南岭东段早燕山中-晚期岩浆活动与花岗岩型钨矿
2020-03-29徐先宇唐梅华张灿明
徐先宇,唐梅华,张灿明
(1.江西省地质矿产勘查开发局九一六大队,江西 九江 332100;2.江西应用技术职业学院,江西 赣州 342100)
南岭东段地理上指赣南和粤北地区,其出露大面积花岗岩,发生大规模钨矿化,发育以石英脉型或花岗岩型为主成矿作用。南岭东段花岗岩出露面积较其西段和中段明显增加,出露面积约50%,并与之伴生大量钨矿(肖惠良等,2011;李建康等,2013)。
燕山中期(170Ma~140Ma)南岭地区岩石圈全面拉张—减薄,地幔上涌—玄武质岩浆底侵引发大规模的地壳熔融,导致大范围陆壳重熔型花岗岩的生成及侵位,并在160Ma 前后形成高潮。舒良树等(2004,2006,2010)认为华南地区早-中侏罗世发生了从特提斯构造域向古太平洋构造域的转换,构造转换后拉张时期,发育裂谷盆地,形成大量花岗岩侵位,形成3 条近东西方向的花岗质岩带。统计发现,南岭东段钨矿成矿年龄集中在165Ma~140 Ma(本文)之间,属于华南中生代第二次大规模成矿作用的产物。南岭东段地区的钨成矿作用,简而言之,是相关的花岗岩高度分异演化(华仁民等,2007),与花岗岩有着密切的关系,并且许多钨矿赋矿围岩就是花岗岩。本文就南岭东段早燕山中晚期(170Ma~140Ma)的岩浆作用和有关的钨矿作用进行简述。
1 南岭东段地质概况
南岭东段(图1)地理上包括湖南与江西两省中南部及粤北地区,为世界最著名的钨多金属矿集区。大地构造位置处于欧亚大陆板块与滨西太平洋板块消减带的内侧华夏板块的罗霄褶皱带中部,诸广-武夷隆起与粤北拗陷过渡带。南岭东段地质背景独树一帜,有色金属和稀有金属矿资源等极为丰富。南岭东段地区经历了三个重要地史发展阶段,地层发育齐全,岩浆活动极为强烈,构造叠加、错综复杂,每一阶段都有花岗岩形成。
2 酸性岩浆活动
南岭东段岩浆岩发育齐全,分布广泛。加里东期以来均有岩体出露,其中以燕山期花岗岩发育最为广泛(肖惠良等,2011)。南岭地区存在3 条近东西方向的长度大于300KM 的花岗质岩带,展布格局严格受深部构造制约,岩体常受褶皱和断裂构造控制(舒良树等,2006)南岭东段早燕山中晚期出露的酸性岩浆岩体非常众多,本文统计代表性岩浆岩年龄66 个(表1),时代为中侏罗到早白垩早期(170Ma~140Ma),几乎为酸性侵入岩的花岗岩类。
3 钨矿成矿时代
图1 南岭东段构造位置图(据徐先兵等,2009)
表1 南岭东段地区岩浆岩年龄统计表
南岭东段花岗岩体伴随以钨矿床的密集产出为特征。南岭东段北部的赣南地区有3 个重要的钨矿集区:①“余-犹-崇”矿集区,为世界上密度最大的钨矿汇集区,它包含大余的西华山、樟斗、石雷、漂塘、左拔、荡坪,崇义的八仙脑、宝山、淘锡坑、茅坪,上犹的焦里等矿床,共发现了185 处钨矿床和矿化点;②于都矿集区,包括于都的盘古山、上坪、安前滩、黄沙,兴国的画眉坳等矿床;③“三南”矿集区,包括全南的大吉山、定南的岿美山等矿床。南岭东段南部部粤北地区则有著名的九连山矿集区,包括连平的锯板坑,翁源的红岭,始兴的梅子窝、石人嶂、师姑山,曲江的瑶岭等矿床,该矿集区实际上与南岭东段北部的“三南”矿集区连成一片(华仁民等,2010;肖惠良等,2011)。密集的钨矿床成矿时代在集中在晚侏罗世,160Ma ~150Ma 为成矿高峰期(华仁民等,2010;肖惠良等,2011),并且与华南第二次大规模成矿年龄大体一致(华仁民等,2005)。本文统计钨矿相关年龄55个,时代均为中-晚侏罗世、早白垩世早期,详见表2。
4 花岗岩型钨矿特征
花岗岩型钨矿是指在花岗岩体侵入的成矿地质条件中形成的,钨矿床具有一系列典型特征,其类型主要包括:蚀变花岗岩型、云英岩型、细脉浸染型、花岗岩脉岩型、斑岩型。花岗岩型钨多金属矿床产于具有多阶段岩浆活动的燕山期复式岩体中,矿体赋存于成矿花岗岩形成的云英岩化带。
酸性岩浆侵位后,岩浆晚期分异和结晶均在地球动力背景较为缓和背景下发生,并有良好盖层形成相对封闭环境,形成造岩矿物的晶体和挥发组份向上移动和最后富集的地质条件,最后岩浆由熔体逐渐冷却向溶液和汽化过渡。酸性岩浆晚期和期后阶段之间并没有明显的界线,是一个渐变连续的过程。但由于岩浆晚期和期后阶段之间是渐变过渡的,所以本类型矿床的成矿作用,在岩浆-含矿流体演化的不同阶段中,一般表现为相互过渡、彼此叠加。如在含矿的二长花岗岩中发生云英岩化蚀变,因此,该类矿床又称为岩浆晚期-期后分异交代花岗岩型钨矿床(肖惠良等,2011)。这些矿床常不同程度地伴有岩浆晚期至岩浆期后过渡阶段的多种分异-交代及汽成热液作用形成的比较均匀的面型自变质或蚀变现象,金属矿物在岩体中呈浸染状分布,且多呈均匀浸染状的面型矿化(肖惠良等,2011)。一般产于晚期的、演化程度和侵位都较高的小侵入体顶部,呈面型似层状、不规则状、带状产出,一般由多个长几十至几百百米、延深浅的矿体组成。钨、锡、钼矿物主要呈细脉浸染状、浸染状分布于花岗岩岩脉中,部分产于复式花岗岩体内。如果是含矿岩体组成的矿体,则形成了狭义的花岗岩型矿床,这就是复式岩体中的钨钼多金属矿体(体中体)。
南岭东段地区的钨成矿作用,与大面积花岗岩侵入直接相关,是相关的花岗岩高度分异演化,成矿金属元素、碱质、挥发组份等高度集结的结果。南岭东段区钨矿类型主要有石英脉型、花岗岩型、矽卡岩型三类(华仁民等,2007;肖惠良等,2011,2013)。以钨多金属为主的花岗岩型矿床,类型很多,伴随与花岗岩侵入有关蚀变作用,主要有碱性长石化、硅化、云英岩化、矽卡岩化等(华仁民等,2007)。赣南地区钨锡矿床大规模成矿作用和与之有密切成因联系的花岗岩类岩体侵入活动未出现明显时差(1~6Ma),对比表1 和表2,几乎无矿岩时差,表明它们皆形成于同一成岩成矿系统(丰成友等,2010)。
表3 南岭东段总体含钨花岗岩岩石地球化学基本特征(据陈骏等,2014)
表2 南岭东段地区部分钨矿年龄统计表
南岭东段总体含钨花岗岩岩石地球化学基本特征见表3,特征明显。其中粤北梅子窝钨矿具典型特征,其矿床深部的蚀变花岗岩型钨矿化特征为:其深部花岗岩体内发现有一定强度的白钨矿化,在花岗岩脉(枝)中也发现有白钨矿化。花岗岩闪长岩到下部的花岗岩400m 的范围内均发育白钨矿化,矿化位置在钾化带的上部和绢云母化带中。通常为白钨矿与黑钨矿伴生的产出状态。在花岗岩体内部,白钨矿或产在含黑钨矿的石英脉边部,或石英脉的裂隙中。少部分白钨矿沿花岗岩裂隙分布,形态受制于岩石裂隙和断裂构造,少量白钨矿呈星点状分布于花岗岩中,规模一般较小。此外,在白钨矿化相对不强的石人嶂矿区,其下部中段的坑道内,也已经发现白钨矿化与黑钨矿化共生,或白钨矿交代黑钨矿(李建康等,2013)。
5 结论
南岭东段早燕山早期中-晚期岩浆作用强烈,花岗岩岩体侵入现象非常发育,岩体随构造格局侵入不仅带来成矿物质、热源、流体等,并形成花岗岩型钨矿,钨矿含矿主岩和赋矿围岩均与酸性侵入岩存在直接关系,花岗岩型钨多金属矿床产于此阶段岩浆活动的燕山期复式岩体中,并具有明显钨矿地质特征,统计测年资料显示不存在矿岩时差,花岗岩型钨矿形成即为酸性岩浆侵入并分异演化的结果。