江南世界级钨矿带:地质特征、成矿规律和矿床模型
发布时间：2021-06-21 10:06
江南钨矿带是过去10年以来确定的一个世界级钨矿带,探明资源量达606万t,而且具有很好的进一步找矿潜力.通过对该钨矿带的时空分布规律研究,确立了位于扬子地块东南缘江南古陆及东延地区的江南钨矿带与其北邻的长江中下游斑岩-矽卡岩型铜-金-钼-铁成矿带在空间上平行分布,具有相同的成矿时间段,即150～135和130～125 Ma两期成矿.这些矿床的基本特点是围绕花岗岩体内外接触带发育,其外围或者上部发育有脉状铅锌或者铜铅锌矿.在矿带除了东坪石英脉型钨矿外,其余均是斑岩和矽卡岩型矿床,尤其是朱溪矽卡岩型钨矿探明资源量344万t,为全球最大钨矿,而大湖塘超大型、东源和阳储岭大型斑岩钨矿的探明改变了世界钨矿类型的格局,即斑岩型、矽卡岩型和石英脉型成为全球三大钨矿类型.按照与成矿有关花岗岩类的性质,可以分为与高分异还原性S型黑云母二长花岗岩有关和与氧化性I型花岗闪长岩有关的钨矿床,前者往往形成超大型矿床.研究提出该钨矿带两期钨矿分别是古太平洋板块俯冲和后俯冲过程的产物,并给出成矿动力学模型.研究认为地壳泥质岩石重熔形成的花岗岩浆上侵定位,部分岩浆源区含基性-超基性岩夹层抑或在形成过程有地幔物质加入,...
【文章来源】：科学通报. 2020,65(33)北大核心EICSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
江南钨矿带矿石吨位与品位图
无论是基性岩抑或在地壳重熔时直接进入岩浆,抑或在岩浆形成晚期注入岩浆房,岩浆性质仍然是以地壳物质为主,花岗闪长岩浆和黑云母二长岩浆都富含水和挥发组分氟,岩浆经历强烈的结晶分异作用,结果导致硅质、碱质、挥发组分及携带的成矿元素在岩浆房的隆起部位富集.值得指出的是,在江南钨矿带中含矿岩浆侵位深度较大,所有的矿体,无论是斑岩型还是矽卡岩型均位于岩体的近接触带.前面已经述及,矿化赋存的细网状裂隙系统位于静岩压力/静水压力比值等于零面之下,当斑岩矿体出现在岩体内外接触带附近,说明成矿深度较大,当斑岩矿体在岩体垂直上方,距离岩体越远表明成矿深度较小.当围岩是前震旦纪浅变质岩或者早期的花岗质岩石,则形成斑岩成矿系统(图4);当围岩是碳酸盐岩或者碳酸盐岩夹层,则形成矽卡岩型钨矿.在朱溪矿区有大厚层碳酸盐岩为围岩,形成厚度达上百米的矽卡岩型钨矿体[43];而当震旦纪、寒武纪和奥陶纪碳酸盐岩与砂页岩互层为围岩,则形成似层状钨矿体或锡矿体,例如,逍遥、香炉山、百丈岩、曾家垄和鸡头山等[45,46,47,108,109].由于还原性强的S型黑云母二长花岗岩通常形成超大型钨矿,因此无论是矽卡岩型还是斑岩型,在其上部都有十分强的围岩蚀变发育(图4).但与强氧化性I型花岗闪长岩有关的钨矿规模相对较小,围岩蚀变与矿体在空间上紧密相连.如果在成矿岩体的内外接触带发育有与区域构造活动有关的次级断裂系统,则会出现白钨矿和黑钨矿共存的石英脉型钨矿.图4 江南钨矿带斑岩-矽卡岩W±Mo矿床及远接触带脉状Pb-Zn-Ag±Cu矿床成矿模式图
图3 江南钨矿带与长江中下游铜多金属矿带成矿动力学模型.(a) Izanagi或者古太平洋板块俯冲沿华南地块与华北克拉通及秦岭造山带的构造结合部位发生撕裂(156～135 Ma),板片重熔并经过在地壳的同化混染过程,沿长江中下游形成了高钾钙碱性花岗岩和有关的斑岩-矽卡岩铜多金属矿带,而软流圈上涌和热侵蚀导致上地壳重熔,形成过铝质-偏铝质花岗岩及江南斑岩-矽卡岩钨矿带;(b) 135 Ma之后俯冲板片抑或后撤抑或转向,发生NNE向走滑,形成了一系列走滑拉分盆地(例如宁芜和庐枞盆地)和变质核杂岩(例如赣西北彭山穹窿),其内发育有滞留板片重熔形成的玢岩铁矿和地壳重熔形成的高分异花岗岩有关的钨锡矿,时代为135～125 Ma此外,Wu等人[40]基于在东源钨矿区花岗闪长斑岩隆起部位识别出多个平行水平分布的矿体,结合前人的研究成果,初步研究提出一个多旋回W矿体和蚀变体的矿化过程模型,即:岩浆侵位到地壳浅部,岩浆降温和浮力减少阻止进一步上升[110].在早阶段,岩浆释放了一些酸性气体,如HCl和H2S,导致似斑状花岗闪长岩和周围的板岩和变质砂岩蚀变为绿泥石、绿帘石和方解石组合[111].随着降低温度,岩浆顶部首先结晶,下部岩浆释放酸性气体,这些酸性气体导致顶部已固结的岩体中钾长石和黑云母蚀变为绢云母[112](图S5(a)).熔体中的溶解水随着上部固化向下部熔体中迁移,当下部熔体中水饱和后成核形成的气泡又向上运移聚集.聚集的气泡形成流体,随着流体压力的增加,在上部固化的花岗闪长岩中产生裂隙,造成第一旋回的脉体形成(图S5(b)).在释放这次流体之后,下部岩浆中的H2O变得不饱和.当等温的固化岩浆的界面逐渐向下退,上述过程会重复出现(图S5(c),(d)).当整个花岗闪长岩的结晶过程完成,产生了东源矿床中出现多旋回的W脉体.
【参考文献】：
期刊论文
[1]斑岩型矿床容矿裂隙成因的几种概念模型及其意义[J]. 赵茂春,余先川,张翼飞,王亚伟,何云,苏泰民,姚金昌,唐琼,刘仕军,赵思传,李石磊. 矿床地质. 2020(01)
[2]江西东坪石英脉型黑钨矿矿床地质特征、控矿因素及找矿标志[J]. 杨细浩,胡文洁,钟起泓,朱昌杰,万欢,胡正华. 吉林大学学报(地球科学版). 2019(05)
[3]九瑞矿集区通江岭铜钨矿成矿岩浆岩锆石U-Pb年龄及意义[J]. 王先广,胡正华,黄秋芸,易伟,陈国华,胡朗明,游玮. 中国地质. 2019(04)
[4]江西通江岭铜钨矿床特征及其找矿意义[J]. 胡正华,王先广,陈国华,胡朗明,黄秋芸. 中国钨业. 2018(05)
[5]环太平洋成矿带斑岩-矽卡岩型铜矿和与花岗岩有关的锡多金属矿研究现状与展望（英文）[J]. 毛景文,谢桂青,袁顺达,刘鹏,孟旭阳,周振华,郑伟. 岩石学报. 2018(09)
[6]长江中下游成矿带成矿规律和成矿模式[J]. 周涛发,范裕,王世伟,Noel C WHITE. 岩石学报. 2017(11)
[7]安徽东顾山钨矿床白钨矿主微量元素和Sr-Nd同位素特征及其对成矿作用的指示[J]. 聂利青,周涛发,张千明,张明,汪龙虎. 岩石学报. 2017(11)
[8]赣北发现“五层楼”式石英脉型黑钨矿矿床——东坪黑钨矿矿床的发现及其地质意义[J]. 李吉明,李永明,楼法生,胡正华,钟起泓,谢明明,唐峰林,沙珉,杨细浩,刘细元,易永清,胡文洁,朱庆敏,聂龙敏,朱昌杰,文亮先,曾庆权,黄建村,雷天浩,谢瑞丰,龚良信,李倩. 地球学报. 2016(03)
[9]江西朱溪铜钨矿细粒花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究[J]. 王先广,刘战庆,刘善宝,王成辉,刘建光,万浩章,陈国华,张树德,刘小林. 岩矿测试. 2015(05)
[10]克拉通破坏型金矿床[J]. 朱日祥,范宏瑞,李建威,孟庆任,李胜荣,曾庆栋. 中国科学:地球科学. 2015(08)
本文编号：3240483
【文章来源】：科学通报. 2020,65(33)北大核心EICSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
江南钨矿带矿石吨位与品位图
无论是基性岩抑或在地壳重熔时直接进入岩浆,抑或在岩浆形成晚期注入岩浆房,岩浆性质仍然是以地壳物质为主,花岗闪长岩浆和黑云母二长岩浆都富含水和挥发组分氟,岩浆经历强烈的结晶分异作用,结果导致硅质、碱质、挥发组分及携带的成矿元素在岩浆房的隆起部位富集.值得指出的是,在江南钨矿带中含矿岩浆侵位深度较大,所有的矿体,无论是斑岩型还是矽卡岩型均位于岩体的近接触带.前面已经述及,矿化赋存的细网状裂隙系统位于静岩压力/静水压力比值等于零面之下,当斑岩矿体出现在岩体内外接触带附近,说明成矿深度较大,当斑岩矿体在岩体垂直上方,距离岩体越远表明成矿深度较小.当围岩是前震旦纪浅变质岩或者早期的花岗质岩石,则形成斑岩成矿系统(图4);当围岩是碳酸盐岩或者碳酸盐岩夹层,则形成矽卡岩型钨矿.在朱溪矿区有大厚层碳酸盐岩为围岩,形成厚度达上百米的矽卡岩型钨矿体[43];而当震旦纪、寒武纪和奥陶纪碳酸盐岩与砂页岩互层为围岩,则形成似层状钨矿体或锡矿体,例如,逍遥、香炉山、百丈岩、曾家垄和鸡头山等[45,46,47,108,109].由于还原性强的S型黑云母二长花岗岩通常形成超大型钨矿,因此无论是矽卡岩型还是斑岩型,在其上部都有十分强的围岩蚀变发育(图4).但与强氧化性I型花岗闪长岩有关的钨矿规模相对较小,围岩蚀变与矿体在空间上紧密相连.如果在成矿岩体的内外接触带发育有与区域构造活动有关的次级断裂系统,则会出现白钨矿和黑钨矿共存的石英脉型钨矿.图4 江南钨矿带斑岩-矽卡岩W±Mo矿床及远接触带脉状Pb-Zn-Ag±Cu矿床成矿模式图
图3 江南钨矿带与长江中下游铜多金属矿带成矿动力学模型.(a) Izanagi或者古太平洋板块俯冲沿华南地块与华北克拉通及秦岭造山带的构造结合部位发生撕裂(156～135 Ma),板片重熔并经过在地壳的同化混染过程,沿长江中下游形成了高钾钙碱性花岗岩和有关的斑岩-矽卡岩铜多金属矿带,而软流圈上涌和热侵蚀导致上地壳重熔,形成过铝质-偏铝质花岗岩及江南斑岩-矽卡岩钨矿带;(b) 135 Ma之后俯冲板片抑或后撤抑或转向,发生NNE向走滑,形成了一系列走滑拉分盆地(例如宁芜和庐枞盆地)和变质核杂岩(例如赣西北彭山穹窿),其内发育有滞留板片重熔形成的玢岩铁矿和地壳重熔形成的高分异花岗岩有关的钨锡矿,时代为135～125 Ma此外,Wu等人[40]基于在东源钨矿区花岗闪长斑岩隆起部位识别出多个平行水平分布的矿体,结合前人的研究成果,初步研究提出一个多旋回W矿体和蚀变体的矿化过程模型,即:岩浆侵位到地壳浅部,岩浆降温和浮力减少阻止进一步上升[110].在早阶段,岩浆释放了一些酸性气体,如HCl和H2S,导致似斑状花岗闪长岩和周围的板岩和变质砂岩蚀变为绿泥石、绿帘石和方解石组合[111].随着降低温度,岩浆顶部首先结晶,下部岩浆释放酸性气体,这些酸性气体导致顶部已固结的岩体中钾长石和黑云母蚀变为绢云母[112](图S5(a)).熔体中的溶解水随着上部固化向下部熔体中迁移,当下部熔体中水饱和后成核形成的气泡又向上运移聚集.聚集的气泡形成流体,随着流体压力的增加,在上部固化的花岗闪长岩中产生裂隙,造成第一旋回的脉体形成(图S5(b)).在释放这次流体之后,下部岩浆中的H2O变得不饱和.当等温的固化岩浆的界面逐渐向下退,上述过程会重复出现(图S5(c),(d)).当整个花岗闪长岩的结晶过程完成,产生了东源矿床中出现多旋回的W脉体.
【参考文献】：
期刊论文
[1]斑岩型矿床容矿裂隙成因的几种概念模型及其意义[J]. 赵茂春,余先川,张翼飞,王亚伟,何云,苏泰民,姚金昌,唐琼,刘仕军,赵思传,李石磊. 矿床地质. 2020(01)
[2]江西东坪石英脉型黑钨矿矿床地质特征、控矿因素及找矿标志[J]. 杨细浩,胡文洁,钟起泓,朱昌杰,万欢,胡正华. 吉林大学学报(地球科学版). 2019(05)
[3]九瑞矿集区通江岭铜钨矿成矿岩浆岩锆石U-Pb年龄及意义[J]. 王先广,胡正华,黄秋芸,易伟,陈国华,胡朗明,游玮. 中国地质. 2019(04)
[4]江西通江岭铜钨矿床特征及其找矿意义[J]. 胡正华,王先广,陈国华,胡朗明,黄秋芸. 中国钨业. 2018(05)
[5]环太平洋成矿带斑岩-矽卡岩型铜矿和与花岗岩有关的锡多金属矿研究现状与展望（英文）[J]. 毛景文,谢桂青,袁顺达,刘鹏,孟旭阳,周振华,郑伟. 岩石学报. 2018(09)
[6]长江中下游成矿带成矿规律和成矿模式[J]. 周涛发,范裕,王世伟,Noel C WHITE. 岩石学报. 2017(11)
[7]安徽东顾山钨矿床白钨矿主微量元素和Sr-Nd同位素特征及其对成矿作用的指示[J]. 聂利青,周涛发,张千明,张明,汪龙虎. 岩石学报. 2017(11)
[8]赣北发现“五层楼”式石英脉型黑钨矿矿床——东坪黑钨矿矿床的发现及其地质意义[J]. 李吉明,李永明,楼法生,胡正华,钟起泓,谢明明,唐峰林,沙珉,杨细浩,刘细元,易永清,胡文洁,朱庆敏,聂龙敏,朱昌杰,文亮先,曾庆权,黄建村,雷天浩,谢瑞丰,龚良信,李倩. 地球学报. 2016(03)
[9]江西朱溪铜钨矿细粒花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究[J]. 王先广,刘战庆,刘善宝,王成辉,刘建光,万浩章,陈国华,张树德,刘小林. 岩矿测试. 2015(05)
[10]克拉通破坏型金矿床[J]. 朱日祥,范宏瑞,李建威,孟庆任,李胜荣,曾庆栋. 中国科学:地球科学. 2015(08)
本文编号：3240483
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3240483.html
