1、第 卷 第 期 年 月东 华 理 工 大 学 学 报(自 然 科 学 版)().收稿日期:基金项目:江西省地质局地质勘查基金项目()作者简介:周贤旭(),男,高级工程师,主要从事地质矿产勘查及研究工作。:通信作者:胡志戍(),男,助理工程师,主要从事地质矿产勘查及研究工作。:赣北地区锡矿成矿地质特征及成矿规律分析周贤旭,胡志戍(江西省地质局第二地质大队,江西 九江)摘 要:为了解赣北地区锡矿成矿地质特征及成矿规律,在收集前人工作成果的基础上,对锡矿密切相关的围岩含矿建造、控矿构造及岩浆岩成矿专属性开展分析与研究。结果表明,赣北地区新元古界双桥山群和晋宁期花岗岩是锡多金属矿成矿物质的基础,矿田或
2、矿集区主要位于 向(或多组复合)构造控制复式杂岩体岩基之中,矿床或矿体则主要受白(二)云母花岗岩岩瘤(脉)制约,主要分布于岩体接触带附近,尤其在白(二)云母花岗岩体上拱凸的内外接触带更为明显,白垩纪晚期伸展作用形成的 向构造往往控制着矿体展布。本研究成果可为今后的锡矿找矿工作提供依据和方向。关键词:成矿控制;成矿规律;锡矿;矿床类型;赣北地区中图分类号:文献标志码:文章编号:()周贤旭,胡志戍,赣北地区锡矿成矿地质特征及成矿规律分析 东华理工大学学报(自然科学版),():,(),():赣北地区大地构造上处于扬子板块与华夏板块之间。近年来,在赣北地区陆续发现了大湖塘、朱溪等超大型钨锡矿床(周洁等
3、,;陈茂松等,),引起人们对钨锡矿成矿的强烈关注。随着工业化发展,钨锡在战略性新兴产业方面得到广泛应用,特别是锡在节能、环保、信息技术、生物、高端制造业、新能源、新材料等领域具有不可替代性,且需求持续增强。我国现阶段锡资源量增长乏力,导致锡资源保障程度明显偏弱(彭琳琳等,;王修等,)。因此,锡矿找矿勘查研究工作越来越引起地质学者的高度重视。赣北地区分布有莲花山矿田(钨、锡、高岭土、萤石)、彭山矿田(锡、铅锌、锑、萤石)、云山矿化集中区(锡、铜)以及九岭尖矿集区(钨、铜、钼、锡)等(图)。赣北地区锡矿床(点)多且类型多样,主要有斑岩型、云英岩型、矽卡岩型、石英脉型和锡石硫化物型,均可纳入花岗岩岩
4、浆及其热液流体构成的成矿体系(蒋少涌等,)。其中斑岩型和石英脉型(含构造蚀变岩型)是区内主要的锡矿床类型,其次为云英岩型、矽卡岩型和锡石硫化物型锡多金属矿。目前区内探明的大中型锡矿床仅分布于彭山矿田(如尖峰坡锡矿、曾家垄锡矿等),而其余矿田中的锡矿床均为中 小型矿床或锡矿(化)点,规模较为局限,且锡矿成矿机制及规律认识还不够明确。为此,笔者在前人锡矿勘查研究成果的基础上,对赣北地区锡矿的围岩含矿建造、控矿构造及岩浆岩成矿等进行研究,归纳和总结锡矿(床)田、矿体特征以及成矿规律,为今后本区锡矿找矿勘查工作提供借鉴。区域地质背景赣北地区处于江南造山带东段,是围绕扬子板块东南缘发展起来的新元古代大陆
5、边缘弧后盆地带(陈伟等,;詹少全等,),为江南东段成矿带的重要组成部分。区内以新元古代青白口纪双桥山群最发育,总体为一套成层有序的浅变质砂板岩组合类复理石建造,是本区变质基底地层;沉积盖层为南华纪震旦纪、古生代及中生代地层,分布于九岭鄣公山隆起南北两侧,由一套黑色页岩、碳酸盐岩和泥、砂质碎屑岩组成。图 赣北地区大地构造位置()与成矿区划简图()()()成矿省界线;成矿带界线;成矿亚带界线;长江中下游成矿带;江南成矿带东段;萍乡德兴成矿亚带;怀玉成矿亚带;抚州上饶成矿亚带;断陷盆地;矿田(集中区)。自晋宁期主造山运动以来,研究区经历了古扬子板块东南缘裂开陆缘小洋盆有限俯冲弧陆碰撞造山造山期后陆壳
6、裂陷沉积的完整的造山过程,形成了良好的构造 地层 岩浆热液成矿系统(廖圣兵等,)。新元古代变质岩基底为一轴向近 向巨型复式倒转背斜,由于后期构造叠加或改造,呈“”形辗转弯曲。西段紧密线性褶皱明显,主要为大湖塘复背斜等;东段褶皱构造保存完整,主要为鄣公山高台山复背斜等。盖层褶皱主要由南华纪中三叠世地层组成,总体呈 向弯曲延展,其间常叠加有 向短轴褶皱或鼻状褶皱,牵引褶皱明显。区内断裂构造极为发育,相互交织成网,规模较大的断裂主要有 向、向和 向。修水武宁、慈化宜丰 向断裂带,规模大、切割深,分别为九岭隆起带的北、南边界断裂;一系列 和 向断裂带十分发育,往往控制着岩体和矿集区(田)的分布,是区内
7、主要的储岩储矿构造。区内岩浆岩类比较齐全,从酸性、中酸性到基性、超基性岩类均有分布,岩浆活动具多期次、多形式以及多层次造浆与就位特点。晋宁期花岗闪长岩、二长花岗岩、英云闪长岩呈岩基产出;中生代大规模酸性 中酸性岩浆多次上侵,形成了规模大小不等的岩株或岩瘤。这些岩株或岩瘤遍布于赣北地区的南北两侧,构成了明显的近 向酸性岩浆岩带,主要由黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩组成,其中晚侏罗世 晚白垩世的九岭、云山、彭山及莲花山地区出露或隐伏的岩浆岩与锡多金属矿成矿关系最为密切,尤其是白(二)云母花岗岩与锡矿成矿关系更为明显(周贤旭等,)。主要锡矿成矿类型赣北地区目前共发现 余处锡矿床(点),集中
8、分布于莲花山矿田(钨、锡、高岭土、萤石)、彭山矿田(锡、铅锌、锑、萤石)、云山矿化集中区(锡、铜)以及九岭尖矿集区(钨、铜、钼、锡)等(图),其成矿元素组合、地质特征和典型矿床详见表。()赣北地区锡多金属矿广泛分布,具明显点多面广特征。在不同的矿田 矿集区中,锡矿床类型组合、矿床规模和矿种组合各不相同,并构成不同的“多位一体”锡矿床组合。第 期周贤旭等:赣北地区锡矿成矿地质特征及成矿规律分析图 赣北地区锡矿田 矿集区主要矿床(点)分布图 ()彭山矿田;莲花山矿田;云山矿化集中区;九岭尖矿集区;燕山期隐爆角砾岩;花岗(斑)岩脉;白(二)云母花岗岩;黑云母花岗岩;硅化(断裂)破碎带;锡矿体地表出露
9、位置;锡矿床(点)锡钨矿床(点);锡铜矿床(点)钨铜矿床(点);锡铁矿床(点)铅锌矿床(点);志留系 新元古界;新元古界双桥山群。()不同的锡矿矿床类型具有明显不同的矿物和主成矿元素组合,斑岩型(蚀变花岗岩型)、云英岩型锡多金属矿矿石矿物以锡石为主,次为黑钨矿(白钨矿)等,主成矿元素为 组合;石英脉型(构造蚀变岩型)锡多金属矿矿石矿物以锡石为主,次为黄铜矿、黑钨矿(白钨矿)等,主成矿元素为 组合;矽卡岩型、锡石硫化物型锡多金属矿矿石矿物以锡石、马来亚石为主,次为黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、毒砂等,主成矿元素为 组合。()赣北地区锡多金属矿成矿地质体均为白(二)云母花岗岩岩瘤(脉),锡多金属矿与白(
10、二)云母花岗岩密切相关,具有较好的锡矿成矿专属性。()燕山晚期()是赣北地区锡矿大爆发期,成矿与岩浆活动密切相关,并受沉积(变质)建造、成矿构造制约。锡矿成矿规律 围岩含矿建造对锡矿的成矿控制赣北地区锡多金属矿集中分布于莲花山矿田、彭山矿田、云山矿化集中区以及九岭尖矿集区等。除彭山矿田出露志留系、奥陶系、寒武系、震旦系、南华系及新元古界双桥山群外,其余矿田 矿(化)集(中)区仅出露新元古界双桥山群。本区晋宁期花岗岩是产于后碰撞的构造背景之下,成岩物质来源于上地壳(杨炎申等,)。虽然钨锡矿可形成于不同的构造背景,其发育受控于形成岩浆时富 沉积岩(或围岩)的分布范围(许德如等,),即地层中 含量对
11、锡矿成矿地质体及矿床的形成具有重要的控制作用。通过对赣北地区赋锡多金属地层岩石和晋宁期花岗岩的、等成矿元素含量统计(表),发现区内新元古界双桥山群和晋宁期花岗岩的、元素的富集浓度高。虽然在不同构造带及不同时代含矿建造中的成矿元素含量各有不同,但是其丰东 华 理 工 大 学 学 报(自 然 科 学 版)年度较高,为大规模、多样性的矿化奠定了物质基础(刘英俊等,)。赣北地区新元古界双桥山群和晋宁期花岗岩的含矿建造是成矿物质的基础,也是燕山期花岗岩的物质来源之一。燕山期花岗岩形成的期后热液,进一步交代蚀变围岩,并萃取成矿元素,导致成矿元素进一步富集。经研究,赣北地区新元古界双桥山群和晋宁期花岗岩是提
12、供钨、锡、钼等成矿物质最有利的地层和岩石,其分布地区是找寻钨、锡矿的有利地段。表 赣北地区主要锡矿矿床类型地质特征表 主要类型斑岩型(蚀变花岗岩型)石英脉型(构造蚀变岩型)矽卡岩型锡石硫化物型云英岩型主 要 矿 床矿(化)点茅棚店、徐家尖、烂泥坊、东陡崖、大山坞等徐家尖、邓家山、黄金洼、下鞭山、桂家、红花脑、茅公洞等曾家垅、坡西、梁家山等尖峰坡、梁家山、曾家垅、红花尖等东陡崖、狮尾洞、茅公洞等典型矿床 规模茅棚店 矿点徐家尖 中型、邓家山 中型曾家垅 大型尖峰坡锡铁(铜)矿 大型东陡崖 小型主要分布矿田 矿集区莲花山矿田莲花山矿田、云山矿化 集 中 区 及 彭 山矿田彭山矿田彭山矿田九岭尖矿集
13、区主成矿元素组合()()(、)()()主要矿石矿物锡石、黄铜矿、黑钨矿 白钨矿,伴生黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、辉 钼 矿 和 自 然金等锡石、黑钨矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿,其次为辉钼矿、方黄铜矿、闪锌矿等锡石、磁黄铁矿、磁铁矿、闪锌矿、穆磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、毒 砂、马 来 亚石等锡石、铁闪锌矿、黄铁矿、毒砂、菱铁矿,黄锡矿、马来亚石、方铅矿,少量及偶见的有脆硫锑铅矿、辉铜矿、斑铜矿、白钨矿、黑钨矿、白铁矿、辉铋矿、含银硫铋铅矿、自然铋、黝铜矿、赤铁矿、褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿等锡石、黄铜矿、黑钨矿 白钨矿,次为辉钼矿、斑铜矿,铜蓝、辉铜矿,偶见有磁黄铁矿、毒砂、方黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、硫砷
14、铜矿等成矿地质体细粒白(二)云母花岗岩岩瘤(脉)细粒白(二)云母花岗岩岩瘤(脉)二云母碱长花岗岩岩瘤(脉)二云 母 碱 长 花 岗 岩 岩 瘤(脉)细粒白(二)云母花岗岩岩瘤(脉)主要成矿构造及成矿结构面岩体内接触带岩体外接触带、构造裂隙(带)、构造破碎带岩体内外接触带,次为层间破碎带、构造裂隙(带)岩体外接触带,次为层间破碎带、构造裂隙(带)岩体内接触带,次为构造裂隙(带)主要地质特征矿体主要发育于花岗(斑)岩体内部及接触带附近,矿石构造以细脉浸染状为主,围 岩 蚀 变 以 硅化、钾化、绢英岩化等为主矿体以石英脉状分布于含矿花岗岩体外接触带地层中,矿脉具“上脉下体”的分布模式矿体呈似层状、透
15、镜状及细网脉状产于花岗岩与碳酸盐岩的内、外接触带中,含典型的矽卡岩矿物、锡 石、磁 黄 铁矿等矿体呈层状或似层状、块状及透镜状产于细碎屑岩或硅质岩地层中,典型矿物为锡石、铁闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿等矿体主要呈不规则团块状或包壳状产于花岗岩体顶部内接触带,矿物组合为白云 母、石 英 和 锡石、黑 钨 矿、白 钨矿等主成矿期 地质构造对锡矿的成矿控制构造环境或构造作用是控制矿床在空间和时间上分布不均匀的重要因素之一。赣北地区地处扬子板块与华夏板块交接带,北为下扬子板块,南为钦杭结合带。经历了从新元古代到新生代以来的多旋回构造运动,断裂构造十分发育,常成带出现,主要有 向、向、向及 向 组断裂
16、带。向断裂带由深大断裂、逆冲 推覆构造体系构成,其中宜丰景德镇深断裂具有古俯冲带、韧性剪切带、深断裂带、逆冲 推覆带的特征,是钦杭构造带的组成部分,也是区内大地构造分界线,控制着赣西北地区九岭 云山、彭山 阳储岭 莲花山近 向花岗岩带的展布(图)。向断裂带是区内表现特征最为明显的一组断裂带,大部分延伸长度为数十千米至百余千米,宽度数千米,呈带状平行展布,它控制了区内燕山期岩浆岩带及矿床(带)的分布(图)。向断裂在区内并不十分发育,但对成矿岩体有明显的控制作用。区内锡矿成矿花岗岩体均表现为岩基状出露或隐伏,其长轴展布多为 向,明显受 向或多组构造复合的控制,特别是区域深大断裂控制更为明显(图),也是锡多金属矿田或矿集区定位的重要制约因素,锡矿床(点)主要分布于岩体的边缘和拱起部位。向在区内的分布不是很普遍,但其为区内锡多金属矿体最重要的控矿容矿构造,如云山矿化集中区邓家山矿床(图)和莲花山矿田徐家尖矿床的锡矿体(图)。据断裂含矿性统计结果(表)显示,和 向断裂锡元素含量较其他方向第 期周贤旭等:赣北地区锡矿成矿地质特征及成矿规律分析的断裂含量高,说明赣北地区 向断裂具有控矿赋矿特性。表