安徽省廬江縣銀塘凹鎢鉬多金屬礦地質(zhì)特征及成礦預(yù)測(cè)*

劉 雨 李夢(mèng)嬋 朱夢(mèng)菡

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì))

安徽省鎢鉬礦始于1958年群眾報(bào)礦發(fā)現(xiàn)，1964年安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局原317地質(zhì)隊(duì)的技術(shù)人員在進(jìn)行1∶20萬《旌德幅》區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)了鎢鉬礦。該省鎢鉬礦化主要集中發(fā)育于皖南地區(qū)，近年來在長(zhǎng)江中下游成礦帶的過渡帶及以南的揚(yáng)子地塊等地區(qū)發(fā)現(xiàn)了新的鎢鉬礦床[1]，但在長(zhǎng)江以北地區(qū)一直未曾發(fā)現(xiàn)具一定規(guī)模的鎢鉬礦床，曾有“鎢鉬礦不過江”的說法。2014年，安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì)的技術(shù)人員在滁州—廬江構(gòu)造巖漿帶南段的銀塘凹地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)了鎢鉬多金屬礦(化)體[2]。該礦(化)體產(chǎn)于隱伏黑云母花崗巖體與奧陶系碳酸鹽巖的內(nèi)外接觸帶上，成礦時(shí)代約100 Ma，為該區(qū)新的礦化類型。銀塘凹鎢鉬礦的發(fā)現(xiàn)表明長(zhǎng)江以北安徽段在燕山晚期發(fā)生了一次重要的成巖成礦事件，既拓寬了鎢鉬礦找礦思路，改變了鎢鉬礦的分布格局，又在滁廬構(gòu)造巖漿帶原有鐵、銅、鉛、鋅等金屬礦化的基礎(chǔ)上，增添了鎢鉬礦，豐富了該區(qū)的礦化類型，具有重要的成礦理論和找礦實(shí)踐意義。本研究結(jié)合該區(qū)找礦實(shí)踐成果，對(duì)銀塘凹鎢鉬礦床地質(zhì)特征及成因進(jìn)行分析，并進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

廬江縣銀塘凹鎢鉬礦位于長(zhǎng)江中下游鐵、銅成礦帶中段北緣[3-7]，西北部處于張八嶺沖斷帶上，中、東大部分地區(qū)位于滁州—廬江巖漿構(gòu)造帶南部(圖1)。區(qū)域構(gòu)造上位于揚(yáng)子陸塊、華北陸塊及秦嶺大別山造山帶的交接部位。

圖1 沿江成礦帶鎢鉬礦床(礦田)分布特征

區(qū)域巖漿活動(dòng)以燕山旋回的巖漿噴發(fā)—侵入活動(dòng)為主[8-9]，燕山早、中、晚期皆有巖漿噴發(fā)—侵入活動(dòng)，早期以侵入活動(dòng)為主，形成冶父山閃長(zhǎng)玢巖、二長(zhǎng)斑巖雜巖體；中晚期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，既有噴發(fā)活動(dòng)，形成安山質(zhì)火山碎屑巖、熔巖等，又有多次侵入活動(dòng)，形成沙溪閃長(zhǎng)斑巖雜巖體和塘串河中基性雜巖體；晚期以侵入活動(dòng)為主，在該區(qū)內(nèi)形成了大金凹—小金凹隱伏花崗巖體。該類巖體總體均呈NE—NNE向展布，在空間分布上明顯受到郯廬斷裂帶控制。

區(qū)域上礦產(chǎn)資源豐富，種類較多，成因類型多樣，主要礦種有銅、鉛、鋅、金、銀、鎢、鉬等，典型礦床有沙溪斑巖型銅礦、沙湖山熱液型金礦、福泉山熱液型鉛鋅礦、東顧山熱液型鉛鋅銅礦和矽卡巖型鎢鉬多金屬礦等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

銀塘凹礦區(qū)地層屬揚(yáng)子地層區(qū)、下?lián)P子地層分區(qū)、和縣—安慶地層小區(qū)。礦區(qū)地層出露較齊全，自震旦系至侏羅系均有分布。其中，賦礦地層主要為奧陶系下統(tǒng)紅花園組至上統(tǒng)五峰組，巖性主要為含硅質(zhì)砂屑灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖、白云質(zhì)灰?guī)r及灰質(zhì)白云巖(圖2)。

圖2 銀塘凹地區(qū)地質(zhì)特征

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)位于盛橋—菖蒲山復(fù)式背斜南西段，構(gòu)造主要由NNE向倒轉(zhuǎn)背斜、倒轉(zhuǎn)向斜和走向斷層、橫斷層及斜交斷層組成(圖2)。

(1)褶皺。礦區(qū)總體為一呈NNE向展布的復(fù)式斜歪褶皺構(gòu)造，其核部地層為震旦系燈影組，兩翼地層為寒武系—二疊系。褶皺構(gòu)造復(fù)雜，呈緊閉線狀褶皺，包括若干個(gè)不完整的背斜和向斜，因斷裂構(gòu)造破壞而不完整。目前發(fā)現(xiàn)的鎢鉬礦(化)體位于北西翼、黑云母花崗巖體與奧陶系碳酸鹽巖接觸帶的內(nèi)外帶中。

(2)斷裂。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，斷層復(fù)雜。由區(qū)域黃破斷裂、滁河斷裂派生的斷裂極其發(fā)育，主要有3組，即NNE—NE向走向斷層、近EW向和NW向橫向斜交斷層。NNE—NE向斷層走向一般為20°～40°，多呈舒緩波狀，大部分傾向SE，傾角較陡，多為50°～70°，斷層性質(zhì)大多數(shù)為逆沖斷層，少數(shù)為逆掩斷層，先以擠壓為主，后局部拉張。近EW向斷層走向?yàn)?0°～90°，傾向S，傾角陡傾，該組斷層形成較NNE向斷層晚，斷層性質(zhì)為張扭性。NW向斷層在礦區(qū)較發(fā)育，走向?yàn)?00°～340°，傾向不一，傾角陡傾，為60°～85°，斷層性質(zhì)為張扭性，造成地層沿走向錯(cuò)開，并錯(cuò)開NNE—NE向斷層。

2.3 巖漿巖

本研究施工的ZK2、ZK002鉆孔揭露顯示，在銀塘凹礦區(qū)標(biāo)高-1 000 m以下隱伏有黑云母花崗巖體(圖3)。該隱伏巖體侵位于小金凹—黃金凹背斜構(gòu)造核部，走向與背斜構(gòu)造軸向基本一致。據(jù)測(cè)井資料顯示，該巖體向SE傾斜，目前沿走向控制長(zhǎng)度為634 m，兩端仍有一定延伸。

圖3 銀塘凹黑云母花崗巖特征

2.3.1 巖石特征

礦區(qū)呈灰白色、淺肉紅色，主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石、石英、斜長(zhǎng)石，黑云母，副礦物為磷灰石等，頂部為斑狀結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)，深部(標(biāo)高約-1 350 m)為全晶質(zhì)半自形—他形中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斷續(xù)發(fā)育石英、硬石膏脈，局部含紫紅色螢石，部分石英、硬石膏脈伴有輝鉬礦化。

2.3.2 巖石化學(xué)特征

本研究在ZK2、ZK002鉆孔中采集了4件樣品進(jìn)行了硅酸鹽成分分析，部分結(jié)果見表1。分析表1及相關(guān)測(cè)試結(jié)果可知：w(SiO2)平均為73.80%，為酸性巖；里特曼指數(shù)σ=1.96，屬鈣堿性系列；氧化系數(shù)為W=0.23，屬淺成巖體；w(Al2O3)平均為12.96%，w(Al2O3)>w(CaO+Na2O+K2O)，屬鋁過飽和巖石；鋁飽和指數(shù)為1.06，屬弱過鋁巖石；w(Na2O+K2O)平均為7.76%，w(K2O)>w(Na2O)，巖石SiO2含量偏高于正常花崗巖，顏色偏淺，應(yīng)為局部硅化所致，反映該區(qū)硅化較強(qiáng)。

表1 銀塘凹黑云母花崗巖巖石成分分析結(jié)果 %

2.4 圍巖蝕變與礦化

礦區(qū)圍巖蝕變較強(qiáng)，分布范圍較廣，自隱伏巖體頂部至地表，垂深達(dá)1 100 m以上，具有良好的分帶現(xiàn)象(圖4)，自巖體至地表為云英巖化→石膏、透輝石、石榴子石化→鈣鐵石榴子石、鈣鋁石榴子石、透輝石化、硅灰石化→透輝石、透閃石化、蛇紋石化、硅化→透輝石、透閃石角巖化、硅化。礦化自深部花崗巖體向上部，即巖體→內(nèi)矽卡巖→接觸帶→外矽卡巖→碳酸鹽圍巖分別為Mo-Fe→Mo-W→W-Pb-Zn→Pb-Zn→(Cu、Fe)Pb-Zn，可見區(qū)內(nèi)礦化具有明顯的分帶性。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

銀塘凹矽卡巖型鎢鉬多金屬礦體主要分布于黃金凹—小金凹背斜核部，隱伏花崗巖與奧陶系碳酸鹽巖的接觸帶內(nèi)，受層間裂隙、接觸帶控制。礦區(qū)走向38°，傾向SE，傾角與地層傾角或接觸帶傾角基本一致，為12°～71°。礦體賦存標(biāo)高為74.83～-1 120.04 m。根據(jù)鉆孔揭露情況，本研究在隱伏花崗巖與奧陶系碳酸鹽巖的內(nèi)外接觸帶內(nèi)共圈定1個(gè)鎢鉬共生礦體(Ⅰ#)、4個(gè)鉬礦體(Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#、Ⅴ#)(圖5)。

Ⅰ#礦體為鎢鉬共生礦體，鎢礦體視厚度31.11 m，WO3平均品位為0.19%，單樣最高品位為0.59%；鉬礦體視厚度15.51 m，平均品位為0.09%，單樣最高品位為0.65%，礦體賦存于石榴子石矽卡巖帶中，標(biāo)高為-706.59～-896.18m。

圖4 銀塘凹鎢鉬多金屬礦蝕變、礦化垂向分帶剖面

Ⅱ#礦體為鉬礦體，見礦視厚度6.76 m，鉬礦體Mo平均品位為0.64%，單樣最高品位為4.03%，礦體賦存于透輝石矽卡巖帶中，標(biāo)高為-907.48～-1 047.22 m。Ⅲ#礦體為鉬礦體，見礦視厚度2.85 m，鉬礦體Mo平均品位為0.54%，單樣最高品位為0.87%，礦體賦存于透輝石矽卡巖帶中，標(biāo)高為-1 033.30～-1 077.90 m。Ⅳ#礦體為鉬礦體，見礦視厚度3.86 m，鉬礦體Mo平均品位為0.12%，單樣最高品位為0.20%，礦體賦存于黑云母花崗巖體石英脈中，礦體賦存標(biāo)高為-1 048.28～-1 093.94 m。Ⅴ#礦體為鉬礦體，見礦視厚度6 m，平均品位為0.67%，單樣最高品位為2.21%，賦存于黑云母花崗巖體石英脈中，礦體賦存標(biāo)高為-1 067.72～-1 120.04 m。

3.2 礦石特征

Ⅰ#礦化體的金屬礦物主要為白鎢礦、黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦，脈石礦物主要為石榴子石，其次為石膏、透輝石、方解石等。白鎢礦為他形粒狀，粒徑約0.05 mm，呈鑲嵌結(jié)構(gòu)，呈浸染狀分布。

圖5 銀塘凹矽卡巖型鎢鉬多金屬礦地質(zhì)剖面

輝鉬礦為他形片狀、板狀結(jié)構(gòu)，常呈束狀集合體，主要呈細(xì)脈浸染狀分布。礦石自然類型為塊狀矽卡巖型鎢鉬礦石。Ⅱ#、Ⅲ#礦化體的金屬礦物主要為輝鉬礦，其次為黃鐵礦、黃銅礦；脈石礦物主要為透輝石，其次為透閃石、方解石、石膏、白云母等。輝鉬礦為他形片狀、板狀結(jié)構(gòu)，常呈束狀集合體，主要呈脈狀、細(xì)脈浸染狀分布。礦石自然類型為石英脈型硫化鉬礦石。Ⅳ#、Ⅴ#礦化體的金屬礦物主要為輝鉬礦，其次為黃鐵礦，脈石礦物主要為鉀長(zhǎng)石、石英，其次斜長(zhǎng)石，少量黑云母，主要呈細(xì)脈浸染狀分布。礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈—網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

3.3 礦床成因

銀塘凹鎢鉬多金屬礦床成礦作用受燕山晚期巖漿活動(dòng)控制，是我國(guó)東部中生代巖漿—構(gòu)造—成礦系統(tǒng)演化的組成部分[10-11]。中生代揚(yáng)子克拉通東南側(cè)的以機(jī)械拆沉為主的巖石圈減薄事件與銀塘凹鎢鉬多金屬礦的形成具有直接的成因聯(lián)系，區(qū)內(nèi)重要的控礦構(gòu)造(NNE向郯廬深大斷裂帶)[12]派生的一系列NNE向、NE向斷裂與小金凹—黃金凹背斜軸部走向近乎一致，大氣降水與巖漿熱液混合形成的成礦流體沿著郯廬深大斷裂帶派生的一系列NNE向、NE向斷裂上涌，并向次級(jí)控礦、導(dǎo)礦斷裂中貫入，頂部的五峰組、高家邊組、墳頭組成為良好的屏蔽層，有利于該類攜帶成礦物質(zhì)的揮發(fā)分(流體)沿構(gòu)造通道(如斷裂、節(jié)理裂隙構(gòu)造、層間滑脫構(gòu)造等)向外接觸帶運(yùn)移，并在有利的地層及有利的空間條件下與碳酸鹽圍巖發(fā)生交代作用，使得成礦元素發(fā)生沉淀、富集成礦，奧陶紀(jì)中上統(tǒng)泥巖、灰?guī)r以及白云巖為銀塘凹鎢鉬多金屬礦的形成提供了良好的礦源層[13]。礦體中的輝鉬礦Re-Os同位素測(cè)定表明[14]，輝鉬礦年齡為97.2 Ma，與隱伏黑云母花崗巖體的形成時(shí)代基本一致，均為燕山晚期。綜上分析，本研究認(rèn)為銀塘凹鎢鉬多金屬礦床的成因類型為與黑云母花崗巖體以及奧陶紀(jì)碳酸鹽巖有關(guān)的接觸交代型(矽卡巖型)鎢鉬多金屬礦床。

4 成礦預(yù)測(cè)

礦區(qū)有利的找礦標(biāo)志為：

(1)地質(zhì)標(biāo)志。①構(gòu)造，次一級(jí)背斜軸部，近EW向、NW向、NE向斷裂，巖體與碳酸鹽巖外接觸帶，奧陶系中上統(tǒng)含白云質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r與硅質(zhì)巖、粉砂質(zhì)泥巖之間的“硅鈣面”以及不同巖性界面為有利的賦礦部位；②巖漿巖，具有復(fù)式巖體特點(diǎn)的酸性黑云母花崗巖體；③圍巖，不純碳酸鹽巖，碳酸鹽巖與砂頁(yè)巖互層的巖性組合地層有利于成礦；④圍巖蝕變，巖體與碳酸鹽巖外接觸帶內(nèi)大理巖化、矽卡巖化、角巖化發(fā)育，矽卡巖化、角巖化發(fā)育部位與成礦關(guān)系最為密切。

(2)地球物理標(biāo)志。①重力異常，礦區(qū)存在重力局部高異常，呈NE向分布，與地層走向一致；②航磁異常，礦區(qū)范圍內(nèi)存在低緩航磁異常，為巖體與礦化的綜合反映。

(3)地球化學(xué)標(biāo)志。①土壤地球化學(xué)異常，礦區(qū)內(nèi)存在Cu-Pb-Zn-Au-Ag-Mo土壤組合異常帶，濃集中心位于礦床中心位置；②原生暈異常，礦區(qū)內(nèi)存在明顯的Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Sb-W-Mo原生暈異常。

結(jié)合銀塘凹鎢鉬多金屬礦床地質(zhì)特征、成因以及找礦標(biāo)志，構(gòu)建了如表2、圖6所示的成礦預(yù)測(cè)模型。

表2 銀塘凹矽卡巖型鎢鉬多金屬礦成礦預(yù)測(cè)模型要素

本研究基于上述成礦預(yù)測(cè)模型，采用礦產(chǎn)資源綜合信息評(píng)價(jià)系統(tǒng)(MRAS)進(jìn)行了成礦預(yù)測(cè)，共圈定了2處矽卡巖型鎢鉬多金屬礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)，即銀塘凹矽卡巖型鎢鉬多金屬礦遠(yuǎn)景區(qū)、發(fā)火山矽卡巖型鎢鉬多金屬礦遠(yuǎn)景區(qū)。其中，銀塘凹矽卡巖型鎢鉬多金屬礦區(qū)礦體在深部及外圍仍有一定的延伸，具有較好的找礦潛力。

5 結(jié) 論

(1)銀塘凹矽卡巖型鎢鉬多金屬礦體分布于黃金凹—小金凹背斜核部，隱伏花崗巖與奧陶系碳酸鹽巖的內(nèi)外接觸帶，受層間裂隙、接觸帶控制。礦化自深部花崗巖體向上部，即巖體→內(nèi)矽卡巖→接觸帶→外矽卡巖→碳酸鹽圍巖分別為Mo-Fe→Mo-W→W-Pb-Zn→Pb-Zn→(CuFe)Pb-Zn，礦化具有明顯的分帶性。

圖6 銀塘凹矽卡巖型鎢鉬多金屬礦成礦預(yù)測(cè)模型

(2)在滁州—廬江構(gòu)造巖漿帶南段發(fā)現(xiàn)的隱伏黑云母花崗巖體年齡約100 Ma，其與鎢鉬多金屬礦化關(guān)系密切，可能預(yù)示著該帶存在全新的成巖成礦事件，值得引起重視。

(3)礦區(qū)銀塘凹矽卡巖型鎢鉬多金屬礦體深部及外圍仍有一定的延伸，找礦潛力較大，宜進(jìn)一步布置工作，有望實(shí)現(xiàn)找礦突破。

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