熊浩 賀金安 符文其
摘 要:皖南石臺(tái)地區(qū)主要出露為中元古代變質(zhì)巖系基底,新元古代至早古生代,地層主要為海底沉積蓋層。據(jù)前人研究,本區(qū)多金屬礦的成礦成因受黃花尖背斜及NW向斷裂構(gòu)造控礦。多金屬主要產(chǎn)自燕山晚期中酸性侵入巖,以花崗巖類為主,所在地層主要為灰?guī)r、泥巖、粉砂巖。礦床成因由多個(gè)方面進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:石臺(tái)地區(qū);多金屬礦;構(gòu)造控礦;皖南
皖南的地質(zhì)調(diào)查工作早在上世紀(jì)30年就已經(jīng)開始,例如李毓堯和許杰開展了皖南震旦系層序和冰磧層以及造山運(yùn)動(dòng)研究,許杰對(duì)皖南地區(qū)筆石開展研究,李四光對(duì)黃山、九華山等地第四紀(jì)冰川開展研究。解放以后,在進(jìn)行地質(zhì)普查的時(shí)期,對(duì)皖南地區(qū)也進(jìn)行了系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和科學(xué)研究工作,從各方面取得了顯著成效。通過地區(qū)普查結(jié)果,提交了安徽1:20萬系列地質(zhì)圖件及調(diào)查報(bào)告,還編寫了《安徽地層志》(1982)、1:50萬安徽省構(gòu)造體系圖(1980)、《安徽省區(qū)域地質(zhì)志》(1987)等,對(duì)全省的地層、巖石和地質(zhì)構(gòu)造等,進(jìn)行了全面的研究,取得了豐富的實(shí)際資料和專題研究成果。需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是,安徽省區(qū)調(diào)隊(duì)在1:20萬安慶幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)填圖的調(diào)查工作中,提供了基本的、原始的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造框架、區(qū)域地層層序原理以及初步的區(qū)域重砂和物化探異常數(shù)據(jù),為本次工作奠定了基礎(chǔ)。前人系統(tǒng)性地分析了長(zhǎng)江中下游地區(qū)包括江南過渡帶在內(nèi)的區(qū)域構(gòu)造、成因分析及礦床研究,對(duì)區(qū)域礦床類和成礦系列以及成礦地質(zhì)條件和成礦規(guī)律進(jìn)行了全面剖析。至2000年以后,作為江南造山帶與下?lián)P子斷裂凹陷盆地的過渡部位,該地區(qū)的構(gòu)造-成巖-成礦作用得到了越來越多學(xué)者的重視,特別是將該地區(qū)中生代的成礦作用與古太平洋北西方向的斜向俯沖聯(lián)系起來。
1 成礦地質(zhì)背景
石臺(tái)區(qū)內(nèi)侵入巖主要有牯牛降復(fù)式巖基、庫山巖體、東庫巖體以及五塘崗巖體等,為中生代燕山期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。牯牛降巖體位于調(diào)查區(qū)的東南部,是本地區(qū)侵入規(guī)模較大的巖體之一,也稱之為大歷山巖體,總出露面積約80km2。巖體平面展布總體為近東西向延伸。庫山巖體產(chǎn)自石臺(tái)地區(qū)庫山村,巖石表面風(fēng)化、剝蝕作用較為強(qiáng)烈,地表出露大概在4km2左右。巖體平面展布總體為北東東向展布,發(fā)育成小巖株,其長(zhǎng)軸方向與黃花尖背斜軸向近一致。東庫巖體的巖漿侵位、形態(tài)展布、長(zhǎng)軸方向受東庫斷裂所控制。其主體巖性為中細(xì)粒似斑狀花崗閃長(zhǎng)巖。
實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,分布廣泛,規(guī)模不一,成因多樣,方向各異,其方位大致可分為NEE向和近E-W向、NE向、NNE向、S-N向以及近S-N向。褶皺構(gòu)造主要有黃花尖背斜及占大向斜。
2 巖漿巖與圍巖蝕變
巖漿巖對(duì)成礦的影響作用:一、巖漿巖一般伴隨成礦流體出現(xiàn);二是成礦物質(zhì)來源,即為礦床的形成演化提供多金屬元素和運(yùn)載礦源。
區(qū)內(nèi)巖體和圍巖之間均發(fā)育明顯的蝕變現(xiàn)象,主要有硅化,黃鐵礦化及絹云母化。由于巖體與圍巖發(fā)生接觸交代作用,因此接觸破碎帶蝕變最為強(qiáng)烈,局部可見明顯褐鐵礦化,孔雀石化等現(xiàn)象,這些特征顯示了區(qū)內(nèi)強(qiáng)烈的熱液接觸作用引起的蝕變和明顯控礦構(gòu)造。
3 構(gòu)造因素
構(gòu)造作用對(duì)礦床形成和展布起到重要的影響。對(duì)地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和礦化的時(shí)間來說,可分為成礦前期、成礦時(shí)和成礦后構(gòu)造等幾方面,他們對(duì)成礦物質(zhì)的分散、聚集等起著不同的效果。
構(gòu)造總體上受黃花尖背斜所控制,區(qū)內(nèi)沿其背斜軸部侵入的巖體有庫山巖體和五塘崗巖體。這些巖體主要為晚侏羅世到早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖和花崗斑巖,以花崗類為主。具同熔型花崗巖特征,與沿江及江南地區(qū)同類巖石的地質(zhì)地球化學(xué)特征較為相似,具銅、金多金屬的成礦專屬性,其控制了巖漿侵入和相關(guān)的熱液成礦作用。石臺(tái)區(qū)內(nèi)斷裂較為發(fā)育,主構(gòu)造線為近平行于北西西向與近東西向,為主要的控礦斷裂,其對(duì)本區(qū)形成礦床有明顯的控制作用。
4 礦床成因
4.1 成礦物質(zhì)來源
根據(jù)本區(qū)內(nèi)的礦化特征,初步認(rèn)定該區(qū)礦質(zhì)主要來源于巖漿熔融體與地層的共同影響,即花崗閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖和休寧組地層,依據(jù):
①據(jù)前人研究成果顯示,區(qū)域內(nèi)發(fā)育燕山期巖漿侵入活動(dòng),位于本區(qū)為庫山巖體及五塘崗巖體,巖漿巖包括晚侏羅世-早白堊世中(基)-中-中酸性輝石閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)(玢)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖等,研究成果顯示兩巖體Cu、Au和W、Sn均較為富集;
②在還原氧化條件下有利于多金屬的富集,高氧逸度促進(jìn)多金屬的沉積,因?yàn)橹挥挟?dāng)巖漿熔融源區(qū)呈現(xiàn)高氧逸度時(shí),賦存在源區(qū)巖漿硫化物中的多金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而進(jìn)入到巖漿熔融體中,在巖漿上侵時(shí)發(fā)生置換而發(fā)生大規(guī)模成礦條件。
4.2 有利的成礦條件
黑色容礦巖系是釩、銀、鉬礦等成礦物質(zhì)的來源。區(qū)內(nèi)的黑色巖系產(chǎn)于震旦-寒武系皮園村組及寒武系荷塘組地層中,由一套炭質(zhì)頁巖-炭質(zhì)泥巖-炭質(zhì)板巖-含炭硅質(zhì)巖這一巖性組合的,炭質(zhì)、泥質(zhì)具有極強(qiáng)的滲透性和吸附性,這導(dǎo)致了成礦物質(zhì)易于沉積此地層中,造成V、Ag、Mo等成礦元素的富集,是重要的礦源層。
4.3 背斜為成礦的關(guān)鍵
石臺(tái)區(qū)內(nèi)以發(fā)育黃花尖背斜為主,由于褶皺背斜核部和傾伏端兩側(cè)應(yīng)力集中,應(yīng)變強(qiáng)度較大,并伴隨多種次級(jí)斷裂裂隙產(chǎn)生,最常見的是一組橫、縱節(jié)理,另有一組斜向“x”型剪節(jié)理發(fā)育。當(dāng)褶皺的巖層巖性不一時(shí),易產(chǎn)生層間滑動(dòng)和呈羽狀張性和扭性斷裂,當(dāng)巖體侵入時(shí),含礦巖漿向上運(yùn)移,沿途萃取各地層中的含礦物質(zhì),從而向背斜軸部集中。另一方面,由于褶皺的不同部位,受力分布不均,各部份的物理、化學(xué)環(huán)境也不同,在受力過程中部分元素向拉伸帶運(yùn)移,部分元素則向擠壓帶集中,當(dāng)褶皺兩端裂隙發(fā)育時(shí),成礦熱液會(huì)隨著裂隙分散于兩端地層中沉淀下來形成礦床;當(dāng)巖漿中熱液不夠集中,受斷裂所在的應(yīng)力狀態(tài)、壓力差與圍巖介質(zhì)特點(diǎn)等諸多因素的變化影響,含礦流體難以集中單獨(dú)形成礦體,而僅使得地層中的礦物質(zhì)含量富集。
5 結(jié)論
分析了礦床成因由多方面因素組成,確定了工作區(qū)內(nèi)燕山晚期中酸性侵入巖是本區(qū)成礦的重要部位,重點(diǎn)剖析其地層物質(zhì)成因,其成礦背景較為復(fù)雜,還有待進(jìn)一步考證。
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作者簡(jiǎn)介:熊浩(1992-),男,漢族,湖北天門人,成都理工大學(xué)在讀研究生,地科院地質(zhì)工程專業(yè),研究方向:固體礦產(chǎn)勘查。