張志輝,耿 林,賈文彬,鞏小棟,杜澤忠,張明超
(1.中國地質調查局發展研究中心,北京100037;2.國土資源部礦產勘查技術指導中心,北京100120;3.中國地質大學 (北京),北京 100083)
贛北大湖塘鎢多金屬礦田區域地質特征研究
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.中國地質調查局發展研究中心,北京100037;2.國土資源部礦產勘查技術指導中心,北京100120;3.中國地質大學 (北京),北京 100083)
贛北大湖塘鎢礦田大地構造位置位于揚子陸塊區-下揚子陸塊-江南古島弧的中北部,其北臨幕阜山(鄂東)被動邊緣盆地,南接宣春斷陷盆地。區域出露有中元古代、新元古代、古生代和中生代地層,其中以中元古代地層最發育,新元古代、古生代、中生代地層零星出露。區內經歷了多次構造活動,其中晉寧運動、印支運動和燕山運動最為醒目,表現為強烈的褶皺和斷裂廣泛發育。
贛北;大湖塘;鎢礦;地質特征
鎢在國民經濟及國防建設中的應用都非常廣泛,是不可或缺的重要戰略性資源。我國的鎢資源儲量、產量、消費量以及出口量在世界上均居于首位,然而資源消耗比較快,所以有必要繼續擴大找礦遠景,增加新的資源儲量[1-2]。超大型礦床的資源量十分巨大,將對社會的發展有非常重要的影響[3]。江西省是我國鎢礦的產量和出口大省,有世界鎢都之稱。以往的勘查結果表明江西省鎢礦床主要分布在贛南,在經濟發展中占有很重要的地位。但是贛北大湖塘鎢礦的發現改變了我國江西南鎢北銅的傳統觀念[4-5]。大湖塘鎢礦床已獲得WO3金屬量共計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[6],九嶺大湖塘鎢銅礦也具有類似特點。不同類型鎢礦床的資源量差別巨大,因此潛在的經濟價值也不同。在國內,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不及這兩類重要。但九嶺地區新發現的“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意義。前人對大湖塘成礦物質來源,巖漿巖成礦年齡進行了深入研究[8-10]。但是對于大湖塘區域成礦地質特征及區域演化史沒有系統總結,影響了對該礦田的深入研究,本次重點對該礦床的區域成礦地質特征進行系統深入研究,加深對該礦田進一步認識。
贛北大湖塘鎢礦區地處贛西北地區武寧、修水、靖安三縣交界處,處于下揚子成礦省江南地塊中生代銅鉬金銀鉛鋅成礦帶中[11]。根據潘桂堂等[12]的中國大地構造單元劃分,江西武寧大湖塘鎢礦田大地構造位置位于揚子陸塊區-下揚子陸塊-江南古島弧的中北部,其北臨幕阜山(鄂東)被動邊緣盆地,南接宣春斷陷盆地(圖1)。

圖1 下揚子陸塊-江南古島弧及其鄰區大地構造圖[12]
礦區所在的南揚子板塊在中元古代末期與北揚子板塊發生俯沖、碰撞,拼接成完整的揚子板塊,因此也是晉寧運動的主要活動期,使得區內構造、巖漿活動頻繁,出現多次構造旋回,以發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。火山作用多呈間歇性的海底噴溢,沉積固結成巖后形成了本區以北東東-北東走向為主的雙橋山群淺變質巖,同時伴隨形成了規模巨大的九嶺復斜花崗雜巖體[13]。晚元古代時期,該地區地殼由強烈的活動階段轉入相對穩定的階段,逐漸形成了一個穩定的沉積蓋層,由海相轉為陸相。早震旦世-中震旦世,贛北地區在澄江運動的影響下,進一步隆起為陸,遭受短暫的風化剝蝕,從而造成贛西北南沱組與下伏硐門組之間的假整合接觸。隨著南華紀冰川的消融,晚震旦世該區域廣泛海侵,形成一個廣闊的淺海暖水碳酸鹽臺地。早-中寒武世繼承了震旦紀時期的構造環境,海侵進一步擴大,地殼發生了幾次的抬升和下降運動,此時期動植物已開始大量的出現,多為含化石地層。晚寒武世氣候轉為干旱、炎熱,形成許多白云巖和石膏沉積[14]。奧陶紀-志留紀,受加里東運動的影響,地殼發生了不同程度的抬升和褶皺變形,導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。總之,本區域從中寒武世開始到志留紀,經歷了一個從海侵到海退的過程[15]。中泥盆世-晚石炭世該區域又開始廣泛的海侵,并且在晚石炭世達到最高峰,發育穩定的淺海碳酸鹽沉積,屬大規模海進相序沉積。二疊紀,地殼整體隆起上升,斷裂活動加強,受到多組的控制,有少許中基性和酸性巖漿的侵入。三疊紀,受印支運動的強烈作用下,該區結束了大范圍的海侵,從此進入濱太平洋大陸邊緣活動發展階段,構造上褶皺變形顯著,斷裂也比較發育,伴隨的巖漿活動以酸性-弱酸性巖漿侵入為主,且多呈巖基、巖株產出,具有不同程度的邊緣混合巖化和局部片麻狀構造。侏羅紀-白堊紀,為燕山運動強烈而頻繁的活動時期,形成了一系列北東或北北東向為主的斷裂及其伴生、派生斷裂,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,正是因為該時期巖漿的侵入和火山噴發,形成了眾多重要的鎢、銅、鉛、鋅等礦床,是贛北地區極為重要的成礦期[13],大湖塘鎢礦田就主要形成于此時期。第三紀,由于喜馬拉雅運動的作用和影響,巖漿活動以基性巖漿侵入和噴溢為主,同時該區域地殼仍繼續上升,奠定了現今構造-地貌格局。
區域出露有中元古代、新元古代、古生代和中生代地層,其中以中元古代地層最發育,新元古代、古生代、中生代地層零星出露。中元古代薊縣紀變質巖系遍布九嶺隆起,統稱為雙橋山群淺變質巖系列,包括橫涌組、計林組、安樂林組及修水組,巖性主要為板巖夾變沉凝灰巖、變余砂巖間夾千枚巖、變英安巖、變細碧巖,底部時有變余雜砂巖。中元古代地層是區內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。震旦紀-志留紀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-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巖;晚石炭世-早二疊世地層以中厚層狀灰巖、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火山碎屑巖和白堊紀紅色泥巖、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。
區內經歷了多次構造活動,其中晉寧運動、印支運動和燕山運動最為醒目,表現為強烈的褶皺和斷裂廣泛發育。在晉寧運動的強烈作用下,基底發生褶皺回返,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,大湖塘復背斜便形成于該時期。印支運動導致該區域構造變形劇烈,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育。印支運動使得洋殼板塊與歐亞板塊俯沖擠壓,形成了一系列內陸斷陷盆地,并且控制了該區巖漿巖的分布。下面對該區域的主要構造進行簡要介紹。
中元古代變質巖基底為一軸向近東西巨型復式倒轉背斜,由于后期構造疊加改造,呈“S”型輾轉彎曲;西段緊密線性褶皺明顯,主要為九宮山背斜、大湖塘復背斜、銅鼓-奉新復背斜等;東段褶皺構造保存完整,主要為鄣公山-高臺山復背斜、萬年-德興復背斜。其中大湖塘復背斜是區內重要的控巖控礦構造,發育在九嶺山的主體部位,核部由雙橋山群下亞群構成,軸部分布在何市-大湖塘-高湖-靖安一線,沿東西向延伸,長達百余公里,該復背斜的東西兩端,兩翼發育低級同斜倒轉褶皺,且為一異向的倒轉復背斜。
蓋層褶皺主體為軸向北東東彎轉延伸復向斜,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。
區內斷裂構造發育并具有長期演化特征,規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-景德鎮斷裂,是九嶺隆起帶邊界斷裂,控制了近東西向的構造-巖漿-成礦帶。中生代以來廣泛發育的推(滑)覆構造是區內重要構造類型,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形式。其中九嶺南緣大型近東西向推(滑)覆構造、高臺山-鄣公山南東緣北東-北北東向推(滑)覆構造以及德安弧形推(滑)覆構造均非常具有代表性,并控制了該區一系列與成礦關系密切的中酸性花崗斑巖的侵位。區內另一類重要的控礦構造為韌性剪切帶,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造。
九嶺隆起北側為修水-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成。九嶺南緣大型推(滑)覆構造為長期活動的板緣活動帶產物,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,并出現較多的構造窗和飛來峰;帶內巖石動熱變質程度較高,為強大的動熱變質帶;至少在晚侏羅世、晚白堊世曾經歷過二次以上的強烈活動,自北往南推覆距離達30~50km。
晉寧運動在九嶺地區表現強烈,大規模中酸性巖漿侵入于中新元古代淺變質巖系之中,形成了包括礦集區在內的一大型花崗閃長巖巖基,出露面積達2300km2,大致呈東西向展布。贛西北九嶺富斜花崗質雜巖體是一個規模巨大的巖基,侵入于雙橋山群,被早震旦世硐門組沉積覆蓋。同時,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為晚元古代早期階段的產物,屬同構造期侵入的巖漿巖類[13]。
區域晉寧期、海西期、印支和燕山期均有不同規模及類型的巖漿作用發生。中元古代晚期雙峰式火山作用與銅、金成礦關系密切,主要火成巖類有變玄武巖、細碧巖、角斑巖、變輝綠巖和凝灰巖等,屬一套鈣堿性島弧型火山巖系列。晉寧期發生了大規模的中酸性巖漿侵入活動,形成了九嶺大型復式花崗巖巖基。古生代巖漿活動明顯趨向減弱,在海西期僅見小規模的酸性巖漿活動。燕山期再次發生大規模的巖漿侵入活動,在九嶺-鄣公山隆起帶的周緣形成了規模不等的花崗巖巖體或巖株,其與本區的銅錫鎢鉬金多金屬成礦密切相關,并且在隆起帶北側構成了大湖塘-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。

圖2 大湖塘鎢礦田地質礦產圖
區域上處于九嶺-障公山鎢多金屬成礦帶、大湖塘鎢多金屬成礦遠景區。在大湖塘周邊200km2范圍內,已發現中-小型鎢(錫、鉬)礦床(點)16個,其中中型1處,小型5處;錫礦床(點)3處(小型1處);銅礦化點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、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,其次有細脈浸染型、石英大脈型、云英巖型。是一個北北東向以鎢為主,伴生有銅、鉬、錫、鈹、鈮、鉭等有色金屬和稀有金屬成礦帶。區內礦產以鎢、錫、金、銅為主,其次為鉬、鉛鋅、鈮鉭等,已勘查礦區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)。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)、構造蝕變巖型(金家塢)、剪切帶型(大背塢)等。
1)從構造演化歷史看,研究區在中生代屬于中國東南大陸邊緣體系,經歷了三疊紀-中晚侏羅世的陸內俯沖-陸內拼貼碰撞造山、晚侏羅世由擠壓向伸展擴張轉換、早白堊世陸內擴張增強以及95Ma開始裂解各階段。
2)區內經歷了多次構造活動,其中晉寧運動、印支運動和燕山運動最為醒目,表現為強烈的褶皺和斷裂廣泛發育。在晉寧運動的強烈作用下,基底發生褶皺回返,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,大湖塘復背斜便形成于該時期。
3)區域上處于九嶺-障公山鎢多金屬成礦帶、大湖塘鎢多金屬成礦遠景區。成礦地質條件非常有利。
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Regional geological characteristics study of tungsten-polymetallic ore field in Datanghu tungsten polymetallic deposit in north of Jiangxi
ZHANG Zhi-hui1,2,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、礦床地球化學和礦產勘查學等方面的研究工作。E-mail:zzh1102114@126.com。
P618.41
A
1004-4051(2014)S2-0133-04
2014-10-09
中國地質調查局地質調查項目資助(編號:12120112-20737)