鄧自賢,龔 飛,羅 敏
(湖南省核工業(yè)地質(zhì)局303大隊,湖南 長沙 410119)
火山巖型礦帶在我國礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中僅次于砂巖型礦產(chǎn),位居第二位(巫建華等,2014),戰(zhàn)略資源儲備作用非常重要。天鵝寨雜巖體為湘南—粵北唯一大面積出露陸相火山巖,與我國最大相山火山巖型礦田同處欽杭成礦帶中—南段,除相山外,該成礦帶還發(fā)現(xiàn)大洲、盛源、新路等礦田,但進(jìn)入湖南段后,火山巖型礦帶找礦一直未取得突破。2018年,中國核工業(yè)地質(zhì)局重啟研討湖南火山巖型礦帶找礦,委托湘核303大隊在區(qū)內(nèi)開展1:5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查評價工作,落實了牛角龍、小洞兩處火山巖型礦帶礦點。為此,在礦產(chǎn)資源調(diào)查評價基礎(chǔ)上,通過分析成礦地質(zhì)背景、礦帶礦(化)特征,結(jié)合物化探資料,預(yù)測找礦前景,為下部開展找礦工作提指導(dǎo)性建議[1]。
圖1 天鵝寨雜巖體地質(zhì)簡圖與鈾礦床(點)分布圖
天鵝寨雜巖體處于揚子板塊與華夏板塊過渡地段—欽杭成礦帶南段,位于九嶷山復(fù)式巖體東部,為燕山晚期(付建明等,2004)噴溢—潛出—侵入產(chǎn)物。九嶷山復(fù)式巖體為產(chǎn)礦巖體,已發(fā)現(xiàn)香草、大灣、廟沖、牛頭江等一批大—中型礦產(chǎn)資源礦床。該雜巖體EW長32Km,SN寬20Km,面積約640Km2,占九嶷山復(fù)式巖體(約1272Km2)面積50%左右,為一套富Si、富K、Al飽和,貧Ca、貧Mg鈣堿性(中)酸性巖,與華南地區(qū)產(chǎn)礦火山巖具有類似特征(陳肇博等,1982)。區(qū)內(nèi)發(fā)育近SN向小洞斷裂與王木坳斷裂夾持區(qū)域為約32Km2火山塌陷盆地,與礦帶成礦關(guān)系密切,發(fā)現(xiàn)2處礦點均位于其中[2]。
2.1.1 賦礦層與含礦主巖
區(qū)內(nèi)賦礦層位主要為中侏羅統(tǒng)兩江口組(J2l),其礦帶平均含量為14×10-6~18×10-6。依據(jù)野外調(diào)查產(chǎn)狀與火山碎屑巖分布特征,分為3個段:第一巖性段為流紋巖、碎斑流紋巖及其火山碎屑巖;第二段主要為英安巖、流紋質(zhì)英安質(zhì)及其火山碎屑巖;第三段為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖、流紋質(zhì)含角礫熔巖等?;诪檎鸬湎禍\變質(zhì)巖系,礦帶豐度值4×10-6~12×10-6。盆地外圍為似斑狀花崗巖、次花崗斑、次流紋巖等次火山巖,礦帶豐度值8×10-6~ 10×10-6。
含礦主巖為紫紅色英安巖,伊利石化、水云母化,礦產(chǎn)區(qū)域礦物主要沿裂隙面呈薄膜狀、粉末狀分布。
2.1.2 構(gòu)造
區(qū)域性近SN向小洞硅化破碎帶與王木坳硅化破碎帶貫穿整個天鵝寨雜巖體,其所夾持火山塌陷盆地經(jīng)歷基底凹陷—巖漿噴發(fā)噴溢—斷陷塌陷—擠壓隆起剝蝕,主要形成一系列近EWNEE向、NNE-NE向及環(huán)形—似環(huán)形(圖2)等斷裂,其中近EW-NEE向為主要控礦構(gòu)造,發(fā)現(xiàn)254號、106號礦帶礦(化)帶均產(chǎn)于其中?;讟?gòu)造行跡受區(qū)域構(gòu)造背景影響,表現(xiàn)為近EW向緊閉線性褶皺,與火山巖蓋層構(gòu)成了一個縱橫交錯網(wǎng)格狀構(gòu)造體系,為礦帶發(fā)展空間定位提供了有利循環(huán)系統(tǒng)[3,4]。
據(jù)野外調(diào)查及七十年代成果資料(曹裕廣等,1977),區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)3條礦帶礦(化)帶。其中254號帶位于牛角龍地段,產(chǎn)于碎裂英安巖中,受近EW向蝕變碎裂帶控制,走向延伸70m~80m,出露寬度1m~3m不等,品位一般0.055%~0.19%,最富達(dá)0.32%,發(fā)育伊利石化、赤鐵礦化、水云母化、綠泥石化、螢石化等(圖3)。106號帶亦位于牛角龍地段,含礦主巖為碎裂英安巖,走向長約20m~30m,出露寬度1m~2m,品位一般0.031%~0.152%,發(fā)育赤鐵礦化、水云母化、碳酸鹽化等。1號帶位于小洞地段,產(chǎn)于噴發(fā)相英安巖與潛出相次花崗斑巖接觸界面附近,受小洞硅化—破碎蝕變帶控制,與EW向斷裂交匯部位往往形成富礦體,走向斷續(xù)延伸近100m,出露寬度1m~4m,品位一般0.015%~0.066%,發(fā)育硅化、綠泥石化、水云母化等。
礦帶礦(化)體主要產(chǎn)在中侏羅統(tǒng)統(tǒng)英安巖及其與次火山巖接觸界面附近,受控于近EW向蝕變破碎帶,構(gòu)造交匯部位有利于成礦。
圖2 天鵝寨火山盆地構(gòu)造簡圖
圖3 牛角龍地段254號鈾礦(化)帶平面圖
礦體特征與近礦圍巖蝕變。
礦體礦物成分較簡單,見瀝青礦帶、硅鈣礦、云母礦等次生礦物,其中瀝青礦帶含氧系數(shù)小,較新鮮。與瀝青礦帶共生的金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦。脈石礦物主要有石英礦、斜長石礦、鉀長石礦、絹云母等[5]。
近礦圍巖見多種蝕變,一般遠(yuǎn)離礦帶蝕變減弱。與礦化關(guān)系較為密切蝕變有硅化、綠泥石化、絹云母化、伊利石化,個別見螢石化。
2.3.1 放射性伽瑪場特征
據(jù)區(qū)內(nèi)1:10000伽瑪總量測量成果,發(fā)現(xiàn)伽瑪異常帶近10條,圈出伽瑪異常暈11個,伽瑪異常點近500個,大于200nc/kg·h的近100個。伽瑪異常場暈主要集中火山塌陷盆地內(nèi),增高、異常場暈呈串珠狀沿近NE向蝕變破碎帶展布,EW向構(gòu)造與SN向構(gòu)造交匯部位分布較多照射率大于258nc/kg·h異常點。火山盆地外圍僅見零散分布伽瑪異常場暈,可能與第四系覆蓋物較厚有關(guān)。
2.3.2 放射性水化學(xué)特征
1:25000放射性水化學(xué)找礦成果表明,礦帶地質(zhì)地下水異常主要集中在火山盆地內(nèi)。共發(fā)現(xiàn)水化學(xué)異常點512個,其中礦帶異常結(jié)構(gòu)336個。在牛角龍、小洞、中廟龍沖圈出了礦帶異常暈和礦帶增高暈圈,明顯受火山巖與斷裂構(gòu)造雙重控制。礦帶結(jié)構(gòu)異常與伽瑪異常吻合較好且分布廣泛,具有較好指示作用。
區(qū)域上與贛杭火山巖型礦帶成礦帶同處欽杭成礦帶上,從加里東期—印支期—燕山期均有大規(guī)模巖漿活動,具多期次演化特征。該套雜巖體為一套富硅、富堿(K2O>Na2O),鋁飽和,貧Mg、貧Ca鈣堿性(中)酸性陸相火山巖;火山雜巖體與其基底礦帶含量一般高于維氏值(1962)3倍~4倍,其中近SN向小洞與王木坳斷裂夾持火山塌陷盆地內(nèi)火山巖系礦產(chǎn)資源含量高于維值7倍~8倍,可為成礦提供豐富礦產(chǎn)資源;圍巖蝕變強(qiáng)烈,主要有螢石化、綠泥石化、硅化等,發(fā)育EW向-NEE向、近SN向、NNE-NE向及環(huán)形—似環(huán)形斷裂構(gòu)成了網(wǎng)格狀構(gòu)造體系;盆地內(nèi)已發(fā)現(xiàn)牛角龍、小洞2處礦點及眾多伽瑪異常點帶。具備火山巖型礦帶成礦條件(方錫珩,2009)。
圖4 牛角龍礦點放射場特征
牛角龍礦點:位于火山塌陷盆地中東段,伽瑪異常點眾多且強(qiáng)度高(圖4),異常中心位于近EW向與NE破碎蝕變帶交匯部位,其內(nèi)發(fā)現(xiàn)一條>大于258nc/kg·h連續(xù)反應(yīng)長達(dá)25m,寬1m~4m高強(qiáng)度伽馬異常帶。探槽揭露圈出礦(化)帶兩條,其中254號帶產(chǎn)于碎裂英安巖中,受近EW向蝕變碎裂帶控制,走向延伸70m~80m,出露寬度1m~3m,品位一般0.055%~0.19%,最富達(dá)0.32%;106號帶受近EW向蝕變破碎帶控制,走向長約20m~30m,出露寬度1m~2m,品位一般0.031%~0.152%。
小洞礦點:位于火山塌陷盆地與次火山巖西接觸帶附近,伽瑪異常點眾多,伽瑪異常場面積約0.5Km2,異常中心位于小洞硅化斷裂帶與EW向斷裂交匯部位,且與水化學(xué)異常吻合較好。探槽揭露出1條礦化帶,其走向斷續(xù)延伸近100m,出露寬度1m~4m,品位一般0.015%~0.066%,受區(qū)域性小洞硅化—破碎蝕變帶控制,與EW向斷裂交匯部位往往形成富礦體[6]。
(1)火山巖型礦帶礦化受構(gòu)造及巖性雙重控制,賦礦主巖為中侏羅統(tǒng)統(tǒng)兩江口組(J2l)英安巖,產(chǎn)于EW向蝕變破碎帶內(nèi),在構(gòu)造疊加部位往往形成富礦體。
(2)放射性伽瑪異常主要分布在區(qū)域性SN向小洞硅化—破碎帶與王木坳硅化破碎帶夾持火山塌陷盆地內(nèi),異常中心集中EW向斷裂與SN向或NE向斷裂交匯部位。水化學(xué)異常與伽瑪異常吻合度較好,具有較好找礦指示意義[7,8]。
(3)認(rèn)為牛角龍礦點與小洞礦點具有較好找礦前景,若繼續(xù)開展找礦研究,有望取得突破。