长江中下游成矿带九瑞矿集区叠合断裂系统和叠加成矿作用

通过矿坑和地表勘察并结合区域构造分析,初步阐述九瑞矿集区叠合断裂系统和叠加成矿作用及其相互匹配关系。与矿有关的断裂梳理成海西期陆缘同生断裂,印支期褶皱断裂和燕山晚期负反转断裂三个系统,并以武山铜矿的F1断层对其在三期断裂系统中的交接复合和成矿作用进行了个例描述,综合三个时期的地质勘探和野外及室内观测资料提出一个三阶段的成因模式。即:第一阶段为海西期,此时陆缘伸展、掀斜和裂陷活动引发张性同生断裂,顺层-切层(阶梯状)生长断裂发育。此阶段晚期通过与深构造位的隐伏断裂交接复合可形成海底火山和热液通道,喷流沉积形成层(块)状含铜黄铁矿。第二阶段为印支期,此阶段发育背驼式或叠瓦式构造类型,且逆掩-逆冲构造很可能将第一阶段形成的层状矿体逆向移位上推。第三阶段为燕山晚期,此时发生高角度冲断和区域应力场变更,有利于断裂由压性转为张性,形成负反转构造,断裂扩张,与燕山期岩浆热液有关的成矿溶液上升,再次叠加成矿。     

九瑞矿集区志留纪西坑组疑源类化石和碎屑锆石年代学研究及其地层意义

九瑞矿集区是长江中下游成矿带中一个最重要的铜金多金属矿集区,区内发育了城门山铜矿、武山铜矿、洋鸡山金矿等重要的多金属矿床。本文对该区域的城门山和望夫山两个剖面的疑源类化石及碎屑锆石开展了详细研究,在城门山剖面原来被认为是志留纪西坑组的地层中发现了化石面貌为新元古代或早寒武世的化石,结合碎屑锆石U-Pb定年工作,推测其时代为早寒武世,该地层与上覆地层泥盆系五通组之间存在一个明显的角度不整合。望夫山剖面仍旧为正常志留纪西坑组地层,疑源类化石和碎屑锆石U-Pb年代学研究表明九瑞西坑组沉积时代应该晚于特列奇阶。九瑞矿集区“扬子抬升”的开始时间应该晚于特列奇阶,结束时间应该晚于中泥盆世早期。     

江西九瑞矿集区成矿与未成矿中酸性侵入岩年代学、岩石化学、矿物化学特征的异同及地质意义

江西九瑞矿集区主要发育有斑岩型、矽卡岩型及块状硫化物型三种类型的铜多金属矿床,其中斑岩型与矽卡岩型为典型的岩浆热液矿床,块状硫化物型矿床产在五通组砂岩与黄龙组白云岩界面之中,但多数也均位于侵入体附近,通常认为岩浆热液对层状黄铁矿体的叠加作用对其成矿起了重要作用。区内同时发育有大量与成矿岩体岩性相似的未成矿侵入岩,长期以来,一直未能找出成矿侵入岩的判别标志和侵入岩成矿与否的原因。本文对区内岩性为花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩的成矿与未成矿侵入岩进行了锆石U-Pb定年、岩石主量元素分析以及造岩矿物电子探针测试工作,结果显示,九瑞地区岩浆活动的时代相对集中,成矿侵入岩的年龄分布于138.2±1.8Ma至148.0±1.0Ma之间,未成矿侵入岩的年龄分布于139.0±1.3Ma至149.6±3.0Ma之间,成矿与未成矿侵入岩的侵位时代基本相同,年龄在误差范围内一致。二者的SiO₂以及其它9种主量元素含量的变化范围都非常接近,或有很大重叠,表明成矿与未成矿侵入岩的主要岩石化学成分基本相同。通过造岩矿物成份计算了岩浆开始固结的温度和侵位压力,成矿侵入岩的平均温度769℃与未成矿侵入岩的平均温度723℃在误差范围内大体一致,但成矿侵入岩的温度变化范围（580~915℃）明显大于未成矿侵入岩（656~796℃）。侵位压力方面,未成矿侵入岩的压力值（平均5.7kbar）显著大于成矿侵入岩（平均1.4kbar）。因此我们认为,成矿与未成矿侵入岩相比,前者经历了更为显著的减压过程,该过程也许对形成岩浆热液矿床非常重要,可能是产生独立热液相的一个主要途径,并且能够在岩体内及围岩中造成大量裂隙,为热液循环提供通道。但是,数据同时显示,并非经历了显著减压过程的侵入岩都能够成矿,最终成矿与否是受到不同阶段多种因素联合控制的,因此显著减压并不是成矿的充要条件,而更可能是前提条件。由已获得的未成矿侵入岩数据来推测,在九瑞地区,侵位压力大于4kbar的中酸性侵入岩,成矿潜力可能较小。由黑云母成份估算的氧逸度显示,成矿侵入岩的氧逸度变化较大并且覆盖了未成矿侵入岩的氧逸度范围,但是未成矿侵入岩的氧逸度均没有超过HM（Fe₃O₄-Fe₂O₃）缓冲线,而成矿侵入岩中有一半左右的数据点高于该缓冲线,表明较高的氧逸度对成矿更为有利,在九瑞地区,氧逸度高于HM（Fe₃O₄-Fe₂O₃）缓冲线的侵入岩,其成矿潜力可能更大。