周漢初,姜 平
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局贛西北大隊(duì),江西 九江 332000)
九瑞礦山密集區(qū)位于江西省瑞昌市北西方向直距15km處的贛鄂邊界上,隸屬瑞昌市黃金鄉(xiāng)、夏畈鎮(zhèn)管轄。工作區(qū)范圍東起通江嶺,西至鄧家山,南起四九一廠,北抵長(zhǎng)江南岸,地理坐標(biāo)為東經(jīng)115°28′07.94″~115°36′14.70″,北緯29° 46′ 23.13″ ~29° 49′ 43.28″,面積78km2。
研究區(qū)是長(zhǎng)江中下游成礦帶重要的銅金多金屬礦集區(qū),金屬礦產(chǎn)資源豐富,已探明銅、硫、鉬、金、銀、鉛、鋅等礦產(chǎn)多處,其中銅(金)礦產(chǎn)資源占有重要地位。
九瑞礦集區(qū)巖漿活動(dòng)主要是燕山期,巖體分布受構(gòu)造制約,分布于長(zhǎng)江南岸,總體作北西西帶狀分布(圖1)。巖體規(guī)模均較小,呈巖株、巖墻、巖枝狀產(chǎn)出,以小型巖體成帶展布為特征,面積為0.01平方公里~2.5平方公里。區(qū)內(nèi)共出露有30余個(gè)小巖體,除明顯受長(zhǎng)江深斷裂帶構(gòu)造控制,又受次一級(jí)北西向(行)、北東東向(列)斷裂構(gòu)造控制,可將帶內(nèi)巖體進(jìn)一步劃分為6個(gè)北東向巖漿巖亞帶:①鄧家山~通江嶺花崗閃長(zhǎng)斑巖亞帶。②寶山~大橋花崗閃長(zhǎng)斑巖亞帶。③宋家灣~武山花崗閃長(zhǎng)斑巖亞帶。④大沖~丁家山黑云母二長(zhǎng)花崗巖~石英閃長(zhǎng)玢巖~花崗閃長(zhǎng)斑巖亞帶。⑤城門山~十六公里花崗閃長(zhǎng)斑巖~石英閃長(zhǎng)玢巖亞帶。⑥沙河街~獅子山花崗閃長(zhǎng)斑巖~石英閃長(zhǎng)玢巖亞帶。
在空間垂深方向上,中生代巖漿巖系統(tǒng)存在明顯的多層分布結(jié)構(gòu),包括深部巨大巖基、中深部巖基、中淺部巖漿柱和淺表小巖體等4個(gè)深度層次(圖1)。
圖1 九瑞地區(qū)巖漿巖系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)圖
區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖巖石類型主要有閃長(zhǎng)巖(石英閃長(zhǎng)巖)、花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、石英斑巖。其中以花崗閃長(zhǎng)斑巖和石英閃長(zhǎng)玢巖占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),巖石以斑狀結(jié)構(gòu)為主。主要由斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英組成,其次為黑云母、角閃石。有的還伴有隱蔽爆破相巖石。此外,晚期的花崗細(xì)晶巖、輝綠巖、煌斑巖、石英安山玢巖、角閃正長(zhǎng)巖等脈巖也較發(fā)育。
(1)東雷灣巖株:為工作區(qū)內(nèi)出露面積最大的巖體,呈株?duì)?,面積約0.7km2,侵入于向斜軸部。巖石類型較雜,主要為花崗閃長(zhǎng)斑巖,次為花崗閃長(zhǎng)巖,再次晚期輝綠巖脈、煌斑巖等也較為發(fā)育。成礦地質(zhì)體巖石類型為花崗閃長(zhǎng)斑巖。鉆探施工證實(shí),接觸面不平整,與圍巖呈齒狀、樹(shù)枝狀、根須狀接觸。
(2)龍垱溝隱伏巖體:出現(xiàn)在龍垱溝礦段深部-340m~-420m標(biāo)高以下。呈巖墻產(chǎn)出,目前鉆孔控制巖體頂面平緩,向SW方向緩傾。巖體與圍巖接觸帶常有0m~20m礦化矽卡巖。巖石主要為花崗閃長(zhǎng)斑巖,多具矽卡巖化和鉀化等,該巖體是本段銅鉬礦成礦地質(zhì)體。
(3)鄧家山巖體:分布于鄧家山村~堡下一帶,長(zhǎng)1500m,寬幾米至200m。巖體呈EW向沿堡下~黃柏巖背斜軸部和傾伏端以及F10侵入。巖性以花崗閃長(zhǎng)斑巖為主,為本礦段成礦地質(zhì)體。西端接觸帶附近常具大理巖化和符山石矽卡巖化,后者為該區(qū)淺部銅礦載體;巖體東部與F10共同作用形成堡下金礦床。推測(cè)該巖體深部可能與龍垱溝隱伏巖體連為一體。
(4)竹林塘巖枝:分布于上、下竹林塘一帶,沿F1侵入,長(zhǎng)800m,寬40m,向南傾,傾角45°左右,向東分為兩枝。巖性為花崗閃長(zhǎng)斑巖,為本礦段成礦地質(zhì)體。在下竹林塘處見(jiàn)有深灰色礦化花崗閃長(zhǎng)斑巖,后者沿前者收縮裂隙貫入,并伴隨隱爆作用,使該處巖體及接觸帶呈角礫狀,淺色花崗閃長(zhǎng)斑巖構(gòu)成幾厘米至幾米不等的角礫,為深色花崗閃長(zhǎng)斑巖膠結(jié),并伴有蝕變和金、硫化物礦化,是竹林塘金礦賦礦母巖。
(5)黃家塘巖體:分布于柯家塘~黃家塘~珠樹(shù)泉一帶,長(zhǎng)約2200m,寬一般為50m~80m,最寬約200m。呈NEE向不規(guī)則長(zhǎng)條狀分布,巖體沿黃家塘背斜軸部層間滑動(dòng)面侵入。巖體大致為NNW向傾斜,西部則向南傾,傾角近地表較緩(30°~40°),深部變陡(54°~85°)。巖體中常見(jiàn)長(zhǎng)條狀T2j2灰?guī)r捕虜體。巖性以花崗閃長(zhǎng)斑巖為主。
巖體微量元素含量見(jiàn)表1。從表中可看出各成礦元素及與成礦有關(guān)元素含量較高,特別是As,次為Sb、Au、Ag,比維氏值高出10.4倍~169倍,這說(shuō)明巖體與礦化有著密切聯(lián)系。
表1巖體微量元素含量表
燕山期中酸性侵入巖為本區(qū)成礦母巖,巖體的規(guī)模、形體、巖石類型等均與成礦有密切關(guān)系。從圖2可以看出,巖株?duì)顜r體對(duì)成礦最為有利,巖墻或巖脈狀次之,巖墻和巖脈的膨大部位往往易于成礦。巖體中成礦元素含量與礦床規(guī)模密切相關(guān),巖體含銅量越高,形成的礦床規(guī)模越大,中大型礦床中巖體的銅含量往往達(dá)600ppm以上。不同巖石類型成礦專屬性明顯,花崗閃長(zhǎng)斑巖與Cu關(guān)系密切,石英閃長(zhǎng)玢巖與Au關(guān)系密切。
圖2 九瑞銅多金屬礦集區(qū)巖漿巖與成礦關(guān)系圖(據(jù)鐘良水等,1991,修編)
根據(jù)穩(wěn)定同位素和稀土配分的研究,可以認(rèn)為與成礦有關(guān)的物質(zhì)來(lái)源于地殼的深部(包家寶,1988;黃恩邦等,1990),在有利的地質(zhì)構(gòu)造條件下,它們以分異或選擇熔融的方式上升侵位于地表以下數(shù)公里處,積聚成一定范圍和一定高度的淺部巖漿房,這個(gè)巖漿房是富含礦液的巖漿熔融體。燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期,構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿開(kāi)始沿著蓋層中的交叉斷裂上侵,隨著溫度壓力的降低,大量硅酸鹽礦物開(kāi)始晶出,揮發(fā)分含量也不斷增加,巖漿成分不斷發(fā)生變化,巖漿分異程度越來(lái)越高,逐漸形成閃長(zhǎng)巖漿、花崗閃長(zhǎng)巖漿、酸性巖漿以及富含不同礦質(zhì)成分的熱液相,最終巖漿~熱液同位或異位侵入到距離地表1km~2km處形成礦床。上述情況說(shuō)明,自地殼深部向上至少存在深部礦源層~淺部巖漿房~表部礦化帶三個(gè)構(gòu)造層帶,淺部小巖體與礦液同源,是共同受淺部巖漿房控制的一母雙生習(xí)性不同而又緊密共生的兄弟關(guān)系。巖漿先出,礦液后上,含礦熱液中Cu、Mo、Pb、Zn、Ag等元素與Cl-、F-、、HS-等組成絡(luò)合物的形成,在壓力梯度下由花崗閃長(zhǎng)斑巖開(kāi)始,沿著巖體與灰?guī)r接觸帶以及黃龍組底部巖性差異面兼層滑斷裂帶運(yùn)移,隨著溫度、壓力、pH值、硫逸度、氧逸度等物理化學(xué)條件的變化,絡(luò)合物變得不穩(wěn)定,在不同的地層巖性中絡(luò)合物先后分解,發(fā)生交代充填,形成了不同的礦石類型,在巖體內(nèi)部裂隙中形成斑巖型銅(鉬)礦,在接觸帶的矽卡巖孔裂隙中形成矽卡巖型礦體,而在接觸帶以外的圍巖中形成塊狀硫化物型礦體。
(1)燕山期中酸~酸性淺成~超淺成多次侵入雜巖體屬鈣堿性,是成礦內(nèi)因??臻g上礦帶、礦體由巖體向外顯示有規(guī)律的變化(成礦溫度由高到低、硫同位素逐漸富集重硫、金屬元素由鉬~銅(鉬)~銅(金)~銅(硫)~鉛鋅銀順向分帶),遠(yuǎn)離巖體礦化減弱直至消失;時(shí)間上成礦期和巖體成生時(shí)間相近;微量元素和造礦元素組合上,雜巖體和礦體具有一致和共消長(zhǎng)的關(guān)系。
(2)巖漿逆時(shí)針螺旋上侵對(duì)成礦作用具有重要的控制作用。通過(guò)對(duì)區(qū)域背景、九瑞地區(qū)構(gòu)造格架以及礦區(qū)礦體分布特征的再認(rèn)識(shí),認(rèn)為九瑞地區(qū)北西西向與北北東向斷裂結(jié)匯部位成為巖漿侵位的主要通道,受到區(qū)域上雙向剪切作用的影響,疊加科里奧利效應(yīng),巖漿成逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)扭動(dòng)侵位,相應(yīng)也控制了與成礦巖體有關(guān)的銅多金屬礦產(chǎn)的成礦作用和礦床定位。