駱學(xué)全 ,張 勇 ,沈莽庭 ,湛 龍 ,張雪輝 ,朱筱婷、2,武 玲

(1.南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,江蘇 南京 210016;2.南京大學(xué),江蘇 南京 210093)

江西瑞金白堊紀(jì)火山巖盆地的發(fā)現(xiàn)及其找礦意義

駱學(xué)全1,張 勇1,沈莽庭1,湛 龍1,張雪輝1,朱筱婷1、2,武 玲1

(1.南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,江蘇 南京 210016;2.南京大學(xué),江蘇 南京 210093)

在開(kāi)展武夷山地區(qū)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查時(shí),首次發(fā)現(xiàn)了江西瑞金白堊紀(jì)盆地的火山巖?；鹕綐?gòu)造盆地具有斷陷性質(zhì),形成于中生代區(qū)域隆升背景下的拉張構(gòu)造環(huán)境?；鹕綆r產(chǎn)于白堊紀(jì)盆地底部,主要為爆發(fā)相的集塊巖、角礫巖、凝灰?guī)r;成分為高硅低鉀,屬流紋質(zhì)火山碎屑巖;87Sr/86Sr=0.731 62,具有上地殼重熔巖漿的鍶同位素組成。位于火山巖底層的角礫巖具有明顯的硅化蝕變和金礦化,是區(qū)域內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的礦化層位,產(chǎn)于其中的金礦為火山巖層控類(lèi)型,屬于與燕山晚期中酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)的成礦系列,具有重要的區(qū)域成礦研究和找礦勘查意義。

火山巖盆地;含金建造;白堊紀(jì);江西瑞金

0 引言

在開(kāi)展“江西省瑞金—會(huì)昌地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查”的瑞金黃柏圩地區(qū),前人工作繪制的地質(zhì)圖上有一片大面積的第四系分布區(qū)。發(fā)現(xiàn)其中有較大區(qū)域是早白堊紀(jì)火山巖分布區(qū),瑞金中生代以來(lái)的山間盆地實(shí)際上是一個(gè)早白堊世的火山巖盆地。調(diào)查工作還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)產(chǎn)于其中的黃金礦產(chǎn),并進(jìn)行了初步的地質(zhì)調(diào)查。豐富了該區(qū)域的中生代火山地質(zhì)和區(qū)域礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)的研究?jī)?nèi)容。

1 區(qū)域地質(zhì)及研究區(qū)地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于南華活動(dòng)帶的武夷—云開(kāi)褶皺帶。據(jù) 1∶25萬(wàn)瑞金市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告的研究,北東—南西向通過(guò)研究區(qū)的崇安—石城—安遠(yuǎn)—新豐深斷裂是一區(qū)域性構(gòu)造巖漿帶,長(zhǎng)期控制著區(qū)域性的地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用和成礦作用。

華南加里東期陸內(nèi)造山作用使得研究區(qū)的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境由被動(dòng)陸緣轉(zhuǎn)化為陸表海,晚古生代沉積了一套淺海陸棚相地層。印支期發(fā)生褶皺運(yùn)動(dòng),結(jié)束該區(qū)的海洋環(huán)境而成為大陸區(qū)域。太平洋板塊在晚三疊世開(kāi)始俯沖活動(dòng),將中國(guó)東部整體卷入濱太平洋活動(dòng)大陸邊緣,構(gòu)筑了區(qū)域隆升背景上的拉張構(gòu)造環(huán)境,前燕山期已經(jīng)形成的 NE—NNE向斷裂發(fā)生繼承性活動(dòng),于侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)形成一系列帶狀的構(gòu)造隆起與斷陷 (圖 1)。位于桃溪變質(zhì)核雜巖體西部的會(huì)昌盆地,比較好地代表了區(qū)域中生代盆地的建造構(gòu)造。盆地沉積物為白堊紀(jì)陸相碎屑巖,下部為礫巖、砂巖,上部為砂巖、泥巖夾膏鹽層 (周田鹽礦),底部產(chǎn)出橄欖玄武巖、玄武安山巖及相當(dāng)成分的次火山巖,具有一般裂谷系統(tǒng)的巖石建造組合,是一個(gè)陸內(nèi)裂谷盆地。

1.2 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)況

由于研究區(qū)所在區(qū)域的中生代紅層基本分布于現(xiàn)在的山間拗陷部位,產(chǎn)狀平緩,變形輕微,具有明顯的繼承性盆地特征,筆者有理由將瑞金地區(qū)白堊系地層分布區(qū)視為白堊紀(jì)盆地。盆地長(zhǎng)軸走向NE—S W,與區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)方向一致。盆地兩側(cè)出露新元古—下古生代復(fù)理石建造經(jīng)區(qū)域變質(zhì)形成的低綠片巖相地層,零星分布的晚古生代淺海碎屑巖夾碳酸鹽地層。白堊紀(jì)地層不整合于下伏地層之上,分布于丘陵地區(qū),具有較明顯的山間盆地沉積環(huán)境特征。

圖1 瑞金地區(qū)區(qū)域構(gòu)造略圖

2 火山巖產(chǎn)狀及巖石學(xué)特征

火山巖出露于瑞金白堊紀(jì)盆地西北部的黃柏圩一帶 (圖 2),低角度不整合于石炭系梓山組淺海相碎屑巖之上,被上白堊統(tǒng)周田組紫紅色砂礫巖所覆蓋。頂?shù)捉缇€(xiàn)清楚,接觸關(guān)系明確,近水平層狀,襯墊于瑞金盆地的白堊系底部。通過(guò)與區(qū)域火山巖層位和巖石學(xué)特征的對(duì)比,筆者將其劃歸下白堊統(tǒng)版石組(K1b)。根據(jù)火山碎屑的結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)一步劃分出上下兩個(gè)巖性段。

版石組下段 (K1b1)：為一套火山集塊巖、集塊角礫巖、角礫巖 (圖 3)、熔結(jié)角礫巖、凝灰?guī)r。塊狀構(gòu)造、似流紋構(gòu)造。普遍具有火山角礫結(jié)構(gòu)、玻屑凝灰結(jié)構(gòu)和弱熔結(jié)碎屑結(jié)構(gòu),角礫和集塊主要是灰?guī)r和砂巖,較均勻地分布于火山凝灰基質(zhì)之中,尖棱角—棱角狀,大小混雜,無(wú)定向排列?；|(zhì)為火山凝灰,以塑性玻屑為主,石英晶屑次之,可見(jiàn)已硅化的長(zhǎng)石晶屑。礫間熔巖的玻屑常有定向排列和塑性變形現(xiàn)象,有弱熔結(jié)作用。近底層局部有鐵質(zhì)膠結(jié)的角礫巖透鏡體,最厚 1.3m。

該段厚度比較穩(wěn)定,在瑞金盆地北部邊緣露頭較良好的 10余 km地段,沒(méi)有尖滅點(diǎn),一般厚度 20m～30m,最薄 7m,最厚 35.6m。

圖2 火山巖分布圖

圖3 火山角礫巖 (自然露頭)

由于蝕變,巖石的礦物成分主要是微粒石英和絹云母,少量鐵錳質(zhì)氧化物;SiO2含量高達(dá) 74%以上。晶屑礦物主要是石英,含少量的鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石,屬于中酸性巖漿形成的火山巖。

在牛嶺下、直坑村兩個(gè)火山口位置,由于巖石硅化強(qiáng)烈,構(gòu)成了孤立山丘,火山集塊巖和集塊角礫巖露頭良好;出露于瑞金白堊紀(jì)盆地北部邊緣彎背—金牛山一帶的該段巖石風(fēng)化較強(qiáng),基質(zhì)成分幾乎被風(fēng)化成了紅土。

版石組上段 (K1b2)：是該組的主體巖性段,為一套熔結(jié)凝灰?guī)r夾火山角礫巖,大面積成片出露于黃柏圩等地。巖石具有典型的火山晶屑凝灰結(jié)構(gòu)(圖 4),基本已強(qiáng)烈風(fēng)化成塊狀紅土,曾被前人簡(jiǎn)單地當(dāng)作第四系來(lái)填制地質(zhì)圖。在向陽(yáng)村一古采金坑壁上,能醒目地見(jiàn)到火山巖的風(fēng)化殘積紅土還保留有很好的巖石節(jié)理構(gòu)造 (圖 5)。

圖4 火山凝灰?guī)r (金 TC03-b5,-25)

圖5 凝灰?guī)r殘積節(jié)理構(gòu)造

上、下巖性段劃分標(biāo)志明顯,下段含大量的沉積巖角礫,普遍具有硅化蝕變;而上段沒(méi)有沉積巖角礫,風(fēng)化后為比較純色的塊狀紅土。

牛嶺下圓丘周?chē)慕堑[巖及熔結(jié)凝灰?guī)r流面呈向心狀,傾向丘頂位置,為一個(gè)以火山丘為中心的漏斗形火山機(jī)構(gòu),可能是火山口塌陷所致。

3 巖石地球化學(xué)特征

6件巖石化學(xué)樣品的 SiO2變化于 75.35%～94.28%,平均高達(dá) 85.11%。Na2O+K2O變化于0.048%～0.76%、K20＞Na2O,里特曼指數(shù)δ平均0.016。在 TAS分類(lèi)圖上落入英安巖或流紋巖區(qū)(圖 6);在 Irvine分界線(xiàn)上,成分點(diǎn)主要落入亞堿性區(qū);在 AFM三角圖解上落入拉斑玄武巖系列區(qū) (圖7);在 K20-S iO2圖解上落入低鉀巖石系列區(qū) (圖8)。屬低鉀的流紋質(zhì)火山巖組合。

圖6 火山巖 (Na2O+K2O)-S iO2圖解

圖7 火山巖AFM三角圖解

圖8 火山巖 K2O-SiO2相關(guān)圖解

微量元素與維氏值比較,多數(shù)元素偏低,而 Cu、Zn、Au、Ag等親銅元素比維氏值都高。

LREE/LHEE為 2.33～17.86,屬輕稀土富集型。稀土元素配分型式圖 (圖 9)表現(xiàn)為右傾,Eu無(wú)明顯虧損現(xiàn)象。

采集的熔結(jié)凝灰?guī)r樣品的87Sr/86Sr=0.731 62,具有明顯的地殼重熔巖漿的鍶同位素組成。

4 蝕變及礦化

巖石蝕變比較單一,主要表現(xiàn)為版石組下段火山碎屑巖的硅化,在火山口及其附近表現(xiàn)最為明顯。硅化作用的結(jié)果,一是作為火山角礫巖基質(zhì)的凝灰物質(zhì)普扁重結(jié)晶成隱晶—微晶石英,形成硅化火山碎屑巖;二是巖石中產(chǎn)出微細(xì)石英脈;三是局部形成硅化角礫巖。全巖分析出的 SiO2含量都在 90%以上;薄片鑒定石英含量多超過(guò) 80%,晶屑和玻屑經(jīng)硅化而變得邊界模糊,形狀不再典型而難于識(shí)別,有研究者給其定名為硅質(zhì)巖。顯微觀察發(fā)現(xiàn)巖石的構(gòu)造裂紋全都硅化成了網(wǎng)紋狀的石英細(xì)脈。

前人曾經(jīng)幾度大規(guī)模采掘黃金,遺留下眾多的民采坑硐。詳細(xì)調(diào)查后發(fā)現(xiàn),古采礦坑硐帶狀排列在金牛山南坡腳下,東起桂竹,西至向陽(yáng)村,斷續(xù)分布在長(zhǎng)達(dá) 4km的地段。所有的采礦坑硐都挖掘于版石組下段火山碎屑巖地層中,表明版石組下段是含金層位。從版石組下段地層的強(qiáng)風(fēng)化殘積層中,人工淘洗普遍能獲得自然金重砂,說(shuō)明原巖有明顯的金礦化。探槽樣品含金品位沒(méi)達(dá)到一般工業(yè)品位指標(biāo)要求,未能圈定出工業(yè)礦體,證明礦化不均勻,含金品位不高。

1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量成果發(fā)現(xiàn),在研究區(qū)有Au、Cu、W、Bi等元素的低緩異常 ,具有巖漿成礦元素的異常組合特征。

據(jù)江西省贛南地質(zhì)大隊(duì)等地勘單位的調(diào)查,在研究區(qū)水系下游的瑞金市壬田—云集圩的綿江河段第四紀(jì)河谷階地上,普遍產(chǎn)有砂金礦,并伴生有大量的鋯石、金紅石、獨(dú)居石等巖漿熱液成因的自然重砂礦物。其礦源應(yīng)是來(lái)自本研究區(qū)的這套火山碎屑巖層。

5 區(qū)域成礦學(xué)研究及找礦意義

研究區(qū)位于崇安—石城—安遠(yuǎn)—新豐區(qū)域性構(gòu)造巖漿帶,在中生代的區(qū)域隆升背景上的拉張構(gòu)造環(huán)境下形成斷陷盆地,盆地形成初期發(fā)生了火山噴發(fā),沉積了下白堊統(tǒng)版石組含金的中酸性火山碎屑巖,形成了金牛山火山巖型層控金礦,屬于與燕山晚期中酸性巖漿活動(dòng)相關(guān)的金屬礦床成礦系列。

下白堊統(tǒng)的版石組陸相火山碎屑巖,襯墊于瑞金中生代構(gòu)造盆地的底部,連續(xù)出露于瑞金盆地西、北兩側(cè)邊緣,分布面積大。版石組下段含金的火山角礫巖具有穩(wěn)定的層位,橫向延伸連續(xù)性好,有較大的找礦前景。

根據(jù)構(gòu)造巖漿活動(dòng)及成礦系列理論,一次具有相當(dāng)規(guī)模的巖漿活動(dòng),可能由深部到淺部形成不同的侵入相和噴出相火成巖,并且可能在淺成相及以上部位發(fā)生礦化,形成一組密切相關(guān)的礦床組合。在中國(guó)東部,與中生代燕山晚期中酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)的火山—斑巖礦床有著非常重要的資源地位,不少的斑巖礦床都有與之相關(guān)的火山巖相產(chǎn)出。因此,在瑞金中生代盆地的火山機(jī)構(gòu)部位,有可能存在隱伏的潛火山巖和斑巖礦床,在礦種組合上,可能是與高硅低堿的殼源巖漿相關(guān)的金、鎢、鈾、錫多金屬。因此,條件成熟時(shí),可以在牛嶺下和直坑村兩個(gè)火山機(jī)構(gòu)位置開(kāi)展深部勘查,尋找隱伏礦床。

瑞金白堊紀(jì)紅盆僅僅是區(qū)域上眾多的中生代火山構(gòu)造盆地之一,這些斷陷盆地形成于同一構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段和區(qū)域構(gòu)造環(huán)境,都有不同程度的火山活動(dòng),具有相似的成礦地質(zhì)條件,值得注意在火山巖比較發(fā)育的部位尋找礦化信息。在野外工作中,注意識(shí)別強(qiáng)風(fēng)化的火山巖殘積層,顯得十分重要。

這次發(fā)現(xiàn)的火山巖型層控金礦,在區(qū)域上屬新的礦床類(lèi)型。如果取得進(jìn)一步的地質(zhì)勘查成果,則有可能帶動(dòng)區(qū)域性的找礦進(jìn)展,具有較好的找礦和礦產(chǎn)地質(zhì)研究意義。

6 致 謝

在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,藍(lán)善先研究員自始至終給予項(xiàng)目組以工作指導(dǎo),周濟(jì)元教授、邱金亮實(shí)習(xí)研究員和劉麗文助理研究員參加了項(xiàng)目的前期工作,江西省地質(zhì)調(diào)查研究院和江西省贛南地質(zhì)大隊(duì)給予了很大的支持,筆者特此致謝!

[1]程裕淇.中國(guó)區(qū)域地質(zhì)概論 [M].北京：地質(zhì)出版社,1994.

[2]福建省地質(zhì)礦產(chǎn)局.福建省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社,1985.

[3]張?jiān)罉?趙越,董樹(shù)文,等.中國(guó)東部及鄰區(qū)早白堊世裂陷盆地構(gòu)造演化階段[J].地學(xué)前緣,2004,11(3)：123-133.

[4]任建業(yè),劉文龍,林暢松,等.中國(guó)大陸東部晚中生代裂陷作用的表現(xiàn)形式及其幕式擴(kuò)展[J].現(xiàn)代地質(zhì),1996,10(4)：526-531.

[5]張順金,黃昌旗,陳澤霖,等.華南武夷山區(qū)桃溪旋卷變質(zhì)核雜巖構(gòu)造的基本特征及形成機(jī)制探討[J].福建地質(zhì),2000,19(4)：188-196.

[6]福建省地質(zhì)調(diào)查研究院.1∶25萬(wàn)瑞金市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].2002.

[7]福建省地質(zhì)調(diào)查研究院.1∶25萬(wàn)瑞金市幅中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)圖[Z].2002.

[8]南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所.江西瑞金—會(huì)昌地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告[R].2009.

[9]江西省贛南地質(zhì)大隊(duì).江西省瑞金縣澤覃 (壬田—云集圩河段)砂金礦地質(zhì)普查報(bào)告[R].1989.

Discovery of Cretaceous volcanic basin in Ruijin of Jiangxi and its ore prospecting significance

LUO Xue-quan1,ZHANG Yong1,SHENMang-ting1,ZHAN Long1,ZHANG Xue-hui1,ZHU Xiao-ting1,2,W U L ing1

(1.Nanjing Institute of Geology andMineral Resources,Nanjing 210016,China;2.NanjingUniversity,Nanjing 210093,China)

Volcanic rockswere discovered firstly in Ruijin Cretaceous basin in Jiangxi Province,when the prospect investigation of strategic resources in theWuyiMountain area was carried out.The volcano-tectonic basin with faulted characteristics for med in the rifted environment ofMesozoic regional uplift background,and the volcanic rocks were located at the bottom of the Cretaceous basin,mainly composed of eruption volcanic agglomerate,breccia and tuff,belonging to rhyolitic pyroclastic rockswith characteristics of high silicon and low potassium;The87Sr/86Sr=0.731 62,was the same as the Sr isotope in the upper crust remeltingmagma.The breccia at the lower vocanic rockswith obvious silicated alteration and goldmineralizationwere the newly discovered regionalmineralization layers.The goldmineralizationwasof volcanic stratabound type related to late Yanshanian acid-inter mediatemagmatic activities.The discovery of volcanic basin was of significantly importance for the metallogenic researches and exploration there.

Volcanic basin;Au-bearing for mation;Cretaceous Period;Ruijin;Jiangxi

P588.14

A

1674-3636(2010)04-0367-05

2010-07-29;編輯：陸李萍

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“江西省瑞金—會(huì)昌地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查”(礦調(diào)[2005]13-6;礦調(diào)[2006]13-6)

駱學(xué)全 (1956—),男,研究院級(jí)高級(jí)工程師,區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)普查專(zhuān)業(yè).

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.04.367