湖南湘东钨矿含矿石英脉辉钼矿Re-Os定年及地质意义

湘东钨矿是一个典型的石英脉型钨锡多金属矿床,发育百余条含矿石英脉,矿脉陡立,从北到南走向呈NE、NEE和EW向,反映了矿脉形成时处于近NW-SE向区域拉伸状态。矿区内的老山坳断层分割了重要的南、北两组矿脉。北组脉具有毒砂-黄铜矿-黑钨矿等矿物组合,富含金属硫化物,多具有平行脉壁的条带状构造;南组脉则主要体现辉钼矿-黑钨矿-黄铜矿-闪锌矿-方铅矿等矿物组合,金属硫化物含量较少,具有块状构造。本次研究通过对南组脉辉钼矿Re-Os同位素测年,获得等时线年龄为150.4±1.5 Ma(MSWD=0.52),模式年龄加权平均值为150.7±2.3 Ma(MSWD=0.10),代表成矿时间。含矿石英脉的形成略晚于区内燕山期二云母花岗岩(154.4±2.2 Ma)和煌斑岩(152.1±0.9 Ma)的侵位,指示含矿石英脉在成因上与燕山早期岩浆活动密切相关。事实上,包括湘东钨矿在内的南岭钨锡多金属成矿省均形成于165~150 Ma期间,具有统一的地球动力学背景,即由太平洋板块俯冲和俯冲板片断离所引起的弧后伸展环境。     

湘东茶陵地区老山坳剪切带特征及其与湘东钨矿的关系

湘东茶陵地区老山坳剪切带及其与湘东钨矿的关系是长期以来备受关注且颇具争议的问题。其争议主要表现为:(1)老山坳剪切带(断层)的性质(逆断层、正断层,还是走滑断层)及其发育机理;(2)老山坳剪切带对湘东钨矿的成矿是促进作用还是破坏作用。本文对老山坳剪切带以及湘东钨矿进行了系统地观察和测量,采用宏观、微观构造研究和矿脉统计相结合的方法进行了综合分析。结果表明,老山坳剪切带的活动主要分为两期:早期主要表现为向SE方向的伸展拆离作用,且可能与晚侏罗世八团岩体侵位密切相关,形成了透入性的强烈脆、韧性变形,特别是在糜棱岩中,由于高压流体的作用造成了一系列同期节理(R和R’节理)发育,为石英脉型钨锡矿床的形成提供了条件;后期,大致在晚白垩世及之后老山坳剪切带表现为向NW方向的逆冲作用,致使上盘(主动盘)的钨锡矿脉被推至浅部。因此,我们认为晚侏罗世八团岩体的侵位作用与老山坳剪切带的伸展拆离作用共同控制了湘东钨矿的形成。韧性剪切带中,由于高压流体作用引起局部应变速率增加,同时降低岩石强度而发生脆性破裂(如T节理,R和R’节理),而且按照破裂准则发生和扩展,该过程为成矿元素析出成矿提供了条件,这可能是剪切带成矿的重要方式之一。     

湘东邓阜仙-锡田印支期花岗岩体的侵位机制

印支期似斑状花岗岩构成了湘东中生代邓阜仙-锡田岩体的主体,其内发育两种类型的叶理构造,即流面和构造成因的片麻理。二者的标志性区别在于长石(斜长石和钾长石)斑晶在前者呈自形的短柱状,没有任何可见的韧性变形,而在后者呈椭圆状,明显被压扁拉长。流面基本上围绕岩体边界呈面状分布,整个侵入体从外到内依次可划分出流面不发育、欠发育和发育三个相带,对应着由早至晚的三次岩浆脉动侵位。该期花岗岩侵位机制总体上类似于气球膨胀模型。与典型气球膨胀岩体不同的是,由于岩浆供给量在该期最后一次脉动侵位时的急剧减少,虽然流速增大,但对外挤压减弱,造成岩石应变强度从外到内趋向增加,而不是递减。构造成因的片麻理局部出现,走向总体上呈NE向,表明该花岗岩在准固态甚至固态下遭受到NW-SE向区域挤压作用。     

地气测量在湖南锡田地区深部找矿中的应用与意义

湖南锡田地区位于著名的南岭钨锡铅锌多金属成矿带湖南段,近年来显示巨大找矿前景,随着找矿勘探工作的深入,因第四系覆盖找矿难度增加,覆盖区有效靶区优选方法迫在眉睫。地气测量经多年来不懈研究,初步解决了捕集介质本底影响、野外操作系统误差等问题,结合其他方法,在湖南锡田地区优选锡钨矿靶区应用中发现地下190 m深钨矿体。笔者认为,地气测量可作为深部寻找隐伏矿的有效化探方法,将在覆盖区找矿靶区优选中发挥巨大作用,推动隐伏矿的勘查工作。     

湖南东南部湘东钨矿区老山坳断层性质的厘定及其对找矿的启示

老山坳断层是湖南东南部湘东钨矿区的主干断层,目前有关其活动时代、性质和位移量的认识还存在分歧。断层带内及附近的宏观构造变形观察、断层两盘矿脉成分、结构构造和围岩变形的比较、岩石蚀变的类型和空间分布特征等都表明该断层具有正断性质,形成于成矿之后。鉴于下盘北组脉与上盘南南组脉具有平行脉壁、黑白相间的条带结构,认为它们在老山坳断层形成前应该属于同一组脉,进而推断出该断层的水平断距达1.5~2.0 km。无论单一脉或连接脉,矿脉的平均宽长比都大于1.0×10–2,远高于前人在露头上测量得到的石英脉宽长比,意味着脉体宽长比与观察的脉体尺度有关。在上述分析的基础上,提出新的找矿思路:在断层下盘北组脉的北边寻找与中组脉和南组脉对应的矿脉,而在断层上盘南南组脉的深部寻找北组脉。     

湘东钨矿成矿岩体锆石U-Pb定年及地质意义

湖南湘东钨矿是锡田地区一个产于花岗岩体中的重要石英脉型钨矿,也是一个有着几十年开采历史的危机矿山。通过对与石英脉钨矿有密切成因关系的邓埠仙岩体开展野外地质调查和成岩时代研究,利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年法,获得邓埠仙中细粒二云母花岗岩体的成岩年龄为(159±0.8)Ma,与前人获得的辉钼矿Re-Os年龄较为一致,均为晚侏罗世。结合锡田矿区已有的年代学资料,指出本区的成岩成矿年龄主要集中在150~160 Ma,本区的成岩成矿时代与华南中生代第二次大规模成矿作用时期相吻合,成岩成矿地球动力学背景为华南中生代岩石圈伸展时期板内拉张环境。