劉伯樂 李 陽 梁劍鋒
(江西省核工業(yè)地質局二六六大隊)
欽杭成礦帶東段永平銅多金屬礦區(qū)深部找礦方向及標志
劉伯樂 李 陽 梁劍鋒
(江西省核工業(yè)地質局二六六大隊)
永平銅多金屬礦床大地構造位置處于欽杭成礦帶中段南部,通過對礦區(qū)內成礦物質來源以及礦區(qū)內控礦因素的綜合研究,發(fā)現(xiàn):成礦物質具有多源性,主要來自基底構造層周潭巖組變質、混合巖;部分來自賦礦地層藕塘底組及十字頭巖體;礦區(qū)的關鍵控礦因素包括:地層控礦、構造、燕山期花崗斑巖。提出礦區(qū)深部找礦方向應向基底構造層周潭巖組變質、混合巖的層間揉皺、層間裂隙和層間破碎帶;以及燕山期花崗斑巖與基底構造層周潭巖組的接觸界面附近,尤其是深部隱伏巖體的接觸界面。
永平銅多金屬礦床;欽杭成礦帶;成礦物質來源;控礦因素;找礦方向及標志
永平銅多金屬礦床位于江西省鉛山縣城東南,是一個以銅、硫為主,伴生有鎢、金、銀、鉬等有用組分的大型多金屬礦床。大地構造位置處于欽杭成礦帶中段南部(圖1),揚子板塊與華夏板塊的拼接地帶,萍鄉(xiāng)-廣豐深斷裂南側的晚古生代裂陷槽內(撫州-饒南坳陷)。欽杭成礦帶位于華南板塊內,是揚子與華夏古陸在新元古代的拼接部位,結合帶及其旁側是華南地區(qū)最為重要的Cu-Au-Pb-Zn-Ag多金屬成礦帶,分布著大批特大型銅金鉛鋅鉭鈾礦床(楊明桂等,2009)。

圖1 欽杭結合帶分區(qū)略圖
永平銅多金屬礦床內出露地層(圖2):礦床東部及西部分布薊縣系周潭巖組(Jxzt),為一套淺海相建造,后經區(qū)域變質作用形成一套片巖、片麻巖及糜棱巖、糜棱巖化花崗巖組成,厚度大于8737m。東部巖層變質程度較深,主要為蝕變花崗閃長巖、變粒巖、片巖及糜棱巖。其上不整合覆蓋石炭-二疊系,石炭系上統(tǒng)藕塘底組(C2o)、船山組(C2c),二疊系茅口組(P1m)、樂平組(P2lp)零星出露。
其中藕塘底組為主要賦礦層位,為一套含火山巖的淺海相-濱海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造,厚度約為110~250m。下部為含礫石英砂夾千枚巖、石英砂巖、矽卡巖化灰?guī)r透鏡體;中部為灰白色灰?guī)r、矽卡巖化灰?guī)r、矽卡巖夾砂巖;上部為粗粒石英砂巖,含礫石英砂巖,千枚狀頁巖及矽卡巖化灰?guī)r透鏡體(永平銅礦勘探報告,1970)。
礦區(qū)基底褶皺由薊縣系周潭巖組(Jxzt)構成,主要構造有侯家-嵩山倒轉背斜和發(fā)育于背斜東翼的一系列近軸向斷裂。礦區(qū)北部該組斷裂及褶皺軸走向呈NNW向,礦區(qū)中部呈近SN向。東翼發(fā)育有一個次級的打字坪倒轉向斜,呈短軸狀出露于打字坪-觀音寺一帶,長約1200m,走向近于SN(劉迅等,1991)。

圖2 永平銅礦礦區(qū)地質圖(羅平,2011)
礦區(qū)巖漿活動主要為加里東和燕山兩期巖漿旋回。加里東旋回主要為花崗巖類巖漿侵入。燕山旋回可分為三期:早期以超基性-基性巖漿活動為特征;中期為大規(guī)模的酸性巖漿侵入,形成巖基和部分巖株、巖瘤,晚期為小規(guī)模酸性巖漿呈巖脈、巖墻侵入。礦區(qū)主要侵入巖體為十字頭-火燒崗花崗斑巖、細粒斑狀黑云母花崗巖組成的復式巖體,侵入時間為燕山期,貫入于基底薊縣系周潭巖組和石炭系上統(tǒng)藕塘底組地層中并切割蓋層和層狀礦體(廖宗廷等2001;廖宗廷和劉金水,2003)。
圍巖蝕變主要發(fā)育矽卡巖化、綠泥石化、綠簾石化、硅化、絹云母及碳酸巖化。矽卡巖化發(fā)育于藕塘底組的碳酸鹽巖中,尤以不純灰?guī)r為甚,形成以石榴子石為主,次為透輝石、透閃石、陽起石、綠簾石等矽卡巖礦物。矽卡巖化與礦化關系密切,從礦體往外蝕變由矽卡巖化→硅化(局部綠簾石化、碳酸巖化)→絹云母化、黃鐵礦化。
根據(jù)前人區(qū)化探數(shù)據(jù)表1(江西省地質礦產局贛東北大隊,1986)可知,主要成礦元素在不同的地層以及十字頭巖體中的含量存在一定差異(除船山-茅口組以外),且Cu、W、Mo等成礦元素均高于維氏值。
藕塘底組:Cu、W元素豐度分別是維氏值1.15倍及1.54倍,為成礦奠定了一定的物質基礎。地層中S含量平均為983×10-6,其中灰?guī)r中平均含量達6113×10-6,分別為維氏值得2倍及13倍(江西省地質礦產局贛東北大隊,1986)。表明地層中存在的層源硫是相當可觀的,是礦床中硫的重要來源。
周潭巖組:Cu、W元素豐度較藕塘底組及船山-茅口組中高。據(jù)表2(江西省地質礦產局贛東北大隊,1986),主要成礦元素Cu、W(包括Pb、Zn、Ag、Mo)含量隨著混合巖化程度增強而降低,表明原巖中的Cu、W在后來熱液蝕變過程中已被大量活化遷移到有利的構造位置聚集成礦,由此可知有相當一部分的Cu、W等礦物質可能來自基底構造層。

表1 地層、變質巖、巖漿巖中主要成礦元素含量表

表2 周潭巖組混合巖微量元素含量表(單位:×10-6)
十字頭復式巖體: Mo、W、Cu含量分別是維氏值的35倍、23倍及1.3倍。并局部有富集成小規(guī)模的工業(yè)礦體。且見到有浸染狀及微脈-細脈狀的白鎢礦疊加于早期的銅硫(鎢)礦體之上,表明巖體為礦床提供了一部分的鉬、鎢礦物質,銅雖然疊加不太明顯,但不排除有少部分帶入的可能。
同位素特征:前人對氫同位素δD‰值在-94.16~-45.81,氧同位素δ18OH2O‰值在+3.78~+9.55以及鉛同位素地球化學的綜合分析,認為火山活動為成礦物質主要來源,變質熱液參與造成氫氧同位素組成具有多成因特點(杜靈通,2005)。
從上述資料初步可判斷,成礦物質具有多源性,主要來自基底構造層周潭巖組變質、混合巖;部分來自賦礦地層藕塘底組及十字頭巖體。
對永平礦區(qū)的控礦因素,前人多強調藕塘底組和船山-茅口組的地層及其層間構造的控礦作用,忽略了礦區(qū)基底薊縣系周潭巖組地層作為容礦空間的重要性,另外對燕山期花崗斑巖對礦床的疊加、改造研究不夠。
本文通過綜合研究,認為永平礦區(qū)的關鍵控礦因素包括:地層控礦、構造、燕山期花崗斑巖。
地層控礦因素:地層控礦因素除了含礦性外,還可能有巖石化學和物理性質等因素。①巖石化學性質活潑有利于礦液交代、沉淀,脆韌性巖層相間的地層物理性質易于破碎,形成貫通性構造帶和儲礦空間,利于礦質滲透、交代、沉淀,從而形成礦體;②地層的某些巖段(如周潭巖組、藕塘底組和船山-茅口組)為礦源層、礦化層,為隨后的構造、巖漿作用的改造、疊加成礦奠定物質基礎。
構造控礦因素:礦區(qū)構造十分發(fā)育,認為永平礦區(qū)應力場主要有三期(解愛國等,2013):第一期EW向構造應力場,形成主要有軸向近南北的侯家-嵩山倒轉背斜和一系列近軸向斷裂;第二期NW-SE的近水平擠壓,伴隨著巖體的侵入,如十字頭巖體;第三期EW方向再次擠壓,使控礦斷層斷距加大,同時加劇了層間破碎的發(fā)育。
燕山期花崗斑巖控礦因素:前人通過“輝鉬礦/Re-Os等時線法”得知永平礦區(qū)的成礦年齡大致在156Ma左右(李曉峰等,2007)。可知永平礦區(qū)成礦主要發(fā)生也是在燕山中期。且燕山期十字頭復式巖體為礦源層、礦化層為成礦奠定物質基礎。花崗斑巖體與地層接觸帶附近為較為有利的儲礦空間。
2010年在永平銅礦東部護架山鉆孔ZK725在1020m揭露到銅硫鎢礦體(圖3),礦體主要分布在薊縣系周潭巖組(Jxzt)與石炭系地層的接觸帶上。前人通過對鉆孔巖礦相學的研究后,認為永平銅礦存在:①淺部巖漿熱液-構造疊加成礦;②深部海相噴流沉積-變質改造兩種成礦類型(定立,2013年)。進一步顯示礦區(qū)深部具有找礦潛力。根據(jù)礦區(qū)成礦物質具有多源性,主要來自基底構造層周潭巖組變質、混合巖,今后礦區(qū)深部找礦方向:①基底構造層周潭巖組變質、混合巖的層間揉皺、層間裂隙和層間破碎帶。由于這些部位往往形成層間虛脫,巖石破碎,小斷層及節(jié)理裂隙發(fā)育,從而為成礦物質的運移和富集提供了通道和沉淀場所。如侯家-嵩山倒轉背斜的核部。主要的蝕變標志為硅化、青磐巖化、碳酸巖化、白云母化、膠狀黃鐵礦化及黃銅礦化。②燕山期花崗斑巖與基底構造層周潭巖組的接觸界面附近,尤其是深部隱伏巖體的接觸界面。主要的蝕變標志為絹云母化、黑云母化、綠泥石化、螢石礦化、浸染狀黃鐵礦化及黃銅礦化。

圖3 永平銅礦護架山7號勘探線剖面略圖
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1004-7344(2016)20-0164-02
2016-6-22