王晓娜,刘瑞强,阮 昆
1.广东省核工业地质局二九三大队,广东 广州 510800;2.东华理工大学,江西 南昌 330013
浅评江西九瑞地区构造与成矿
王晓娜1,刘瑞强1,阮 昆2
1.广东省核工业地质局二九三大队,广东 广州 510800;2.东华理工大学,江西 南昌 330013
九瑞矿集区构造及岩浆活动十分强烈,从晋宁期到喜马拉雅期都有发育,但主要的成矿时期为燕山期,与成矿密切相关的构造主要为NW和NEE向,其次NNW—NNE向,它们构成菱形网格结构,控制本区岩浆岩和铜金矿床的产状及分布。
九瑞矿集区; 燕山期; 构造与成矿
在矿田构造及成矿预测研究中,断裂往往是多尺度成矿系统(成矿带、矿田、矿床和矿体)的主导控制因素。在诸多控矿要素中,断裂的复杂程度对成矿有着密切的联系。断裂既是构造变形的产物,也是重要的机械-热力作用方式,对岩体侵入、热液迁移和交代充填成矿、油气藏形成、地下水迁移等起着重要作用。
本文系统地从成矿构造这一方面,总结前人工作的成果,揭示江西九瑞地区构造与成矿的关系。
九瑞矿集区是我国重要的多金属成矿区,隶属长江中下游成矿带,地处扬子准地台、北濒华北板块,南临华南板块。西与鄂东南矿带连为一体,东与庐江、安庆、贵池,铜陵矿带遥相对应(钟良水,1991; 崔彬等,1992;李启全等,1997;陈波等,2007)(图1)。区内断裂发育,构成菱形网格结构,控制本区岩浆岩和铜矿床的产状及分布。
区域内经历了地槽、准地台和大陆边缘活动3个发展阶段。组成基底的双桥山群形成之后,经晋宁运动地槽褶皱回返进入准地台发展阶段。在震旦系—下三叠统形成过程中,志留系与泥盆系、泥盆系与石炭系之间的假整合面和微角度不整合面,说明区内加里东运动、华力西运动表现为升降运动,形成平缓开阔的褶皱。中生代以来,经印支、燕山多旋回构造作用,区内经历了挤压-拉伸褶断构造变形、推覆褶断构造变形、扭转褶断构造变形及拉伸剪切盆缘褶断与推覆盆缘褶断构造变形4个阶段(李启全等,1997) 之后,褶皱、断裂、岩浆岩十分发育,形成中生代表壳“行”、“列”、“汇”构造-岩浆异常成矿构造聚敛(场)(图2),控制着岩浆侵入与矿床定位(裴荣富等,1995,1999,2001)。
区域断裂构造主要为NW和NEE向,其次NNW-NNE向,它们构成菱形网格结构,控制本区岩浆岩和铜金矿床的产状及分布(翟裕生等,1992)。NW向断裂沿长江展布,为一隐伏的大断裂带,往往受 NEE 向断裂干扰而呈断续的追踪式分布,其延伸不长,但往往具有一定深度(吴良士等,1999),控制着矿床(点)及岩体的分布;NEE向断裂表现为褶皱中产生的纵向断裂。自北向南主要有通江岭、铜岭、边城脑—武山、坳下-丁家山、城门山等断裂,为一组规模较大、与地层走向近乎一致的北东东向逆冲断裂,常控制矿体及岩体(墙)群的延展方向。
图1 九瑞矿集区在长江中下游成矿带的位置图Fig.1 Location map of Jiu-Rui ore concentrated area in the midstream and downstream metallogenic belt of Yangtze River
图2 江西九瑞地区(奥陶系至三叠系地层)构造纲要图(蒋少涌,2010)Fig.2 Tectonic outline map (from Ordovician to Triassic strata) of Jiu-Rui area in Jiangxi
区域上岩浆活动有晋宁、加里东、海西、印支、燕山和喜马拉雅山等。而与成矿有关的主要为燕山期(Pan and Dong, 1999;毛景文等, 2009),燕山期中酸性岩体由于受次一级NW 向(行)、NEE 向(列) 断裂构造控制,多出露于两组断裂交接部位(汇)(黄修保等,2011)。
九瑞地区燕山期岩浆活动可分三期(黄恩邦等,1990):燕山早期第一、二阶段(205×106~165×106a)相当于中早侏罗世,以中性岩侵入为主,主要岩性为闪长岩、石英闪长岩,但规模较小,仅在局部地方见及;燕山早期第三阶段(165×106~130×106a)相当于晚侏罗世,以中酸性侵入岩为主,分布广泛,其中可分二个侵入期次:第一次以花岗闪长岩为主;第二次以石英斑岩为主;燕山晚期(110×106~107×106a)相当于早白垩世,以基性岩侵入为主,主要岩性为煌斑岩、辉绿岩等,规模较小,多呈脉状产出。
吕新彪等(1997)认为九瑞地区成矿时间主要集中在燕山早期不同阶段构造-岩浆演化过程中,随着岩浆由闪长岩、石英闪长玢岩→花岗闪长斑岩→石英斑岩的演化,依次出现 Au、Ag( Pb、Zn、Cu、S)→Cu、S( Au、Ag、Pb、Zn)→Mo(Cu) 的成矿序列(吕新彪等,1997),其中与燕山早期第三阶段第二次侵入的花岗闪长斑岩有关的铜矿占主导地位。
表1 两类矿床对比简表Table 1 Comparison of two types of deposits
吴良士(1998)通过对江西九瑞地区岩浆侵位的研究,将该区燕山早期“小岩体”划分为顶蚀侵位与贯入侵位两种类型。并认为不同侵位类型的岩体是受不同构造控制的。顶蚀侵位岩体主要出现于NE或NEE向断裂与NW向构造交叉的位置上,沿着城门山—封三洞一带呈NW向分布。贯入侵位岩体主要见于破碎带,张性断裂及层间断裂带中,呈NE或NEE向展布(吴良士,1998)。与顶蚀侵位岩体有关的矿床是属于接触交代夕卡岩型矿床,而与贯入侵位岩体有关的矿床则属于中低温岩浆热液矿床,并且这两种类型矿床受岩体控制,在空间上亦呈有规律分布。同时指出与顶蚀侵位岩体有关的成矿作用其矿化连续性较好,矿石品位较高,Cu平均可达1%以上,通常规模较大,并伴有Au、Mo,往往形成中型以上,甚至大型的铜金矿床,如武山、城门山矿床。与贯入侵位岩体有关的成矿作用其矿化连续性较差,矿石品位低,一般Cu在0.1%~0.3%,有时伴有Au、Pb、Zn。但矿化规模相对较小,通常形成矿点或小型矿床,很少形成中型以上的矿床,如宋家湾、宝山等(表1)。
蒋少涌等(2010)通过矿坑和地表勘察并结合区域构造分析,提出了九瑞矿集区叠合断裂系统和叠加成矿作用,并把与矿有关的断裂梳理成海西期陆缘同生断裂,印支期褶皱断裂和燕山晚期负反转断裂三个系统(蒋少涌,2010)。燕山晚期阶段发生高角度冲断和区域应力场变更,有利于断裂由压性转为张性,形成负反转构造,断裂扩张,与燕山期岩浆热液有关的成矿溶液上升,叠加成矿。
崔学军等(2004)通过对郯庐断裂和赣江断裂的研究,发现郯庐断裂和赣江断裂3次性质的大转变(J3—K1时为左行、K1末—K2时为伸展、E时为右行) 长江断裂广济—九江段相继表现出张裂、右行走滑和挤压性质,在九瑞接合区内则分别对应的是张性应力场、扭动应力场和挤压应力场,三种应力场则正好与主成矿期、次成矿期和无矿期相对应(崔学军,2004)。从而得出九江—瑞昌铜多金属成矿(区)带(郯庐断裂带和赣江断裂带之间的接合区)在J3—K1时为其主成矿期,K1末—K2为次成矿期、E时为无矿期。
此外江西九江—瑞昌地区重力滑动构造十分发育,重力滑动构造与区内著名的武山、城门山铜矿及洋鸡山金矿等矿床(点)的关系十分密切。重力滑动方向为由南向北或北北西,主要形成于燕山运动时期(邵卫根,1994)。
由上述可知,区域断裂构造主要为NW和NEE向,其次NNW-NNE向,它们构成菱形网格结构,控制本区岩浆岩和铜金矿床的产状及分布。
区内岩浆活动频繁,广泛发育有晋宁、加里东、海西、印支、燕山和喜马拉雅山等时期的岩体。成矿在海西,印支与燕山阶段均有发育,但主成矿期为燕山期,各期叠加成矿。燕山期酸性小岩体十分发育,而小岩体又与成矿密切相关,并建有“小岩体成矿”的概念。
九瑞地区不同侵位类型的岩体是受不同构造控制的。顶蚀侵位岩体主要出现于NE或NEE向断裂与NW向构造交叉的位置上,沿着城门山—封三洞一带呈NW向分布。贯入侵位岩体主要见于破碎带,张性断裂及层间断裂带中,呈NE或NEE向展布。与此产生了两种成矿类型:一种与顶蚀侵位岩体有关的矿床接触交代夕卡岩型矿床;另一种与贯入侵位岩体有关的中低温岩浆热液矿床,这两种类型矿床受岩体控制,在空间上亦呈有规律分布。九瑞矿集区是我国重要的多金属成矿区,是我国长江中下游铁铜金硫多金属成矿带的重要组成部分。
研究九瑞矿集区的成矿与构造的关系对理清长江中下游铁铜金硫多金属成矿带的机理有非常深远的意义。从前面的工作我们可以看出当前地质科技工作人员对九瑞地区已经做了非常多的工作,但仍然不够,笔者对接下来的工作和研究作出展望:
(1)九瑞地区燕山早期“小岩体”是寻找有色金属矿床的重要控制因素,在找矿过程中对“小岩体”要进行深入的研究,即开展岩体内部构造分析研究,恢复岩体的岩浆侵位过程,确定岩浆侵位类型及其与成矿的关系,为指示矿床寻找与评价提供科学的依据。
(2)九瑞地区缺少断裂带测年数据,构造与成矿作用的时空结构特点、构造成矿作用分区、分带性和阶段性等,需要开展更多高精度的同位素定年特别是不同类型矿床的成矿年代学工作。
(3)九瑞矿集区虽与庐江、安庆、贵池、铜陵等矿带同属于长江中下游铁铜金硫多金属成矿带,但依然没有一个较为成熟的,类似于“大冶式铜铁矿”、“铜陵式铁铜矿”的成矿模式,故需要开展更多的成矿规律与成矿预测方面的研究。
(4)前人就其成矿动力学分析,争论不休,百家争鸣,这一问题目前到将来,甚至未来相当长得一段时间内都将是地质学家们研究和争论的热点。
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Structure and mineralize of Jiurui region in Jiangxi Province
WANG Xiao-na1, LIU Rui-qiang1, RUAN Kun2
1. No.293 Geologic Party, Guangdong Geologic Bureau of Nuclear Industry, Guangzhou 510800, Guangdong, China; 2. East China Institute of Technology, Nanchang, Jiangxi 330013, China
Tectonic and magmatic activities of Jiujiang-Ruichang ore concentrated area are very strong, have developed from Jinningian to Himalayan. But Yanshanian is the main mineralization period, the structure related to mineralization is mainly NW and NEE, secondly NNW and NNE, they constitute the rhombus grid structure, and control the occurrence and distribution of magmatite and copper-gold deposit in this area.
Jiu-Rui ore-concentrated area; Yanshanian; tectonics and metallogeny
P548
A
1001—2427(2014)01 - 4 -4
2014-02-17;
2014-03-07
王晓娜(1985—),女,山东烟台人,广东省核工业地质局二九三大队助理工程师.