在广东乐昌禾尚田钨矿,倾向南东的沙栋里矿脉组被发现后,与之相向倾斜的雪马田矿脉组逐渐浮现,一跃成为矿区资源量最大的矿脉组;在江西武宁东坪钨矿,锁定倾向北西的矿脉组后,继而又发现一个倾向南东的矿脉组,一举推动该矿区迈入超大型钨矿行列;在广西梧州社垌钨钼矿,地表看似零散、无工业价值的矿化体,其深部其实是两组相向倾斜的隐伏矿脉,规模直逼大型;在江西于都盘古山钨矿的验证巷道内,紫外灯光下,与已知矿脉相向倾斜的一条条矿化细脉闪烁着荧光,恰似大地深处的密语,为这座百年老矿点燃接续生命的希望……这些跨越粤、赣、湘、桂的钨矿区,不约而同指向一个振奋人心的成矿规律一一扇状成矿!
“这是石英脉型钨矿成矿理论与找矿勘查领域取得的新突破,打破了沿用半个多世纪的'五层楼’成矿模式局限。”一位资深找矿专家如此总结。
“五层楼”模式遭遇挑战
提及我国钨矿研究,“五层楼”模式是绕不开的里程碑。
20世纪五六十年代,我国老一辈地质学家在赣南“世界钨都”的勘探实践中,发现了钨矿脉的垂直分带规律一一自上而下依次为线脉带、细脉带、薄脉带、大脉带、根脉(尖灭)带,因形似建筑楼层,得名“五层楼”这一模式如同“寻宝地图”,指导地质工作者“顺藤摸瓜”,从地表无工业价值的线脉带,追踪到深部的工业矿脉,成功探明了江西木梓园等一批大型钨矿床,开创了我国模式找矿先河。
然而,随着矿脉开采深度不断增加,不仅勘查成本剧增,而且许多石英脉型钨矿床的矿脉趋于尖灭或品位显著降低。当找矿方向从“深部”转向“外围”时,传统模式的指导意义遭遇了新的挑战。
发现“扇状成矿”规律
不能只盯着单条或单组矿脉的垂直分带,要从整个成矿系统的视角看问题!
基于这一思路,桂林理工大学钨矿研究团队与中国地质科学院矿产资源研究所、江西省地质局第七地质大队、广东省地质调查研究院、湖南省矿产资源调查所、江西省地质调查勘查院基础地质调查所、陕西省矿产地质调查中心等十余家单位开展科研攻关。他们通过对桂、粤、赣、湘、陕等省区数十个钨矿区进行了系统调研、测绘和分析,发现很多石英脉型钨矿的成矿花岗岩体顶部,会发育两组相向倾斜的矿脉群,它们向深部汇交于岩体顶端,横剖面上形如一把张开的扇子。
团队的进一步研究表明,这一规律的“幕后推手”是花岗岩体的侵位动力:岩浆上拱挤压时,围岩以岩浆囊为中心呈扇状裂开,含钨的岩浆期后热液充填进这些张性裂隙,便形成了扇状成矿系统;而应力在岩体顶部集中、向外减弱的特性,又恰好造就了“五层楼”的垂直分带。这一理论不仅打破了“区域构造应力控制矿脉分布”的传统认知,更成功解释了国内外典型石英脉型钨矿床的成因。
在去年11月出版的《石英脉型钨矿床扇状成矿模式及勘查技术方法》一书中,著名矿床学家、新一轮找矿突破战略行动全国技术组组长毛景文院士欣然作序,评价该成果“是对我国百年钨矿研究积淀的传承与突破”,“对于钨矿找矿勘查意义重大”
助力钨矿“攻深找盲”
钨,被誉为“工业牙齿”,是国防军工、高端装备制造、新能源领域的战略性关键金属。我国钨矿资源虽居世界前列,但历经百年开采,浅部资源日渐枯竭,“攻深找盲”成为保障国家资源安全的紧迫课题。
根据“扇状成矿”规律,桂林理工大学钨矿研究团队进一步构建了“四位一体”找矿新模型一一以隐伏花岗岩体为核心,联动蚀变岩型矿体及两组相向倾斜矿脉,明确了“就岩找矿”“就矿找矿”“就矿找岩”三大重要找矿方向。同时,通过优化集成地质、地球物理、地球化学等技术手段,建立了一套扇状钨矿床勘查技术方法体系。
如今,这一成矿理论及配套技术正加速应用于我国钨矿深边部找矿实践:广西大桂山钨矿长期以来受传统找矿思维局限,近期应用该成果及时转变找矿思路并调整勘查部署,发现了多条新矿脉;珊瑚钨锡矿以扇状成矿理论为依据开展了成矿预测和勘查设计;双宝铜矿找矿工作在该成果指导下也初步发现了多处有利的钨矿化线索……
人们期待,这把找矿理论的新钥匙,将助力我国找矿团队,打开更多钨矿深边部地质宝库的大门。