江西北部地区成矿地质特征及其意义

程春华 丁业胜

摘要:近些年来与花岗岩有关的有色金属矿产成为矿床勘查和开发的重点对象之一。如何结合我国的具体地质实际,深入开展这类矿床的地质研究与勘查开发工作,是一个亟待解决的重大问题。江西地区成矿条件非常优越,以锡、铅、锌为主的矿产资源十分丰富,相关的研究成果也很多。文章对该地区成矿系统的地质特征进行了分析研究,该研究对于深入了解成矿作用的动力学和矿产资源评价都具有重要的意义。

关键词:江西北部地区;成矿系统;地质特征

中图分类号:P618文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0013-02

开展以理论科学找矿和预测已成为新世纪提高找矿效果和效益的必由之路。发现或建立符合本区矿产分布特点的地质成矿新理论或新认识、新思路,已成为解决地质找矿与资源评价的突出问题。从本区找矿实践经验出发,基于地质环境控矿的总体思路,阐明区域成矿特征和大型矿集区的产布特征,作为成矿远景区预测的基础,并为突破新地区,发现新矿种、新类型,探寻大型或超大型矿产资源基地提供科学信息或依据。

一、矿区地质概况

(一)区域地层

江西北部地处中生代以来欧亚大陆板块东南沿海前陆推覆冲断带,与扬子、华夏古板块结合带复合叠加的部位,造就了独具特色的优越成矿地质环境。

早元古代庐山至星子一带有云英质花岗片麻岩呈弯窿状产出。经研究,其原岩为中酸性火山碎屑岩及钠长花岗岩。中元古代则以九岭群(下双桥山群)中夹多层细碧石英角斑岩及超铁镁质熔岩为主。此外,中酸性火山碎屑岩甚为普遍。而在晚元古代,早期修水群(上双桥山群)中夹少量细碧角斑岩及中酸性火山碎屑岩。落可栋群中夹大量陆相中酸性火山碎屑岩及熔岩。

晚震旦纪至中三叠纪以陆表海、陆缘海及泻湖、潮坪相的碳酸盐岩为主,常含碎屑岩及泥岩,其间未发现角度不整合。地层不整合于下伏的前震旦系浅变质岩系之上,与其上覆的白至纪及第三纪陆相红层呈不整合接触。其间缺失晚三叠纪及下侏罗纪地层。

(二)岩浆岩

区内岩浆活动不很强烈,经历了燕山期岩浆活动,岩浆岩为中生代中酸性浅成-超浅成多次侵入的复式岩体,由在燕山早期晚阶段形成的花岗闪长斑岩和燕山晚期早阶段形成的石英斑岩及隐爆角砾岩组成。据K-Ar法年龄测定结果,年龄为120Ma。花岗闪长斑岩与铜硫矿关系密切,石英斑岩体与钼(铜)矿关系密切,均为本区成矿岩体。

二、矿床地质特征

(一)矿体特征

矿体呈层状、似层状平缓产于铜门组砂岩中上部,产状与地层一致,向东平缓倾斜,倾角7°～20°,西侧相对平缓。矿体在平面上形态简单,呈近等轴状多边形。矿体内部构造较简单,连续性好,单矿体面积达2km2。区内已发现多个工业矿体,主要有I、II号矿体(I为萍一乐占板块结合带;II为江南地块几岭结合带)。两个主要矿体呈近平行状产出,垂直相距4～17m。局部地区两矿体合二为一。其空间分布范围基本一致。I矿体覆于II矿体之上。

I号矿体呈层状赋存在铜门砂岩顶部,其顶板自然界线清楚,但底板与围岩呈渐变关系,矿体厚0.70～12m,均厚2.01m,总体厚度中部稍大,但无明显变化,矿体以锌为主。I号矿体单矿体铅、锌金属量大于50万吨。11号矿体呈层状近平行产于I号矿体之下,但铅锌品位相对I号矿体偏贫。平均厚度1.73米,铅锌金属量大于30万吨。两矿体普遍含银,伴生银金属量达700吨,含银的矿化范围较铅锌大。

(二)前陆推覆冲断带复合控岩控矿

前陆推覆冲断带是燕山期强烈活动的主导成矿体系,包括活动较早的(早-中侏罗世)北东向构造和形成较晚的(晚侏罗世以来)北北东向构造。

区域性北东向或北北东向主干断裂带,以其强烈的左行走滑剪切、推覆冲断有利的动热条件,成为重要的导岩导矿和形成动热变质的优势构造;其良好的封闭环境和低氧逸度又是形成多金属硫化物矿床的较好成矿环境;其低级序次高密度分布的张扭性裂面与压扭性裂面的结点,以及众多的扭动构造,为有利的储岩储矿构造。

北东或北北东向与东西、北西向构造“双向”或“多向”复合控矿较为明显,尤其是与火山、隐爆、侵入构造复合控矿是火山-斑岩成矿系列一大特色。

在下扬子坳陷带与萍-乐结合带西段,晚古生代地层总体呈近东西(北东东或北西西)向展布,由于北东或北北东向走滑或推覆断裂带的强烈左行扭动,所形成的岩层大角度折转或弧形弯曲、S或反S型扭曲强烈地段,是构造复合控矿有利地段。在萍-乐结合带东部及北武夷等地区,复合构造所形成的地(层)体异向交替排列,或在强北北东向断裂带内出现近东西向岩(层)块以及扭动构造,均为复合控矿有利地段。

三、成矿过程

通过以上研究,笔者以含矿流体的活动和形(下转第58页)(上接第13页)成过程为主线,结合区域地质背景、矿集区基本特征以及铅锌矿的地球化学资料等对成矿机制进行了探讨,并总结出了矿田的成矿作用过程。

1.从区域地质构造背景来看,整个地区位于扬子板块与华南板块两大板块的拼接地带,属于不稳定的过渡型构造单元。这种不稳定的地壳活动构造单元有利于发育深大断裂系统,而深大断裂带具有贯通地下深部的特点,有助于深部与浅部的联系,为岩浆活动提供有利的条件,使岩浆在活动过程中向浅部输运了大量的成岩成矿物质,从而为成矿提供了物质来源。矿床明显受到燕山晚期的岩浆弯窿构造的控制,显示为“似层控性”,矿体多数呈似层状、层状为主,极大多数顺层分布。

2.矿床的分布特征、矿床的矿化特征、成矿与成岩的关系、岩浆岩与矿石的地化特征以及同位素资料都表明,矿床的形成与彭山隐伏岩体之间存在密切的时空、成因联系。岩浆活动不仅给成矿作用带来了成矿物质,而且为成矿提供了能量。成矿时代与隐伏岩体侵入相近或稍后(未作矿石年代测定),属燕山晚期第一阶段(约120~90Ma)。与成矿相关的围岩岩性组合主要为粉砂岩、石英砂岩、碳酸盐岩。从矿石的结构构造来看,成矿主要以充填交代为主,显示出典型“后生”矿床的特征。

3.综合而言,成矿过程总体可分为三个阶段:(1)含矿花岗岩形成阶段,即彭山岩体底辟上侵过程,这个过程主要受到深部构造特别是深断裂的相交部位制约。(2)成矿岩体和含矿岩浆热液的形成演化阶段,岩浆侵入作用与矿化活动息息相关,两者是密切联系在一起的统一体。这种紧密相联的关系不难从岩体的侵位机制及其空间展布得到佐证,同时区内矿床的分布也以岩体为中心,遵从“晕圈式”分布这一有规律的分布模式,即从内向外依次为:砷、锡、铅锌、萤石、重晶石。同时,矿种组合、矿化类型、成矿物质的赋存状态,或是成矿作用的方式以及成矿温度等均具有环绕岩体成“中心式”的晕圈水平顺向分带特点,充分反映了成矿物质从岩体向外渗滤运移,随着物化条件变化,不同矿质依次淀积的成矿特征,矿田内矿床在空间上的有规律分布充分反映了岩体与矿床之间密切的关系。(3)岩浆期后气水热液成矿阶段:岩浆期后富含成矿元素和挥发组分的气水热液对围岩进行渗滤和扩散交代,或对断裂裂隙和层间破碎充填交代,或对前期矿化进行改造和叠加,最终含矿热液沿着层间滑动破碎带卸载成矿。

四、结语

江西北部地处中生代以来欧亚大陆板块,独具特色的优越成矿地质环境。成矿条件非常优越,以锡铅锌为主的矿产资源十分丰富,为国家提供丰富的各种资源,成就显著。本文对该地区成矿系统的地质特征进行了分析研究,对区域成矿远景区进行了预测,提出可优选出大型矿集区的成矿远景区。

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作者简介:程春华(1970-),中国地质大学(武汉)资源学院、江西省地质调查研究院工程师,中国地质大学资源学院在读工程硕士,研究方向:区域地质矿产。