贛北香爐山鎢礦田礦床控制因素及成礦模式

陳 波， 周賢旭

(江西省地礦局贛西北大隊(duì)，江西九江 332000)

香爐山鎢礦田地處江西北部贛鄂交接的九宮山地區(qū)，是贛北重要的鎢多金屬礦集區(qū)之一(謝軍，1998)。礦集區(qū)內(nèi)的已知白鎢礦床，其成礦環(huán)境、產(chǎn)出特征及控礦因素等與湖南大坳(曾志方等，2005)、柿竹園(蔡新華，2006)、廣西大廠(許躍初等，2007)、吉林楊金溝(張漢成，2005;張文博，2007)等礦床存在明顯差別，反映出相對(duì)穩(wěn)定的準(zhǔn)地臺(tái)鎢成礦的典型特征和控礦形式。從20世紀(jì)70～80年代在本區(qū)找到了江西省最大的特大型白鎢礦床之后，勘查找礦工作基本處于半停滯狀態(tài)。21世紀(jì)初，我隊(duì)在分析成礦地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，于該礦床邊緣及外圍開(kāi)展了系統(tǒng)的鎢礦普查，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)和探明了一系列白鎢礦床;規(guī)模均達(dá)中－大型以上(周賢旭，2006)，確立了香爐山白鎢礦田①。隨著礦田范圍的擴(kuò)展和該區(qū)找礦工作的延伸，開(kāi)展區(qū)內(nèi)礦床控制因素的研究;厘定成礦模式對(duì)繼續(xù)開(kāi)展礦田的勘查及礦床開(kāi)發(fā)顯得尤為必要。

1 礦田地質(zhì)地球物理地球化學(xué)背景

1.1 地質(zhì)背景

礦田地處九嶺－鄣公山隆起帶之九宮山隆起的西段南坡，屬揚(yáng)子古板塊的江南地塊東南緣組成部分(圖1)。

基底地層為中元古界雙橋山群富含凝灰質(zhì)的類復(fù)理石淺變質(zhì)碎屑建造。據(jù)前人資料，該巨厚層的淺變質(zhì)巖系中鎢含量普遍較高(陳耿炎，1990)，認(rèn)為是礦田鎢多金屬成礦的原始礦源層②。蓋層由震旦系、寒武系和奧陶系中下統(tǒng)組成，巖性主要為硅泥質(zhì)碎屑巖建造、不純碳酸鹽和炭泥硅質(zhì)巖石建造等。震旦系地層的微量元素中銅、鉛、鋅豐度較高，其中震旦系上統(tǒng)和寒武系中統(tǒng)的銀含量明顯高于地殼均值，濃集系數(shù)分別大于10和16。相關(guān)證據(jù)表明，礦田地層在區(qū)域上屬鎢銀多金屬異常區(qū)，與白鎢礦床的成生有一定關(guān)系。

礦田構(gòu)造復(fù)雜，該區(qū)域處于隆坳過(guò)渡帶上(楊明桂等，2004)。麻城－湘東、修水－銅鼓北北東、北東擠壓走滑帶由此經(jīng)過(guò)。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造以北東向香爐山－太陽(yáng)山背斜及其次級(jí)北北東向系列背、向斜為特征，主干褶皺香爐山－太陽(yáng)山背斜最為壯觀，呈北東向橫貫全區(qū)，在巖體就位和成巖成礦過(guò)程中起著主導(dǎo)作用，導(dǎo)致成礦巖體、礦體形態(tài)與背斜構(gòu)造高度協(xié)調(diào)。背斜長(zhǎng)大于8km，寬度3～4km，屬寬緩型傾伏背斜。西端傾伏，向北西方向偏轉(zhuǎn)，傾伏角10°～25°;東端為太陽(yáng)山花崗巖體所截。背斜總體呈北東(55°)向展布，樞紐呈正弦曲線起伏。成礦巖體基本屬該背斜展布，是控制礦田的主體構(gòu)造。

圖1 贛北香爐山礦田地質(zhì)平面圖Fig.1 Geological sketch map of the Xianglushan tungsten ore field in northern Jiangxi province1－志留系下統(tǒng)梨樹(shù)窩組砂巖;2－奧陶系上統(tǒng)五峰、黃泥崗組炭質(zhì)頁(yè)巖;3－奧陶系中統(tǒng)硯瓦山組泥巖、胡樂(lè)組鈣質(zhì)頁(yè)巖;4－奧陶系下統(tǒng)寧國(guó)、印諸埠組鈣質(zhì)頁(yè)巖;5－寒武系上統(tǒng)西陽(yáng)山組扁豆?fàn)罨規(guī)r;6－寒武系上統(tǒng)華嚴(yán)寺組條帶狀灰?guī)r;7－寒武系中統(tǒng)楊柳崗組微條帶狀灰?guī)r;8－寒武系下統(tǒng)王音鋪、觀音堂組炭質(zhì)頁(yè)巖;9－震旦系上統(tǒng)燈影組硅質(zhì)巖;10－震旦系上統(tǒng)陡山沱組含錳泥質(zhì)灰?guī)r;11－震旦系下統(tǒng)南沱組冰積礫巖;12－震旦系下統(tǒng)蓮沱組砂巖;13－中元古界雙橋山群板巖、變粉砂巖;14－燕山晚期細(xì)粒黑云母花崗巖;15－燕山晚期中細(xì)粒黑云母花崗巖;16－燕山晚期混合花崗巖;17－細(xì)晶巖;18－鎢礦體;19－實(shí)測(cè)與推測(cè)斷層;20－傾伏背斜軸;21－向斜軸;22－地質(zhì)界線及地層不整合界線;23－勘探線及編號(hào)1－Lower Silurian Lishuwo Fm.sandstone;2－Upper Ordovician Wufeng and Huangnigang Fms.carbonaceous shale;3－Middle Ordovician mudstone Yanwashan Fm.mudstone and Hule Fm.calcareous shale;4－Lower Ordovician Ningguo and Yinzhubu Fms.calcareous shale;5－Upper Cambrian Xiyangshan Fm.lenticular limestone;6－Upper Cambrian Huayuansi Fm.striped limestone;7－Middle Cambrian Yangliugang Fm.micro－banded limestone;8－lower Cambria series carbonaceous shale of the Wangyinpu、the Gangyintang Formation;9－upper Sinian series silicalite of the Dengying Formation;10－upper Sinian series manganese－bearing argillaceous limestone of the Doushantuo Formation;11－lower Sinian series moraine conglomerate of the Nantuo Formation;12－lower Sinian series sandstone of the Liantuo Formation;13－middle Proterozoic slate and palimpsest siltstone of the Shuangqiaoshan Group;14－Late Yanshanian fine grained biotite－granite;15－Late Yanshanian fine－medium grained biotite－granite;16－Late Yanshanian migmatitic granite;17－aplite;18－tungsten orebody;19－Faults or inferred faults;20－plunging anticline axis;21－syncline axis;22－conformity or unconformity stratigraphic boundaryies;23－exploring line and the serial number

斷裂構(gòu)造主要發(fā)育北東東、北東向和北西向三組斷裂，其中北東東向斷裂屬區(qū)域性構(gòu)造(章澤軍，2003)，而北東向斷裂對(duì)區(qū)內(nèi)礦床或礦體的就位和產(chǎn)出的具有明顯的控制作用，北西向斷裂則對(duì)礦床(體)影響不大。層間破碎帶在礦田內(nèi)廣為發(fā)育，主要產(chǎn)于不同層位之間或不同巖性差異面上，控制著礦化富集區(qū)段或礦體的產(chǎn)出。

礦田出露燕山期(鉀－氬法125.9～131.1Ma)復(fù)式花崗巖基，系同源不同期次漸進(jìn)涌動(dòng)式侵入的綜合產(chǎn)物。總體剝蝕淺，屬典型的“S”型花崗巖。巖石均屬超酸性，鋁過(guò)飽和鈣堿性系列。自西而東由任家山巖體、高湖巖體、太陽(yáng)山巖體組成，巖漿溫度810℃左右，巖漿來(lái)源深度11.5km以上②，深部連為一體，產(chǎn)于基底與蓋層之間或過(guò)渡帶上，對(duì)礦田內(nèi)鎢多金屬成礦起著重要的控制作用。

任家山巖體為細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖，呈巖鐮狀產(chǎn)出。邊界面與圍巖層理面近于平行，系整合協(xié)調(diào)的侵入體。高湖巖體為斑狀中?；蛑校?xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖，巖株?duì)?，與西側(cè)任家山巖體呈涌動(dòng)侵入關(guān)系且產(chǎn)出特征明顯不同，接觸面波狀起伏。太陽(yáng)山巖體規(guī)模較大，其主體分布于礦田東側(cè)外圍，巖性為斑狀中粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖。在各巖體中，其巖石學(xué)、巖石化學(xué)、地球化學(xué)及侵位機(jī)制等方面有較多的共性，但也具各自的特點(diǎn):太陽(yáng)山巖體后期硅化、綠泥石化及其相應(yīng)的光性特征表明局部變形比任家山、高湖兩巖體強(qiáng)烈。同源包體僅發(fā)育在太陽(yáng)山巖體內(nèi)，反映了巖體成生過(guò)程中的差別。時(shí)空演化上，自北東東向南西西;巖漿分異程度、酸性程度及結(jié)晶溫度均呈遞增趨勢(shì)，就位深度則呈遞減變化，巖漿運(yùn)移速度較慢，巖體經(jīng)歷了緩慢較長(zhǎng)時(shí)期的就位過(guò)程。宏觀上三巖體分布于北東東向斷裂之間，賦存在北東東向香爐山－太陽(yáng)山背斜及北東向次級(jí)褶皺的虛脫部位。任家山巖體為侵入前緣，因其巖漿涌動(dòng)過(guò)程中的短暫間歇造成了相鄰巖體之間的各種差異③。

區(qū)內(nèi)所有巖石地層均遭熱變質(zhì)作用，使原巖轉(zhuǎn)化為各種角巖及角巖化巖石。根據(jù)標(biāo)志礦物及其組合特征可劃分兩個(gè)變質(zhì)帶，即透輝石－黑云母變質(zhì)帶和透閃石－絹云母變質(zhì)帶。其中前者產(chǎn)于巖體接觸帶附近，與礦田內(nèi)各礦床主要礦體的空間分布吻合。而后者是前者漸變的的外帶，基本保留了原巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

1.2 地球物理背景

礦田所在地球物理場(chǎng)中，深層構(gòu)造處于上地幔凹陷區(qū)，莫霍面埋深39～39.5km。在航磁(△T)圖上位于贛北正磁場(chǎng)中的九宮山－大坪東西向高值帶(100～200nT)西端之北緣。1∶5萬(wàn)△T航磁圖上出現(xiàn)一個(gè)圍繞巖體分布，寬約6km，為不規(guī)則的北東向異常群。該異常疊加在100～200 nT△T曲線變異段上，與區(qū)域高值帶相一致④。

局部地磁(△Z)異常分為三個(gè)區(qū):Ⅰ區(qū)為紊亂磁場(chǎng)區(qū)，局部異常正、負(fù)相間，△Z值多在200～ 400nT之間，其分布大致與礦床(點(diǎn))的分布相吻合。Ⅱ區(qū)為規(guī)則異常區(qū)，形態(tài)較規(guī)整，△Z值多在200～800nT之間。Ⅲ區(qū)為平穩(wěn)磁場(chǎng)區(qū)，是無(wú)磁性花崗巖范圍的標(biāo)志。平穩(wěn)磁場(chǎng)區(qū)(Ⅲ區(qū))與紊亂磁場(chǎng)區(qū)(Ⅰ區(qū))交接部位與巖體與圍巖的接觸帶對(duì)應(yīng)，是礦體的主要產(chǎn)出部位⑤。

1.3 地球化學(xué)背景

礦田內(nèi)未進(jìn)行系統(tǒng)的巖石地球化學(xué)測(cè)量，在地球化學(xué)場(chǎng)中僅分布有19個(gè)形態(tài)各異、方向不一的Cu、Pb、Zn、Ag、As、Bi、W、Sn、Mo等元素土壤地球化學(xué)組合異常(田邦生，2008)。據(jù)點(diǎn)群分析;結(jié)合異常特征和成礦地質(zhì)特點(diǎn)，可分為三個(gè)群類異常。其中第一、二群類異常產(chǎn)于任家山、高湖巖體的接觸帶和香爐山－太陽(yáng)山背斜軸附近，對(duì)鎢和共生銀多金屬礦體具有間接指示作用(赫英，2003)。

2 鎢礦床地質(zhì)特征

礦田屬九嶺－障公山鎢錫金多金屬成礦帶的香爐山一級(jí)礦集區(qū)。至今礦田內(nèi)已探明特大型白鎢礦床一處;中型白鎢礦床兩處。WO3總資源量達(dá)29.6萬(wàn)噸(劉勇，2010)。各礦床均具有典型的主要礦體。香爐山礦床以1W礦體為代表，WO3資源量達(dá)20萬(wàn)噸，張?zhí)炝_礦床的1W礦體 WO3資源量為2.79萬(wàn)噸，大巖下礦床的1W礦體WO3資源量為2.63萬(wàn)噸，均占所在礦區(qū)資源總量的85%以上。由于礦床在類似成礦環(huán)境下成生;故礦體的賦存產(chǎn)出、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦石類型和內(nèi)蘊(yùn)金屬礦物組合基本相同。

鎢礦床產(chǎn)于香爐山背斜中段近軸部(張?zhí)炝_、大巖下)及傾伏端(香爐山)。礦體主要賦存于沿背斜核部侵入的燕山期花崗巖接觸帶和近接觸帶的震旦系—寒武系不同層組間之層間破碎帶中。礦體圍巖為鈣硅角巖、花崗巖和不純灰?guī)r。礦體產(chǎn)狀總體與各礦區(qū)(段)的地層產(chǎn)狀相近，傾角較緩。礦體呈透鏡狀、扁豆?fàn)睢Ｒ芽刂频睦鄯e64個(gè)礦體走向長(zhǎng)為50～1250m;傾斜長(zhǎng) 17～576m;厚度為 1.0～29.85m。礦石中主要金屬礦物為白鎢礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、白鐵礦等。礦石品位WO3多在0.33%～0.7%之間變化。礦石為粒狀和填隙、熔蝕、共生邊界、固熔體結(jié)構(gòu)，浸染—條紋條帶狀構(gòu)造。近礦蝕變?yōu)樵朴r化、硅化、綠泥石化、螢石化、高嶺土化、方解石化等，各礦床簡(jiǎn)要特征見(jiàn)表1。

表1 香爐山鎢礦田礦床特征表Table 1 Geological characteristics of the Xianglushan tungsten deposits

礦床的主要成礦物質(zhì)來(lái)源于巖漿巖(13件硫同位素平均值δS34為+3.6‰)(張家菁等，2008);受控于香爐山北東東向褶皺構(gòu)造體系;金屬礦物以填隙－交代方式沉淀，成礦溫度為185～330℃(6個(gè)樣品爆裂法測(cè)溫)①，礦石中工業(yè)礦物載體主要為熱變質(zhì)重結(jié)晶產(chǎn)物(透輝石、石榴石、透閃石等);屬鈣硅角巖系列，說(shuō)明礦田內(nèi)礦床屬巖控角巖型(或似矽卡巖型)高－中溫?zé)嵋喊祖u礦床(宋叔和等，1993)。

3 礦床控制因素

3.1 地層及巖性的控礦作用

礦田內(nèi)與鎢成礦有關(guān)的主要是蓋層震旦系上統(tǒng)－寒武系地層，重要巖石是其中的含炭硅泥質(zhì)灰?guī)r等不純灰?guī)r類組合，與成礦關(guān)系密切。首先，圍巖中所含鈣質(zhì)，是白鎢礦的有效沉淀劑，區(qū)內(nèi)幾乎所有白鎢礦體均產(chǎn)于花崗巖與不純灰?guī)r接觸帶上就是佐證。尤其是中寒武統(tǒng)楊柳崗組;由于其與成礦花崗巖大面積接觸，故大量白鎢礦體均產(chǎn)于該層位，其內(nèi)的不純灰?guī)r性段形成鈣硅角巖型鎢礦，局部少量純灰?guī)r段則成生矽卡巖型白鎢礦體。其次，不純灰?guī)r中呈條帶狀產(chǎn)出的炭、硅、泥質(zhì)物，密度較高，對(duì)礦液活動(dòng)具有良好的屏蔽作用，促進(jìn)了成礦和交代作用的充分進(jìn)行。

3.2 構(gòu)造對(duì)成礦的控制

褶皺是控制礦田的主體構(gòu)造。香爐山背斜軸部控制著香爐山復(fù)式雜巖體北東東向展布，并使成礦巖體自北東東向南西沿背斜軸部同步傾伏。礦床的空間就位受北東東向香爐山背斜與北東向次級(jí)褶皺或斷裂構(gòu)造的復(fù)合控制。香爐山特大型白鎢礦床產(chǎn)于香爐山背斜與北東向斷裂構(gòu)造的交匯處，而張?zhí)炝_和大巖下中型礦床則就位于香爐山背斜與張?zhí)炝_北東向背斜的復(fù)合部位。同時(shí);各級(jí)背斜構(gòu)造對(duì)礦體的儲(chǔ)存和礦化富集具有重要的控制作用，礦體主要充填在背斜核部巖體接觸帶及其附近的圍巖層間破碎帶中。礦液的運(yùn)移沿滲透性大的巖層匯集，在滲透性差的巖層下面積聚成礦，如香爐山礦床、張?zhí)炝_礦床等。背斜傾伏部位，特別是當(dāng)軸線由緩向下轉(zhuǎn)為急陡處，是富礦產(chǎn)出的有利部位，如香爐山礦床西段礦體均產(chǎn)于香爐山背斜軸部及其傾伏端部位。據(jù)礦田成礦有利信息量分析結(jié)果，區(qū)內(nèi)褶皺軸的緩沖區(qū)對(duì)成(找)礦的作用比較明顯，其貢獻(xiàn)率達(dá)4.67%⑤。

除北東東向區(qū)域性斷裂之外，礦田內(nèi)的斷裂構(gòu)造，多為區(qū)內(nèi)主導(dǎo)構(gòu)造(香爐山－太陽(yáng)山背斜)派生產(chǎn)物，其中北東向斷裂構(gòu)造對(duì)成巖成礦具重要的控制作用。如香爐山特大型白鎢礦床就定位于一系列北東向構(gòu)造密集帶的上盤(pán)。此外，該組斷裂常被后期脈巖充填，并見(jiàn)有與之有成生聯(lián)系的小鎢礦體和鉛鋅銀礦體，說(shuō)明了與成礦的密切關(guān)系。

層間破碎帶等次級(jí)構(gòu)造對(duì)富鎢礦體起著明顯的定位、制約作用?！癝”型重熔花崗巖強(qiáng)力就位于香爐山－太陽(yáng)山背斜或其次級(jí)背斜核部的同時(shí);圍巖巖層彎曲變形、破碎剝落，形成接觸構(gòu)造帶及層間擠壓破碎帶等，這種層間擠壓破碎帶多發(fā)育在兩種巖石學(xué)性質(zhì)差異較大的地層巖石之間，如泥巖與砂巖或與硅質(zhì)巖、灰?guī)r段之間，本區(qū)震旦系各巖組之間及震旦系與寒武系地層之間尤為發(fā)育，這種結(jié)構(gòu)面造就了礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模等與背斜、巖體、接觸帶、構(gòu)造破碎帶的高度協(xié)調(diào)(圖2)。

任家山、高湖、太陽(yáng)山巖體上侵產(chǎn)生的擠壓、熱脹冷縮作用，一方面使外接觸圍巖發(fā)生斷裂虛脫或產(chǎn)生新的裂隙帶，另一方面進(jìn)一步強(qiáng)化了早期成生的各種有利構(gòu)造，從而在礦田內(nèi)形成了適宜的礦液滲透、交代、充填構(gòu)造系統(tǒng)，為白鎢礦床的形成奠定了重要基礎(chǔ)。如香爐山礦床矽卡巖型Ⅰ鎢礦體;張?zhí)炝_礦區(qū)角巖型Ⅲ礦體等。

3.3 巖漿活動(dòng)對(duì)成礦的控制

巖體對(duì)成礦的控制作用主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:其一，巖漿本身富集某些成礦元素，據(jù)香爐山礦區(qū)分析資料的統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)黑云母二長(zhǎng)花崗巖含鎢30× 10－6、鋅100×10－6、鉛44×10－6、銅39×10－6、銀2 ×10－6，這些成礦元素含量是世界同類酸性巖體平均值的2～40倍，硫同位素平均δS34為+3.6‰，巖體中稀土元素表明Eu中度虧損，分配模式為向右緩傾“V”型曲線，顯示“S”型花崗巖稀土分配特點(diǎn)，表明巖石具有鎢、錫、鉬、鉍成礦專屬性，也與MREE優(yōu)先富集于白鎢礦中(Eu在流體～白鎢礦間的分配系數(shù)最大)相吻合。巖漿的侵入源源不斷地帶來(lái)成礦物質(zhì)，在為本區(qū)成礦提供了物質(zhì)保障的同時(shí)，其熱力作用促使地下熱水溶解地殼上部地層中分散的成礦元素，使成礦元素遷移和富集，進(jìn)一步為成礦提供了物質(zhì)來(lái)源。其二，巖漿的侵位作用成生接觸帶構(gòu)造及層間破碎帶構(gòu)造，并強(qiáng)化香爐山－太陽(yáng)山背斜的虛脫空間，為礦液遷移、富集、沉淀提供了良好的場(chǎng)所。其三，巖漿的侵入使圍巖發(fā)生熱接觸變質(zhì)，導(dǎo)致接觸帶圍巖粒度變粗，孔隙度增大，進(jìn)一步為礦液的滲透、充填、交代成礦提供了有利條件。

圖2 張?zhí)炝_礦區(qū)53線剖面圖Fig.2 Geological profile along the prospecting line 53 in the Zhangtianluo tungsten mine1－寒武系下統(tǒng)觀音堂組炭質(zhì)頁(yè)巖;2－寒武系下統(tǒng)王音鋪組炭質(zhì)頁(yè)巖;3－震旦系上統(tǒng)燈影組硅質(zhì)巖;4－震旦系上統(tǒng)陡山沱組含錳泥質(zhì)灰?guī)r;5－震旦系下統(tǒng)南沱組冰積礫巖;6－震旦系下統(tǒng)蓮沱組砂巖;7－燕山晚期中細(xì)粒黑云母花崗巖;8－鎢礦體;9－礦體編號(hào)(分子為平均品位、分母為礦體厚度);10－鉆孔及編號(hào)1－lower Cambria series carbonaceous shale of the Guanyintang Formation;2－lower Cambria series carbonaceous shale of the Wangyinpu Formation;3－upper Sinian series silicalite of the Dengying Formation;4－upper Sinian series manganese－bearing argillaceous limestone of the Doushantuo Formation;5－lower Sinian series moraine conglomerate of the Nantuo Formation;6－lower Sinian series sandstone of the Liantuo Formation;7－Late Yanshanian fine－medium grained biotite－granite;8－tungsten orebody;9－number of orebody(the numerator is average grade、the denominator is ore body thickness);10－drillhole and number

3.4 接觸變質(zhì)及蝕變特征與礦化的關(guān)系

接觸熱變質(zhì)作用對(duì)成礦具有重要的控制作用，主要礦體均賦存在角巖帶尤其透輝石—黑云母變質(zhì)帶就是佐證。

礦田內(nèi)各礦床的主要圍巖熱液蝕變有云英巖化、硅化、綠泥石化、螢石化、高嶺石化、方解石化等。其中云英巖化是鎢成礦階段最主要的蝕變。廣泛分布在接觸帶的細(xì)?；◢弾r及鎢礦體內(nèi)，越近巖體接觸帶蝕變?cè)綇?qiáng)。硅化、綠泥石化、螢石化和高嶺石化均為成礦石英—硫化物階段的產(chǎn)物，主要分布在礦體及其外30～50m圍巖中，蝕變礦物呈浸染狀、不規(guī)則細(xì)小團(tuán)塊狀交代鐵鎂礦物和長(zhǎng)英質(zhì)礦物。而方解石化廣泛分布于各類巖礦石中，但與成礦無(wú)關(guān)。

4 成礦模式探討

很明顯，在香爐山鎢礦田的控礦因素方面，不純碳酸鹽地層的分布、燕山期巖漿巖的侵位演化和地質(zhì)構(gòu)造等對(duì)礦床的形成起著重要的控制作用，依據(jù)礦床的成礦過(guò)程，概括礦田的成礦模式如下:

印支期是揚(yáng)子地臺(tái)的主褶皺期，在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的作用下，使香爐山地區(qū)的蓋層形變，形成了北東向香爐山～太陽(yáng)山褶皺斷裂構(gòu)造系統(tǒng);其中含香爐山—太陽(yáng)山主干背斜、北東和北西向斷裂、北東向次級(jí)背斜及派生于巖性差異面附近的層間破碎帶和褶皺虛脫帶等構(gòu)造的演化為導(dǎo)礦、容礦奠定了重要基礎(chǔ)。

巖漿階段;通過(guò)重熔作用，在地殼深處硅鋁層成生的“S”型花崗質(zhì)巖漿(周新明，2007)，沿著自晉寧期以來(lái)就長(zhǎng)期活動(dòng)九江坳陷與九嶺—障公山隆起帶間的“深大斷裂”上侵，并上侵到離地表約5～11km的較淺部位時(shí)，以類底辟作用分枝，由北東(太陽(yáng)山)向南西(香爐山)沿印支期成生的香爐山—太陽(yáng)山背斜軸部張性斷裂等侵入到其核部附近，以數(shù)萬(wàn)年的時(shí)間生成了2～3km厚的花崗巖體。

巖漿的侵入及冷凝，帶來(lái)了巨大的能量;不僅強(qiáng)化了早期形成的各類構(gòu)造形跡，而且?guī)?lái)的巨大熱能改變了圍巖存在的物理化學(xué)環(huán)境(陳毓川等，1989)。圍巖組分向著提高有序度方向發(fā)生了重結(jié)晶作用，近接觸帶巖石變質(zhì)為角巖及角巖化巖石。角巖粒度較粗，孔隙較大，有利于礦液充填交代。

巖漿期后成生的礦液，由于溫度和壓力差的原因，大量聚積于接觸帶和各種有利的儲(chǔ)液空間(朱焱齡等，1981)。并與圍巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)入成礦階段。據(jù)礦化圍巖蝕變主要為云英巖化之事實(shí)，推測(cè)含礦溶液呈(弱)堿性，鎢主要呈堿絡(luò)合物K2WO4形式存在，這種堿性含礦溶液與硅鋁礦物(長(zhǎng)石、石英、黑云母等)反應(yīng)，出現(xiàn)了較為普遍的云英巖化;與含鈣礦物(方解石、透輝石等)反應(yīng)，成生鎢酸鈣礦(白鎢礦)。由于礦液豐盛，香爐山地區(qū)不純的鈣質(zhì)圍巖廣泛分布，且具有良好的屏閉系統(tǒng)，化學(xué)反應(yīng)充分，從而形成大型白鎢礦床。

總之，與燕山期“S”型花崗質(zhì)巖漿有關(guān)的含礦熱液，通過(guò)導(dǎo)礦系統(tǒng)運(yùn)移，于背斜與斷裂復(fù)合部位的巖體接觸帶和層間破碎帶等有利地段存儲(chǔ)富集，在香爐山地區(qū)各種地質(zhì)作用和各類有利控礦因素的藕合下，成生了一系列規(guī)模較大的白鎢礦床(圖3)。

圖3 香爐山礦田成礦模式示意圖Fig.3 Sketch showing a metallogenetic model of the Xianglushan orefield1－寒武系上統(tǒng);2－寒武系中統(tǒng);3－寒武系下統(tǒng);4－震旦系;5－前震旦系;6－高湖巖體;7－太陽(yáng)山巖體;8－推測(cè)斷裂及角巖化蝕變帶界線;9－巖漿侵入方向;10－接觸帶型白鎢礦體;11－層間破碎帶型白鎢礦體;12－石英脈型黑鎢礦體1－upper Cambria series;2－middle Cambria series;3－lower Cambria series;4－Sinian system;5－Presinian system;6－Gaohu rockmass;7－Taiyangshan rockmass;8－inferred faults and hornfelsization alteration zone boundaries;9－the direction of magma intrusion;10－contact zone hosted scheelite orebody;11－interlayer fracture zone hosted scheelite orebody;12－quartz vein－h(huán)osted Wolframite orebody

5 結(jié)論

香爐山礦田的成礦條件優(yōu)越，構(gòu)造與成礦的動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系明顯，成礦系統(tǒng)發(fā)育完整，其中的礦床成群、成帶(沿北東東向背斜)產(chǎn)出，故必然存在巨大的資源潛力。礦床的形成和空間產(chǎn)出受諸多因素影響制約，但不純的碳酸鹽地層、構(gòu)造與巖漿巖是主要的控礦因素。其中構(gòu)造是控制礦田中各地質(zhì)體耦合關(guān)系的主導(dǎo)因素，它與成礦流體、成礦作用構(gòu)成了密切聯(lián)系的系統(tǒng)(翟裕生，1996)。礦田內(nèi)各礦床就位于不同方向構(gòu)造的結(jié)合部，礦化富集于接觸構(gòu)造系統(tǒng)和褶皺構(gòu)造系統(tǒng)的疊加部位。

香爐山礦田的鎢多金屬勘查，目前僅限于西部地區(qū)，東部巖體外接觸帶區(qū)域;具有良好的成礦地質(zhì)條件，存在本文所述的各類控礦因素和礦化信息，應(yīng)是下步鎢礦預(yù)測(cè)和勘查的重點(diǎn)地區(qū)。香爐山礦田控礦因素的厘定和白鎢礦床成礦模式的確立，為該區(qū)的成礦預(yù)測(cè)指明了方向，在贛北重要成礦區(qū)帶的鎢資源勘查找礦工作中必將發(fā)揮重要的指示作用。

［注釋］

① 江西省地礦局.2006—2007.江西省修水縣香爐山鎢礦田形坪鎢銀礦普查地質(zhì)報(bào)告［R］

② 江西省地礦局.1988.江西省修水縣港口鄉(xiāng)香爐山鎢礦區(qū)詳查報(bào)告［R］

③ 江西省地礦局.1995.1:5萬(wàn)港口幅地質(zhì)圖及說(shuō)明書(shū)［R］

④ 江西省地礦局.1985.江西省修水縣香爐山—橫山地區(qū)綜合物化探成果報(bào)告總結(jié)［R］

⑤ 江西省地礦局.2007.江西省修水縣香爐山鎢礦外圍多金屬礦資源前景預(yù)測(cè)研究［R］

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