江西北部地區(qū)成礦地質(zhì)特征及其意義

程春華 丁業(yè)勝

摘要:近些年來與花崗巖有關(guān)的有色金屬礦產(chǎn)成為礦床勘查和開發(fā)的重點(diǎn)對(duì)象之一。如何結(jié)合我國的具體地質(zhì)實(shí)際,深入開展這類礦床的地質(zhì)研究與勘查開發(fā)工作,是一個(gè)亟待解決的重大問題。江西地區(qū)成礦條件非常優(yōu)越,以錫、鉛、鋅為主的礦產(chǎn)資源十分豐富,相關(guān)的研究成果也很多。文章對(duì)該地區(qū)成礦系統(tǒng)的地質(zhì)特征進(jìn)行了分析研究,該研究對(duì)于深入了解成礦作用的動(dòng)力學(xué)和礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)都具有重要的意義。

關(guān)鍵詞:江西北部地區(qū);成礦系統(tǒng);地質(zhì)特征

中圖分類號(hào):P618文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)22-0013-02

開展以理論科學(xué)找礦和預(yù)測(cè)已成為新世紀(jì)提高找礦效果和效益的必由之路。發(fā)現(xiàn)或建立符合本區(qū)礦產(chǎn)分布特點(diǎn)的地質(zhì)成礦新理論或新認(rèn)識(shí)、新思路,已成為解決地質(zhì)找礦與資源評(píng)價(jià)的突出問題。從本區(qū)找礦實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā),基于地質(zhì)環(huán)境控礦的總體思路,闡明區(qū)域成礦特征和大型礦集區(qū)的產(chǎn)布特征,作為成礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ),并為突破新地區(qū),發(fā)現(xiàn)新礦種、新類型,探尋大型或超大型礦產(chǎn)資源基地提供科學(xué)信息或依據(jù)。

一、礦區(qū)地質(zhì)概況

(一)區(qū)域地層

江西北部地處中生代以來歐亞大陸板塊東南沿海前陸推覆沖斷帶,與揚(yáng)子、華夏古板塊結(jié)合帶復(fù)合疊加的部位,造就了獨(dú)具特色的優(yōu)越成礦地質(zhì)環(huán)境。

早元古代廬山至星子一帶有云英質(zhì)花崗片麻巖呈彎窿狀產(chǎn)出。經(jīng)研究,其原巖為中酸性火山碎屑巖及鈉長花崗巖。中元古代則以九嶺群(下雙橋山群)中夾多層細(xì)碧石英角斑巖及超鐵鎂質(zhì)熔巖為主。此外,中酸性火山碎屑巖甚為普遍。而在晚元古代,早期修水群(上雙橋山群)中夾少量細(xì)碧角斑巖及中酸性火山碎屑巖。落可棟群中夾大量陸相中酸性火山碎屑巖及熔巖。

晚震旦紀(jì)至中三疊紀(jì)以陸表海、陸緣海及瀉湖、潮坪相的碳酸鹽巖為主,常含碎屑巖及泥巖,其間未發(fā)現(xiàn)角度不整合。地層不整合于下伏的前震旦系淺變質(zhì)巖系之上,與其上覆的白至紀(jì)及第三紀(jì)陸相紅層呈不整合接觸。其間缺失晚三疊紀(jì)及下侏羅紀(jì)地層。

(二)巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)不很強(qiáng)烈,經(jīng)歷了燕山期巖漿活動(dòng),巖漿巖為中生代中酸性淺成-超淺成多次侵入的復(fù)式巖體,由在燕山早期晚階段形成的花崗閃長斑巖和燕山晚期早階段形成的石英斑巖及隱爆角礫巖組成。據(jù)K-Ar法年齡測(cè)定結(jié)果,年齡為120Ma?；◢忛W長斑巖與銅硫礦關(guān)系密切,石英斑巖體與鉬(銅)礦關(guān)系密切,均為本區(qū)成礦巖體。

二、礦床地質(zhì)特征

(一)礦體特征

礦體呈層狀、似層狀平緩產(chǎn)于銅門組砂巖中上部,產(chǎn)狀與地層一致,向東平緩傾斜,傾角7°～20°,西側(cè)相對(duì)平緩。礦體在平面上形態(tài)簡單,呈近等軸狀多邊形。礦體內(nèi)部構(gòu)造較簡單,連續(xù)性好,單礦體面積達(dá)2km2。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)多個(gè)工業(yè)礦體,主要有I、II號(hào)礦體(I為萍一樂占板塊結(jié)合帶;II為江南地塊幾嶺結(jié)合帶)。兩個(gè)主要礦體呈近平行狀產(chǎn)出,垂直相距4～17m。局部地區(qū)兩礦體合二為一。其空間分布范圍基本一致。I礦體覆于II礦體之上。

I號(hào)礦體呈層狀賦存在銅門砂巖頂部,其頂板自然界線清楚,但底板與圍巖呈漸變關(guān)系,礦體厚0.70～12m,均厚2.01m,總體厚度中部稍大,但無明顯變化,礦體以鋅為主。I號(hào)礦體單礦體鉛、鋅金屬量大于50萬噸。11號(hào)礦體呈層狀近平行產(chǎn)于I號(hào)礦體之下,但鉛鋅品位相對(duì)I號(hào)礦體偏貧。平均厚度1.73米,鉛鋅金屬量大于30萬噸。兩礦體普遍含銀,伴生銀金屬量達(dá)700噸,含銀的礦化范圍較鉛鋅大。

(二)前陸推覆沖斷帶復(fù)合控巖控礦

前陸推覆沖斷帶是燕山期強(qiáng)烈活動(dòng)的主導(dǎo)成礦體系,包括活動(dòng)較早的(早-中侏羅世)北東向構(gòu)造和形成較晚的(晚侏羅世以來)北北東向構(gòu)造。

區(qū)域性北東向或北北東向主干斷裂帶,以其強(qiáng)烈的左行走滑剪切、推覆沖斷有利的動(dòng)熱條件,成為重要的導(dǎo)巖導(dǎo)礦和形成動(dòng)熱變質(zhì)的優(yōu)勢(shì)構(gòu)造;其良好的封閉環(huán)境和低氧逸度又是形成多金屬硫化物礦床的較好成礦環(huán)境;其低級(jí)序次高密度分布的張扭性裂面與壓扭性裂面的結(jié)點(diǎn),以及眾多的扭動(dòng)構(gòu)造,為有利的儲(chǔ)巖儲(chǔ)礦構(gòu)造。

北東或北北東向與東西、北西向構(gòu)造“雙向”或“多向”復(fù)合控礦較為明顯,尤其是與火山、隱爆、侵入構(gòu)造復(fù)合控礦是火山-斑巖成礦系列一大特色。

在下?lián)P子坳陷帶與萍-樂結(jié)合帶西段,晚古生代地層總體呈近東西(北東東或北西西)向展布,由于北東或北北東向走滑或推覆斷裂帶的強(qiáng)烈左行扭動(dòng),所形成的巖層大角度折轉(zhuǎn)或弧形彎曲、S或反S型扭曲強(qiáng)烈地段,是構(gòu)造復(fù)合控礦有利地段。在萍-樂結(jié)合帶東部及北武夷等地區(qū),復(fù)合構(gòu)造所形成的地(層)體異向交替排列,或在強(qiáng)北北東向斷裂帶內(nèi)出現(xiàn)近東西向巖(層)塊以及扭動(dòng)構(gòu)造,均為復(fù)合控礦有利地段。

三、成礦過程

通過以上研究,筆者以含礦流體的活動(dòng)和形(下轉(zhuǎn)第58頁)(上接第13頁)成過程為主線,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景、礦集區(qū)基本特征以及鉛鋅礦的地球化學(xué)資料等對(duì)成礦機(jī)制進(jìn)行了探討,并總結(jié)出了礦田的成礦作用過程。

1.從區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景來看,整個(gè)地區(qū)位于揚(yáng)子板塊與華南板塊兩大板塊的拼接地帶,屬于不穩(wěn)定的過渡型構(gòu)造單元。這種不穩(wěn)定的地殼活動(dòng)構(gòu)造單元有利于發(fā)育深大斷裂系統(tǒng),而深大斷裂帶具有貫通地下深部的特點(diǎn),有助于深部與淺部的聯(lián)系,為巖漿活動(dòng)提供有利的條件,使巖漿在活動(dòng)過程中向淺部輸運(yùn)了大量的成巖成礦物質(zhì),從而為成礦提供了物質(zhì)來源。礦床明顯受到燕山晚期的巖漿彎窿構(gòu)造的控制,顯示為“似層控性”,礦體多數(shù)呈似層狀、層狀為主,極大多數(shù)順層分布。

2.礦床的分布特征、礦床的礦化特征、成礦與成巖的關(guān)系、巖漿巖與礦石的地化特征以及同位素資料都表明,礦床的形成與彭山隱伏巖體之間存在密切的時(shí)空、成因聯(lián)系。巖漿活動(dòng)不僅給成礦作用帶來了成礦物質(zhì),而且為成礦提供了能量。成礦時(shí)代與隱伏巖體侵入相近或稍后(未作礦石年代測(cè)定),屬燕山晚期第一階段(約120~90Ma)。與成礦相關(guān)的圍巖巖性組合主要為粉砂巖、石英砂巖、碳酸鹽巖。從礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造來看,成礦主要以充填交代為主,顯示出典型“后生”礦床的特征。

3.綜合而言,成礦過程總體可分為三個(gè)階段:(1)含礦花崗巖形成階段,即彭山巖體底辟上侵過程,這個(gè)過程主要受到深部構(gòu)造特別是深斷裂的相交部位制約。(2)成礦巖體和含礦巖漿熱液的形成演化階段,巖漿侵入作用與礦化活動(dòng)息息相關(guān),兩者是密切聯(lián)系在一起的統(tǒng)一體。這種緊密相聯(lián)的關(guān)系不難從巖體的侵位機(jī)制及其空間展布得到佐證,同時(shí)區(qū)內(nèi)礦床的分布也以巖體為中心,遵從“暈圈式”分布這一有規(guī)律的分布模式,即從內(nèi)向外依次為:砷、錫、鉛鋅、螢石、重晶石。同時(shí),礦種組合、礦化類型、成礦物質(zhì)的賦存狀態(tài),或是成礦作用的方式以及成礦溫度等均具有環(huán)繞巖體成“中心式”的暈圈水平順向分帶特點(diǎn),充分反映了成礦物質(zhì)從巖體向外滲濾運(yùn)移,隨著物化條件變化,不同礦質(zhì)依次淀積的成礦特征,礦田內(nèi)礦床在空間上的有規(guī)律分布充分反映了巖體與礦床之間密切的關(guān)系。(3)巖漿期后氣水熱液成礦階段:巖漿期后富含成礦元素和揮發(fā)組分的氣水熱液對(duì)圍巖進(jìn)行滲濾和擴(kuò)散交代,或?qū)嗔蚜严逗蛯娱g破碎充填交代,或?qū)η捌诘V化進(jìn)行改造和疊加,最終含礦熱液沿著層間滑動(dòng)破碎帶卸載成礦。

四、結(jié)語

江西北部地處中生代以來歐亞大陸板塊,獨(dú)具特色的優(yōu)越成礦地質(zhì)環(huán)境。成礦條件非常優(yōu)越,以錫鉛鋅為主的礦產(chǎn)資源十分豐富,為國家提供豐富的各種資源,成就顯著。本文對(duì)該地區(qū)成礦系統(tǒng)的地質(zhì)特征進(jìn)行了分析研究,對(duì)區(qū)域成礦遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行了預(yù)測(cè),提出可優(yōu)選出大型礦集區(qū)的成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

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作者簡介:程春華(1970-),中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院、江西省地質(zhì)調(diào)查研究院工程師,中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院在讀工程碩士,研究方向:區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)。