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        三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對(duì)銅礦的成礦作用

        2020-11-28 13:46:16
        世界有色金屬 2020年17期
        關(guān)鍵詞:下統(tǒng)周沖成礦作用

        袁 輝

        (江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局贛西北大隊(duì),江西 九江 332000)

        三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,是當(dāng)前礦產(chǎn)資源中,較為常見(jiàn)的一種地層,其地表多呈現(xiàn)黑色,主要為灰?guī)r、白云巖、泥晶灰?guī)r等巖性,且?guī)r性質(zhì)地較軟,多呈砂性,但是地層厚度一般在121m~427m之間[1]。目前,眾多地質(zhì)勘查人員發(fā)現(xiàn),大部分的大型銅礦的出產(chǎn)地,都能發(fā)現(xiàn)三疊系下統(tǒng)周沖村組地層的身影,認(rèn)為三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,對(duì)銅礦的成礦存在一定作用[2]。尤其是近年來(lái),地質(zhì)勘查技術(shù)不斷完善,國(guó)內(nèi)也開(kāi)展眾多地質(zhì)勘查研究小組,調(diào)查地質(zhì)變化、不同礦床的產(chǎn)生因素、地質(zhì)構(gòu)造、礦區(qū)演化等,并取得了重要的成果,認(rèn)為三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對(duì)銅礦的成礦存在一定的作用,卻也有學(xué)者否認(rèn)這一說(shuō)法,產(chǎn)生一定的爭(zhēng)議[3]。為此提出研究三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對(duì)銅礦的成礦作用這一課題。

        1 三疊系下統(tǒng)周沖村組地層構(gòu)造演化作用

        三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,在時(shí)間的作用下,形成統(tǒng)周沖村組地層,可以分為印支期早期、燕山晚期晚侏羅世、燕山晚期早白堊世等三個(gè)時(shí)期。

        1.1 印支期早期構(gòu)造演化作用

        在印支期早期,所存在的板塊拆離運(yùn)動(dòng)變化,加快了巖漿侵蝕的速度,導(dǎo)致部分地殼,在巖漿的作用下,出現(xiàn)分熔現(xiàn)象,并在地底形成花崗閃長(zhǎng)斑巖母巖漿。這種母巖漿具有高鍶元素、低釔元素的性質(zhì),此時(shí),這種性質(zhì)的巖石,會(huì)增加巖漿上侵作用,但是,該時(shí)期的地層,還會(huì)受到區(qū)域斷裂的控制,降低巖漿上侵作用,在這兩種作用下,會(huì)加速銅礦床的形成。

        從上述分析中可以看出,印支期早期,主要存在的構(gòu)造演化,是由板塊拆離運(yùn)動(dòng)變化,引起巖漿運(yùn)動(dòng),形成熱液脈型銅礦床。而在礦床形成的過(guò)程中,三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,所具有的花崗閃長(zhǎng)斑巖,更是與銅礦形成存在密切關(guān)系,該巖石具有的準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過(guò)鋁質(zhì)、鈣堿性系列等性質(zhì),及其所具有的微量元素,對(duì)于礦石具有極高的親近表現(xiàn)。而其缺少的稀土元素和高場(chǎng)強(qiáng)元素,卻與埃達(dá)克變質(zhì)巖一致。尤其是銅礦的成礦物質(zhì),多是來(lái)源于巖漿,在巖漿的高溫、高鹽度的作用下,產(chǎn)生流體,與巖漿水融合,隨著時(shí)間的流逝,在后期與大氣降水混合,其巖漿水所具有的高溫及沸騰特點(diǎn),會(huì)在大氣降水的作用下,不斷降低,從而導(dǎo)致銅元素在三疊系下統(tǒng)周沖村組地層析出沉淀,也是銅產(chǎn)生的關(guān)鍵,由于該銅礦床的形成過(guò)程,受三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,斷裂構(gòu)造演化作用明顯,因此在該作用下形成的銅礦床,屬于“熱液脈”型銅礦床。

        1.2 巖漿活動(dòng)對(duì)成礦的影響

        巖漿活動(dòng)直接形成巖漿期后高溫成礦熱液流體同時(shí)驅(qū)動(dòng)其環(huán)流。巖漿激活圍巖中的成礦物質(zhì)隨地下水升溫流動(dòng),出現(xiàn)了巖漿熱液與地下水摻和的混合熱液流體。隨著熱流體在三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對(duì)流循環(huán)并萃取圍巖中的成礦物質(zhì),礦源層逐漸為成礦熱流體提供了大量的成礦元素和揮發(fā)組分,使成礦熱流體數(shù)量增多,成礦物質(zhì)大量富集,擴(kuò)大了成礦作用的空間。

        1.3 燕山晚期晚侏羅世時(shí)期構(gòu)造演化作用

        燕山晚期晚侏羅世時(shí)期,存在洋殼運(yùn)動(dòng),其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,對(duì)地殼的擠壓作用,導(dǎo)致地下地殼厚度不斷增加,產(chǎn)生榴輝巖相。而在洋殼的擠壓作用下,也會(huì)導(dǎo)致巖漿運(yùn)動(dòng)更加劇烈,更快地侵入地殼,在巖漿對(duì)地殼的不斷加熱下,導(dǎo)致地殼部分產(chǎn)生熔融現(xiàn)象。

        此時(shí),可以確定巖漿運(yùn)動(dòng)后,所產(chǎn)生的巖體為花崗閃長(zhǎng)斑巖母巖。在這種巖漿的作用下,會(huì)增加其接觸帶與周沖村組地層的接觸,產(chǎn)生結(jié)晶分異現(xiàn)象,在長(zhǎng)時(shí)間的作用下,產(chǎn)生敦化金雞嶺斑巖型銅礦床。

        在燕山晚期晚侏羅世時(shí)期,基于上述分析結(jié)果,礦床的形成,主要與洋殼的運(yùn)動(dòng)有關(guān),其產(chǎn)生的巖石巖性,屬于埃達(dá)克質(zhì)巖,與礦床的Lu-Hf同位素來(lái)源極其相近。其成礦作用與印支期早期構(gòu)造演化成礦作用,極其接近,唯一的區(qū)別就是巖石成因不同。在燕山晚期晚侏羅世時(shí)期,巖石是由于大比例下地殼與小比例古老下地殼混合后部分熔融,在兩種巖石熔融后,又經(jīng)歷了結(jié)晶分異的作用,產(chǎn)生熱液礦化蝕變分帶現(xiàn)象,從而形成斑巖型銅礦床。

        除上述原因,加快銅礦床的形成,還與巖漿的大規(guī)模入侵活動(dòng)有關(guān)。此時(shí),巖性主要為花崗閃長(zhǎng)斑巖,其具有準(zhǔn)鋁質(zhì)、鈣堿性系列的特性,再加上地殼的部分熔融作用,所產(chǎn)生布敦化斑巖型銅礦床。而在這兩種銅礦床的形成中,都離不開(kāi)流體沸騰作用。

        1.4 燕山晚期早白堊世時(shí)期構(gòu)造演化作用

        燕山晚期早白堊世時(shí)期,正處于燕山晚期晚侏羅世時(shí)期,洋殼運(yùn)動(dòng)結(jié)束后的時(shí)間段,開(kāi)始構(gòu)造地帶伸展,此外,洋殼運(yùn)動(dòng)結(jié)束后,進(jìn)入了后撤階段,在燕山晚期早白堊世時(shí)期,給三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,帶來(lái)了大面積的拉伸作用,且在拉伸用下下,讓原本已經(jīng)靜止不動(dòng)的巖漿,伴隨著拉伸的作用,開(kāi)始廣泛的巖漿運(yùn)動(dòng)。在燕山晚期早白堊世時(shí)期,所產(chǎn)生的構(gòu)造演化變化,促使三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,石圈地幔發(fā)生拆沉作用,其地層中軟流圈,所具有的鎂鐵等元素物質(zhì),伴隨著巖漿的運(yùn)動(dòng),開(kāi)始大量上涌,且上涌的同時(shí),攜帶極其恐怖的熱量。此時(shí)的三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,產(chǎn)生了132Ma的花崗斑巖、130Ma的閃長(zhǎng)巖、126Ma的閃長(zhǎng)玢巖等巖性。

        在印支期早期、燕山晚期晚侏羅世地質(zhì)變化下,對(duì)于銅礦的形成,都有流體沸騰作用的身影。在燕山晚期早白堊世時(shí)期,經(jīng)過(guò)上述的構(gòu)造演化作用,形成了大量的脈巖,再加上克洋與古太平洋構(gòu)造域同時(shí)控制,在三疊系下統(tǒng)周沖村組地層銅礦化形成過(guò)程中,產(chǎn)生的主要巖體為二長(zhǎng)巖,具有準(zhǔn)鋁質(zhì)一弱過(guò)鋁質(zhì)、鉀玄巖系列巖性,經(jīng)過(guò)地幔物質(zhì)與地殼物質(zhì)混合,在巖漿的作用下,產(chǎn)生熔融現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)時(shí)間的流逝,將晶體分離,最后形成巖體。而巖漿源的成礦流體中,又具有高溫、高鹽度的NaCL-H2O體系,及其存在的沸騰作用,促使礦質(zhì)沉淀,從而在三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,形成典型的“熱液脈”型礦床。

        2 三疊系下統(tǒng)周沖村組地層含礦性

        基于引言對(duì)三疊系下統(tǒng)周沖村組地層的介紹,可以判斷三疊系下統(tǒng)周沖村組地層銀、銅、鉛、鋅等化學(xué)元素含量較高,且這些化學(xué)元素的富集系數(shù),均大于1。為此統(tǒng)計(jì)了三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,主要含有的碳酸鹽巖中,元素富集系數(shù),如表1所示。

        表1 碳酸鹽巖元素富集系數(shù)

        從表1中可以看出,三疊系下統(tǒng)周沖村組地層,總共含有7種金屬元素,且其中銅的元素富集程度最高,其次是與銅伴生出現(xiàn)的銀,剩下的汞、砷、鉛、鋅、銻等金屬元素富集度相差不多。而其中,砷元素的富集系數(shù)達(dá)到了2.32,表明在該地層中,含量明顯偏高,表明該地層出現(xiàn)過(guò)熱液活動(dòng),與上一章節(jié)分析相符。可以推測(cè)出,是由巖漿噴流作用引起的。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,此次研究三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對(duì)銅礦的成礦作用,從地層構(gòu)造演化作用著手,分析三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對(duì)銅礦的成礦作用。但是此次研究的三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對(duì)銅礦的成礦作用,未曾研究該地層的構(gòu)造控礦性、物理化學(xué)因素。

        因此在今后的研究中,還需深入研究該地層的構(gòu)造控礦性、物理化學(xué)因素,深入分析三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對(duì)銅礦的成礦作用。

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