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安徽东至县桃墅坑铜多金属矿找矿中的物化探特征研究

2022-11-23王西荣许强平

关键词:金属矿金矿成矿

史 磊,王西荣,许强平

(1.安徽工业经济职业技术学院,合肥 230051;2.安徽省地质矿产勘查局,合肥 230001; 3.安徽省地质实验研究所,合肥 230001;4.安徽省地质矿产勘查局327地质队,合肥 230011)

0 引言

安徽东至县桃墅坑地区处于下扬子台坳和江南台隆中部的过渡部位,北部处于下扬子台坳(Ⅱ级)沿江拱断褶带(Ⅲ级)石台穹褶断束(Ⅳ级)七都复背斜的西段,南部处于江南台隆(Ⅱ级)怀玉山台拱(Ⅲ级)障公山隆起北部边缘,北侧为花园里—吉祥庵—洪方Ⅱ级铅锌金多金属矿成矿远景区,西北侧为官港铅锌多金属矿评价区,南侧为西湾—庆龙金多金属矿Ⅲ级成矿远景区[1-3]。以往未对研究区系统开展地质、物化探等测量工作,对区内地层、构造、岩浆岩及成矿模式等没有系统了解,仅在当地有过小型铜矿的无序开采历史,在开采过程中发现伴生有金矿。本区邻近地区均发现有大中型铜多金属矿,从区域成矿规律和成矿构造分析,均指明该区成矿条件良好,找矿潜力巨大。文章通过收集区内地质、物探及化探资料信息,结合本次激电测量成果,初步认为区内铜矿(化)体主要受南北向构造控制,电性特征表现为低阻高极化;在不整合面构造薄弱部位,可能产生滑覆构造,是铅、锌、铜、金多金属矿化形成的有利部位。本课题为研究区下一步找矿工作提供思路。

1 地质背景

安徽东至县桃墅坑地区处于下扬子台坳和江南台隆中部的过渡部位。研究区的大地构造位置处于扬子准地台下扬子台坳的石台穹窿断束南缘,南邻江南台隆,经历了较长的地质发展史,地质构造复杂。区内地层自中元古界至新生界在区域上均有分布,以中元古代蓟县纪界溪口群牛屋组分布为主。

区域褶皱主要由三岗尖背斜、东至向斜、良田背斜组成。其中的良田背斜为区内发育的背斜构造,总体轴向近东西,轴面倾向北。背斜核部出露地层为元古代环沙组、牛屋组,北翼出露地层为青白口系葛公镇组、邓家组、铺岭组、小安里组及南华系休宁组,地层倾角45°~65°。背斜南翼出露地层为元古代环沙组、牛屋组地层及青白口系葛公镇组,地层倾角15°~45°(图1)。区域上断裂构造极为发育,以东西向构造、北北东向构造为主,并控制岩浆岩和矿体的分布,研究区主要区域性断裂有东至大断裂、葛公—殷汇大断裂及江南深大断裂。本区构造运动发展简史自元古代末期的晋宁运动开始至中生代燕山期结束,表现在构造型式和构造应力场等,均有所不同:元古代末期的晋宁运动(南北向挤压应力)形成研究区东西向基底构造的骨架;印支期运动表现为北西—南东向主挤压应力场,形成了北东及北北东向断裂构造有韩冲断裂、东至大断裂、殷汇—葛公镇大断裂;侏罗系早期发生的构造应力场,产生南东东—北西西向挤压,至侏罗系末燕山运动发生时,形成了许多北北东向断裂。该期构造体系斜接于前期构造体系之上,构造线走向3°~30°,由南而北逐渐向北偏转,北部呈近南北向。断裂规模一般较大,纵贯研究区(如葛公—殷汇大断裂)。断裂结构面倾向北西西或南东东,力学性质以压扭性为主,两侧地层相对位移表现为左旋特征。其与东西向构造体系呈反接复合关系。原属区域东西向构造体系的压性构造面及北东向扭裂面经过改造归并成北北东向构造带,为后期的成矿提供了有利条件。从形成的时代背景上看,总体上东西向断裂形成时代较老,地表特征不明显,性质为压性断裂,为研究区主要控矿断裂;北北东向断裂形成时代较新,地表特征明显,性质为左旋压扭性断裂,错断了早期形成的东西向断裂。这些构造形迹构成了本区基本的构造轮廓。

图1 研究区地质图

2 地球物理特征(航磁、激电特征)

2.1 航磁特征

研究区位于航磁C-88-56和C-88-43南侧,航磁C-88-18北东方向(图2)。区内航磁异常幅值80-100nT,介于航磁C-88-56和C-88-43和航磁C-88-18之间。航磁C-88-56和C-88-18位于花园里-吉祥庵-洪方Ⅱ级铅锌金多金属矿成矿远景区,发现有Cu、Au、Pb、Zn等矿(化)点。

2.2 激电特征

研究区开展了激电中梯剖面性测量工作,对研究区地质体地电结构有了较详细的了解,并推断了研究区含矿构造分布情况(图3)。n激电测量成果显示,在400号点位处,存在一高极化率低电阻异常,视极化率峰值为极大值,可达ηs=10.5%,全测线上的视极化率低值为ηs=2.0%;视电阻率则较低,ρs=210.0 Ω·m,全测线上的视电阻率低值为ρs=2 750.0 Ω·m。据此初步认为研究区断层构造为低阻电性特征,具铜矿(化)体呈现低阻高极化电性特征[4]

图2 研究区区域航磁图

图3 研究区36线实际材料图(a)激电中梯测量结果(b)

3 地球化学特征

3.1 金元素空间分布特征

研究区处于金元素高背景场内,在该高背景场内通过数据分析剥离出背景场内的多个异常带,通观全区,金元素高背景场内异常呈带状展布特征明显,自北而南高背景异常场带有:①四合—铜山至六峰山—低岭畈高背景场分布区;②葛仙欧家—牌楼至潘桥—安子山高背景场分布区;③花山—小河高背景场分布区;④官港—花园—黄花尖高背景场分布区[5]。前述高背景场异常分布区均是良好的金矿找矿远景区(图4~5)。

官港—花园—黄花尖高背景场分布区范围广,已发现多处金矿点,找矿线索多,是寻找金矿的最具前景地区,研究区即位于该高背景区。

3.2 主要异常特征

1∶20万区域地质调查工作在研究区圈定有重要的水系沉积物异常及自然重砂异常。

图4 研究区金元素地球化学场图

图5 研究区铜、金、铅、锌、银元素高背景场分布图

3.2.1 1∶20万水系沉积物异常

1∶20万水系沉积物测量反映,金异常均沿东西向主干断裂或地层接触界线分布,呈长椭圆状。随出露地层的不同,其元素分布特征、组合特征各异。位于下古生代地层(震旦系蓝田组以上的层位)的异常,具有多元素组合,有银、砷、金、锑等;分布在元古代地层上的异常仅以金为主,其他元素异常不明显,其中的金元素异常有:东至杨家山金异常、东至许村金异常。这些金异常部位目前均发现有小型金矿床或金矿点,找矿前景好。

各异常特征简述:

1)东至杨家山金异常。异常位于东至县良田管理区杨家山一带,面积36 km2。异常中心明显,具三级质量分数分带。异常区内分布的地层为元古代牛屋组、青白口系邓家组、青白口系小安里组、南华系休宁组。异常区内同时有自然金、白钨矿自然重砂异常,两者套合较好。

异常区内已发现的金矿点有小冲汪金矿点、赵家岭金矿点。

2)东至许村金异常。异常位于东至县官港镇许村一带,面积46.7 km2。异常中心明显,具三级质量分数分带。因图幅限制异常向南未封闭,并且有增强趋势。异常区内分布的地层为元古代牛屋组、青白口系邓家组、青白口系小安里组、南华系休宁组。异常区内同时有自然金、白钨矿自然重砂异常,两者套合较好。

异常区内已发现的金矿点有东坑坞金矿点、方坑坞金矿点、高化塘金矿点、峰毛尖金矿点。

3.2.2 1∶20万自然重砂异常

沿震旦系与晚元古代地层不整合界面分布有黄金、白钨矿自然重砂异常。目前依据重砂测量成果资料显示,区内可以确定的重砂异常有3处:湖口幅许村白钨矿黑钨黄金异常(16WAu);东至县竹家山白钨矿异常(19W);东至县上方金异常(22Au)。各异常特征简述:

1)湖口幅许村白钨矿黑钨黄金异常(16WAu),位于东至县官港镇许村一带,面积33 km2。异常矿物主要为白钨矿、黑钨矿、黄金、辰砂、雄黄等,矿物共生组合为白钨矿—黑钨矿—黄金。异常区位于东至大断裂西侧,由晚元古—震旦系地层组成一单斜构造,沿单斜地层中发育次级褶皱及北东、北东东向断裂,并有石英斑岩和菲细斑岩脉侵入。异常区内已有金子洞金矿化点及不规则石英脉分布。

2)东至县竹家山白钨矿异常(19W)。位于东至县杨家山西约1 km竹家山一带。附近地貌属低山陡坡地形。主要出露震旦系、寒武系地层。区内石英斑脉岩、石英脉发育。异常面积9.6 km2。白钨矿一般含量为0.01 g/30 kg,最高含量0.15 g/30 kg,伴生矿物有锆石、金、辰砂、雄黄、独居石、金红石。

3)东至县上方金异常(22Au)。位于测区西南部东至县上方、杨家山一带,呈北东东—南西西向的长条形分布,面积约33 km2。异常区内出露地层为元古界牛屋组板岩、砂岩和部分砾岩及震旦系砂岩,并构成复背斜的北翼,岩层倾向北北东,倾角35°~45°。

综前所述,1∶20万水系沉积物圈定的异常具有异常规模大、强度高、浓集中心明显的特点,三级质量分数分带,异常元素套合好;区内的自然重砂异常规模大、强度高。异常所处的大地构造位置、地层等地质条件均相同,为同一条区域成矿带引起;异常区内已发现多个金多金属矿点,找矿远景较好。

涉及研究区内,铜、金异常明显,且与研究区构造关系紧密,具良好找矿前景。

4 找矿分析

研究区处于成矿有利的大地构造部位,经历了四堡、晋宁、加里东、印支、燕山、喜山等多次构造运动,褶皱、断裂构造十分发育,尤其是晋宁、印支、燕山3次构造运动对本区影响最大,形成近东西向、北东向、北北东向褶皱或断裂构造。杨子准地台基底岩系遭受了多次构造变动、叠加,为研究区铜、金多金属矿化提供成矿物质和成矿空间。

扬子准地台盖层与地台基底之间的不整合接触的面型构造控制着铅、锌、铜、金多金属矿(化)体的产出。铅、锌多金属化探异常和铜、金矿化点或矿化带大部分产出于南华系休宁组等老地层中。准地台基底形成后遭受长时间风化剥蚀,成矿物质来源丰富,另一方面在印支褶皱期间,盖层休宁组厚度大,易形成重力滑覆,在不整合面构造薄弱部位,可能产生滑覆构造,这也是铅、锌、铜、金多金属矿化形成的有利部位。

研究区工作程度极低,据收集资料及激电中梯测量结果,初步认为研究区铜矿(化)体主要发育于南北向构造,电性特征表现为低阻高极化。

5 结论

1)安徽东至县桃墅坑地区处于下扬子台坳和江南台隆中部的过渡部位,区内东西向构造、北北东向和南北向构造发育,前者控制着区内岩浆岩分布,南北向构造控制着区内低阻高极化体的分布。另外,根据收集资料分析,在不整合面构造薄弱部位,极易产生滑覆构造,这种不整合面型构造往往是铅、锌、铜、金多金属矿化形成的有利部位。

2)系统分析研究区地质、物探及化探信息,初步认为研究区铜矿(化)体主要发育于南北向构造,电性特征表现为低阻高极化。

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