鄭友林
摘要:安徽省東至縣趙家?guī)X金礦普查工作,目前已圈定了礦體(脈)35條,但它們規(guī)模卻很小,沒有取得較大突破。本文在總結(jié)前期地質(zhì)工作的基礎上,對成礦地質(zhì)條件進行了分析,并指出了今后的找礦方向。
關鍵詞:金礦;找礦方向;地質(zhì)特征;趙家?guī)X;東至縣
1.成礦地質(zhì)背景
趙家?guī)X金礦地理位置在安徽省東至縣趙家?guī)X至梨云嶺一帶,大地構(gòu)造位置居下?lián)P子臺坳和江南臺隆交接過渡部位——江南過渡帶的西端(圖1)。
區(qū)內(nèi)地層為中元古界薊縣一長城系環(huán)沙組至早古生代奧陶系及第四系。前南華紀屬冒地槽淺海相復理式建造,經(jīng)皖南運動,受區(qū)域動力變質(zhì)作用,揚子地臺基底固結(jié),形成一套淺變質(zhì)巖系;自南華紀起,本區(qū)轉(zhuǎn)為地臺型蓋層沉積。青白口紀鄧家組和南華紀休寧組是本區(qū)主要的賦礦層位。巖漿巖以花崗閃長斑巖為主,巖體與成礦關系密切。脈巖較發(fā)育,種類較多,規(guī)模大小不等,以中酸性巖為主,具不同程度礦化。地質(zhì)構(gòu)造復雜,晉寧期褶皺表現(xiàn)為前南華系巖層形成同斜一緊閉褶皺,印支期褶皺最為發(fā)育,軸向NEE,卷入地層有南華系~志留系。斷裂構(gòu)造有近EW向、NNE向、NE向和NW向四組,以近EW向、NNE向為主,近EW向斷裂形成時間早于NNE向和NE向斷裂,近EW向和NNE向斷裂與成礦關系密切。
2.礦區(qū)地質(zhì)特征
2.1地層
礦區(qū)出露的地層有青白口系鄧家組,南華系休寧組、南沱組,震旦系藍田組、皮園村組,寒武系黃柏嶺組、楊柳崗組等。
鄧家組以長石石英砂巖、石英巖屑砂巖、粗砂巖、變粉砂巖、變泥巖為主,是主要賦礦層位之一。
休寧組以紫紅色富含凝灰質(zhì)為特征,粒度上細下粗為特點,主要巖性為復成分礫巖、含礫凝灰質(zhì)砂巖、巖屑砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)泥巖,也是主要賦礦層位之一。
南沱組主要巖性為石英砂巖、含炭質(zhì)頁巖、泥巖、含礫砂巖及含礫泥巖。
藍田組主要巖性為泥質(zhì)硅質(zhì)巖、薄層狀泥灰?guī)r與泥巖互層、微晶灰?guī)r、微晶白云巖。
皮園村組主要巖性為條紋狀硅質(zhì)巖、碳質(zhì)硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁巖夾黃色砂質(zhì)泥巖。
黃柏嶺組主要巖性為黑色薄層炭質(zhì)、硅質(zhì)泥(頁)巖,底部夾透鏡狀石煤層。
楊柳崗組主要巖性為青灰色中厚一厚層微晶到泥晶白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖。
2.2構(gòu)造
2.2.1褶皺
礦區(qū)褶皺構(gòu)造為多期疊加,以印支期褶皺為主,發(fā)育有梅城向斜、柴坑背斜以及次級緊密指狀褶皺。梅城向斜軸走向約±70°,樞紐波狀起伏,總體向NEE傾伏。礦區(qū)出露的地層構(gòu)成它的南翼,地層產(chǎn)狀為350°-10°∠10°~55°,受斷層破壞,部分地層缺失和變薄。該向斜南東端發(fā)育有NW向次級緊密指狀褶皺。
2.2.2斷裂
礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,有近EW向、NNE向和NE向三組,主要的斷裂構(gòu)造有東至斷裂和趙家?guī)X斷層帶。
(1)東至斷裂
東至斷裂位于東至縣城西,走向15°,傾向NEE,傾角60°-70°,由一系列同方向的次級斷層構(gòu)成,次級斷層延伸不遠,具尖滅側(cè)現(xiàn)特點;出露長度大于22km,地表寬度約1.2km,帶內(nèi)發(fā)育的次級斷層將地層分割成若干巖塊,兩側(cè)巖石破碎強烈,節(jié)理裂隙密集,發(fā)育小褶曲、劈理和強變形帶,硅化強。該斷裂活動具多期性,早期為左旋平移兼具壓扭性,晚期顯示張性特征,活動時間為138.3Ma-126.6Ma(劉雪,2015)。它控制了東至縣城深部隱伏巖體的分布和金異常的西端邊界,是礦區(qū)內(nèi)導巖導礦構(gòu)造。
(2)趙家?guī)X斷層帶
趙家?guī)X斷層帶被夾持在NNE向東至斷裂和葛公斷裂斷裂之間,出露長約12km,呈近EW向展布,傾向北,傾角30°-60°。主要由F1、F3、F4組成,F(xiàn)1斷層發(fā)育于鄧家組和休寧組之間,F(xiàn)3斷層發(fā)育于休寧組和南沱組之間,F(xiàn)4斷層發(fā)育于藍田組與皮園村組之間。該斷層帶活動具多期性,早期受江南臺隆上升的影響以層間滑動為主,造成斷層帶內(nèi)地層厚度減薄或缺失,晚期又被由北向南逆沖擠壓改造,表現(xiàn)出脆性剪切特征。F1、F3與金礦化關系密切,它們控制了土壤金異常、石英脈及金礦體(脈)的展布,是礦區(qū)內(nèi)主要的容礦構(gòu)造。
2.3巖漿巖
礦區(qū)侵入巖在東山王家和梨云嶺有巖株出露,巖性為花崗閃長斑巖:斑晶占±40%,主要成分為鉀長石、石英,少量黑云母;基質(zhì)占±60%,細?;◢徑Y(jié)構(gòu),主要成分為斜長石、石英,少量黑云母。東山王家?guī)r株絹云母化和綠泥石化較強,見有黃鐵礦化,巖石中Au含量較高,一般在13×10-9-59×10-9.高者達117.6×10-9; 2n4.1×10-9~178×10-6;Pbl0×10-6~94×10-6;As>500×10-6.
脈巖較發(fā)育,以中酸性為主,巖性有石英閃長斑巖、花崗細晶巖、閃長玢巖、石英斑巖、花崗閃長斑巖等。脈巖受斷裂構(gòu)造控制明顯,呈NE、NW、近EW、近SN向。巖石蝕變強烈,具硅化、絹云母化、高嶺土化。部分巖脈具不同程度的金礦化。
2.4物、化探異常特征
2.4.1物探異常特征
1:1萬高精度磁測圈定的磁異常主要有東至縣城磁異常、趙家?guī)X磁異常及劉家磁異常。東至縣城磁異常面積最大,范圍6.0×3.Okm2,異常呈NE向,分布不均勻,△T值大于lOOnT范圍較大,最大值為850nT。三個磁異常經(jīng)化極處理,再經(jīng)多級向上延拓,磁異常仍然存在,最后異常形態(tài)在縣城處連成一體,反映三個磁異常深部為同一磁性體引起,推測縣城深部有隱伏的中酸性巖體存在。
激電中梯剖面測量顯示,相對高阻較高激化帶與F1斷層及其兩側(cè)的蝕變礦化帶套合較好;相對低阻高激化帶則與皮園村組含碳地層對應。
2.4.2化探異常特征
1989年1:2.5萬土壤測量圈定金元素異常15個,其中主異常Au-1規(guī)模最大,它西起東山王家,東至梨云嶺西側(cè),長約8km,平均寬度1.5km,面積12.06km2。該異常走向NEE,呈不規(guī)則長條狀,Au平均含量34.82×10-9,具4個濃集中心,中心峰值分別為133.0×10-9、177.1×10-9、111.9×10-9和145.3×10-9。該異常與趙家?guī)X斷層帶套合好,經(jīng)工程揭露發(fā)現(xiàn)品位較高的金礦體。
2012年-2014年1:1萬土壤測量,圈定11個以Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、W為主的多元素高值異常帶.異常強度明顯增高:
在長嶺一趙家?guī)X一毛嶺一鳥尖一帶,以Au異常為主伴有As、W異常,與F1斷層及其南側(cè)鄧家組內(nèi)蝕變碎裂巖帶相對應。該異常帶呈近EW向,條帶狀,規(guī)模大,濃集中心明顯,強度高,Au、As異常套合好。經(jīng)工程揭露,發(fā)現(xiàn)多條金礦體,證實為礦致異常。
在鳥尖一梨云嶺一帶,以Au、Ag、Sb多金屬元素異常為主,該異常帶呈NW向,不規(guī)則橢圓狀,元素組合相對復雜,異常強度高,面積大,異常元素套合較好。經(jīng)工程揭露,Au、Sb異常濃集中心已發(fā)現(xiàn)金、銻多金屬礦(化)體,證實為礦致異常。
在東山王家一滴水巖一帶,以Cu、Pb、Zn、W多金屬異常為主,異常帶圍繞東至縣城呈環(huán)狀分布,與放射狀巖脈分布范圍相吻合,該異常是由東至縣城深部隱伏巖體外接觸帶的多金屬礦化引起。
3.礦體特征
金礦體主要賦存于趙家?guī)X斷層帶及次級構(gòu)造破碎帶內(nèi),共圈定金礦體(脈)35條,其中F1下盤鄧家組中段的Au20、Au25、Au26礦體和其上盤休寧組底部的Au2、Au4、Au7礦體為主要礦體(圖2),其余為次要礦體。
礦體呈厚薄不均的脈狀,走向為近EW向,傾向NNW-NNE。賦礦巖石為硅化變粉砂巖、復成分礫巖、含礫凝灰質(zhì)砂巖等。主要礦體長度為239.5m-544.3m,平均厚度為0.99m-6.24m,控制斜深為62m-160m,Au平均品位1.20×10-6-4.84×10-6,礦體特征見表1。
4.成礦條件分析與找礦方向
4.1成礦條件分析
江南過渡帶內(nèi)的基底地層中Cu、Pb、Zn、Au元素含量較高,薊縣紀和青白口紀地層中Au元素尤其富集,其含量>2.5×10-9,是中國東部陸殼Au平均豐度值的2.5倍-6倍之多(石磊,2018),它們?yōu)榻鸬V體的形成準備了豐富的物質(zhì)基礎,是有利的礦源層。 磁異常顯示在東至縣城深部有一個隱伏的中酸性巖體,其東部酸性脈巖呈環(huán)狀分布,且脈巖的含金豐度值較高,一般在13×10-9-59×10-9。近巖體分布有Cu、Pb、Zn等中高溫元素異常,遠則分布有Au、Ag、As、Sb等低溫元素異常,異常分帶明顯。該巖體使礦源層中的金得到活化、轉(zhuǎn)移和富集,為礦體的形成提供了熱源和物質(zhì)來源。
東至斷裂是控礦斷裂,它控制了隱伏巖體的分布,為含礦熱液的運移提供了通道,其旁側(cè)的次級構(gòu)造發(fā)育,節(jié)理裂隙密集,為礦體的形成準備了構(gòu)造空間。趙家?guī)X斷層帶規(guī)模大,其上下盤次級構(gòu)造破碎帶發(fā)育,它控制了土壤金異常和金礦脈的展布,也是礦體沉淀的理想場所。
土壤異常規(guī)模大、強度高、濃度分帶清晰和濃集中心突出,經(jīng)普查工作證實為礦致異常,與礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造、巖漿巖和礦體套合好。
綜上所述,礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,有望尋找一中大型金礦床。
4.2找礦方向
斷裂構(gòu)造的空間狀態(tài)決定了礦化類型和礦化、蝕變分帶,斷裂構(gòu)造存在兩種類型空間,連續(xù)自由空間和連續(xù)彌散空間。連續(xù)彌散空間沿區(qū)域較大規(guī)模斷裂分布,構(gòu)造強度大,巖石破碎,巖石表面積大,微裂隙密集,空間分布均勻,流體以滲流交代方式形成蝕變巖型金礦床。而連續(xù)自由空間發(fā)育在簡單的構(gòu)造裂隙中,構(gòu)造強度低,構(gòu)造對巖石的機械破碎較弱,裂隙稀疏分布,流體以充填方式進入張裂隙形成石英脈型金礦(鄧軍等,1996)。斷裂的連續(xù)自由空間和連續(xù)彌散空間是緊密相依的,充填、交代和蝕變作用是同時進行的,同一成礦作用在不同的斷裂構(gòu)造環(huán)境中,由于兩種空間的量比變化,形成規(guī)律性的礦化分帶。
隨著從控礦斷裂的主裂面至遠離主裂面,構(gòu)造變形強度由強變?nèi)酰瑯?gòu)造分帶表現(xiàn)為斷層泥帶、碎裂巖帶、碎裂巖化帶、圍巖帶。容礦裂隙由密集到稀疏,由連續(xù)彌散空間到連續(xù)自由空間,相應蝕變和礦化的強度也由強變?nèi)?,礦化類型表現(xiàn)為稠密浸染狀、浸染狀一網(wǎng)脈狀一脈狀、脈狀;礦石類型變化為蝕變巖型、蝕變巖一網(wǎng)脈一石英脈型、石英脈型。這種構(gòu)造、蝕變、礦化規(guī)律,是尋找金礦的良好標志,強烈的構(gòu)造破碎和蝕變區(qū)域是找礦的重點靶區(qū),規(guī)模較大的金礦床都是在控礦斷裂旁側(cè)的強烈破碎蝕變帶中找到的。
礦區(qū)目前圈定的金礦體(脈)距東至斷裂的水平距離較遠(2km以外),主要分布在F1斷層兩側(cè)的鄧家組中段和休寧組下段的次級張性構(gòu)造破碎帶中,呈稀疏浸染狀、網(wǎng)脈狀、脈狀,脈體數(shù)量多(35條)、規(guī)模小、厚度薄,走向、傾向延伸均有限。這種張性結(jié)構(gòu)面一般規(guī)模不大,不規(guī)則,延深較小,為減壓空間,成礦流體在泵吸作用下充填交代成礦,難以形成大礦體。但脈體數(shù)量多,且處在碎裂巖化帶和圍巖帶中,是尋找深部碎裂巖帶中隱伏蝕變巖型礦體的直接找礦標志。東至斷裂旁側(cè)節(jié)理裂隙發(fā)育,有規(guī)模較大的碎裂巖帶(礦區(qū)南部兆吉口大型鉛鋅礦床就產(chǎn)在其西側(cè)60m-600m范圍內(nèi),鉛鋅礦體主要賦存在該斷裂帶西側(cè)的次級張性裂隙中,劉雪,2015),而且它切割了近EW向的趙家?guī)X斷層帶,因此二者之間的復合部位是強烈的構(gòu)造破碎和蝕變區(qū)域,是尋找深部隱伏蝕變巖型金礦床的有利構(gòu)造部位(圖3)。
5.結(jié)論
(1)礦區(qū)金異常規(guī)模大,強度高,與礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造、巖漿巖和礦體套合好,具備形成中一大型金礦床的地質(zhì)條件。
(2)東至斷裂和趙家?guī)X斷層帶的復合部位是強烈的構(gòu)造破碎和蝕變區(qū)域,是尋找中一大型蝕變巖型金礦床的有利構(gòu)造部位。
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