(五)成矿远景区划及科学研究工作

2025-03-07 07:10:23
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南岭地区地质研究工作历史悠久且程度较高。早在20世纪初期,丁文江、李四光、田崎隽、黄汲清等老一代地质学家先后到该区进行过地质矿产的调查研究工作,初步确定了区内的地层层序、构造轮廓、矿产种类和分布特点。代表性成果见之于李四光所著的《南岭何在》(1943年)、《中国地质学》(1939年),黄汲清所著的《中国主要地质构造单位》(1945年),黄汲清、张文佑主编的1:100万《中国地质图》等。解放后的近几十年来,有关地质勘查单位、大区研究所、中国地质科学院、中国科学院、石油和冶金等部委、大专院校等众多单位的几代地质工作者进行了大量的地质调查、勘探和研究工作,积累了丰富的基础地质资料,发现了大量的矿产开发基地,取得了一批在国内外有重要影响的地质调查及科学研究成果。

1979~1982年间,广西、广东、湖南、江西四省(区)分别对南岭地区主要成矿区(带)开展了以钨、锡、铜、铀、铅、锌为主的首轮区划工作;1994年各省(区)分别完成了金、银、铅、锌、铜、锑、稀有、稀土等矿种的第二轮远景区划;1988~1996年间,湖南省湘南地质勘查院在湘南地区开展了锡铅锌中大比例尺成矿预测;2003年在中国地质调查局的统一部署下,以蒋中和为组长的科研小组开展了南岭地区矿产资源调查评价重点选区研究,为近年来地质大调查项目的部署提供了科学依据。

“六五”期间,“南岭地区有色稀有金属矿床的控矿条件、成矿机理、分布规律及成矿预测研究”项目的实施使该区与成矿有关的基础地质问题和某些区域成矿理论问题的认识上了一个大台阶,具体表现在:①建立了鉴别不同成因类型花岗岩的岩石学-地球化学标志,为寻找不同金属成矿花岗岩奠定了基础;②取得了赣南、粤北、桂北3个地球化学分区岩石的元素丰度,并对其成矿意义作了评价,为总结区域成矿规律、进行成矿预测提供了地球化学依据;③总结了南岭区域构造的五大特征,评述了构造对成岩成矿的控制作用,并划分了11个构造岩浆岩成矿区;④建立了五大成矿系列、6个亚系列、21个矿床模式,编制了1:200万南岭地区与花岗岩类有关矿床成矿系列图,阐明了矿床的分布规律,并从同一系列的不同类型矿床之间的成因联系和互为找矿标志的角度为找矿预测奠定了科学的基础;⑤总结了泥盆系层控矿床受层、相、位三位一体联合控制的特征,为泥盆系层控矿床的预测和找矿指明了方向。

“七五”期间,“湘桂粤赣地区锡铅锌铜隐伏矿研究”所选定的10片工作区,有富贺钟、都庞岭、郴(州)桂(阳)、粤北、崇余犹等5片在南岭中段。区域成矿理论方面,史明魁等(1993)提出“活动性边缘成矿”和“古水热活动区”成矿理论,为区域成矿预测提供了理论依据,并系统地总结了区内锡多金属矿床的时空分布规律和锡铅锌多金属矿床类型划分,根据近80个与花岗岩有关的矿床统计资料分析,指出锡矿化主要集中于早白垩世,其次是晚侏罗世。空间分布上,锡(钨、铋)、铜、铅、锌等有色金属大多产在坳陷区,大矿也多产于坳陷内。地质块体结合带,尤其是古板块结合带上矿床数量多、大矿也多;在NE向的结合带与NW向深断裂交汇处,往往形成矿结或矿化中心。较系统地研究了成矿花岗岩的地质-地球化学-地球物理判别标志。

“八五”期间,“武夷-云开典型成矿区成矿地质条件及成矿预测研究”是在前两项基础上的延伸性研究,部分覆盖了南岭中段地区,主要研究矿种是金银铜铅锌,但其一些重要的结论,仍值得研究借鉴:①武夷-云开地区,无论是与铜铅锌金银有成因联系的中酸性岩类,还是与锡(钨)铜多金属有关的酸性花岗岩,都是源自地壳深部(或下地壳)壳幔质混熔型(或I型)花岗质岩浆分离结晶作用的系列产物;②将区内构造发展划分为基底形成、盖层发育和板内变形三大阶段。而板内变形阶段是以挤压推覆(发生在燕山早期)及拉张拆离作用(发生在燕山晚期)为机制的中生代构造作用为最大特色,并为有色、稀有、贵金属成矿提供了最重要的地球动力学背景。

新一轮国土资源大调查项目实施初期(2000~2002年),宜昌地质调查中心实施了“华南成矿区成矿规律和找矿方向研究”项目,总结了不同时期块体拼合带控制矿化集中区(带)向东南方向迁移,区域岩浆-成矿作用迁移演化与大陆生长密切相关,区域壳幔构造-地球化学格架对矿集区(带)的控制等成矿规律,认为矿床主要集中分布在隆起区与凹陷区转换部位、盆地边缘、板块拼贴带、隆起区核部区域性深大断裂带等4个部位,提出了粤西—桂东和滇黔桂等地区的找矿方向,指出一批具有较好找矿潜力的矿化集中区。

2003~2007年“南岭地区锡矿成矿规律研究”项目在系统分析总结南岭中段成矿地质背景的基础上,结合大调查以来区内的找矿工作实践及最新成果,以中生代构造-岩浆-成矿为主线,开展了锡多金属矿区域成矿规律和主要类型锡矿成(找)矿模式研究,又取得了以下一些新成果和新认识:

1)提出了地幔上隆、岩石圈减薄引起的玄武岩浆底侵作用可能是华南内陆燕山期花岗岩形成和爆发性成矿的诱因。

2)将南岭花岗岩按物质来源分为壳源重熔型(C型)、壳幔混合及其分异型(H型)和铝质A型花岗岩三大类,并认为该区的大型锡矿与H型和铝质A型花岗岩的关系密切,而不是以前普遍认为的典型的壳源重熔型(C型)花岗岩。

3)在对典型钨锡矿床及其赋矿岩体详细解剖和地质关系调查研究的基础上,采用锆石SHRIMP法、全岩和石英包裹体Rb-Sr法、云母Ar-Ar法以及辉钼矿Re-Os法获得了一批高精度的成岩成矿年龄数据,为深入研究成矿机理、成矿动力学机制、探讨区域成矿规律以及成矿预测等提供了大量年代学基础资料。值得注意的是,本项目还获得了一个印支期辉钼矿Re-Os等时线年龄数据[(224.0±1.9)Ma],该年龄与赋矿花岗岩的形成年龄接近,虽然只有一个年龄值,但是一个突破,证明印支期也有钨锡成矿的形成。因此,在以后的找矿勘探中对印支期成矿问题应引起重视。

4)提出了地幔流体对南岭锡多金属矿的形成起了重要作用的认识:根据矿石中黄铁矿(黄铜矿)He、Ar同位素组成和流体包裹体成分、镁铁质微粒包裹体及其寄主花岗岩成矿元素Sn及CO2、F、Cl等挥发分元素含量的变化关系、区域花岗岩的Sm、Nd、Rb、Sr同位素组成特点以及幔源中-基性岩(玄武岩、辉绿岩、煌斑岩)的分布情况等,认为南岭锡矿的成矿流体为地幔、地壳和大气水混合产物,但以地幔流体为主,并且成矿物质Sn可能主要来自地幔,而非地壳。

5)对南岭地区原生锡矿类型进行了重新划分,包括云英岩型、变花岗岩型、矽卡岩型、石英脉型、斑岩型和破碎带蚀变岩型等6种类型,其中破碎带蚀变岩型又根据破碎带性质的差异进一步划分为断裂破碎带蚀变岩和层间破碎带蚀变岩2个亚型。

6)初步建立了矿集区及主要类型(云英岩型、矽卡岩型、变花岗岩型和破碎带蚀变岩型)锡矿的找矿模式以及南岭中段主要类型锡矿综合(成)找矿模式。每个模式主要反映了成矿的主导控制因素、成矿岩体的基本特征、矿床特征以及可能的矿化与蚀变分带。

7)总结了锡多金属的控矿因素、找矿标志和时空分布规律:南岭地区中生代印支期成矿作用不发育,燕山期成矿作用显著,可分为90~100Ma、130~140Ma、150~160Ma3个阶段,其中150~160Ma是区内成矿的高峰期。燕山期成矿作用在时间上能与花岗岩成岩时代较好地对应,反映了二者在时间上的一致性。在空间上,南岭中段锡矿集中分布在1带(NE向锡田-骑田岭-九嶷山-花山、姑婆山锡多金属成矿带)和4区(湖南大义山锡多金属成矿区、广西都庞岭锡多金属成矿区、粤北全南锡多金属成矿区、湖南桂东-江西崇(义)-(上)犹-(大)余锡多金属成矿区)。成矿集中区多属于中生代岩石圈减薄区内的强烈减薄区,即位于古板块结合带、坳陷区与隆起区过渡带和深大断裂带附近。这些地方构造相对薄弱,有利于地幔物质的加入,有利于成矿。

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