鎢礦基本特征及經(jīng)典找礦方法
鎢礦基本特征及經(jīng)典找礦方法
一、鎢礦地質(zhì)概述
鎢在地殼中的含量較低,豐度為1.3ppm。自然界中的鎢,主要呈六價(jià)陽(yáng)離子存在。因六價(jià)陽(yáng)離子半徑小,電價(jià)高,具有強(qiáng)極化能力,易形成絡(luò)陰離子,故鎢主要以[WO4]2-,與溶液中的Fe2+、Mn2+、Ca2+等陽(yáng)離子結(jié)合形成鎢酸鹽-黑鎢礦或白鎢礦沉淀。在表生作用中,由于含鎢礦物較穩(wěn)定,常形成砂礦。但在酸性條件下,含鎢礦物可被分解,并以WO3形式溶于地表水中,有時(shí)形成鎢的次生礦物。有時(shí)以礦物微?;螂x子形式被粘土或鐵錳氧化物吸附而集聚于頁(yè)巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖及鐵錳礦層中。在成礦作用過(guò)程中能與[WO4]2-結(jié)合的陽(yáng)離子僅有幾個(gè),主要有Ca、Fe、Mn、Pb二價(jià)離子,其次為Cu、Zn、Al、Fe、Y等三價(jià)離子,故礦物種類有限。
目前已發(fā)現(xiàn)的鎢礦物和含鎢礦物有20余種:鎢錳礦、鎢鐵礦、黑鎢礦、白鎢礦、鉬白鎢礦、銅白鎢礦、鎢華、水鎢華、高鐵鎢華、釔鎢華、銅鎢華、水鎢鋁礦。不常見(jiàn)的鎢礦物有鎢鉛礦、斜鎢鉛礦、鉬鎢鉛礦、鎢鋅礦、鎢鉍礦、銻鎢燒綠石、鈦釔釷礦(含鎢)、硫鎢礦等。盡管已發(fā)現(xiàn)的鎢礦物和含鎢礦物有20余種,但具開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的只有黑鎢礦和白鎢礦。
黑鎢礦(Fe、Mn)WO4,含WO3 76%,結(jié)晶溫度為320-240℃。晶體呈板狀,顏色為褐黑至黑色,半金屬光澤或樹(shù)脂狀光澤。硬度與小刀差不多,比重7.5,它常與白色石英一起形成黑鎢礦石英脈。
白鎢礦又稱鈣鎢礦、鎢酸鈣礦CaWO4,含WO3 80.6%,白鎢礦的結(jié)晶溫度為300-200℃。灰白色,油脂光澤,小刀可以刻動(dòng),與石英有些相似。但白鎢礦比石英軟,而比石英重兩倍多,比重6。用熒光燈照射,白鎢礦會(huì)發(fā)出美麗的淺藍(lán)色熒光,這是簡(jiǎn)便檢驗(yàn)白鎢礦的有效手段。
鎢的礦床類型,若按礦物元素組合劃分,則有W-(Sn、Bi、Mo),W-Be,W-(Cu、Pb、Zn、Ag)、W-Nb-Ta,W-Au-Sb,W-Li,W-Cu-Fe,W-REE等類型。其工業(yè)類型有石英脈型黑鎢礦床(廣東鋸板坑、江西大吉山等)、斑巖型鎢礦(細(xì)脈浸染型、云英巖型)(廣東蓮花山和江西陽(yáng)儲(chǔ)嶺)、爆破角礫巖型鎢礦床(江西大湖塘)、矽卡巖型白鎢礦床(湖南瑤崗仙、江西香爐山、甘肅小柳溝)、以矽夕卡巖為主的層控多因疊加型(湖南柿竹園)、層控型(廣西大明山)和砂礦型等。
鎢礦的工業(yè)類型與圍巖的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān),如含鎢花崗質(zhì)巖體與碳酸鹽巖建造接觸時(shí),形成矽卡巖型或似矽夕卡巖型白鎢礦床;而與砂泥質(zhì)巖石接觸時(shí)則形成巖體浸染型、細(xì)脈浸染型、脈型、角礫巖筒型黑鎢礦床。鎢成礦區(qū)往往具有分帶現(xiàn)象,在水平方向上,由內(nèi)往外依次出現(xiàn)Ⅰ—鎢錫礦帶,Ⅱ—鎢礦帶,Ⅲ—鎢多金屬礦帶。在垂直方向上,礦體形態(tài)具有“五層樓”的演變規(guī)律。
鎢礦的工業(yè)指標(biāo):1)石英大脈型,邊界品位WO3 0.08-0.10%,最低工業(yè)品位WO3 0.12- 0.15%;2)石英細(xì)-網(wǎng)脈型、層控型、矽卡巖型,邊界品位WO3 0.10%,最低工業(yè)品位WO3 0.15- 0.20%,夾石剔除2-3米,可采厚度1-2米。
鎢礦床伴生有益組分通常有錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、銻、金、銀、鈷、鈹、鋰、鈮、鉭、稀土、硫、磷、砷、壓電水晶、熔煉水晶、螢石等。其中, 硫、磷、砷、鋁、鈣、錳、銅、錫、硅、鐵、銻、錫、鉛、鋅等為有害元素。
中國(guó)已探明的鎢礦床主要分布在南嶺地區(qū),其中以贛湘粵最為重要。近年,在北祁連-北山地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大型的鎢礦床,改變了中國(guó)工業(yè)鎢礦床的分布格局。目前,中國(guó)鎢礦儲(chǔ)量居世界首位,為國(guó)外30多個(gè)國(guó)家總儲(chǔ)量(130萬(wàn)噸)的3倍多。但中國(guó)富鎢礦床(含WO3 大于0.5%或1%)不多,大多為貧的難選礦床。另外的主要產(chǎn)鎢國(guó)是加拿大和美國(guó)。我國(guó)湖南省郴縣柿竹園是個(gè)“世界有色金屬博物館”,擁有140多種礦物,其中鎢礦儲(chǔ)量就占了當(dāng)前世界總儲(chǔ)量的四分之一。
因此,我國(guó)左右了世界鎢市場(chǎng)的價(jià)格。目前鎢礦資源的開(kāi)發(fā)嚴(yán)格地受到國(guó)家的嚴(yán)格控制。
二、找鎢礦標(biāo)志
1、水系重砂測(cè)量和土壤重砂測(cè)量。這是因?yàn)榘祖u礦和黑鎢礦,在風(fēng)化剝蝕時(shí)不易被氧化分解,而作為重物聚集在松軟沉積物或土壤的底部。
2、由深大斷裂從深部帶來(lái)的殼?;煸葱蛶r脈,可以形成斑巖型、角礫巖筒型鎢礦;而來(lái)自殼源型的巖脈則形成脈型或夕卡巖型鎢礦。
3、鎢礦區(qū)的含鎢石英脈常成群成帶的產(chǎn)出,且多具等距產(chǎn)出特征。根據(jù)鎢成礦的水平與垂向分帶分布規(guī)律及液壓致裂裂隙產(chǎn)出規(guī)律,便能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出隱伏礦脈的存在。
4、花崗質(zhì)巖體的內(nèi)外接觸帶、巖體頂蓋相圍巖,具有云英巖化、硅化、鉀化、絹云母化、螢石化、矽卡巖化等部位是尋找鎢礦的好場(chǎng)所。
5、在矽卡巖-斑巖型的銅礦、鉬礦、鉛鋅礦、稀土礦、鈮鉭礦區(qū)及似層狀類矽卡巖分布區(qū),應(yīng)注意尋找鎢礦。
6、由于細(xì)粒白鎢礦易于與石英相混淆,但白鎢礦發(fā)淡藍(lán)色熒光,而石英不發(fā)熒光。因此,用熒光照射便是區(qū)別石英與白鎢礦的最有效快速的手段。
7、注意在淺變質(zhì)巖的銻金建造中尋找鎢銻金礦床,如湖南沃溪金礦。