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鄂东南隐伏岩体的推断及其找矿前景

2013-02-28周安保张国胜王鹏飞夏丽丽

资源环境与工程 2013年1期
关键词:东南地区阳新成矿

周安保,张国胜,徐 磊,王鹏飞,夏丽丽

(1.湖北省鄂东南地质大队,湖北 大冶 435100;2.湖北省地质实验研究所,湖北武汉 430034)

鄂东南隐伏岩体的推断及其找矿前景

周安保1,张国胜1,徐 磊2,王鹏飞1,夏丽丽1

(1.湖北省鄂东南地质大队,湖北 大冶 435100;2.湖北省地质实验研究所,湖北武汉 430034)

根据磁法和构造控岩规律的推断,鄂东南地区分布有大量的隐伏岩体,大致呈东西两区的分布格局。隐伏岩体具有与出露岩体相同的成矿能力,已显示了各种不同的矿化信息,并且已发现隐伏岩体成矿的实例。因此隐伏岩体具有极大的找矿前景,成为鄂东南地区新的重要的找矿方向。

鄂东南;隐伏岩体;找矿方向

0 引言

鄂东南地区除地表分布有大量的岩体外,尚分布有大量的隐伏岩体。隐伏岩体主要以独立岩体分布,其次分布于大岩体的边部。其分布面积远大于出露岩体。内生矿床与岩体密切相关,多年来找矿工作围绕出露岩体开展,而隐伏岩体直到目前尚未开展探索。隐伏岩体具有极大的找矿潜力,将成为鄂东南地区极具前景的找矿空间。探索隐伏岩体的分布及其成矿的规律是打开鄂东南地区找矿新局面的重要的途径,也是当前迫切的课题任务。

1 隐伏岩体的推断

隐伏岩体的存在可根据磁法、构造控岩的规律等进行推断,并结合当前深部找矿工作予以验证。

1.1 磁法推断的岩体

区内分布的岩体主要为中酸性的闪长岩—花岗岩,均具有强弱不同的磁性,较之围岩均可产生不同强度的磁异常,因此利用磁法可以有效地推断隐伏岩体的存在。

1.1.1 航磁与地磁结合推断的岩体

在“八五”科技攻关期间,湖北省物探队根据航磁及地磁资料对大冶—阳新地区的岩体进行了推断,其结果如图1。隐伏岩体主要分布于灵乡—阳新岩体的北部边缘、殷祖岩体西缘的毛铺地段、殷祖岩体东缘的龙角山、朱成山、花犹树等地段以及阳新岩体南缘的太平地及高椅山的东部等[1]。

图1 大冶—阳新地区推断岩体分布图Fig.1 The distribution of inferred rock mass in Daye-Yangxin area

1.1.2 航磁△T化极法推断的岩体

2011年,湖北省地球物理勘查研究院利用航磁△T化极等值线编制了全省的航磁异常图。该法从整体上较全面地反映了鄂东南地区磁性地质体的分布,尤其是对隐伏磁性地质体也能充分地显示❶❶梁学堂,关于湖北基础地质问题的几点认识,2010。(图2)。

图2 鄂东南地区航磁△T化极等值线平面图Fig.2 Planar graph of aeromagnetic△T isoline in southeast Hubei

该图可清晰、直观地反映出露岩体及隐伏岩体的大致分布。根据已知的出露岩体及隐伏岩体的色彩特点,可建立出露及隐伏岩体的判别标志。从出露的鄂城、铁山、金山店、灵乡、殷祖、阳新等六大岩体来看,在图面上呈深红色且颜色均一,可视为出露岩体的判别标志。在金牛火山盆地之下是可推知的隐伏岩体,在鄂城岩体与铁山岩体之间的联结部位是没有争议的可推断的隐伏岩体,在阳新岩体西北端的虾子地地段(即图2中标示的A区)是根据现有钻探工程已经揭露出的隐伏岩体,这些隐伏岩体可看作是已知的隐伏岩体,其色彩的特点是浅红色或桃红色,同时具有由深到浅的变化,直至变为黄色,因此这种由深到浅的红色就可作为判读隐伏岩体的标志。以红、黄色的界线作为隐伏岩体的边界,可大致圈定出图中其他的隐伏岩体。需注意的是有些酸性岩体磁性较弱所表现的颜色也较淡,如姜桥岩体为花岗闪长岩,其色为浅红色。

1.2 构造控岩规律推断的岩体

早在20世纪70年代,原地质部地质力学研究所对本区应用地质力学的观点预测了隐伏岩体的分布。阐明山字型构造与新华夏系构造复合部位是控制区内岩体分布的主要因素,反映了区内岩体分布的特点❶❶地质部地质力学研究所,鄂东地区铁 (铜)矿床的构造控矿规律及其隐伏矿床预测问题,1977。。尽管地质力学观点在区内应用有其一定的局限性,但其构造控制机理是相通的,因此运用其构造控制机理结合当前构造的观点对区内的控岩规律作一分析(图3)。

图3 鄂东南地区构造控岩机理示意图Fig.3 Diagram of mechanism of structures control the rocks in Southeast Hubei

众所周知,鄂东南地区盖层构造由印支期及燕山期两期构造叠加而成。印支期构造发生于三叠纪末期,是华南陆块与华北陆块在拼接过程中形成南北向的挤压应力场的一系列构造变形。本区位于过渡性前陆褶冲带,发育有近东西向的褶皱及断裂。燕山期构造发生于中侏罗纪—白垩纪期间,是太平洋板块与欧亚板块相对运动,形成南北向的扭动应力场的一系列北北东向的隆起、拗陷带以及次级的断裂褶皱带,区内有梁子湖拗陷带、鄂城—大磨山隆起带及黄石—阳新拗陷带。燕山期构造不仅形成自已的构造系统,而且对早期的构造进行张性改造。其结果是早期的近东西向断裂发生张性改变,两期构造交接部位近东西向的褶皱改造成虚脱的短轴褶皱,在短轴褶皱中蒲圻组的碎屑岩与嘉陵江组的碳酸盐岩层以及龙马溪组的碎屑岩与奥陶系宝塔组的碳酸盐岩层两种岩性差别最大的界面形成最薄弱的虚脱部位。因此在燕山期侵入的岩体分布有如下的规律性:①岩体赋存于北北东向与近东西向构造交切部位的短轴虚脱褶皱中,侵位于短轴虚脱褶皱中两种岩性差异最大的界面间。②单个岩体受近东西向短轴褶皱的控制呈近东西—北西西向,而岩体的排列分布受北北东向的隆拗带控制,呈北北东向分布,因而形成区内三个北北东向的岩浆岩带,其中鄂城—大幕山隆起带控制着鄂城、铁山、金山店、金牛火山盆地、灵乡、殷祖岩体;黄石—阳新拗陷带控制着阳新岩体及章山、张洪桥、郭家桥等隐伏岩体;梁子湖拗陷带为一隐伏岩体带。③当北北东向的正性构造(隆起带)与近东西向的正性构造(背斜)叠加时则多为出露岩体,如鄂城背斜控制着鄂城岩体,铁山背斜控制着铁山岩体,章山背斜控制着金山店岩体,殷祖背斜控制着殷祖岩体等。当北北东向的正性构造与近东西向的负性构造(向斜)叠加时,则多为隐伏岩体,如花湖向斜控制着鄂城岩体与铁山岩体之间的隐伏岩体,大冶湖向斜控制着金牛火山盆地下面的隐伏岩体等。北北东向的负性构造(拗陷带)与近东西向构造叠加时,一般只发育隐伏岩体,如梁子湖隐伏岩体带及黄石—阳新拗陷带中的岩体,但个别与正性构造叠加也发育有出露岩体,如黄石—阳新拗陷带与殷祖背斜叠加控制的阳新岩体。由此可知隐伏岩体一般分布于负性构造的部位,这是由于岩体侵位于两个最大岩性差异性界面,而负性构造的差异性界面相对埋藏较深而导致的结果。

2 隐伏岩体的分布

上述资料说明,磁法与构造推断的隐伏岩体从整体上具有高度的吻合性,因此所推断的隐伏岩体具有较高的可信度。推断及出露的岩体根据其上侵方式、岩体形态规模、出露情况、分布特点可分为东西两区,以梁子湖拗陷带的东部边缘为界,以东为出露岩体兼有隐伏岩体分布区,以西为梁子湖拗陷带隐伏岩体区(图4)。

2.1 西部隐伏岩体区

受梁子湖凹陷带控制,沿超壳断裂分布,岩体规模巨大,全部为隐伏岩体,为鄂东南主要的隐伏岩体分布区,区内分布有嘉鱼隐伏岩体、金牛隐伏岩体、矿林咀隐伏岩体等。

2.1.1 嘉鱼隐伏岩体

位于嘉鱼—斧头湖,北到南丰农场,呈北东向延伸的椭圆形,分布面积约近1 500 km2。构造上位于梁子湖凹陷带与山坡—枫林超壳断裂的交切部位。岩体具两个中心点,南部为主岩体,呈不规则的长方形,在长江北岸的冲积物覆盖区,颜色呈深红色,可能岩体局部出露地表。北部分枝岩体位于南丰农场与簰洲镇之间,呈一圆形,颜色较浅,具有一定的埋藏深度。

图4 鄂东南隐伏岩体与出露岩体分布图Fig.4 Distribution map of concealed rock mass and the exposed rock mass in Southeast Hubei

2.1.2 金牛隐伏岩体

位于山坡到金牛火山盆地之间,平面上呈不对称的哑铃形,东大西小。构造上位于鄂城—大幕山隆起带与大冶湖向斜的交切部位。分布面积约1 300 km2。岩体分东西两个中心,西部位于山坡,东部位于金牛火山盆地。在金牛火山盆地中深红色地质体是火山熔岩的反映。

该岩体的存在可根据火山盆地的存在而推知。火山盆地的形成是由于其下岩浆房向地面喷发岩浆形成火山熔岩及碎屑岩,其后由于物质亏损塌陷形成火山盆地,因此火山盆地之下分布有隐伏岩体是无庸置疑的。

2.1.3 矿林咀隐伏岩体

位于金牛火山盆地的北缘,呈一三角形,其面积与金山店岩体相当,约50 km2,大部分被湖水所覆盖,地表有零星岩体出露,岩性为闪长岩。在水体之下其色较深,可能有局部的出露点。

2.2 东部隐伏岩体区

主要受鄂城—大磨山隆起带的控制,沿着超壳断裂的两侧分布,岩体规模为中、小型,以出露岩体为主,其次为隐伏岩体。隐伏岩体主要沿出露大岩体的边部分布,此外尚有小型独立的隐伏岩体,具体为图4中④~⑨编号。

2.2.1 鄂城—铁山岩体边部隐伏岩体

主要分布于二岩体的西部、二岩体之间的连接部位及鄂城岩体的北缘,向北直到黄冈,其分布面积近等于两出露岩体之和,约240 km2。在铁山岩体西部的刘南塘一带经钻探揭露有隐伏岩体的存在。

2.2.2 章山隐伏岩体

位于黄石南章山到黄荆山之间,呈一圆形。受黄石—阳新凹陷带与章山背交切部位的控制。面积约60 km2。

2.2.3 张洪桥隐伏岩体

位于章山与阳新岩体之间,受控于黄石—阳新凹陷带与大冶湖向斜的交切部位。呈一圆形,面积较小,地表出露有玄武岩。鄂东南地区所有的玄武岩均以脉状产出,异常呈条带状,可推知该圆形异常应是由小岩体所引起而非玄武岩。1999年鄂东南地质队对该区采用磁法、电法进行异常查证推断为花岗闪长斑岩岩体。

2.2.4 阳新岩体北缘隐伏岩体

沿着阳新岩体北缘分布,宽度约2 000余米,长约50 km,隐伏岩体的面积约130 km2。

该隐伏岩体的存在已有一部分由揭露、物探等工作所证实。在阳新岩体西北端的虾子地地段,即图2中的A区,经钻探揭露在-700~-800 m以下存在一闪长岩岩基,分布于鸡冠咀矿区24~32线的西部,其边界尚未控制。该地段往东至千家湾—东角山一带,1985—1986年湖北省鄂东南地质大队对该区开展了1∶10 000面积性电测深,存在一较大范围的低阻凹陷带,推测为隐伏岩体所引起❶❶湖北省鄂东南地质大队,湖北省大冶县千家湾—东角山工区电测深工作报告,1985。。由此可知阳新岩体北缘的隐伏岩体是基本可以肯定的。

2.2.5 龙角山隐伏岩体

位于灵乡、殷祖、阳新三岩体之间的沉积岩夹块,地表出露有龙角山、付家山、李何福等小岩体,这些小岩体在深部可能连成一体。

遥感资料对小岩体有较好的显示,龙角山、付家山、李何福等岩体分别形成三个小的环形构造,而三个小环又被一个大环所套,可推知在三个小岩体之下有一个更大的岩基存在❷❷湖北省鄂东南地质大队,鄂东南地区部分资源枯竭小型矿山深边部找矿潜力评价,2009。。

2.2.6 郭家桥隐伏岩体

位于阳新岩体的南缘,北与阳新岩体相接,南与阳新红盆中的玄武岩相邻,构造上位于黄石—阳新凹陷带与贾家山向斜的交切部位。但异常反映的不是玄武岩,主体是隐伏岩体,出露的玄武岩呈条带状分布,其西侧已见有郭家桥小闪长岩体。

2.3 岩体分布格局的形成

综合鄂东南出露及隐伏岩体,岩体总体分布呈东西两区,二者在形态、规模、出露、排列上大不相同。鄂东南地区深部物质上升的通道主要为山坡—枫林超壳断裂。西区的岩体受凹陷带控制、沿山坡—枫林超壳断裂分布,说明岩体是由超壳断裂直接导入上侵就位的,因而路径短、岩浆来源充足,形成方向单一、规模巨大的沿超壳断裂分布的隐伏岩浆岩带。而东区的岩体主要受隆起带控制,分布于超壳断裂的两侧,说明岩浆由超壳断裂导入,而后分支上侵就位,形成由构造控制的、具一定排列规律、规模不大的以出露为主的岩体群。不同的构造部位、上侵就位方式形成了不同的岩体分布格局。

3 隐伏岩体与成矿

3.1 隐伏岩体的成矿空间

根据上述推断的成果,隐伏岩体的分布面积达3 500 km2,而出露岩体的分布面积仅650 km2左右。隐伏岩体分布面积远大于出露岩体,具有更为广阔的成矿空间。

3.2 隐伏岩体的成矿能力

隐伏岩体与出露岩体为同源同通道产出的岩体,因此应具有与出露岩体相同的成矿物质,在适当的地层、构造条件下,与出露岩体具有同等的成矿能力。此外据研究,在出露岩体中深断裂与超壳断裂直接连通的构造部位是成矿最好的部位,在西区岩体是由超壳断裂直接导入上侵就位,因此西区隐伏岩体应具有更为优越的成矿能力。

3.3 隐伏岩体的矿化信息

尽管目前对鄂东南地区的隐伏岩体的成矿性不能全面了解,但所推断的隐伏岩体大多显示了不同程度的矿化信息。如,在嘉鱼隐伏岩体南缘的蛇屋山已经找到了大型的红土型金矿。有研究表明,该金矿为热液型金矿经淋滤富集而成,显见与隐伏岩体有关。在黄石章山地区遍地都有硅化蚀变,大范围的金异常,已见有铅、锌、银、铜矿化体,这是隐伏岩体外围矿化的表现。在大冶郭家山隐伏岩体已见有小闪长岩体,岩体中具矽卡岩化及铜矿化,并在其北侧南岩山—张海一带分布有大范围、高强度的金异常以及广泛分布的金矿床(化)点,这些现象表明是一种披盖式的矿化,也就是隐伏岩体顶部外缘的矿化。此外有些地名也可能指示了矿化的存在,如矿林咀。在鄂东南地区以矿命名的地名都与矿有着密切的关系,如铜绿山、铁山、银山、铜山口、铜当、铜洞、金井咀等,“矿林咀”可能意味着矿点多而成林之地的一角。

3.4 隐伏岩体成矿的实例

近年来开展的深部找矿,已发现鸡冠咀矿区深部隐伏岩体所成的矿体,即图2中的A区,鸡冠咀矿区的Ⅶ号矿体。隐伏岩体埋深于-800 m以下,岩体在地表以充填于断裂中岩墙的形式存在,未形成具有规模的矿体,深部则形成一个岩基,在岩基的顶部接触带形成规模厚大的铜金矿体,图5。

图5 鸡冠咀矿区铜金矿026线Fig.5 026 line of geological section of copper gold in Jiguanzui mining area

从上述可知,鄂东南地区隐伏岩体分布范围广阔,与出露岩体具有同样的成矿能力,显示了众多的矿化信息,并且在隐伏岩体中找到了矿床体,因此开展隐伏岩体的找矿,无疑将会大大扩大找矿空间,一旦突破,鄂东南地区的找矿将出现一个重大的飞跃。

[1] 薛迪康,葛宗侠,张宏泰.鄂东南铜金矿床成矿模式与找矿模型[M].武汉:中国地质大学出版社,1997.

(责任编辑:于继红)

The Inference and Prospecting Prospect of Concealed Rock Mass in Southeastern Hubei

ZHOU Anbao1,ZHANG Guosheng1,XU Lei2,WANG Pengfei1,XIA Lili1

(1.Geological Brigade of Southeast Hubei,Daye,Hubei435100;2.Hubei Geological Research Laboratory,Wuhan,Hubei430034)

Based on the inference from magnetic method and the rule of rock controlling structures,a lot of concealed rock masses distribute in Southeast Hubei,which roughly divided into east and west part.Concealed rock mass has the same metallogenic ability of the exposed rock,and has shown the different mineralization informations.This kind of metallogenic examples are found.Therefore,concealed rock mass has great promising prospect and will be a new important prospecting direction in Southeast Hubei.

Southeast Hubei;concealed rock masses;prospecting direction

P612;P613

A

1671-1211(2013)02-0119-06

2012-10-17;改回日期:2013-01-07

周安保 (1966-),男,高级工程师,地质勘查专业,从事矿产勘查和地勘生产管理工作。E-mail:704147783@qq.com

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