湖南柿竹园矿床实例解剖

现以柿竹园矿床及其所在的湘南燕山期花岗岩-热液型钨-锡-钼-铋-铅-锌成矿系统为例,说明柿竹园超大型矿床形成的特定条件。该矿区成矿系统的集约度很高,矿床在地表面积仅900m×800m,但钨、锡、钼、铋都达到大型矿床的规模。

柿竹园-东坡矿田位于郴州市东南千里山花岗岩体周边,沿岩体接触带及附近断续分布有20多个大、中、小型矿床,矿种有钨、锡、钼、铋、铅、锌、铍、萤石等。是我国华南著名的矿产富集区。

1.矿田成矿系统的有利因素(必要条件)

1)矿田位于湘赣早古生代地块与湘桂晚古生代坳陷的边界靠隆起地块一侧,在茶陵-临武NE向深断裂带和重力梯度带上,属于古构造转折部位的地块边缘成矿;

2)在区域成矿地球化学背景上,既有赣南W,Sn,Bi,Mo成矿元素,又有西部(湘西南、桂北)的Sn,Pb,Zn,Cu成矿元素,形成多成矿元素组合;

3)矿田位于多组断裂构造交会地,北东、北西、南北、东西向“米”字形断裂的活动中心,构成多期次花岗岩类侵位的有利地段;

4)富含成矿元素的元古宙基底及其分熔演化的花岗岩类,以及来自幔源的热流体提供了丰富的矿质和成矿流体;

5)花岗岩体周围的晚古生代碳酸盐岩和碎屑岩层的化学性质及其封闭构造型式,构成了捕获成矿物质的构造-岩石圈闭,使大量的成矿物质不致逃散;

6)千里山花岗岩体有四次侵位(183~144Ma),岩浆活动强度大,热场稳定,延续时间长,伴有相应的多次气液蚀变-矿化作用;

7)早-中侏罗世成矿时,该区地表为断陷湖盆,积蓄的湖水沿断裂系统向下渗透,可淋滤出地层中的有机质、挥发分参与成矿(刘义茂等,2000);

8)成矿后该区发生继承性的断块上升运动,经过适度剥蚀,大部分矿床得以保存。

2.柿竹园矿床形成的特定有利因素(充分条件)

由于具备上述有利成矿因素,在千里山岩体周围形成了东坡、金船塘、野鸡尾、岔路口、大吉岭、青石板及红旗岭等20多个矿床。而作为超大型矿床的柿竹园之所以“鹤立鸡群”,脱颖而出,是由于它除具有上述诸因素之外,还有特定有利条件。

1)千里山岩体就位时间自183Ma到144Ma,包括四次花岗岩(斑岩)侵位,每次都有矿化,而柿竹园矿床的主要成岩成矿时间位于第二次即黑云母钾长花岗岩活动(162~158Ma)时期,正处在成矿高峰期。

2)该矿床处在由两条NE向压扭性断裂夹持的断块中,又处在次级NE向断裂的对称中心,是构造多层次震荡、岩浆多次侵位的中心部位,具备区内最佳的流体成矿系统,也即富挥发分含矿流体上涌活动中心和排泄-堆积场所。

3)具有良好的成矿圈闭构造,该矿位于千里山岩体东南侧内凹处,上有起隔挡作用的缓倾(+剪切面)地层,下连热流体脉动活动的主要通道,具备稳定的地热场,构成极佳的聚矿构造型式。

4)具有自组织能力良好的成矿作用过程,包括矽卡岩矿化、云英岩矿化、热液网脉状矿化等多个成矿阶段,实现了成矿的多期次叠加,导致矿质高度富集。

正是有了上述有利因素的最佳耦合,才形成了柿竹园这一全球储量最大的钨矿床。