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安徽省东至县柴山钨钼矿地质特征及找矿标志

2020-01-18陈金苗

安徽地质 2019年4期
关键词:钨钼花岗闪矽卡岩

陈金苗

(安徽省地质矿产勘查局311地质队, 安徽安庆 246003)

0 引言

安徽省东至县柴山钨钼矿位于查册桥—洋湖镇之间的柴山水库一带,是我队在东至地区开展省公益性矿产调查项目时新发现的矽卡岩型钨钼矿床。本文通过研究总结矿床地质特征和找矿标志,对今后在“江南过渡带”地区寻找类似矿床有一定的参考作用。

1 地质背景

东至县柴山矿区位于扬子陆块北缘。矿区北侧为前陆褶皱冲断带,南侧属江南古陆基底隆起带,分别与高坦断裂和江南断裂相连,区内又称“江南过渡带”,构造位置较特殊(图1)。

“江南过渡带”以新元古代—早古生代沉积地层为主,褶皱基底为前南华系的碎屑岩沉积。出露的地层主要有:邓家组、休宁组、南沱组、蓝田组、黄柏岭组等。

图1 东至地区区域地质构造略图Figure 1.Regional geological structure sketch of the Dongzhi area

本区以印支期褶皱构造为主,主体处于三岗尖—杨美桥背斜的核部。背斜核部由南华纪—震旦纪地层组成,产状复杂多变,两翼为早古生代地层,产状相对稳定。

断裂构造非常发育,以北东向、北北西向和近东西向为主。规模较大的有高坦断裂、东至断裂、殷汇—葛公镇断裂及江南断裂等。以区域性断裂为主干,形成本区特有的菱形网状构造格架,并控制岩浆活动与成矿作用。

晚侏罗—早白垩世(同位素年龄135~148Ma)侵入岩较发育,以扬子型为主,总体呈近东西向,多呈岩株、岩枝和岩脉。岩性有花岗闪长岩、花岗闪长斑岩等。

岩石蚀变较强,尤其是近岩体部位,主要有矽卡岩化、硅化、角岩化、黄铁绢英岩矿化等。

图2 柴山矿区地质略图Figure 2.Geological sketch of the Chaishan mineral district

2 矿区地质

柴山矿区位于三岗尖—杨美桥背斜之核部,北为高坦断裂,西为东至断裂,南为江南断裂,东为殷汇—葛公镇断裂。北东向的兰城畈断层带穿过矿区中部,在背斜核部沿断层带侵入的花岗闪长斑岩(图2),控制了钨钼多金属矿的产出。

2.1地层

矿区位于下扬子地层分区,从老到新地层有南华系休宁组、南沱组,震旦系蓝田组、皮园村组和寒武系黄柏岭组等。

休宁组岩性以中细粒砂岩、粉砂岩、凝灰质砂岩为主,底部为砾岩,以粒度上细下粗为特点。其中Au、As元素含量普遍较高,Au最高大于200×10-9,是形成蚀变岩型金矿的有利层位。南沱组为一套冰碛凝灰质含砾砂质泥岩、冰碛砾质泥岩,也是形成金矿的较重要的矿源层。蓝田组下段为灰色泥岩、含锰泥岩,上段白云质灰岩夹透镜状砾屑灰岩,具平行层理,多层星点状、结核状黄铁矿是本区矽卡岩型钨钼矿的重要矿源层。皮园村组为黑白相间条纹状硅质岩,上部近黄柏岭组局部夹含炭硅质页岩。黄柏岭组分上、下两段,上段黄绿色页岩,下段炭质硅质页岩,底部为石煤层,中部夹透镜状灰岩,尤其底部黑色岩系层中富含V、P、U、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag等,为区内一个重要的矿源层。

2.2构造

2.2.1褶皱

矿区主体位于三岗尖—杨美桥背斜。该背斜被东至断裂、殷汇—葛公镇断裂切为三段。背斜出露最老地层为休宁组,从核部向两翼依次为南沱组、蓝田组、皮园村组、黄柏岭组、杨柳岗组、团山组、青坑组、仑山组等。褶皱枢纽呈舒缓波状,向北东东倾伏。背斜总体轴向70°,由北东向北东东偏转,轴面近直立,两翼地层基本对称,倾角较缓,而核部地层产状变化较大。背斜北翼断裂十分发育,其中以一系列近东—西向的叠瓦式逆断层为主,层间断层次之。导致北翼地层厚度比南翼有明显减薄,沿断裂分布有金、锑、砷、铁等热液矿产。

2.2.2断裂

矿区断裂构造极为发育,以北北东向、北东东-近东西向深大断裂形成的菱形断块构造为主体,次级不同期次一般性断层为补充,形成本区独特的断裂构造样式。主要有3组,与矿化关系密切的北东向断层形成时代较早,北西向断层形成时代稍晚,北北东向断层最晚。断层规模不等、大小不一,其中规模较大的有兰城畈断层带。

兰城畈断层带位于矿区中部,控制了柴山复式岩体的侵位,是区内重要的控岩控矿构造。区域上总长约16km,由两组平行断层组成,总体走向北东35°左右,为一系列北东向逆断层。该断层带斜切背斜核部,形成一系列由时代相对较新地层构成的断层夹块,断层破碎带发育,沿断层带有较多的花岗闪长斑岩、闪长玢岩和花岗斑岩等岩枝、岩脉侵入,经过多期次的构造和岩浆热液作用,使断层带内及附近岩石发生较强蚀变并破碎,局部形成铁帽,并伴有一系列金多金属矿化。岩石蚀变强烈,围岩局部地段发育矽卡岩化、大理岩化、角岩化。在马田街一带错切了高坦断裂(花山—洋湖断裂),使该处大量地层缺失;在矿区北部外围里廖一带的高家边组内见其次级断裂。

2.3岩浆岩

矿区岩浆活动极为强烈,以中生代侵入岩为主,锆石206Pb/208U年龄143.8±3.0Ma(聂张星等,2016)。规模较大的为柴山复式岩体,岩性地表为花岗闪长斑岩,深部见花岗斑岩。

柴山岩体位于矿区西南部,呈残缺的豆状,侵位于北北东向左行平移断层与兰城畈断层带的交汇处,面积约0.1km2。岩性为花岗闪长斑岩,斑状结构、交代残余(假象)结构、块状构造。斜长石45%~50%±、石英30%~35%、黑云母10%~15%、副矿物少量。岩体发生强烈蚀变,主要为绢云母化、碳酸盐化、褐铁矿化。围岩为南华系休宁组砂岩、南沱组含砾砂质泥岩及蓝田组炭质页岩、泥岩和白云质灰岩等。岩体与蓝田组灰岩等接触处具较强的矽卡岩化和大理岩化,局部地段形成条带状矽卡岩;与南沱组砂质泥岩接触处局部具角岩化,局部地段形成角岩。蓝田组灰岩与岩体接触的局部地段硅化强烈,可见石英脉充填于不规则的岩石裂隙中。岩体内部见较好的W、Mo等矿化,与碎屑岩接触带附近见Au矿化。

2.4围岩蚀变

因本区燕山期岩浆活动强烈,使围岩发生了形式多样的较强蚀变,主要有矽卡岩化、角岩化、硅化和黄铁绢英岩化,其中矽卡岩化、角岩化与W、Mo等矿化密切相关,硅化和黄铁绢英岩化与Au矿化有关。

(1)矽卡岩化

是本区的主要蚀变,主要发育在岩体与灰岩的接触带附近,局部形成矽卡岩。主要有石榴透辉矽卡岩、滑石化透辉矽卡岩和透辉透闪矽卡岩等,多呈条带状。

(2)角岩化

主要发育在柴山岩体与休宁组粉砂岩、南沱组含砾泥岩和蓝田组粉砂质泥岩等碎屑岩的接触带附近,局部形成角岩。

(3)硅化

区内非常发育,尤其在构造破碎带附近、岩体内部及与其接触的围岩中。主要表现为张性裂隙中石英次生增大,石英晶牙呈梳状沿裂隙生长或石英细脉沿裂隙充填,风化后局部残留蜂窝或网脉状的硅质格架。

(4)黄铁矿化

区内较为发育,主要为灰黄色、烟灰色,局部氧化成褐铁矿,多为粒状、浸染状、细脉状。

(5)黄铁绢英岩化

主要发育于柴山水库一带兰城畈断层带附近花岗闪长斑岩中,经过多期次构造岩浆热液作用,顺断层带侵入的花岗闪长斑岩发生了黄铁绢英岩化。随着黄铁矿的进一步氧化,呈尘点状、胶状结合体的褐铁矿随水流失成空洞,形成蜂窝。部分发育在休宁组砂岩中,形成“火烧皮”现象。

2.5物化探异常

2.5.1物探异常

1∶1万高精度磁测圈定了柴山—兰程畈异常,与航磁C-82-239异常对应。主要沿三岗尖—兰程畈断层带呈北东向展布。异常最高值达400nT以上,经上延200m后,环状异常中心明显,仍有150nT以上。加上柴山水库一带的花岗闪长斑岩岩体和岩脉大量出露,故推断在柴山水库一带深部可能存在同源的较大中酸性岩体。

1∶5千视极化率大于3.5%,与其相对应的部位视电阻率整体小于300Ω·m,低视电阻率与高视极化率异常带相吻合。

2.5.2化探异常

1∶5万水系沉积物异常位于柴山水库一带,走向北东,面积约5.08km2。异常位于兰城畈断裂与高坦断裂交汇部位,出露南华系至寒武系地层,异常元素为Au、Sb、W、As、Bi、Ag、Mo。其中Au、W、Sb和As异常值较高,异常中心明显,具3级浓度分带。

1∶2.5万土壤测量圈定多个W、Mo、Au、As等单元素异常,其中W元素异常规模35.75,面积0.86km2,均值61.53×10-6,最大值681×10-6,忖度3.08;Mo异常规模17.33,面积2.10km2,均值18.26×10-6,最大值100×10-6,忖度1.82;Au异常规模11.76,面积1.90km2,均值20.24×10-9,最大值140×10-9,忖度2.06。

图3 柴山矿区C16线地质剖面图Figure 3.Line C16 geological section across the Chaishan mineral district

3 矿床地质

3.1矿体特征

柴山矿区共圈定钨钼矿体近10个,金矿体10多个。钨钼矿体总体呈似层状和不规则状,主要赋存于白云质灰岩与岩体接触带的矽卡岩内,埋藏浅,倾角缓—中等,以白钨矿、辉钼矿、黄铁矿、褐铁矿等形式存在。钨矿床平均品位0.15×10-2,最高达0.31×10-2,钼矿床平均品位0.09×10-2,最高0.19×10-2;金矿体呈脉状、透镜状赋存于北东向断层带、岩体内部裂隙及岩体附近围岩的破碎蚀变带中,埋藏较深,以黄铁矿、毒砂等形式存在。金矿床平均品位2.15×10-6,最高达19.0×10-6。

3.2矿石特征

矿区氧化带不发育,经槽探揭露后均可见原生矿石。

矿石自然类型有条带状、脉状、浸染状和角砾状等,工业类型有钨矿、钼矿、金矿等。矿石主要结构有它形粒状结构、交代(残余)结构、包含结构、胶状结构等,主要构造有条带状、脉状、浸染状和角砾状构造。金属矿物主要有白钨矿、辉钼矿、黄铁矿、褐铁矿、磁黄铁矿、毒砂等。脉石矿物以石英、长石、方解石、白云石、石榴石、透辉石为主,滑石、透闪石、阳起石等为辅。

3.3矿体围岩

钨钼矿体主要产自矽卡岩中,其顶底板围岩为花岗闪长斑岩、白云质灰岩和矽卡岩;金矿体主要在构造破碎带、蚀变的岩体和碎屑岩中等富集,顶底板围

岩为构造角砾岩、岩体和碎屑岩。

4 矿床成因及找矿标志

4.1矿床成因

岩浆中携带的气水热液与蓝田组灰岩接触并发生交代,在岩体与围岩的接触带附近形成钨钼矿体,属矽卡岩型成因。金矿体受构造和热液蚀变共同控制,属热液型成因。

4.2找矿标志

柴山矿区钨钼矿化主要与岩性、构造、异常及蚀变等相关,找矿标志如下:

①岩性:钨钼矿化发育于岩体与围岩接触的矽卡岩中,蓝田组灰岩以及花岗闪长斑岩是矿区的矿胚层。

②构造:岩体与围岩的接触带、岩体内部及围岩中的裂隙是重要的赋矿部位。矿化主要发育在NE向构造带及其次一级构造带内。

③矿化:金属矿物氧化形成的“铁帽”是直接的找矿标志。

④异常:圈定的物化探异常是本区的间接找矿标志。矿区钨钼矿化引起的物探异常一般为低阻高极化异常;矿化主要集中在土壤及岩石测量所圈定的异常带内(浓集中心)。

⑤蚀变:钨钼矿化与矽卡岩化、角岩化有关,金矿化与硅化、黄铁矿化和绢云母化相关。

5 结论

(1)柴山矿区钨钼异常规模大、强度高,与地层、构造、岩浆岩、矿体套合好,具备形成大—中型矿床的地质条件。

(2)三岗尖—杨美桥背斜核部的兰城畈断层带与北北东向断层交汇部位是寻找矽卡岩型钨钼矿的有利地段。

(3)离岩体不远的休宁组蚀变围岩中,发现了蚀变岩型金矿体,与金的化探异常套合较好,通过进一步工作,有望取得金的找矿突破。

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