徐浩
摘要:调查区位于全国重点成矿区带之一的南邻成矿带南侧,具有明显的区位优势,具有良好的成矿地质条件,找矿潜力巨大;区内各时期构造层及各类沉积地岩广泛分布,酸性花岗岩十分发育,形成的地球化学较复杂,结合区域内地球化学特征进行论证分析。充分研究本区地层岩性与成矿的关系,岩浆岩与成矿的关系,构造与成矿的关系,围岩蚀变与成矿的关系,有利于总结规律并指导找矿工作。
关键词:成矿地质条件;红岭钨矿
1.区域地质概况
调查区地层分布广泛,出露的地层有南华系、震旦系、寒武系、志留系、泥盆系、石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系和第四系;区内的地层在全国地层区划中隶属武夷—云开地层大区,大部分属于武夷—云开地层区、武夷地层分区、韶关地层小区和始兴地层小区;仅连平县城周边隶属华夏地层区、粤东北地层分区、和平地层小区。
区内岩浆活动强烈,位于东西向大东山—贵东岩浆岩带东段贵东复式岩体的南缘。加里东期、海西—印支期、燕山期均有岩浆侵入活动,其中侵入规模以燕山期最大,尤以早侏罗世岩浆侵入最为强烈;海西—印支期次之。
调查区地处大地构造上处于华夏陆块与扬子板块交接部位附近,涉及这两大构造单元,地质构造复杂。先后受加里东运动、海西—印支运动、燕山运动及其构造—岩浆活动影响,岩石不同程度发生了变形变质。区内变质岩普遍发育且出露广泛,可划分为区域变质岩、热接触变质岩、气液蚀变岩及动力变质岩四大类。
调查区位于粤北,粤赣交界南岭南麓,峰峦迭嶂,山系、水系纵横。区域构造位置处于北东向吴川─四会断裂带南东侧;东西向贵东岩体南翼;北东向恩平─新丰断裂带斜穿区内;全南─安远断裂组在调查区北部有一定显现。
2.区域化探特征
2.1区域地球化学特征
调查区内各时期构造层及各类沉积地岩广泛分布,酸性花岗岩十分发育,所形成的地球化学异常复杂。在元素组合上在钨、铋、钼;铜、铅、锌等均很发育,但以广泛分布有钨、铅异常最为突出。在异常分布上,既有沿岩体空间分布呈带状分布,也有沿断裂交汇处和岩体接触带成群出现。
分析认为,测区各主要地质单元的特征元素组合有:
寒武系:Pb、W、Zn;
泥盆系:Cu、Pb、Zn、W、Ag、Mo、Bi、Hg;
石炭系:Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi;
燕山期花岗岩:Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn、F、S、Rb、Li;
本区成晕元素的高背景场分布与区内的已知矿产地、地层、构造及岩浆活动存在密切关系:
(1)元素的高背景场分布与已知矿产地的关系。本区的Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi、Hg等元素的高背景场主要分在大宝山铅锌多金属矿—石围子铅锌矿—红岭钨矿多金属矿田、沙溪—新江—红岭地区,这些地区分布众多的铜、铅锌、银、钨等有色金属矿床,说明已知矿产地与元素的高背景场分布关系密切。
(2)元素的高背景场分布与地层关系。本区CuPbZn的高背景场主要分布在石炭系、泥盆系,与本区的矿产赋矿围岩相一致,反映了地层的成矿专属性。
(3)元素的高背景场分布与岩浆岩关系。本区岩浆活动十分强烈,岩浆多期次多阶段侵入,从加里东、印支到燕山期,中酸性岩浆沿着断裂向上入侵,形成带状分布的花岗岩,这些侵入岩体与W、Sn、Bi、Mo的高背景场分布相一致,说明区域岩浆活动对本区的成矿作用关系密切。
(4)元素的高背景场分布与区域构造关系。本区大宝山—新江异常带的元素高背景场形态主要呈北西向,长达数十公里,明显受北西向区域断裂构造控制;此外,此处多组断裂的交汇部位往往为元素的高背景场。
其中红岭异常带的元素高背景场形态主要呈南北向,长达数十公里,受南北向和北东向的断裂构造交汇部位,与构造关系密切。
2.2异常特征
据1∶20万地球化学测量资料,本区主要异常为红岭—中村W、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn多金属异常带,主要成矿元素为Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi、Ag。
异常处于F20、F20、F21断褶带内,总体呈南北向带状,元素组合复杂,主要由Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi、Ag等组成,具多处明显的浓集中心。异常位于红岭钨多金属矿田上,区内有红岭钨矿、水洞仙钨钼矿、中村钨矿床、九仙嶂钨矿矿点等多金属矿等已知矿床。
该异常空间展布明显受北东向区域断裂和南北向断裂控制及岩浆活动的影响,属矿致异常,综合矿田地质物化探资料,认为本区仍有找石英脉型钨钼矿较好前景。
3.成矿条件与找矿潜力分析
調查区位于全国重点成矿区带之一的南邻成矿带南侧,具有明显的区位优势,具有良好的成矿地质条件,找矿潜力巨大。
3.1成矿地质条件分析
(1)地层岩性与成矿的关系。测区中的外生矿产(银锰矿、赤铁矿、褐铁矿、熔剂用石灰岩等)均与地层岩性关系密切,大都受地层岩性制控,个别受后期构造所制约,现作如下简述。
①晚泥盆纪棋子桥组银锰多金属矿。测区中银锰多金属矿仅见一处,为一处小型银锰多金属矿床,位于新江镇塘坑九曲岭附近。其所在层位为中泥盆纪棋子桥组,矿体主要呈顺层、似层、透镜状,局部沿破碎带产出;含矿岩性为深灰色钙质泥页岩、泥灰岩、钙质泥岩等。
该矿床九曲岭矿段和背夫岭矿段,九曲岭矿段圈定4个矿化带,均为北西西走向,近平行排列,倾向20°~30°,倾角20°~65°,长10m~473m不等,平均厚0.9m~2.59m,品位Mn14.46~39.15%,Ag36.3~308.0g/t,Pb0.37~4.22%,Zn0.12~ 2.45%,TFe7.05~30.00%;背夫岭矿段为顺层发育的银锰矿化为主,近北西西走向,长120m呈局部富集,品位Mn6.54~ 29.12%、Ag8.1~72g/t,Pb和Zn均小于0.5%。
银锰多金属矿体中金属矿物有软锰矿、硬锰矿、褐铁矿,伴生方铅矿、闪锌矿,局部含微量黄铁矿。矿石的结构主要为他形粒状结构,交代残余结构。矿石构造主要见土状、块状和条纹状三种,偶见表生胶状、角砾状、空洞构造。矿石中主要有益成分为锰、铁,伴生有益组份为铅、锌、银。
矿床类型属于沉积型再经风化淋滤富集,伴生的铅锌矿普遍在断裂附近品位较高,可能与后期热液作用关系较大。
②铁矿。测区中外生成因的铁矿有6处,主要为风化淋滤型(4处)和沉积型(2处)。
其中,风化淋滤型铁矿有:翁源县双林李铁矿、翁源县中村铁矿、翁源县大许屋铁矿、翁源县墩子头铁矿。它们产于老虎头组上部与盆地边缘相接的部位,岩性主要为石英砂岩、粉砂岩、泥岩等,矿石类型主要为褐铁矿,局部为赤铁矿。沉积型铁矿有连平县径口铁矿、连平县李坑铁矿,均产于石炭纪忠信组内,岩性为一套棕黄、灰白、紫红、灰黑色含煤碎屑岩,铁矿以透镜状夹层存在于碎屑岩内,矿石类型主要为赤铁矿。
(2)岩浆岩与成矿的关系。内生矿产多属岩浆变异的产物,测区岩浆岩很发育,主要为花岗质侵入岩,少量基性—中基性岩和火山岩;根据岩体的接触关系、同位素年龄及岩性特征,划分为加里东期、印支期、燕山期3个构造—岩浆旋回,在这3个岩浆旋回中,各次的成矿元素含量高低不同,构造位置不同,在各自的内外接触带所产布的矿种亦有所差异,现阐述如下:
①加里东期岩浆岩对成矿的关系。该期岩浆岩分布于西北部花山一带,以及石井次英安斑岩。花山岩体,形成于早志留纪,岩性主要为片麻状黑云二长花岗岩,与酸性岩维氏值相比,该侵入体Bi含量高17倍,Hf含量高5倍,Sn含量高2.4倍;Sr含量低2.4倍,Nb含量低2.0倍,Ta含量低2.2倍;其余元素含量相对较接近,比值在1.5以内。
早志留世英安斑岩,与酸性岩维氏值相比,该侵入体Bi含量高30倍,W含量高20倍,Hf含量高6倍;In、Ta、Au含量低几倍;Sb、Li、Ni、Th、U、Zn、Zr、Ba、Ag、Sn含量与酸性岩维氏值接近。
虽然在该期花岗岩内及其周边尚未发现与之相关的矿产,但它为后期成矿起到了初步的富集作用。
②印支期岩浆岩与成矿的关系。测区出露的印支期花岗岩分布鬼尾山、赤足坪、狗皮湖、上湖、中洞等处,由5个侵入体组成,出露面积约14.57km2,细粒二云母二长花岗岩,形成于三叠纪。经野外地质填图发现,在中洞一带的燕山期花岗岩与三叠纪花岗岩接触带虽见有云英岩化、伟晶岩蚀变带等,但尚未发现有金属矿化现象。
印支期花岗岩体成矿元素W、Bi、Sn、Sb、Ta、Li、Nb、Zn及放射性元素等含量较高,与酸性岩维氏值相比,Bi含量高227倍,W含量高110倍,Cs、Co、U、Hf含量高几倍;In、Ba、Cr、Sr、V、Au含量低几倍,Sb、Ta、Li、Nb、Mo、Th、Zn、F含量与维氏值比较接近(一般<1.5倍)。说明印支期花岗岩体对后期的成矿作用金属物质的来源起有重要的作用。
③燕山期岩浆岩与成矿的关系。燕山期岩浆岩是测区侵入岩的主体,主要有测区北部的贵东复式岩体和测区中部的热水岩体,其余有面积很小的花岗岩岩株、次火山岩、火山岩、岩脉等零散分布于测区内。本次工作根据花岗岩类的特征和形成时代,划分出燕山早、中、晚三个岩浆活动和成矿阶段。
a.燕山早期岩浆活动与成矿作用:该期岩浆岩主要有早侏罗世的中粗粒斑状黑云二长花岗岩(183Ma~180Ma)、稍晚侵入中粗粒斑状黑云二长花岗岩的次英安斑岩(180Ma~175Ma)、连平县北部双峰式火山岩(约176Ma);以及晚侏罗世中细粒二云母二长花岗岩和细粒黑云母二长花岗岩等。以上岩浆岩均为高钾钙碱性岩浆岩,形成于造山后岩石圈减薄、大陆地壳拉张的背景之下。
早侏羅世岩浆岩富集了成矿元素Bi、W及放射性元素,对后期钨铋矿及放射性金属成矿作用提供了重要物质来源。与早侏罗世岩浆活动相关的成矿作用主要是大宝山—矾洞—新江镇地区与高钾钙碱性岩石伴生的铜铅锌金多金属成矿作用,形成了矾洞北西部的铜多金属矿、新江镇石围子铅锌矿,与燕山早期次火山相伴随的有丘屋金矿化等成矿作用。与双峰式火山岩相关的有连平县曹洞村一带铅锌矿化。燕山早期花岗岩所富集的元素均没有成矿,而成矿的元素均在岩浆岩中不富集甚至亏损,因此该期的成矿可能与岩浆所带来的流体萃取围岩的成矿元素或深部的成矿流体所运移、富集并成矿的结果。
晚侏罗世的中细粒二云母二长花岗岩和细粒黑云母二长花岗岩的侵入体,在红岭岩体和贵东复式岩体内均有分布。与晚侏罗世岩浆岩活动相关的成矿作用主要为翁源县红岭钨矿,该期岩浆岩属陆壳重融型花岗岩,由于地壳物质的部分熔融并且岩浆经历了高度分异作用而成矿。
b.燕山晚期岩浆活动与成矿作用:该期的岩浆岩主要有白垩世的细粒—微粒黑云母二长花岗岩(约101Ma),主要出露于连平及翁源红岭一带,呈小岩株产出。另外,该期还有一些中性闪长岩脉、基性辉绿岩和辉长岩岩脉等,主要分布于坝仔幅岩庄一带。
与该期岩浆岩活动相关的成矿作用有大尖山铅锌矿(117Ma~98Ma)。燕山晚期的基性岩脉侵入,也促使早期花岗岩中的铀活化迁移并富集成矿,形成了岩庄铀矿。
根据华南花岗岩的成矿专属性,与矿化有关的花岗岩体主要为燕山期所侵入的小岩体,特别是小岩株、小岩瘤、岩钟等。对比测区燕山期中的W、Sn含量,依然具有相同特征。
(3)构造与成矿的关系。调查区主要构造形迹,以NNENE向褶皱及断裂为主。其次为东西向构造带—岩浆岩带,主要位于测区北部贵东复式岩体,出露有印支期、燕山期的花岗岩及岩脉;南北向构造带,主要位于测区的红岭热水岩体;北西向构造(断裂)带,主要在岩庄—连平一线,出露有加里东期花岗岩。
由东向西,大的褶皱有陂头向斜、水南背斜、坝仔向斜、翁城复向斜等;大的断裂有翁源—临塘断裂、下庄断裂、石角围断裂、黄陂断裂、十二栋断裂及官坪断裂等。由于岩浆岩的侵入和通过断层带来较多的成矿物质,在这些背斜和向斜的轴部及断裂的上下盘产布多处钨、钼、铜、铅、锌、金等有色金属矿床。
(4)围岩蚀变与成矿的关系。由于岩浆活动在测区活动频繁,侵入期次多,围岩热接触变质、交代变质均较普遍,尤其是交代变质虽然在测区未形成大的规模,但较发育,主要分布在岩体内接触带、岩体的顶部或断裂带附近,主要蚀变类型有云英岩化及云英岩。在红岭钨矿处,细石英岩脉两侧均见云英岩化、绿泥石化等蚀变,围岩具变余花岗结构,主要矿物成分石英、白云母,少量黄铁矿、锡石、黑钨矿、白钨矿等,与钨锡的成矿关系极为密切。
硅化:测区部分断层破碎带内较发育,蚀变较强处多为硅化石英岩,岩石为粒状变晶结构,块状构造,主要成分石英含量大于90%,局部残留有原岩矿物,硅化与测区的铅锌矿较密切。
矽卡岩化、大理岩化分布于岩体的边缘,由于岩体的边部为钙质岩类,经受接触交代产生大理岩化、矽卡岩化、透辉石角岩化等,一般呈脉状、透镜状,宽数米至几十米,长几米至百余米,岩性较简单,主要为石榴石矽卡岩、透辉石矽卡岩、透辉石角岩,它们与钨矿关系密切,如樟田天钨矿,有大理岩化—矽卡岩化。
除上述蚀变外,测区还见有绿泥石化、钾长石化、钠长石化、绢云母化、电气石化等,它们与矿化关系次之。
3.2找矿标志分析
(1)测区钨矿严格受区域构造控制,大都产布热水南北向构造带及其两侧,该南北向构造带受后期北东向大断裂经过,产生平行和斜交该断裂的次一级裂隙发育,为后期成矿溶液的运移和储存提供了有利的条件。(2)多期次的岩浆侵入,成矿物资由少到多,由量变到质变逐渐增多,堆积于构造部位,使之形成现今的钨矿体。(3)由于岩浆岩侵入和多期次构造运动以及后期热液的加入,测区赋矿围岩蚀变强烈,尤其是细粒二云母二长花岗岩和细粒黑云母二长花岗岩,加之云英岩化、硅化、綠泥石化使钨的含量大大增加。(4)钨矿床点的附近均有W、Sn、Mo、Bi综合(组合)异常,且含量较高,范围广,级别高,推测是测区较多的含钨石英脉(外接触带)及云英岩化含钨石英脉(岩体边缘)经风化剥蚀所引起。
3.3潜力分析
该区成矿地质背景优越。以南北向的红岭热水岩体为中心,并有呈隐伏—半隐伏岩浆岩;热水岩体内存在多组北东向断层,温泉的存在说明北东向断层仍在活动。区内的已知矿,多数与岩浆岩有关,多期次的岩浆活动,为成矿提供了丰富成矿热液、热能及成矿空间等。钨钼锡铋区内重点找矿目标矿种,锡、多金属、铁、稀土、铀是应关注的找矿目标矿种。在远景区中部找“五层楼”式的钨、钼矿前景好,最主要的成矿因素是隐伏—半隐伏岩浆岩和北东向断裂共同作用;在燕山期早期花岗岩中找稀土前景好;在远景区边部岩体与地层接触带找钨、锡、铁矿等;在坪枫林场一带已有相关队伍进行找铀矿的工作。根据区内已知成矿地质条件、区域地球化学特征,参考区域成矿规律等综合成果的基础上进行分析,该区内具有一定的找矿潜力。