楊曉東
摘要:研究區(qū)位于桐柏——大別山造山帶中部,團麻斷裂以東,桐柏——浠水?dāng)嗔驯本?,蘆家河構(gòu)造巖漿穹隆的南東側(cè),本區(qū)處于成礦極為有利的構(gòu)造巖漿活動區(qū)。巖漿活動集中于兩個時期,一期是晉寧期,主要有蘆家河基性——超基性巖帶、鯉魚寨英云閃長巖體以及廣泛分布的片麻狀二長——鉀長花崗巖等;另一期是燕山期,主要有龍井腦巖體群,巖性主要為中細(xì)粒二長花崗巖。燕山期花崗巖是區(qū)域上金及多金屬礦的主要成礦物質(zhì)來源。本文對研究區(qū)地層特征、巖漿巖、構(gòu)造特征進行詳細(xì)分析,進而對成礦物質(zhì)來源、礦化富集規(guī)律、控礦地質(zhì)條件、礦床成因進行研究,最后對研究區(qū)找礦標(biāo)志進行深入研究,本文對研究區(qū)以后的工作具有十分重要的參考意義。
關(guān)鍵詞:湖北;響水潭地區(qū);金多金屬礦;地質(zhì)特征;礦床成因
1. 地層特征
本區(qū)主要出露的是大別山變質(zhì)雜巖,可分為大別山巖群(ArD)和花崗質(zhì)片麻巖套兩部分。
1.1 大別山巖群
分布于花崗質(zhì)片麻巖之中,呈大小不等的包體產(chǎn)出,為基性—中基性—酸性的火山沉積變質(zhì)巖組合,在區(qū)內(nèi)主要分為以下兩個組。
大理巖、斜長角閃巖組(ArD1):主要分布于陳林溝斷裂帶中西段的兩側(cè),其他地段均有零星分布。該組巖性主要有斜長角閃巖、大理巖、透閃石化大理巖等,偶夾變粒巖、石英巖、斜長片麻巖等。
斜長角閃巖、斜長片麻巖組(ArD2):該組主要分布于陳林溝斷裂南側(cè)鯉魚背一帶,與斜長角閃巖、斜長片麻巖組(ArD1)組合在一起,該巖組主要巖性為斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、斜長變粒巖等巖性等,偶夾二長變粒巖、二長片麻巖等。
1.2 花崗質(zhì)片麻巖套
是大別山變質(zhì)雜巖的主體。主要巖性及原巖類型可分為二類:一類為龜峰山片麻雜巖(Pt1Ggn),另一類為平湖片麻雜巖(Pt1Pgn)。
龜峰山片麻雜巖(Pt1Ggn):即在原大別山群中識別出的堿性花崗巖系列的變質(zhì)巖。分布于雙河口以東及陳林溝、侯家山、抗家邊等地,主要巖性為鉀長花崗質(zhì)片麻巖、斑狀二長花崗質(zhì)片麻巖、二長花崗質(zhì)片麻巖,以后者多見。野外所見巖性為黑云二長片麻巖、二云二長片麻巖,黑云角閃斜長片麻巖。局部的白云母是黑云母退變的產(chǎn)物。
平湖片麻雜巖(TTG系列:Pt1Pgn):即在原大別山群和桐柏山群中識別出的TTG系列的變質(zhì)巖。主要分布于馬家溝以西地帶,此外在其他各處零星可見。巖體規(guī)模大小不一,形態(tài)明顯受構(gòu)造控制,多表現(xiàn)為北東向展布的脈狀體,部分邊界呈花邊狀,侵入于龜峰山片麻巖之中。巖性主要包括英云閃長質(zhì)片麻巖、花崗閃長質(zhì)片麻巖和奧長花崗質(zhì)片麻巖三大類,以前者為主。
本區(qū)第四系分布于山澗溝谷中,其巖性為砂土、亞砂土、亞粘土及礫石等。
2. 巖漿巖
區(qū)內(nèi)巖漿巖以中酸性巖為主,另見少量基性巖脈。鯉魚寨英云閃長巖體(οβδ23):為晉寧期巖漿活動的產(chǎn)物,分布于本區(qū)中部和北部,占工作區(qū)面積60%以上。巖石灰—灰白色,中粗?;◢徸兙ЫY(jié)構(gòu),塊狀—微片麻狀構(gòu)造,主要礦物為奧長石、石英、鉀長石、黑云母、角閃石。局部見鉀長石斑晶,斑晶大小2mm~6mm,這種巖性一般分布于巖體邊部。
徐天寨巖體(γ53):分布于本區(qū)中部的徐天寨、定安寨及燕子巖等地,屬燕山期產(chǎn)物,為龍井腦巖體群的一部分。地表受北東和北西向斷裂控制,鉆孔資料及物探資料顯示其深部為一巨大巖基,與龍井腦巖體相連,巖石灰——灰白色,中——中細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由正長石,更長石,石英,黑云及副礦物榍石、鋯石等組成。巖體與圍巖呈漸變過渡關(guān)系,并有寬窄不一的混染帶存在。
巖脈在區(qū)內(nèi)分布廣泛。多沿裂隙或構(gòu)造層侵入,長數(shù)米到數(shù)十米,寬0.5m~3m不等,有晉寧期的基性巖、輝綠玢巖等及燕山期的花崗巖脈,燕山期的花崗巖脈、花崗斑巖脈、煌斑巖脈、石英脈等,常充填于破碎帶中。值得注意的是含礦斷裂帶中的石英脈、煌斑巖脈與本區(qū)金礦化關(guān)系密切,石英脈為金礦體的直接載體,煌斑巖脈則是金礦體存在的標(biāo)志。
3. 構(gòu)造特征
區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造表現(xiàn)的早期剪切褶曲和迭加褶皺,因此本區(qū)脆性斷裂最為發(fā)育,斷裂按走向分為北西向、北東向、近南北向幾組,分別與區(qū)域斷裂配套,各組斷裂特征如下:
北西向斷裂:以姜家咀——黃土嶺斷裂(F2、F15、F20、F24、F42)最具代表性,斷裂帶中普遍發(fā)育硅化、綠泥石化碎裂巖,普遍充填石英脈,局部充填有煌斑巖脈,斷裂帶呈舒緩波狀,表現(xiàn)為逆斷層性質(zhì)。在八字門、槐樹坳、姜家咀等地段地表見明顯黃鐵礦化、方鉛礦化石英脈及黃鐵絹英巖,存在金礦體;該組斷裂被后期近東西向斷裂錯斷。
北東向斷裂:規(guī)模較大,多為晚期左型脆性剪切性質(zhì),切割北西、南北向斷裂,產(chǎn)狀變化部位偶見礦化。
近東西向斷裂:以陳林溝斷裂(F43)為代表,具強蝕變,富含硫化物,為直接儲礦構(gòu)造。陳林溝斷裂總體由多條斷裂羽狀排列組成。局部北傾,傾角較陡,斷裂帶中發(fā)育有硅化碎裂巖、鉛鋅礦化石英脈,黃鐵絹英巖等,巖石普遍具硅化、鉀化等蝕變現(xiàn)象,斷層面大多為舒緩波狀,局部光滑平直,斷層早期表現(xiàn)為張扭性正斷層的性質(zhì),晚期以壓扭性為主,具有多期活動特點。
近南北斷裂:斷裂規(guī)模及產(chǎn)狀變化較大,各斷裂寬窄不一。以雙河口和郭云坳斷裂為代表,在其兩側(cè)出現(xiàn)多條規(guī)模不等的平行小斷層,沿斷裂帶充填石英脈,局部有煌巖脈充填,斷面呈舒緩波狀,產(chǎn)狀較陡,構(gòu)造角礫巖呈棱角狀次棱角狀,大小不等,具正斷層性質(zhì)特征。帶內(nèi)巖普遍具褐鐵礦化或黃鐵礦化,其中部分地段發(fā)育有高品位的金銀多金屬礦化的石英脈。
4. 礦床成因
4.1 成礦物質(zhì)來源
礦體Pb同位素組成與龍井腦巖體Pb同位素組成一致,因此Pb同位素來源與燕山期巖體有關(guān);區(qū)內(nèi)δD值為-65‰,δ18O為2.21‰,從δO與δD組成圖解現(xiàn)陳林溝礦床落在天水與巖漿水交界處,說明其熱液來源主要是巖漿水,有少量天水混入。
區(qū)域上大別山雜巖中大別巖群金的豐度值為2.6×10-9,本花崗巖片麻巖的Au豐度值為2.04×10-9,而本區(qū)在礦區(qū)近礦圍巖中,Ag背景值均<1×10-9,說明Au出現(xiàn)明顯虧損,比大面積豐度值低得多,說明成礦的金質(zhì)來源于圍巖,同時也說明了深部成礦的可能性極大。
4.2 礦化富集規(guī)律
區(qū)域上大崎山——響水潭地區(qū)金礦類型,可劃分為二型五式,即石英脈和蝕變巖型兩型,石英脈型中有陳林溝式,魏家上灣式、何家畈式三種;蝕變巖型可分為:祝家沖式、宋家灣式。本區(qū)主要發(fā)育的是陳林溝式和宋家灣式金多金屬礦,控礦構(gòu)造是北北東向斷裂帶、正斷層,儲礦構(gòu)造是與北北東向斷裂帶伴生的東西向、近南北向斷裂。陳林溝金銀多金屬礦區(qū)和侯家山、抗家邊金礦點含礦斷裂均為東西向的破碎帶,早期表現(xiàn)為交代型,后期以充填為主,由石英脈型金及多金屬礦發(fā)展為石英脈、蝕變巖混合型的金銀銅礦,深部為蝕變巖型金礦。姜家咀——八字門金礦區(qū)和雙河口金礦區(qū)含礦斷裂均為近南北向的破碎帶以及與產(chǎn)行的次級斷裂構(gòu)造中,地表為石英脈型與蝕變巖型混合型金礦,深部蝕變巖型金礦。
4.3 控礦地質(zhì)條件
據(jù)馬家溝、吳家畈礦體及礦化體地質(zhì)特征,金的賦存狀態(tài)大部分以互化物的礦式——銀金礦出現(xiàn),其成色、平均671~705。經(jīng)測定石英均——溫度為135℃~260℃,包體的爆裂溫度確定金的成礦溫度為263℃~327℃。主要礦物組合及相互關(guān)系,具有多期活動特點。該區(qū)與金礦成礦有利的圍巖順序為斜長角閃巖→片麻巖→花崗質(zhì)片麻巖→其他巖石;與成礦有利的蝕變巖類型為硅化→鉀化→綠泥石化→絹云母化。
4.4 礦床成因
(1)本區(qū)含礦熱主要來源于燕山期花崗巖,由通過巖體的斷裂作通道運移含礦熱液到構(gòu)造薄弱部位沉淀。巖漿中混有少量地下水。(2)礦體賦存于石英脈和蝕變巖中,具有熱液充填交代特征,礦石見有浸染狀構(gòu)造,條帶狀構(gòu)造、交代殘余結(jié)構(gòu)和重結(jié)晶結(jié)構(gòu)。(3)金礦體嚴(yán)格受斷裂帶控制,斷裂帶是良好的熱液通道和成礦場所。含金(銀)石英脈中石英中石英溫度為135~322℃,反映了金成礦溫度也在此范圍內(nèi)。根據(jù)上述特點,本區(qū)金礦的成因類型屬中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。
5. 找礦標(biāo)志研究
(1)宏觀上東西向斷裂帶,北北西向斷裂帶及南北向斷裂帶與重砂或化探異常套合區(qū)域為找礦有利地段。三組含礦斷裂帶中斷裂產(chǎn)狀變化部位,羽狀斷裂的巖橋部位是富礦存在最有利地段。
(2)在地表斷裂帶中黃鐵礦化、方鉛礦化等是礦化的直接標(biāo)志,硅化、褐鐵礦化及羽脈狀細(xì)小石英脈是斷裂帶中含礦間接標(biāo)志,強烈的綠泥石化,斷層泥也是斷裂帶中改造最完全地區(qū)也是成礦最有利地段。
(3)地表含礦斷裂帶中煌斑巖脈、輝綠玢巖脈的出現(xiàn),標(biāo)志著富礦體即將出現(xiàn)。含礦斷裂帶次級斷裂發(fā)育部位,斷裂膨脹部位是礦體富集部位。斷裂帶中巖石Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素異常重疊且與Hg元素異常吻合,則標(biāo)明深部礦體存在。根據(jù)前面所討論的礦體分帶特征不同斷裂中礦體賦存于不同地段,因此在地表注意尋找同標(biāo)高的露頭。
參考文獻:
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