朱浩鋒,劉文軍,陳 驥
(湖南省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一六隊,湖南 株洲 412007)
南嶺是我國重要的鎢錫鉛鋅多金屬成礦帶,區(qū)內與燕山期花崗巖有關的錫礦床(點)廣泛分布,許多大型——超大型礦床都集中分布在這一地區(qū),僅湘南地區(qū)而言就形成了十多個著名礦田,如柿竹園、芙蓉、香花嶺等[1,2]。近年來,隨著勘查工作的深入,錫田鎢錫多金屬礦床的地質特征已倍受地質學界關注,對其成礦規(guī)律進行研究具有特別重要的理論意義和現(xiàn)實意義。
錫田礦區(qū)位于南嶺鎢錫鉛鋅多金屬成礦帶湖南段東部北側,郴州—茶陵北東向鎢錫多金屬成礦區(qū)帶北東段。
(1)區(qū)域地層。區(qū)內出露地層主要為寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系,其次為二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、第三系和第四系。
(2)區(qū)域構造。研究區(qū)隸屬于新華夏系第二復式沉降帶,湘東早—晚期新華夏褶斷帶與炎陵—桂東南北向隆起帶、炎陵—湯市北西向褶斷帶的復合部位,構造變形強烈,褶皺斷裂發(fā)育。本區(qū)經(jīng)受了加里東期、印支期、燕山期三次大的構造運動。
(3)區(qū)域巖漿巖。研究區(qū)巖漿巖巖體出露以中酸性花崗巖為主體,形成時代主要有印支期、燕山早期及燕山晚期等3期。印支期花崗巖巖石類型主要有黑云母二長花崗巖、二云母二長花崗巖等。地球化學特征顯示形成于造山環(huán)境。燕山期花崗主要有黑云母二長花崗巖、二云母二長花崗巖等。地球化學特征顯示其形成于后造山環(huán)境。
(1)地層。礦區(qū)大面積出露地層為上古生界泥盆系、石炭系,礦區(qū)北東角零星出露上古生界二疊系,南部為下古生界奧陶系,北部為中生界白堊系覆蓋。其中泥盆系中統(tǒng)棋子橋組和上統(tǒng)錫礦山組下段不純碳酸鹽巖建造在印支期錫田花崗巖主體侵位時,在接觸帶附近普遍形成矽卡巖化;而在燕山早期補體花崗巖侵位時,伴隨大量礦元素的富集沉淀在有利地段形成了矽卡巖型或復合型鎢錫礦體。
(2)構造。礦區(qū)屬湘東新華夏構造體系的一部分。區(qū)內構造形跡以一系列軸向NE-NEE向的褶皺和壓扭性斷裂并存。全區(qū)斷裂構造形跡顯示印支期受南北向逆時針方向的應力所影響,燕山期SN向逆時鐘方向的應力繼續(xù)活動,形成區(qū)內NE60壓扭性斷裂構造、NW335張扭性斷裂構造的構造格局。褶皺表現(xiàn)為礦區(qū)中部被錫田巖體切割,形成嚴塘復式向斜與小田復式向斜。
(3)巖漿巖。區(qū)內巖漿巖為錫田復式巖體,出露面積約230km2。主體印支期侵入體(r51)規(guī)模大,主要由中粒斑狀黑云母二長花崗巖(主體)和中細粒少斑狀黑云母二(正)長花崗巖(補體)組成,呈巖基產(chǎn)出。
補體燕山早期侵入體以細粒含斑黑云母花崗巖為主,呈小巖株產(chǎn)出。巖石為斑狀結構,細粒花崗結構,塊狀構造。斑晶為鉀長石,含量在5%左右。
通過地質構造和建造的控礦規(guī)律、礦床的共生組合關系等成礦系列和成礦模式,是本次預測的理論依據(jù)。擬采用的預測方法主要有以下幾種。
(1)地質類比法。區(qū)內與矽卡巖型有關的鎢錫多金屬礦床主要受花崗巖體與碳酸鹽巖接觸帶控制,碳酸鹽巖分布在泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組、上統(tǒng)錫礦山組下段以及石炭系中上統(tǒng)壺天群,與成礦密切相關的花崗巖為燕山早期細?;◢弾r。因此,以研究程度較高的壟上鎢錫多金屬礦床為模式進行類比,預測與矽卡巖有關的鎢錫多金屬礦床。由泥盆—石炭系碳酸鹽巖加上構造—巖漿巖“三位一體”的成礦特征結合近期完成的水系沉積物測量成果對工作程度較低地區(qū)的找礦預測。
(2)構造分析法。在以巖漿熱液成礦作用為主的預測區(qū),構造是控礦的重要因素。主要表現(xiàn)在:①以碎屑巖組成的褶皺隆起區(qū)內巖體頂部及其邊緣外接觸帶與同期斷裂、裂隙控礦:巖漿侵入定位早期,巖漿的高溫熱力作用使近巖體圍巖形成封閉環(huán)境,巖體結晶晚期由于冷縮和構造活動形成開放環(huán)境,含礦容液沿裂隙充填成礦。②以碳酸鹽巖為主組成的褶皺拗陷區(qū)隱蔽接觸帶構造控礦:一般而言,自巖體向外,出現(xiàn)侵入接觸構造控礦過渡到以斷裂、裂隙為主的構造控礦和相應的云英巖型——矽卡巖型——裂隙充填交代型礦床類型分帶。③復式巖體晚期或晚階段巖體侵入構造控礦:區(qū)內與成礦關系密切的燕山早期花崗巖廣泛分布,它與早期巖體的侵入接觸構造部位,由于熱力和成礦物質的疊加,往往形成較大的礦體。
(3)綜合地質法。在工作程度較高的地區(qū)進行成礦預測,主要是以成礦地質條件為基礎,利用地物化遙等綜合找礦信息,選擇有成礦物質基礎、導礦和容礦的構造系統(tǒng),有較好的物探異常,有利于成物質活化遷移和聚集地段為預測靶區(qū)。
根據(jù)成礦條件的有利程度,預測標志的可信度和以往地質工作程度的高低,將錫田地區(qū)劃分了山田等8個預測區(qū),其中Ⅰ級找礦遠景區(qū)5個,Ⅱ級找礦遠景區(qū)1個,Ⅲ級找礦遠景區(qū)2個,如表1。
表1 錫田地區(qū)鎢錫多金屬礦找礦遠景區(qū)劃分一覽表
①成礦構造和成礦花崗巖是必不可少的條件,前者提供成礦物質運移通道和富集的空間,后者提供成礦物質。
②礦床的形成是在先期各種地質作用下形成的構造環(huán)境、圍巖條件和成礦物質初始富集的基礎上,經(jīng)成礦期構造運動、巖漿活動等作用使成礦物質富集成礦,并在不同的貯礦部位產(chǎn)生有成因聯(lián)系的礦床類型和礦石礦物組合。
③根據(jù)成礦預測標志和級別劃分原則,在錫田地區(qū)劃分了山田等8個預測區(qū),其中Ⅰ級找礦遠景區(qū)5個,Ⅱ級找礦遠景區(qū)1個,Ⅲ級找礦遠景區(qū)2個。