原标题:武功山地区锂、铌钽矿成矿模型
来源于《中国地质调查成果快讯》
摘要:通过1∶5万矿产地质调查,基本查明了武功山地区主要含矿建造及与成矿有关的构造分布及特征,总结了钦杭成矿带东段武功山地区蚀变花岗岩型锂、铌钽矿成矿机制及成矿规律,建立了蚀变花岗岩型锂、铌钽矿的成矿模式,建立了区域成矿模型。提交找矿靶区5处,综合评价了区域锂、铌钽等矿产资源潜力。
1.项目概况
“江西浒坑—分宜地区矿产地质调查”子项目,归属于“江南陆块及周缘地质矿产调查”工程下设的“钦杭成矿带德兴—歙县地质矿产调查”项目,由自然资源部中国地质调查局南京地质调查中心实施,江西省地质调查研究院承担。子项目周期为2015—2018年。主要目标任务是以蚀变花岗岩型锂、铌钽矿为重点,系统收集已有地质、物探、化探、矿产等资料,开展1∶5万矿产地质调查、水系沉积物测量,查明与成矿有关构造、岩浆岩建造、变质岩建造时空分布;圈定物化探异常,进行矿产检查,圈定找矿靶区,评价区域矿产资源潜力。
2.成果简介
(1)查明了调查区内主要含矿建造及与成矿有关的构造分布及特征,总结了区内燕山期岩浆岩成矿专属性,获得了一批新的同位素测年数据,为研究区域岩浆、构造演化及与成矿的关系提供了重要的基础地质资料。基本查明调查区内18种元素地球化学分布特征,圈定出1∶5万水系沉积物综合异常25处,为区域找矿提供了较为全面的基础地质化探资料。
(2)总结了钦杭成矿带东段武功山地区蚀变花岗岩型锂、铌钽矿成矿机制及成矿规律,建立了武功山地区蚀变花岗岩型锂、铌钽矿构造-岩浆-流体“三位一体”的成矿模型(图1)。武功山雅山地区蚀变花岗岩型锂、铌钽矿的成矿作用与地质构造和燕山期岩浆活动有着密切关系,武功山隆起区的断裂构造,为含矿岩体的侵入创造了良好的条件,而矿床的生成则与岩浆岩的性质和岩浆作用的演化发展有着密切关系,岩浆活动提供了成矿作用的初始富集,岩体中发育的裂隙系统为流体活动提供了通道和空间,岩浆期后热液的交代作用为成矿发挥了关键作用。
图1 江西武功山地区蚀变花岗岩型锂、铌钽矿成矿模式图
1—早期黑云母花岗岩;2—晚期二云母花岗岩;3—补充期白云母花岗岩;4—富铌钽矿体;5—贫铌钽矿体;6—二级贫铌钽矿体;7—震旦纪地层;8—浅变质岩剥蚀区;9—脉体钨锡矿体;10—似伟晶岩壳;11—伟晶岩脉;12—钠长石化;13—节理;14—气液流动方向;15—变质砂岩;16—变质粉砂岩;17—粉砂质千枚岩;18—钙质板岩;19—粉砂质绢云千枚岩;20—绢云母千枚岩
武功山地区宜春雅山铌钽矿区内花岗岩蚀变强烈,蚀变类型有钠长石化、云英岩化、黄玉化、锂白云母化、硅化、萤石化等,具有明显的蚀变分带特征(图2)。自上而下分别为6个矿化蚀变带,各带呈渐变过渡关系:从岩体外接触带的阳起石—透辉石带到似伟晶岩带,再到岩体内部的强钠长石化锂云母花岗岩带,中钠长石化锂云母花岗岩带、弱钠长石化锂(白)云母花岗岩带及二云母花岗岩带。
图2 雅山复式岩体中发育的矿化蚀变及岩脉特征
a—透辉石–阳起石带中所见条带状构造;b—透辉石条带和阳起石条带微观特征 正交偏光;c—透辉石石英岩带–似伟晶岩带–强钠长石化花岗岩带分带特征;d—银子岭采矿场岩体顶部似伟晶岩带;e—强钠长石化花岗岩;f—强钠长石花岗岩中钾长石发育高岭土化,被钠长石、白云母等穿插、交代 正交偏光;g—强钠长石花岗岩中石英包裹钠长石正交偏光;h—强钠长石白云母花岗岩沿裂隙面发育的紫色萤石;i—中钠长石化花岗岩中发育的硬锰矿;j—雅山岩体南西高富岭一带细粒白云母花岗岩中节理极为发育,沿节理面充填有锰质,岩石钠长石化亦较强;k—早期黑云母花岗岩中层节理面下部发育的钠长石化;l—雅山岩体南西高富岭一带在黑云母花岗岩中沿裂隙发育的含矿细晶岩脉。Di—透辉石;Act—阳起石;Kf—钾长石;Ab—钠长石;Mu—白云母;Qz—石英
晚侏罗世雅山复式岩体中发育的节理系统为岩浆期后热液流体的活动提供了通道和空间,流体活动不断萃取早期岩体中的成矿元素向上运移。岩体顶部变质岩和似伟晶岩壳的覆盖,起到了很好的隔挡作用,有利于流体形成双对流系统,从而形成富集成矿元素的含矿流体,通过不断的交代作用,形成矿化的多期多阶段叠加富集。节理发育的密集程度与钠长石化等蚀变强度具有一定正相关关系,本质上是矿化程度与流体活动强度具有一定正相关关系。武功山地区宜春雅山锂、铌钽矿为岩浆晚期交代矿床,岩浆高度分异演化实现了锂、铌钽等稀有金属元素的初始富集,岩浆期后热液流体的交代作用才是该区铌钽矿成矿的关键因素。
(3)提交找矿靶区5处,在宜春雅山复式岩体外围新发现锂、铷、铌钽矿点2处。新发现含锂、铷、铌钽矿的细粒白云母花岗岩脉10余条,一般含矿脉体(岩体)即是矿(化)体。矿体常产于含矿岩体的顶部、边部和舌状侵入体的前锋,在地表呈脉状或火焰状的岩枝产出,在根部与主岩体相连。含矿脉体规模大小不一,出露宽0.5~15m,延伸长1~300m,脉中发育强钠长石化、高岭土化、白云母化等。在雅山复式岩体南侧焦冲一带,通过探槽揭露,见工业矿体1条,总厚度约15m,延伸长约230m,含Ta2O5为0.009%~0.016%、Nb2O5为0.010%~0.014%、Li2O为0.044%~0.1%、Rb2O为0.112%~0.264%、Cs2O为0.007%~0.021%,加权平均品位Ta2O5为0.012%、Rb2O为0.138%,初步预测该处钽资源量可达中型以上。通过本次工作,系统分析了成矿地质条件,总结了区域成矿规律,圈定了锂、铌钽等稀有金属找矿有利地段4处,为在区域上寻找蚀变花岗岩型锂、铌钽矿指明了方向,为后续矿产调查和勘查工作部署提供了依据。
3.成果意义
本次工作成果,为研究钦杭成矿带东段武功山地区区域构造、岩浆演化及与成矿的关系提供了新的基础地质资料,圈定的1∶5万水系沉积物综合异常为开展进一步的找矿工作提供了依据。在总结区域成矿规律的基础上建立的武功山地区蚀变花岗岩型锂、铌钽矿的成矿模式,为扩大矿集区资源潜力、在区域上寻找稀有金属矿产指明了方向,也为宜春地区建设我国重要的战略性新兴矿产资源基地、推动地区经济发展提供了支撑。提交找矿靶区5处,有望带动一批市场勘查项目,促进矿业经济可持续发展。
(江西省地质调查研究院 徐喆 王迪文供稿)