广东信宜贵子地区典型矿床时代演化及控矿作用论文_李刚,贺鑫,赵朋,马瑞,李娟

广东信宜贵子地区典型矿床时代演化及控矿作用论文_李刚,贺鑫,赵朋,马瑞,李娟

辽宁省第十地质大队 辽宁抚顺 113007

摘要:广东信宜贵子地区位于罗定断陷与云开大山断隆两个四级构造单元之间,属成矿有利的部位,位于该区分布有银岩斑岩型锡矿、锡坪云英岩型钼锡矿及东坑石英脉型金矿等典型矿床。结合区内矿床特征,对矿床的时代演化和控矿因素等进行总结,认为蓟县系云开群地层为区内初始矿源层、燕山晚期为主要成矿期、构造控制矿体的形成、花岗岩体提供成矿物质来源。

关键词:信宜贵子地区;吴川-四会断裂;控矿规律

广东信宜贵子地区分布有多个金、锡、钼等典型矿床,近些年逐渐受到地质专家的关注,但整体研究程度还不够,很多相关论点不统一,本文结合以往观点,通过实地工作从其矿床基本特征和时间、空间的分布规律等方面对其进行进一步的讨论。

一、成矿地质环境

研究区位于钦杭结合带(Ⅰ)、钦杭结合带南段(Ⅰ3),云开大山隆起区(Ⅰ31),跨越两个四级构造单元。

1.地层

研究区出露地层主要为蓟县系、青白口系、泥盆系、石炭系、白垩系及第四系。蓟县系地层在研究区内广泛分布,一套地槽型滨海——浅海相的砂页岩夹碳酸盐的类复理式建造和海底火山喷发的熔岩、凝灰岩、凝灰质岩的混合连续沉积。青白口系出露岩性仅为坑坪细碧混杂岩,以构造残片的形式分布于信宜贵子镇的坑坪—先经围及茶山镇龙虎岗、活道—腰古一带,坑坪混杂岩系的岩石组合主要有层状辉长岩、辉长辉绿岩(席)、细碧岩、辉石角斑岩、石英角斑岩、硅质岩等,表现出海底火山活动的特点。泥盆系主要分布于北东部罗镜、分界盆地边缘及新榕盆地中,呈近东西向展布,为一套以千枚岩、变质砂岩、大理岩为主的浅海陆棚台地相建造。石炭系分布于测区罗镜盆地之中,大部分被第四系冲积层所掩盖,见有少量灰岩、石英砂岩、页岩等出露。白垩系主要分布于北东部连州—古榄一带,内陆湖相红色碎屑岩建造为主,岩性为粉砂岩、杂砂岩、泥岩等。第四系岩性为砂质粘土、粘土,砾石层及腐植土。

2.构造

研究区内断裂构造发育,主要由一系列深大断裂组成,区内主要断裂构造带有罗定-广宁北东向断裂带、吴川-四会北东向断裂带、信宜-廉江北东向断裂带及贵子弧形断裂带,吴川-四会断裂带是Cu、Pb、Zn、Ag、Mo等金属矿床最有利的成矿带,是该区主要矿床的成矿、导矿、容矿、控矿构造。另外罗定-广宁断裂带内发育两条大型的走滑韧性剪切带及近北东向展布的那蓬复式岩体。断裂带与矿产关系密切,往往是良好的控矿构造。

3岩浆岩

区内侵入岩发育,分布于测区北西部、西部、南西部及南东部,主要为燕山晚期酸性一超酸性钾长花岗岩和花岗斑岩为中酸性小岩体以岩基、岩株、岩床、岩脉等形态产出。

二、典型矿床特征

研究区内典型矿床为银岩斑岩型锡矿、锡坪云英岩型钼锡矿、东坑石英脉型金矿均属燕山期与壳源型酸性岩有关的W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Au矿床成矿系列。

1银岩锡矿

位于北部为罗镜向斜和贵子弧形构造带,南东为吴川—四会断裂带。地层为云开群,是一套类复理石建造沉积变质岩系,主要由云母石英片岩、石英云母片岩、黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩及黑云钾长片麻岩组成。出露岩浆岩为燕山期花岗斑岩。矿体由锡石、赤(镜)铁矿、磁铁矿、黄铁矿等组成,呈倒杯状,透镜状、似层状、长条状分布于花岗斑岩体内及其深部接触带附近的围岩的裂隙内,见有黄玉绢英岩化、黄玉石英岩化、绢英岩化、赤(镜)铁矿化、云英岩化、绿泥石化、黄铁矿化、硅化、钠长石化、粘土化等蚀变特征。

2锡坪钼锡矿

矿区位于吴川——四会断裂构造带西侧,华夏板块之云开地块内,云开群为一套地槽型滨海——浅海相的砂页岩夹碳酸盐的类复理式建造和海底火山喷发的熔岩、凝灰岩、凝灰质岩的混合连续沉积。出露岩浆岩为燕山期花岗斑岩、斑状花岗岩。矿体由锡石、辉钼矿、黑钨矿、黄铜矿等组成,呈细脉状(主)、团块状和树枝状(次)的矿脉(体)分布于花岗斑岩体内及其深部接触带附近的围岩的裂隙中,见有云英岩化为主,常伴有黄玉化,绿泥石化等蚀变。

3东坑金矿

该矿床北部为罗镜向斜和贵子弧形构造带,南东为吴川—四会断裂带,地层为云开群,是一套类复理石建造沉积变质岩系。主要由云母石英片岩、石英云母片岩、黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩及黑云钾长片麻岩组成,矿体由锡石、赤(镜)铁矿、磁铁矿、黄铁矿等组成,沿吴川-四会断裂方向分布于周围的张性裂隙内,见有硅化、磁黄铁矿化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥化及碳酸盐化等蚀变。

三、矿床时代演化规律

1容矿岩石与赋矿层位时代特征

区内斑岩型、云英岩型矿床(如银岩锡矿、锡坪钼锡矿、大营锡矿)容矿岩石为燕山期花岗岩、花岗斑岩体。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆信宜贵子地蓟县系云开群广泛出露,根据前人对分界-罗罅云开群地层剖面36个样品分析结果,平均含Sn为4.68×10-6,高出地壳克拉克值3倍多,其中罗罅组岩层含Sn为6.1×10-6,最高值可达27×10-6,说明云开群在沉积时期就已有锡的初步富集,构成锡矿源层.后经燕山晚期岩浆热液迭加富集。对古水-四会一线出露的变质较浅的云开群研究,地层中硅质岩Au平均21×10-9,砂岩、粉砂岩、页岩Au 平均9.6×10-9。认为这些岩石中的金可代表地层原始金含量,这套地层中金含量明显高于地壳克拉克值。

综上说明,研究区内蓟县系云开群各地层不但是该区内多数矿体的赋矿围岩,也为成矿提供了物质基础。

2同位素年龄

研究区内银岩锡矿的伟晶岩脉、蚀变花岗岩K-Ar年龄为68.85-92.27Ma;锡坪钼锡矿石英斑岩、细粒花岗岩年龄K-Ar为81-119Ma;东坑金矿花岗斑岩U-Pb年龄为83.05-80.03Ma,从以上数据可以看出,本区有色贵金属矿床的岩浆年龄与成矿年龄属燕山晚期。

3成矿时代演化规律

云开群由一套浅变质岩系、片麻岩类、混合岩和混合花岗岩组成。区内广泛出露的这一套变质-混合杂岩,是蓟县系沉积形成,在加里东期的构造岩浆活动下,发生绿片岩相-角闪岩相变质作用和强烈混合岩化、花岗岩化作用,从而被改造形成这一套岩系。在区域变质作用下,岩石中Sn、Au及相关成矿元素在加里东期这一构造运动下发生活化、迁移和重新分配,是锡、金矿床的主要矿源。

印支运动使华夏板块与扬子板块全面拼合,钦防残余海槽最终关闭。碰撞应力使地层发生褶皱,同时发生强烈的断裂活动,并伴随岩浆侵入活动。同时在这一时期,吴川-四会断裂、贵子弧形断裂带开始形成、并活动强烈,造成断裂带以西的云开地区全部抬升,沿着断裂带方向形成了一系列狭长条带状的彼此分隔的山间盆地。受其影响,研究区北东缘沉见有陆相含煤碎屑岩建造。

燕山晚期由于太平洋板块向欧亚板块俯冲加剧,区内应力以南北向挤压为主,形成大型的左行走滑剪切系统,断层的性质表现为走滑断层或逆断层。区内罗定-广宁、吴川-四会、信宜-廉江带及贵子弧形等断裂带再次活跃,强烈的断裂活动为岩浆热液提供通道并活动诱发了多次Au、Sn成矿有关的同熔型花岗岩浆的侵入,并使两侧岩石形成节理裂隙,形成储矿空间。

四、矿床控矿作用

1.岩浆岩控矿作用

燕山晚期岩浆岩的侵入作用对区内金、锡等金属矿产的形成起着至关重要的作用,根据区内典型矿床:银岩锡矿、锡坪钼锡矿、东坑金矿的成矿物质来源研究,成矿热液均与燕山期壳源重熔型花岗岩有关。以锡矿床为例,本区与锡矿有成因联系的花岗岩,主要为燕山晚期酸性一超酸性钾长花岗岩和花岗斑岩。该期花岗岩具有如下特点:

中一细粒钾长花岗岩、花岗斑岩(如银岩、锡坪、渤垌、秋风根等岩体)岩石化学特征属铝过饱和、富硅(75.04~75.91%);富碱(7.33~8.06%),且K2O>Na2O,铁镁含量低,氟、硼等挥发分含量高(F为3200~10200×10-6,B为18~14600×10-6)。岩石中暗色矿物(如黑云母)少,普遍含有黄玉、电气石、萤石等副矿物。本区钾长花岗岩、花岗斑岩和石英斑岩含锡丰度高,一般为克拉克值10~36倍,是成矿岩体的重要特征。据人工重砂分析结果,秋风根岩体花岗岩含锡石量为14 g/t,表明岩体中成矿元素已具初始的浓集,是锡矿床的成矿母岩。

区内如旗山、上赖地区众多矿(化)点均位于花岗岩体周围3km以内,而双德、连州、贵子等地矿(化)点虽具岩体距离相对稍远,但矿点周围的断裂构造可视为岩浆侵入作用所携带的含矿热液的运移通道,在秋风根侵入单元周围,矿体(点)几十余处,该侵入单元微量元素特征,Sr/Ba为1.85,Cr/Ni为2.5。其微量元素含量与区内片麻状花岗岩相比较,特征为亲铁元素Co、V、Cr、Ni明显偏低,Sr、Ba也明显偏低,而亲氧元素W、Sn,稀土元素La、Y以及Nb、Be、Li等元素含量偏高;与区内其余典型块状花岗岩相比较,其W、Mo、Sn、Cu、Pb、Li、Nb、Y等多数金属元素含量均偏高,与维氏值相比,W、Mo、Pb、Sn、Bi、Sb、Li、Y、La等元素含量明显偏高,而Cr、V、Co、Ni、Au、Zr、Sr、Ba等元素则偏低。这与秋风根单元相对于其余各单元,与区内的多金属成矿作用关系较密切是相一致的。

秋风根单元侵入体内、外接触带分布有众多的沉积变质磁铁矿、热液充填型铜、铅锌多金属矿,以及与气成热液作用有关的云英岩型锡矿、石英脉型锡矿。这些多金属矿产与秋风根单元有着密切的关系,这与该单元的岩石特征及岩浆期后气成热液活动较强烈有关。首先:秋风根单元岩石的酸碱度较高,高硅富碱的岩浆侵入容易对其围岩进行强烈的交代改造,形成成分复杂的各类交代岩,且往往具有较好的硅化富集现象,区内大部分磁铁矿和铜、铅等金属矿便产于强烈交代的矽卡岩中;其次,该单元岩石中,Sn、Cu、Pb、Zn等金属元素含量较之与其余各单元岩石高,从人工重砂分析结果来看,副矿物中普遍含较多的磁铁矿、金属硫化物及气成矿物萤石、黄玉等,岩浆为成矿作用提供了大量的成矿物质。此外,锡矿床(点)多分布在侵入体内蚀变带之云英岩化岩石中,并且云英岩化越强,锡矿化越好。

2.构造控矿作用

(1)大地构造单元对成矿的控制作用:调查区跨越两个(Ⅳ)级构造单元,北部为罗定坳陷、南部为云开大山隆起,在其接触部位矿产丰富。

(2)深大断裂构造对成矿的控制作用(控制矿集区):区域性深大断裂构造是导岩、导矿构造,对区域成矿具有明显的控制作用。廉江-信宜与贵子弧形交汇部位(锐角区)控制渤垌-锡评矿集区、旗山-托盘垌矿集区。

(3)一般断裂构造对成矿的控制作用:一般断裂构造多是岩浆热液矿床的主要控矿、容矿构造,直接控制矿床和矿体的空间分布,尤其构造交汇部位,更易成为成矿有利的场所,如渤垌、锡坪。

(4)韧性剪切带对成矿的控制作用

区内由渤垌、锦衣等地出露南东走向韧性剪切带,断续延伸至洪冠、钱排、银岩、直至研究区南侧的东坑一带。根据对东坑、东田等金矿床的研究,韧性剪切带是成矿的有利部位。一方面韧性剪切带内岩石破碎程度高,片理、层间小褶曲,层间虚脱发育,为矿液充填提供了有利空间;另一方面,强应变压熔作用,使成矿元素从岩层中活化迁出,在其旁侧的脆性断裂中分解、析出、沉淀。且韧性剪切带应变愈强的地段,层间构造愈发育,形成良好的储矿空间。

五、结论

(1)广东信宜贵子地区位于罗定断陷与云开大山断隆两个四级构造单元之间,具有较好的地层、构造和岩浆岩等对成矿有利的环境,其中吴川-四会北东向断裂带是该区Cu、Pb、Zn、Ag、Mo等金属矿床最有利的成矿带。

(2)区内与壳源型酸性岩有关的W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Au矿床成矿系列典型矿床主要有银岩斑岩型锡矿、锡坪云英岩型钼锡矿、东坑石英脉型金矿。

(3)经过对该区几个典型矿床年龄及形成环境的分析,认为燕山晚期由于太平洋板块向欧亚板块俯冲加剧,形成大规模的走滑断层或逆断层,强烈的断裂活动为岩浆热液提供通道并活动诱发了多次Au、Sn成矿有关的同熔型花岗岩浆的侵入,最终储存在由于断裂活动形成的各种裂隙空间内,从而成矿。

(4)研究区内燕山晚期壳源型热液的运移,携带有大量W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Au,是该时代主要的物质来源,而各种构造为矿液的上升、运移和聚集提供了有利的空间,

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论文作者:李刚,贺鑫,赵朋,马瑞,李娟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期

论文发表时间:2018/11/22

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