德兴式斑岩型矿床的构造_岩浆_成矿体系

第22卷第3期

地球科学———中国地质大学学报

Vol.22　No.31997年5月

Earth Science ———Journal of China University of G eosciences

May 1997

德兴式斑岩型矿床的构造-岩浆-成矿体系

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1996年12月23日收稿.

3地质矿产部定向基金研究项目“赣东北深断裂带的形成演化

及对有关金属矿产的控制”

(No.92012029)成果之一.叶德隆

叶　松

(地球科学学院,武汉430074)

(测试中心,武汉430074)

王　群

叶　

(地球科学学院,武汉430074)

(赣东北地质大队,上饶334128)

摘　要　论述了德兴式斑岩型矿床的构造-岩浆-成矿体系.德兴铜矿田是比较典型又独具

特色的斑岩型Cu (Mo ,Au )矿床.银山Cu ,Au ,Pb ,Zn ,Ag 多金属矿区是比较典型的火山-次火山-斑岩成矿体系.三级断裂(裂隙)系统在不同尺度上控岩控矿.中酸性岩浆活动提供成矿金属元素、成矿热流体、成矿热驱动力和成矿空间,并促使围岩“矿源层”中的成矿物质活化转移参与成矿.德兴式斑岩型矿床是构造作用-岩浆作用-成矿作用三位一体统一的地质作用的产物.关键词　斑岩型矿床,构造作用,岩浆作用,成矿作用,德兴.中图法分类号　P588.1,P611第一作者简介　叶德隆,男,教授,1936年生,1960年毕业于北京地质学院地质系,1966年获硕士学位,现主要从事岩浆岩岩石学及岩浆作用与成矿的教学和研究工作.

0　引言

江西省东北部在赣东北深断裂带和东安江深断裂之间宽约15km 的狭长地带是一个Cu ,Mo ,Au ,Ag ,Pb ,Zn 等多金属成矿带,其中德兴市的铜厂—银山区段几个大型的Cu (Mo ),Cu (Au ),Pb -Zn -Ag 矿床的成矿作用都与浅成相-次火山相的中酸

性斑岩体有密切关系,可称作“德兴式斑岩型矿床”.这些矿床的形成主要受燕山期有利的地质构造环境和岩浆活动条件制约.本文概要地解剖德兴铜矿田,联系银山矿区以及区域构造和岩浆活动特点,讨论德兴式斑岩型矿床的构造-岩浆-成矿体系.

1　德兴铜矿田矿床特征

德兴铜矿田包括铜厂、富家坞、朱砂红3个大型铜矿床.铜矿体主要分布在花岗闪长斑岩体浅部内

外接触带,矿化垂深达1200m ,主矿体规模巨大、形

态规整、产状稳定,含矿率达0.83～0.92.铜厂、富家坞、朱砂红3个斑岩体出露面积之比为10∶4∶1,相应这3个矿床的铜储量之比约为10∶5∶1.矿化类型在斑岩体中以浸染型为主,接触带两侧强蚀变带内以细脉浸染型为主,外接触带围岩中多为细脉型及脉型矿化.矿石Cu 品位变化较均匀,还伴生有Mo ,Au ,Ag ,Re ,Te ,Se ,Co ,S 等10余种有益组分可供综合利用,尤其是Au 和Ag 的回收已成为炼铜的主要副产品.

花岗闪长斑岩的锶同位素初始比值w (87Sr )/w (86

Sr )为0.7043,成矿流体硫同位素特征表现为绝对值小、变化区间窄、频率呈塔式分布[1],指示它们都来源于深部地壳.

德兴铜矿田具有斑岩铜矿的基本特征,又独具自己的特色:(1)矿床具有“岩体中心式”叠加“接触带中心式”的面型矿化蚀变分带;(2)主要成矿部位不在岩体中心,而在斑岩体的外接触带构造裂隙密集区段;(3)在岩体中矿化比例较小,50%～75%的矿化发育在围岩中,铜厂矿床近1/3、朱砂红矿床近

1/2、富家坞矿床近3/4的Cu(Mo)矿体均产在外接触带蚀变围岩中;(4)成矿热流体具有岩浆水和地下水的双重来源.

总之,德兴铜矿田是比较典型又独具特色的斑岩型矿床,这些特色与控制成矿作用的特定构造环境和岩浆活动条件有密切关系.

2　德兴铜矿田成矿的主要地质构造条件

铜矿田所处地区主要由不同方向的断裂系统组成区域构造的基本格架.与成矿关系密切的断裂构造,按其规模和作用可分出三级断裂构造体系.

赣东北深断裂带是Ⅰ级的超壳型深断裂体系,它作为扬子陆块与华南陆块的碰撞接合带,在印支—燕山期陆-陆碰撞过程中强烈活动[2,3],同时诱发了北西侧俯冲壳楔上区域性大规模的中酸性岩浆活动,制约着区域构造-岩浆条件的总格局,从根本上控制了区域成岩成矿作用,也是铜矿田直接的导岩导矿构造.

由这一深断裂带衍生的Ⅱ级断裂主要有两组:一组是N E—NN E向的铜厂断裂带,另一组是NW 向的区域性横张断裂带.作为主要的配岩配矿构造,这两组断裂与东西向复式褶皱南翼次一级N E向背斜的交叉部位控制了铜厂、富家坞、朱砂红3个成矿斑岩体的定位.这两组断裂带的交叉也控制了铜矿田及其周围区域Cu(Mo)等成矿元素地球化学异常的分布.

第Ⅲ级断裂构造是花岗闪长斑岩体内外接触带特别发育的断裂裂隙系统,基本以岩体为中心,呈放射状和同心环状分布.它们是有利的容矿构造,控制了蚀变矿化的强度和主要矿体的空间部位,也在很大程度上控制了细脉浸染型为主的矿化类型.

断裂构造体系也是成矿物质迁移聚集的重要通道.Cu的含量在NN E和NW向断裂组中高于克拉克值,Mo,Au,Ag,Pb,Zn等元素在所有断裂组中都明显高于克拉克值,一般高出几倍到十几倍,其中Au最高可达克拉克值的300多倍[4].这表明断裂体系具有明显的导矿作用.

3　德兴铜矿田成矿的岩浆活动条件3.1　中酸性岩浆直接提供成矿金属元素

铜矿田内,花岗闪长斑岩的成矿元素含量与维氏[5]中酸性岩平均值相比,富集系数为Cu,6.6～11.5;Mo,3.7～4.1;Ag,5.9～8.2[1].本文对铜厂花岗闪长斑岩5个样品分析的平均含量与维氏中性岩平均值相比,富集系数为Cu,31.1;Mo,2.0;Au, 29.6.铜厂南山采场200～125m处6个采矿平台的花岗闪长斑岩平均质量分数为Au,0.204×10-6, Ag,1.90×10-6,富集系数分别是45.3和27.1①.花岗闪长斑岩中单矿物内Cu的质量分数为:角闪石,(50～100)×10-6;黑云母,(91～750)×10-6;磁铁矿,(400～500)×10-6;锆石,100×10-6;磷灰石和榍石均为300×10-6[1].微量元素的浓集总体趋势是以斑岩体为中心的同心环状分带,Cu,Mo, Au,Ag等主要成矿元素还表现为以岩体接触带为中心向两侧对称分布的浓度分带.这些实际资料反映了成矿金属元素大量来自岩浆.

3.2　成矿热流体导源于中酸性岩浆

成矿热流体是成矿物质的载体和成矿作用的主要介质.花岗闪长斑岩20个样品w(H2O)为1.34%～5.00%,平均2.08%,是中国花岗闪长岩H2O的平均质量分数0.83%[6]的2.5倍,表明铜矿田的岩浆富含H2O.随着岩浆冷凝固化,H2O和其他挥发组分从岩体中分馏出来,聚集成的高温(600℃左右)气-液流体富含挥发组分、碱金属和成矿元素,密度较低,具有较强的上升迁移和流动能力.岩体接触带是构造薄弱地带和相对开放的空间,最可能成为高温气-液流体的通道和浓集部位,并从这里向岩体和围岩两侧渗透扩散,形成以接触带为中心向两侧对应扩展的大范围的蚀变和矿化.

3.3　岩浆活动带来的巨大热能是成矿作用的热驱动力

岩浆上升侵位带来的巨大热能,在形成岩浆期后高温成矿热流体的同时,还对岩体的围岩加热,促使围岩中地下水升温和流动,激发围岩中的成矿物质活化转移,形成岩浆热液与地下热水掺合的混合热流体,使成矿热流体数量增多和成矿物质富化,提高了成矿作用强度并扩大成矿作用的空间范围.

斑岩体接触带及其周围的放射状和同心环状断裂裂隙系统的形成,其能量和应力主要来源于岩浆侵位的巨大热能,即由岩浆活动的热驱动力所引起,

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