赣北钨矿矿床特征及成矿研究
2020-10-30程冰冰
程冰冰
摘 要:江西是我国重要的钨矿集中区域之一,由于受传统观念“南钨北铜”的影响,大部分学者对赣南的钨矿进行了比较深入的研究,并且取得了一批显著的成果。近几年来,该区的地质找矿取得了重大突破,陆续发现了相当数量可观的大中型钨、钼、铜等多金属及金、银贵金属矿产,尤其是2011年,世界级特大型大湖塘钨矿在九岭成矿带内发现,探明储量达106×104t,揭开了该带内寻找大中型钨钼铜多金属矿序幕。
关键词:赣北钨矿;矿床特征;成矿研究
1燕山期花岗岩年龄特征
1.1 空间分布及年代格架
(1)空间分布
湖塘钨矿集区由于晋宁期与燕山期多次、多阶段构造岩浆热事件作用的频繁发生,区内晋宁期花岗岩大面积出露,呈岩基状或岩瘤(岩株)状;燕山期岩体小规模出露。
燕山期岩浆岩的产出形态以岩瘤(岩株)、岩脉状为主,单一个岩体出露面积约为0.01~3 km2。岩体在空间上分布于九云岭—同安(NE)向走滑冲断带的伸展构造与南坪村—新安里(NNE)向构造之间,明显地受其控制,呈NNE向带状展布。岩体具体产出的部位受近EW向构造与NE向构造两组方向制约,岩体集中分布在大湖塘矿田,如石门寺、大湖塘、狮尾洞、昆山、南坪村、大河里、茅公洞、大岭上、东陡崖、平苗、狮子岩等地区,其南北间距2.8~4 km,东西间距1.6~3.5 km,具等间距棋盘格式展布特征。
(2)年代格架
钟玉芳等于2005年开展了锆石SHRIMP U-Pb年龄测定,得出九仙塘中细粒黑云母花岗岩的年龄为151.4 Ma±2.4 Ma;林黎等于2006年获得大湖塘矿区燕山期岩浆岩的黑云母K-Ar同位素年龄在134 Ma~150 Ma,并将燕山期岩浆活动划分为多个阶段。近期,锆石U-Pb测年研究所得的成岩年龄为144.2 Ma±1.3 Ma[2-9]。
大湖塘矿集区岩浆岩活动的时间分布范围在于130.3 Ma~151.4Ma之间,反映了主要活动时期应为早燕山期(137 Ma~205 Ma)。
燕山早期岩浆活动中的3个活跃时段(130.3 Ma~134.3 Ma、140.4 Ma~144.4 Ma、146.4 Ma~151.4 Ma,)结合其活动的频繁与强烈程度,可将燕山早期的岩浆活动粗略地划分成三个期次,即燕山早期第三次侵入、第二次侵入、第一次侵入;不同期次活动对应的岩石单元及岩性也有所不同,其岩性为中细粒黑云母花岗斑岩、中粗粒黑云花岗斑岩及黑云母花岗斑岩和似斑状黑云母花岗岩。
1.2 成岩时代与成矿年龄关系
丰全友、张全德等于2012年采用Re-Os同位素测年获得石门寺和狮尾洞的辉钼矿等时线年龄为143.7 Ma±1.2 Ma(n=6,MSWD=0.84)和140.9 Ma±3.6 Ma(n=6,MSWD =2.30),说明其成矿时代为早白垩世。张志辉、张达等于2013年对赣北梅子坑钼矿床进行Re-Os定年,指示该矿床的成矿时限为150 Ma±,表明其形成于晚侏罗世中晚期。
大湖塘矿集区Re-Os同位素成矿年龄定年结果表明,其成矿阶段主要在137.3 Ma~157.68 Ma之间,主成矿期143.7 Ma~157.68 Ma之间,分别对应于燕山早期的第一次与第二次岩浆岩侵入活动。因此,不难得出大湖塘矿集区矿床的形成与燕山期岩浆岩关系十分密切,且主成矿期与燕山早期第一次侵入的中细粒黑云母花岗岩有关。
2 燕山期岩浆岩成矿系列
2.1 成矿系列类型的划分
根据大湖塘矿集区所处的地质环境及矿床类型、矿床成因等因素,可将大湖塘矿集区成矿系列划分为三类:北区W、Mo成矿系列;中间W、Mo、Cu、Pb、Zn;南区的Cu、Pb、Zn、Au、Ag成矿系列。由北向南矿床种类,主要有大湖塘、东陡崖、石门寺和新安里钨、钼矿床;狮尾洞、狮子岩、茅公洞钨钼铜矿床;莲花芯、昆山、南坪村铜铅锌银矿床。
2.2 成矿系列特征
(1)大湖塘—石门寺W、Mo成矿系列
矿床类型以W、Mo为主。矿床分布在空间上受九云岭—同安(NE)向走滑冲断带的伸展构造与南坪村—新安里(NNE)向构造控制,并产于其内部;以大湖塘—东陡岩近EW向断裂为界,分布于其北部。区内出露大面积晋宁期花岗岩;早燕山期岩体呈岩株或岩瘤状零星分布,仅在北部新安里一带呈岩席状。矿体均产于燕山期与晋宁期花岗岩体的内外接触带中或受隐爆角砾岩控制产于隐爆角砾岩中,在成因上均与燕山期岩浆岩分异的流体有关。在石门寺取得的燕山期花岗斑岩同位素年龄在143.1 Ma~150.0 Ma之间,成矿年龄石门寺辉钼矿Re-Os同位素定年在149.9 Ma~157.68 Ma之间,相当于早燕山期第一次侵入阶段,即成矿与早燕山期第一次侵入的中細粒黑云母密切相关;不仅在时间上有紧密联系,而且在空间上与早燕山期花岗岩紧密相伴产出。
(2)狮尾洞—狮子岩W、Mo、Cu、Pb、Zn成矿系列
矿床类型以W、Mo、Cu、Pb、Zn为主。矿床分布在空间上受九云岭—同安(NE)向走滑冲断带的伸展构造与南坪村—新安里(NNE)向构造控制,并产于其内部;分布于大湖塘—东陡岩近EW向断裂和狮子洞—茅公洞近EW向断裂之间。区内出露大面积晋宁期花岗岩;早燕山期岩体未见出露,但深部可见:在狮尾洞+1 170 m坑道内可见到早燕山期岩体。矿体均赋存于晋宁期黑云母花岗岩中,分布标高+1 170 m—+900 m之间;早燕山期似斑状二云母花岗岩,140 Ma)的顶界面标高在+850 m~+900 m,燕山期似斑状二云母花岗岩控制着矿体的底界。在狮尾洞取得的燕山期花岗斑岩同位素年龄在130.3 Ma~144.0 Ma之间,狮尾洞辉钼矿Re-Os同位素定年在140.9 Ma~142.4 Ma之间,相当于早燕山期第二次、第三次侵入阶段,即成矿与早燕山期第二次侵入的中粗粒黑云母或似斑状黑云母花岗岩存在相关,与燕山期花岗斑岩紧密相伴产出。与北区W、Mo成矿系列相比较,矿床在成矿时间上稍晚,与第二次、第三次岩浆侵入有紧密联系。
(3)莲花芯—昆山Cu、Pb、Zn、Au、Ag成矿系列
矿床类型以Cu、Pb、Zn、Au、Ag为主。矿床分布在空间上受九云岭—同安(NE)向走滑冲断带的伸展构造与南坪村—新安里(NNE)向构造控制,并产于其内部;分布于狮子洞—茅公洞近EW向断裂以南区域。区内出露新元古界双桥山群;早燕山期岩体未见出露,但在深部钻孔中可见及。矿床受构造控制明显,除了南坪村矿床产出于燕山期岩株与晋宁期岩浆岩接触带外,其余矿床主要产于近EW向与NE向构造交汇部位;矿体围岩为双桥山群变质岩,矿体呈充填状态或大脉旁侧以浸染状存在。在九仙塘、昆山取得的燕山期花岗斑岩同位素年龄在149.9 Ma~151.4 Ma之间,莲花芯、梅子坑辉钼矿Re-Os同位素定年在137.78 Ma~150.0 Ma之间,即成矿相当于早燕山期三次侵入阶段,而成岩年龄主要是早燕山期第一次侵入岩。与北区、中间地区的成矿系列相比较,南区在成矿时间上与三次侵入均有紧密联系,在空间上似与燕山期花岗斑岩无紧密联系。
3总结
从大湖塘矿集区成矿系列划分上看,区内具有“北钨南铜”的分布模式。根据矿体产出的地质背景,北区尚具备找斑岩型与隐爆角砾岩型的矿床的潜力,中间具找浸染型矿床、斑岩型矿床的潜力,南部具找隐爆角砾岩型矿床的潜力。
参考文献
[1] 高林志,黄志忠,丁孝忠,等.赣西北新元古代修水组和马涧桥组SHRIMP锆石U-Pb年龄[J].地质通报,2012,31(7):1086-1093.