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赣南钨矿区域地质特征 地质工程师职称论文

365bet期刊网所属栏目:论文发表指导时间:2017-03-27 15:19关注:

  摘要: 赣南地处华南褶皱系之万洋山—诸广山拗褶断带与武夷山隆褶断带。古生代阶段属古亚洲构造域,中生代阶段属滨太平洋构造域。崇余饶地区则位于万洋山—诸广山拗褶断带内次级北北东向复式向斜的东翼。区域经历了多阶段的强烈构造运动,而几乎每一次重要的地壳构造运动,都有相应的岩浆岩形成,具有多旋回岩浆活动特征。区域广泛分布的岩浆岩,是从加里东期至喜马拉雅期以来不同强度的多期次岩浆活动的产物。在岩石类型上,各大岩类均有不同程度的分布,其中以花岗岩类占主导,中基性岩类次之。燕山期花岗岩浆侵入活动最盛,且与钨、锡、稀有等金属成矿关系极为密切。各旋回的岩浆运动有着不同的特点和成矿专属性。中生代频繁而强烈的断块构造运动和多期次岩浆活动,有利于钨、锡等稀有元素不断析出和演化,矿化的高峰和岩浆演化的高峰相一致,区内燕山期构造旋回的演讲活动最为强烈,具有多其次侵入的特点,常形成一些复式花岗岩体,岩浆分异演化较为完善的燕山期花岗岩是主要成矿母岩,也是寻找钨矿床的重要前提。

  关键词:赣南 钨矿 区域地质 地质工程师职称论文 找矿标志

  绪论:中国钨矿最初在江西发现,而赣南的西华山钨矿又是发现最早的矿区。该矿床开采历史悠久,地质勘探和研究程度较高,是一个产于燕山期复式花岗岩岩株内的大型黑 钨矿—石英脉型典型矿床,早已驰名中外,并广为国内外岩石学家、矿床学家所关注。西华山钨矿是我国黑钨矿资源重要产地之一。矿床地处赣粤两省交界的大余岭山脉之北麓,位于江西省大余县城北西九公里处。赣南素有世界钨都之称,而西华山钨矿更是赣南钨矿的一个典型代表,本文通过对西华山钨矿的形成与地质特征的讨论,来简单论述赣南钨矿区域地质特征及找矿标志。

  第一节 区域成矿地质背景

  西华山钨矿床(田)地处我国南岭稀有—有色金属成矿域中心地带,赣西南崇义—大余—上饶(以下简称崇余饶地区)钨锡成矿区内,产于西华山—棕树坑钨、锡矿带的南端。 矿床所在区域地层以上元古界和下古生界为主,褶皱断裂构造发育,岩浆活动频繁,钨、锡等成矿作用发育,尤以脉状钨(锡)矿床多而密集,是南岭钨矿高度集中的地区。

  一、区域地层

  崇余饶地区地层保存尚较齐全,除志留系、下泥盆统、中上三叠统和侏罗系外,自震旦系至第四系均有分布。其中下古生界分布广泛,上古生界和中新生界仅见于断陷盆地或拗陷带中。地层系统的划分,采用了《江西省区域地质志》的成果,并补充了部分大比例尺的区域调查资料。同时为了说明中生代以来地质构造的发展,还引用了邻近地区的侏罗系和上三叠系的资料。

  (一)震旦系(Z)

  主要分布于赣州与池江断陷盆地之间及铅厂断陷盆地两侧和池江盆地南侧。其中上统主要分布于北部,下统出露于南部。

  下统(上施组和下坊组)由青灰、灰绿、黄绿色巨厚层千枚状质板岩与千枚状粉砂岩组成,夹薄层变余砂岩,局部具冰水沉积特征。厚度大于486-986米。

  上统(老虎塘组)为灰绿、黄绿、浅灰色中厚层状变余长石石英细砂岩与中厚层状板岩、粉砂板岩互层,并夹硅质岩、凝灰质砂岩及灰黑色沉凝灰岩。在大余大梅关一带本统几乎全为火山凝灰质组成的片岩、千枚岩及砂岩类岩石。在上部还见有二层安山之熔岩及变流纹斑岩、变玄武岩。顶部硅灰质岩呈淡紫色或淡绿色。在南康等地相变为厚层状大理岩和具黑色条带大理岩夹白色,浅灰色薄层硅质岩。厚度一般为3100米左右。震旦纪地层沉积旋回明显。韵律清晰,原生条纹、条带或斜层里构造均可见及,组成类复理石建造,是江西南部出露的最古老的地层。各统、组间为连续沉积,顶部以较稳定的硅质岩层为标志,与上覆寒武系呈整合接触。

  (二)寒武系(∈)

  为区内分布最广的地层,可化为上、中、下三个统,各统之间呈连续过度沉积关系。

  下统(牛角河群)为较封闭的浅海—泻湖湘类复理石及硅质岩沉积。下统岩性为深灰、灰黑色厚层状变余凝灰岩及含炭硅质板岩,夹变余波屑凝灰砂岩、粉砂质板岩、炭质板岩及含炭硅质岩。均有清晰之韵律层,在炭质板岩中含黄铁矿结核、菱铁矿结核及燧石结核,许多地段均见有石煤层,盛产Protospongia sp。上部岩性主要为灰、深灰色厚。状变余硬砂质板岩、硬砂质长石砂岩及灰黑色状余沉凝灰岩、深灰至灰绿色粉砂质板岩和千枚状板岩,夹灰色含炭硅质岩、含炭硅质板岩及炭质板岩等,其中常含有磷、硅质结核,韵律及序粒层等沉积构造甚为清晰,显示比较典型的浊流沉积特点。

  中统(高滩群)为正常浅海相类复理石沉积,岩性为灰绿、青灰色巨厚层状中细粒变余长石石英砂岩、变余硬砂岩、变余凝灰质砂岩及同色千枚状板岩、含炭板岩。板岩中水平微层里发育,常呈黑、白相间的顶部常出现微粒灰岩。产Acrothele sp和Homotreta sp为代表的小型无铰腕足类动物化石。厚度1747-2152米。

  上统(水石群)为正常浅海相类复理石沉积。岩性主要为灰绿色长石石英砂岩、变余长石砂岩和粉砂质板岩、板岩互层。板岩的微层里发育。上部加少量含炭板岩,顶部发育不稳定灰岩或透镜状灰岩。

  (三)奥陶系(O)

  主要分布于大余—崇义一线以西,可划分为上、中、下三统,其中下、中统各分为两个组,各统、各组间均为连续过渡趁机关系。

  下统(爵山沟组和七溪岭组)为或闭塞海湾相类复理石沉积。岩性为黑色薄—中层状含炭硅质绢云板岩,灰绿、深灰色厚—巨厚层状绢云绿泥板岩,夹黑色薄层板岩及粉砂质板岩。产笔石。厚度约1400-1530米。

  中统(龙溪组和江组)属闭塞海湾笔石页岩相类沉积。岩性主要为灰黑色薄—中层状板岩及粉砂质板岩夹灰、灰绿色中厚层状变余长石石英砂岩,以及深灰色中层状硅质岩,硅质板岩夹黑色薄层状含炭绢云母板岩、凝灰质粉砂岩。板岩长发育有条带状构造。产笔石glosscograptus hincksii nicholsoni diapason等。厚度约169-694米。

  上统(石组和浦陇组)岩性以灰绿色板岩和黑色含硅板岩为主,往上变余粉砂岩及砂岩逐渐发育。产笔石orthograptus truncatus normalis等。本统厚度大于263-406米。

  本区缺失志留系及下泥盆统的沉积。

  (四)泥盆系(D)

  本区仅发育有中、上统,主要分布于铅厂、吉村等向斜盆地内,局部零星残留于山脊上。

  中统主要为陆相沉积,以高角度不整合于早古生代地层之上,可进一步划分为陡水组及罗塅组。陡水组上部为紫红色页岩、粉砂岩及砂岩互层,下部为白色石英砂岩、凝灰质砂岩、砂砾岩、砾岩,夹紫红色和灰绿色页岩及沉凝灰岩等,一般厚度400-590米。罗塅组主要为灰白、灰紫色石英砂岩、含长石石英砂岩、泥质砂岩及暗紫、黄绿色粉砂岩、页岩和砂质白云岩等,厚达300-640米。本统产植物protolepidodendron scharyanum platyphyllun sp等;以及腕足类emanuelle sp/ambocoelia sp;产鱼类。在本区北部上饶陡水及崇义磨刀坑一带,在陡水组底部石英砾岩或长石石英砂岩中,局部地段产有古砂锡矿,但尚未发现有工业矿床。

  上统以浅海相沉积为主,可进一步分为余田桥组和锡矿山组。余田桥组为灰色薄至中厚层状白云母板岩,灰至深灰色中厚层状灰质结晶白云岩;厚度248-350 米。锡矿山组岩性以灰白色厚层状石英砂岩,白云质砂岩,钙质粉砂岩和页岩为主,夹紫红、灰绿、灰黄色粉砂质泥岩及石英砂砾岩、薄层或透镜状灰岩;厚度约 387米。上泥盆产腕足类和产植物。

  (五)石炭系(C)

  区内主要分布于铅厂断陷盆地,池江断陷盆地边缘也有零星出露。

  下统(梓山组)为以陆相为主的海陆交替相沉积,岩性为灰绿、灰紫色中薄层状粉砂质泥岩、页岩、粉砂岩及灰黑色炭质页岩,夹钙质粉砂岩,不纯灰岩透镜体,底部为厚层状石英砂砾岩。在炭质粉砂岩及炭质页岩中,含菱铁矿或黄铁矿结核,夹不稳定的煤层。产植物;此外还产珊瑚等。厚度90-150米。与上泥盆统呈假整合接触。

  上统(黄龙组和船山组)浅海相碳酸盐沉积。黄龙组由灰白至浅灰色厚层到巨厚层状结晶白云岩、白云质灰岩组成。所含筳类化石以fusuinella 和fusulina最为繁盛,厚度约290米。船山组为灰色、深灰色厚层状灰岩、结晶灰岩、白云质灰岩,近顶部常具鲕状或球状构造。产筳类、珊瑚等。厚度约286米。船山组与黄龙组之间为连续沉积关系,而黄龙组与下统呈假整合接触。

  (六)二叠系(P)

  仅出露于铅厂断陷盆地,下统为栖霞组和小江边组,上统分为雾林山组和大隆组。

  下统主要为浅海或滨海碳酸盐沉积。栖霞组为深灰色、厚层状灰岩、夹燧石结核灰岩与少量薄层炭质页岩。产筳类。厚度83-248米。小江边组为黑色炭质页岩、深灰色中厚层状硅质岩、沉凝灰岩、夹泥质灰岩透镜体与钙质页岩、粉砂岩。产腕足类。厚度变化大,一般40-135米。栖霞组与小江边组为连续沉积,栖霞组与下伏上石炭统船山组呈假整合接触。

  上统主要为陆相为主的海陆交替相沉积。雾林山组是本区主要含煤地层之一,岩性以紫灰色叶片状粉砂岩为主,往下部灰色细砂岩、长石石英砂岩增多,夹多层炭质页岩及煤层,粉砂岩中常含有菱铁质结核。产植物等极为丰富。厚度约194米。大隆组一般为粉砂岩、石英细砂岩及泥岩,常夹有少量泥质灰岩;产菊石。厚度 12-23米。与雾林山组为连续沉积。二叠系上、下统之间呈微角度不整合或假整合接触。

  (七)三叠系(T)

  区内仅在崇义左溪见有下三叠统出露,江西南部缺失中三叠统的沉积,上三叠统则见于本区东侧于都地区。

  下统(大冶群)主要为灰黄、黄绿色薄层状泥质页岩,粉砂岩及钙质页岩,间夹少量泥质灰岩,近上部常发育紫红、褐红色粉砂岩。出露厚度195米。整合与上二叠统大隆组之上。

  上统(安源组)区内未见出露。本组直接不整合与石炭系船山组之上。为砂岩、粉砂岩及炭质泥岩,夹炭质粉砂岩及煤层,下部石英粗砂岩发育,夹

  砾岩和含炭泥岩,底部为含粒粗砂岩及砾岩,厚度为201米。

  (八)侏罗系(J)

  区内未见侏罗纪地层出露。

  (九)白垩系(K)

  分布于赣州、池江、油石断陷盆地,未见下白垩统出露,上白垩统分为赣州组和南雄组。

  上统赣州组为紫红、棕红色砂岩、含砾砂岩,粉砂岩间夹灰绿、灰、灰黄及紫红色泥岩、粉砂岩,局部地区有玄武岩、沉凝灰岩一级岩盐、石膏、卤水、泥灰岩、含铜砂岩等。产脊椎动物及植物等。厚度595-2406米。不整合在白垩纪以前的老地层之上。

  上统南雄组上部为紫红、砖红色砂岩、粉砂岩和泥岩,夹少量砂砾岩和灰绿色细砂岩;产脊椎动物等。南雄组下部为紫红、砖红色厚层至巨厚层状砾岩,砂砾岩夹少量细砂岩和粉砂岩,偶夹灰绿、黄绿色中薄层状粉砂质泥岩;产腹足类,还产介行类以及产植物等。厚度584-7300米。下与赣州组普遍为整合关系或直接超覆于较老地层及岩体之上。

  (十)新近系(E)

  分布于池江断陷盆地,主要为下第三系的古新统和始新统,尚未发现渐新统和古近系。新近系为陆相红色建造。

  下、中古新统(狮子口组)为砖红色砂质泥岩,钙质砂岩,砂砾岩组成。产哺乳类。厚度约128米。下与南雄组为整合接触关系。

  上古新统(池江组)上部为紫红色泥岩夹砂岩、粉砂岩;下部为紫红色厚层状泥岩夹砖红色、灰绿色钙质泥岩和砾岩。产哺乳类。厚度约473米。与狮子口组为连续沉积。

  中、下始新统(坪湖组)主要为紫红色、棕红色泥岩夹灰绿色或浅灰、灰黑色泥岩,钙质泥岩夹砾岩。产哺乳类和介行类、轮藻。厚度118-239米,未见顶。与下伏池江组呈整合接触。

  (十一)第四系(Q)

  分布较为广泛,其中以南康磹口—唐江一带分布较为集中,主要为河湖沉积类型,均为松散砾石。砂砾和粘土,厚度变化大。在冲积或洪积相产有钨、锡砂矿,具有一定的工业价值。

  二.区域构造

  江西南部地处华南褶皱系之万洋山—诸广山拗褶断带与武夷山隆褶断带。古生代阶段属古亚洲构造域,中生代阶段属滨太平洋构造域。崇余饶地区则位于万洋山—诸广山拗褶断带内次级北北东向复式向斜的东翼。区域曾经历多旋回构造运动,褶皱断裂发育,岩浆活动频繁,矿产资源丰富。

  崇余饶地区内震旦纪和早古生代地层褶皱发育,一紧密线形褶皱为主,部分为同斜倒转褶皱,褶皱轴向多为北北西—北西向、近南北向或近东向向。本区西部对耳石—聂都一带主要为奥陶系、寒武系、震旦系组成的复向斜,轴线北部为北北西向,往南渐变为北西向,期间有两个大致横交轴线的扬起端;复向斜内部褶皱相当发育,一般向斜宽阔,背斜较窄,西部和南部被花岗岩体与断裂所破坏。本区东部上饶—新城一带为震旦系与寒武系构成的复背斜,轴线近南北向呈反“S”型延伸;复背斜西翼普遍倒转,次级褶皱十分发育。

  区内晚古生代地层由于断裂和侵入体的破坏,加之风化剥蚀,仅残存于一些小型向斜或断陷之中,延伸多为北北东向或北西向,少数呈东西向展布。晚古生代地层的褶皱以宽展型为主,其中以斜贯本区中部的陡水—铅厂向斜规模较大,由泥盆系到下三叠统构成,轴线自南而北由北北东向-南北向-北北东向呈“S”型延伸,与早古生代地层的褶皱轴线斜交;此向斜西翼被断裂破坏。此外,还有思顺向斜等,多数仅有泥盆系所构成。

  中新生代盆地的形成和堆积,主要受基底构造特别是大断裂的控制,分布范围较大的有赣州、池江、油石等盆地。盆地内中新生代的褶皱极其微弱,仅形成一些拗曲和平缓短轴褶曲。盆地形态和延伸方向以及发生发展过程,主要受北东—北北东向和近东西向断裂的控制。

  崇余饶地区内断裂构造复杂多样,尤其是中新生代以来强烈的断块作用,形成一系列东西向、北北东向、北东向以及北西向、南北向多组断裂带,其中以北东-北北东、东西向断裂带发育最好、组成区域构造格架。

  北东向断裂带在区内以池江深切断裂规模最大,为大余—南城深断裂的组成部分,沿断裂带尚有玄武岩溢出以及温泉和震中出现,重力场也存在一清晰的重力梯度带。池江深切断裂经历了长期反复多次强烈活动,控制着晚古生代以及中生代地层的沉积和分布,亦控制着燕山期花岗岩的侵入。此外还有义安、窑下、高滩等次级北东向断裂带。

  北北东向断裂主要有铅厂断裂带,属崇义—万安大断裂的南段,由十余条冲断、裂平行斜列组成,具明显的坐行扭动特征;控制了晚古生代地层的展布和油石中生代盆地的沉积。与铅厂断裂带相似的还有北西部的上堡北北东向断裂带。在西华山以北地区,次级北北东向扭压性断裂与其伴生的北东东向扭裂、北西-北北西向张扭性断裂十分发育,对该期燕山期花岗岩和钨矿的分布有明显的控制作用。

  区内东西向断裂带也相当发育,以古亭-南康东西向挤压断裂带规模较大,但连续性较差。在崇义与大余之间,次级东西向断裂发育,自南往北有总隆口、九龙脑— 木梓园、漂塘、左拔、五子云—八仙脑等,各断裂大致呈4千米左右等间距出现,对九龙脑等燕山期花岗岩和钨矿的控制作用较为明显。

  三.区域岩浆岩

  区域地质发展史上,经历了多阶段的强烈构造运动,而几乎每一次重要的地壳构造运动,都有相应的岩浆岩形成,具有多旋回岩浆活动特征。区域广泛分布的岩浆岩,是从加里东期至喜马拉雅期以来不同强度的多期次岩浆活动的产物。在岩石类型上,各大岩类均有不同程度的分布,其中以花岗岩类占主导,中基性岩类次之。燕山期花岗岩浆侵入活动最盛,且与钨、锡、稀有等金属成矿关系极为密切。

  (一)加里东期岩浆旋回

  加里东岩浆旋回区域加里东期岩浆活动十分频繁,其分布广度和发育程度仅次于燕山期岩浆活动,并有其独自的特点。

  加里东旋回的早期,除有分布相当广泛的火山喷发活动外,由于区域热动力变质,选择性重熔—交代,曾发生混合岩化、花岗岩化作用,出现有混合花岗岩。到加里东旋回晚期,混合岩浆发展成混染岩浆,并导致岩浆的侵入作用,形成混染花岗岩,以及岩浆侵入型花岗岩。

  在崇余饶成矿区内,主要为加里东晚期岩浆侵入型花岗岩类,多呈中小型岩基或岩株产出,其中以上饶掩体比较典型。

  上饶岩体分布于上饶县城以西,成椭圆状,面积约100平方千米,为以小型岩基。岩体的南、东南及西北角与寒武纪地层呈清晰地侵入接触关系,热接触变质现象明显,具有一定的同化混染作用;岩体北侧为上白垩统南雄组所覆盖;岩体西侧被中泥盆统陡水组直接沉积覆盖,界限较平直。故岩体形成时期应属加里东晚期。

  上饶岩体主要为中-中粗粒似斑状黑云母花岗岩,其边缘为中细粒黑云母花岗岩,常具交代净边现象和蠕虫状结构。主要造岩矿物:斜长石20-30%,钾长石 30-40%,石英35%,黑云母3-4%;主要副矿物有锆石、磷灰石、金红石、锡石、独居石、榍石,并见有褐帘石。岩石化学成分计算结果(如下图)

  上饶岩体主要化学成分表(%)

  属查氏化学分类的2类3科即硅酸过饱和的富碱性岩石。二氧化硅含量变化较大,从72.14-75.94%,基性组份偏低,为富硅钾贪铁镁的岩石。岩石中微量元素普遍出项Sn\W\Pb\Zn\Cu\Bi\Mo等,其中W\Sn含量高于酸性岩平均值,钨高出数十倍。

  在上饶岩体西北部陡水一带出现几处小掩体,呈岩瘤或岩枝状侵入于上饶花岗岩中,称为陡水花岗岩,为形成上饶花岗岩的岩浆深部分异后期侵入体。岩浆后期蚀变普遍,形成大量气成矿物和气泡状云英岩。属加里东晚期岩浆活动形成的产物。

  陡水岩体为白云母花岗岩,灰白色或微带肉红色,细粒花岗结构,主要造岩矿物平均含量为:斜长石20.4%,钾长石41.5%,石英34.1%,白云母 3.8%,主要副矿物有锆石、锡石、电气石等。其岩石化学成分与燕山期成矿花岗岩十分相似,具有高硅、低铝、贫钙、铁、镁、钛等特点。岩石中微量元素 W\Sn\Mo\Be的丰度很高,其中W\SN含量分别高于酸性岩平均值16倍和24倍。说明随着岩浆分异演化趋于完善,成矿元素有相对集中的趋势。

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