APP下载

赣北大湖塘钨多金属矿田区域地质特征研究

2014-01-30张志辉贾文彬巩小栋杜泽忠张明超

中国矿业 2014年2期
关键词:钨矿褶皱矿床

张志辉,耿 林,贾文彬,巩小栋,杜泽忠,张明超

(1.中国地质调查局发展研究中心,北京100037;2.国土资源部矿产勘查技术指导中心,北京100120;3.中国地质大学 (北京),北京 100083)

赣北大湖塘钨多金属矿田区域地质特征研究

张志辉1,2,3,耿 林1,2,贾文彬3,巩小栋3,杜泽忠1,2,张明超3

(1.中国地质调查局发展研究中心,北京100037;2.国土资源部矿产勘查技术指导中心,北京100120;3.中国地质大学 (北京),北京 100083)

赣北大湖塘钨矿田大地构造位置位于扬子陆块区-下扬子陆块-江南古岛弧的中北部,其北临幕阜山(鄂东)被动边缘盆地,南接宣春断陷盆地。区域出露有中元古代、新元古代、古生代和中生代地层,其中以中元古代地层最发育,新元古代、古生代、中生代地层零星出露。区内经历了多次构造活动,其中晋宁运动、印支运动和燕山运动最为醒目,表现为强烈的褶皱和断裂广泛发育。

赣北;大湖塘;钨矿;地质特征

钨在国民经济及国防建设中的应用都非常广泛,是不可或缺的重要战略性资源。我国的钨资源储量、产量、消费量以及出口量在世界上均居于首位,然而资源消耗比较快,所以有必要继续扩大找矿远景,增加新的资源储量[1-2]。超大型矿床的资源量十分巨大,将对社会的发展有非常重要的影响[3]。江西省是我国钨矿的产量和出口大省,有世界钨都之称。以往的勘查结果表明江西省钨矿床主要分布在赣南,在经济发展中占有很重要的地位。但是赣北大湖塘钨矿的发现改变了我国江西南钨北铜的传统观念[4-5]。大湖塘钨矿床已获得WO3金属量共计110.47万t(平均品位0.185%)、Cu金属量65.2万t(平均品位0.16%)。该矿床的成功勘查,也对我国钨矿的分布格局和工业布局改变起到重要作用。超大型钨矿往往具有“多型叠生”和多矿种共生的特点[6],九岭大湖塘钨铜矿也具有类似特点。不同类型钨矿床的资源量差别巨大,因此潜在的经济价值也不同。在国内,资源量较大的钨矿床类型为矽卡岩型和石英脉型,二者是我国钨资源的主体[7],可见其它类型钨矿床远不及这两类重要。但九岭地区新发现的“分散浸染型”钨矿床具有巨大的资源潜力,对未来寻找超大型钨矿也具有重要的指导意义。前人对大湖塘成矿物质来源,岩浆岩成矿年龄进行了深入研究[8-10]。但是对于大湖塘区域成矿地质特征及区域演化史没有系统总结,影响了对该矿田的深入研究,本次重点对该矿床的区域成矿地质特征进行系统深入研究,加深对该矿田进一步认识。

1 大地构造位置及区域演化简史

赣北大湖塘钨矿区地处赣西北地区武宁、修水、靖安三县交界处,处于下扬子成矿省江南地块中生代铜钼金银铅锌成矿带中[11]。根据潘桂堂等[12]的中国大地构造单元划分,江西武宁大湖塘钨矿田大地构造位置位于扬子陆块区-下扬子陆块-江南古岛弧的中北部,其北临幕阜山(鄂东)被动边缘盆地,南接宣春断陷盆地(图1)。

图1 下扬子陆块-江南古岛弧及其邻区大地构造图[12]

矿区所在的南扬子板块在中元古代末期与北扬子板块发生俯冲、碰撞,拼接成完整的扬子板块,因此也是晋宁运动的主要活动期,使得区内构造、岩浆活动频繁,出现多次构造旋回,以发育基性和部分超基性以及中酸性火山熔岩、火山碎屑沉积岩为主要特征。火山作用多呈间歇性的海底喷溢,沉积固结成岩后形成了本区以北东东-北东走向为主的双桥山群浅变质岩,同时伴随形成了规模巨大的九岭复斜花岗杂岩体[13]。晚元古代时期,该地区地壳由强烈的活动阶段转入相对稳定的阶段,逐渐形成了一个稳定的沉积盖层,由海相转为陆相。早震旦世-中震旦世,赣北地区在澄江运动的影响下,进一步隆起为陆,遭受短暂的风化剥蚀,从而造成赣西北南沱组与下伏硐门组之间的假整合接触。随着南华纪冰川的消融,晚震旦世该区域广泛海侵,形成一个广阔的浅海暖水碳酸盐台地。早-中寒武世继承了震旦纪时期的构造环境,海侵进一步扩大,地壳发生了几次的抬升和下降运动,此时期动植物已开始大量的出现,多为含化石地层。晚寒武世气候转为干旱、炎热,形成许多白云岩和石膏沉积[14]。奥陶纪-志留纪,受加里东运动的影响,地壳发生了不同程度的抬升和褶皱变形,导致部分地层有所缺失,主要以泥沙碎屑建造为主,开始有鱼类和裸蕨植物出现。总之,本区域从中寒武世开始到志留纪,经历了一个从海侵到海退的过程[15]。中泥盆世-晚石炭世该区域又开始广泛的海侵,并且在晚石炭世达到最高峰,发育稳定的浅海碳酸盐沉积,属大规模海进相序沉积。二叠纪,地壳整体隆起上升,断裂活动加强,受到多组的控制,有少许中基性和酸性岩浆的侵入。三叠纪,受印支运动的强烈作用下,该区结束了大范围的海侵,从此进入滨太平洋大陆边缘活动发展阶段,构造上褶皱变形显著,断裂也比较发育,伴随的岩浆活动以酸性-弱酸性岩浆侵入为主,且多呈岩基、岩株产出,具有不同程度的边缘混合岩化和局部片麻状构造。侏罗纪-白垩纪,为燕山运动强烈而频繁的活动时期,形成了一系列北东或北北东向为主的断裂及其伴生、派生断裂,侵入岩主要以酸性岩-中酸性为主,沿某些深断裂带有少许基性-超基性岩体侵入,正是因为该时期岩浆的侵入和火山喷发,形成了众多重要的钨、铜、铅、锌等矿床,是赣北地区极为重要的成矿期[13],大湖塘钨矿田就主要形成于此时期。第三纪,由于喜马拉雅运动的作用和影响,岩浆活动以基性岩浆侵入和喷溢为主,同时该区域地壳仍继续上升,奠定了现今构造-地貌格局。

2 区域地层

区域出露有中元古代、新元古代、古生代和中生代地层,其中以中元古代地层最发育,新元古代、古生代、中生代地层零星出露。中元古代蓟县纪变质岩系遍布九岭隆起,统称为双桥山群浅变质岩系列,包括横涌组、计林组、安乐林组及修水组,岩性主要为板岩夹变沉凝灰岩、变余砂岩间夹千枚岩、变英安岩、变细碧岩,底部时有变余杂砂岩。中元古代地层是区内W、Sn、Mo、Cu重要含矿层和赋矿层。新元古代和古生代地层分布于九岭、鄣公山隆起南北二侧。震旦纪-志留纪地层主要分布于北部修水-武宁坳陷,由一套黑色页岩、碳酸盐岩和泥砂质碎屑岩组成。中泥盆世-中三叠世地层在北部零星出露,而在南部萍乡-上高坳陷分布广泛。中晚泥盆世-早二叠世地层以碎屑岩为主,部分为厚层白云岩或灰岩;晚石炭世-早二叠世地层以中厚层状灰岩、白云岩为主,夹少量碎屑岩;晚二叠世乐平组为碎屑岩夹煤系地层;早中三叠世地层又为碳酸盐岩夹碎屑岩。中生代地层可见侏罗纪火山碎屑岩和白垩纪红色泥岩、杂色粗碎屑岩夹火山岩等,主要分布于鄱阳湖坳陷及断陷盆地。

3 区域构造

区内经历了多次构造活动,其中晋宁运动、印支运动和燕山运动最为醒目,表现为强烈的褶皱和断裂广泛发育。在晋宁运动的强烈作用下,基底发生褶皱回返,伴随褶皱作用,形成了一些北东东、北东及北西走向的断裂带,大湖塘复背斜便形成于该时期。印支运动导致该区域构造变形剧烈,形成一系列近南北向弧形展布为主的紧密同斜褶皱,并伴随着各类断裂的发育。印支运动使得洋壳板块与欧亚板块俯冲挤压,形成了一系列内陆断陷盆地,并且控制了该区岩浆岩的分布。下面对该区域的主要构造进行简要介绍。

3.1 褶皱

中元古代变质岩基底为一轴向近东西巨型复式倒转背斜,由于后期构造叠加改造,呈“S”型辗转弯曲;西段紧密线性褶皱明显,主要为九宫山背斜、大湖塘复背斜、铜鼓-奉新复背斜等;东段褶皱构造保存完整,主要为鄣公山-高台山复背斜、万年-德兴复背斜。其中大湖塘复背斜是区内重要的控岩控矿构造,发育在九岭山的主体部位,核部由双桥山群下亚群构成,轴部分布在何市-大湖塘-高湖-靖安一线,沿东西向延伸,长达百余公里,该复背斜的东西两端,两翼发育低级同斜倒转褶皱,且为一异向的倒转复背斜。

盖层褶皱主体为轴向北东东弯转延伸复向斜,其间有一系列北东-北东东向短轴叠加褶皱或鼻状褶皱,牵引褶皱明显。

3.2 断裂

区内断裂构造发育并具有长期演化特征,规模较大的断裂主要有EW向修水-德安-波阳断裂及北东东向宜丰-景德镇断裂,是九岭隆起带边界断裂,控制了近东西向的构造-岩浆-成矿带。中生代以来广泛发育的推(滑)覆构造是区内重要构造类型,是中生代以来岩石圈挤压增厚或伸展减薄作用的重要表现形式。其中九岭南缘大型近东西向推(滑)覆构造、高台山-鄣公山南东缘北东-北北东向推(滑)覆构造以及德安弧形推(滑)覆构造均非常具有代表性,并控制了该区一系列与成矿关系密切的中酸性花岗斑岩的侵位。区内另一类重要的控矿构造为韧性剪切带,主要有武宁-修水、铜鼓-奉新、永修-新建、浮梁-藏湾等韧(脆)性剪切带,是金坑-棋坪、金家坞-腾龙庵一带金矿床的重要控矿构造。

3.3 大型推(滑)覆构造

九岭隆起北侧为修水-武宁大型滑覆带,由一系列近东西向往南突出的弧形滑覆断裂构成。九岭南缘大型推(滑)覆构造为长期活动的板缘活动带产物,形成一系列北东东向往南突出的弧形逆冲推覆断裂、滑覆断裂带和密集的韧性剪切变形带,并出现较多的构造窗和飞来峰;带内岩石动热变质程度较高,为强大的动热变质带;至少在晚侏罗世、晚白垩世曾经历过二次以上的强烈活动,自北往南推覆距离达30~50km。

4 区域岩浆岩

晋宁运动在九岭地区表现强烈,大规模中酸性岩浆侵入于中新元古代浅变质岩系之中,形成了包括矿集区在内的一大型花岗闪长岩岩基,出露面积达2300km2,大致呈东西向展布。赣西北九岭富斜花岗质杂岩体是一个规模巨大的岩基,侵入于双桥山群,被早震旦世硐门组沉积覆盖。同时,在岩体南部的高安县下安附近,黑云母钾-氩年龄为805Ma。因此,也可判断九岭岩体应为晚元古代早期阶段的产物,属同构造期侵入的岩浆岩类[13]。

区域晋宁期、海西期、印支和燕山期均有不同规模及类型的岩浆作用发生。中元古代晚期双峰式火山作用与铜、金成矿关系密切,主要火成岩类有变玄武岩、细碧岩、角斑岩、变辉绿岩和凝灰岩等,属一套钙碱性岛弧型火山岩系列。晋宁期发生了大规模的中酸性岩浆侵入活动,形成了九岭大型复式花岗岩岩基。古生代岩浆活动明显趋向减弱,在海西期仅见小规模的酸性岩浆活动。燕山期再次发生大规模的岩浆侵入活动,在九岭-鄣公山隆起带的周缘形成了规模不等的花岗岩岩体或岩株,其与本区的铜锡钨钼金多金属成矿密切相关,并且在隆起带北侧构成了大湖塘-云山-茅棚店-鄣公山重要的东西向浅成花岗岩钨锡多金属成矿带。

5 区域矿产概况

图2 大湖塘钨矿田地质矿产图

区域上处于九岭-障公山钨多金属成矿带、大湖塘钨多金属成矿远景区。在大湖塘周边200km2范围内,已发现中-小型钨(锡、钼)矿床(点)16个,其中中型1处,小型5处;锡矿床(点)3处(小型1处);铜矿化点3处。主要矿床有大湖塘钨矿(一矿带)、大河里钨钼矿(梅子坑钨矿)、狮尾洞钨矿、茅公洞钨矿、新安里钨锡矿、石门寺钨钼矿。矿点、矿床成群呈北北东向展布,并从北往南间隔2.5~3.5km沿近东西向展布(图2)。矿床类型具“多位一体”特征,其中蚀变花岗岩型、热液隐爆角砾岩型尤为重要,其次有细脉浸染型、石英大脉型、云英岩型。是一个北北东向以钨为主,伴生有铜、钼、锡、铍、铌、钽等有色金属和稀有金属成矿带。区内矿产以钨、锡、金、铜为主,其次为钼、铅锌、铌钽等,已勘查矿区分别有大湖塘超大型钨矿,香炉山大型-超大型钨矿,阳储岭中型钨钼矿,曾家垅、尖峰坡中型锡矿,以及邓家山、桐木坑、茅棚店等锡矿床(点)。主要有色、贵金属矿床的矿床类型有斑岩型(阳储岭),接触交代型(香炉山、村前)、隐爆角砾筒型(大湖塘)、分散浸染型(大湖塘)、石英脉型(香炉山、大湖塘)、接触交代型-矽卡岩型(曾家垅)、构造蚀变岩型(金家坞)、剪切带型(大背坞)等。

6 结论

1)从构造演化历史看,研究区在中生代属于中国东南大陆边缘体系,经历了三叠纪-中晚侏罗世的陆内俯冲-陆内拼贴碰撞造山、晚侏罗世由挤压向伸展扩张转换、早白垩世陆内扩张增强以及95Ma开始裂解各阶段。

2)区内经历了多次构造活动,其中晋宁运动、印支运动和燕山运动最为醒目,表现为强烈的褶皱和断裂广泛发育。在晋宁运动的强烈作用下,基底发生褶皱回返,伴随褶皱作用,形成了一些北东东、北东及北西走向的断裂带,大湖塘复背斜便形成于该时期。

3)区域上处于九岭-障公山钨多金属成矿带、大湖塘钨多金属成矿远景区。成矿地质条件非常有利。

[1]华仁民,李光来,张文兰,等.华南钨和锡大规模成矿作用的差异及其原因初探[J].矿床地质,2010(1):9-23.

[2]涂光炽.关于超大型矿床的寻找和理论研究[C].全国超大大型大型矿床寻找和理论研究会议,1989.

[3]裴荣富,吴良士.在我国开展寻找超大型矿床的若干基础研究问题的讨论[J].矿床地质,1990,9(3):287-289.

[4]项新葵,王朋,孙德明,等.赣北石门寺钨多金属矿床同位素地球化学研究[J].地球学报,2013,34(3):263-271.

[5]王登红,陈郑辉,黄国成,等.华南“南钨北扩”、“东钨西扩”及其找矿方向探讨[J].大地构造与成矿学,2012,36(3):322-329.

[6]李崇佑,王发宁.江西省及邻区超大型钨矿床成矿地质特征[J].江西地质,2000,14(3):180-183.

[7]李俊萌.中国钨矿资源浅析[J].中国钨业,2009,24(6):9-13.

[8]项新葵,陈茂松,詹国年,等.赣北石门寺矿区钨多金属矿床成矿地质条件[J].地质找矿论丛,2012,27(2):143-155.

[9]黄兰椿,蒋少涌.江西大湖塘钨矿床似斑状白云母花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成因研究[J].岩石学报,2012,28(12):3887-3900.

[10]丰成友,张德全,项新葵,等.赣西北大湖塘钨矿床辉钼矿Re-Os同位素定年及其意义[J].岩石学报,2012,28(12):3858-3868.

[11]朱裕生,王全明,张晓华,等.中国成矿区(带)划分及有关问题[J].地质与勘探,1999,35(4):1-4.

[12]潘桂棠,肖庆辉,陆松年,等.中国大地构造单元划分[J].中国地质,1999,36(1):1-27.

[13]江西省地质矿产局.江西省区域地质志,中华人民共和国地质矿产部地质专报[M].北京:地质出版社,1984.

[14]杨家騄.东秦岭寒武纪构造古地理概况[J].地球科学,1988,13(5):473-480

[15]万天丰.中国大地构造学[M].北京:地质出版社,2011.

Regional geological characteristics study of tungsten-polymetallic ore field in Datanghu tungsten polymetallic deposit in north of Jiangxi

ZHANG Zhi-hui1,2,GENG Lin1,2,JIA Wen-bin3,GONG Xiao-dong3,DU Ze-zhong1,2,ZHNAG Ming-chao3
(1.Development and Research Centre,China Geological Survey,Beijing 100037,China;2.Mineral Exploration and technical guidance center,The Ministry of Land and Resources Beijing,100120,China;3.China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083,China)

Dahutang tungsten ore field in north of Jiangxi province is located in the Yangtze continental block-of-lower Yangtze Jiangnan Proterozoic in the Northern,mufu mountain in the North ( Hubei Province),passive margin basins,Xuan Chun rift basin in the South.Regional outcropping Proterozoic,neoproterozoic and Paleozoic and Mesozoic strata,with middle Proterozoic strata are most developed,neoproterozoic,Paleozoic,Mesozoic strata scattered outcrops.Has experienced a number of tectonic activity in the district,jinning movement,Indo-China yanshanian movement in sport and the most eye-catching,characterized by widely developed strong folds and faults.

north of Jiangxi;Dahutang;tungsten;geological characteristics

张志辉(1980-)男,博士,主要从事矿床学、矿床地球化学和矿产勘查学等方面的研究工作。E-mail:zzh1102114@126.com。

P618.41

A

1004-4051(2014)S2-0133-04

2014-10-09

中国地质调查局地质调查项目资助(编号:12120112-20737)

猜你喜欢

钨矿褶皱矿床
江西钨矿产业可持续发展能力研究探讨
共和国“第一国企”助革命成功
构造叠加晕找矿方法在青海哈西哇金矿床深部找矿预测中的应用
构造叠加晕法在深部找矿中的应用——以河南小秦岭杨砦峪金矿床S60号矿脉为例
江西省钨矿资源特征及成矿规律分析
新疆哈密市沙尔萨依地区钼钨矿地质特征及找矿标志
中非铜钴成矿带矿床遥感特征研究
黑龙江省林口县三合村探明超大型石墨矿床
动漫人物衣服褶皱的画法(1)
一点褶皱