王海生
(河南省地礦局 第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,河南 信陽464000)
東溝鉬礦位于大別山中段北東向巖漿斷裂構(gòu)造隆起帶中 。該礦系前人 1:20萬區(qū)測時(shí)發(fā)現(xiàn),80年代初開展過找礦評(píng)價(jià)工作,2005年對(duì)該礦進(jìn)行了詳查,基本查明和掌握了礦體的賦存狀態(tài)和成礦規(guī)律,認(rèn)為該礦為斑巖型中型鉬礦。近兩年來,隨著地質(zhì)工作深入,在礦區(qū)及其外圍的有利成礦部位進(jìn)行了小面積的物探工作。文章對(duì)成礦地質(zhì)條件進(jìn)行更深入的分析,以便更好的開展下一步找礦工作。
東溝鉬礦東靠新縣巖體,北鄰侏羅紀(jì)斷陷盆地。屬桐柏一大別造山帶東段。區(qū)域出露地層主要為太古宇大別雜巖、中新元古界滸灣巖組,龜山巖組,第三系及第四系。其中中新元古界滸灣巖組地層與區(qū)域礦產(chǎn)關(guān)系密切。區(qū)域內(nèi)巖漿巖發(fā)育,多沿NE向、EW向構(gòu)造軸部及構(gòu)造交叉部位侵入。巖漿巖以燕山早期的花崗巖類為主,斑巖型 Mo、Sn、Cu礦化與淺成小巖體有成因聯(lián)系。區(qū)域內(nèi)褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育,走向以NE向和NW向?yàn)橹?,尤其以NE向斷裂最為發(fā)育。鉬是本區(qū)的優(yōu)勢礦產(chǎn)。目前已知有湯家坪、千沖大型鉬礦床和東溝中型鉬礦床及柳灣、鮑沖等一批鉬或鉬多金屬礦點(diǎn)。成礦時(shí)代均為燕山期。此外還有較多銅、鉛、鋅多金屬礦點(diǎn)及物、化探異常,不但具有較好的找礦前景,且多數(shù)與新縣巖體周圍的小巖體有成因上的聯(lián)系。
礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為下中新元古界滸灣巖組,巖性為一套海陸交互相的變質(zhì)中酸性火山碎屑巖及熔巖等。該組含 Pb、zn豐度高,是本區(qū)主要的鉛鋅礦賦礦層位;斷裂斷裂構(gòu)造 以北東和北西 向?yàn)橹?,而近南?、近東西向的次級(jí)斷裂常成為本區(qū)鉛鋅礦的主容礦構(gòu)造;侵入巖主要為燕山早期的花崗巖類 ,均為斑狀花崗巖。
本區(qū)鉬礦分布在東溝巖體中,為斑巖型鉬礦。礦體產(chǎn)狀受巖體形態(tài)特征的控制,主要產(chǎn)在內(nèi)接觸帶附近,大多見巖體就為礦體。所以礦體呈環(huán)狀或“殼”狀(圖1)。共有15條礦體大致平行產(chǎn)出。主礦體有2條,產(chǎn)在頂部,兩礦體間被10-30 m厚的低品位鉬礦體或夾石相隔,規(guī)模大致相同,即東西長800m,南北寬600m,兩礦體總厚一般20-30m,最厚50多米。礦石以細(xì)脈浸染狀為主,少量為脈狀。在邊墻巖體周邊的內(nèi)接觸帶亦見有鉬礦體。
圖1 小東溝鉬礦床地質(zhì)圖
2006年由河南省核工業(yè)局308隊(duì)采用可控源音頻大地電磁法對(duì)東溝礦區(qū)及周邊進(jìn)行 1:1萬掃面,獲得4個(gè)形態(tài)規(guī)整、規(guī)模較大的異常。
3.1 東溝異常
規(guī)模與礦床范圍相吻合,巖體露頭處電阻率大于10000~Ω·m;充電率一般小于l0ms,在接觸帶鉬礦化較好蝕變較強(qiáng)處在10~20ms。深部巖體邊界電阻率一般在5000~Ω·m左右;巖體上部圍巖中有鉛鋅礦時(shí),充電率相對(duì)要高些(圖2)。
3.2 東溝鉬礦西部異常
實(shí)為礦區(qū)向西擴(kuò)展的異常,呈東西走向,長1400m,寬600m,東西兩側(cè)各有300~400 m的高阻中充 電率異常,電阻率>5000Ω·m,充電率10~20 ms;中部有700m寬的低阻高充電率異常,充電率整體在20~30 ms,中心地帶達(dá) 40ms以上。
3.3 黑山異常
南北長1200m,東西寬l000m,與東溝西部異常相似,也是兩側(cè)高阻低充電率、中間低阻高充電率異常為基本特征。但該處的異常十分可觀,在東西長800m南北寬600m的范圍內(nèi)充電率均在40ms以上,最高大于80ms。本區(qū)沒有地下溶洞,地下水資源更缺乏,地層中含炭質(zhì)很低。所以本區(qū)充電率異常除了硫化物外其它干擾因素很少。有一條規(guī)模較大的近南北向斷裂穿過異常,該斷裂恰是東溝腦鉛鋅礦賦礦構(gòu)造的北延部分。此異常推測為硫化礦引起的異常,再與前面提到的東溝鉬礦西部異常及東溝腦鉛鋅礦床聯(lián)系起來,則此低阻高充電率異?!U鋅礦化帶長達(dá)4km,其規(guī)模已初步構(gòu)成了大型礦的格架。
3.4 仙廟異常
位于邊墻巖體北西側(cè),走向北西,長1200m,寬l000 m,電阻率和充電率均為雙峰異常,相間產(chǎn)出。高阻異常區(qū)充電率較低,而高充電率異常區(qū)均為低阻異常,兩種異常其形態(tài)都很規(guī)整且較開闊,是個(gè)規(guī)模較大有一定厚度的地質(zhì)體的電性反映。異?;咎攸c(diǎn)與東溝——東溝腦的異常相似低阻高充電率異常為鉛鋅礦引起已被鉆探所證實(shí),推測高阻低充電率異常為隱伏巖體(鉬礦)引起。
4.1 次生暈異常
東溝巖體出露部位次生暈Mo異常不明顯,強(qiáng)度低且零星分散,這很可能是東溝巖體剛被剝露出來次生暈不發(fā)育等特定的地化條件所造成的。而在巖體周邊部出現(xiàn)不連續(xù)的環(huán)狀Pb、Zn、Ag異常,構(gòu)成斑巖型鉬礦的特征異常類型;在巖體西部沿?cái)嗔殉霈F(xiàn)不連續(xù)的Pb、zn、Ag組合異常,其強(qiáng)度較高,顯示出鉛鋅礦化的存在,其中 Ag異常濃集中心能直接指示鉛鋅礦化富集部位(圖3)。
圖2 小東溝鉬礦地質(zhì)物探綜合剖面圖
圖3 小東溝礦區(qū)次生暈異常示意圖
4.2 原生暈異常
巖體中明顯富集Mo(表1),而圍巖主要富集Zn、Cu,Pb也相對(duì)較高。這與實(shí)際勘查結(jié)果是相吻合的。以Mo=5×10可以圈出巖體的出露位置,其高值部分沿巖體接觸帶呈環(huán)狀分布,在巖體內(nèi)出現(xiàn)有條帶狀分布的鉬異常,表示有面狀和脈狀兩種不同類型礦化的存在。這與實(shí)際勘查結(jié)果是相吻合的。
5.1 東溝巖體和邊墻巖體均為燕山早期的斑狀花崗巖(仃),兩者地表有巖墻相連。巖相分帶相同,即邊緣相為細(xì)?;◢弾r或細(xì)粒斑狀花崗巖,中心相為中粗粒斑狀花崗巖。巖石化學(xué)成分相似(表2),均為鋁過飽和巖類 ,與我國花崗巖成分相對(duì)比均為 SiO2、K20偏高,CaO、MgO、A1203偏低。據(jù)電測深資料及鉆探驗(yàn)證,兩者深部相連。在邊墻巖體周邊地表取100多個(gè)樣分析結(jié)果,多數(shù)Mo含量在0.01%左右,少量大于 0.03%,已為低品位鉬礦體,邊墻巖體為礦化巖體無可非議。故認(rèn)為兩者為同源產(chǎn)物,東溝巖體是邊墻巖體的一個(gè)分支。表明本區(qū)鉬礦的成礦母巖為邊墻巖體,巖漿侵位時(shí)帶來豐富的礦液,在東溝巖體頂面和四周內(nèi)接觸帶沉淀富集成礦??辈榻Y(jié)果顯示,南部礦化強(qiáng),過巖體中部后向北礦化逐漸減弱,說明礦化富集部位為小巖株前緣的周邊及頂部。
5.2 原生暈統(tǒng)計(jì)資料表明 (表1),Mo元素含量在內(nèi)外接觸帶差距很大,圍巖中已為正常值。說明巖體侵入時(shí)處于封閉的環(huán)境,最低限度在高溫期間沒有裂隙通道使礦液向外擴(kuò)散。所以東溝鉬礦圍巖中至今沒有發(fā)現(xiàn)鉬礦體。
通過元素相關(guān)分析 (表3),可以看出本區(qū)成礦作用的基本特征:Mo 與 Pb、Zn、Cu、Ag 元素之間無相關(guān)性,地層中 Pb、Zn、Cu、Ag 間正相關(guān)關(guān)系較明顯,而巖體中這些元素間相關(guān)性卻不太明顯。這表明本區(qū)鉬和鉛鋅礦化非同一成礦作用產(chǎn)物,它們至少是同一成礦期中不同礦化階段形成的,也就是其成礦物質(zhì)來源不同——Mo來自燕山期巖漿,而Pb、Zn等主要來自二疊系地層。
表1 小東溝巖體及圍巖-外接觸帶主要微量元素含量對(duì)比單位:ω(B)/10-6
表2 侵入巖巖石化學(xué)成分特征單位:ω(B)/%
5.3 根據(jù)東溝鉬礦的地質(zhì)特征和硫同位素資料(表4)認(rèn)為鉬礦的形成機(jī)制為:燕山早期的構(gòu)造——巖漿活動(dòng)形成了鉬豐度較高的中-淺成相邊墻-東溝巖體,在巖漿演化后期形成含鉬巖漿熱液。由于圍巖結(jié)構(gòu)致密裂隙不發(fā)育,處于封閉狀態(tài),使熱液主要聚積在巖體侵位前鋒和頂部,交代先成的斑狀花崗巖,形成了內(nèi)接觸帶附近的呈面型產(chǎn)出的鉀長石化-絹云母化蝕變和與之相伴的似層狀-透鏡狀鉬礦化;晚期殘余含礦熱液進(jìn)入構(gòu)造裂隙帶,形成脈狀蝕變礦化體。所以本礦存在細(xì)脈浸染狀和脈狀兩種礦化,但后者不發(fā)育。
表3 主要成礦元素相關(guān)系數(shù)
5.4 東溝鉬礦勘查結(jié)果表明,視電阻率在50001q·m左右為巖體邊界,區(qū)內(nèi)在仙廟、黑山、東溝鉬礦西部等地都出現(xiàn)形態(tài)規(guī)整、有一定規(guī)模的高阻體,異常的基本特征與已知的東溝鉬礦異常相似。認(rèn)為是邊墻巖體其他分支的隱伏小巖株引起的異常。由此推測,邊墻巖體侵位時(shí),在其周邊有利構(gòu)造部位可能存在著若干個(gè)象東溝一樣的小巖株。同理,這些小巖株的前緣周邊可能賦存有鉬礦,其外圍有利構(gòu)造部位還應(yīng)有鉛鋅礦。
5.5 國內(nèi)外典型斑巖型銅鉬礦床往往不是孤立的一個(gè)礦,常常(含礦)斑巖體成群、成帶出現(xiàn)。如四川模范村斑巖型銅礦就是以80號(hào)斑巖體為主,周圍有 100多個(gè)小斑巖體,有的已查明為礦化巖體。邊墻巖體東、北接觸帶沒作過物探工作,但有數(shù)個(gè)規(guī)模較大、形態(tài)規(guī)整的分散流 Mo和Pb、Zn、Ag組合異常,并有一定的濃集中心。可能也為隱伏(礦化)巖體引起的異常。
表4 小東溝礦區(qū)硫同位素測定結(jié)果
東溝斑巖型鉬礦的成礦母巖是邊墻巖體,礦質(zhì)來源于燕山期巖漿,成礦作用可分為兩次,首先在巖體周邊形成細(xì)脈浸染狀礦體,其次是殘余礦液沿構(gòu)造裂隙充填形成脈狀礦體。所以鉬礦存在著面狀和帶狀兩種礦化及相對(duì)應(yīng)的蝕變類型。鉛鋅礦的成礦作用與巖體有一定的成因聯(lián)系,主要是巖體的侵入帶來較大的熱量和化學(xué)活動(dòng)性流體,使地層中的成礦元素活化后沿構(gòu)造裂隙遷移,在有利構(gòu)造部位富集成礦。同時(shí)也存在巖漿帶來的礦液在鉛鋅礦中疊加再富集的作用。邊墻巖體周邊可能賦存有數(shù)個(gè)含礦小巖體。東溝巖體是個(gè)剛露頭的巖體,在相同的地質(zhì)環(huán)境中,同一個(gè)邊墻巖體周邊的各分支小巖株的侵位標(biāo)高應(yīng)該相差不大。故此認(rèn)為,其它礦化隱伏巖體應(yīng)該處在埋藏很淺、礦體保存完整的最佳找礦勘探深度。本區(qū)除邊墻一帶外,在新縣巖體周邊還存在柳沖等與燕山期巖漿活動(dòng)有直接關(guān)系的鉬礦點(diǎn),有的礦化類型、成礦地質(zhì)條件與東溝鉬礦非常相似,亦具備有斑巖型鉬礦的特征。
綜上所述,在東溝外圍尋找東溝式鉬礦的找礦前景是非常樂觀的。
[1]萬守全,等.商城縣湯家坪鉬礦床勘探報(bào)告[R].河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì),2006.
[2]徐兆文,陸現(xiàn)彩,楊榮勇,等.河南省欒川縣上房斑巖鉬礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征及成因[J].地質(zhì)與勘探,2000,36(1):l4.
[3]陳文明.論斑巖銅礦的成因[J].現(xiàn)代地質(zhì),2002,16(1):1-8.
[4]李立主,趙支剛,賀金良,等.四川鹽源模范村喜馬拉雅期斑巖銅礦床地質(zhì)特征[J].礦床地質(zhì),2006,25(3):269-280.
[5]董元蛟,等.內(nèi)蒙古自治區(qū)克什克嘴旗東溝礦區(qū)鉬礦詳查報(bào)告[R].天津華北地質(zhì)勘查總院資料室,2005.
[6]付志國,宋要武,魯玉紅,等.河南汝咱東溝鉬礦床控礦地質(zhì)條件及綜合找礦信息[J].地質(zhì)與勘探,2006,42(2):33-38.
[7]郭保健,李永峰,王志光,等.熊耳山Au-Ag-Pb-M0礦集區(qū)成礦模式與找礦方向[J].地質(zhì)與勘探,2005,41(5):43-47.
[8]鄧剛,吳華,盧全敏.東天山白山斑巖型鉬礦床的地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志[J].地質(zhì)通報(bào),2004,23(11):1132-1138.
[9]芮宗瑤,黃崇柯,齊閏明,等.中國斑巖銅(鉬)礦床[M].北京:地質(zhì)出版社,1984.