左德強(qiáng),龐新龍,梁光春
(1.江西省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊,江西 新余 338000;2.江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院,江西 贛州 341000)
安福嚴(yán)臺—章莊一帶位于欽杭成礦帶東段中西部的南側(cè),地處華南板塊與揚(yáng)子板塊對接帶之華南板塊的北緣,巖漿活動強(qiáng)烈,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜[1,2]。從60年代至今,周邊陸續(xù)發(fā)現(xiàn)3個大型鎢礦床,1個大型鉭鈮礦,但金、銀、鉛鋅礦等中低溫?zé)嵋旱V床至今未有重大突破。本文對研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景、成礦礦物質(zhì)來源、成礦規(guī)律、成礦元素分帶性進(jìn)行了詳細(xì)研究,進(jìn)行了成礦預(yù)測,以期為該區(qū)找礦工作部署提供參考。
研究區(qū)位于欽杭成礦帶東段中西部的南側(cè),屬江西省金屬礦產(chǎn)成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃Ⅲ-6武功山-北武夷山Cu、Au、Ag、W、Sn、Ta、Nb成礦帶Ⅳ-17武功山-大崗山鎢錫鉭鈮金銅成礦遠(yuǎn)景區(qū);有高-低溫?zé)嵋撼梢蚣敖佑|交代成因的金、銀、銅、鉛、鋅、鎢等多金屬礦的良好礦化線索及成礦的良好地質(zhì)環(huán)境。
區(qū)內(nèi)上主要地層有南華系中統(tǒng)下坊組(Nhx)、震旦系上統(tǒng)老虎塘組(Z2l);寒武系溫湯巖組(?wt)、寒武系八村群(?B)(圖1)。其中震旦系上統(tǒng)老虎塘組(Z2l)為一套高綠片巖相—低角閃巖相巖石組合,寒武系八村群(?B)為一套砂、板巖組成的(類)復(fù)理石建造。
區(qū)域內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,屬華南板塊北緣贛中構(gòu)造碰撞帶的一部分,次級苑坑—神山倒轉(zhuǎn)背斜的南西翼倒轉(zhuǎn)翼[3]。自加里東運動以來,經(jīng)歷了多期次構(gòu)造運動的疊加、改造,不同層次的構(gòu)造體系[4]。區(qū)域內(nèi)斷裂分布廣泛,以北東為主(圖1)。
圖1 研究區(qū)地質(zhì)概況
梅州—袁州斷裂(F1):位于區(qū)域內(nèi)北西角,呈北東向30°展布,傾向300°,傾角50°,延長21 km,帶寬15m~45 m,帶內(nèi)主要為硅化構(gòu)造角礫巖,北東段為花崗質(zhì)糜棱巖、角礫巖,南西段為花崗質(zhì)巖、角礫巖,角礫呈次圓—次棱角狀、發(fā)育長英質(zhì)細(xì)脈褶曲,晚期為逆沖性質(zhì)。
溫塘—瓦溪斷裂(F2):位于區(qū)域內(nèi)北西角,呈北東向30°展布,傾向100°~120°,傾角65°~70°,延長14km,帶寬2m~10m,帶內(nèi)主要為硅化構(gòu)造角礫巖,帶內(nèi)花崗質(zhì)巖多呈棱角狀,大小5×10cm,帶內(nèi)發(fā)育兩種石英脈,一是角礫狀、石香腸狀,另一是呈細(xì)脈充填角礫間,具琉狀構(gòu)造。
洪江—章莊斷裂(F3):位于區(qū)域內(nèi)中部,沿巖體與圍巖的接觸界面分布,為武功山巖漿體熱穹窿南側(cè)主下拆離斷層帶的一部分,是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大、具多期次、多層次、長期活動特征的斷裂帶。斷裂帶呈北東20°~30°方向展布,延長19km,寬30m~220m,傾向120°~130°,傾角20°~50°,帶內(nèi)分帶性明顯,為擠壓片理,劈理化帶,強(qiáng)硅化、透鏡體化帶和硅化破碎帶。
章莊—大壟下斷裂(F4):位于區(qū)域內(nèi)中部,呈北東向展布,傾向135~145°,傾角30°~50°,延長25 km,帶寬2m~10m,帶內(nèi)主要為構(gòu)造角礫巖帶,帶內(nèi)角礫主要為砂巖和脈石英,透鏡狀,大小5×10~10×25cm不等,為脆性正斷層,屬燕山晚期—喜山期產(chǎn)物。
易家—上村斷裂(F5):位于區(qū)域內(nèi)中部,呈北東向50°~60°展布,傾向130°~150°,傾角50°~65°,延長21km,帶寬2m~24m,分帶明顯且具多期活動特點,帶兩側(cè)為擠壓片理化、透鏡體化帶,帶寬7m~12m,帶內(nèi)擠壓片理、揉皺發(fā)育,脈皺普遍,局部發(fā)育旋轉(zhuǎn)碎斑、示逆沖性質(zhì),透鏡狀脈石英沿斷裂面平行排列,大小為6~12×25~30cm。硅化破碎帶寬4m~7m,分布于斷裂帶中心部位,主要巖性為硅化巖、硅化角礫巖及硅化碎斑巖。硅化角礫巖多呈棱角—次棱角狀,礫徑3×6cm,硅質(zhì)膠結(jié)。沿斷裂面常見有輝綠巖脈侵入。
會口—橋頭斷裂(F6):位于區(qū)域內(nèi)中部,呈北東向50°~60°展布,傾向145°,傾角50°~70°,延長20km,帶寬2m~25m,最寬達(dá)60m。分帶明顯且具多期活動特點,帶內(nèi)主要為硅化構(gòu)造角礫巖,角礫主要為變質(zhì)巖及石香腸狀石英脈,帶內(nèi)中心為角礫化巖石,且發(fā)育梳狀構(gòu)造的石英脈和發(fā)育擦痕線理,被北西向斷層錯斷,切割震旦系和寒武系地層。早期為脆性逆斷層,晚期為脆性正斷層。沿斷裂面常見有輝綠巖、花崗斑巖、石英斑巖、霏細(xì)斑巖脈侵入。
區(qū)域巖漿活動頻繁,廣泛分布奧陶紀(jì)—白堊紀(jì)巖漿巖,巖體內(nèi)巖脈的穿插活動強(qiáng)烈(圖1)。主要有中奧陶世堎上單元(O2L)黑云二長花崗巖、中奧陶世高頭單元(O2G)英云閃長巖;晚志留世山莊單元(S3S)黑云斜長花崗巖、晚志留世嚴(yán)臺單元(S3Y)黑云二長花崗巖;晚侏羅世窯上單元(J3Y)黑云二長花崗巖;早白堊世下桐嶺單元(K1X)細(xì)?;◢弾r、早白堊世三江東單元(K1S)黑云二長花崗巖。
區(qū)內(nèi)大面積出露的寒武系八村群和震旦系上統(tǒng)老虎塘組,巖性為變質(zhì)雜砂巖和含炭絹云千枚巖,巖石中金元素豐度值較高,平均豐度7×10-9,最高豐度可達(dá)12×10-9,高于維氏值2~4倍,巖石滲透性能好,在區(qū)域變質(zhì)作用和斷裂構(gòu)造活動驅(qū)動下,Au元素活化運移,形成了初始的“礦源層”。
區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻繁,區(qū)內(nèi)出露加里東晚期的武功山巖體(凌上單元、嚴(yán)臺單元、稠坪單元、東梅充單元),巖性主要為花崗閃長巖、黑云母花崗巖、二長花崗巖及云英閃長巖。巖體曾遭受后期動力變質(zhì)作用,礦物拉伸線理、旋轉(zhuǎn)碎斑系、片麻狀構(gòu)造發(fā)育,巖體為具有邊緣交代的巖漿型侵入體。巖石的地球化學(xué)特征如下:SiO2含量67.10%~74.13%、K2O+Na2O含 量6.83%~7.99%、K2O/Na2O值0.71~1.70、NK/A值0.65~0.74、A/CNK值1.02~1.26,呈中酸性至酸性,為富堿質(zhì)弱過鋁~過鋁質(zhì)鈣堿性巖石;巖石87Sr/86Sr初始值0.70661~0.72825、εNd(t)值-1.27~10.5、ΣREE含量118×10-6~299×10-6、ΣCe/ΣY值2.30~3.19、δEu值0.39~0.46。表明巖漿主體為源自地殼的部分熔融,并可能含有部分幔源物質(zhì)的殼源從熔(S)型花崗巖,巖體內(nèi)含有Cu、Pb、Zn、Sn、Be等成礦元素,為成礦提供了物質(zhì)來源。
區(qū)內(nèi)成礦作用分為三期:第一次成礦期,為燕山早期第二階段第二次巖漿侵入期后,與Be、W等礦種有關(guān),礦化強(qiáng)度及廣度較小;此期亦出現(xiàn)Yb元素及磷釔礦。第二次成礦期,為燕山早期第二階段第三次巖漿侵入期后,與W、Cu、Bi、Mo等礦種有關(guān),礦化強(qiáng)度及廣度均較大;此期同時伴有Nb、Y、Ga等礦化存在。第三次成礦期即燕山晚期巖漿侵入期,與Cu、Pb、Zn等礦種有關(guān),礦化強(qiáng)度及廣度中常。
區(qū)內(nèi)燕山期與中深成酸性巖有關(guān)的稀有、稀土、鎢、錫、鉛、鋅、金、銀礦床成礦礦床模式有:
下桐嶺式:成礦元素有W、Sn,構(gòu)造環(huán)境為武功山凸起;賦礦圍巖為中新元古界變質(zhì)巖、晉寧期花崗巖;侵入巖為黑云母(二云母)花崗巖、花崗斑巖;成巖時代131Ma~101Ma;成礦時代為燕山晚期;礦床成因類型為熱液型。
滸坑式:成礦元素有W,構(gòu)造環(huán)境為武功隆起帶;賦礦圍巖為南華—震旦系淺變質(zhì)巖;侵入巖為二云母、白云母花崗巖;成巖時代為165Ma;成礦時代為150.2Ma;礦床成因類型為熱液型。
雅山式:成礦元素有Ta、Nb(W、Sn、Mo),構(gòu)造環(huán)境為武功隆起帶;賦礦圍巖為震旦系淺變質(zhì)巖;侵入巖為鈉長花崗巖;成巖時代為178~162Ma;成礦時代為燕山早期;礦床成因類型為蝕變花崗巖型。
在區(qū)域變質(zhì)作用和斷裂構(gòu)造活動驅(qū)動下,Au、Ag、Pb、Zn元素活化運移,形成了初始的“礦源層”,在巖漿期后或構(gòu)造動力變質(zhì)含金熱液主要沿破碎帶和層間裂隙帶疊加活動,于構(gòu)造疊加及不同方向斷裂交匯部位、斷裂構(gòu)造旁側(cè)韌性剪切帶,形成多金屬礦床。
總體上看,研究區(qū)區(qū)域范圍由北東南到南西方向,礦化組合依次為:鎢(錫、鈮、鉭等)→鉛、鋅→金、砷(銻、汞等)→鉛、鋅→鎢,反映成礦溫度由高到低再到高的變化特征[5]。礦化在環(huán)狀接觸帶及接觸帶外破碎帶中發(fā)育,由一系列垂直內(nèi)外接觸帶的脈狀細(xì)網(wǎng)脈含礦石英脈形成環(huán)狀及脈狀礦體排列組合。
成礦元素從巖體內(nèi)向外大體可劃分為兩個帶:接觸帶部位的鎢鉬鉍銅礦帶和巖體外銅鉛鋅(金)礦帶(圖2)。前者沿巖體邊部的內(nèi)外接觸帶分布,圍繞巖體呈環(huán)帶狀產(chǎn)出(如下桐嶺礦床),金屬礦物主要為礦物組分為黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、綠柱石,除鎢鉬鉍具有工業(yè)意義外,還可出現(xiàn)少量的銅、鉛鋅礦體。個別礦床為鉭鈮、鈹銫礦帶。后者分布于巖體與圍巖接觸帶外的圍巖中,主要受區(qū)內(nèi)北北東向斷裂帶(七里坑礦區(qū)、婆官坳)或?qū)游豢刂疲ㄆ殴氽?、下桐嶺矽卡巖型鎢鉬銅礦體),金屬礦物比較復(fù)雜,主要為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦,次為黃銅礦、輝銅礦—蘭輝銅礦、黝銅礦—砷黝銅礦等。
圖2 研究區(qū)成礦元素分帶示意圖
(1)嚴(yán)臺—章莊一帶位于江西兩大構(gòu)造單元(揚(yáng)子板塊和華南板塊)接壤部位,有推—滑覆構(gòu)造和動力變質(zhì)韌性剪切帶存在,大片的震旦系和寒武系淺變質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)10余處有價值的金—鉛鋅多金屬礦化點,找礦前景非常好。
(2)通過成區(qū)域地質(zhì)背景、成礦礦物質(zhì)來源、成礦規(guī)律分析,成礦元素分帶性,推測在嚴(yán)臺—章莊一帶有良好的控礦和儲礦構(gòu)造,礦化蝕變強(qiáng)、類型多,是尋找金—鉛鋅多金屬礦的重要地區(qū),找礦潛力巨大。斷裂構(gòu)造發(fā)育地帶為下一步找礦工作重點方向。