鄧一瀟
(東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,江西 南昌 330013)
廬樅盆地是長江中下游成礦帶的一個重要組成部分(張舒等,2014),其中黃梅尖礦體及其周緣地帶是我國重要的成礦區(qū)之一。前人對黃梅尖礦體的年代學(xué)與礦物形成的成因、成礦特征與成礦規(guī)律等開展了較多的研究(章邦桐,1988;路鳳香等,2006;周濤發(fā),2008;劉惠華,2014;肖金根,2014;史春旺等,2016),初步探討其成礦物質(zhì)來源,進而為找礦提供下一步的方向。
黃梅尖礦體位于廬樅中生代的東南緣,與大龍山和城山礦體共同組成安慶一廬江石英正長巖帶(鄭永飛等,1995)。廬樅盆地位于揚子陸塊北緣,大別山隆起東翼,西接郯廬深大斷裂帶,緊靠華北陸塊與揚子陸塊拼接帶,是在早中生代坳陷基礎(chǔ)上發(fā)育起來的一個陸相斷陷型火山巖盆地。
黃梅尖巖體呈橢圓形,北東向展布,是一個主要由兩階段、四次礦床侵入活動形成的復(fù)式巖體。前人對上述礦物組合開展單顆粒礦石定年工作,表明黃梅尖礦體成礦年齡時限為137Ma~121Ma(周濤發(fā)等,2008)。此外,礦體內(nèi)發(fā)育規(guī)模不等的多種礦物。礦體周邊出露地層包括下侏羅統(tǒng)鐘山組(J1z)、中侏羅統(tǒng)羅嶺組(J2l)沉積碎屑巖與下白堊統(tǒng)龍門院組(K1l)、磚橋組(K1z)。
地質(zhì)演化史
晚元古代早期的皖南運動(800Ma),揚子地塊大部分固結(jié);震旦紀(jì),揚子地塊向大別地塊下方俯沖,致使在兩者結(jié)合部位形成巨大的冒地槽型沉積,由此形成長江構(gòu)造帶的雛形;晚元古代末期的霍邱運動(約600Ma),研究區(qū)進入穩(wěn)定的準(zhǔn)地臺發(fā)展階段。受加里東運動的影響,區(qū)內(nèi)在早古生代主要表現(xiàn)出隆坳變遷的特征,加里東運動晚期本區(qū)隆升為陸接受剝蝕,直至晚古生代晚泥盆世地殼下降再次接受沉積;期后受到柳江運動、江南運動、東吳運動的影響,區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為頻繁的震蕩運動特點。三疊世末期發(fā)生的印支運動(南象運動,200Ma)基本結(jié)束了本區(qū)準(zhǔn)地臺發(fā)展階段,地殼上升海水退出,使得彼此分離的揚子地塊、大別地塊、中朝地塊相互拼貼成為統(tǒng)一的中國大陸。此后,各地塊之間的強烈碰撞擠壓帶來地殼的強烈褶皺和斷裂活動,同時導(dǎo)致地殼部分熔融,形成混溶型礦物侵入體,長江構(gòu)造帶得到充分發(fā)育并基本定型。
中侏羅世末期的燕山早期運動(176Ma~165Ma),揭開了本區(qū)大規(guī)模斷裂活動和礦床活動的序幕。由于揚子地塊與大別地塊的擠壓,長江構(gòu)造帶內(nèi)的邊界斷裂、基底斷裂進一步發(fā)育,混溶型礦床沿著基底斷裂和印支期隆起部位上侵,形成富鈉的礦物侵入體,控制了以Cu為主,包括Au、S、Fe、U、Pb、Zn的成礦帶。
晚侏羅世至早白堊世期間,受燕山中期運動影響,區(qū)內(nèi)斷裂和礦體活動進入高潮。郯廬斷裂帶強烈活動并斜切長江構(gòu)造帶,加劇長江構(gòu)造帶發(fā)育及深斷、深熔作用,導(dǎo)致堿性玄武礦床大規(guī)模噴發(fā)和侵入,在早、中侏羅世陸相砂巖盆地基礎(chǔ)上發(fā)育形成廬樅火山盆地。該旋回晚階段形成的偏堿質(zhì)粗安質(zhì)火山巖、次火山巖控制了以鐵為主,包括S、V、Cu、U的成礦帶。
進入早白堊世,受燕山晚期運動影響,再次發(fā)生大規(guī)模的礦物噴發(fā)活動,形成斷陷火山盆地,晚期形成同源堿性礦物侵入礦體,控制了包括Cu、Au、Fe、U等多金屬成礦帶。
早白堊世晚期至第三紀(jì),受晚燕山運動和喜山運動,區(qū)內(nèi)以強烈的斷塊運動為主,形成斷塊和隆起,為長江構(gòu)造帶的定型階段。
綜合前人數(shù)據(jù)研究,構(gòu)成黃梅尖礦體的不同礦物單元成礦年齡是有區(qū)別的,依次分別為(似斑狀細(xì)粒黑云母礦物、細(xì)粒礦物和粗粒黑云母礦物、粗-中粒礦物)136±1Ma(180±2.4Ma)、133±1Ma(138±1.3Ma)、124±1Ma(131±1.2Ma)、121±1.4Ma(133±1Ma)這與野外調(diào)查初步得出的黃梅尖礦體是一個多階段礦床作用疊加形成的復(fù)式礦體認(rèn)識一致的。黃梅尖礦體內(nèi)發(fā)育的基性脈狀礦物K-Ar法測年結(jié)果為107Ma±(王正其,未發(fā)表)。據(jù)此推斷,基性脈狀礦物是黃梅尖礦體體系中最晚一次的產(chǎn)物。
綜上由于黃梅尖礦體并非由單一礦物單元組成,表現(xiàn)出多階段礦床作用疊加特點。結(jié)合前人調(diào)查認(rèn)識,黃梅尖礦體是一個由似斑狀細(xì)粒黑云母礦物、細(xì)粒石英礦物和粗粒黑云母礦物、粗-中粒石英礦物和晚期侵入的基性礦石組成的多階段礦床作用形成體。
晚階段形成的單元礦石粒度較早階段形成的單元礦石粒度為粗,早階段產(chǎn)物以細(xì)粒結(jié)晶質(zhì)或細(xì)粒似斑狀結(jié)構(gòu)為主,晚階段產(chǎn)物以粗粒、粗-中粒結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)為特點。
兩個階段均由兩個礦物單元組成,四個單元礦物均主要由堿性長石礦物組成,長石種類主要為鉀長石、條紋長石和微斜長石組成;不同單元礦物的長石種類及比例略有區(qū)別。
兩個階段形成的兩個單元之間礦物組成差異,表現(xiàn)出對應(yīng)的相似變化特點,具體體現(xiàn)在各自兩個單元礦物中石英和黑云母礦物含量表現(xiàn)出規(guī)律性變化特征,即兩個階段較早期形成的礦物單元。此外,第一階段形成的細(xì)粒礦體較第二階段形成的粗-中粒礦體含有更高比例的礦物。
礦物中的長石顆粒表現(xiàn)一定程度的相互支撐的現(xiàn)象,可能與結(jié)晶過程存在堆晶作用相關(guān)。石英幾乎均以它形、不規(guī)則形態(tài)鑲嵌或“充填于”于長石礦物顆粒間隙中,其形態(tài)受長石顆粒間隙空間大小、形態(tài)制約。
3.2.1 主量元素
黃梅尖礦體不同單元礦石的SiO2總體位于中性~酸性巖范疇,其中第一階段的細(xì)粒礦物的SiO2含量整體較低,第二階段的粗-中粒礦物中SiO2含量最高,其余兩個單元礦石的SiO2含量大致接近;單元內(nèi)礦石中的SiO2含量變化區(qū)間較大,表現(xiàn)出不均一性
兩個階段形成的礦床均屬于堿性系列之粗面安山巖,或粗面巖、粗面英安巖,四個單元礦物均表現(xiàn)出富堿的特點。
CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計算結(jié)果顯示,所有礦石主要由Ab和Or組成,兩者大致接近,An含量較低,黃梅尖礦體不同單元或同一單元內(nèi),礦石中的標(biāo)準(zhǔn)礦物Qz的含量存在較大的變化性。黃梅尖礦體固結(jié)指數(shù)(SI)似表現(xiàn)出依次降低的變化趨勢,與之相對應(yīng),分異指數(shù)(DI)則表現(xiàn)出依次增高趨勢
3.2.2 微量元素
不同單元礦物均以強烈富集輕稀土元素為特點,重稀土相對虧損,輕重稀土比值普遍大于10。
第二階段形成的以粗?;虼郑辛樘攸c的正長巖,礦物中稀土元素地球化學(xué)組成表現(xiàn)出不均勻性,在Eu虧損程度上體現(xiàn)最為顯著。可能喻示礦物分異程度較高和分異不均勻特點。
兩個階段礦物單元稀土元素地球化學(xué)表現(xiàn)出一致的變化特征。Cu虧損不明顯或弱虧損,金屬元素配分曲線均為右傾型,輕、重稀土元素間均體現(xiàn)出較好的分餾現(xiàn)象,且表現(xiàn)出均一性相對較差的特點。
礦物的多種元素地球化學(xué)特征與礦物組成之間表現(xiàn)出相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)性。
當(dāng)黑云母、斜長礦物含量較高時,相應(yīng)礦物中的多種元素表現(xiàn)出Eu虧損不明顯或基本不虧損;當(dāng)石英含量高,而黑云母、斜長石含量低時,則礦物中稀土地球化學(xué)表現(xiàn)Eu虧損強烈,重稀土元素分餾不明顯的特點。
黃梅尖地區(qū)礦體演化主要經(jīng)歷了早期細(xì)粒礦化階段、晚期粗-中粒礦化階段和基性礦化活動階段。黃梅尖礦體具有富堿的特點,屬于堿性系列之粗面礦物。黃梅尖礦體不同單元礦物中稀土元素含量甚高,且均以強烈富集輕稀土元素為特點,重稀土相對虧損,輕重稀土比值普遍大于10。一般而言,殼源物質(zhì)通常具有明顯的Eu虧損現(xiàn)象。