肖茂章,漆光明
(1. 江西地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局912地質(zhì)大隊(duì),江西鷹潭 335001;2. 江西核工業(yè)地質(zhì)局265地質(zhì)大隊(duì),江西鷹潭 335001)
江西冷水坑鉛鋅銀礦田成礦系統(tǒng)與成礦模式
肖茂章1,漆光明2
(1. 江西地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局912地質(zhì)大隊(duì),江西鷹潭 335001;2. 江西核工業(yè)地質(zhì)局265地質(zhì)大隊(duì),江西鷹潭 335001)
江西冷水坑礦田具有淺部斑巖型礦體與深部層狀礦體的復(fù)雜組合。深部的層狀礦體曾被長(zhǎng)期認(rèn)為是受構(gòu)造破碎帶控制的“層控疊改型礦體”,與斑巖型礦體同期形成。本文從礦床的基本地質(zhì)特征入手,論述和分析了層狀銀鉛鋅礦體所具有的火山碎屑建造及成礦特點(diǎn),認(rèn)為礦床具有三期成礦特點(diǎn),層狀礦體屬火山機(jī)構(gòu)控制的以火山集塊-角礫巖層為賦礦巖石的火山噴發(fā)-沉積成巖礦體。提出了該礦床火山構(gòu)造-巖漿噴發(fā)成礦系統(tǒng)的主要成礦要素和成礦模式,斑巖巖漿就位及其流體活動(dòng),在產(chǎn)生大規(guī)模斑巖型礦化的同時(shí),對(duì)早期的火山沉積碳酸鹽層進(jìn)行疊加改造而形成了與斑巖具有成因聯(lián)系的層控鉛鋅銀礦床。
層狀鉛鋅銀礦體 火山噴發(fā)-沉積成礦 成礦系統(tǒng) 江西冷水坑
Xiao Mao-zhang, Qi Guang-ming. The metallogenic system and metallogenic model of the Lengshuikeng Pb-Zn-Ag orefield, Jiangxi Province[J]. Geology and Exploration, 2014, 50(2):0311-0320.
江西貴溪冷水坑鉛鋅銀礦田是我國(guó)重要的鉛鋅銀礦床,其銀、鉛鋅均達(dá)到特大型規(guī)模,在世界上實(shí)屬罕見(jiàn)。冷水坑礦集區(qū)具有獨(dú)特的成礦特點(diǎn),礦田內(nèi)既有低品位大型鉛鋅銀礦床(如銀路嶺、鮑家、營(yíng)林),也有高品位大型鉛鋅銀礦(銀珠山、下鮑家)。大多數(shù)學(xué)者(翟裕生等,2010)認(rèn)為其屬于斑巖型鉛鋅銀礦床(羅詒爵,1985,1991;孟祥金等,2007),也有認(rèn)為其屬于內(nèi)陸湖盆相火山沉積噴流成礦( 陸相VMS型) 、火山( 噴流) 沉積-巖漿疊加改造成礦(層控疊生型,黃振強(qiáng),1992,1993)、火山期后熱液充填(交代)成礦。對(duì)礦床成因的不同認(rèn)識(shí)源于礦田內(nèi)不同礦床有不同的地質(zhì)特征,所以只有將整個(gè)礦田作為一個(gè)成礦系統(tǒng)來(lái)全面認(rèn)識(shí),才有可能正確厘定其成礦類型,這一點(diǎn)對(duì)于預(yù)測(cè)找礦方向尤為重要。本文在綜合分析前人資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合最新的勘查成果,分析了冷水坑礦田的成礦過(guò)程,建立了成礦模式,試圖為礦田內(nèi)的深部找礦以及區(qū)域找礦提供重要信息。
冷水坑鉛鋅銀礦田位于揚(yáng)子板塊與華南板塊拼接帶南側(cè),華南板塊北東緣的武夷隆起區(qū),即華夏陸塊北緣(圖1a),屬于中國(guó)東部環(huán)太平洋成礦帶的內(nèi)帶(李兆鼐等,2003),武夷銀多金屬成礦帶和欽杭成礦帶的交匯部位。礦田在區(qū)域構(gòu)造上受華南褶皺系中贛中南褶皺上的鷹潭-安遠(yuǎn)深斷裂及鷹潭-瑞昌大斷裂控制,產(chǎn)于武夷隆起與饒南拗陷接壤處的隆起一側(cè)之月鳳山火山斷陷盆地北西邊緣(圖1b)。
區(qū)內(nèi)廣泛出露的地層主要有上震旦統(tǒng)老虎塘組和上侏羅統(tǒng)火山巖地層(江西省區(qū)域地質(zhì)志,1982),以及零星分布的下石炭統(tǒng)梓山組(見(jiàn)圖2)。其中老虎塘組主要由云母石英片巖、石英云母片巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖組成。梓山組是一套海陸交互相-淺海相含煤建造及碳酸鹽建造。上侏羅統(tǒng)陸相火山巖系厚度達(dá)2634m以上,可劃分為下部的打鼓頂組和上部的鵝湖嶺組, 二者呈假整合接觸或噴發(fā)不整合接觸。打鼓頂組由流紋質(zhì)粗晶屑凝灰?guī)r、含礫晶屑凝灰?guī)r、角礫安山巖、安山巖組成,其中安山巖為打鼓頂組的標(biāo)志層,打鼓頂組噴發(fā)不整合于下石炭統(tǒng)或新元古界地層之上。鵝湖嶺組為一套酸性-中酸性火山碎屑巖為主的陸相火山建造,巖性主要有流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋巖、熔結(jié)凝灰?guī)r,底部為凝灰質(zhì)砂巖、層凝灰?guī)r,噴發(fā)不整合于打鼓頂組安山巖或角礫安山巖之上。
圖1 a-中國(guó)華南地區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)圖;b-贛杭帶及其周緣地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(余心起等,2006)Fig.1 a-Geological sketch map of southern China; b-Geological sketch map of Gan-Hang belt and its peripheral areas (after Yu et al., 2006) 1-贛江斷裂; 2-贛杭帶; 3-火山巖; 4-紅層盆地;1-Ganjiang fracture; 2-Gan-Hang belt; 3-volcanics; 4-red beds basin;
圖2 冷水坑礦田地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)孟祥金等,2007 修改)Fig. 2 Geological sketch map of Lengshuikeng ore district ( modified after Meng et al. ,2007) 1-第四紀(jì)沉積物; 2-上侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組熔結(jié)凝灰?guī)r; 3-上侏羅統(tǒng)打鼓頂組晶屑凝灰?guī)r; 4-下石炭統(tǒng)梓山組砂巖; 5-震旦系老虎塘組片巖; 6-燕山期流紋斑巖; 7-燕山期鉀長(zhǎng)花崗斑巖; 8-燕山期石英正長(zhǎng)斑巖; 9-燕山期含礦花崗斑巖; 10-地層不整合界 線; 11-實(shí)測(cè)、推測(cè)斷層; 12-礦床位置;13-勘探線1-Quaternary sediments; 2-Upper Jurassic Ehuling Formation flood tuff; 3-Upper Jurassic Daguding Formation crystal tuff; 4-Lower Carboniferous Zishan Formation sandstone; 5-Sinian Laohutang Formation schist; 6-Yanshannian rhyolite porphyry; 7-Yanshannian moyite porphyry; 8-Yanshannian quartz syenite porphyry; 9-Yanshannian ore-bearing granite porphyry; 10-unconformity; 11-measured and inferred faults; 12-ore deposit location;13-prospecting line
區(qū)內(nèi)侵入巖較為發(fā)育,主要為加里東中晚期、燕山期,其中以燕山中期巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈,巖性可分為花崗斑巖、石英正長(zhǎng)斑巖、流紋斑巖和鉀長(zhǎng)花崗斑巖等,空間上受火山成因構(gòu)造控制,時(shí)間上與火山巖同時(shí)或稍晚,與上述火山巖構(gòu)成了侵入巖-次火山巖-火山巖構(gòu)造火山盆地(戚建中等,1986)。
區(qū)內(nèi)斷裂較為發(fā)育,其中北東向F2斷裂是區(qū)域及礦田的導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造,可能是深部成巖成礦物質(zhì)到達(dá)淺部的通道,且控制著區(qū)域火山巖及有色金屬、貴金屬礦帶的形成(鄧紹明,1985,1986;劉訊等,1990;楊明桂等,2002)。
冷水坑礦田內(nèi)有兩種礦化類型①②:(1) 層狀鉛鋅銀礦體(層控型);(2) 含銀鉛鋅細(xì)脈浸染狀礦體(斑巖型)。其中層狀鉛鋅銀礦體主要分布在下鮑礦區(qū)124~140線和小源礦區(qū)123~155線之間,礦體均隱伏于礦田深部,賦存標(biāo)高為-56~-404m。礦體呈層狀、似層狀,局部呈透鏡狀;礦體走向北東,傾向南東(見(jiàn)圖3),層狀鉛鋅銀礦體賦存于侏羅系上統(tǒng)打鼓頂組下段晶屑凝灰?guī)r或其所夾的長(zhǎng)英質(zhì)火山角礫巖、鐵錳碳酸鹽巖、白云巖角礫、硅質(zhì)巖等組成的層間斷裂破碎帶內(nèi),受次火山期后多階段礦化蝕變作用疊加而形成隱伏礦體。礦床含礦層是一套巖石類型和韻律結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜的火山碎屑巖-碳酸巖硅質(zhì)巖含礦建造。晶屑凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r、石英正長(zhǎng)質(zhì)凝灰角礫巖為礦體的直接頂?shù)装澹V體與圍巖界線較清楚(圖4a)。
圖3 冷水坑銀鉛鋅礦床下鮑礦段132號(hào)勘探線剖面略圖Fig.3 No.132 Exploration section of the Xiabao ore section in the Lengshuikeng Ag-Pb-Zn orefield 1-上侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組;2-上侏羅統(tǒng)打鼓頂組;3-震旦系老虎塘組;4-花崗斑巖;5-流紋斑巖;6-層狀鉛鋅銀礦體(A7);7-斑巖型礦體;8-推測(cè)斷層1-upper Jurassic Ehuling Formation; 2-upper Jurassic Daguding Formation; 3-Sinian Laohutang Formation; 4-granite porphyry; 5-rhyolite porphyry ; 6-layered Pb-Zn-Ag orebody(A7); 7-porphyry orebody; 8-inferred faults
層狀鉛鋅銀礦體的礦化作用強(qiáng)弱與距花崗斑巖的空間距離有明顯的依存關(guān)系, 當(dāng)?shù)V體靠近斑巖體時(shí),交代作用明顯增強(qiáng),銀鉛鋅礦化強(qiáng)烈,礦體受到層間裂隙帶的明顯控制,形成順層交代,層狀鉛鋅銀礦體與火山巖的產(chǎn)狀基本一致。當(dāng)距斑巖體較遠(yuǎn)時(shí),交代作用明顯減弱,甚至沒(méi)有鉛鋅銀礦化交代發(fā)生。由此表明,鐵錳碳酸鹽層疊加花崗斑巖熱液蝕變礦化作用后容易形成疊改型的層狀鉛鋅銀礦體。
礦田斑巖型礦體主要產(chǎn)出于100~131線之間,礦體總體走向北東,傾向北西,與含礦巖體產(chǎn)狀一致,呈帶狀延展的分布形式,并緊隨含礦花崗斑巖產(chǎn)出;礦體產(chǎn)于含礦巖體內(nèi)及接觸帶附近,容礦巖石以花崗斑巖為主,次為火山巖,形態(tài)相對(duì)較規(guī)則,礦石含銀鉛鋅為中低品位,但銀鉛鋅礦規(guī)模大;礦化強(qiáng)弱呈過(guò)渡性變化,工業(yè)礦體邊界不清,完全依靠化驗(yàn)結(jié)果按工業(yè)指標(biāo)進(jìn)行圈定; 礦化沿含礦巖體傾斜方向的近根部帶-主體帶-前緣帶和沿含礦巖體水平方向的內(nèi)帶-接觸帶-外帶火山巖,依次產(chǎn)出綠泥石絹云母化帶中的銅硫礦體、絹云母碳酸鹽化硅化帶中的鉛鋅礦體和碳酸鹽絹云母化帶中的銀礦體。圍巖蝕變具面型蝕變特征。
圖4 礦石特征照片F(xiàn)ig.4 Ore characteristics related photos a-層狀礦體與底板晶屑凝灰?guī)r界線(下鮑礦段-144中段132線穿脈); b-凝灰角礫巖礫間星點(diǎn)狀閃鋅礦(×50);c-塊狀礦石,ZK13001;d-銀珠山115線坑道鉛鋅礦脈a-boundary of the bedded orebody and the bottom crystal tuff (Xiabao mining section-144 middle 132 line through the veins);b-star dot sphalerite in tuff breccias(×50);c-massive ore, ZK13001 ;d-Yinzhushan 115 line tunnel Pb-Zn veins
層狀鉛鋅銀礦體礦石的金屬礦物主要有螺狀硫銀礦、自然銀、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、磁鐵礦和赤鐵礦,次為毒砂、黃銅礦、深紅銀礦、硫銀錫礦、脆銀礦、硫銻銅銀礦,微量的銀黝銅礦、金銀礦和銀金礦等;非金屬礦物主要有鐵錳碳酸鹽、長(zhǎng)石、石英、綠泥石和絹云母。其中有用礦物方鉛礦、閃鋅礦和銀礦物主要呈它形粒狀星點(diǎn)狀分布于集塊和角礫間填隙物中(圖4b),與礫間凝灰物質(zhì)重結(jié)晶形成的石英和碳酸鹽礦物呈共生關(guān)系,具有火山沉積-成巖礦化類型特征。屬次火山熱液活動(dòng)多階段成礦,礦液性質(zhì)隨時(shí)間推移而不斷演化,形成不同類型的礦物共生組合。斑巖型礦體礦石的金屬礦物主要螺狀硫銀礦、自然銀、閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦等,次為磁黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、硫銀錫礦、自然金、黝銅礦、斑銅礦;非金屬礦物主要有絹云母、石英、水白云母、綠泥石、長(zhǎng)石等。
層狀鉛鋅銀礦體礦石的結(jié)構(gòu)主要有細(xì)粒他形粒狀結(jié)構(gòu)、細(xì)-中粒半自形、他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu)等;構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造(圖4c)、細(xì)脈浸染構(gòu)造、均勻浸染狀構(gòu)造及(小)脈狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。斑巖型礦體礦石的結(jié)構(gòu)主要有細(xì)中粒半自形、他形粒狀結(jié)構(gòu),交代結(jié)構(gòu);構(gòu)造主要有細(xì)脈浸染狀(圖4d)、脈狀構(gòu)造。
礦區(qū)圍巖熱液變質(zhì)蝕變廣泛發(fā)育,種類較多,主要有絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化、葉臘石化及黃鐵礦化,其次為泥化、赤鐵礦化、褐鐵礦化、石墨化和螢石化等(魏明秀,1997)。
根據(jù)礦體的產(chǎn)出特征以及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造和相互穿插關(guān)系,可將冷水坑礦田層控鉛鋅銀礦的成礦期次劃分三大成礦期:火山噴氣-沉積期、巖漿熱液交代成礦期、次火山熱液成礦期。各期次的主要特征如下:
(1) 火山噴氣-沉積期
鐵錳碳酸鹽礦物以及白云石、含水石英、碧玉等的分布明顯受火山巖巖性及層位控制,具有較為清晰的成層性和整合性特點(diǎn),顯示出火山噴氣-沉積成礦特點(diǎn),鉛、鋅、銀等成礦元素初步富集。代表性的礦物組合為:白云石、石英-鐵錳碳酸鹽。
(2) 巖漿熱液交代成礦期
該期的主要特點(diǎn)是鐵錳碳酸鹽礦物部分被交代轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦,同時(shí)鐵錳碳酸鹽礦物、白云石、含水石英部分重結(jié)晶,形成在鐵錳礦層附近局部產(chǎn)出的網(wǎng)脈狀鐵錳礦。這些新生礦物主要分布在含礦花崗斑巖體附近,所以推測(cè)是受礦田含礦花崗斑巖體侵入活動(dòng)影響。代表性的礦物組合為:石英-鐵錳碳酸鹽-磁鐵礦。
(3) 次火山熱液成礦期
該期的主要特點(diǎn)是沿含鐵錳碳酸鹽層間破碎帶形成具有特色的富鉛鋅鐵錳碳酸鹽角礫礦石,同時(shí)廣泛發(fā)育絹云母化、綠泥石化和黑云母的水解褪色等蝕變現(xiàn)象。同時(shí),伴著這種蝕變作用形成微弱的星點(diǎn)浸染狀金屬礦化,金屬礦物以黃鐵礦為主,方鉛礦和閃鋅礦零星少見(jiàn),均呈彌漫狀分布,局部可富集成金及鉛鋅工業(yè)礦體,但規(guī)模往往很小。代表性的礦物組合為:菱鐵(錳)礦-方鉛礦-閃鋅礦-螺狀硫銀礦-自然銀。
各個(gè)成礦期次的礦物生成順序見(jiàn)表1。
表1 成礦期劃分與主要礦物生成順序表Table 1 The mineralization stages and formation sequence of the major minerals
注:———很發(fā)育,——一般,—較少。
3.1 成礦系統(tǒng)
3.1.1 構(gòu)造-巖漿(火山)系統(tǒng)
冷水坑礦田構(gòu)造-巖漿(火山)系統(tǒng)是成礦的先決條件和基礎(chǔ)。冷水坑礦田的構(gòu)造系統(tǒng)可以分為三個(gè)級(jí)序。
(1) 區(qū)域性斷裂構(gòu)造與火山構(gòu)造系統(tǒng):區(qū)域北東向和北西向斷裂構(gòu)造復(fù)合制約了月鳳山火山斷陷盆地的發(fā)展,從根本上控制了本區(qū)火山噴發(fā)-巖漿侵入活動(dòng)(157.6±3.2 Ma,狄永軍等,2013)以及火山斷陷盆地內(nèi)湖盆相層狀鉛鋅銀礦體的形成。冷水坑逆沖推覆構(gòu)造作用使月鳳山火山斷陷盆地形成目前的面貌,其前緣F2逆沖推覆構(gòu)造是礦田內(nèi)控巖控礦的最主要構(gòu)造。
(2) 層間滑脫構(gòu)造及區(qū)域構(gòu)造的次級(jí)斷裂系統(tǒng):決定了含礦斑巖體就位的空間,是含礦流體運(yùn)移的通道及礦化反應(yīng)部位。區(qū)域構(gòu)造的次級(jí)斷裂系統(tǒng)是含礦斑巖巖漿及成礦流體的運(yùn)移通道和輸導(dǎo)系統(tǒng)。上侏羅統(tǒng)的打鼓頂組與鵝湖嶺組火山沉積地層受到區(qū)域性構(gòu)造應(yīng)力作用,引發(fā)層間滑脫、產(chǎn)生層間虛脫,這些虛脫部位為含礦巖漿的就位提供了空間。同時(shí)這些虛脫空間不僅控制了含礦斑巖體的形態(tài)特征,也從根本上控制了斑巖礦化特征。
(3) 接觸帶、裂隙帶、隱爆角礫巖帶等容礦賦礦構(gòu)造系統(tǒng):是成礦流體反應(yīng)卸載場(chǎng)所,重要的礦化富集部位。斑巖體接觸帶斷裂及裂隙密集發(fā)育,為含礦流體上升沉淀提供有利通道和沉淀場(chǎng)所,成為礦化富集帶。在賦礦巖體前緣及其與圍巖接觸的邊緣地帶,多組原生裂隙和構(gòu)造裂隙交叉發(fā)育,成為礦化最富集部位?;鹕綆r中碳酸鹽層制約了構(gòu)造裂隙沿此層位發(fā)育,為含礦熱液提供了充填交代的良好場(chǎng)所,形成似層狀富礦體。
礦田發(fā)育的火山巖與含礦斑巖,是在統(tǒng)一地質(zhì)作用下的產(chǎn)物,它們?cè)跁r(shí)間上緊密相隨,空間上相依存,成因上相一致(孟祥金等,2007)。礦田的火山-斑巖系統(tǒng)決定了其獨(dú)具特色的礦化形式。由火山噴發(fā)-沉積形成的內(nèi)陸湖盆相火山沉積碳酸鹽層為層狀、似層狀富礦床提供了空間準(zhǔn)備和部分物質(zhì)準(zhǔn)備。斑巖巖漿就位及其流體活動(dòng),在產(chǎn)生大規(guī)模斑巖型礦化的同時(shí),對(duì)早期的火山沉積碳酸鹽層進(jìn)行疊加改造而形成了與斑巖具有成因聯(lián)系的層控型富鉛鋅銀礦床。
3.1.2 冷水坑礦田成礦系統(tǒng)
(1) 成礦系統(tǒng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)
冷水坑礦田有銀、鉛、鋅、銅、金等礦化,以銀、鉛、鋅為主。它們是冷水坑火山噴發(fā)-沉積與超淺成花崗斑巖熱液成礦作用的產(chǎn)物。當(dāng)花崗斑巖侵位于晚侏羅世火山巖內(nèi),在巖體內(nèi)及其內(nèi)外接觸帶形成斑巖型銀鉛鋅礦化,而花崗斑巖體與火山巖內(nèi)的碳酸鹽層接觸,或巖漿期后成礦熱液沿碳酸鹽層交代、疊加改造形成層狀富銀鉛鋅礦化。礦田發(fā)育的斑巖型和層控型兩種礦床類型,均達(dá)到大型礦床規(guī)模,相對(duì)而言,斑巖型礦床的規(guī)模大于層控礦床,但其品位多為中低品位,而層控型礦床往往形成厚大的富銀鉛鋅礦體,經(jīng)濟(jì)意義更大。
上述兩類礦床,成礦物質(zhì)大部分具有同源性,不同類型礦床的成礦元素組合有一定的差異,層控型礦床主要成礦元素組合為Ag-Pb-Zn-Au,斑巖型礦床的元素組合則為Ag-Pb-Zn-Cu-Au。
(2) 成礦系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)
礦田兩類礦床總體上圍繞含礦花崗斑巖分布,斑巖型礦床賦存在淺(上)部,層控型礦床呈隱伏狀,分布在較深部位,多在斑巖型礦床下部、含礦斑巖體的邊部及近外側(cè)。層控礦型與斑巖型礦床緊密的空間關(guān)系顯示它們存在著內(nèi)在的成因聯(lián)系。
在斑巖型礦床內(nèi)部礦化具有一定的分帶性,從巖體中心向外,礦化表現(xiàn)為鉛鋅銀-銀鉛鋅,從巖體根部(下部)向上則為銅-鉛鋅銀-銀鉛鋅。
(3) 成礦系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)
冷水坑礦田的成礦作用延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),在成礦過(guò)程中隨斑巖巖漿演化及外部環(huán)境的變化,成礦流體的性質(zhì)發(fā)生改變,成礦組分、成礦方式和成礦強(qiáng)度以及控礦因素隨時(shí)間變化,表現(xiàn)出成礦的多階段性。其中層控型礦床主要分為早期的火山噴氣-沉積成礦、巖漿熱液交代成礦與晚期的次火山熱液成礦三個(gè)時(shí)期,不同的成礦期成礦作用方式有所不同。
(4) 礦床的保存與改造
冷水坑礦田兩種類型礦床形成的時(shí)間基本相同,但形成后保存條件有一定的差異。引起這種差異的主導(dǎo)因素是它們賦存的空間位置。在礦田內(nèi),斑巖型礦床多位于上部,而層控型礦床出現(xiàn)在含礦斑巖的接觸帶和斑巖型礦床的外圍,位于中深部。由于含礦斑巖為超淺成就位,因此在地殼隆升后斑巖型礦床易于遭受剝蝕。由于剝蝕作用,在礦田的銀路嶺、銀珠山等高地均可見(jiàn)銀鉛鋅礦化。從礦化特點(diǎn)看,次生富集礦化作用不強(qiáng),斑巖型礦床總體剝蝕程度不是很大。而位于礦田中深部的層控型礦床保存完好。
礦田兩類礦床受改造的程度也有不同。斑巖型礦床形成后主要改造因素為后期脈巖的切割和斷裂構(gòu)造的破壞。后期斷裂構(gòu)造對(duì)礦床的破壞程度不大,表現(xiàn)為對(duì)礦體沒(méi)有位移的切割。后期侵入脈巖則主要對(duì)礦體形成沖斷。另外,在斑巖型礦化結(jié)束之后,于斑巖體局部地段疊加上受構(gòu)造破碎帶控制的金礦(化)體,但這種斑巖內(nèi)后期疊加金礦化在礦田內(nèi)不具普適性。層控型礦床系火山巖層中碳酸巖層受斑巖巖漿流體疊加改造而成,但礦床形成后則未顯示改造的跡象。
冷水坑礦田兩類礦床的形成-變化-保存的特點(diǎn)為新礦體的尋找提供了可能性。
3.2 礦床成礦模式
冷水坑礦田層控鉛鋅銀礦礦床成礦為典型的“層-體”偶合成礦模式③。所謂的“層”是指火山湖泊相沉積的碳酸鹽層、硅質(zhì)巖、沉凝灰?guī)r等,而“體”則是指侵入到火山巖中的淺成、超淺成含礦花崗斑巖體。礦田內(nèi)二種礦床類型與冷水坑淺成-超淺成花崗斑巖均有成因關(guān)系,區(qū)內(nèi)花崗斑巖體為成礦主因,是成礦的必要條件,賦礦的碳酸鹽層及斷裂構(gòu)造以及層間斷裂是區(qū)內(nèi)成礦的重要條件。
在區(qū)域性的擠壓構(gòu)造環(huán)境下,中下地殼武夷變質(zhì)基底巖石熔融而形成花崗質(zhì)巖漿,在晚侏羅世形成大規(guī)模的火山噴發(fā),形成了碳酸鹽、硅質(zhì)巖、沉凝灰?guī)r等火山沉積巖層,火山沉積巖層在礦田的分布見(jiàn)圖5,從圖中可以看出,碳酸鹽及火山沉積巖往北東及北西均未封閉,尚有擴(kuò)展空間。碳酸鹽層在不同部位表現(xiàn)有所不同,如在礦田西南的下鮑礦區(qū)以鐵錳碳酸鹽為主,常見(jiàn)菱鐵礦、菱錳礦或菱鐵錳礦,而在礦田北東的銀坑、小源一帶則以鈣鎂碳酸鹽為主,常見(jiàn)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。碳酸鹽層在空間上主要呈層狀、似層狀、大透鏡狀等。在區(qū)域性擠壓作用下,形成了冷水坑逆沖推覆構(gòu)造體系,并造成震旦系變質(zhì)巖和加里東期花崗巖直接覆蓋在侏羅系火山巖和碳酸鹽層之上。推覆構(gòu)造為花崗質(zhì)巖漿淺成-超淺成就位提供了空間并控制了巖體的形態(tài)。在巖體上侵過(guò)程中由于巖漿的淺成-超淺成就位形成花崗斑巖,并在巖體前緣帶與接觸帶發(fā)育一定規(guī)模的隱爆作用(趙志剛等,2008)。
巖體超淺成就位為大量的大氣水向巖體滲透提供了便利條件。隨巖漿而來(lái)的含礦流體在巖體就位過(guò)程中隨著溫度、壓力等條件的改變以及大氣水的加入而發(fā)生礦化作用。礦液活動(dòng)一方面集中于賦礦巖體前緣帶以及內(nèi)外接觸帶附近,形成斑巖型銀鉛鋅礦體;另一方面礦液又沿較早期火山巖中的碳酸鹽層及其附近的層間破碎帶充填交代(迭加于碳酸鹽層之上),形成具有重要意義的層狀、似層狀鉛鋅銀礦體層。冷水坑礦田成礦模式簡(jiǎn)要表示如圖6。
圖5 冷水坑礦田碳酸鹽層及火山沉積底板等值線圖Fig.5 The contour map of the carbonate layer and volcanicsedimentary backplane in the Lengshuikeng orefield 1-火山沉積層;2-鐵錳碳酸鹽層1-volcano sedimentary layer;2-iron and manganese carbonate layer
圖6 冷水坑礦田成礦模式Fig.6 Metallogenic model of the Lengshuikeng ore district 1-上侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組火山巖;2-上侏羅統(tǒng)打鼓頂組火山巖;3-石炭系碎屑巖;4-震旦系變質(zhì)巖;5-冷水坑花崗斑巖;6-爆破角礫巖;7-逆沖斷層;8-綠泥石化-絹云母化帶;9-絹云母化-碳酸鹽化-硅化-黃鐵礦化帶;10-碳酸鹽化-絹云母化帶;11-巖漿流體運(yùn)移方 向;12-大氣水運(yùn)移方向1-Upper Jurassic Ehuling Formation; 2-Upper Jurassic Daguding Formation; 3-Carboniferous clastic;4-Sinian metamorphic; 5-Lengshuikeng granite porphyry; 6-cryptoexplosion breccia; 7-thrust fault; 8-chloritization-sericitization zone; 9-sericite-carbonate-silicidepyritization zone; 10-carbonate-sericitization zone; 11-magma fluid migration direction; 12-atmospheric water migration direction
冷水坑礦田內(nèi)有兩種礦化類型:層控型和斑巖型。通過(guò)總結(jié)控礦要素和礦體、礦石特征,確立了冷水坑礦田構(gòu)造-巖漿(火山)成礦系統(tǒng),它是成礦的先決條件和基礎(chǔ),可以分為三個(gè)級(jí)序:區(qū)域性斷裂構(gòu)造與火山構(gòu)造控制了火山噴發(fā)-巖漿侵入和層狀鉛鋅銀礦體的形成,其前緣F2逆沖推覆構(gòu)造是礦田內(nèi)控巖控礦的最主要構(gòu)造;層間滑脫構(gòu)造及區(qū)域構(gòu)造的次級(jí)斷裂決定了含礦斑巖體就位的空間,是含礦流體運(yùn)移的通道及礦化反應(yīng)部位;接觸帶、裂隙帶、隱爆角礫巖帶等容礦賦礦構(gòu)造是成礦流體反應(yīng)卸載場(chǎng)所,重要的礦化富集部位。分析了成礦系統(tǒng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu):冷水坑礦田以銀、鉛、鋅為主,層控型礦床主要成礦元素組合為Ag-Pb-Zn-Au,斑巖型礦床的元素組合則為Ag-Pb-Zn-Cu-Au;空間結(jié)構(gòu):斑巖型礦床多位于上部,而層控型礦床出現(xiàn)在含礦斑巖的接觸帶和斑巖型礦床的外圍,位于中深部;時(shí)間結(jié)構(gòu):層控型礦床主要分為早期的火山噴氣-沉積成礦、巖漿熱液交代成礦與晚期的次火山熱液成礦三個(gè)時(shí)期;而且斑巖型礦床總體剝蝕程度不是很大,而位于礦田中深部的層控型礦床保存完好?;诶渌拥V田成礦系統(tǒng)建立了礦田層控鉛鋅銀礦礦床成礦模式:為典型的“層-體”偶合成礦模式,所謂的“層”是指火山湖泊相沉積的碳酸鹽層、硅質(zhì)巖、沉凝灰?guī)r等,而“體”則是指侵入到火山巖中的淺成、超淺成含礦花崗斑巖體。
綜上所述,冷水坑層控鉛鋅銀礦是火山噴發(fā)-沉積-次火山熱液疊加改造型礦床,礦床的形成固然是多種地質(zhì)要素的耦合結(jié)果,但從礦床勘查的角度出發(fā),重點(diǎn)是要抓住決定礦床主要控礦因素:火山機(jī)構(gòu)和次火山巖體,主要含礦層位:含角礫鐵錳碳酸巖層,建議以探礦工程為主的傳統(tǒng)地質(zhì)勘查手段,在冷水坑礦床深部及外圍地區(qū),應(yīng)采用地球物理方法,特別是運(yùn)用大比例尺高密度測(cè)點(diǎn)的電法和磁法測(cè)量,通過(guò)尋找地球物理異常的途徑來(lái)探求可能存在的鐵錳碳酸巖層,很有可能取得深部找礦的重大進(jìn)展。
本文得到了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)張招崇教授和程志國(guó)博士的大力支持和熱忱的幫助,作者特致謝意。
[注釋]
① 江西912隊(duì).2004.江西省貴溪市冷水坑礦田下鮑礦區(qū)銀鉛鋅礦130~144線詳查報(bào)告[R]
② 江西912隊(duì).2009.江西省貴溪市冷水坑礦田銀珠山礦區(qū)北礦段鉛鋅銀礦詳查地質(zhì)報(bào)告[R]
③ 江西912隊(duì).2012.“疊加復(fù)合型鉛鋅、銅礦深部成礦模式與勘查技術(shù)示范研究”(冷水坑礦田)[R]
Deng Shao-ming.1985. The controlling characteristics of the ore controlling structure rock of Lengshuikeng silver orefield in Jiangxi Guixi [J]. Geological science and technology in Jiangxi, (1):16-25(in Chinese)
Deng Shao-ming.1986.The discussion on basic characteristics and genesis of ore clastic rock in Lengshuikeng Jiangxi Guixi[J]. Geological science and technology in Jiangxi,(1):1-9(in Chinese)
Di Yong-jun,Xu Yi-gan,Wu Gan-guo,Zhang Da,Xiao Mao-zhang,Lai Shou-hua,Yu Xin-qi,Qin Si-ting,Yan Peng-cheng,Gong Yong,Qin Xiao-feng.2013.The formation era of nappe strueture in Lengshuikeng Ag-Pb-Zn ore field, Jiangxi:Constraints form geochronology[J].Earth Science Frontiers,(3):1-10(in Chinese with English abstract)
Huang Zhen-qiang.1992. The genesis of Lengshuikeng carbonate type deposit in Jiangxi[J]. Geology of Jiangxi,6(1):1-8(in Chinese)
Huang Zheng-qiang,1993.The mineralization conditions and deposit characteristics of Lengshuikeng silver orefield in Jiangxi[J]. Precious Metal Geology,2(4):284-291(in Chinese)
Jiangxi Bureau of Geology and Mineral Resouces.1982.An outline of the regional geology of Jiangxi,China[M]. Beijing: Geological Publ House:1-100 (in Chinese)
Li Zhao-nai,Quan Heng,Li Zhi-tong.2003. The Cenozoic igneous rocks in eastern China and its deep process[M]. Beijing: Geological Publ House: 1-100 (in Chinese)
Lu Ran,Mao Jing-wen,Gao Jian-jing,Su Hui-min,Zheng Jia-hao. 2012.The study on occurrence of geological characteristics and silver deposit in Xiaobao deposit of the Lengshuikeng Ag-Pb-Zn ore field[J]. Acta Petrologica Sinica, 28(1):105-121(in Chinese with English abstract)
Lui Xun,Shen Shi-liang.1990. The geological characteristics and role of structural control of rocks and ores in the Lengshuikeng Ag-Pb-Zn ore field[J].Geology of Jiangxi,4(4):386-400(in Chinese)
Luo Yi-jue. 1985. The geological characteristics of the Lengshuikeng porphyry type Pb-Zn deposit in Guixi county[J].Geology of Jiangxi,4(4):15-24(in Chinese)
Luo Yi-jue. 1991. The wall rock alteration characteristics of the Lengshuikeng Ag-Pb-Zn ore field[J].Geology of Jiangxi,5(1):3-10(in Chinese)
Mao Jing-wen,Xie Gui-qing,Guo Chun-li.2008.Spatial-temporal distribution of Mesozoic ore deposits in South China and their metallogenic settings[J]. Geological Journal of China Universities,14(4): 510-526(in Chinese with English abstract)
Meng Xiang-jin,Dong Guang-yu,Liu Jian-guang,He Xi-rong,Yang Zhu-sen,Xiao Mao-zhang,Rao Jian-feng.2007.The porphyry Pb-Zn-Ag deposit of in Jiangxi[M].Beijin,Geological Publishing House: 1-100(in Chinese with English abstract)
Qi Jian-zhong,Rui Xin-jian,Zhang Chun-shun.1986.Discussion on the magma evolution model of Lengshuikeng ore district, Jiangxi[J]. 7(1):34-40(in Chinese)
Qiu Jun-ting,Yu Xin-qi,Wu Gan-guo,Liu Jian-guang, Xiao Mao-zhang. 2013. The geologicalogical constraints of Jiangxi Lengshuikeng ore district area tectonic magmatic activities[J]. Chinese Journal of rock,29(3): 812-826(in Chinese with English abstract)Wang Chang-ming,Xu Yi-gan,Wu Gan-guo,Zhang Da,Yang Lei,Liu Jian-guang, Wan Hao-zhang,Di Yong-jun,Yu Xin-qi,He Ming-yue,Zhang Yao-yao.2011.C, O, S and Pb isotopes characteristics and sources of the ore metals of the Lengshuikeng ore field,Jiangxi[J]. Earth Science Frontiers,18(1): 179-193(in Chinese with English abstract)
Wei Min-xiu.1997.Relationshep between alterated carbonate minerals and siover mineralixation in the Lengshuikeng porphyry silver deposit[J]. Mining and geological, 57(11):39-45(in Chinese)
Xu Yi-gan,Wu Gan-guo,Wang Chang-ming,Zhang Yao-yao. 2013.The Sphalerite RB SR dating and geological significance of the Lengshuikeng Ag-Pb-Zn ore field[J]. Journal of Geology,87(5):621-633(in Chinese with English abstract)Yang Min-gui,Wang Fa-ning,Zeng Yong.2002.The ore-forming environment and its process in northeast Jiangxi[J]. Resource investigation and environment,23(2):122-129(in Chinese with English abstract)
Yang Yang.1987. The metallogenic types of the Lengshuikeng Ag-Pb-Zn ore field in Jiangxi Guixi [J]. Geological and Prospecting, (5):11-16(in Chinese)
Zhai Yu-sheng,Deng Jun,Peng Run-min,Wang Jian-ping. 2010. The metallogenic system theory[M]. Beijin,Geological Publishing House:1-100 (in Chinese)
Zhao Zhi-gang,Wan Hao-zhang,Dong Guang-yu. 2008. The analysis of metallogenic system and peripheral tectono magmatic of the Lengshuikeng Ag-Pb-Zn ore field[J].Science and technology in Western China, 30(7):4-6(in Chinese)
Zuo Li-yan,Hou Zeng-qian,Song Yu-cai,Meng Xiang-jin,Yang Zhu-sen. 2009. The study on the characteristics of metallogenic fluid of the Lengshuikeng Ag-Pb-Zn ore field[J]. Journal of Earth Science,30(5): 616-626(in Chinese with English abstract)
[附中文參考文獻(xiàn)]
鄧紹明.1985.江西貴溪冷水坑銀鉛鋅礦區(qū)控巖控礦構(gòu)造基本特征[J].江西地質(zhì)科技,(1):16-25
鄧紹明.1986.江西貴溪冷水坑銀鉛鋅礦區(qū)礦化碎屑巖的基本特征及成因探討[J].江西地質(zhì)科技,(1):1-9
狄永軍,徐貽贛,吳淦國(guó),張 達(dá),肖茂章,來(lái)守華,余心起,秦思婷,閆鵬程,龔 勇,秦曉峰.2013.江西冷水坑銀鉛鋅礦田推覆構(gòu)造的形成時(shí)代:來(lái)自年代學(xué)的約束[J].地學(xué)前沿,(4):1-10
黃振強(qiáng).1992.冷水坑碳酸鹽型銀礦床成因探討[J].江西地質(zhì),6(1):1-8
黃振強(qiáng).1993.冷水坑銀礦田成礦條件及礦床特征[J].貴金屬地質(zhì),2(4):284-291
江西地質(zhì)礦產(chǎn)局.1982.江西省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社:1-100
李兆鼐,權(quán) 恒,李之彤. 2003. 中國(guó)東部中新生代火成巖及其深部過(guò)程[M].北京:地質(zhì)出版社:1-100
劉 訊,申世亮.1990.江西冷水坑銀鉛鋅礦田構(gòu)造的初步探討[J]. 江西地質(zhì), 4(4):386-400
羅詒爵.1985.冷水坑斑巖型鉛鋅礦床地質(zhì)特征[J].礦床地質(zhì),4(4):15-24
羅治爵. 1991.冷水坑斑巖型銀鉛鋅礦床圍巖蝕變特征[J].江西地質(zhì),5(1):3-10
盧 燃,毛景文,高建京,蘇慧敏,鄭佳浩.2012.江西冷水坑礦田下鮑 Ag-Pb-Zn 礦床地質(zhì)特征及銀的賦存狀態(tài)研究[J].巖石學(xué)報(bào),28(1):105-121
毛景文,謝桂青,郭春麗.2008.華南地區(qū)中生代主要金屬礦床時(shí)空分布規(guī)律和成礦環(huán)境[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào),14(4): 510-526孟祥金,董光裕,劉建光,何細(xì)榮,楊竹森,趙志剛,肖茂章,饒建鋒.2007,江西冷水坑斑巖型鉛鋅銀礦床[M].北京:地質(zhì)出版社:1-100戚建中, 芮行健, 章純蓀.1986. 江西貴溪冷水坑礦區(qū)巖漿演化模式探討[J]. 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所所刊,7(1):34-40
邱駿挺,余心起,吳淦國(guó),劉建光,肖茂章.2013.江西冷水坑礦區(qū)構(gòu)造-巖漿活動(dòng)的年代學(xué)約束[J].巖石學(xué)報(bào),29(3): 812-826
王長(zhǎng)明,徐貽贛,吳淦國(guó),張 達(dá),楊 磊,劉建光,萬(wàn)浩章,狄永軍,余心起,何明躍,張垚垚.2011.江西冷水坑Ag-Pb-Zn礦田碳、氧、硫、鉛同位素特征及成礦物質(zhì)來(lái)源[J].地學(xué)前緣(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);北京大學(xué)),18(1):179-193
魏明秀.1997.江西冷水坑斑巖銀礦床的蝕變碳酸鹽礦物與銀礦化關(guān)系[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),57(11):39-45
徐貽贛,吳淦國(guó),王長(zhǎng)明,張垚垚.2013.江西冷水坑銀鉛鋅礦田閃鋅礦銣—鍶測(cè)年及地質(zhì)意義[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào),87(5):621-633
楊明桂,王發(fā)寧,曾 勇.2002.贛東北地區(qū)的成礦環(huán)境與成礦作用[J]. 資源調(diào)查與環(huán)境, 23(2):122-129
楊 揚(yáng).1987.江西貴溪冷水坑鉛鋅銀礦田的成礦類型[J].地質(zhì)與勘探,(5):11-16
翟裕生,鄧 軍,彭潤(rùn)民,王建平.2010.成礦系統(tǒng)論[M].北京:地質(zhì)出版社:1-100
趙志剛,萬(wàn)浩章,董光裕.2008.江西貴溪冷水坑銀鉛鋅礦田及外圍構(gòu)造-巖漿-成礦系統(tǒng)解析[J].中國(guó)西部科技,30(7):4-6
左力艷,侯增謙,宋玉財(cái),孟祥金,楊竹森.2009.冷水坑斑巖型銀鉛鋅礦床成礦流體特征研究[J].地球?qū)W報(bào),30(5): 616-626
The metallogenic system and metallogenic model of the Lengshuikeng Pb-Zn-Ag orefield, Jiangxi province
XIAO Mao-zhang1, QI Guang-ming2
(1. No. 912 Geological Party, Jiangxi Bureau of Exploration and Development for Geology and Mineral Resources, Yingtan 335001; 2. No.265 Geological Party, Jiangxi Nuclear Industry Geological Bureau, Yingtan 335001)
The Lengshuikeng orefield owns a complex combination of a shallow porphyry orebody and a deep stratiform orebody. The deep layered orebody had been long regarded as “strata-bound orebody with later stack modifications” which was controlled by the fracture zone and generated with the porphyry orebody at the same period. This paper started from the basic geological characteristics of the deposit, discussed and analyzed the pyroclastic construction and mineralization characteristics of the layered Ag-Pb-Zn orebody. The result shows that the deposit has metallogenic features with thire different periods and the layered orebody belongs to the volcanic eruption-diagenesis orebody with ore-bearing rocks of volcanic block-breccia layer controlled by the volcanic edifice. We propose that the main ore-forming elements and the metallogenic model of the mineralization system. The porphyry magma emplacement and its fluid activity superimposed the early volcanic sedimentary carbonate layers and then formed the layered Ag-Pb-Zn deposit with a genetic link with porphyry as soon as they produced a large scale porphyry-type mineralization.
layered Ag-Pb-Zn orebody, volcanic eruption-sedimentary mineralization, metallogenic system, Lengshuikeng, Jiangxi
2013-04-01;
2013-09-26;[責(zé)任編輯]郝情情。
肖茂章(1965年-),男,1990年畢業(yè)于長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院,獲學(xué)士學(xué)位,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事冷水坑礦田礦產(chǎn)地質(zhì)勘查及區(qū)域成礦規(guī)律研究。E-mail:dky912xiao@163.com。
漆光明(1962年-),男,1984年畢業(yè)于長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院,獲學(xué)士學(xué)位,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查及區(qū)域成礦規(guī)律研究。E-mail:qigming@126.com。
P618.5
A
0495-5331(2014)02-0311-10