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      贛北大湖塘鎢多金屬礦田區(qū)域地質(zhì)特征研究

      2014-01-30 08:38:24張志輝賈文彬鞏小棟杜澤忠張明超
      中國礦業(yè) 2014年2期
      關(guān)鍵詞:鎢礦褶皺礦床

      張志輝,耿 林,賈文彬,鞏小棟,杜澤忠,張明超

      (1.中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心,北京100037;2.國土資源部礦產(chǎn)勘查技術(shù)指導(dǎo)中心,北京100120;3.中國地質(zhì)大學(xué) (北京),北京 100083)

      贛北大湖塘鎢多金屬礦田區(qū)域地質(zhì)特征研究

      張志輝1,2,3,耿 林1,2,賈文彬3,鞏小棟3,杜澤忠1,2,張明超3

      (1.中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心,北京100037;2.國土資源部礦產(chǎn)勘查技術(shù)指導(dǎo)中心,北京100120;3.中國地質(zhì)大學(xué) (北京),北京 100083)

      贛北大湖塘鎢礦田大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子陸塊區(qū)-下?lián)P子陸塊-江南古島弧的中北部,其北臨幕阜山(鄂東)被動(dòng)邊緣盆地,南接宣春斷陷盆地。區(qū)域出露有中元古代、新元古代、古生代和中生代地層,其中以中元古代地層最發(fā)育,新元古代、古生代、中生代地層零星出露。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次構(gòu)造活動(dòng),其中晉寧運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)最為醒目,表現(xiàn)為強(qiáng)烈的褶皺和斷裂廣泛發(fā)育。

      贛北;大湖塘;鎢礦;地質(zhì)特征

      鎢在國民經(jīng)濟(jì)及國防建設(shè)中的應(yīng)用都非常廣泛,是不可或缺的重要戰(zhàn)略性資源。我國的鎢資源儲量、產(chǎn)量、消費(fèi)量以及出口量在世界上均居于首位,然而資源消耗比較快,所以有必要繼續(xù)擴(kuò)大找礦遠(yuǎn)景,增加新的資源儲量[1-2]。超大型礦床的資源量十分巨大,將對社會的發(fā)展有非常重要的影響[3]。江西省是我國鎢礦的產(chǎn)量和出口大省,有世界鎢都之稱。以往的勘查結(jié)果表明江西省鎢礦床主要分布在贛南,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有很重要的地位。但是贛北大湖塘鎢礦的發(fā)現(xiàn)改變了我國江西南鎢北銅的傳統(tǒng)觀念[4-5]。大湖塘鎢礦床已獲得WO3金屬量共計(jì)110.47萬t(平均品位0.185%)、Cu金屬量65.2萬t(平均品位0.16%)。該礦床的成功勘查,也對我國鎢礦的分布格局和工業(yè)布局改變起到重要作用。超大型鎢礦往往具有“多型疊生”和多礦種共生的特點(diǎn)[6],九嶺大湖塘鎢銅礦也具有類似特點(diǎn)。不同類型鎢礦床的資源量差別巨大,因此潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也不同。在國內(nèi),資源量較大的鎢礦床類型為矽卡巖型和石英脈型,二者是我國鎢資源的主體[7],可見其它類型鎢礦床遠(yuǎn)不及這兩類重要。但九嶺地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的“分散浸染型”鎢礦床具有巨大的資源潛力,對未來尋找超大型鎢礦也具有重要的指導(dǎo)意義。前人對大湖塘成礦物質(zhì)來源,巖漿巖成礦年齡進(jìn)行了深入研究[8-10]。但是對于大湖塘區(qū)域成礦地質(zhì)特征及區(qū)域演化史沒有系統(tǒng)總結(jié),影響了對該礦田的深入研究,本次重點(diǎn)對該礦床的區(qū)域成礦地質(zhì)特征進(jìn)行系統(tǒng)深入研究,加深對該礦田進(jìn)一步認(rèn)識。

      1 大地構(gòu)造位置及區(qū)域演化簡史

      贛北大湖塘鎢礦區(qū)地處贛西北地區(qū)武寧、修水、靖安三縣交界處,處于下?lián)P子成礦省江南地塊中生代銅鉬金銀鉛鋅成礦帶中[11]。根據(jù)潘桂堂等[12]的中國大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐?,江西武寧大湖塘鎢礦田大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子陸塊區(qū)-下?lián)P子陸塊-江南古島弧的中北部,其北臨幕阜山(鄂東)被動(dòng)邊緣盆地,南接宣春斷陷盆地(圖1)。

      圖1 下?lián)P子陸塊-江南古島弧及其鄰區(qū)大地構(gòu)造圖[12]

      礦區(qū)所在的南揚(yáng)子板塊在中元古代末期與北揚(yáng)子板塊發(fā)生俯沖、碰撞,拼接成完整的揚(yáng)子板塊,因此也是晉寧運(yùn)動(dòng)的主要活動(dòng)期,使得區(qū)內(nèi)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)頻繁,出現(xiàn)多次構(gòu)造旋回,以發(fā)育基性和部分超基性以及中酸性火山熔巖、火山碎屑沉積巖為主要特征?;鹕阶饔枚喑书g歇性的海底噴溢,沉積固結(jié)成巖后形成了本區(qū)以北東東-北東走向?yàn)橹鞯碾p橋山群淺變質(zhì)巖,同時(shí)伴隨形成了規(guī)模巨大的九嶺復(fù)斜花崗雜巖體[13]。晚元古代時(shí)期,該地區(qū)地殼由強(qiáng)烈的活動(dòng)階段轉(zhuǎn)入相對穩(wěn)定的階段,逐漸形成了一個(gè)穩(wěn)定的沉積蓋層,由海相轉(zhuǎn)為陸相。早震旦世-中震旦世,贛北地區(qū)在澄江運(yùn)動(dòng)的影響下,進(jìn)一步隆起為陸,遭受短暫的風(fēng)化剝蝕,從而造成贛西北南沱組與下伏硐門組之間的假整合接觸。隨著南華紀(jì)冰川的消融,晚震旦世該區(qū)域廣泛海侵,形成一個(gè)廣闊的淺海暖水碳酸鹽臺地。早-中寒武世繼承了震旦紀(jì)時(shí)期的構(gòu)造環(huán)境,海侵進(jìn)一步擴(kuò)大,地殼發(fā)生了幾次的抬升和下降運(yùn)動(dòng),此時(shí)期動(dòng)植物已開始大量的出現(xiàn),多為含化石地層。晚寒武世氣候轉(zhuǎn)為干旱、炎熱,形成許多白云巖和石膏沉積[14]。奧陶紀(jì)-志留紀(jì),受加里東運(yùn)動(dòng)的影響,地殼發(fā)生了不同程度的抬升和褶皺變形,導(dǎo)致部分地層有所缺失,主要以泥沙碎屑建造為主,開始有魚類和裸蕨植物出現(xiàn)??傊緟^(qū)域從中寒武世開始到志留紀(jì),經(jīng)歷了一個(gè)從海侵到海退的過程[15]。中泥盆世-晚石炭世該區(qū)域又開始廣泛的海侵,并且在晚石炭世達(dá)到最高峰,發(fā)育穩(wěn)定的淺海碳酸鹽沉積,屬大規(guī)模海進(jìn)相序沉積。二疊紀(jì),地殼整體隆起上升,斷裂活動(dòng)加強(qiáng),受到多組的控制,有少許中基性和酸性巖漿的侵入。三疊紀(jì),受印支運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈作用下,該區(qū)結(jié)束了大范圍的海侵,從此進(jìn)入濱太平洋大陸邊緣活動(dòng)發(fā)展階段,構(gòu)造上褶皺變形顯著,斷裂也比較發(fā)育,伴隨的巖漿活動(dòng)以酸性-弱酸性巖漿侵入為主,且多呈巖基、巖株產(chǎn)出,具有不同程度的邊緣混合巖化和局部片麻狀構(gòu)造。侏羅紀(jì)-白堊紀(jì),為燕山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈而頻繁的活動(dòng)時(shí)期,形成了一系列北東或北北東向?yàn)橹鞯臄嗔鸭捌浒樯⑴缮鷶嗔?,侵入巖主要以酸性巖-中酸性為主,沿某些深斷裂帶有少許基性-超基性巖體侵入,正是因?yàn)樵摃r(shí)期巖漿的侵入和火山噴發(fā),形成了眾多重要的鎢、銅、鉛、鋅等礦床,是贛北地區(qū)極為重要的成礦期[13],大湖塘鎢礦田就主要形成于此時(shí)期。第三紀(jì),由于喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的作用和影響,巖漿活動(dòng)以基性巖漿侵入和噴溢為主,同時(shí)該區(qū)域地殼仍繼續(xù)上升,奠定了現(xiàn)今構(gòu)造-地貌格局。

      2 區(qū)域地層

      區(qū)域出露有中元古代、新元古代、古生代和中生代地層,其中以中元古代地層最發(fā)育,新元古代、古生代、中生代地層零星出露。中元古代薊縣紀(jì)變質(zhì)巖系遍布九嶺隆起,統(tǒng)稱為雙橋山群淺變質(zhì)巖系列,包括橫涌組、計(jì)林組、安樂林組及修水組,巖性主要為板巖夾變沉凝灰?guī)r、變余砂巖間夾千枚巖、變英安巖、變細(xì)碧巖,底部時(shí)有變余雜砂巖。中元古代地層是區(qū)內(nèi)W、Sn、Mo、Cu重要含礦層和賦礦層。新元古代和古生代地層分布于九嶺、鄣公山隆起南北二側(cè)。震旦紀(jì)-志留紀(jì)地層主要分布于北部修水-武寧坳陷,由一套黑色頁巖、碳酸鹽巖和泥砂質(zhì)碎屑巖組成。中泥盆世-中三疊世地層在北部零星出露,而在南部萍鄉(xiāng)-上高坳陷分布廣泛。中晚泥盆世-早二疊世地層以碎屑巖為主,部分為厚層白云巖或灰?guī)r;晚石炭世-早二疊世地層以中厚層狀灰?guī)r、白云巖為主,夾少量碎屑巖;晚二疊世樂平組為碎屑巖夾煤系地層;早中三疊世地層又為碳酸鹽巖夾碎屑巖。中生代地層可見侏羅紀(jì)火山碎屑巖和白堊紀(jì)紅色泥巖、雜色粗碎屑巖夾火山巖等,主要分布于鄱陽湖坳陷及斷陷盆地。

      3 區(qū)域構(gòu)造

      區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次構(gòu)造活動(dòng),其中晉寧運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)最為醒目,表現(xiàn)為強(qiáng)烈的褶皺和斷裂廣泛發(fā)育。在晉寧運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈作用下,基底發(fā)生褶皺回返,伴隨褶皺作用,形成了一些北東東、北東及北西走向的斷裂帶,大湖塘復(fù)背斜便形成于該時(shí)期。印支運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致該區(qū)域構(gòu)造變形劇烈,形成一系列近南北向弧形展布為主的緊密同斜褶皺,并伴隨著各類斷裂的發(fā)育。印支運(yùn)動(dòng)使得洋殼板塊與歐亞板塊俯沖擠壓,形成了一系列內(nèi)陸斷陷盆地,并且控制了該區(qū)巖漿巖的分布。下面對該區(qū)域的主要構(gòu)造進(jìn)行簡要介紹。

      3.1 褶皺

      中元古代變質(zhì)巖基底為一軸向近東西巨型復(fù)式倒轉(zhuǎn)背斜,由于后期構(gòu)造疊加改造,呈“S”型輾轉(zhuǎn)彎曲;西段緊密線性褶皺明顯,主要為九宮山背斜、大湖塘復(fù)背斜、銅鼓-奉新復(fù)背斜等;東段褶皺構(gòu)造保存完整,主要為鄣公山-高臺山復(fù)背斜、萬年-德興復(fù)背斜。其中大湖塘復(fù)背斜是區(qū)內(nèi)重要的控巖控礦構(gòu)造,發(fā)育在九嶺山的主體部位,核部由雙橋山群下亞群構(gòu)成,軸部分布在何市-大湖塘-高湖-靖安一線,沿東西向延伸,長達(dá)百余公里,該復(fù)背斜的東西兩端,兩翼發(fā)育低級同斜倒轉(zhuǎn)褶皺,且為一異向的倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜。

      蓋層褶皺主體為軸向北東東彎轉(zhuǎn)延伸復(fù)向斜,其間有一系列北東-北東東向短軸疊加褶皺或鼻狀褶皺,牽引褶皺明顯。

      3.2 斷裂

      區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育并具有長期演化特征,規(guī)模較大的斷裂主要有EW向修水-德安-波陽斷裂及北東東向宜豐-景德鎮(zhèn)斷裂,是九嶺隆起帶邊界斷裂,控制了近東西向的構(gòu)造-巖漿-成礦帶。中生代以來廣泛發(fā)育的推(滑)覆構(gòu)造是區(qū)內(nèi)重要構(gòu)造類型,是中生代以來巖石圈擠壓增厚或伸展減薄作用的重要表現(xiàn)形式。其中九嶺南緣大型近東西向推(滑)覆構(gòu)造、高臺山-鄣公山南東緣北東-北北東向推(滑)覆構(gòu)造以及德安弧形推(滑)覆構(gòu)造均非常具有代表性,并控制了該區(qū)一系列與成礦關(guān)系密切的中酸性花崗斑巖的侵位。區(qū)內(nèi)另一類重要的控礦構(gòu)造為韌性剪切帶,主要有武寧-修水、銅鼓-奉新、永修-新建、浮梁-藏灣等韌(脆)性剪切帶,是金坑-棋坪、金家塢-騰龍庵一帶金礦床的重要控礦構(gòu)造。

      3.3 大型推(滑)覆構(gòu)造

      九嶺隆起北側(cè)為修水-武寧大型滑覆帶,由一系列近東西向往南突出的弧形滑覆斷裂構(gòu)成。九嶺南緣大型推(滑)覆構(gòu)造為長期活動(dòng)的板緣活動(dòng)帶產(chǎn)物,形成一系列北東東向往南突出的弧形逆沖推覆斷裂、滑覆斷裂帶和密集的韌性剪切變形帶,并出現(xiàn)較多的構(gòu)造窗和飛來峰;帶內(nèi)巖石動(dòng)熱變質(zhì)程度較高,為強(qiáng)大的動(dòng)熱變質(zhì)帶;至少在晚侏羅世、晚白堊世曾經(jīng)歷過二次以上的強(qiáng)烈活動(dòng),自北往南推覆距離達(dá)30~50km。

      4 區(qū)域巖漿巖

      晉寧運(yùn)動(dòng)在九嶺地區(qū)表現(xiàn)強(qiáng)烈,大規(guī)模中酸性巖漿侵入于中新元古代淺變質(zhì)巖系之中,形成了包括礦集區(qū)在內(nèi)的一大型花崗閃長巖巖基,出露面積達(dá)2300km2,大致呈東西向展布。贛西北九嶺富斜花崗質(zhì)雜巖體是一個(gè)規(guī)模巨大的巖基,侵入于雙橋山群,被早震旦世硐門組沉積覆蓋。同時(shí),在巖體南部的高安縣下安附近,黑云母鉀-氬年齡為805Ma。因此,也可判斷九嶺巖體應(yīng)為晚元古代早期階段的產(chǎn)物,屬同構(gòu)造期侵入的巖漿巖類[13]。

      區(qū)域晉寧期、海西期、印支和燕山期均有不同規(guī)模及類型的巖漿作用發(fā)生。中元古代晚期雙峰式火山作用與銅、金成礦關(guān)系密切,主要火成巖類有變玄武巖、細(xì)碧巖、角斑巖、變輝綠巖和凝灰?guī)r等,屬一套鈣堿性島弧型火山巖系列。晉寧期發(fā)生了大規(guī)模的中酸性巖漿侵入活動(dòng),形成了九嶺大型復(fù)式花崗巖巖基。古生代巖漿活動(dòng)明顯趨向減弱,在海西期僅見小規(guī)模的酸性巖漿活動(dòng)。燕山期再次發(fā)生大規(guī)模的巖漿侵入活動(dòng),在九嶺-鄣公山隆起帶的周緣形成了規(guī)模不等的花崗巖巖體或巖株,其與本區(qū)的銅錫鎢鉬金多金屬成礦密切相關(guān),并且在隆起帶北側(cè)構(gòu)成了大湖塘-云山-茅棚店-鄣公山重要的東西向淺成花崗巖鎢錫多金屬成礦帶。

      5 區(qū)域礦產(chǎn)概況

      圖2 大湖塘鎢礦田地質(zhì)礦產(chǎn)圖

      區(qū)域上處于九嶺-障公山鎢多金屬成礦帶、大湖塘鎢多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)。在大湖塘周邊200km2范圍內(nèi),已發(fā)現(xiàn)中-小型鎢(錫、鉬)礦床(點(diǎn))16個(gè),其中中型1處,小型5處;錫礦床(點(diǎn))3處(小型1處);銅礦化點(diǎn)3處。主要礦床有大湖塘鎢礦(一礦帶)、大河里鎢鉬礦(梅子坑鎢礦)、獅尾洞鎢礦、茅公洞鎢礦、新安里鎢錫礦、石門寺鎢鉬礦。礦點(diǎn)、礦床成群呈北北東向展布,并從北往南間隔2.5~3.5km沿近東西向展布(圖2)。礦床類型具“多位一體”特征,其中蝕變花崗巖型、熱液隱爆角礫巖型尤為重要,其次有細(xì)脈浸染型、石英大脈型、云英巖型。是一個(gè)北北東向以鎢為主,伴生有銅、鉬、錫、鈹、鈮、鉭等有色金屬和稀有金屬成礦帶。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)以鎢、錫、金、銅為主,其次為鉬、鉛鋅、鈮鉭等,已勘查礦區(qū)分別有大湖塘超大型鎢礦,香爐山大型-超大型鎢礦,陽儲嶺中型鎢鉬礦,曾家垅、尖峰坡中型錫礦,以及鄧家山、桐木坑、茅棚店等錫礦床(點(diǎn))。主要有色、貴金屬礦床的礦床類型有斑巖型(陽儲嶺),接觸交代型(香爐山、村前)、隱爆角礫筒型(大湖塘)、分散浸染型(大湖塘)、石英脈型(香爐山、大湖塘)、接觸交代型-矽卡巖型(曾家垅)、構(gòu)造蝕變巖型(金家塢)、剪切帶型(大背塢)等。

      6 結(jié)論

      1)從構(gòu)造演化歷史看,研究區(qū)在中生代屬于中國東南大陸邊緣體系,經(jīng)歷了三疊紀(jì)-中晚侏羅世的陸內(nèi)俯沖-陸內(nèi)拼貼碰撞造山、晚侏羅世由擠壓向伸展擴(kuò)張轉(zhuǎn)換、早白堊世陸內(nèi)擴(kuò)張?jiān)鰪?qiáng)以及95Ma開始裂解各階段。

      2)區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次構(gòu)造活動(dòng),其中晉寧運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)最為醒目,表現(xiàn)為強(qiáng)烈的褶皺和斷裂廣泛發(fā)育。在晉寧運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈作用下,基底發(fā)生褶皺回返,伴隨褶皺作用,形成了一些北東東、北東及北西走向的斷裂帶,大湖塘復(fù)背斜便形成于該時(shí)期。

      3)區(qū)域上處于九嶺-障公山鎢多金屬成礦帶、大湖塘鎢多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)。成礦地質(zhì)條件非常有利。

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      Regional geological characteristics study of tungsten-polymetallic ore field in Datanghu tungsten polymetallic deposit in north of Jiangxi

      ZHANG Zhi-h(huán)ui1,2,GENG Lin1,2,JIA Wen-bin3,GONG Xiao-dong3,DU Ze-zhong1,2,ZHNAG Ming-chao3
      (1.Development and Research Centre,China Geological Survey,Beijing 100037,China;2.Mineral Exploration and technical guidance center,The Ministry of Land and Resources Beijing,100120,China;3.China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083,China)

      Dahutang tungsten ore field in north of Jiangxi province is located in the Yangtze continental block-of-lower Yangtze Jiangnan Proterozoic in the Northern,mufu mountain in the North ( Hubei Province),passive margin basins,Xuan Chun rift basin in the South.Regional outcropping Proterozoic,neoproterozoic and Paleozoic and Mesozoic strata,with middle Proterozoic strata are most developed,neoproterozoic,Paleozoic,Mesozoic strata scattered outcrops.Has experienced a number of tectonic activity in the district,jinning movement,Indo-China yanshanian movement in sport and the most eye-catching,characterized by widely developed strong folds and faults.

      north of Jiangxi;Dahutang;tungsten;geological characteristics

      張志輝(1980-)男,博士,主要從事礦床學(xué)、礦床地球化學(xué)和礦產(chǎn)勘查學(xué)等方面的研究工作。E-mail:zzh1102114@126.com。

      P618.41

      A

      1004-4051(2014)S2-0133-04

      2014-10-09

      中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目資助(編號:12120112-20737)

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