陳振華,符海明,余 泉
(江西省地質(zhì)調(diào)查研究院,江西 南昌 330030)
江西彭山錫鉛鋅礦田位于揚(yáng)子板塊東南部中下?lián)P子坳陷與江南地塊過渡地帶--“江南碰撞剪切帶”(周開朗等,1986)的北部邊緣偏揚(yáng)子板塊一側(cè)。礦田內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富,目前已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)主要有錫、砷、鉛鋅、銻、螢石等。
區(qū)內(nèi)地層分布有基底的青白口系雙橋山群安樂林組筲箕洼段[1],蓋層主要為南華系、震旦系、寒武系及志留系等地層組成(圖1)。
本區(qū)構(gòu)造格架是近EW向的九江—瑞昌印支期褶皺帶東端疊著的SW向伸展的短軸背斜(彭山穹窿)。礦田東西三面以一個(gè)環(huán)弧狀層間滑動(dòng)斷裂帶與印支期褶皺系相分割,南緣則以一條長(zhǎng)期活動(dòng)的東西斷裂(F2)與東西向印支期褶皺帶相接。燕山末期至喜山期的一組近南北向深斷裂(F9)分別縱切整個(gè)彭山穹窿構(gòu)造。
彭山穹窿構(gòu)造是一個(gè)由震旦系至奧陶系組成的長(zhǎng)期處于相對(duì)隆起狀態(tài)。最后在燕山晚期定型的底辟穹窿構(gòu)造。它由一個(gè)富含錫一多金屬礦質(zhì)及揮發(fā)分的隱伏花崗雜巖體(由中深成相的二云母堿長(zhǎng)花崗巖及黑云母二長(zhǎng)花崗巖組成)內(nèi)核、一系列同心狀環(huán)弧型層間重力滑動(dòng)斷層和周邊放射狀橫斷裂組成的開闊短軸背斜[2]。
彭山錫多金屬礦田中大多數(shù)礦體均為環(huán)繞隱伏花崗巖體的外接觸帶分布,大多數(shù)的礦體均順層分布于各有利層位的礦石之間,少數(shù)分布在后期疊加改造的斷裂破碎帶內(nèi)。從平面上看,整個(gè)礦田內(nèi)各類礦床的分布,明顯受到了穹隆構(gòu)造的制約,在內(nèi)側(cè)以代表高溫成礦的毒砂礦、錫礦為主,中間地帶則主要為中溫的錫、鉛、鋅礦床,外側(cè)分布以鉛鋅、螢石、重晶石為主的低溫礦帶[3]。
圖1 彭山錫鉛鋅礦田地質(zhì)構(gòu)造及礦床分布圖
彭山地區(qū)位于瑞昌—宜豐NNE向重力異常正負(fù)交替的梯級(jí)帶上。彭山重力負(fù)異常為此帶上的一個(gè)局部重力低,形如不規(guī)則長(zhǎng)橢圓狀,長(zhǎng)軸走向北西,在異常的兩端形成兩處圈閉異常,其極值分別為-6×10-5m/s2和-13×10-5m/s2,其中處于東南端的圈閉重力低異常,對(duì)應(yīng)在彭山穹窿構(gòu)造區(qū),而北西端的圈閉重力低,處在彭山穹窿構(gòu)造的北西端外圍地區(qū)[4]。因此,彭山錫、鉛鋅礦田應(yīng)是與重力低,磁力高反映的深部巖體關(guān)系密切。
1:5萬地面磁法測(cè)量圈定一個(gè)磁異常,位于德安縣彭山礦田的張十八-曾家壟-紅花尖一帶,異常為北北東橢圓狀,異常長(zhǎng)軸8.5km,短軸2.6km。一般100γ~500γ,異常極大值為1330nT,為正負(fù)伴生異常。異常位于彭山隆起,本區(qū)磁異常均為巖體(中基性巖脈)接觸帶蝕變巖(矽卡巖及透輝石矽卡巖)中及部分地層裂隙中磁性礦化引起。
圖2 彭山錫鉛鋅礦田水系沉積物異常剖析圖
彭山錫鉛鋅礦田1:5萬水系沉積物測(cè)量地球化學(xué)異常形成了規(guī)模較大的Sn、Cu、Pb、Zn、Sb、As、F等元素的地球化學(xué)異常(圖2)。
其中:Sn異常主要分布于彭山穹窿構(gòu)造大部及外圍的四方村一帶,異常規(guī)模大,面積65Km2,異常濃度中心位于彭山穹窿構(gòu)造中部曾家壟一帶,熱源主要來自于燕山晚期彭山隱伏花崗巖體;Pb、Zn異常分布于彭山穹窿構(gòu)造南部和北部,異常規(guī)模較小,面積18Km2;Sb、As異常主要分布于彭山穹窿構(gòu)造中南部及外圍的土塘、寶山一帶,異常濃度中心相對(duì)Sn異常南移,異常規(guī)模大,面積67Km2;F異常分布于彭山穹窿構(gòu)造中部和北部,有兩個(gè)異常濃度,中心規(guī)模較小,面積22Km2。
礦田內(nèi)各元素三級(jí)濃度分帶清晰、異常濃度中心與已知錫礦、鉛鋅、銻礦等礦床相對(duì)應(yīng),具有明顯的分帶現(xiàn)象,呈現(xiàn)Sn、As→Sn、Pb、Zn、As→Pb、Zn→Pb、Zn、Sb、F元素組合的變化規(guī)律。
其中Sn、As異常集中產(chǎn)出,高背景區(qū)主要分布在巖體內(nèi)接觸帶附近,在巖體外接觸帶則分布Sn、Pb、Zn、As形成組合異常,Pb、Zn異常主要分布在巖體外接觸帶及其外帶環(huán)弧形重力滑脫斷裂帶中,銻、金、汞異常成礦帶密集分布于彭山穹窿構(gòu)造的外圍。
彭山錫鉛鋅礦田找礦標(biāo)志[5]主要有:
構(gòu)造標(biāo)志:區(qū)域性的韌性剪切斷裂與剪切斷裂的交截部位為重熔巖漿上升的有利部位。
構(gòu)造標(biāo)志:酸性巖漿侵入形成的中小型穹窿構(gòu)造是找尋本類礦床的重要標(biāo)志,同時(shí),近南北向的深大斷裂構(gòu)造也是重要的成礦構(gòu)造標(biāo)志。
巖漿巖標(biāo)志:彭山隱伏花崗巖體及后期中基性巖脈對(duì)成礦起著十分重要的作用,它們主要是陸殼重熔型的高酸度鋁過飽和系列的鈣堿性花崗巖或堿性花崗巖及煌斑巖等。它具有富堿、貧鈣、貧鐵鎂、富揮發(fā)份等巖石化學(xué)特征及富鋰、鈹、錫、鎢等親氧元素為主的微量組合特征。
蝕變礦化標(biāo)志:外蝕變帶中的硅化、螢石礦化可作為遠(yuǎn)程的間接找礦標(biāo)志,脈狀矽卡巖化可作為找礦的蝕變標(biāo)志。
地球物理標(biāo)志:彭山礦田以錫為主的多金屬礦帶與磁鐵礦、磁黃鐵礦等強(qiáng)磁性礦物密切共生,因此礦體均具有較強(qiáng)烈磁性并形成一定強(qiáng)度的磁異常,正負(fù)異常相伴磁異及面型低值航磁異常是找尋礦床的良好標(biāo)志。重力低,磁力高反映深部有隱伏巖體。
地球化學(xué)標(biāo)志:錫石重砂異常及是原生暈中的錫異??勺鳛檎业V的直接標(biāo)志,而分布廣泛的Cu、Zn、Pb、Sn等綜合次生暈異常也是良好的間接找礦標(biāo)志。
綜合找礦模型主要是指地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)相結(jié)合的綜合找礦模型[6]。
根據(jù)葉天竹等的找礦預(yù)測(cè)地質(zhì)模型的基礎(chǔ)理論[7],彭山錫鉛鋅礦田的找礦預(yù)測(cè)模型總結(jié)如下。
圖3 江西彭山錫鉛鋅礦田綜合找礦預(yù)測(cè)模型圖
(1)構(gòu)造背景:下?lián)P子坳陷與江南地塊過渡地帶--“江南碰撞剪切帶”北側(cè),區(qū)域伸展構(gòu)造系星子變質(zhì)核雜巖的西部,并處于波陽(yáng)北北東向幔隆西側(cè)莫霍面梯度急速變異帶。
(2)含礦建造:青白口系雙橋山群安樂林組筲箕洼段火山碎屑巖建造、南華系蓮沱組及南沱組,震旦系陡山沱組及皮園村組碎屑巖-碳酸鹽-硅質(zhì)巖建造,寒武系-奧陶系碳酸鹽建造。
(3)巖石類型:砂礫巖、硅質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、大理巖;花崗巖、輝綠巖、煌斑巖。
(4)巖石結(jié)構(gòu):礦石結(jié)構(gòu)主要有他形粒狀結(jié)構(gòu)、粒間(裂隙)充填交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、壓脆結(jié)構(gòu)和似柔皺結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為浸染狀、條帶狀、塊狀、脈狀、團(tuán)塊狀和角礫狀。
(5)成礦時(shí)代:燕山晚期128Ma~129Ma及喜山期。
(6)成礦環(huán)境:碳酸鹽、碎屑巖-中基性、中酸性巖漿巖建造。
(7)礦物組合:螢石-錫石-黃鐵礦-磁黃鐵礦-磁鐵礦-毒砂組合,錫石-磁鐵礦-毒砂-方鉛礦、黃鐵礦-黃銅礦-輝鉍礦組合,方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦-黃銅礦組合,輝銻礦-砷黃鐵礦-毒砂組合。
(8)控礦構(gòu)造:近南北向伸展穹隆構(gòu)造,其西側(cè)為一系列北北東向往西突出弧形滑脫斷裂帶所環(huán)繞,東側(cè)有北北東向走滑沖斷帶,南側(cè)為近東西向推滑覆構(gòu)造,是控制彭山錫多金屬礦田的主體構(gòu)造;巖漿穹窿衍生的頂脫斷裂及層間剝離破碎帶即起到導(dǎo)礦作用,也常常成為容礦的場(chǎng)所。
(9)重磁異常:重力低,磁力高。
(10)化探異常:錫重砂異常與Sn、Zn、Pb、Sb化探異常重疊區(qū)。
綜上所述,根據(jù)彭山錫鉛鋅礦田的構(gòu)造背景、成礦環(huán)境、控礦因素、礦化蝕變類型、重力異常、磁測(cè)異常和化探異常特征,參考廣西大廠式層狀交代錫石硫化物型錫礦床模型[8],彭山錫鉛鋅礦田綜合找礦模型可概括成圖3。
(1)彭山錫鉛鋅礦田經(jīng)歷了多因素、多期次的成礦作用。成礦物質(zhì)主要來自燕山晚期花崗巖體,礦床明顯受到彭山穹窿構(gòu)造及區(qū)域深部斷裂構(gòu)造控制,穹窿構(gòu)造及有關(guān)的巖漿活動(dòng)控制了礦田內(nèi)以錫鉛鋅為主的多金屬成礦系列的暈圈狀展布特征。
(2)彭山錫鉛鋅礦田以Sn、Pb、Zn、Cu、Sb、As、F異常最為顯著,具有明顯的分帶現(xiàn)象,呈現(xiàn)Sn、As→Sn、Pb、Zn、As→Pb、Zn→Pb、Zn、Sb、F元素組合的變化規(guī)律。
(3)巖漿穹隆構(gòu)造衍生的頂脫斷裂及層間剝離破碎帶,重力低、磁力高,強(qiáng)度高致礦性強(qiáng)的Sn、Pb、Zn、Sb、As、F元素化探組合異常及矽卡巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化是彭山錫鉛鋅礦田的主要找礦預(yù)測(cè)標(biāo)志。