大余竹山脑矿区铜钨多金属矿成矿地质特征探讨
2019-02-09李东明廖志强张治华
李东明,廖志强,张治华
(江西有色地质勘查二队,江西 赣州 341000)
1 区域地质概况
本区大地构造位置属于华南加里东造山带罗霄褶皱带西南段,南岭东西向构造岩浆岩东段与诸广山北北东向隆起区复合部位。竹山脑矿区位于南岭东西构造带东段的西华山-杨眉寺钨锡矿化集中区中段。
区内出露地层主要有震旦系、寒武系、泥盆系和白垩系,寒武系和泥盆系建造中富含有铜、钨、锡、钼、铅、锌等成矿元素,其钨高出地壳克拉克值3倍~6倍,被认为是区内钨矿床的矿源层[1]。此地层广泛分布本区域,区内褶皱、构造发育,岩浆活动频繁,钨、锡、铜、钼等成矿作用强烈。
区域内主要控岩控矿断裂构造为:①东西向构造:为一组断裂面向北陡倾,多为挤压破碎带、冲断层组成,且有明显的左行扭动特点,东西向断裂形成和发展时间较长,具长期多期次活动特点。②北北东向构造:主要表现为一系列北东走向的冲断层、硅化破碎带。燕山期岩浆活动沿北北东向断层与北西向断裂复合部侵入,为矿区成矿提供成矿母液。③北东向构造:主体走向30°左右,主要向南东倾,倾角50°~70°,具压性-压扭性特征,岩石片理化发育。就本区域而言,东西向构造带与北北东向或北东向构造带的复合作用下,共同控制燕山期花岗岩的侵人和钨矿床的分布。
2 矿区地质特征
2.1 地层
矿区内出露的主要地层为:震旦系、寒武系、泥盆系、白垩系。
(1)震旦系。震旦系上统老虎塘组(Z2L):主要由一套浅变质的长石石英砂岩、粉砂岩互层组成,下部为变质长石石英砂岩夹流纹质凝灰岩或板岩。
(2)寒武系。区域内主要含矿岩系为寒武系,为脉状钨矿的重要围岩,寒武系划分为下统、中统两个部分,它们与震旦系呈整合接触。①寒武系下统:寒武系下统牛角河群(∈1nj)岩性为变质砂岩与板岩互层,底部夹薄层硅质岩和石煤层。②寒武系中统:寒武系中统高滩群(∈2gt)岩性为变质砂岩与板岩互层夹凝灰质砂岩。
(3)泥盆系中统陡水组。泥盆系陡水组(D2d):岩性为石英砾岩、砂岩、粉砂岩、凝灰质板岩或页岩,它与寒武系呈角度不整合接触。
(4)白垩系上统南雄组。白垩系上统南雄组(K2n):出露在北东向池江断裂的南面,岩性主要为粉砂岩、砂砾岩等。
2.2 构造
本区北北东向褶皱与断裂发育,同时还有东西向、北东向断裂,不同方向不同性质的断裂交织,具多期次活动和相互叠加的特征。
(1)褶皱构造。区内震旦系、寒武系组成一系列北东-北北东向复式褶皱。向西、向东有洞脑北北东向复向斜。上大江北北东复背斜;褶皱形成于加里东期。其中,西华山-漂塘北北东向复向斜核部为寒武系中统,翼部为寒武系下统,其轴向向南向北逐渐偏转,轴向断裂,节理发育,竹山脑矿区位于云山背斜核部地段。
(2)断裂构造。区内断裂构造十分发育,具多期次活动的特点。根据展布方向分为东西向、北北东向、北东向等三个自成系统的断裂构造带,构造对燕山期岩浆活动与成矿作用有控矿作用。①北东向断裂构造带:主要表现为一系列北东走向的冲断层、硅化破碎带。区内规模最大的池江断裂带,总体走向40°~50°,主要向南东倾,倾角60°~80°;区域内出露长度约30㎞,由一系列硅化破碎带、硅化带、片理化带所组成,在地貌上组成狭长的北东向硅化山脊。其两侧次级断裂十分发育。②东西向构造断裂带:主要为挤压破碎带、冲断层组成,东西向断裂带不仅压性特征十分显著,且有明显的左行扭动的特点。东西向断裂形成和发展时间较长,具长期、多次活动的特点。
③北北东向断裂构造带:主体走向30°左右,断裂以倾向南东为主,倾角50°~70°,具压性、压扭性特征,平面呈左行、扭动性质,断裂面舒缓波状,片理化发育。就本区域而言,东西向构造带与北北东向或北东向构造带的复合作用下,共同控制燕山期花岗岩的侵入和钨矿床的分布。
2.3 岩浆岩
区内岩浆岩分布广泛,岩性以花岗岩为主,中、基性岩少。产状以岩基、岩株为主,岩瘤、岩墙、岩脉次之。时间上以燕山期岩体为主,海西期的岩体局部亦有出露。区内燕山期岩浆活动强烈,具典型的多期阶段特点,常形成复式岩体,根据构造运动和岩浆活动点,可分为燕山早期三个阶段和燕山晚期两个阶段的侵入活动,燕山期花岗岩岩浆活动与钨、锡、稀有、稀土等矿产的形成有成因关系,岩性主要为斑状中细粒黑云母花岗岩,是区域上最重要的一个成矿时期。
3 矿产
区内产生大中型钨矿床26处,小型及矿(化)点200余处,按钨矿床与花岗岩体的空间关系,可分为内接触带矿床,内-外接触带矿床,外接触带矿床,按工业类型分细脉带型、石英大脉型、云英岩型和花岗岩型矿床;除钨锡外,常伴生有钼、铍、铋、稀有、稀土、铀等有益组分。
4 成矿地质条件分析
矿区含矿地层为震旦系上统老虎塘组、寒武系中统高滩群、下统牛角群及泥盆系中统陡水组。赣南大部分钨矿体78.9%都分布于寒武系、震旦系地层中,其余分布于花岗岩及矽卡岩中。其地层中含钨质量分数也分别为12.3×10-6,8.7×10-6。矿区内大地构造位于华南加里东造山带罗霄褶皱带西南段,围岩均是寒武系、震旦系地层,表明地层中成矿元素W、Cu丰富,以及其中的Fe、Mn、Pb、Pb的元素,在地壳运动中,有利于含矿元素富集形成硫化矿体。在燕山运动早期,由于地壳差异升降运动影响,区域性断裂表现为张性作用产生的北东向、北北东向断裂既是矿液运移通道,也是矿质沉淀的主要场所,矿体产于外接触带且外接触带与岩浆活动成矿关系密切,竹山脑矿区花岗岩成矿元素钨、锡、铜等元素丰富,其中成矿元素W高出维氏值1倍~10倍,断裂构造也十分发育,岩浆沿早期断裂构造通道运移、冷却及后期构造挤压,成矿元素在早期花岗岩作用以及碱质交代作用的发展与演化下,岩浆作用不仅为成矿元素的活化运移和富集提供了介质条件,而且为矿床的形成提供了物质来源并最终形成矿床。
5 结论
竹山脑矿区赋存于①花岗岩外接触带中,石英脉型、矽卡岩型钨锡矿体,受北东向、北北东向断裂构造控制。②隐伏花岗岩外接触带与围岩(外接触带)结合部位,花岗岩蚀变强烈,常有钨锡产出。③矿产形成于燕山期花岗质岩浆活动时期,成矿物质来源于云英岩化中细粒白云母花岗岩。④矿床的形成受特定的地层、构造及岩浆岩等成矿条件所控制。