馬 冬
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊(duì),安徽 安慶 246003)
懷寧縣張家山礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦方向
馬 冬
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊(duì),安徽 安慶 246003)
懷寧縣張家山地區(qū)為Cu、Pb、Zn、Mo、Sn多金屬礦成礦區(qū)。區(qū)內(nèi)成礦元素、探途元素異常發(fā)育,巖漿活動(dòng)頻繁,變質(zhì)作用強(qiáng)烈。主要受O/S層間拆離斷層控制,礦(化)體主要賦存于拆離斷層下盤湯山組及侖山組上段之間或湯山組內(nèi)層間破碎帶中。湯山組下部含泥質(zhì)條帶大理巖,巖性不均一,有利于熱液交代;湯山組上部變余鮞狀大理巖與湯頭組變余瘤狀大理巖易于破碎,成為導(dǎo)礦與儲(chǔ)礦場所。
多金屬成礦帶;地質(zhì)特征;控礦條件;找礦方向;張家山
長江中下游成礦帶是中國東部著名的中生代內(nèi)生金屬成礦帶,找礦潛力巨大。安徽省懷寧縣張家山地區(qū)是長江中下游重要成礦區(qū)的組成部分[1]:①賦存于S/O拆離斷層下盤奧陶系地層中的礦(化)點(diǎn),礦種以銅、鉛、鋅、銀多金屬為主,成礦與硅化、白云石化關(guān)系密切,自然類型屬中溫?zé)嵋航淮?;②賦存于構(gòu)造破碎帶中的礦(化)點(diǎn),礦種以銅為主,次有金、鐵等,礦化與硅化、碳酸鹽化關(guān)系密切,自然類型為中溫?zé)嵋撼涮钚兔}狀礦;③賦存于灰?guī)r捕虜體內(nèi)的礦(化)點(diǎn)為矽卡巖型,矽卡巖呈似層狀,其規(guī)模不清。
懷寧縣張家山礦區(qū)位于下?lián)P子臺(tái)褶帶中段。區(qū)域構(gòu)造為一北東向中、新生界盆嶺構(gòu)造區(qū)。成礦帶所在Ⅴ級(jí)構(gòu)造單元為一褶斷隆起區(qū),周邊為中生界斷陷盆地,構(gòu)成一個(gè)典型的“盆山構(gòu)造”[2]。該區(qū)發(fā)育有兩條近東西向次級(jí)基底斷裂,對(duì)巖體的分布具有明顯的控制作用[3]。
礦區(qū)處于“董嶺背斜”與“黃梅山背斜”之間,在一狹長的山間斷陷向斜構(gòu)造區(qū)內(nèi),褶皺構(gòu)造寬緩,斷層構(gòu)造發(fā)育;斷層以拆離斷層、鏟式正斷層為主體,伴有北西向正斷層與北東向斷層等。出露地層有古生界與三疊系下統(tǒng)淺海平臺(tái)與半封閉瀉湖相碳酸鹽巖、泥質(zhì)粉砂質(zhì)巖、硅質(zhì)巖以及陸相含煤建造等巖層,構(gòu)造復(fù)雜,巖漿巖發(fā)育,物化探異常明顯,為一成礦條件較好、找礦依據(jù)較多的地段[4-5]。
巖漿巖分布于該區(qū)中部的楊山、謝家一帶,巖體的形狀復(fù)雜,屬于燕山早期中酸性巖漿巖,主要巖石類型有石英二長巖、閃長巖與暗色閃長巖三種。地面呈面狀、帶狀分布,邊界呈港灣狀、半島狀。巖體總體呈向北東凸出的弧形,巖體的產(chǎn)狀比較復(fù)雜,根據(jù)地磁數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析,東南段巖枝為一北北東向“巖墻”,傾向西,產(chǎn)狀陡立,埋藏深度中等。
張家山礦區(qū)的變質(zhì)作用有局部動(dòng)熱變質(zhì)、接觸變質(zhì)與交代變質(zhì)三類:①局部動(dòng)熱變質(zhì):常見變質(zhì)巖類型有云母石英片巖、大理巖、空晶石板巖、斑點(diǎn)板巖、石英巖等,多屬于中、低變質(zhì)相巖石。變質(zhì)作用的動(dòng)、熱源主要來自于雜巖體的侵入事件;②接觸變質(zhì):接觸變質(zhì)作用發(fā)生于巖體外接觸帶、頂垂體和捕虜體中,常見變質(zhì)巖類型有角巖與大理巖;③交代變質(zhì):交代變質(zhì)作用分為兩類-接觸交代變質(zhì)與熱液蝕變。
接觸交代變質(zhì)巖圍巖以船山組、黃龍組為主,局部為棲霞組和志留系片巖,常見巖石類型有石榴子石矽卡巖、石榴子石透輝石矽卡巖與透輝石矽卡巖3種,賦存部位在正接觸帶與頂垂體、捕虜體中。
張家山地區(qū)為一地磁低緩異常區(qū),背景場<100n T。以100n T圈定的異常呈不規(guī)則三角形,面積約16km2,分布范圍超出巖體出露范圍,初步認(rèn)為磁異常主體由閃長巖所引起。
以200n T圈定的異常形成北北東向3個(gè)異常帶,從東到西有江家沖異常帶、徐家花屋異常帶與謝家老屋異常帶。
1)江家沖異常帶南北長約1.2km,寬約0.7km,由高低不等的8個(gè)局部異常組成,單個(gè)異常規(guī)模100~150m,中心場值600~200n T,其中規(guī)模最大、中心強(qiáng)度最強(qiáng)的局部異常位于彭山頭、王家屋一帶的矽卡巖化殷坑組捕虜體內(nèi)。根據(jù)磁異常、矽卡巖以及礦化情況分析,江家沖異常帶為一銅、鉬成礦遠(yuǎn)景地段,形成含礦矽卡巖的最佳地段應(yīng)在局部異常之內(nèi)。
2)徐家花屋異常帶長約3km,寬約0.7~1.5km,由3個(gè)局部異常組成,其中2個(gè)位于徐家花屋以南,1個(gè)位于余山。徐家花屋的兩個(gè)異常,一個(gè)規(guī)模與江家沖異常相當(dāng),中心磁場強(qiáng)度300~600n T,為一閃長巖異常。另一異常位于徐家花屋與錢家橋之間的石英二長巖內(nèi),形態(tài)呈不規(guī)則餅狀,中心場強(qiáng)600n T,是帶內(nèi)強(qiáng)度最高者。余山異常位于余庵南志留系、奧陶系中,外形規(guī)整,中心場強(qiáng)400n T。
3)謝家老屋異常帶由1個(gè)局部異常組成,異常位于石英二長巖中,呈北西向橢圓狀,規(guī)模約250m×400m,中心場強(qiáng)400n T。
此外,金鉤樹北西一帶、龍?zhí)督M與五通組界面附近有1個(gè)近南北向橢圓形異常,南北長約400m,東西寬約250m,中心場強(qiáng)300n T,形狀規(guī)則,梯度平緩,但位置在100n T區(qū)域之外,距巖體稍遠(yuǎn)。
以Cu為例,概述元素的密度分布。礦區(qū)為Cu元素的高含量區(qū),樣品最高含量 Max=1500×10-6(含量單位下同),最小含量 Min=5.00,平均X=115.37;標(biāo)準(zhǔn)離差S=191.30,變異系數(shù) Cv=1.66(全樣本統(tǒng)計(jì),樣品數(shù)N=1613)。全樣本統(tǒng)計(jì)的S值與Cv值很大,屬于很不均勻變化型,表明元素的分布具有明顯的局部富集特征。
圖1為銅的密度分布直方圖,縱軸為樣品數(shù)量軸,橫軸為對(duì)數(shù)含量軸,含量分組步長log=0.2,全樣本統(tǒng)計(jì)共分13組,密度分布為對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型;樣品眾數(shù)位于1.47~1.87之間,眾數(shù)中數(shù)=1.67,含量值X=47.86,與正常場豐度值相當(dāng)。
圖1 銅的密度分布直方圖
圖2為銅量函數(shù)分布曲線圖,曲線形態(tài)屬對(duì)數(shù)正態(tài)類型,但高含量段曲線較長,垂直寬度較大,說明區(qū)內(nèi)礦化活動(dòng)強(qiáng)烈而且普遍。曲線形態(tài)未出現(xiàn)波狀起伏,反映淺部的礦化作用為“一次性簡單類型”。結(jié)合Cu量異常分布特征判斷,礦化作用發(fā)生于中溫?zé)嵋弘A段,成礦系列屬于“與含礦流體有關(guān)的多金屬成礦系列”,主要礦化部位在志留系/奧陶系界面之下的湯山組與湯頭組。
Cu、Pb、Zn、Ag、Mo為該區(qū)具有富集成礦現(xiàn)象的元素,除Ag以外,其它元素的相關(guān)性較為密切。Ag與Cu等元素的相關(guān)系數(shù)>0.4,亦有一定的正相關(guān)性。Cu與Pb的相關(guān)系數(shù)最高,相關(guān)性最密切,其主要異常幾乎出現(xiàn)于同一地段。Zn與Cu、Pb的相關(guān)系數(shù)略小,相關(guān)的密切程度列第二位,它的異常位置與Cu、Pb基本吻合,但富集趨勢出現(xiàn)明顯差異。Mo異常出現(xiàn)于Cu、Pb異常范圍內(nèi),規(guī)模略小,濃集中心有偏移。Ag異常分布于Cu、Pb的主異常區(qū),在5個(gè)元素中規(guī)模最小,強(qiáng)度最低,濃集中心偏少,形成的中心基本與Pb異常中心重合。
張家山礦點(diǎn)處于“張家山奧陶系局部隆起”東段,地表出露地層主要有奧陶系與志留系,志留系底部與奧陶系五峰組缺失,湯頭組與湯山組呈斷續(xù)分布狀態(tài);地表閃長巖體呈“巖床”產(chǎn)出,分布面積相對(duì)較大,但厚度較小;S/O間為拆離斷層,拆離斷層下盤銅與多金屬礦化作用強(qiáng)烈,形成沿拆離斷層分布的層控型礦化帶,稱“張家山-汪家沖多金屬礦化帶”,礦帶東起張家山水庫,沿S/O界面經(jīng)張家山、余山一直延伸至汪家沖,地表出露長度約2.5km,中段被余山閃長巖體侵入隔斷。地表可見多金屬礦(化)體8個(gè),分布于拆離斷層及其斷層面下方3~5m范圍內(nèi)的湯頭組、湯山組與侖山組地層中,受拆離斷層與層位控制。
地表探槽分別見視厚8.4m和3.3m的多金屬礦體,TC5401(圖3)礦層厚6.05m,含 Cu 0.29-1.39%,平 均 0.73%;Pb 0.13% ~0.78%,平 均0.42%;Ag35.32~306.31g/t,平均160.77g/t,構(gòu)成銅、銀礦體。TC6201(圖4)礦層厚2.5m,含Cu 0.77% ~2.55%,平 均 為 1.77%;Ag12.52~25.91g/t,平均20.02g/t。
圖3 張家山地區(qū)TC5401探槽素描圖
礦(化)體中礦石礦物有黃銅礦、斑銅礦、黑銅礦、黝銅礦、輝銅礦、藍(lán)輝銅礦、藍(lán)銅礦、孔雀石、硅孔雀石、黃鐵礦、褐鐵礦,局部有赤鐵礦和鏡鐵礦,微量自然銅、閃鋅礦、方鉛礦等,脈石礦物以石英為主,其次為白云石,少量重晶石、方解石、絹云母等。礦物生成順序大致為:白云石(方解石)-石英-絹云母-黃鐵礦-黃銅礦(斑銅礦)-黝銅礦-(閃鋅礦、方鉛礦)-輝銅礦-藍(lán)輝銅礦-自然銅-黑銅礦-藍(lán)銅礦、銅藍(lán)-(赤鐵礦、鏡鐵礦)-褐鐵礦-重晶石-方解石-硅孔雀石、孔雀石。成因類型主要為中溫?zé)嵋航淮汀?/p>
鉆探查證的明顯礦化段主要發(fā)生于S/O界面附近,礦種以銅、鉛為主。界面下微量元素含量較高,鉆孔原生暈異常發(fā)育,異常元素主要為中低溫元素組合。礦化與異常分布模型表明,地質(zhì)界面與地球化學(xué)界面具有同一性,礦化活動(dòng)主要發(fā)生于界面之下的碳酸鹽地層中,薄層、條帶狀構(gòu)造的碳酸鹽層更有利于成礦。深部暗色閃長巖出現(xiàn)貴金屬礦層,表明礦化作用發(fā)生于巖漿巖成巖之后,巖漿巖對(duì)成礦有利。
圖4 張家山地區(qū)TC6201探槽素描圖
1)張家山異常區(qū)。面積約0.9km2。異常區(qū)異常的元素組合有Cu、Pb、Zn、Mo、Ag、Au等成礦元素與As、Sb、Bi等探途元素。張家山異常為一中溫?zé)嵋憾嘟饘佼惓5奈膊慨惓?,主異常已遭剝蝕,應(yīng)列于非礦異常行列。較高級(jí)別的異常沿拆離斷層界面分布特征表明,局部隆起構(gòu)造與拆離斷層為此類礦化富集的控礦與容礦構(gòu)造,找礦工作應(yīng)注意志留系下隱伏的局部隆起或盆狀凹陷構(gòu)造區(qū)。
2)汪家沖異常區(qū)。面積約1km2。礦化主要發(fā)生于龍?zhí)督M下的土狀鐵帽與拆離斷層的下盤,受龍?zhí)督M下的逆掩斷層與志留系與奧陶系層間拆離斷層控制。
3)張家山東異常區(qū)。面積>0.5km2。異常區(qū)異常元素組合有 Cu、Pb、Zn、Mo、Au、Ag、Bi、Sn等8個(gè),其中除Bi外,其它元素均為Ⅰ、Ⅱ級(jí)低強(qiáng)度異常,連續(xù)性較低。
4)陳橋異常區(qū)。異常元素組合有Cu、Pb、Zn、Mo、Sn等,異常位于陳橋、清觀一帶的北西向正斷層帶和陳橋西棲霞組出露區(qū)及江家牌附近石英二長巖的接觸帶。判斷異??赡艽嬖谖◣r型礦床,與沿?cái)鄬訋У牡V化活動(dòng)有關(guān),可作為下步工作依據(jù)。
張家山礦區(qū)為“多金屬成礦系列”的礦床(點(diǎn)),明顯受層位和構(gòu)造控制,該系列礦產(chǎn)地質(zhì)工作要圍繞地層和構(gòu)造找礦:
有利成礦的地層標(biāo)志:已知成礦有利層位為奧陶系湯頭組與湯山組,它們具備“瘤狀”、“鮞狀”、薄層條帶狀特殊結(jié)構(gòu),孔隙度與滲透率較高,有利于含礦熱液的循環(huán)。地層的Cu、Pb、Zn豐度值較高,物相比例:硫化物相+碳酸鹽相+吸附相>硅酸鹽相。
控礦構(gòu)造標(biāo)志:S/O界面的拆離斷層,礦體賦存于斷層的下盤。沿湯頭組或湯山組分布的層間破碎帶成礦,礦體充填于破碎帶內(nèi),形成角礫狀礦石。
地球化學(xué)標(biāo)志:成礦元素與探途元素異常發(fā)育,具有明顯的組合異常區(qū)。異常強(qiáng)度以Ⅰ類、Ⅱ類為主,如Ⅲ類異常發(fā)育又未見礦體,很可能是礦體下方異常體,找礦意義較小;本條件要結(jié)合地層出露情況綜合分析。異常常沿奧陶系地層分布。
礦化蝕變標(biāo)志:具有規(guī)則的帶狀多金屬礦化帶,沿奧陶系頂部分布。
找礦方向:張家山東側(cè),沿S/O界面出現(xiàn)條帶狀透輝石矽卡巖,按構(gòu)造特征分析,為湯山組條帶狀大理巖的交代變質(zhì)巖層,沿S/O界面分布多個(gè)多金屬礦點(diǎn)。該區(qū)附近的溫橋多金屬礦床的控礦構(gòu)造為“鼻狀背斜”傾伏端,旨田沖多金屬礦點(diǎn)的控礦構(gòu)造為“開闊向斜”,成礦層位為湯頭組與湯山組。根據(jù)構(gòu)造類比和地質(zhì)、化探特征綜合判斷,徐家花屋—張家山一帶具有良好的找礦前景。
張家山地區(qū)成礦有利層位為奧陶系湯頭組與湯山組,地層中的Cu、Pb、Zn豐度值較高。本區(qū)局部隆起構(gòu)造頂部、背斜構(gòu)造的傾沒端部、向斜構(gòu)造的轉(zhuǎn)折端、拆離斷層、斷層旁側(cè)牽引褶皺構(gòu)造、湯頭組或湯山組分布的層間破碎帶,是導(dǎo)礦和容礦的有利構(gòu)造。高中低溫?zé)嵋何g變發(fā)育,沿奧陶系頂部分布有規(guī)則的帶狀多金屬礦化帶,局部構(gòu)成銅、銀礦體,且具有一定規(guī)模。
礦區(qū)出露地層齊全,構(gòu)造發(fā)育,巖漿活動(dòng)頻繁,為Cu、Pb、Zn、Au、Mo等成礦元素遷移富集、疊加改造成礦提供了有利條件。找礦重點(diǎn)部位為O/S層間拆離斷層、湯山組及侖山組上段大理巖內(nèi)、湯山組與湯頭組之間或湯山組內(nèi)層間破碎帶及物化探異常分布區(qū)。
[1]常印佛,劉湘培,吳言昌.1991長江中下游銅鐵成礦帶[M].北京:地質(zhì)出版社,1991.
[2]唐永成,吳言昌,儲(chǔ)國正,等.安徽沿江地區(qū)銅金多金屬礦床地質(zhì)[M].北京:地質(zhì)出版社,1998.
[3]安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局三二六地質(zhì)隊(duì).安徽省懷寧縣余山地區(qū)銅金銀普查地質(zhì)報(bào)告 [R].1991.
[4]安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局三二六地質(zhì)隊(duì).安徽省懷寧地區(qū)成礦規(guī)律與找礦方向研究報(bào)告[R].1992.
[5]安徽省地質(zhì)局326隊(duì).1∶5萬洪鎮(zhèn)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].1973.
Geological features and prospecting direction of Zhangjia-shan mining area in Huaining
MA Dong
(326 geological team of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province,Anqing 246001,China)
Zhang Jia-shan area in Huaining County is Cu,Pb,Zn,Mo,Sn polymetallic ore zones.In this area,the ore-forming elements and pathfinder elements are well developed,and the geological characteristics are frequent magmatic activity and intense alteration.The mine deposits are mainly dominated by the O/S interlayer detachment faults,and the deposits are located between the Tangshan group’s footwall of detachment faults and the upside of Kunshan group,or located in the interformational fracture zone inside Kunshan group.Argillaceous stripe marbles are found in the bottom of Tangshan group,which have advantages to the hydrothermal metasomatic due to the different lithology.Theblastooliticlimestone and the palimpsest nodular marble in Tangshan group are easy to broken,which is both of the ore-fluid channel way and the ore-fluid host structure.
polymetallic metallogenic belt;geologic feature;ore-controlling condition;prospecting direction;Zhang Jia-shan
馬冬(1967-),男,安徽濉溪人,高級(jí)工程師。長期從事地質(zhì)勘查和勘查技術(shù)管理工作。
P612
A
1004-4051(2015)09-0084-04
2014-12-07