华力西-印支期构造演化与成矿

华力西-印支期构造演化与成矿,第1张

与加里东期比较,华力西-印支期是中国的重要成矿时期。华力西运动往往与印支运动不易明显分开,在中国南部和中部更是如此。根据王鸿祯等研究,这一阶段的总特征是分散的巨型陆块向统一的联合古陆发展。华北板块与西伯利亚板块在早二叠世时靠近,并在索伦-西拉木图一线碰撞对接,导致重大构造热事件和大规模成矿作用,形成广阔的内蒙古-天山华力西褶皱带,成为中亚构造成矿域的组成部分。在阿尔泰、东天山、北秦岭,以及大兴安岭一带的泥盆纪—石炭纪地层中,生成数量不等的海相或海陆交互相火山岩及火山沉积岩,其中赋存有铜、金、铅、锌、铁等重要矿床。例如天山的阿希金矿,吉林的小西南岔铜-金矿床。

中国华力西运动阶段的另一特点是环特提斯大洋的大陆边缘裂解。在伸张构造动力作用下,扬子板块可能与澳大利亚板块移离并向北迁移。晚二叠世时,在其西缘的康滇、黔西一带大规模开裂,有由地幔柱引发的大规模大陆玄武岩溢流(峨眉山玄武岩),并在攀西裂谷区产有与镁铁质岩相关的铁、钛、钒矿床,规模巨大,矿种也多,有重大的经济-社会价值。

在南秦岭和扬子板块东南缘的广大被动陆缘,发育了自泥盆系到中三叠统的海相沉积岩。一些次级断陷海沟(台沟)中发育了热水沉积型矿床,如广西大厂锡-多金属矿田中的层状矿体。还有盆地演化后期的密西西比河谷型铅-锌矿,如广东凡口铅-锌矿床。在广东大宝山地区还形成了火山-沉积型铁-铜-多金属矿床。在上述矿床的形成过程中,含矿盆地中发育的大型同生断层起了重要作用。

长江中下游地区,上泥盆统五通组石英砂岩之上、中石炭世石灰岩层之下,广泛分布的同生黄铁矿层和赤铁矿层也是华力西期热水活动的产物,作为矿层或矿胚,为该区后来的中生代大规模成矿作用打下一定的物质基础,提供了丰富的铁、硫等成矿组分。

中国的印支运动阶段大致相当于三叠纪,是中国大地构造发展的一个重大转折期。此时,华北与扬子两大板块对接形成统一陆块,川西、松潘、甘孜及巴颜喀拉山一带广大印支褶皱带形成,伴有若干铁、铜、镍、稀有元素、石棉、云母矿床。在华南加里东褶皱带的东南侧,华南陆块又向南东方向扩展增生,直到沿海岸带发育了华力西期和印支期褶皱带,形成了华南统一大陆。

在基本形成中国大陆的基础上,古构造线方向发生了重大变化,由印支期前的近纬向构造系统为主转变为北东向和北北东向为主的构造系统,并陆续出现了一系列内陆盆地,产生了重要的煤、石油、天然气、石膏和盐类矿床。

总之,经过加里东期地体增生以后,塔里木-华北联合陆块刚性增强,陆壳厚度加大,成为东西向贯通的大陆骨架,其北缘和南缘的构造-岩浆带成为华力西期的主要成矿带,其次是扬子-华夏两陆块拼接后形成华南陆块上的几个成矿带。

华力西-印支期成矿主要特征是:

1)矿床种类多样,主要有铜、镍、钴、金、铅、锌、铁、钒、钛、铝等。

2)矿床类型较多,有岩浆型,VMS,MVT,SEDEX,斑岩型,含金石英脉型,陆缘海沉积型,红土风化型等,其中斑岩型和红土风化型矿床在中国更早的成矿时期中少见。

3)成矿构造环境包括增生的大陆边缘带、陆缘深断裂带、花岗-绿岩带、陆缘裂谷带、陆缘浅海盆地和陆缘岛弧带等。

4)华力西-印支期的主要成矿区带有:

①阿尔泰-西准噶尔铜-镍-铁-锌-铅-金成矿带(喀拉通克等);②北天山金-铜-铁-钼成矿带(雅满苏、土屋、黄山等);③大兴安岭铜-金-钼成矿带(多宝山等);④华北陆块东北缘铜-金-镍成矿带(红旗岭等);⑤南秦岭泥盆纪铅-锌成矿带(西成盆地等);⑥晋豫陆缘石炭纪铝土矿-煤成矿带;⑦攀西裂谷铁-钛-钒成矿带(攀枝花等);⑧桂粤锡-金-锑-铅-锌-铜成矿带(大厂、戈塘等);⑨粤北晚古生代铅-锌-铁-铜成矿带(凡口、大宝山等);瑏瑠滇东特提斯区铅-锌成矿带(会泽等);瑏瑡松潘-甘孜及附近的铜-钴-锌-镍成矿带(丹巴、德尔尼等)。

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同生断层的特殊性在于断层作用和沉积作用同时且持续地进行。同生断层对盆地的沉积物、沉积相和沉积成矿流体有重要控制作用。盆地中同生断层可通过岩相、地层厚度的突变、线性展布的滑积岩、快速堆积的沉积物和同沉积期海底火山活动和热水活动等来鉴别。赖应篯、程小久等查定的同生断层如表4-2和图4-2所示。

1大宝山-英德同生深断裂带

该断裂带是吴川-四会断裂带的东北段外延部分,其同沉积期存在并活动的主要依据是:①该断裂带控制着区域泥盆系地层沉积相的分布,其西为浅海相灰岩和砂页岩,含早泥盆世沉积;其东侧主要是滨海及陆相的砾岩和砂页岩,没有早泥盆世沉积。它是一条重要的区域地层岩相分界线;②在大宝山矿区,中泥盆世东岗岭组下段地层厚度存在3~4个明显的突变带(图4-3,4-4),这种地层厚度变化不可能由成岩期后岩石流变造成,因为地层主要由力学性质能干的碳酸盐岩组成,而且突变带两侧的沉积物类型有明显的差异,地层较薄处以页岩、砂页岩和角岩为主;地层较厚处则主要发育碳酸盐岩。据此推测3条NNE向次级同生断层(F1,F2,F3)的存在,表明大宝山-英德同生断裂带在地壳浅部是由多条次级的同生断层组成;③在大宝山一带,中泥盆世东岗岭组和晚泥盆世天子岭组下部地层中发育有火山凝灰岩层,桂头群(D1-2gt)中侵入有次英安斑岩,表明大宝山一带在中泥盆世至晚泥盆世早期曾发生海底火山作用和岩浆侵入作用,而输导深部岩浆物质的通道可能是同生深断裂。

表4-2 粤北盆地同生断层一览表

图4-3 大宝山矿区14 勘探线剖面图

(据广东地质矿产局705地质队)

1—凝灰岩;2—大理岩;3—角岩;4—砂岩;5—粉砂岩;6—页岩;7—板岩;8—次英安斑岩;9—褐铁矿矿体;10—铅锌(铜)矿体;11—桂头群;12—东岗岭组下段;13—东岗岭组上段;14—钻孔;15—逆冲断层;16—同生断层

图4-4 大宝山矿区D2d1地层厚度等值线及推断的同生断层(F1,F2,F3)

1—东岗岭组下段地层厚度(m);2—勘探线及钻孔位置;3—次英安斑岩;4—同生断层

研究认为,大宝山-英德断裂是粤北盆地规模最大、切割最深的区域性同生深断裂带,其在地壳浅部表现为由数条NE—NNE向次级断层构成的狭长对称的地堑构造,断裂主要活动时期是在泥盆纪,尤其在中泥盆世活动最强烈。石炭纪至三叠纪早期,该断裂没有明显的活动迹象,为相对宁静时期。印支-燕山运动之后,断裂再次活动直至现代。

由大宝山矿区南部铅锌矿体的Cu、Pb、Zn品位和矿化强度等值线与同生断层叠合图(图4-5)可知,铅锌(铜)矿体赋存在地堑构造的下降盘地层中,反映了海底低洼场所对矿质的聚集作用,也暗示大宝山矿床的同生成因,与根据矿化特征和地质地球化学研究得出的结论相一致(葛朝华等,1987)。在同生断层带,Cu、Pb、Zn品位最高,构成了沿同生断层展布的矿化富集带。且在NNE向和NNW向同生断层交会部位矿体品位最富,厚度最大。矿化有明显的分带性,矿床中部和下部以Cu矿化为主,而矿床两端和上部则主要是Pb、Zn矿化。

2凡口同生断层带

80年代初,赖应篯首次提出凡口铅锌矿床受同生断层控制。程小久研究发现该区发育两期同生断层,它们分别是两次裂陷作用的产物。早期形成的同生断层是F101和F102。确立标志有:①断层两侧的地层厚度突变,以上泥盆统天子岭中亚组(D3tb)厚度变化为例,在断层西侧地层厚度在120~180 m之间,而其东侧地层厚度仅60~90 m;②断层两侧沉积物岩性有差异,如上泥盆统天子岭上亚组(D3tc)中的泥灰岩只出现在断层东侧(图4-6、4-7),其活动时代在中晚泥盆世。

图4-5 大宝山矿区南部铅锌(铜)Cu、Pb、Zn 品位和矿化强度等值线图

A—Cu品位等值线;B—Pb品位等值线;C—Zn品位等值线;D—(Cu+Pb+Zn)×矿体厚度等值线

晚期同生断层的确立依据主要是:中上石炭统壶天群呈楔状嵌入到泥盆系和下石炭统中,即所谓的“壶天沟”(图4-8)。最初作“微不整合”论,有些学者认为是与构造关系密切且复杂的剪切滑移构造(邱小平,1991),由逆冲推覆造成的。程小久(1995)认为逆冲推覆不可能产生共有同一下降盘的类似“地堑”的构造样式,将其视为裂陷作用的产物比较合理。

图4-6 凡口铅锌矿床-203 线剖面图

(据赖应篯,1986)

Q—第四系;C2+3ht—中上石炭统壶天群;C1db—下石炭统大塘阶上部地层;D3m—上泥盆统帽子峰组;D3ta-2—上泥盆统天子岭上亚组上段;D3ta-1—上泥盆统天子岭上亚组下段;D3tb—上泥盆统天子岭中亚组;D3tc-2—上泥盆统天子岭下亚组上段;D3tc-1—上泥盆统天子岭下亚组下段;D2d—中泥盆统东岗岭组;D1-2gt—中下泥盆统桂头群

1—砂岩为主;2—碎屑岩夹白云岩;3—碳酸盐岩为主;4—粉砂岩为主;5—泥灰岩标志层;6—鲕状灰岩标志层;7—铅-锌矿体;8—黄铁矿体;9—辉绿岩;10—平行不整合界线;11—地质界线;12—同生断层

3江英-西牛同生断层

该断裂带位于江英、西牛一带,总体走向NWW,西段走向NW。在D2和D3早期,该断裂有较强烈的活动。主要依据有:①中泥盆部东岗岭组在断层两侧厚度突变,其中第一、二段只出现在断层的北侧;②东岗岭组中发育线性展布的滑塌角砾岩,产出位置恰在地层厚度突变带上。可以认为,滑塌角砾岩是由同生断层强烈活动引起海底斜坡上沉积物垮塌造成的。

图4-7 凡口矿床古同生断层空间展布略图

(据赖应篯,1986)

1~4—古断层(同生断层)大体位置,分别为-100 m,-150 m,-200 m,-300 m标高;5—晚期断层;6—主矿体水平投影边界;7—D3tb地层等厚线;8—断层编号;9—勘探线位置及编号

同生断层是形成各类矿床的基本条件:一定规模、性质的同生构造导引地壳中一定深度的物质循环与相应沉积。没有同生断裂,就不可能形成大型、超大型层控矿床。控制红岩大型黄铁矿矿床、马口黄铁矿矿床、凡口超大型的Pb、Zn、Ag、Hg矿床和大宝山超大型Cu、Pb、Zn多金属矿床的同生断裂深度和规模不同,成矿流体物理化学条件和矿化结果也就不同。

红岩断裂只涉及下部含铁碎屑岩建造,结果形成单一黄铁矿矿床。地处吴川-四会深大断裂附近的大宝山矿床,其控矿断裂直接导引深部岩浆物质,形成温度高、成分复杂的铜多金属矿床。盆地北缘凡口矿床,其同生断裂导引深部建造的热液进入海底,在三级盆地沉积形成具有各种沉积组构的铅锌矿石。各矿床铅同位素组成特征,也能反映其控矿断裂所导引的物质循环深度和循环范围。

图4-8 凡口矿区2 线剖面图

(据赖应篯,1986年资料改编)

1—第四系;2—中上石炭统壶天群;3—下石炭统;4—上泥盆统帽子峰组;5—上泥盆统天子岭上亚组;6—天子岭中亚组;7—天子岭下亚组;8—中泥盆统东岗岭组;9— 粒灰岩标志层;10—辉绿岩墙;11—铅锌矿体;12—黄铁矿矿体;13—地质界线;14—断层

大宝山矿区位于韶关市东南直距30km,距曲江县城(马坝)公路里程28km,与京广铁路的马坝火车站接轨,有铁路专线直达矿区。

矿床为中南地质局粤湘地质队发现,广东省地质局705地质队于1958~1961年进行评价勘探工作,查明为一以铜硫铅锌钼为主元素的特大型矿床。并分别于1961年前后提交了大宝山矿区多金属矿床地质勘探总结报告(东部)、大宝山矿区西部多金属矿带初步勘探总结报告和大宝山矿区船肚钨钼矿床初步勘探总结报告。随后,大宝山矿上马开采铁矿至今,同时小规模开采铜矿。在矿山开采过程中,冶金933地质队、广东省地矿局706地质大队、大宝山矿分别对矿区的钼矿、铅锌矿、铁矿及外围补做了部分普查勘探工作,取得了一些成果。

一、区域构造位置

矿区位于南岭纬向构造带南侧、大东山-贵东EW向构造岩浆岩带与江北新华夏断裂构造带的复合部位。

二、成矿地质环境

矿区构造复杂(图4-1)(陈毓川,1993),断裂构造以NNW、EW为主,NNE、NE次之,在矿区西侧泥盆系沿NNW断裂(F1)逆冲于侏罗系之上;在矿区东部为一沿NNW走向的向斜构造。矿区最老地层为寒武系地槽型沉积的浅变质砂板岩建造,与上覆中下泥盆统桂头群呈不整合接触。晚古生代地层属地台型沉积,为一套陆源碎屑至浅海相碳酸盐建造。局部有中生代早侏罗世陆缘坳陷盆地碎屑沉积建造,与中下泥盆统桂头群呈不整合接触。矿区容矿地层主要为中泥盆统东岗岭组。多金属矿床与次英安斑岩和花岗闪长斑岩有关(刘姤群,1985),前者Rb-Sr年龄为(1955±11)Ma,后者侵入前者。它们均属中酸性钙碱性系列铝过饱和岩石,具富钾贫钠、钙的特点。岩体中成矿元素丰度值高,次英安斑岩中铜、钨、铋元素背景值较高(铜高出克拉克值4~8倍、锡2倍、钨1~2倍);花岗闪长斑岩中钼、钨、锡等元素背景值较高;二者铅锌丰度均略高于克拉克值。表明本区多金属矿化(体)和钼钨矿化(体)分别与次英安斑岩和花岗闪长斑岩有成因联系(覃慕陶等,1998)。

图4-1 大宝山铁铜多金属矿区地质略图

l—下侏罗统;2—上泥盆统;3—中泥盆统;4—寒武系;5—燕山期第三阶段花岗闪长(斑)岩;6—燕山早期第二阶段次英安斑岩;7—夕卡岩型钨钼矿化;8—铁帽;9—钼矿化花岗闪长斑岩;10—硅化次英安斑岩

三、矿床分布、产状

矿区矿床类型较多,不同类型矿床有其空间分布规律,代表矿床有:

1东部似层状铜多金属矿床(图4-2)

沿断层上盘分布,产于受向斜控制的碳酸盐岩中,矿体与地层产状基本一致,呈多层状上下叠置,在向斜轴部矿体加厚(最大厚度161m)。主矿体的呈NNW走向,长2640m,沿倾向水平宽200~540m(平均为350m),平均厚度55m,以铜硫矿体为主。它是本矿区最主要的矿床类型。

2西部高中温热液充填交代型脉状铜多金属矿床

矿床产于大宝山次英安斑岩墙下盘与侏罗系接触的断裂(F1)破碎带中,成矿物质基本与东部相似。

3高中温热液斑岩型钼矿床

它的成矿母岩为花岗闪长(斑)岩,矿体产状受斑岩顶部及接触带控制。

4船肚夕卡岩型钨钼矿床

图4-2 大宝山铁铜多金属矿床27线地质剖面示意图

1—侏罗系砂岩、砂页岩;2—泥盆系中统棋子桥组上亚组含锰砂页岩、凝灰岩;3—泥盆系中统棋子桥组下亚组灰岩;4—泥盆系中统跳马涧组石英砂岩、绢云母砂页岩;5—次英安斑岩;6—褐铁矿铁帽;7—铜硫矿体;8—黄铁矿体;9—菱铁矿体;10—断层

矿体产于花岗闪长(斑)岩体南缘与上泥盆统天子岭灰岩接触带的石榴子石夕卡岩和内接触带中,分别形成夕卡岩型钨钼矿床和斑岩型钼矿床。

5风化淋滤型褐铁矿矿床

广泛覆盖于地表,为原生矿经氧化而形成的褐铁矿铁帽。

四、矿石物质组分

1矿物成分

多金属矿型的主要金属矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、菱铁矿、辉铋矿及少量碲化物;钨钼型的主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿、白钨矿、黑钨矿、辉铋矿、锡石、黄铜矿等。

2化学成分

矿区具有独立开采价值的元素有铁、铜、铅、锌、硫、钨、钼7种,可伴生利用的有铋、镉、镓、铟、硒、铊、金、银、铼等10种。铜是本区最主要的有益元素。

五、矿石类型及矿物组合

矿区矿石自然类型共分六种:

(1)白钨矿、辉钼矿石,主要为白钨矿、辉钼矿,少量黄铁矿、锡石,主要产于船肚夕卡岩中。

(2)黄铁矿辉钼矿石,主要为辉钼矿、黄铁矿,少量白钨矿、锡石,主要产于大宝山顶花岗闪长斑岩中。

(3)含白钨矿黄铜矿黄铁矿石,主要为黄铁矿、黄铜矿,次为白钨矿,少量赤铁矿、毒砂、辉铋矿、辉碲铋矿、碲金矿、硫锑铜银矿、胶状白铁矿、菱铁矿等,产于东部多金属矿床中的北部。

(4)含黄铜矿磁黄铁矿石,主要为磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿,少量矿物除同含白钨矿黄铜矿黄铁矿石外,另含铁闪锌矿,分布于东部多金属矿床中部。

(5)铅锌矿石,主要为方铅矿、闪锌矿,次为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿,少量辉铋矿、辉碲铋矿、碲金矿、硫锑铜银矿、毒砂、辉银矿、黝铜矿、白铁矿、白钨矿等,分布于东部多金属矿床的中南部。

(6)褐铁矿石,分块状褐铁矿石与土状褐铁矿石两种,主要为针铁矿、赤铁矿、褐铁矿、次要为黄钾铁矾、菱铁矿、孔雀石、纤铁矿,少量矿物有多种铜铅锌氧化矿物,几乎覆盖全矿床。

六、矿石构造及结构

矿石构造有条带状、块状、浸染状、细脉状、星点状、网状、角砾状等,褐铁矿石还有蜂窝状、皮壳状、土状等;矿石结构分为粒状、交代溶蚀、固溶体分离、胶状及再结晶、压力结构等五组,其中以交代溶蚀结构最为发育。

七、蚀变类型及分带性

斑岩及其围岩具有面型蚀变的特点(陈毓川等,1993),以岩体为中心向两侧呈对称分布,蚀变顺序分带如下:

(花岗闪长斑岩)内蚀变带:未蚀变中心相(花岗闪长斑岩)

黑云母—钾长石化带(内带)

伊利石—水白云母化带(内带)

接触带:石英—绢云母化带(接触带)

外接触带(次英安斑岩):青磐岩化带(外带)

八、成矿阶段

矿区成矿主要与燕山期岩浆岩有关(刘姤群等,1985),该期两次岩浆侵入活动也相应发生了两次成矿作用,一次是燕山早期,次英安斑岩相伴随的成矿作用,形成斑岩型多金属矿床,主要成矿元素为铜、铅、锌、硫、铋(钨)以及镉、镓、铟、金、银等元素;另一次亦是燕山早期,但为晚阶段与花岗闪长斑岩相伴随的成矿作用,形成斑岩型钼(钨)矿床,主要成矿元素是钼、钨(锡、铜、铋)及铼、硒、碲等元素。这表明,两次成矿作用在成矿元素组合上具有差异性和继承性的特点,由此推断,区内次英安斑岩和花岗闪长斑岩是深源长江系列花岗岩同源岩浆分异的不同阶段侵入产物。可能是深源物质在地壳深部发生部分熔融过程中,受到陆壳的强烈混染而形成的岩浆分异、并经多次活动的结果。

九、多金属硫化物矿床(体)的岩浆热液成因特征

1地质特征(刘姤群等,1985)

如前所述,多金属硫化物矿体赋存于九曲岭-大宝山次英安斑岩内及其上下盘接触带附近。综合研究对比表明,尽管各部位矿体的工业储量不等,但它们的主要矿石类型及主要金属矿物组合是基本相同的,只不过围岩蚀变因围岩性质不同而有所差异。根据该矿床蚀变矿物组合及其空间和时间上的关系,热液蚀变作用过程大致概况为四个阶段:①夕卡岩阶段;②钾质交代作用(黑云母-钾长石化)阶段;③铜、铅、锌矿化阶段;④绿泥石-碳酸盐化阶段。因此,由于上述脉动蚀变作用的发生和迭加,形成了一般斑岩铜矿床的蚀变分带。

2成矿元素原生晕分布特征

资料表明,铜(铋、铅、银)晕主要分布于九曲岭-大宝山次英安斑岩内,其中心略低于东侧,并明显地被大宝山花岗闪长斑岩岩墙所切。

3黄铁矿中钴、镍、硒、碲的分布特征

通过取自不同产状矿石中磁铁矿和黄铁矿特征元素的化学分析结果表明,黄铁矿石中钴、镍、硒、碲含量及w(Co)/w(Ni)、w(Se)/w(Te)比值上显示一般岩浆热液矿床的特征:黄铁矿含铜量普遍较高,这是国内外许多斑岩矿常见的现象(王继华,1981),不同产状矿石中黄铁矿(或磁黄铁矿)的w(Se)/w(Te)比值十分接近;黄铁矿中w(Co)/w(Ni)比值平均为157,表明贫镍富钴的特征,这与江西铜厂等斑岩铜矿、湘中和湘南高中温岩浆热液型金属矿床以及国外一些深成热液矿床类似,而不同于湘中和湘南一些沉积和层控型黄铁矿床和铅锌矿床。

4稳定同位素地球化学特征

(1)硫同位素:金属硫化物的δ34S值绝大多数变化于-2‰~+2%。之间,反映硫源比较单一,接近陨石硫特征;不同产状矿石硫化物的δ34S值十分接近,反映岩浆热液成矿的特点;主矿体(层)从底层至顶板金属硫化物的δ34S值无明显差异,不具有一般海底火山沉积矿层矿物从底板至顶板因沉积环境改变或海水的影响而使金属硫化物的δ34S值规律性递变的特征。共生矿物硫同位素平衡温度大部分处于180℃~450℃之间。

(2)氧同位素:成矿时溶液δ18OH2O变化于+026%0~+751%。之间,大体反映了矿液水是来自岩浆水与雨水的混合,表现了一般斑岩铜矿床的成因特征。

(3)铅同位素:刘姤群等(1985)对不同产状矿石分别采集了铅同位素样品,经MAT-260型质谱仪测定结果(分析误差<02%)表明,不同产状矿石铅同位素组成比较接近(其中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和207Pb/204Pb三个值的变化范围小于15%),并明显地不同于泥盆系层控矿床铅同位素组成。次英安斑岩岩墙和花岗闪长斑岩岩体中矿石铅同位素组成十分接近,它们的同位素比值可近似地代表岩浆岩结晶时相应的初始铅同位素比值,并与围岩中矿石铅同位素比值相当,反映矿石与岩浆岩在成因上的联系,区内矿石铅μ值变化不大(948~972),反映矿石铅基本上属单阶段正常铅,但钍铅异常性较明显,ω值变化于3790~4017,模式年龄除个别偏低外,多为75~125Ma,与矿区岩浆岩K-Ar同位素年龄和地质依据是基本吻合的。

上述地质和稳定同位素地球化学等方面特征充分证明多金属硫化物矿床在成因上与次英安斑岩有关,并由岩体中的细脉浸染型、接触带附近的夕卡岩型和外带的似层状或脉状型三类矿石组成的斑岩型矿床。其成矿物质来源上,则主要来自深源长江系列次英安斑岩的深源岩浆。

十、矿床成因及成矿模式

目前对矿区内斑岩型钼(钨)矿床和夕卡岩型钨钼矿床的成因认识是一致的,属于岩浆热液矿床,对铁矿淋虑成因的看法也无异议(邓世强,1981;刘姤群等,1985;裴太昌,1986;覃慕陶等,1998);但对多金属硫化物矿床成因却长期争论不休,概括起来基本上有四种观点:①层控型矿床,②泥盆纪海底火山喷气矿床,③热液交代型矿床,④“复控”矿床。

图4-3 大宝山多金属矿成矿演化模式图

1—砂岩;2—页岩;3—灰岩;4—次英安斑岩;5—花岗闪长斑岩;6—含钨铊铁帽;7—黄铁矿体;8—菱铁矿体;9—铜铅锌多金属矿体;10—夕卡岩型钨(钼)矿体;11—斑岩钼矿及边界;12—硫、钼矿及边界;13—含钨铋钼铜石英细脉;14—透闪石化-阳起石化;15—硅化、绿泥石化;16—夕卡岩化;17—钾长石化

产生分歧的主要症结在于对大宝山次英安斑岩的不同认识、东岗岭组上亚组有没有凝灰岩以及次英安斑岩底板岩层(“金鸡组”)的时代及两者的接触关系问题。通过本文如前所述,从地质产状、地球化学特征、矿床特征以及稳定同位素年龄等方面综合分析,大宝山次英安斑岩和花岗闪长斑岩是同源岩浆分异的不同阶段侵入产物,同属于燕山期,并分别伴随铜铅锌多金属矿床及钨钼矿床的产出。矿区东岗组上亚组中,前人所谓的“凝灰岩”确有存在,但其岩石特征、副矿物组分、Rb/Sr值等,均与区内次英安斑岩接近,蚀变全岩K-Ar同位素年龄值为1567Ma,由于它仅见于矿区内,综合上述资料,初步推断前人所谓的“凝灰岩”可能是次英安斑岩的岩床,而岩舌状岩枝,或者是同源同期的次火山相脉岩,暂定名为“英安质次火山岩”(刘姤群等,1985)。某些地质学家认为区内东岗岭组存在同期海底火山喷发凝灰岩,并同区内多金属矿床成因联系起来,则显得依据不足。

大宝山次英安斑岩下盘地层时代及接触产状问题:次英安斑岩呈岩墙侵入于泥盆系逆冲于侏罗纪之上的断裂破碎带中;西部多金属带即为产于断裂破碎带中的脉状矿体,其矿石特征与东部似层状多金属矿体相似。侏罗纪砂页岩,曾采获香港菊花石化石,经鉴定其时代为下侏罗统。

综上所述,从大宝山矿床地质地球化学特征,特别是次英安斑岩与铜铅锌矿化及花岗闪长斑岩与钨钼铋铜矿化的时空关系、成岩、成矿时代,以及从成矿作用过程中流体包裹体温压地球化学来看,该矿床为岩浆热液成因,其成矿模式分为两个主要阶段(图4-3)。由铜铅锌黄铁矿、磁黄铁矿、菱铁矿等早期形成的硫化矿体,经过长期风化淋滤作用,最后形成褐铁矿体。主要的铜铅锌多金属矿及钨钼矿,均与燕山期同源的次英安斑岩与花岗闪长斑岩具有成因联系。因此,大宝山矿区矿床成因应属于“三位一体”的广义的斑岩型铜钼多金属矿床。

十一、找矿标志

(1)有利于热液交代的碳酸盐岩层存在。

(2)燕山期的中酸性小斑岩体,呈岩株、岩墙、岩床产出。

(3)新华夏系构造与其他构造交汇部位,最好是与东西向构造交汇部位。矿体常富集于控矿断裂旁侧的褶皱构造中,湘南粤北常谓之“背、向斜加一刀”。

(4)围岩蚀变有钾长石化、夕卡岩化、云英岩化、绢云母化、高岭土化、透闪石-阳起石化以及菱铁矿化等;

(5)常见有铜、钼、铅、锌等元素原生晕分布,特别是分布在有利构造、岩体、岩性部位最佳;

(6)地表有褐铁矿铁帽分布,以含铜、铅、锌、钨、砷较高的蜂窝状铁帽指示找矿最为直接。

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