿脉厚度0.85~2.45 m，倾向以190°~205°为主，倾角62°~85°（郭爱民等，2017）。南组矿脉产于岩体接触外带震旦系下统正圆岭组浅变质碎屑岩中，亦受NW向断层破碎带控制，控制长度260~900 m，倾向总体22°~24°，倾角75°~86°（乔玉生等，2011）。矿区出露的彭公庙花岗岩体，成岩年龄为441 Ma，而该矿床成矿年龄为160 Ma（Yuan et al., 2018），很显然成矿花岗岩体并非彭公庙岩体，而是隐伏于深部的燕山期岩体。南组、北组矿脉在隐伏花岗岩体顶部相向倾斜，横剖面呈扇状（图4b）。

2.3湖南湘东钨矿床

湘东钨矿床，亦称邓阜仙钨矿床，为典型的石英脉型钨矿床，地处湖南省茶陵县高垅镇境内，邓阜仙复式花岗岩体东南侧，南西距茶陵县约50 km。湖南省地质矿产勘查开发局四一六队（现已更名为湖南省水文地质环境地质调查监测所）近年来完成了“湖南省茶陵县湘东钨矿接替资源勘查”项目，探获三氧化钨资源量相当于新增一处中型钨矿床。

区内出露的岩体为邓阜仙岩体，分布广泛，出露面积171 km²，是多期侵入形成的复式岩体，印支期侵入时间为230~218 Ma（黄卉等，2013；蔡杨等，2013），燕山早期侵入时间为159~154 Ma（黄鸿新等，2014），后者呈岩株或岩枝状侵入到前者中。矿床产于该岩体的东南端，成矿年龄为150 Ma（董超阁等，2018）。矿脉赋存在岩体裂隙破碎带之中，受老山坳断层（F1）旁侧NEE向次级裂隙构造控制。以断层F1为界，断层以南（断层上盘）的为南组脉，断层以北（断层下盘）的为北组脉（图5a）。其中，南组脉总体走向60°~70°，倾向NW，倾角65°~80°，走向长300~1800 m，延深100~600 m，脉厚0.10~0.60 m。北组脉走向60°~70°，倾向SE，倾角52°~81°。总体上，北组矿脉与南组矿脉均呈NE向，与成矿花岗岩体的展布方向基本一致，但倾向相反，尽管受到F1、F2断裂活动的影响，但横剖面上仍呈较为明显的扇状特征（图5b）。

图3广东禾尚田钨锡矿床地质图（a）和7号勘探线剖面图（b）（据周明文，2014）

1—泥盆系天子岭组；2—泥盆系东平组；3—泥盆系棋梓桥组；4—泥盆系老虎头组；5—泥盆系杨溪组；6—寒武系牛角河组；7—灰岩；8—砂岩；9—断层及编号；10—破碎带；11—钨锡矿体；12—铅锌矿体及编号；13—地质界线；14—钻孔；15—勘探线及编号

Fig.3 Geological map (a) and section of No. 7 exploration line (b) in Heshangtian tungsten deposit, Guangdong Province (after Zhou, 2014)

1—Tianziling Formation of Devonian; 2—Dongping Formation of Devonian; 3—Qiziqiao Formation of Devonian; 4—Laohutou Formation of Devonian; 5—Yangxi Formation of Devonian; 6—Niujiaohe Formation of Cambrian; 7—Limestone; 8—Sandstone; 9—Fault and its number;

10—Fracture zone; 11—W-Sn orebody; 12—Pb-Zn orebody and its number; 13—Geological boundary; 14—Borehole; 15—Exploratory line and its number

2.4陕西杨沟-地耳沟钼钨矿床

杨沟-地耳沟钼钨矿床位于南秦岭镇安西部矿集区，东距陕西镇安县城约30 km。矿区包括西北部杨沟矿段和东南部地耳沟矿段（图6a）。

杨沟矿段的矿体主要赋存在石瓮子组厚层含燧石白云岩中，主要为石英脉型钼矿，为典型的薄脉型矿体，沿节理、裂隙构造带分布，总的特征是厚度小，但延伸较长，总体呈NNE向展布，斜切地层，共圈定石英脉型钼矿（化）体20条，大多数倾向SE，少数倾向SW，倾角一般55°~75°，矿体控制长度100~428 m，控制最大斜深约160 m，矿体平均厚度0.2~3.0 m。地耳沟矿段以石英大脉、中脉型矿体为主，主要沿NE-NNE向裂隙、节理充填，主要倾向NW，现已圈定石英脉型白钨矿（化）体20条，矿体长60~260 m，厚度一般为0.10~0.36 m。矿区地表未见有岩浆岩体出露，但在矿区的王家坪一带钻孔中打到了深部隐伏花岗岩体，岩性为灰色中-细粒黑云二长花岗岩（张伟胜，2020；韩珂，2021）。总体上，杨沟矿段矿脉与地耳沟矿段矿脉相向倾斜，构成一扇状对倾的成矿系统（图6b）。

图4湖南张家垄钨矿床地质图（a）和50号勘探线剖面（b）（据郭爱民等，2017）

1—寒武系下统香楠组；2—震旦系上统丁腰河组；3—震旦系下统正圆岭组；4—浅变质石英砂岩；5—黑云母花岗闪长岩；6—细粒花岗岩脉；

7—地质界线；8—断层及其产状；9—钨矿脉及其产状；10—产状；11—勘探线及编号；12—钻孔

Fig. 4 Geological map (a) and No. 50 exploration line profile (b) in Zhangjialong tungsten deposit, Hunan Province (after Guo et al., 2017)

1—Xiangnan Formation of Lower Cambrian; 2—Dingyaohe Formation of Upper Sinian; 3—Zhengyuanling Formation of Lower Sinian; 4—Low-grade metamorphic quartz sandstone; 5—Biotite granodiorite；6—Fine-grained granite dike; 7—Geological boundary; 8—Fault and its dip angle; 9—Tungsten ore vein and its dip angle; 10—Occurrence; 11—Exploratory line and its number; 12—Borehole

3扇状找矿模型

越来越多矿床实例表明，扇状成矿具有普遍性和规律性，钨矿床的成矿花岗岩体之上形成相向倾斜的两组矿脉，两组矿脉在岩体顶部交汇处常形成蚀变花岗岩型矿化体，矿床横剖面呈扇状（图7a）。矿脉走向通常与花岗岩体延长方向相协调，如江西淘锡坑钨矿隐伏花岗岩体呈北西向展布，矿脉走向也呈近北西向；湖南湘东钨矿的矿脉走向和出露的成矿花岗岩体展布方向为南西向。两组矿脉之间的距离受成矿岩体规模、矿脉倾角、矿床剥蚀深度等因素制约，常变化于200~500 m之间。矿脉的倾角因矿床而异，但一般大于60°，如江西淘锡坑矿区矿脉倾角70°~85°，江西东坪矿区矿脉倾角60°~80°。相向倾斜两组矿脉之间常具有相似的矿物组合，常见的金属矿物有黑钨矿、白钨矿、锡石、辉钼矿、辉铋矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等，非金属矿物有石英、长石、绿柱石、萤石、电气石、白云母、绿泥石等。

图5湖南湘东钨矿床地质图（a）和111号勘探线剖面图（b）（晏超等，2017；湖南省地质矿产勘查开发局四一六队，2016）

1—第四系；2—侏罗系；3—二叠系龙潭组；4—泥盆系锡矿山组；5—寒武系中统；6—燕山晚期细粒白云母花岗岩；7—燕山早期中粒二云母花岗岩；8—印支期粗粒斑状黑云母花岗岩；9—似伟晶岩；10—煌斑岩脉；11—破碎带；12—地质界线；13—不整合接触界线；14—性质不明断层/逆断层；15—钨矿石英脉；16—钻孔；17—坑道；18—坑内钻；19—勘探线及编号

Fig.5 Geological map (a) and profile of No. 111 exploration line (b) in Xiangdong tungsten deposit, Hunan Province(after Yan et al., 2017; Team 416, Hunan Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration and Development, 2016)

1—Quaternary; 2—Jurassic; 3—Longtan Formation of Permian; 4—Xikuangshan Formation of Devonian; 5—Middle Cambrian; 6—Fine-grained muscovite granite of Late Yanshanian; 7—Medium-grained two-mica granite of Early Yanshanian; 8—Coarse-grained granite of Early Indosinian;

9—Pegmatoid; 10—Lamprophres; 11—Fracture zone; 12—Geological boundary; 13—Unconformity boundary; 14—Uncertain fault / Reverse fault; 15—W-bearing quartz vein; 16—Drill hole; 17—Tunnels; 18—Pit drilling; 19—Exploratory line and its number

图6陕西杨沟-地耳沟钼钨矿床地质图（a）、0号勘探线剖面（b）和6号勘探线剖面图（c）（韩珂，2021；张伟胜，2020）

1—第四系；2—寒武系—奥陶系；3—白云石大理岩；4—黑云母二长花岗岩；5—钨钼矿化石英脉；6—钻孔；7—勘探线及编号；8—坑道

Fig.6 Geological map (a), profiles of No. 0 exploration line (b) and profiles of No. 6 exploration line (c) in of Yanggou-Diergou Mo-W deposit, Shaanxi Province(after Han, 2021; Zhang, 2020)

1—Quaternary; 2—Cambrian-Ordovician; 3—Dolomite maeble; 4—Biotite monzogranite; 5—W-Mo bearing quartz vein; 6—Drill hole;7—Exploratory line and its number; 8—Tunnel

图7石英脉型钨矿床的扇状找矿模型

a.扇状成矿规律示意图；b.“就岩找矿”示意图；c.“就矿找矿”示意图；d.“就矿找岩”示意图

Fig.7 Fan-like prospecting model of quartz vein type tungsten deposit

a. Schematic diagram of fan-shaped mineralization; b. Schematic diagram for prospecting ore veins after granites; c. Schematic diagram for prospecting other ore veins after the known ore veins; d. Schematic diagram for prospecting granites after ore veins

从目前掌握的证据和资料来看，在石英脉型钨矿床中，矿脉由花岗岩浆期后热液演化形成，花岗岩体年龄与矿脉年龄基本一致，空间关系密切；构造应力场分析（方贵聪等，未发表）显示，应力在矿脉根部的花岗岩脊高度集中，向外接触带方向逐渐释放和减弱，表明扇状容矿裂隙由花岗岩浆侵位动力形成，属于岩浆动力成因构造（周济元等，2024），岩浆期后热液在裂隙张开时充填其中而形成扇状成矿系统。可见，扇状成矿是一种符合地质力学原理的客观规律。

为更好地指导找矿勘查，本文构建了石英脉型钨矿床的扇状找矿模型。该模型的找矿标志主要有：

（1）“就岩找矿”标志：“就岩找矿”，即在已出露或隐伏的花岗岩体顶部寻找相向倾斜的两组钨矿石英脉，两组矿脉通常分布于花岗岩体两侧且走向与花岗岩体的延伸方向相近（图7b）。由于钨矿石英脉通常具有“五层楼”矿化分带规律，即由浅至深依次出现云母石英线脉带（单脉厚0.001~0.01 m）、细脉带（单脉厚0.01~0.10 m）、细-薄脉带（单脉厚0.05~0.5 m）、薄脉带（单脉厚0.2~1.0 m）和大脉带（单脉厚0.5~2.0 m）；而且钨矿石英脉中因富含黑钨矿、白钨矿、锡石、辉钼矿、辉铋矿等金属矿物而出现W、Sn、Mo、Bi等元素的原生晕地球化学异常，经风化后出现W、Sn、Mo、Bi等元素的土壤次生晕地球化学异常，因此，可通过寻找地表的云母石英线脉、原生晕、次生晕地球化学异常追踪2组钨矿石英脉。此外，黑钨矿、磁黄铁矿等磁性矿物的发育常导致钨矿石英脉出现较强的磁性异常，因此较高的磁异常也是追踪2组钨矿石英脉的重要依据。

（2）“就矿找矿”标志：在石英脉型钨矿床中，倘若已发现某一个倾向的矿脉组时，有望找到与之相向倾斜的另一矿脉组；当相向倾斜的2个矿脉组均已发现，但规模一大一小时，其中规模小的矿脉组仍值得进一步勘查（图7c）。找矿标志亦为地表云母石英线脉、W-Sn-Mo-Bi原生/次生晕地球化学异常以及高磁异常。江西盘古山钨铋矿床过去100多年主要勘查和开采倾向南的矿脉组，近年来在“就矿找矿”思路指导下，新发现了倾向北的矿化石英脉组（方贵聪等，2019；2021a；2021b；Fang et al., 2021）。

（3）“就矿找岩”标志：钨矿石英脉脉延深至花岗岩体顶部时趋于尖灭或品位贫化，但根据“五层楼+地下室”模式，花岗岩体的岩钟部位常发育蚀变花岗岩型矿体，比如江西茅坪钨锡矿床的云英岩型钨锡矿体和广西水溪庙的钠长岩型铌钽矿体，而相向倾斜的2组钨矿石英脉在深部交汇部位恰恰是花岗岩钟发育位置。花岗岩体较围岩（碎屑岩、灰岩等）一般具有密度低、电阻率高等特点，例如江西盘古山钨矿床的碎屑岩密度为2.592~2.605 g/cm³，电阻率为2104~2709Ω·m，而隐伏花岗岩体的岩石密度为2.566 g/cm³，电阻率为3307Ω·m（Fang et al., 2015）。因此，相向倾斜的两组矿脉的交汇部位以及低重力异常带、高电阻率异常带的顶部是寻找蚀变花岗岩型钨锡铌钽矿体的有利位置。

此外，扇状找矿模型的几何对称特征是部署地表踏勘、地质剖面测量、土壤地球化学测量、槽探、钻探、坑探等勘查工作的重要依据，比如，在广东禾尚田钨锡矿床、广西社垌钨矿床、江西茅坪钨矿床等，对相向倾斜的两组矿脉实施钻孔时，采用相反的钻孔方位；在江西盘古山钨铋矿床，为了寻找与已知矿脉组（倾向南）相向倾斜的另一矿脉组，利用已有穿脉向南以195°方位掘进650 m（方贵聪等，2021b），既达到了找矿勘查目标，又充分利用了已有的采矿巷道，最大限度降低成本。

图8广西珊瑚钨锡矿-105中段3#穿脉巷道编录图（a）、矿脉极射赤平投影图（b）和节理走向玫瑰花图（c）

1—中泥盆统郁江组；2—泥质粉砂岩；3—断层及编号；4—黑钨矿石英脉及编号；5—产状

Fig. 8 Catalog diagram of 3# transverse tunnel of -105 m section (a), vein polar stereographic projection (b) and vein rose diagram (c) in Shanhu W-Sn deposit, Guangxi

1—Yujiang Group of Middle Devonian; 2—Argillaceous siltstone; 3—Fault and its number; 4—Wolframite quartz vein and its number;5—Occurrence

因此，扇状找矿模型的地质、地球物理、地球化学等找矿标志，对于“就岩找矿”、“就矿找矿”、“就矿找岩”以及工程部署均具有重要指导意义。

4找矿效果

4.1广西珊瑚钨锡矿床

珊瑚钨锡矿床位于广西钟山县珊瑚镇境内，北距钟山县城约30 km，发现于1933年。中国有色桂林矿产地质研究院有限公司近年来在该矿区内实施了“广西钟山县珊瑚钨锡矿接替资源勘查”和“广西钟山县珊瑚矿区钨锡矿深边部找矿普查”等项目。通过地、物、化、遥感等综合研究，分析了珊瑚矿区的成矿地质背景、成矿条件和成矿地质特征，推测矿区长营岭一带发育隐伏花岗岩体，顶界面深度在标高-950~-1500 m，岩脊延长方向呈北东向（黄理善等，2016）。综合石英脉型钨矿床扇状成矿的规律和扇状找矿模型分析，预测岩脊顶部形成相向倾斜的两组矿脉，矿脉走向为北东向，与岩脊延长方向相近。

通过钻孔和坑道工程实施，目前已经揭露了倾向北西和倾向南东的2组矿脉（图8a）。其中，倾向南东的矿脉组规模较大，呈NE向密集排列，走向15°~40°，倾角60°~85°；倾向北西的矿脉组规模较小，多呈几至几十厘米细-薄脉或线脉产出，少数形成工业矿脉（图8b、c）。项目提交WO₃资源量达大型，Sn资源量达中型。

4.2广西社垌钨钼矿床

社垌钨钼矿床位于广西壮族自治区东部的苍梧县岭脚镇境内，于2011年由广西地球物理勘察院勘查发现。为推测隐伏岩浆岩体，缩小找矿靶区，广西地球物理勘察院勘查在矿区开展矿了1∶10 000激电中梯扫面、1∶10 000高精度磁测工作，并布置3条重力、磁测、可控源音频大地电磁测深（CSAMT）联合剖面，根据异常特征预测在平头背一带发育北西向延伸的隐伏岩浆岩体，综合分析区域成矿规律和矿区地质特征，并结合扇状找矿模型，部署了垂直于预测岩体延伸方向的勘探线，并在预测岩体两侧分别部署倾向北东和倾向南西的钻孔。

图9广西社垌钨钼矿床平头背区段地质图(a)及40线剖面图(b)（据方贵聪等，2021a）

1—寒武系；2—变质砂岩；3—花岗闪长斑岩；4—断层；5—钨矿脉；6—钼矿脉；7—勘探线及其编号；8—钻孔。

Fig. 9 Geological map of the Pingtoubei ore block (a) and geological section of the 40# exploration line (b) in the Shedong W-Mo deposit, Guangxi (after Fang et al., 2021a)

1—Cambrian; 2—Metamorphic sandstone; 3—Granodiorite-porphyry; 4—Fault; 5—Tungsten ore vein group and its number; 6—Molybdenum ore vein; 7—Exploration line and its number; 8—Bore hole

钻孔实施后，揭露了平头背一带的扇状成矿现象，由Ⅱ、Ⅲ两组钨钼矿石英脉构成，提交了WO₃资源量达中型规模。两组矿脉均呈北西向展布（图9a），其中Ⅱ组倾向南西，总体产状210°∠75°；Ⅲ组矿脉倾向北东，倾角41°~80°，矿脉下部发育隐伏花岗闪长斑岩体（图9b）。

4.3江西盘古山钨铋矿床

盘古山钨铋矿床位于江西于都县盘古山镇，至今已有百余年开采历史。以往矿山主要开采倾向南的矿脉组，资源已几近枯竭。方贵聪等（2019）根据扇状找矿模型分析矿区南部可能发育倾向北的矿脉组，随后通过地表踏勘在矿区南部发现了倾向北的矿化标志带。对矿化标志带开展的详细研究（Fang et al., 2021）表明，该矿化标志带与倾向南的矿脉是同期同源的，深部可能形成工业矿脉。

江西盘古山钨业有限公司实施了坑道验证，于12号勘探线的335中段由已有穿脉继续向南以195°方位掘进650 m。最终，坑道揭露了矿化石英脉共计150余条，脉宽0.3~1 cm，富含白钨矿和黑钨矿，产状5°~15°∠64°~69°，与已采矿脉相向倾斜（方贵聪等，2021b），矿化石英脉的深部延伸情况目前尚未控制。

5应用前景

石英脉型钨矿床是中国数量最多的钨矿床类型，但目前大多数矿床仅发现了单一倾向的矿脉。扇状找矿模型，对于钨矿床外围寻找与已知矿脉组相向倾斜的另一矿脉组或寻找蚀变花岗岩型钨矿体均具有重要指导意义。矿脉倾向单一的钨矿床，是否发育与已知矿脉组相向倾斜的另一矿脉组值得进一步查证。

以江西大吉山大型钨铌钽矿床为例，该矿床目前已知四组矿脉，由北至南依次是北组、中组、南组和再南组（图10a），矿脉总体走向NWW，倾向NNE，矿脉数量依次减少，矿化强度逐渐减弱（图10b）。通过矿山现场调研了解到，以往勘查工作主要部署在矿区南部、东部和西部，而根据本文建立的扇状找矿模型，矿区北部很可能出现与已知4组矿脉相向倾斜的另外4组矿脉，非常值得重视。再如，广东禾尚田钨锡矿床中，西部沙栋里矿段的矿脉组和雪马田矿段的矿脉组相向倾斜，组成扇状成矿系统（图3b）；而东部石冲矿段的矿脉组是向东倾的（图3a），根据扇状找矿模型，很可能在连九塘矿段发育与石冲矿段脉组相向倾斜的另一矿脉组，值得进一步验证。因此，各地的石英脉型钨矿床有必要应用扇状找矿模型重新“扫描”，分析矿区内是否可能发育与已知矿脉组相向倾斜的另一矿脉组。

图10江西大吉山钨铌钽矿床地质图（a）和106号勘探线剖面图（b）（据吴明珠等，2019）

1—第四系；2—泥盆系；3—寒武系；4—细粒钠长石化白云母花岗岩；5—石英斑岩；6—闪长岩；7—钨矿石英脉；8—找矿标志带；9—断裂破碎带；10—断层；11—地质界线；12—坑道；13—钻孔

Fig.10 Geological map (a) and Profile of No.106 exploration line (b) in Dajishan tungsten deposit, Jiangxi Province(after Wu et al.,2019)

1—Quaternary;2—Devonian; 3—Cambrian; 4—Fine-grained and albitization muscovite granite; 5—Quartz porphyry; 6—Diorite; 7—W-bearing quartz vein; 8—Prospecting indication; 9—Fault fracture zone; 10—Fault; 11—Geological boundary; 12—Tunnel; 13—Bore hole

6结论

（1）扇状成矿目前已在中国14处石英脉型钨矿床出现，具有普遍性和规律性。

（2）构建了扇状找矿模型，提出了“就岩找矿”、“就矿找矿”、“就矿找岩”的地质、地球化学和地球物理标志。

（3）扇状找矿模型已在中国多个石英脉型钨矿床获得验证，找矿成效显著。

致谢本文是多年来工作积累和诸多领导、专家及同仁不吝指导、大力支持的成果，在此一并致谢！特别感谢陈毓川院士和毛景文院士，两位先生深切关心本成果的野外实践和总结研究工作，不时给予指导、支持和鼓励，并提出了诸多宝贵意见，值陈院士九十华诞，衷心祝愿他健康长寿，平安幸福。也特别感谢中国地质科学院地质力学研究所陈正乐研究员给予了很多无私的耐心指导和帮助。同时，衷心感谢审稿专家提出的建设性意见和建议。

参考文献

* 本文得到国家重点研发计划项目（编号：2021YFC2900100）、广西自然科学基金项目（编号：2022GXNSFFA035025）、国家自然科学基金项目（编号：42372099）、中国地质调查局中国矿产地质志项目（编号：DD20221695）、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司创新基金（编号：KDYCXJJ202201）联合资助

中图分类号：P618.42 文献标志码：A

第一作者简介方贵聪，男，1985年生，博士，副教授，主要从事矿床学研究。Email: fanggcong@163.com
通讯作者王登红，男，1967年生，研究员，博士生导师，主要从事矿产资源研究。Email: wangdenghong@vip.sina.com

文章编号： 0258-7106（2024） 03-0613-16 Doi: 10. 16111/j. 0258-7106. 2024. 03. 009

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石英脉型钨多金属矿床的扇状成矿实例及找矿模型*

Fan-shaped case and exploration model of quartz vein-type tungsten polymetallic deposits

摘要

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关键词

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参考文献

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