周虎 王樂(lè)樂(lè) 葛紹山
摘要:基于蕭縣前歐盤銅鉛鋅金礦預(yù)查項(xiàng)目,首先通過(guò)野外觀察及樣品分析測(cè)試的綜合研究,對(duì)預(yù)查區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿活動(dòng)有了初步了解。然后根據(jù)物化探相關(guān)成果對(duì)物化探異常進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證,根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果對(duì)預(yù)查區(qū)成礦地質(zhì)條件進(jìn)行了分析。最后提出了預(yù)查區(qū)北西向近東西向構(gòu)造具有尋找矽卡巖型銅金礦的潛力。
關(guān)鍵詞:成礦地盾條件分析:北東向構(gòu)造:北西向構(gòu)造:矽卡巖型礦床
1.區(qū)域地質(zhì)背景
安徽省蕭縣前歐盤銅鉛鋅金礦預(yù)查區(qū)位于徐淮推覆體中北部皇藏峪復(fù)背斜北端西翼。出露地層主要為古生代與中生代地層。以張性為主的北西向斷裂與以壓扭性為主的北北東向斷裂的交匯處控制了巖漿巖的分布。該巖漿巖為斑井巖體,沿北西向呈串珠狀分布,沿北東向呈脈狀產(chǎn)出。
2.預(yù)查區(qū)地質(zhì)特征
2.1地層
預(yù)查區(qū)出露地層有寒武系下統(tǒng)饅頭組(粉砂巖、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r),中統(tǒng)毛莊組(砂頁(yè)巖、瘤狀灰?guī)r、含生物碎屑鮞狀灰?guī)r)、徐莊組(細(xì)砂巖、砂灰?guī)r、葉片狀砂巖、粉砂巖、斑紋狀灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r、含生物碎屑鮞狀灰?guī)r)、張夏組(斑紋狀灰?guī)r、灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、含葛萬(wàn)藻灰?guī)r、白云巖),上統(tǒng)固山組(鮞狀灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r、泥灰?guī)r)、長(zhǎng)山組(含竹葉狀灰?guī)r、泥灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r)、鳳山組(泥質(zhì)白云巖、斑紋狀灰?guī)r、泥灰?guī)r)地層,奧陶系下統(tǒng)老虎山組、馬家溝組、蕭縣組(白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r)、賈汪組(鈣質(zhì)頁(yè)巖、泥灰?guī)r)地層,石炭系上統(tǒng)地層,二疊系下統(tǒng)山西組地層。低凹處為第四系覆蓋。
2.2構(gòu)造
(1)褶皺。預(yù)查區(qū)褶皺構(gòu)造表現(xiàn)為背斜構(gòu)造,該背斜樞紐為北北東向,向北傾伏。背斜形態(tài)是北段寬緩、南段抬起收窄。北段核部張夏組地層受地形、背斜形態(tài)等影響剝蝕作用較弱,保留較完整;中段張夏組地層受地形、背斜形態(tài)等影響剝蝕作用較強(qiáng),核部可見(jiàn)到徐莊組地層出露;南段由于地形、背斜翹首等影響剝蝕作用強(qiáng)烈,只有部分地方還殘留有張夏組地層,核部徐莊組、毛莊組、饅頭組等地層出露較多。該背斜北西翼從北向南產(chǎn)狀逐漸變陡直至地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。南東翼地層產(chǎn)狀比較平緩。
(2)斷層。預(yù)查區(qū)東部北北東向的一條逆沖斷層規(guī)模較大,縱穿預(yù)查區(qū),沿該斷層發(fā)育一系列近南北向的次級(jí)斷層或節(jié)理。斷層整體傾向南東,傾角在5。-23。之間變化。
預(yù)查區(qū)北部北西向的一條推測(cè)正斷層橫穿預(yù)查區(qū),斷層傾向南西,斑井巖體沿該斷層呈串珠狀分布。
2.3巖漿巖
預(yù)查區(qū)巖漿巖樣品中鋯石的分析年齡值都比較集中,均投在諧和線上及其附近,21個(gè)測(cè)點(diǎn)的206Pb/238U年齡變化區(qū)間在112Ma-144Ma,加權(quán)平均年齡為126.4±2.lMa,說(shuō)明預(yù)查區(qū)巖漿巖是中生代早白堊世侵位形成的。
預(yù)查區(qū)巖漿巖主要沿北北東一北東向構(gòu)造侵位,在平面上表現(xiàn)為走向北北東一北東向的脈狀、巖株?duì)睿A(yù)查區(qū)西北部有一條走向?yàn)榻鼥|西向呈脈狀產(chǎn)出的巖漿巖。預(yù)查區(qū)巖漿巖屬于鈉質(zhì)鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)到過(guò)鋁質(zhì)巖石,通過(guò)鉆孔揭露的巖漿巖來(lái)看,巖漿巖巖性主要有兩種:角閃閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)玢巖。
角閃閃長(zhǎng)玢巖:深灰色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,基質(zhì)微晶結(jié)構(gòu),主要由斜長(zhǎng)石、角閃石組成,副礦物為磷灰石,次生礦物有碳酸鹽礦物、絹云母、綠泥石等。斑井與基質(zhì)都由斜長(zhǎng)石、角閃石組成。
閃長(zhǎng)玢巖:斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由斜長(zhǎng)石與角閃石組成。斑晶多為角閃石與斜長(zhǎng)石,特別是角閃石斑晶比較粗大。
2.4圍巖蝕變
預(yù)查區(qū)主要的圍巖蝕變類型有大理巖化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化,綠簾石化、透輝石化。
黃鐵礦化:主要見(jiàn)于巖漿巖與圍巖的外接觸帶。黃鐵礦晶形有的呈立方體分布與圍巖中,為沉積成因;有的呈浸染狀分布與圍巖中。
綠簾石化:XZK01孔與XZK02孔巖漿巖中偶見(jiàn)綠簾石礦物。
透輝石化:HZK02孔、LZK01孔、LZK02孔巖漿巖與圍巖外接觸帶偶見(jiàn)有透輝石礦物。
大理巖化:主要見(jiàn)于巖漿巖與圍巖的外接觸帶。
碳酸巖化:在構(gòu)造比較發(fā)育的地方,如斷層與褶皺核部常見(jiàn)碳酸鹽化現(xiàn)象。在張夏組地層中,常見(jiàn)脈狀分布的文石。
3.成礦地質(zhì)條件分析
預(yù)查區(qū)位于江蘇省利國(guó)至安徽淮北三鋪成礦帶中段一江蘇斑井鐵銅礦點(diǎn)的南緣。出露的地層為寒武系中統(tǒng)~奧陶系下統(tǒng)。這些地層是淮北地區(qū)銅、鉛的賦礦層位,奧陶系蕭縣組是鐵礦的主要賦礦層位,寒武系上統(tǒng)鳳山組下段是銅鐵礦成礦的最佳層位,鳳山組上段是蘇皖北部鉛的礦源層、徐莊與毛莊組是三鋪矽卡巖型銅金礦的賦礦層位。
通過(guò)對(duì)區(qū)域地質(zhì)特征及勘查區(qū)地質(zhì)特征的研究,可以推測(cè)斑井次火山巖體從深部上來(lái)沿推測(cè)的北西向正斷層侵入,形成在平面上呈串珠狀分布的巖株。每個(gè)巖株沿北北東一北東向構(gòu)造薄弱處向兩側(cè)貫人,形成在平面上呈北北東一北東向分布的脈巖。
沿北北東向構(gòu)造呈不規(guī)則脈狀狀貫人的巖漿巖,主要巖性為閃長(zhǎng)玢巖、角閃閃長(zhǎng)玢巖,此種巖石經(jīng)鋯石U-Pb同位素年齡測(cè)定為早白堊世早期侵入,此時(shí)期侵入的閃長(zhǎng)玢巖、角閃閃長(zhǎng)玢巖在淮北地區(qū)與銅、鐵、金、鉛等多金屬礦產(chǎn)關(guān)系密切。因此,礦體多位于閃長(zhǎng)玢巖、角閃閃長(zhǎng)玢巖與奧陶系蕭縣組、寒武系上統(tǒng)鳳山組或徐莊組與毛莊組的接觸帶部位,具有高磁(或磁梯級(jí)帶)、電阻率梯級(jí)帶、高極化率特征。
勘查區(qū)內(nèi)北北東向及北西向斷裂較發(fā)育,北北東向斷裂或其與北西向斷裂交匯部位是巖漿侵入的有利部位,在巖漿侵入到圍巖有利層位時(shí)形成礦床及礦化帶。本區(qū)北部斑井巖體受北北東向及北西向斷裂的控制,在巖體的邊部形成多處鐵、銅、金礦點(diǎn),且在勘查區(qū)以前施工的LZK02孔900m以下明顯見(jiàn)到黃鐵礦化現(xiàn)象,在HZK02孔300m以下見(jiàn)到大理巖化現(xiàn)象。在上斑井CK12孔中124.82m-124.58m(厚1.76m)見(jiàn)到含銅透輝石矽卡巖,銅品位1.26%。在本次施工的鉆孔XZKOI孔與XZK02孔中巖漿巖脈上下接觸帶均見(jiàn)有大理巖化、綠泥石化、角巖化、黃鐵礦化現(xiàn)象??辈閰^(qū)出露的小巖枝是斑井巖體沿北北東向構(gòu)造貫人而形成。在侵入巖與圍巖的接觸帶,巖石的蝕變明顯;并可見(jiàn)到透輝石矽卡巖,透輝石石榴子石矽卡巖等。在山坡下揀到含孔雀石的矽卡巖轉(zhuǎn)石。
本次1:10000土壤化探圈出的銅元素異常比較有規(guī)律,在有巖漿巖(閃長(zhǎng)玢巖、角閃閃長(zhǎng)玢巖)出露的地方或有斷裂構(gòu)造的地方基本都有銅異常。在土壤化探銅異常區(qū)中有巖漿巖出露的地段布置了適量的巖石剖面,其結(jié)果顯示巖漿巖中銅、鋅有組合異常,因此,可以推斷銅異常與巖漿巖密切相關(guān)。我們?cè)谕寥阑姐~元素異常區(qū)中有斷裂構(gòu)造的地方布置了適量的物探剖面,其推斷結(jié)果為深部有巖漿巖引起的物探異常。所以,巖漿巖能為矽卡巖型礦床提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
針對(duì)磁異常部位進(jìn)行的電測(cè)深結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)視電阻率反應(yīng)不同巖性的界面。根據(jù)磁法與激電測(cè)深聯(lián)合剖面成果,推測(cè)勘查區(qū)巖漿巖為磁正異常,極化率在1.4-2.1之間。勘查區(qū)內(nèi)極化率極值大于2.1的磁正異常區(qū)可能由于巖漿巖的侵入而與圍巖接觸帶形成矽卡巖型礦床。勘查區(qū)內(nèi)極化率極值為4或者5的磁正異常區(qū)可能形成矽卡巖型礦床。
預(yù)查區(qū)主要尋找的是矽卡巖型礦床。矽卡巖型礦床的找尋首先巖石要有矽卡巖化,而矽卡巖化的關(guān)鍵一步是碳酸鹽巖的受熱分解及二氧化碳的逸出。一般實(shí)驗(yàn)室在850°左右碳酸鹽巖即可受熱分解二氧化碳逸出。因此巖漿巖在與碳酸鹽巖接觸時(shí)溫度至關(guān)重要。
本次施工的鉆孔XZK01孔與XZK02孔巖漿巖賦存位置在300m以內(nèi),根據(jù)蝕變礦物組合可以預(yù)測(cè)自北向南貫人的巖漿巖溫度不高,屬于中低溫。因此,沿北北東一北東向貫人的淺部巖漿巖尋找矽卡巖型礦床可能沒(méi)有有利的溫壓條件。 綜上所述,要想在預(yù)查區(qū)尋找矽卡巖型礦床,預(yù)查區(qū)西北部靠近斑井次火山巖體的北西向、近東西向分布的巖漿巖應(yīng)該是有利的條件,該巖漿巖應(yīng)該由下向上直接侵入,能為矽卡巖型礦床的形成提供有利的溫壓條件。
4.結(jié)論
預(yù)查區(qū)成礦地質(zhì)條件較好,沿北西向、近東西向分布的巖漿巖是尋找銅、鉛多金屬礦床的遠(yuǎn)景區(qū)。
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