陳立波,李 飛
(湖北省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊(duì),湖北 襄陽 441000)
早古生代堿性巖墻群廣泛分布于秦嶺大別山造山帶之秦嶺弧盆系之竹山陸緣裂谷,在紫陽、平利、竹溪一線分布,主要源自于和地幔柱活動(dòng)有著較大密切關(guān)系的富集地幔源區(qū),為大陸裂谷早期發(fā)育階段形成的產(chǎn)物。近年來有稀土礦花被發(fā)現(xiàn)于堿性巖墻群粗面巖內(nèi),該型粗面巖廣泛分布于竹溪地區(qū),顯示較好的稀土礦找礦前景。文中結(jié)合湖北竹溪地區(qū)鈮礦地質(zhì)特征分析,對其找礦前景進(jìn)行探討,以期為該區(qū)同類型礦床的發(fā)現(xiàn)提供一些參考作用。
秦嶺弧盆系是研究區(qū)的分布所在屬于秦嶺-大別山造山帶,位于曾家壩斷裂北側(cè)(圖1),研究區(qū)在中晚元古代以來,區(qū)內(nèi)歷經(jīng)的非常復(fù)雜的構(gòu)造活動(dòng),具有多期次的特點(diǎn),構(gòu)造多樣,同時(shí)火山活動(dòng)以及巖漿活動(dòng)非常的強(qiáng)烈。中淺區(qū)域變質(zhì)作用在早古生代地層中大規(guī)模出現(xiàn),低接觸變質(zhì)作用在局部出現(xiàn)巖漿活動(dòng)在早古生代比較頻繁,堿性粗面巖類以及基性火山巖在區(qū)內(nèi)出露,構(gòu)造變形歷經(jīng)6 期,晚三疊世-侏羅紀(jì)早期階段陸陸碰撞作用下形成區(qū)內(nèi)的基本構(gòu)造架,為武當(dāng)-隨南逆推帶。
東秦嶺Au-Ag-Mo-Cu-Pb-Zn-Sb-非金屬成礦帶(Ⅲ級(jí))使研究區(qū)的分布所在,屬于竹山地區(qū)(襄廣斷裂帶北側(cè))金銀鈮—稀土成礦帶(Ⅳ級(jí))西南部,具有非常優(yōu)越的稀土礦成礦地質(zhì)特征。
圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖
早古生代地層在竹溪地區(qū)堿性巖墻群兩側(cè)區(qū)域上出露,展布方向?yàn)楸睎|-南西向,地層主要為竹山組以及梅子埡組和大貴坪組。巖漿活動(dòng)在該區(qū)非常頻繁,基性-超基性巖(古生代)是區(qū)內(nèi)的主要侵入巖,同時(shí)還有堿性的雜巖類,展布方向呈現(xiàn)北西向,和該區(qū)的構(gòu)造線呈現(xiàn)一致的方向,巖體產(chǎn)出特點(diǎn)主要的順層產(chǎn)出,同時(shí)存在斜切地層,侵入巖具有淺層與超淺層的特點(diǎn)。巖床和巖脈石堿性雜巖的主要產(chǎn)出特點(diǎn),展布方向主要為NW 向,粗面斑巖和次粗面巖是其主要的巖石類型[1]。
火山巖在該區(qū)比較發(fā)育(圖2),中酸性火山巖以及基性火山巖是其主要的巖石類型,主要在志留紀(jì)(古生代)形成,在大貴坪組與梅子埡組地層中產(chǎn)出,粗面巖以及基性火山巖是其主要的類型。竹溪地區(qū)重要的賦鈮礦巖石是粗面巖類,巖石類型有粗面的熔結(jié)角礫巖以及熔結(jié)寧灰?guī)r和熔巖等,這些都屬于溢流相,同時(shí)還有火山爆發(fā)崩塌相如火山集塊和火山角礫巖,粗面的引爆角礫巖以及斑巖和次粗面巖是淺成侵入巖。
圖2 研究區(qū)地質(zhì)簡圖
秦嶺-大別造山帶(Ⅰ級(jí))秦嶺弧盆系(Ⅱ級(jí))武當(dāng)-隨南逆推帶(Ⅲ級(jí))是該區(qū)的大地構(gòu)造位置所在,由逆沖推覆體(疊瓦狀)和構(gòu)造巖片狀逆沖推覆體在北西向拼貼形成,同時(shí)交切脆性斷裂(北東向)促進(jìn)條塊網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的形成。曾家壩斷裂是該區(qū)的主要斷裂結(jié)構(gòu),下滑脫韌性剪切(地殼伸展機(jī)制)是其初始形成階段的主要特點(diǎn),逆沖推覆主要出現(xiàn)在陸陸碰撞環(huán)境下,逆沖推覆斷裂是其主要的次級(jí)斷裂,北東向斷裂在局部位置進(jìn)行切割。
有4 個(gè)鈮礦點(diǎn)發(fā)現(xiàn)在該區(qū),主要包括黑山鈮礦與野虎寨鈮礦以及柳樹村鈮礦和泉河鈮礦點(diǎn)等。
(1)黑山鈮礦點(diǎn)。次粗面巖以及角礫狀粗面巖和弱硅化的粗面巖是該礦的主要含礦巖性,有一個(gè)鈮礦體被圈定出來,礦體展布方向主要為北西南東向,礦體產(chǎn)出特點(diǎn)呈現(xiàn)層狀,有1.2km 出露于地表,處于15m ~40m的礦體厚度范圍,向10°~50°傾斜。
(2)野虎寨鈮礦點(diǎn)。角礫熔巖(粗面質(zhì))以及晶屑巖屑熔結(jié)凝灰?guī)r(粗面質(zhì))是其主要含礦巖性,利用地表稀疏工程進(jìn)行控制,有3個(gè)鈮礦體被圈出,展布方向?yàn)楸蔽鳌蠔|向,有1.2km ~1.3km出露于地表,有約10m ~30m的礦體厚度,向30°~60°傾斜。
(3)柳樹村鈮礦點(diǎn)。堿質(zhì)粗面巖以及晶屑巖屑熔結(jié)凝灰?guī)r(粗面質(zhì))和角礫熔巖(粗面質(zhì))是其主要的含礦巖性特征,利用地表系數(shù)工程對其進(jìn)行控制,有2個(gè)鈮礦體被圈出,展布方向主要呈現(xiàn)北西南東向,有約0.8km ~12.0km出露于地表,達(dá)到10m ~140m的礦體厚度,向26°~42°方向傾斜,角度為35°~57°。
(4)泉河鈮礦點(diǎn)。堿質(zhì)粗面巖以及粗面質(zhì)角礫熔巖和晶屑巖屑熔結(jié)凝灰?guī)r(粗面質(zhì))是其主要的含礦巖性。利用地表稀疏工程監(jiān)控孩子,有2 個(gè)鈮礦體被圈出,展布方向?yàn)楸蔽髂蠔|向,Ⅰ號(hào)礦體有4km 長出露于地表,達(dá)到10m ~20m 的厚度,Ⅱ號(hào)礦體有約0.8km 出露于地表,有約14m 的厚度出露于地表,呈30°~45°傾斜,傾角60°~62°。
粗面質(zhì)的角礫熔巖以及凝灰質(zhì)巖和晶屑巖屑熔結(jié)凝灰?guī)r等是其主要的礦石類型,巖石主要呈現(xiàn)深灰色與灰色,結(jié)構(gòu)為塊狀以及變余粗面結(jié)構(gòu)以及斑狀結(jié)構(gòu)和流動(dòng)構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造,黑云母和堿性長石是斑晶的重要組成,暗化現(xiàn)象在黑云母上比較明顯,同時(shí)半自行板狀是長石的主要特點(diǎn),綠泥石以及綠簾石和絹云母與黑云母和鈉長石是基質(zhì)的主要特征,石英以及方解石較少,獨(dú)居石以及白鈦石是其主要的副礦物。
(1)巖性標(biāo)志:粗面斑巖(流動(dòng)構(gòu)造)以及晶屑巖屑熔結(jié)凝灰?guī)r(粗面質(zhì))、粗面巖(含淺紅色鉀長石斑晶)、角礫熔巖(粗面質(zhì))是重要的找礦標(biāo)志。
(2)地球化學(xué)標(biāo)志:稀土元素Nb、La、Ce 等異常面積大、強(qiáng)度高的區(qū)域,同時(shí)具有明顯的分帶性與多級(jí)濃度分帶。
(3)地球物理標(biāo)志:巖石通過地面γ 能譜儀進(jìn)行測定,表現(xiàn)為從關(guān)系式1.05 <Th/K <5.59,Th >47.7,K <5.55 的巖石特征值服,賦存鈮礦。
構(gòu)造在區(qū)內(nèi)非常的發(fā)育,頻繁發(fā)育巖漿活動(dòng),該區(qū)的構(gòu)造以及巖漿活動(dòng)和該區(qū)的礦產(chǎn)具有非常緊密的聯(lián)系,區(qū)內(nèi)的控巖控礦構(gòu)造主要為北西向的斷裂構(gòu)造。鈮、鑭、鈰異常在竹溪中峰-泉溪-天寶一帶呈現(xiàn)大規(guī)模、高強(qiáng)度的特點(diǎn),在粗面巖石分布區(qū)域非常的明顯。依照Nb、La、Ce地球化學(xué)圖進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),在粗面巖石分布區(qū)中具有高背景高值分布的特點(diǎn),有約54km在北西-南東方向上延伸,達(dá)到300km2面積大小,同時(shí)高值分布在竹溪幅的黃蓮山—謝家塔以及甘家?guī)X區(qū)域上,高值分布還分布在泉溪幅的黑山區(qū)域上。此次研究工作有鈮礦體在柳樹村、泉河一帶(蔡家壩幅)和野虎寨與黑山(泉溪幅)被發(fā)現(xiàn)。柳樹村鈮礦以及野虎寨鈮礦和秋溝塘金礦點(diǎn)均在該帶中被發(fā)現(xiàn),研究發(fā)現(xiàn)賦礦巖石主要為粗面巖類,為稀有貴金屬礦的形成提供了非常有利的條件,所以,稀土及稀有貴金屬以及非金屬礦在竹溪地區(qū)具有非常好的找礦潛力。
(1)志留系粗面巖類是研究區(qū)中鈮礦化帶重要的賦存巖石,規(guī)模大小為中—大型鈮礦,顯示該區(qū)具有鈮礦找礦的巨大潛力。
(2)志留系粗面巖在竹溪地區(qū)呈現(xiàn)非常廣泛的出露,存在綜合化探異常以及成礦地質(zhì)條件的找礦遠(yuǎn)景區(qū),具有非常大的成礦潛力,應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大相應(yīng)的投入工作,對規(guī)模更大的礦體的尋找非常有利。