南岭科学钻探第一孔选址研究

赣南银坑矿田作为中国深部探测实验研究在南岭成矿带的首批示范区,以探索深部矿产资源成矿规律为主要目标,先后开展了地质实测剖面、地球化学测量、矿田构造、岩浆活动、典型矿床和综合地球物理探测研究,认识到矿田内中高温热液型钨多金属矿床和中低温金银铅锌铜贵多金属矿床分带性在二维平面空间内的存在。通过区内岩浆活动与典型矿床研究,发现两类矿床的形成在时间、空间、物质来源和成矿作用方面分别与燕山早期的两套岩浆活动密切相关,建立了精确的成岩成矿年代学格架,确立了两类矿床在时空三维上存在着成因联系。应用高精度重磁面积测量和骨干剖面的大地电磁、反射地震和CSAMT/AMT等探测方法,开展了综合地球物理探测研究,初步探明了区内地层-岩体-构造的深部结构,为南岭科学钻探选址(SP-NLSD-1)提供了科学依据。南岭科学钻探旨在揭示南岭与武夷成矿带交汇部二层结构的成矿作用,探索南岭地区时空四维成矿规律。     

南岭东段岩前钨矿床地质特征及成岩成矿时代

岩前钨矿位于南岭东西向构造与滨太平洋北北东向构造带的交汇复合部位,南岭成矿带东段北部。主要矿床类型有矽卡岩型白钨矿和石英脉型黑钨矿,矿体产于燕山早期花岗岩内外接触带内。在区域地质和矿床地质研究的基础上,采用LA-ICP-MS 锆石U-Pb 法和辉钼矿Re-Os等时线方法,对与成矿关系密切的岩前花岗岩和含矿石英脉中辉钼矿进行精确定年,获得花岗岩的单颗粒锆石U-Pb谐和年龄加权平均值为(160.6±0.72) Ma,黑钨矿化石英脉中的辉钼矿为(159.2 ±2.3) Ma。这一成果揭示,花岗岩的就位年龄与含矿石英脉的形成几乎在相同热过程完成。结合前人研究,进一步得出南岭地区160~150 Ma成岩成矿作用主要分布于南岭中东段,成岩成矿作用与华南地区东部岩石圈大规模伸展的构造运动力学背景有关。岩前钨矿与区内盘古山、画眉坳、柿竹园等著名矿床具有相同的成矿时代、成矿背景和相似的成矿条件,属同一个成矿亚系列,预测岩前钨矿具有较大的找矿潜力,重点突破对象为内接触带石英脉型和接触交代矽卡岩型钨多金属矿体。     

江西钨矿床“多位一体”模式与成矿热动力过程

以江西大量的钨矿床勘查研究资料成果为基础, 以张天堂—西华山钨矿带为典型, 建立了钨矿床"多位一体"模式。该模式的核心是以成矿花岗岩为主因, 由不同类型的钨矿床组成的具有成生联系的构造—岩浆—成矿体系。重点展示了脉状钨矿床的四维结构与定位规律以及多样的矿床垂直分带模式。同时通过对脉状钨矿床形成的热动力过程观察研究, 揭示了区域水平挤压扭动与诱发的局部垂直内应力场交替活动、岩石剪切破裂与扩容充填交替进行的整个成矿过程, 及其对钨矿床结构形式与时空分布规律的约束作用。      

赣南园岭寨大型钼矿岩石地球化学、成岩成矿年代学及其地质意义

江西省安远县园岭寨钼矿是南岭地区新发现的大型独立斑岩型钼矿床,矿体主要产出在园岭寨花岗斑岩与寻乌组变质岩的内外接触带中。通过对园岭寨钼矿系统的岩石学、地球化学和成岩成矿时代研究,结果表明,园岭寨花岗斑岩化学成分具有富K2O(6.52%～8.33%)、P2O5(0.17%～0.21%)、过铝质(A/CNK=1.33～1.59),高Mg#(53～68)、贫CaO(0.37%～2.99%)、Na2O(0.27%～1.01%)和K2O/Na2O>1的特征;微量元素以富含Rb,亏损Ba、Sr等大离子亲石元素(LILE)和富含U、Pb、Nd、Zr、Hf等,亏损Nb、Ta、La、Ce、P、Ti等高场强元素(HFSE)为主要特征,Eu负异常不明显(δEu=0.80～0.90),(La/Yb)N=9.27～13.18,轻重稀土分馏明显。结合成因类型判别图解和矿物学特征,园岭寨斑岩为典型的S型花岗岩,以壳源物质的重熔为主,并受一定程度的幔源物质影响。利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄,获得了花岗斑岩的成岩年龄为165.49±0.59Ma(MSWD=1.4,n=19);利用辉钼矿Re-Os同位素测年法,获得园岭寨钼矿床辉钼矿的结晶年龄为160±1～162.7±1.1Ma,属赣南燕山期第二次钼成矿作用(150～162Ma)。结合区域年代学资料和已知的矿床(点),指出本区进一步找矿工作应集中在中-晚侏罗世-早白垩世Mo、Pb、Zn等矿床的查找上。     

赣南印支期清溪岩体的锆石U-Pb年代学研究及其含矿性评价

清溪岩体是赣南地区缺少精确年龄数据的含稀土岩体之一。对赣南清溪岩体中的锆石样品进行了U-Pb法年代学研究,测年结果显示该岩体主体年龄为229.3±0.8Ma和227.0±1.0Ma,属于印支期产物,并不是前人认为的属于加里东期。对清溪岩体进行了岩石学、地球化学的研究,简要论述了其含矿性,认为清溪岩体主体为黑云母花岗岩,为过铝质钾玄岩系,轻稀土和重稀土中等分馏,负Eu异常不明显。岩石化学资料数据显示,该岩体稀土总量较高,具备成矿母岩的基本条件。     

赣南加里东期阳埠(垇子下)岩体的锆石年龄、构造背景及含矿性评价

阳埠岩体是赣南著名的含稀土岩体之一,但研究程度低,缺乏精确的同位素年代学资料。文章对阳埠岩体风化壳的锆石样品进行了激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)U-Pb定年,获得206Pb/238U加权平均年龄为(461.1±1.3)Ma,说明该岩体形成于中奥陶世。区域上阳埠岩体与武功山山庄岩体(461 Ma)、赣南上犹岩体(464 Ma)、云开大山花岗岩(465～467 Ma)等为同时代岩体,属华南加里东晚期第一次岩浆活动峰期产物,暗示华南加里东期褶皱造山运动的开始。结合江西省加里东期花岗岩的地球化学资料,发现多数岩体的稀土总量较高,具备成矿母岩的首要条件。今后应对南岭地区加里东期花岗岩含矿性评价及找矿工作给予重视。     

江西铜坑嶂斑岩钼矿床成矿流体特征与成矿作用研究

江西铜坑嶂钼矿是新近发现的中型斑岩型钼矿,矿体主要分布在白垩纪花岗斑岩体内。根据矿物组合和穿插关系可将该矿床分为三个矿化蚀变阶段:钾硅酸盐化阶段、萤石-黑云母(白云母)-钾长石-辉钼矿阶段和绢云母-石英-碳酸盐阶段。流体包裹体研究表明早阶段成矿流体为富含碱质、挥发份的高氧化性岩浆流体,该成矿流体形成压力较大(约1000bar),温度较高(550～>600℃之间)并发生了沸腾作用,分离出高盐度多相流体包裹体和富气相低盐度包裹体。随着温度的降低(420～440℃之间)和压力的持续释放(320～360bar)成矿流体再次沸腾并导致了钼矿的沉淀。晚阶段与绢云母化等蚀变有关的脉体中大量存在的高盐度(29.58%～44.12%NaCleqv)流体包裹体指示岩浆流体为该蚀变作用的主导,该阶段少数石英脉中富液相包裹体的广泛发育可能与岩浆水和大气降水的混合作用有关。激光拉曼和扫描电镜实验在早阶段流体中检测到Fe3O4、SO2,表明该阶段流体氧化性较高,钾长石化发育,属碱性环境。主成矿阶段流体中还原性气体CH4等的存在,以及辉钼矿与蚀变白云母共生,揭示出该阶段处于相对还原的酸性环境,亦表明氧逸度、pH值变化可能共同导致了钼的沉淀。     

南岭科学钻探0~2000m地质信息及初步成果

国家深部探测-南岭科学钻探工程(SP-NLSD-1)位于赣南于都县银坑镇,大地构造位置上属于南岭东西向构造-岩浆-成矿带与武夷北东向成矿带的交汇结合部位,是研究重要成矿带地壳结构、深部成矿机制的最佳地区之一。南岭科学钻探于2011.6.25开孔,2013.7.22终孔,总进尺2967.83m,岩心已全部准确归位。课题组建立了矿集区内科学钻探的精细编录方法,建立了岩性、构造、矿化、地球化学、岩石物性等精细剖面。钻孔于1373.71m揭露了区域上控岩控矿的F1推覆构造,其上为青白口系库里组火山碎屑岩地层,其下为二叠系乐平组-车头组-小江边组(栖霞组)海陆交互相地层;揭露了丰富的岩浆活动信息,0~2000m共见29层花岗质岩浆岩脉,主要岩性有流纹斑岩、花岗斑岩、闪长玢岩和花岗闪长斑岩;发现了浅部细脉-网脉-浸染状铅锌铜金银矿化百余处,深部发现了细脉-浸染状钨铋矿化信息,初步实现了南岭科学钻探的预期目标。     

赣南盘古山钨矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其意义

盘古山钨矿是一个历史悠久、闻名国内外的大型矿床,为了厘定其岩浆活动及成矿作用时代,进而认识成岩与成矿关系、岩体内带与外带矿化关系及成岩成矿动力学背景,本研究采用LA-ICP-MS锆石U-Pb和ICP-MS辉钼矿Re-Os分析法分别对南岭2000 m科学钻探(SP-NLSD-2)所揭露的隐伏花岗岩体及其内带矿化石英脉进行了年龄测定。结果表明,隐伏花岗岩体形成于(161.7±1.6)Ma,内带矿化石英脉年龄为(155.3±2.8)Ma,均形成于中—晚侏罗世。盘古山钨矿床花岗岩浆活动与成矿作用的时代在误差范围内基本一致,矿化发育于岩体内外接触带,在空间上关系密切,并表现出花岗岩体→长石石英脉→石英脉的渐变演化关系,结合前人研究成果表明,矿化石英脉是花岗岩浆分异演化晚期的产物。岩体内带石英脉与外带石英脉的形成年龄吻合较好,形成于同一成矿作用。盘古山钨矿床及其隐伏花岗岩体均形成于165~150 Ma华南岩石圈伸展-岩体侵位-大规模成矿的动力学环境。     

赣南兴国留龙金矿田井头复式岩体锆石SHRIMP U-Pb定年及地质意义

赣南兴国县留龙金矿田井头复式岩体由主体花岗闪长岩和补体闪长岩组成,其中闪长岩主要由角闪石和斜长石组成,而不是英安岩或粗玄岩,其主体和补体的稀土元素球粒陨石标准化配分曲线相互平行,属于轻稀土元素富集型,Eu有弱的亏损,两者来源于同一个岩浆房;并发现了具有金矿化特征的绿泥石化蚀变闪长岩,是一个新的地质找矿方向;锆石SHRIMP U-Pb同位素年代学研究表明,井头复式岩体的主体花岗闪长岩的成岩年龄为(162.6±2.6)Ma(MSWD=0.75),具有金矿化特征的绿泥石化蚀变闪长岩的成岩年龄为(156.6±1.7)Ma(MSWD=0.46)。区域地质及井头复式岩体的地球化学分析显示,该区金矿的形成与中晚侏罗世的浅成相中酸性、中性或基性岩浆岩密切相关,与赣南地区燕山早期钨锡矿的成矿时代同步,在同一构造背景下形成,两者应属于同一成矿系列。