江西省橫峰縣松樹崗稀有金屬礦床成礦模式探討

朱志成，王建文，俞寒飛

（江西有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，江西 南昌 330001）

1 成礦地質(zhì)背景

松樹崗礦區(qū)位于欽杭東段北部成礦帶懷玉山成礦亞帶內(nèi)，贛東北深大斷裂的南東側(cè)（圖1）。松樹崗稀有有色金屬礦床為靈山地區(qū)最主要礦床[1,2]。

圖1 江西省橫峰縣松樹崗鉭鈮礦區(qū)域構(gòu)造位置略圖

1.1 地層

區(qū)域地層出露有中、新元古界以及寒武系、奧陶系、三疊系、侏羅系、白堊系、第四系，其中缺失志留系、泥盆系、石炭系、二疊系（圖2）。松樹崗稀有金屬礦區(qū)出露地層以震旦系、寒武系為主，震旦系為上部鎢、錫礦賦礦地層[3]。

圖2 靈山地區(qū)地質(zhì)略圖

1.2 構(gòu)造

1.2.1 褶皺構(gòu)造

圖3 松樹崗稀有金屬體形態(tài)立體模型圖

本區(qū)主要褶皺構(gòu)造為葛源——臨江湖復(fù)式向斜，向北東傾伏，寒武系西陽山組、華嚴寺組構(gòu)成其核部，另寒武系楊柳崗組、荷塘組及震旦系的皮園村組、蘭田組、休寧組構(gòu)成其兩翼。向斜內(nèi)部，由于應(yīng)力長期作用，又形成一系列次級褶皺。南部由于被鋪前——清水塘向斜所復(fù)蓋，地層出露不全，向斜軸部和兩翼還發(fā)育一系列北北東向及北東東向壓性、壓扭性斷裂，致使部分地層缺失或重復(fù)[4-6]。

1.2.2 區(qū)域滑覆構(gòu)造

滑覆構(gòu)造由滑動面和其上的滑覆體構(gòu)成，滑動面大致沿早期的區(qū)域性滑脫面發(fā)育，在平面上和剖面上呈彎曲狀。滑動面之下的上元古界混雜巖帶為原地系統(tǒng)，組成該滑覆體的震旦系至奧陶系均已彎曲形成褶皺。

1.2.3 斷裂構(gòu)造

本區(qū)構(gòu)造型式以斷裂構(gòu)造為主，可分為北東向、北北東向、北東東向和北西向四組，分布廣泛，尤以北東和北西向兩組最為發(fā)育，為本區(qū)控巖、控礦構(gòu)造。斷裂多表現(xiàn)為壓、壓扭性質(zhì)。

1.3 巖漿巖

燕山期巖漿活動為本區(qū)主要的的構(gòu)造巖漿活動期，侵入活動十分強烈，且具多階段連續(xù)活動的特點。靈山巖體是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大、與有色金屬礦產(chǎn)關(guān)系密切的酸性巖體。本區(qū)巖漿巖主要有中心相粗粒似斑狀角閃石黑云母二長花崗巖、過渡相中細粒黑云母堿長花崗巖、邊緣相為細粒黑云母花崗巖，區(qū)內(nèi)脈巖主要有花崗斑巖、花崗偉晶巖、石英斑巖、云斜煌斑巖、閃長巖等。

2 礦體地質(zhì)

2.1 稀有金屬礦體特征

松樹崗稀有金屬礦體賦存于蝕變花崗巖體內(nèi)，礦體規(guī)模巨大，形態(tài)簡單，礦化連續(xù)。松樹崗蝕變花崗巖體隱伏深部，礦化巖體侵入于倒轉(zhuǎn)背斜轉(zhuǎn)折處的巖層虛脫部位及其附近，隱伏巖體整體呈“靴”狀，總體走向近東西向，頂板具有東緩西陡，北圓南扁平的變化規(guī)律。西側(cè)傾角45°～65°，東側(cè)傾角25°左右。隱伏巖體平面上呈“似腰子”狀。

2.2 稀有金屬礦化特征

松樹崗隱伏花崗巖體蝕變作用從早到晚大致為鉀長石化—鈉長石化—云英巖化。其中鉀長石化和鈉長石化還可分為早、晚兩個階段，鈮鉭等稀有元素主要在鈉長石化交代中沉淀析出，到云英巖化階段最濃集，表現(xiàn)有多量的鈮鉭礦物出現(xiàn)，主要以鉭鈮鐵礦、細晶石為主。礦化巖體內(nèi)各稀有元素礦化與巖體自交代作用密切相關(guān)，云英巖化、中細粒正長花崗巖體中的鈉長石化等蝕變類型以及強度差異決定了稀有金屬礦化類型和空間分布，各種蝕變作用在時間上有先后，在空間上具有分帶規(guī)律，礦(化)體賦存于各種蝕變巖帶中。根據(jù)蝕變強弱、巖石礦物組合與鉭鈮含量變化，與巖體蝕變分帶相對應(yīng)，可將隱伏花崗巖礦化體從上至下劃分為四個帶：從隱伏巖體接觸帶向下，依次產(chǎn)為偉晶巖帶；鉀長石化花崗巖帶；鉀長石化（鈉長石化）云英巖化花崗巖帶；鈉長石化花崗巖帶。

2.3 稀有金屬礦體賦存形態(tài)

礦體東西長1676m，南北寬740m，控制最大厚度708.8m，單工程控制最大厚度493.47m。頂板最高控制標高402.74m，底板最低標高-330.76m。埋藏深度在地表下166m～620m，在1線附近距地表最近點166m。-300m標高礦化巖體面積1.28平方公里。礦體形態(tài)總體呈“靴”狀（圖3）。礦體走向為東西向，礦體西陡東緩，西側(cè)90米標高以上傾角65°，90m標高以下向東傾，傾角81°；東邊-130m以上傾角40°，-130米以下傾角12°；北面90米標高以上傾角63°，90m標高以下傾向南，傾角83°；南面-130m標高以上傾角52°，-130m標高以下傾向北，傾角50°。礦體水平截面呈圓形、似橢圓形、似腰子形、似啞鈴形，三維空間形態(tài)從上往下由簡單至復(fù)雜，且展布空間呈漸變增大的趨勢。

3 成礦模式

靈山黑云母花崗巖經(jīng)熔融作用，源區(qū)貢獻形成新的含鈮鉭鎢錫花崗巖漿，巖漿結(jié)晶分異作用早期部分鈮鉭鎢錫進入黑云母和副礦物晶格中，親花崗巖元素在侵入巖頂部“預(yù)富集”。結(jié)晶分異作用中期，二價、四價陽離子已晶出，殘余巖漿中含有大量揮發(fā)份和一價元素，對冷凝部份產(chǎn)生堿質(zhì)交代作用；早期鉀長石化和鈉長石化，使黑云母和副礦物中的鈮鉭鎢錫析放出來，轉(zhuǎn)入熔體中，它們與殘漿中的氟形成〔（NbTa）OF5〕2-、H2WO4、〔Sn（F、OH）6〕2-等穩(wěn)定絡(luò)合物；在早期蝕變以后，鉀轉(zhuǎn)入溶液中，當溶液中鉀的濃度增加到一定程度時，產(chǎn)生鉀長石化，繼而鈉長石化，流體在t-p-x條件下遷移，部份鈮鉭沉淀下來，形成鉭鈮鐵礦和少量細晶石，鎢錫開始少量沉淀形成黑鎢礦和錫石。晚期的強烈鈉長石化使大量的鉀和部份硅轉(zhuǎn)入溶液中，使鉀硅氟在殘漿中的濃度加大，形成云英巖的物質(zhì)基礎(chǔ)。在巖漿結(jié)晶分異的晚期，殘漿中鉀氟濃度升高，隨著成礦溶液溫度下降，酸度增高，形成鐵鋰云母、石英、黃玉等云英巖礦物，鈮鉭鎢錫與溶液中的Fe2+、Mn2+等元素結(jié)合生成細晶石、鉭鈮鐵礦、黑鎢礦、錫石沉淀。至此鉭鈮全部析出。

圖4 礦化花崗巖綜合成礦模式圖

熱液成礦作用后期部分以流體相為主的組份發(fā)生脈動式的減壓沸騰和貫入，充填于圍巖和裂隙，形成鎢、錫石英脈和鎢錫鉛鋅石英脈。在W、Sn的外圍出現(xiàn)Pb、Zn，W、Sn形成時間早于Pb、Zn，W、Sn和Pb、Zn這種分帶特征可能于含礦流體的氧逸度的變化有關(guān)。由于氧化物的形成消耗了大量封閉體系中的氧，使氧逸度降低，因而到后期有少量錫以硫化物的形式出現(xiàn)在外圍的鉛鋅硫化物內(nèi)，或者疊加在細脈帶型鎢礦床中。這就可以解釋為什么錫（或鎢）礦化主要發(fā)生在鈉長石化帶附近的云英巖化、黃玉化、鐵鋰云母化范圍內(nèi)，礦化后期出現(xiàn)黝錫礦的原因。

綜上所述，松樹崗礦區(qū)為與巖漿作用有關(guān)的堿質(zhì)交代—氣成—高、中溫?zé)嵋旱V床系列。稀有多金屬礦形成時空演化范圍廣、時間長，成礦溫度范圍較大，礦床成因類型屬巖漿晚期——期后分異自交代礦床，其工業(yè)類型為鈉長石化花崗巖型鈮鉭銣礦床。成礦模式圖見（圖4）。