江西獅子巖鎢礦床地質(zhì)特征及成因分析

王忠東，郭禮濤

（江西銅業(yè)集團武山銅礦，江西 九江 332000）

獅子巖鎢礦床位于江西大湖塘礦集區(qū)南東部，屬于江西北部九嶺成礦帶的重要組成部分。獅子巖地區(qū)處于下?lián)P子拗褶帶與九嶺—鄣公山隆起帶的交匯部位，區(qū)內(nèi)構造演化復雜，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，伴隨著Cu、Au、Pb、Zn、W、Mo礦床的分布，如苞茨坑、棋坪、金坑、洞下、趙家溝等金礦床（點），村前、馬塘、臺峰嶺等銅鉛鋅礦床，獅子巖鎢礦床等[1]。本文以獅子巖鎢礦床為研究對象，從礦床產(chǎn)出地質(zhì)背景和礦床地質(zhì)特征幾個方面著手，分析礦床成因，為區(qū)內(nèi)進一步找礦勘查工作提供指導。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1 地層

獅子巖礦區(qū)出露地層較簡單，以中元古界雙橋山群為主（圖1），巖性以凝灰質(zhì)火山巖、變質(zhì)砂巖、板巖為主，為一套淺變質(zhì)巖系，變質(zhì)程度較低，屬于綠片巖相。另外，在礦區(qū)溝谷低洼區(qū)域分布有少量的第四系殘坡積物，厚度變化較大。中元古界雙橋山群是本區(qū)主要的近礦圍巖，地層中W元素含量平均值為9.13×10-6，是地殼克拉克值的3.23倍；Sn元素含量平均值為35.3×10-6；Pb元素含量平均值為32.28×10-6，是地殼克拉克值的2.69倍；Zn元素含量平均值為111.59×10-6，是地殼克拉克值的1.16倍；Au元素含量平均值為10.84×10-6，是地殼克拉克值的2.62倍[1]。雙橋山群中富含W元素，為區(qū)內(nèi)鎢礦化提供了物質(zhì)基礎。

1.2 構造

礦區(qū)構造發(fā)育，褶皺、斷裂均發(fā)育（圖1）。礦區(qū)褶皺以大湖塘背斜為主，皺褶軸跡呈北北東向展布，核部被后期九嶺中酸性巖體破壞嚴重，褶皺兩翼由中元古界雙橋山群組成，巖層傾角較陡，一般大于50°。斷裂是獅子巖礦區(qū)的主要構造，根據(jù)斷裂走向以及形成時代等可分為三組：北東向、近南北向和北西向。其中，北東向斷裂寬一般1m～2m，呈北東向展布，傾向北西，斷層傾角一般為55°，發(fā)育構造角礫巖，為張性斷層。北西向斷層較北東向斷層破碎帶寬，可達3m，總體呈北西向曲線展布，傾角較陡，總體傾向北東，也屬于張性斷層。近南北向斷層為礦區(qū)隱伏斷層，產(chǎn)狀不明。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖極為發(fā)育，出露面積較大（圖1），為黑云母花崗閃長巖，形成時代屬于晉寧期。黑云母花崗閃長巖，顏色呈深灰色、灰色，具中細粒粒狀結構，塊狀構造。巖石主要由石英、斜長石、鉀長石、黑云母等組成，副礦物可見鋯石、磷灰石、石榴子石等，巖石普遍發(fā)育黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化等蝕變。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)簡圖

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

獅子巖鎢礦床受隱爆角礫巖控制明顯，礦體賦存于晉寧期花崗閃長巖形成的隱爆角礫巖筒中，礦體地表展布形態(tài)與隱爆角礫巖筒展布形態(tài)一致。礦體平面形態(tài)呈橢圓狀，在垂向上為上窄下寬的筒狀，礦體四周產(chǎn)狀較陡，礦體傾向變化較大。礦體的直接賦礦圍巖為隱爆角礫巖筒，角礫巖中角礫以為晉寧期花崗閃長巖體、中元古界雙橋山群變質(zhì)砂巖、板巖等成分，角礫大小不等，膠結物以長英質(zhì)或石英礦化脈為主，見鎢礦化，角礫普遍發(fā)育硅化。

2.2 礦石特征

獅子巖鎢礦床受隱爆角礫巖筒控制明顯，礦化類型為石英脈型鎢礦化，礦石礦物為黑鎢礦、白鎢礦、黃銅礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等，脈石礦物為石英、斜長石、鉀長石、絹云母等。其中，白鎢礦呈細脈狀、星點狀分布于石英脈、圍巖裂隙或者近礦圍巖中，局部構造網(wǎng)脈狀；黑鎢礦呈條帶狀、厚板狀分布于石英脈或者充填于角礫之間的裂隙中；輝鉬礦呈細粒狀、集合體狀分布于隱爆角礫巖裂隙或者石英脈型黑鎢礦脈兩側[1]。獅子巖鎢礦床的礦物共生組合關系較為復雜，根據(jù)礦物生長關系可分為黑鎢礦—石英、輝鉬礦—黃銅礦—黃鐵礦、石英—方解石—白鎢礦組合。根據(jù)礦物生長、穿插關系，可將礦區(qū)成礦作用劃分為5個階段，依次為云英巖化階段（石英、白云母為主）、石英氧化物階段（石英、黑鎢礦，是主要的成礦階段）、石英硫化物階段（輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等的形成階段，是重要的成礦階段）、石英白鎢礦階段（成礦階段）和方解石階段。

2.3 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變極為發(fā)育，與成礦關系密切的圍巖蝕變有：①硅化，常伴隨鉀化，主要位于隱爆角礫巖及裂隙兩側巖石中，多呈網(wǎng)脈狀延伸，與礦區(qū)W、Mo礦化關系密切，是礦區(qū)主要的間接找礦標志之一；②云英巖化，常伴有硅化，表現(xiàn)為白云母、石英礦物組合，產(chǎn)于破碎的角礫巖中，與礦區(qū)W、Mo礦化有成因聯(lián)系，是主要的找礦標志；③鉀長石化，常伴隨硅化，表現(xiàn)為巖石中大量鉀長石出現(xiàn)或者鉀長石呈港灣狀，晶體粗大等形式，產(chǎn)出部位主要為云英巖化或者長石帶一側，與礦區(qū)Cu、Mo、Pb、Zn礦化關系密切；④黃鐵礦化，多呈星點狀、團塊狀，細脈狀分布，黃鐵礦化較為普遍，與礦區(qū)Cu、Mo、W、Pb、Zn礦化具有一定的聯(lián)系，但總體上規(guī)律性不強；⑤碳酸鹽化，普遍分布于巖石裂隙中，多為方解石細脈，與礦區(qū)礦化關系不明；⑥螢石化，多產(chǎn)于硅化脈中，伴有黃銅礦、黃鉬礦等的產(chǎn)出，與礦區(qū)W、Mo、Cu、Pb、Zn礦化關系不明。

2.4 蝕變分帶特征

獅子巖鎢礦床的圍巖蝕變具有明顯的分帶性特征，從礦體一側至礦體到礦體另一側具有明顯的分帶特征，即具有“新鮮的黑云母花崗閃長巖帶→硅化黑云母花崗閃長巖帶→石英脈帶→礦化角礫巖帶→鉀長石化帶→黑云母化帶→新鮮的黑云母花崗閃長巖帶”的變化特征。其中，硅化黑云母花崗閃長巖帶寬度較大，由中粗粒黑云母花崗閃長巖組成；石英脈帶寬約20m，裂隙發(fā)育，伴隨有W、Mo礦化；礦化角礫巖帶，寬50余米，為主要含礦部位，伴隨強烈的W、Mo等礦化；鉀長石化帶，常與云英巖化帶相伴生；黑云母化帶，表現(xiàn)為細小鱗片狀黑云母呈團簇狀分布。

3 礦床成因分析

3.1 成礦時代

前人對獅子巖鎢礦床進行了大量的同位素年代學研究工作，獲得獅子巖鎢礦床的成礦母巖結晶時限為151.4Ma～130.3Ma，結合輝鉬礦Re-OS同位素年齡（157.68Ma～137.78Ma），暗示無論是成礦母巖還是成礦時代，均屬于燕山期，即成礦母巖與成礦時代具有同期性[2]。因此，獅子巖鎢礦床的賦礦圍巖為晉寧期黑云母花崗閃長巖，而成礦時代為燕山期，即成礦時限晚于圍巖。此外，在隱爆角礫巖筒中，角礫成分為晉寧期黑云母花崗閃長巖、中元古界雙橋山群變質(zhì)砂巖等，礦化主要分布于角礫裂隙等部位，也間接證明了成礦時代不是晉寧期。

3.2 成礦物質(zhì)來源

成礦物質(zhì)來源是研究礦床成因的主要依據(jù)之一。前人對獅子巖鎢礦床進行了硫同位素的研究工作，認為獅子巖鎢礦床的硫同位素具有巖漿熱液成因的特征，并以此推斷獅子巖礦區(qū)深部存在燕山期酸性巖漿巖。此外，位于獅子巖鎢礦區(qū)北部的大湖塘—李揚斗成礦區(qū)，鎢礦體均產(chǎn)于燕山期隱爆角礫巖筒中，成礦物質(zhì)來源與燕山期巖漿活動密切相關。結合區(qū)域地質(zhì)背景條件以及鄰區(qū)典型礦床地質(zhì)特研究認為，獅子巖鎢礦與大湖塘—李揚斗成礦區(qū)具有相似的成礦地質(zhì)背景條件，屬于同一成礦系統(tǒng)的響應。因此，認為獅子巖鎢礦床的成礦物質(zhì)來源與燕山期巖漿巖關系更為密切。

3.3 礦床成因分析

獅子巖鎢礦床的形成與隱爆角礫巖筒具有密切的成因聯(lián)系，礦體受隱爆角礫巖筒產(chǎn)出形態(tài)控制明顯，W、Mo、Cu、Pb、Zn礦化范圍嚴格受控于隱爆角礫巖筒范圍以及接觸帶范圍控制，并且角礫成分為晉寧期黑云母花崗閃長巖、中元古界雙橋山群變質(zhì)砂巖等，反映出成礦物質(zhì)來源為深部的巖漿房，與晉寧期巖漿活動關系不大。深部巖漿在演化過程中分異出來的含礦流體，在上涌過程中由于溫度、壓力等條件的突變，在晉寧期黑云母花崗閃長巖與中元古界雙橋山群接觸帶等軟弱部位形成隱爆角礫巖筒，為成礦流體的賦存提供了條件。在新元古代時期，研究區(qū)域處于拉張的裂陷槽構造環(huán)境，沉積形成了一套碎屑巖夾火山噴發(fā)物質(zhì)組成的雙橋山群，在該時期末期，褶皺回返，形成了大湖塘背斜。晉寧運動時期，伴隨著華夏板塊與揚子板塊的俯沖、碰撞、拼接等作用，伴隨著大規(guī)模的巖漿活動，形成了九嶺花崗巖基。燕山期，在南北向拉張環(huán)境下，深部中酸性巖漿上侵，隨著溫度、壓力的變化以及揮發(fā)組分的大量逸出，使得氣體壓力顯著增大，進而形成隱爆角礫巖筒，隨著壓力的釋放，伴隨著成礦物質(zhì)的卸載，形成了與隱爆角礫巖筒關系密切的鎢鉬礦床。

4 結語

綜上所述，獅子巖鎢礦床受隱爆角礫巖筒控制明顯，W、Mo、Cu、Pb、Zn礦化范圍嚴格受控于隱爆角礫巖筒范圍以及接觸帶范圍控制，并且角礫成分為晉寧期黑云母花崗閃長巖、中元古界雙橋山群變質(zhì)砂巖等，反映出成礦物質(zhì)來源為深部的巖漿房，與晉寧期巖漿活動關系不大，成礦時代應為燕山期，成礦時代與成巖時代具有同期性，礦體具有明顯的分帶性，具有“新鮮的黑云母花崗閃長巖帶→硅化黑云母花崗閃長巖帶→石英脈帶→礦化角礫巖帶→鉀長石化帶→黑云母化帶→新鮮的黑云母花崗閃長巖帶”的變化特征。