何强,刘建平:湘南香花岭矿田铁砂坪锡多金属矿床U-Pb年代学及成矿规律

文摘   科学   2024-12-17 17:09   北京  

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研究综述


当前中国以全球 26% 的锡资源支撑全球 45% 的锡消费量,锡矿储采比持续降低,锡资源增储迫在眉睫。湘南香花岭地区是南岭乃至全国重要的锡资源基地。为揭示香花岭东部铁砂坪锡多金属矿床的深边部资源潜力,本文在野外地质调查基础上,开展了铁砂坪矿床成岩成矿年代学研究,系统总结了成矿规律。研究表明铁砂坪矿床发育5类矿体:矽卡岩锡矿体、产于碳酸盐岩中脉状锡铅锌矿体、产于碳酸盐岩中脉状钨矿体、产于碎屑岩中脉状锡矿体及产于碎屑岩中石英脉型黑钨矿矿体。年代学测试结果表明北部的隐伏花岗岩独居石U-Pb年龄为148.7 Ma,大冲矿段锡石U-Pb年龄为146.0 Ma,而南部茶山矿段获得的锡石U-Pb年龄为157.4 Ma,推测铁砂坪南北两个矿段锡成矿时代存在11 Ma时间差。矿体受花岗岩环带控矿规律和北东向断裂联合控制。识别了4个北东向等距的矿段:白砂岩—鸿运矿段、大冲—顺兴矿段、反背塘矿段、茶山矿段。本文总结的成矿规律不仅对铁砂坪矿床深边部勘查具有重要指导,还对南岭地区锡多金属矿的勘查也具有借鉴作用



主要结论


(1)铁砂坪矿体发育于黑云母花岗岩体接触带及围岩断裂及裂隙中,根据矿体的形态、规模、产状及矿石特征,识别了 5 类矿体:矽卡岩锡矿体、产于碳酸盐岩中脉状锡铅锌矿体、产于碳酸盐岩中脉状钨矿体、产于碎屑岩中脉状锡矿体及产于碎屑岩中石英脉型黑钨矿矿体。

(2)铁砂坪隐伏花岗岩进行了独居石U-Pb定年显示成岩年龄为148.7 Ma,大冲矿段锡石U-Pb年龄为146.0 Ma,表明鸿运—返背塘矿带成岩成矿年龄具有一致性。而茶山矿段获得的锡石U-Pb年龄为157.4 Ma。本文锡石U-Pb定年显示尖峰岭岩体锡成矿时间略早于癞子岭岩体锡成矿时间 11 Ma。

(3)铁砂坪锡多金属矿体既受花岗岩外接触带环带控矿规律又受北东向断裂控制,在矿区识别了4个北东向等距的矿段:白砂岩—鸿运矿段、大冲—顺兴矿段、反背塘矿段、茶山矿段,对矿区勘查具有重要的指导作用。




主要图表

图1 湘南地质矿产图(a)和香花岭地质矿产图(b)(据丁涛等,2021)

1—第四系;2—白垩系;3—侏罗系;4—三叠系;5—二叠系;6—石炭系;7—泥盆系;8—泥盆系锡矿山组;9—泥盆系佘田桥组;10—泥盆系棋梓桥组;11—泥盆系跳马涧组;12—寒武系;13—震旦系;14—燕山期花岗岩;15—印支期花岗岩;16—加里东期花岗岩;17—锡多金属矿床;18—岩脉;19—断层


图2  铁砂坪锡多金属矿床地质图

1—石炭系;2—上泥盆统锡矿山组;3—上泥盆统佘田桥组;4—中泥盆统棋梓桥组;5—中泥盆统跳马涧组;6—寒武系;7—地层界线及不整合界线;8—断层及编号;9—燕山期花岗岩;10—花岗斑岩;11—矽卡岩/条纹岩;12—锡矿体;13—黑钨矿矿体;14—白钨矿矿体;15—铅锌矿体;16—LiNbTa矿带;17—Sn(WBe)矿带;18—SnPbZn矿带;19—PbZn矿带;20—等距矿段


图3   铁砂坪矿床典型锡矿体剖面地质图

a—鸿运矿段38线;b—大冲矿段2D线;c—茶山矿段6线

1—下碳统棋门桥组;2—下碳统孟公坳组;3—上泥盆统佘田桥组;4—中泥盆统棋梓桥组;5—中泥盆统跳马涧组;6—燕山期花岗岩;7—断层及编号;8—地层界线及推测地层界线;9—矽卡岩/条纹岩;10—锡矿体;11—铅锌矿体;12—铅锌矿化白云岩;13—沿脉巷道;14—斜井;15—定年取样位置


图4   铁砂坪矿床典型钨矿体剖面地质图

a—白沙岩矿段36T线550 m中段地质平面图;b—白沙岩矿段1T线487 m中段地质平面图;c—顺兴矿段A线剖面示意图

1—中泥盆统棋梓桥组;2—中泥盆统跳马涧组;3—断层;4—萤石-白钨矿矿体;5—石英脉黑钨矿矿体;6-锡矿体


表1 铁砂坪矿床矿石类型特征


图5   铁砂坪细粒花岗岩样品标本(a)、独居石透射光(b)、BSE图像(c)和独居石Tera-Wasserbug谐和年龄(d)


图6  大冲矿段锡石硫化物矿石(样号19DC2)标本照片(a)与反射光显微照片(b)、茶山矿段锡矿石标本照片(c)及反射光显微照片(d)

Mb—大理岩;Po—磁黄铁矿;Cst—锡石;Cpy—黄铜矿;Stn—黝锡矿;Td—黝铜矿


图7  大冲矿带锡石U-Pb协和曲线年龄图(a)和茶山矿带锡石U-Pb Tera-Wasserbug年龄图(b)


图8  铁砂坪矿区成矿模式图

a—尖峰岭花岗岩侵位,岩浆热液在岩体北东侧形成157 Ma脉状锡铅锌矿体;b—148 Ma癞子岭—铁砂坪隐伏花岗岩侵位,岩浆热液在岩体接触带及断裂中形成复杂的146 Ma锡、钨、铅锌矿体

1—尖峰岭黑云母花岗岩;2—癞子岭花岗岩;3—隐伏花岗岩界面;4—断裂;5—矿体;6—U-Pb定年位置


图9  香花岭矿田矿化分带格局示意图


图10  铁砂坪矿区垂向分带样式图

1—中泥盆统棋梓桥组;2—中泥盆统跳马涧组;3—地层界线;4—断层;5—燕山期花岗岩;6—矽卡岩;7—铅锌矿体;8—矽卡岩型锡矿体;9—锡铅锌矿体;10—锡矿体;11—碎屑岩裂隙充锡矿体;12—白钨矿体;13—黑钨锡矿体;14—浅部铅锌矿带;15—中深部含锡铅锌矿带;16—深部锡石硫化物带;17—底部钨矿带



本文受国家重点研发计划项目(2022YFC290510001)、国家自然科学基金资助项目(41872091)、湖南省临武县铁砂坪矿区锡多金属矿深部勘查一、二期(2017—2020)、湖南省临武县铁砂坪矿区锡多金属矿资源储量核实(2020)联合资助。


文章刊登于《矿产勘查》第15卷第9期

引用格式何强,邵拥军,刘建平,张德贤,邓京,王泽立,刘忠法,袁玲玲. 2024. 湘南香花岭矿田铁砂坪锡多金属矿床U-Pb年代学及成矿规律[J]. 矿产勘查, 15(9): 1541-1554.


Citation: He Qiang, Shao Yongjun, Liu Jianping, Zhang Dexian, Deng Jing, Wang Zeli, Liu Zhongfa, Yuan Lingling. 2024. U-Pb geochronology and metal-logenetic regularities of the Tieshaping Sn-polymetallic deposit in the Xianghualing orefiled, south Hunan[J]. Mineral Exploration, 15(9): 1541-1554.


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编辑贺昕宇

审核:王学明



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