安徽懷寧火山巖盆地找礦前景分析

楊敬明　石磊　聶張星　沈歡喜　洪大軍

摘要：懷寧盆地是長江中下游地區(qū)晚中生代發(fā)育的一系列斷陷型火山巖盆地中的一個(gè)，盆地內(nèi)的火山巖主體以高鉀和相對(duì)富堿為特征，屬橄欖安粗巖系列。晚期出現(xiàn)玄武質(zhì)——流紋質(zhì)雙峰式火山巖組合，盆地內(nèi)火山巖的母巖漿來自富集型地幔的部分熔融，在上升定位過程中受到不同比例地殼物質(zhì)的混染。盆地內(nèi)火山巖巖漿活動(dòng)的時(shí)限約120～135Ma之間，火山巖均為早白堊世巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。懷寧火山巖盆地中生代火山巖與長江中下游地區(qū)其它斷陷盆地火山巖的噴發(fā)時(shí)代基本一致，火山巖源區(qū)性質(zhì)也較為一致。本文通過對(duì)該區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件的總結(jié)，分析該火山巖盆地的找礦前景。

關(guān)鍵詞：懷寧盆地；地質(zhì)條件；找礦前景

中圖分類號(hào)：P618

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1.區(qū)域地質(zhì)背景

懷寧盆地是長江中下游地區(qū)晚中生代發(fā)育的一系列斷陷型火山巖盆地中的一個(gè)（圖1-1），盆地內(nèi)的火山巖主體以高鉀和相對(duì)富堿為特征，屬橄欖安粗巖系列。晚期出現(xiàn)玄武質(zhì)-流紋質(zhì)雙峰式火山巖組合，盆地內(nèi)的火山巖均表現(xiàn)出明顯富集Rb、Th、U、K等強(qiáng)不相容元素和輕稀土元素，虧損高場強(qiáng)元素Nb和Ta的地球化學(xué)特征，盆地內(nèi)火山巖的母巖漿來自富集型地幔的部分熔融。在上升定位過程中受到不同比例地殼物質(zhì)的混染。

懷寧火山巖盆地中彭家口組和江鎮(zhèn)組火山巖鋯石LA-ICPMS的U-Pb年齡在122Ma～132Ma之間（基于最新的巖漿巖同位素年代學(xué)成果），盆地內(nèi)火山巖巖漿活動(dòng)的時(shí)限約120～135Ma之間，火山巖均為早白堊世巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。懷寧火山巖盆地中生代火山巖與長江中下游地區(qū)其它斷陷盆地火山巖的噴發(fā)時(shí)代基本一致。與本區(qū)相鄰的廬樅和其東部的寧蕪兩大火山巖盆地蘊(yùn)藏著豐富的銅、鐵、硫、金等礦產(chǎn)，成為區(qū)內(nèi)重要的蘊(yùn)礦盆地之一。

2.地質(zhì)特征

2.1地層

查區(qū)地層屬下?lián)P子地層分區(qū)安慶地層小區(qū)，懷寧地區(qū)地層除缺失第三系外，前寒武系至第四系發(fā)育較全?？偤襁_(dá)11941m，其中火山巖地層厚約1555m。

區(qū)域上，盆地出露地層以侏羅-白堊紀(jì)地層為主，基底及周邊地區(qū)出露元古代至中三疊紀(jì)巖層。盆地基底（巖）地層為元古代-早三疊紀(jì)巖層。東部外圍出露最古老的基底巖層為早中元古董嶺雜巖（Ph_1-2D^c）。上述古老變質(zhì)巖層共同特征是均為已變質(zhì)變形的火山-沉積巖系，為重要的礦源層之一。古老變質(zhì)基底之上為震旦系-中三疊統(tǒng)，其中震旦系-志留系為淺海盆地～開闊臺(tái)地相復(fù)理石、遠(yuǎn)硅質(zhì)、遠(yuǎn)源碳酸鹽等非穩(wěn)定一較穩(wěn)定型建造，而泥盆系-晚三疊統(tǒng)則為海陸交互相遠(yuǎn)單陸屑硅質(zhì)、瀝青質(zhì)碳酸鹽、陸屑粘土硅質(zhì)、遠(yuǎn)單陸屑硅質(zhì)碳酸鹽、蒸發(fā)巖及單陸屑石英砂巖等穩(wěn)定型建造序列。盆地出露巖層包括中三疊系及侏羅-白堊系。侏羅系大面積分布于查區(qū)盆地內(nèi)及其周邊地區(qū)，包括磨山組（J₁m）、羅嶺組（J₂l）、彭家口組（J₂p），其中彭家口組以火山巖為主。白堊紀(jì)沉積繼承了侏羅紀(jì)格局，早白堊世火山活動(dòng)較發(fā)育，晚白堊世則廣泛發(fā)育紅色碎屑巖系。主要地層包括江鎮(zhèn)組（K₁j）、汪公廟組（K₁w）及楊灣組（K₁y）等。白堊系-第三系（K-E），總厚>3000米，為一套河湖相的紫紅色砂礫巖（簡稱“紅層”）。與下伏地層為角度不整合接觸，第四系：為一套河湖相沉積物或沉積巖。

2.2構(gòu)造

查區(qū)位于淮陽山字型前弧東翼南段，夾持于郯城一廬江大斷裂和沿江擠壓破碎帶的逐漸收斂部位?？v貫查區(qū)中部的是東翼弧的第二隆起帶-宿松-巢縣隆起帶（又稱宿松-巢縣褶斷帶）分布著前寒武系至中生界侏羅系的地層，該隆起帶的北西、南東兩側(cè)分別為孔城-潛山拗陷帶和沿江拗陷帶，其中分布著白堊系至第三系巨厚的紅層，隆起帶與拗陷帶之間則以區(qū)域性的大斷裂為界。厚的紅層，隆起帶與拗陷帶之間則以區(qū)域性的大斷裂為界。

2.3巖漿巖

本區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要活動(dòng)有兩期：印支期和燕山期。巖性可分三類：正長巖類、閃長巖類和花崗巖類。印支期有兩次侵入活動(dòng)。第一次為暗色閃長巖，分布于洪鎮(zhèn)附近，呈小巖體產(chǎn)出。第二次為花崗巖，分布于洪鎮(zhèn)一帶，并伴隨有熱液型銅、多金屬和黃鐵礦等礦產(chǎn)的生成。燕山期有兩次侵入活動(dòng)及大規(guī)模的火山噴發(fā)活動(dòng)。第一次侵入為閃長巖，分布于月山、總鋪、羅嶺一帶，生成有矽卡巖型銅、鐵及多金屬礦產(chǎn)，是本區(qū)工業(yè)鐵銅礦床的重要成礦母巖；第二次為鉀長花崗巖和二長巖分布于香茗山、韓下屋一帶，生成熱液型銅、鐵、鉛、鋅等礦產(chǎn)。此外各類脈巖（主要有正長巖、花崗巖、閃長巖、煌斑巖脈等）也很發(fā)育，因大規(guī)模的火山噴發(fā)活動(dòng)，地表出露有大片火山巖。

3.找礦前景分析

懷寧地區(qū)位于著名的長江中下游銅、鐵成礦帶內(nèi)。夾持于郯城一廬江斷裂帶和沿江構(gòu)造帶的漸行收斂部位。區(qū)域上由西往東依次有大別山斷隆、潛山斷盆、樅懷斷隆、望江斷盆、皖南斷隆，地層出露較齊全。褶皺斷裂構(gòu)造發(fā)育，火山一巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，內(nèi)生礦產(chǎn)較多，是長江中下游成礦帶的一個(gè)組成部分。本區(qū)內(nèi)生礦產(chǎn)類型有：其一為矽卡巖型，為測區(qū)內(nèi)工業(yè)價(jià)值最大的一種成礦類型，以銅為主，常常伴生鐵，成為銅鐵礦；其二為熱液型，熱液型礦產(chǎn)種類較多，已發(fā)現(xiàn)有銅、鐵、鉛、鋅、鎳、鈷黃、鐵礦、黃金等；其三為火山熱液型，火山熱液型礦產(chǎn)分布在懷寧-香茗山-帶的火山巖區(qū)，主要有銅、鐵、多金屬等，但一般礦化較弱。據(jù)薛懷民、閆峻等2013年對(duì)懷寧盆地火山巖研究顯示：區(qū)內(nèi)火山巖的母巖漿來自富集型地幔的部分熔融，在上升定位過程中受到不同比例地殼物質(zhì)的混染。懷寧火山巖盆地中生代火山巖與長江中下游地區(qū)其它斷陷盆地火山巖的噴發(fā)時(shí)代基本一致，火山巖源區(qū)性質(zhì)也較為一致。結(jié)合對(duì)區(qū)內(nèi)成礦規(guī)律認(rèn)識(shí)，本區(qū)中淺部的銅多金屬礦屬中低溫?zé)嵋撼涮钚?，大多與巖漿熱液關(guān)系較為密切，這與廬樅盆地中淺部銅礦成礦規(guī)律具一定相似性和可比性。

本區(qū)下步重點(diǎn)尋找：①與中酸性巖體有關(guān)的熱液型銅、鐵、鉛、鋅、黃鐵礦、黃金等礦床。②與火山巖有關(guān)的火山熱液型銅、鐵、多金屬礦床等。③與深部隱伏巖體有關(guān)的斑巖型銅金礦床。

地層條件：區(qū)內(nèi)主要出露中侏羅統(tǒng)羅嶺組鈣質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、長石石英砂巖、石英砂巖等。上侏羅統(tǒng)彭家口組含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r、粗面巖、粗面質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r等。上侏羅統(tǒng)江鎮(zhèn)組含玄武粗安巖、粗安巖等。上述均顯示區(qū)內(nèi)深部可能存在多個(gè)成礦有利層位，且深度不大。

構(gòu)造條件：區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育，主要斷層為NE向-NEE向的頭坡斷裂，該斷裂證實(shí)為多期巖體的控巖構(gòu)造，為多期巖體上侵提供通道。其它均為中小型斷層。部分?jǐn)鄬颖憩F(xiàn)為寬窄不一的破碎帶，局部地段被證實(shí)為含礦構(gòu)造。

巖漿巖條件：區(qū)內(nèi)巖漿巖極為發(fā)育。多期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，早期為深成巖體閃長巖-花崗閃長巖-花崗閃長斑巖系列，晚期形成淺成巖體鉀長花崗巖體。

區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件、已發(fā)現(xiàn)的礦化特征、分布規(guī)律以及鄰區(qū)近年地質(zhì)找礦工作取得的新發(fā)現(xiàn)、新進(jìn)展，顯示查區(qū)不但具有受火山機(jī)構(gòu)及構(gòu)造控制的熱液型銅金多金屬礦找礦潛力，更具備受次火山巖、淺成中酸性侵入巖控制的次火山型、巖漿熱液型銅金多金屬礦找礦潛力，在合適的等條件下，也有可能發(fā)現(xiàn)斑巖型銅多金屬礦。綜上，懷寧火山巖盆地應(yīng)在中低溫?zé)嵋撼涮钚?、斑巖型等銅金多金屬礦床及與A型花崗巖有關(guān)的磁鐵礦-陽起石-磷灰石礦床方向上尋求突破。