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摘要:福建省福安赤路钼矿床成因。赤路钼矿床,在1.15亿年前第一期气化幔团作用形成外带矿体,0.69-0.81亿年间,第二期气化幔团作用形成内带矿体;我们把具两期成矿特征的福建省福安赤路钼矿床定为多期成矿的标准——称之“赤路型”。
关键词:气化幔团矿床成因“赤路型”
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-399
1、前言
通过对气化幔团理论[2]的深入学习和研究,结合福建省福安赤路钼矿床的地质特征,并将其各类地质特征进行归纳总结,笔者确立了赤路钼矿床的成因类型——两期组合式完全爆破型钼矿床, 1.15亿年前第一期气化幔团作用形成外带矿体;0.69—0.81亿年第二期气化幔团作用形成内带矿体。
2、矿区概述[1]
赤路钼矿床是东南沿海钼成矿带内的一个重要两期组合式完全爆破型钼矿床,矿区位于闽浙粤大山杂岩带的中段。福安~靖城和寿宁~平和新华夏系北东向断裂隆起帶北端,与寿宁~连江南北向构造复合部位。
3、矿床地质特征[1]
3.1矿体形态、产状
依其产状及产出部位不同可分为外带矿体1和内带矿体101(图0)
外带矿体:赋存于似斑状钾长花岗岩的外接触带次火山岩中,矿体走向北略偏西,倾向南西西,倾角70°以上。矿体形态一般呈透镜状、条带状及复杂的枝叉状。
内带矿体;赋存于次火山岩之下,似斑状钾长花岗岩(形成于1.15亿年)的顶部。矿体走向近东西,倾向南或北,倾角20°~45°,矿体形态一般呈豆荚状、透镜状产出。大小矿体60余个,其中101号矿体最大,呈似层状,其顶面与花岗岩顶面产状基本一致,向上突起,以穹状体顶面中心最厚,可达105米,向四个方向变薄,且略离开花岗岩顶面向下移动。
3.2其它地质特征
内、外带钼矿体由各种网脉沿节理裂隙充填交代各种岩石组成。含矿细脉长数米或数十米,宽从1毫米左右至数厘米,除囊状矿体外,还有更宽的。
3.3矿石结构、构造
矿石结构:辉钼矿主要呈半自形~它形叶片状单晶及集合体,团块状、放射状等。
矿石构造:以细脉状或细脉浸染状为主,块状、浸染状少见。
4、矿床成因
赤路钼矿床形成分两个时期,第一时期形成外带矿体,第二时期形成内带矿体,现将该矿床形成的全过程叙述如下:
4.1外带矿体的形成
4.1.1气化幔团的形成[2]
1.15亿年前,地核内部大量放射性物质泄漏,短时间内形成巨大球形气团,穿过地幔的气团,携带并萃取了大量的重金属物质,这些矿物质在气团中被气化,以分子或离子形式被气团带着向地壳奔来。我们把穿过地幔而达到地壳的富含放射性并携带大量矿物质的气团称之为气化幔团。气化幔团排挤融熔岩浆上升,当遇到地壳岩石后,其上升运动几乎停止,靠自身的内应力排挤岩浆而在岩浆与地壳下部岩石之间作近似水平运动,当其运移到岩浆隆起部位,气化幔团将排挤隆起部位的岩浆而自己在隆起部位稳定的停下来。这个隆起部位就是赤路次火山岩底部。(图1 )
处于岩浆隆起部位的气化幔团虽具有强大的内应力,一时间对其上部岩石的排挤作用不甚明显,可它能很轻松的排挤开下部的岩浆,其结果是岩浆上部的隆起部位被夷平,产生岩浆上部的夷平面,自己则占据夷平面以上的部位。随着多个气化幔团逐步进入岩浆隆起部位,气化幔团的集合体积逐渐增大,夷平面的位置随气化幔团的集中而逐步向下移动。
4.1.2气化幔团的成矿作用
4.1.2.1重熔作用阶段的划分[3]
第一阶段——脆性重熔作用阶段:岩石在高温作用下,其内部支点膨涨,内应力变小,在外力作用下发生脆性变形,脆性重熔作用的结果:岩石产生裂隙。
第二阶段——韧性重熔作用阶段:脆性变形发生之后,温度再继续升高,岩石内部的支点进一步膨胀,则发生缓慢位移,岩石就出现韧性变形。
第三阶段——完全重熔作用阶段:韧性变形发生之后,温度再继续升高,岩石内部的支点就会发生重大位置(蠕动),其结果造成岩石全部重熔而形成蠕动流体。
重熔作用的三个阶段不是孤立的,它们之间的存在着过渡关系。
4.1.2.2 气化幔团与爆破压碎构造体系
现在似斑状钾长花岗岩的隆起部位就是第一期气化幔团停留位置,该似斑状钾长花岗岩在赤路外带钼矿体形成之前为熔浆的隆起部位。来自于地核而通过地幔到达赤路花岗熔浆隆起部位停留下来的气化幔团,对其上部岩石首先进行重熔作用。
地壳底部的岩石(次火山岩)在气化幔团的高温作用下,其内部支点膨胀,内部支点膨胀的岩石内应力变小,在其上部厚逾万米地壳岩石的重力作用下,受到高温作用的岩石发脆性变形,火山侵入岩(次火山岩)因结晶粗大,极易形成密集垂向裂隙并成组出现,岩石产生裂隙后,气化幔团乘隙而入,占据被它作用后产生的裂隙中。温度骤降的气化幔团具爆破作用,爆破作用的结果使成组的密集垂向裂隙区间的岩块进一步碎裂,产生不规则状无向裂隙(图2),根据爆破学原理:裂隙内的岩石爆破后形成破碎圈A′,破碎圈的向上或四方形成裂隙圈D″,
再向外形成振动圈D′。气化幔团穿过破碎圈进入裂隙圈继续产生爆破作用,其结果裂隙圈内的岩石破碎变成破碎圈,外边的振动圈变成裂隙圈,再向外出现新的振动圈。……周而复始,破碎圈范围在不断向上方或四方推进,进而形成一个庞大的碎裂构造体系。根据热力学原理,气化幔团不断向外的爆破作用使其能量损失,气化幔团的温度逐渐降低,当温度降低到液化温度时,外围(裂隙圈)的气化幔团首先液化—充填裂隙—结晶固化,从而形成自然屏蔽圈(图3)。
自然屏蔽圈阻止向四方和上方的气化幔团的前进,第二、三、…次气化幔团进自然屏蔽圈后,使其温度升高,密度增大,气化幔团就完全储存在(图4)A′这个封闭的碎裂构造体系中。 4.1.2.3外带矿体形成
随着温度的降低,气化幔团经液化、结晶固化,钼元素在600℃—800℃的温度区间慢慢地结晶成片状(多以片状集合体形态)赋存于裂隙间或脉体中。形成外带矿体(图5)。
4.2内带矿体的形成
4.2.1气化幔团的形成
赤路钼矿第二期内带矿体形成于0.69-0.81亿年间,在赤路钼矿床外带矿体形成的后期,其底部的花岗熔浆结晶冷凝形成似斑状钾长花岗岩。在0.69-0.81亿年间,地核内释放出的放射性物质再次形成气团到达地壳底部进入A位置(图6)。
4.2.2屏蔽作用
次火山岩与似斑状钾长花岗岩接触面由于长期的烘烤作用,面上数米岩石变得异常致密坚硬,面下数米岩石也呈微细粒状较致密坚硬,其面上下岩石之和为穹状体致密坚硬岩层,该穹状体岩层具极好的屏蔽作用。
4.2.3气化幔团与爆破压碎构造体系
位于岩浆隆起部位的气化幔团,首先对其上部的似斑状钾长花岗岩进行重熔作用,与外带成矿作用相同,重熔作用、压碎作用和爆破作用共同打造了一个形成内矿体的碎裂构造体系,由于顶部穹状体的屏蔽作用,气化幔团被限制在次火山岩与似斑状钾长花岗岩接触面以下,并沿该接触面向四方下方作用,形成自然屏蔽圈。后来的气化幔团就完全进入到这个封闭的碎裂构造体系内A′(图7)。
4.2.4内带矿体形成
气化幔团冷凝-结晶固化后形成与穹面一致位于其下方的穹状矿体A′。—内带矿体。
4.3矿床的原始形态及现状
赤路矿床原始形态=外带矿体A+内带矿体A′ =(图8)
经过0. 69亿年地壳运动、岩浆作用、风化剥蚀及各种地质作用,形成福建福安赤路钼矿床(图9)。
5、结束语
这是一个气化幔团作用两期成矿的典型实例,对以后寻找第二期钼矿体有着重要意义。我们把赋存在岩基底部的钼矿或其下有二期内带钼矿体的钼矿床称“赤路型”钼矿。
该矿床的深部找矿建议:赤路钼矿第二期内带矿体形成于0.69-0.81亿年间,根据气化幔团成矿理论“在每一期气化幔团停留位置的原壳体底穹面下方,都可能出现下一期次二、三……期次的矿体”。在第二期内带穹状矿体顶部中心布设一钻孔,穿过第二期矿体百米,有可能见到第三期内带矿体。此议,矿山可立即对其进行验证,已确定第三期内带矿体的存在。
参考文献
[1]罗铭玖,董群英,黎世美等.中国钼矿床[M]. 郑州:河南科学技术出版社.1991
[2]馮锦廷《气化幔团-一个来源于实践的地学认识观》.《资源导刊-地球科技版》总第157期 [M].郑州:河南地矿厅编辑部.2012
[3]冯锦廷《气化幔团与内生矿产成因探讨》.《资源导刊-地球科技版》总第162期 [M].郑州:地矿厅编辑部.2012
作者简介:冯海涛(1982-),男,地质助理工程师,2006年毕业于北京中国地大地质调查及找矿专业,从事地质矿产勘查工作。
河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院 河南 郑州 451450
关键词:气化幔团矿床成因“赤路型”
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-399
1、前言
通过对气化幔团理论[2]的深入学习和研究,结合福建省福安赤路钼矿床的地质特征,并将其各类地质特征进行归纳总结,笔者确立了赤路钼矿床的成因类型——两期组合式完全爆破型钼矿床, 1.15亿年前第一期气化幔团作用形成外带矿体;0.69—0.81亿年第二期气化幔团作用形成内带矿体。
2、矿区概述[1]
赤路钼矿床是东南沿海钼成矿带内的一个重要两期组合式完全爆破型钼矿床,矿区位于闽浙粤大山杂岩带的中段。福安~靖城和寿宁~平和新华夏系北东向断裂隆起帶北端,与寿宁~连江南北向构造复合部位。
3、矿床地质特征[1]
3.1矿体形态、产状
依其产状及产出部位不同可分为外带矿体1和内带矿体101(图0)
外带矿体:赋存于似斑状钾长花岗岩的外接触带次火山岩中,矿体走向北略偏西,倾向南西西,倾角70°以上。矿体形态一般呈透镜状、条带状及复杂的枝叉状。
内带矿体;赋存于次火山岩之下,似斑状钾长花岗岩(形成于1.15亿年)的顶部。矿体走向近东西,倾向南或北,倾角20°~45°,矿体形态一般呈豆荚状、透镜状产出。大小矿体60余个,其中101号矿体最大,呈似层状,其顶面与花岗岩顶面产状基本一致,向上突起,以穹状体顶面中心最厚,可达105米,向四个方向变薄,且略离开花岗岩顶面向下移动。
3.2其它地质特征
内、外带钼矿体由各种网脉沿节理裂隙充填交代各种岩石组成。含矿细脉长数米或数十米,宽从1毫米左右至数厘米,除囊状矿体外,还有更宽的。
3.3矿石结构、构造
矿石结构:辉钼矿主要呈半自形~它形叶片状单晶及集合体,团块状、放射状等。
矿石构造:以细脉状或细脉浸染状为主,块状、浸染状少见。
4、矿床成因
赤路钼矿床形成分两个时期,第一时期形成外带矿体,第二时期形成内带矿体,现将该矿床形成的全过程叙述如下:
4.1外带矿体的形成
4.1.1气化幔团的形成[2]
1.15亿年前,地核内部大量放射性物质泄漏,短时间内形成巨大球形气团,穿过地幔的气团,携带并萃取了大量的重金属物质,这些矿物质在气团中被气化,以分子或离子形式被气团带着向地壳奔来。我们把穿过地幔而达到地壳的富含放射性并携带大量矿物质的气团称之为气化幔团。气化幔团排挤融熔岩浆上升,当遇到地壳岩石后,其上升运动几乎停止,靠自身的内应力排挤岩浆而在岩浆与地壳下部岩石之间作近似水平运动,当其运移到岩浆隆起部位,气化幔团将排挤隆起部位的岩浆而自己在隆起部位稳定的停下来。这个隆起部位就是赤路次火山岩底部。(图1 )
处于岩浆隆起部位的气化幔团虽具有强大的内应力,一时间对其上部岩石的排挤作用不甚明显,可它能很轻松的排挤开下部的岩浆,其结果是岩浆上部的隆起部位被夷平,产生岩浆上部的夷平面,自己则占据夷平面以上的部位。随着多个气化幔团逐步进入岩浆隆起部位,气化幔团的集合体积逐渐增大,夷平面的位置随气化幔团的集中而逐步向下移动。
4.1.2气化幔团的成矿作用
4.1.2.1重熔作用阶段的划分[3]
第一阶段——脆性重熔作用阶段:岩石在高温作用下,其内部支点膨涨,内应力变小,在外力作用下发生脆性变形,脆性重熔作用的结果:岩石产生裂隙。
第二阶段——韧性重熔作用阶段:脆性变形发生之后,温度再继续升高,岩石内部的支点进一步膨胀,则发生缓慢位移,岩石就出现韧性变形。
第三阶段——完全重熔作用阶段:韧性变形发生之后,温度再继续升高,岩石内部的支点就会发生重大位置(蠕动),其结果造成岩石全部重熔而形成蠕动流体。
重熔作用的三个阶段不是孤立的,它们之间的存在着过渡关系。
4.1.2.2 气化幔团与爆破压碎构造体系
现在似斑状钾长花岗岩的隆起部位就是第一期气化幔团停留位置,该似斑状钾长花岗岩在赤路外带钼矿体形成之前为熔浆的隆起部位。来自于地核而通过地幔到达赤路花岗熔浆隆起部位停留下来的气化幔团,对其上部岩石首先进行重熔作用。
地壳底部的岩石(次火山岩)在气化幔团的高温作用下,其内部支点膨胀,内部支点膨胀的岩石内应力变小,在其上部厚逾万米地壳岩石的重力作用下,受到高温作用的岩石发脆性变形,火山侵入岩(次火山岩)因结晶粗大,极易形成密集垂向裂隙并成组出现,岩石产生裂隙后,气化幔团乘隙而入,占据被它作用后产生的裂隙中。温度骤降的气化幔团具爆破作用,爆破作用的结果使成组的密集垂向裂隙区间的岩块进一步碎裂,产生不规则状无向裂隙(图2),根据爆破学原理:裂隙内的岩石爆破后形成破碎圈A′,破碎圈的向上或四方形成裂隙圈D″,
再向外形成振动圈D′。气化幔团穿过破碎圈进入裂隙圈继续产生爆破作用,其结果裂隙圈内的岩石破碎变成破碎圈,外边的振动圈变成裂隙圈,再向外出现新的振动圈。……周而复始,破碎圈范围在不断向上方或四方推进,进而形成一个庞大的碎裂构造体系。根据热力学原理,气化幔团不断向外的爆破作用使其能量损失,气化幔团的温度逐渐降低,当温度降低到液化温度时,外围(裂隙圈)的气化幔团首先液化—充填裂隙—结晶固化,从而形成自然屏蔽圈(图3)。
自然屏蔽圈阻止向四方和上方的气化幔团的前进,第二、三、…次气化幔团进自然屏蔽圈后,使其温度升高,密度增大,气化幔团就完全储存在(图4)A′这个封闭的碎裂构造体系中。 4.1.2.3外带矿体形成
随着温度的降低,气化幔团经液化、结晶固化,钼元素在600℃—800℃的温度区间慢慢地结晶成片状(多以片状集合体形态)赋存于裂隙间或脉体中。形成外带矿体(图5)。
4.2内带矿体的形成
4.2.1气化幔团的形成
赤路钼矿第二期内带矿体形成于0.69-0.81亿年间,在赤路钼矿床外带矿体形成的后期,其底部的花岗熔浆结晶冷凝形成似斑状钾长花岗岩。在0.69-0.81亿年间,地核内释放出的放射性物质再次形成气团到达地壳底部进入A位置(图6)。
4.2.2屏蔽作用
次火山岩与似斑状钾长花岗岩接触面由于长期的烘烤作用,面上数米岩石变得异常致密坚硬,面下数米岩石也呈微细粒状较致密坚硬,其面上下岩石之和为穹状体致密坚硬岩层,该穹状体岩层具极好的屏蔽作用。
4.2.3气化幔团与爆破压碎构造体系
位于岩浆隆起部位的气化幔团,首先对其上部的似斑状钾长花岗岩进行重熔作用,与外带成矿作用相同,重熔作用、压碎作用和爆破作用共同打造了一个形成内矿体的碎裂构造体系,由于顶部穹状体的屏蔽作用,气化幔团被限制在次火山岩与似斑状钾长花岗岩接触面以下,并沿该接触面向四方下方作用,形成自然屏蔽圈。后来的气化幔团就完全进入到这个封闭的碎裂构造体系内A′(图7)。
4.2.4内带矿体形成
气化幔团冷凝-结晶固化后形成与穹面一致位于其下方的穹状矿体A′。—内带矿体。
4.3矿床的原始形态及现状
赤路矿床原始形态=外带矿体A+内带矿体A′ =(图8)
经过0. 69亿年地壳运动、岩浆作用、风化剥蚀及各种地质作用,形成福建福安赤路钼矿床(图9)。
5、结束语
这是一个气化幔团作用两期成矿的典型实例,对以后寻找第二期钼矿体有着重要意义。我们把赋存在岩基底部的钼矿或其下有二期内带钼矿体的钼矿床称“赤路型”钼矿。
该矿床的深部找矿建议:赤路钼矿第二期内带矿体形成于0.69-0.81亿年间,根据气化幔团成矿理论“在每一期气化幔团停留位置的原壳体底穹面下方,都可能出现下一期次二、三……期次的矿体”。在第二期内带穹状矿体顶部中心布设一钻孔,穿过第二期矿体百米,有可能见到第三期内带矿体。此议,矿山可立即对其进行验证,已确定第三期内带矿体的存在。
参考文献
[1]罗铭玖,董群英,黎世美等.中国钼矿床[M]. 郑州:河南科学技术出版社.1991
[2]馮锦廷《气化幔团-一个来源于实践的地学认识观》.《资源导刊-地球科技版》总第157期 [M].郑州:河南地矿厅编辑部.2012
[3]冯锦廷《气化幔团与内生矿产成因探讨》.《资源导刊-地球科技版》总第162期 [M].郑州:地矿厅编辑部.2012
作者简介:冯海涛(1982-),男,地质助理工程师,2006年毕业于北京中国地大地质调查及找矿专业,从事地质矿产勘查工作。
河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院 河南 郑州 451450