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安徽省舒城县地区地质特征浅析

2020-03-01周旭东

西部资源 2020年4期
关键词:家庄片麻岩重力

周旭东

摘要:文章通过对舒城县进行地质、物探、化探分析,查明了地层、岩浆岩分布及其相互关系;对区内的地球物理特征及地球化学特征有了初步认识;合理解释了化探异常;磁异常与火山岩的联系。为该地区下一步寻找矿产资源提供了地质基础。

关键词:舒城县;地质特征;物化探

1.区域成矿背景

1.1区域地质特征

研究区地层属桐柏-大别山分区、北淮阳地层小区和下扬子地层分区。地层可划分为前中生代基底变质岩系和中-新生代盖层两大部分。前者有大别山中深变质杂岩系和佛子岭岩群中-浅变质岩系;后者为早白垩世毛坦厂旋回的火山岩-火山沉积岩地层和白垩系的河湖相沉积岩地层。

研究区位于桐柏—桐城断裂北侧,金寨—舒城断裂东段,霍山—舒城火山岩盆地内。韧性断裂带一般发育在中深构造层次内,带内岩石普遍发生韧性变形,本区表现在下五显片麻岩套中的韧性断裂,多表现为与弱变形域相间出现的线性强变形带,其间岩石强片理化-糜棱岩化,矿物拉长定向,石英波状消光等。

本区出露的侵入岩主要为晚元古代变形变质侵入体,出露有下五显片麻岩套。分别由牛角冲片麻岩体和团头尖片麻岩体构成,主要岩性为片麻状花岗岩—花岗质片麻岩、片麻状闪长岩—闪长质片麻岩组成,总体东西向分布。

1.2区域物理特征

(1)区域重力异常

区域上的布格重力异常总体呈东高西低的分布规律,异常走向以北东、北西和近东西向展布为主。重力场特征在调研究区东部有一重力低值带,它由千汊河镇、双河镇、桃溪镇和三局部重力低区组成的重力低值带,总体呈“蘑菇”状。其中双河镇至桃溪镇为近东西向展布,长约44km、宽约8km,异常区的极小值为-30.0×10-5m/s2;千汊河镇为似等轴状,直径约为6km,极小值为-30.0×10-5m/s2;该低值带可能是向斜构造引起。

在东部地区为一高背景区,异常走向以北东向展布为主,位于郯庐断裂带的东侧,为黄泥河—庐江重力高,呈北东延伸的椭圆形,长轴14km、短轴约11km,极大值-4×10-5m/s2西南部的密集的重力梯度带,为磨子潭~晓天大断裂。该断裂以南为大别地块,为大型重力低异常区,断裂带以北为磨子潭~晓天火山岩盆地和佛子岭岩群,重力增高梯度缓而不稳。目前区内新发现的金及多金属矿产多位于相对重力高值区内或其边缘及重力梯级带中,反映区内矿产受“裂控”和“基底隆起”控制特征。调研究区南部为一局部重力低,是晓天重力低向东延伸的结果,由火山洼地引起。

(2)区域磁场特征

研究区航空磁力异常表现为一近似三角型的正磁异常区,调研究区位于北东与北西正磁异常交汇处的北侧。在其四周皆显著或不显著地表现为异常梯级带。对应重力场背景,桐柏—大别山主脉为一“重低磁高”区,北缘为桐柏—桐城断裂,再向北依次为北淮阳负异常带、固始—合肥正异常带。

信阳—六安一带重磁场总体表现为“重低磁低”的特征,在负磁场区的背景上展布着一系列的局部正磁异常。该区北部的正磁异常是华北陆块磁性基底的反映,南部短波异常主要与中生代火山岩有关,一些局部的正磁异常则由闪长岩引起。从磁异常的分布特点可以看出,引起正磁异常者为桐柏—大别花岗岩及其中的含铁建造;而北淮阳地区的副变质岩和中、新生代沉积岩则主要形成负磁异常。

1.3区域地球化学特征

区域上以磨子潭~晓天断裂为界,该断裂带以北,即北淮阳褶皱带,划分为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb异常区;磨子潭~晓天断裂以南大别地块为Cr、Ni异常区,反映出与区内矿产的分布和种类相吻合。地球化学异常区内,异常往往呈串珠状沿区域构造线迭加出现,多集中于岩体、火山岩与变质岩接触部位和破碎蚀变带内,异常规模大、浓集中心明显,套合程度高。侏罗系上统毛坦厂组火山岩中成矿元素主要有Au、Ag、Cu、Pb、Zn等,Au在晓天地区明显偏高,并出现数个异常浓集中心,与已知矿床吻合,在霍山火山沉积洼地中也有Au异常存在。

1∶20万六安幅区域化探扫面发现花鼓山附近综合异常,主要成矿元素组合Au、Mo、Bi、Pb、Zn、Cd等。在测区异常值Au为0.2-0.6PPb、Ag大于100PPb、Pb为25.1PPm,高值为31.6PPm、Zn大于79.4PPm,高值为126.0PPm、Cu为25.1PPm,高值为31.7 PPm、Mo为0.4-0.6PPm。异常面积为121.8km2。

2.研究区地质特征

研究区位于北淮阳东端的NE向沈桥-龙河口断裂與NW向金寨断裂交汇部位,区内构造复杂,地层出露从老到新有侏罗系毛坦厂组、白垩系黑石渡组及第四系丰乐镇组。

研究区毛坦厂组分布较广、占研究区面积的90%以上,主要岩性分为下段的安山质集块角砾岩、凝灰质角砾岩、凝灰岩等;上段的安山岩、粗安岩、粗面岩及安山质角砾熔岩,因区内多个火山机构分布,部分岩层走向多呈不规则环状。黑石渡组出露测区西部边缘,面积不足0.5km2;西部边沿黑石渡下段出露,为安山质集块角砾岩、砂质砾岩及含砾砂岩等,岩层产状总体西倾,倾角20°~40°,与毛坦厂组不整合接触。丰乐镇组仅出露研究区北部小块区间内,主要为粘土、砂砾坡积层。

研究区总体构造线呈北西西向,受北西向金寨断裂和北东向西汤池断层群构造控制。区内主要发育有北东向和北西向两组断裂构造,其次亦为由区域性构造引发的南北向及东西向次级断裂构造。

研究区内侵入岩出露较少,主要为前印支期下五显片麻岩套—变形变质侵入体,北部为牛角冲片麻岩体,岩性为片麻状花岗岩—花岗质片麻岩,该岩体伏于毛坦厂组下段以下,与黑石渡组上段断层接触;南部为团头尖片麻岩体,岩性为片麻状闪长岩—闪长质片麻岩,岩石呈半自形粒状、柱状结构,弱片麻状构造。该岩体伏于毛坦厂组以下。

3.研究区地球化学特征

3.1元素共生特征

通过面积性土壤测量工作,对地球化学参数进行统计,从变异系数来看,各元素变异系数除Sn外均小于1,其中Ag、Au、Pb、As元素变异系数大于0.5,属弱变异型分布;区内其它元素变异系数均小于0.5,属均匀型分布。

3.2单元素异常分布

根据以网格化数据为基础确定的异常下限和浓度分带进行勾绘,调研究区内共圈出Au、Ag、As、Sb、Mo、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn单元素异常268处。其中Au异常24处。Ag异常29处,As异常23处。Sb异常49处。Zn异常9处。Bi异常43处。Cu异常20处。Pb异常17处。Sn异常21处。

3.3组合异常特征

热液活动根据高中低温作用形成不同的元素组合,分为:高温成矿带元素组合,Mo、Sn、Bi;中温成矿带元素组合:Pb、Zn、Cu、Ag;低温成矿带元素组合:Au、As、Sb。

(1)Hs-1以Ag、Pb为主的综合异常

该异常形态呈不规则状,似马鞍状分布。元素异常组合为Ag-Pb-Au-Cu-Pb-Zn。其中Ag元素具出现浓集中心外,其它各元素均只有外带,异常分散不集中。异常内Ag元素异常为以单点特高值2.348×10-6引起元素富集中心,浓集中心向外梯度陡降。Pb元素异常内出现37点,但无浓集中心,元素分布较分散。均值为44×10-6。

(2)Hs-2以Ag、Pb为主的综合异常

该异常元素以Ag、Pb为主,Ag平均值为0.11×10-6,无浓集中心仅有外带出现。Pb平均值为302.67×10-6。Pb元素出现浓集中心,但为单点特高值引起,向外梯度陡立。

(3)Hs-3以Ag、Pb、Mo为主的综合异常

该异常以Ag、Pb、Mo元素为主,其中Ag元素出现42点,元素分带出现中带,平均0.16×10-6。Pb元素出现18点,异常范围较大,但为分散异常无中心,平均值为40.78×10-6。Mo元素平均值为1.03×10-6,元素出现点数为41点,但浓度分散不集中。

(4)Hs-4以Au、Ag、Mo元素为主的综合异常

该异常以Au、Ag、Mo元素为主,其中Ag元素出现中带,其他元素均只有外带。Ag元素均值为0.17×10-6。Au元素均值为2.3×10-9,元素分散,无浓集中心。Mo元素出现20点,均值为1.17×10-6。

4.研究区地球物理特征

全区磁异常凌乱,无明显走向,总体表现为由众多规模较小、形态各异、强弱不同的异常组成。测区北部大多为负异常,期间夹杂些许正磁异常。测区南部正异常为主,其中,东南角处的正磁异常由几个未完全封闭的异常连接而成,异常范围并有向测区外部延伸的趋势。

化极后,测区南部的正异常范围有扩大,各处局部异常中心向东有不同程度的位移,中心极致值也有不同程度的增加;其中申家庄处的异常向东部延伸到测区外部。北部负异常范围无明显变化。

为了压制浅层一些岩类的磁性干扰,对所做图件做了不同深度的向上延拓工作,从所做后的图件来看,凌乱的异常也变的清晰可见。

花鼓山以北全部为负异常。大山寨有处较小的不封闭的异常且向南延伸到测区外部。结合以往的地质资料推测,此处异常可能为火山岩中的磁性体矿物的相对集中所引起,且范围较小。在夏家岭以东香草尖以南地处申家庄处,有处明显的异常带。中心极值圈200nT,且该异常也向南延伸到测区外部。

地处大山寨异常已消失不见,而夏家岭以东香草尖以南地处申家庄处的异常向西位移动130m左右,中心极值圈为60nT,异常范围也越来越小且继续向南延伸到测区外部。经上延300m后,夏家岭以东香草尖以南地处申家庄处的异常又向东位移130m左右,与上延100m异常图形契合。中心极值圈为20nT,然向南延伸到测区外部。

△T异常曲线形态极为不规则,呈多峰状,异常除57号点外皆为正异常,与平面结果接近。65号点附近的小范围异常位置大体对应于夏家岭处的小异常,116号点起往大号点与申家庄处的异常平面位置对应,極值169号点大体对应申家庄异常中心位置,该剖面工作验证了2个异常的存在。结合平面磁异常结果及地质资料分析,夏家岭处的异常与申家庄异常性质相同,在稍深部处异常体可能连为一体,由夹杂在构造混合杂岩体内的小范围磁性岩体产生。135号点往大号点的异常大体对应申家庄异常的边缘部位。结合平面磁异常结果和以为地质资料推测,申家庄异常由安山质集块角砾岩所产生,申家庄异常北北东可能有处断裂带。

5.结论

本次工作通过开展面积性地质测量,大致了解了预研究区地质特征;通过物、化探工作,初步了解研究区内物化探异常的特征和分布范围并对其进行了检查评价;本次工作勘查方法选择恰当,合种勘查工作质量符合规范要求,各种原始资料完备、真实可靠。

预研究区化探异常面积较大但强度低、规模小,异常分散。异常主要由不同地质体的背景差异及局部次生富集引起。全区磁异常凌乱,无明显走向,总体表现为由众多规模较小、形态各异、强弱不同的异常群组成。

通过异常检查结合地质信息,并未发现有意义的蚀变矿化信息,研究区火山期后气液活动迹象不明显,认为本区寻找Au、Pb、Zn等多金属矿潜力有限。

参考文献:

[1]冯军.高精度磁法勘探重要问题理论分析与[J].西部资源, 2016(5)167-169.

[2]刘家远等.隐伏矿床预测的理论和方法[M].冶金工业出版社. 2007.

[3]邓晋福.岩石物理化学[M].武汉地质学院北京研究生部, 1980.

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