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江西东坪钨矿床的构造特征及找矿意义

时间:2024-09-03

冯国胜

(江西省地质调查研究院,江西 南昌 330001)

江西位于中国钨多金属成矿省[1]东南部,钨矿主要分布在赣南、赣北、赣东北地区。燕山运动为重要的成矿时期。钨矿床的成因类型分主要为石英脉型、矽卡岩型云英岩型、和复合型等。东坪钨矿床地质矿产调查始于二十世纪三四十年代,从最初的列为成矿远景区,到发现王伯寺、富洞坞钨矿点,然后经过详查,最后突破成为赣北超大型石英脉型钨矿床,地质工作者和企业都付出了巨大的努力。近年来,多位学者对东坪钨矿床进行了多角度研究,取得了一系列成果。认为其工业类型为“五层楼”石英脉带型黑钨矿床。然而东坪钨矿的钻探并没有控制到深部的蚀变岩型钨矿体及地下室矿化情况,“五层楼”成矿模式还有待进一步验证。为寻求矿区外围及深部找矿的突破,2019-2020年地表调查时发现,矿区外围黑云母花岗岩中含钨石英脉较少见。远离东坪矿区时,变质岩中石英脉渐渐变稀疏,地层、岩浆岩与钨矿化无成矿专属性,东坪钨矿床的成矿岩浆岩为黑云母花岗岩[2]还是二云母花岗岩[3]或是白云母花岗岩[4],还有待探讨。因此,加强综合研究尤为必要。本文从构造入手,综合分析区域构造及矿区构造与矿化的关系,厘清赋矿有利部位,为东坪钨矿的外围及深部找矿的突破提供思路。

1 区域构造与矿化的关系

中晚侏罗世-白垩世,古太平洋板块向欧亚板块斜向俯冲,华南地区岩石圈经历了强烈的构造一岩浆活动,地幔物质和热能不断加持到地壳中,导致岩石圈熔融,矿液富集。

(1)区域褶皱构造

矿区从新元古界青白口系至中—新生界均有出露(图1),以新元古界青白口系的双桥山群浅变质岩系构成九宫山复式背斜的核部。震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、石炭系及二叠系组成背斜两翼。中生界的三叠系分布于南部的向斜核部,白垩系则分布于断陷盆地内。

图1 东坪矿区区域地质图

新元古界青白口系组成倒转同斜复式褶皱核部,呈近EW向展布,延长大于50km。轴面北倾,倾角在30°~50°之间。背斜北翼地层正常,倾角较缓,其中伴生发育较多的逆冲推覆剪切变形带和剪切褶皱,并指示地层由北向南逆冲推覆。

东坪钨矿赋存于青白口系安乐林组四段灰-灰绿色厚层-块状变质中-细粒岩屑砂岩、变质粉砂岩夹灰绿色绿泥绢云母板岩中。

(2)区域断裂构造

区内发育NE向、NW向及近EW向三组断裂构造。近EW向断裂倾角较陡,显示张扭性剪切破碎带特征。NE向断裂:多为走向稳定、倾角较陡,显示左型走滑的特征,如西坑-彭坪、果坪-鹤楼坪断裂等,区内延伸都在5km以上,最大者大于15km,大多倾向南东,倾角70°左右,沿断裂一般发育硅化现象。NW向断裂:如东坪断裂,为沙店岩体的导岩导矿构造。区内NE向与北西向断裂呈“共轭”关系。NE向切割北西向断裂。

2 区域岩浆岩与矿化的关系

区域上元古代、中生代构造岩浆活动活跃。见有基性辉绿岩脉侵位于双桥山群。中生代幕阜山复式岩基沿北西向断裂侵入,为后期NE向断裂错断,形成整体呈NEE向展布的小九宫杂岩体、沙洲店岩体。岩体侵入于新元古代浅变质地层、古生代地层。岩体中含有少量暗色微粒包体及围岩捕虏体,反映岩浆在上升过程中可能受到变质岩较弱的混染作用。

含黑钨矿石英脉产于岩体NE向、NNE向节理中(表1),倾角70°~85°。含钨石英脉充填于黑云母花岗岩或伟晶岩中,说明黑云母花岗岩或伟晶岩先于含钨矿液就位。

表1 东坪地区燕山早期岩浆岩与钨成矿关系

3 矿体地质

东坪钨矿区内共控制11条铜钨银矿体与162条钨矿体,矿床整体赋存标高为+520m~-480m之间,划分为Ⅰ、Ⅱ等2个矿带,Ⅰ号矿带总体走向NE33°~48°,倾向SE123°~138°,倾角53°~85°,延长1000m,延深达715m,矿带宽50~420m;Ⅱ号矿带总体走向NNE16°~25°,倾向NW281°~295°,倾角65°~80°,延长587m,延深达723m,矿带宽50~650m。钨矿体均平行产出于安乐林组变质粉砂岩内石英脉或石英脉带中。矿体形态均比较复杂,呈脉状、网脉状产出,在交叉处脉体具有膨大缩小现象,矿体由弯曲状变成折线状连接,矿化连续性好,矿脉两端多呈尖灭再现及旁侧再现特征。

两个矿带代表两组剪张性裂隙带,矿体主要受NE向、NNE向断裂及其派生的次级裂隙控制。剪张裂隙带为钨矿的容矿构造。

金属矿物主要为黑钨矿(95%以上),其次为黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂,含有少量闪锌矿、辉铜矿、白钨矿、蓝铜矿、褐铁矿等,非金属矿物比较简单,主要见石英、白云母、绢云母等。

据钻探资料,东坪钨矿区ZK1050、ZK1405见二云母花岗岩,经测试分析属过铝质高硅高钾钙碱性高分异S型花岗岩。ZK5050,ZK6-20,ZK6-50等多个孔发现了隐伏细粒白云母花岗岩,说明矿区岩浆岩经历了黑云母花岗岩→二云母花岗岩→白云母花岗岩的演化。隐伏二云母、白云母花岗岩与钨矿化关系密切。深部蚀变岩型钨矿化找矿潜力巨大。

4 剪张裂隙与矿化的关系

矿体主要赋存在NE向、NNE向剪张裂隙中(图2)。矿体多呈平行排列,说明矿体充填空间为剪切应力作用形成,矿体可见扭曲现象(图3),说明矿体贯入时构造应力场处于复杂的应力空间,剪切面破裂后形成裂隙,矿体充填过程中又遭受了剪切作用。各处应力大小、方向及应力性质存在差异。

图2 270中段共轭节理中的石英脉

图3 剪张裂隙中的含钨石英脉

在王伯寺、富洞坞钨矿点及赣东北良坑钼钨矿中也有相同的构造特征,说明NE向、NNE向剪张裂隙构造具有区域找矿意义。

5 讨论

(1)小九宫花岗岩与沙店花岗岩是由来自同一个岩浆房的岩浆沿NW向张性断裂的上升侵位后,再经NE向逆冲剪切作用形成,平面上呈左行剪切,错距达3-10km。

(2)含钨石英脉充填于黑云母花岗岩或伟晶岩中,说明黑云母花岗岩或伟晶岩先于含钨矿液就位,即成矿时间晚于黑云母花岗岩侵入时间。

(3)围岩双桥山群浅变质杂砂岩与泥岩可能不是小九宫和沙店花岗岩的主要源岩,青白口世晚期—震旦纪地层(富含铁、锰、磷、石墨)也不是钨的主要矿源层,而是可能为中元古代下地壳变质中性—基性火成岩。矿汁来源并不全是来自本地,含钨岩浆与流体在迁移过程中不断富集,遇砂泥质变质岩时易形成石英脉型黑钨矿或蚀变岩型白钨矿黑钨矿,遇碳酸盐岩层易形成矽卡岩型白钨矿。

(4)含钨石英脉中见萤石、白云母、绢云母,且矿区岩浆岩经历了黑云母花岗岩→二云母花岗岩→白云母花岗岩的演化。因此,钨矿床成因属岩浆期后补充侵入体高温气化热液型。深部蚀变岩型钨矿化找矿潜力巨大。

(5)燕山期太平洋板块向欧亚板块的俯冲是地壳熔融矿液富集的原动力,北西向张性断裂是导岩导矿构造,大型褶皱核部是控矿构造,NE向、NNE向剪张裂隙是容矿构造。隐伏白云母花岗岩与钨矿化关系密切。

6 结论

(1)NW向断裂为导岩导矿构造,大型褶皱核部为控矿构造,剪张性裂隙为容矿构造,NE向、NNE向剪张裂隙构造具有区域找矿意义。

(2)钨矿床成因属补充侵入体岩浆期后高温气化热液型。

(3)深部蚀变岩型钨矿化找矿潜力巨大。

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