华南中部湘东钨矿的构造演化-对中生代区域构造与成矿的启示

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中生代邓阜仙-锡田复式花岗岩体位于扬子地块与华夏地块交界处,是南岭构造-岩浆-成矿带的重要组成部分。该复式岩体由三期花岗岩组成,即印支期粗粒似斑状黑云母花岗岩、燕山早期中粒二云母花岗岩和燕山晚期细粒白云母花岗岩,其中印支期花岗岩构成了该岩体的主体部分。该岩体被NEE向的白垩纪红盆分隔为北部的邓阜仙岩体和南部的锡田岩体。  湘东钨矿位于邓阜仙岩体的南东角,是我国重要的石英脉型钨锡多金属矿床之一。湘东钨矿区的含矿石英脉在空间上集中成北组脉、中组脉、南组脉和南南组脉四组。矿区的主干断层老山坳断层走向NE-NEE,倾向SE-SSE,倾角26°~45°左右,分隔了北组脉与其他三组。  本文以湘东钨矿为主要工作区,对岩体和矿床进行了细致的观察,系统的研究了该区域的成矿前构造、成矿期构造和成矿后构造。论文取得了以下主要认识:  (1)邓阜仙-锡田岩体印支期似斑状花岗岩中发育两种类型的叶理构造,即流面和构造成因的片麻理。流面构造中的长石(斜长石和钾长石)斑晶呈自形的短柱状,未发生过任何的韧性变形。在印支期花岗岩中,流面基本上平行于岩体边界,并从外到内依次划分为不发育、欠发育和发育三个相带,应分别对应着由早至晚的三次岩浆脉动侵位。据此判断该期花岗岩的侵位机制类似于气球膨胀模型。与典型气球膨胀岩体不同的是,岩体的应变强度从外到内趋向增加,而不是递减。  (2)构造成因片麻理中的长石普遍发生压扁拉长,显示其经历了强烈的韧性变形。该类片麻理与流面呈现渐变或突变的接触关系,其展布具有局限性和不规则性。该类片麻理走向总体上呈NE向,表明岩体在准固态-固态条件下经历了NW-SE向的挤压。  (3)湘东钨矿具有两种形态的矿脉,即单一脉和连接脉,其宽长比都具有很大的变化范围。两者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,这种现象的形成可能与矿脉的反复开合、流体超压和/或围岩的韧性变形有关。  (4)湘东钨矿11中段燕山早期花岗岩中的煌斑岩墙被含矿石英脉切过。通过该交切关系和对该煌斑岩墙的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,将湘东钨矿的成矿时间下限限定为152.1±1.0 Ma。  (5)通过老山坳断层带内构造变形的观察和两盘矿脉结构、构造及围岩变形的比较,厘定该断层具有成矿后正断层性质。通过断层下盘北组脉与上盘南南组脉具有类似的结构构造,推断这两组矿脉在老山坳断层形成前应属于同一组脉,进而估算该断层的水平断距达1.5~2km。  (6)利用湘东钨矿井下采集的擦痕数据,采取改进的模糊动态聚类方法,反演区域古应力,结合野外观察,识别出了成矿期和成矿后的三期应力状态:成矿早期NNW-SSE向的伸展,成矿晚期NNE-SSW向的挤压和后成矿期NNE-SSW向的伸展。这三期应力可能与西太平洋Izanagi板块向西俯冲、西伯利亚板块与蒙古-中朝板块碰撞及拉萨地块与羌塘地块碰撞的远场效应有关。
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