長江中下游金屬礦的地質(zhì)特征及勘查路徑

王 琦，周文俊，張 園

（江西省地礦局九一六大隊，江西 九江 332100）

長江中下游金屬礦位于揚子地臺北緣，其金屬礦帶具體是指長江中下游沿海地區(qū)的金屬礦產(chǎn)資源集中產(chǎn)出地帶，東起上海和南京，沿長江西下一直到四川，該金屬帶全長2640km，寬56km ～148km，總面積將近76800km2，整體呈現(xiàn)長條形狀[1]。整個金屬帶共由七個礦區(qū)組中，包括鎮(zhèn)江銅多金屬礦、蕪湖鐵礦、貴池金礦、九江銅多金屬礦、陽新鐵礦、廬江鐵礦以及安慶金礦，其中鎮(zhèn)江銅多金屬礦是亞洲銅儲量最大的礦區(qū)，金屬礦以鐵礦、銅礦以及金礦為主要礦產(chǎn)，其次還有鋅、鉛、錳、鎂、錫等礦產(chǎn)資源。1997 年某地質(zhì)勘查小組對長江中下游金屬礦進行了地質(zhì)勘查，對其中幾個礦區(qū)的成礦地質(zhì)特征、成礦規(guī)律以及成礦潛力進行了初步研究，后來由于勘查面積較大，部分礦區(qū)地質(zhì)勘查環(huán)境惡劣，停止了對長江中下游金屬礦地質(zhì)研究工作[2]。直到2001年，部分地質(zhì)勘查隊伍對長江中下游金屬礦進行了普查工作，雖然查明了金屬礦帶上每個礦區(qū)的地質(zhì)特征，但是沒有系統(tǒng)的總結(jié)出長江中下游金屬礦的地質(zhì)特征及勘查路徑，為此提出長江中下游金屬礦的地質(zhì)特征及勘查路徑。

1 長江中下游金屬礦的地質(zhì)特征

1.1 地層特征

長江中下游金屬礦的北部已經(jīng)初露明顯的大別山造山帶核部的中深變質(zhì)地層，其主要屬于大別地層區(qū)；而南部沿海礦帶屬于下?lián)P子地層分區(qū)，以古生代- 中生代沉積地層為主，含少量火山巖地層。

大別地層區(qū)，占長江中下游金屬礦區(qū)面積的60% 左右，總體呈北東向展布，巖層產(chǎn)狀受外圍花崗巖侵位影響明顯，巖層片理（面理）走向平行于花崗巖侵入接觸面，隨接觸面變化而變化，片理（面理）一般向沉積巖內(nèi)傾斜，傾角一般60°～70°。按照巖性組合上沉積巖系主要有變余砂巖與板巖、千枚巖組合；變余粗- 巨礫巖、砂礫巖組合；硅鐵質(zhì)巖組合及火山巖組合。變余砂巖與板巖、變質(zhì)凝灰?guī)r及透閃石綠泥石片巖等。該地層包含鎮(zhèn)江銅多金屬礦、蕪湖鐵礦兩個礦區(qū)，其中鎮(zhèn)江銅多金屬礦總體方位為160°，全長3917m。地層構(gòu)成了復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜的北翼，由二疊系上沉積巖系組成，由下往上（由北往南）巖性組合為變余砂巖與板巖、千枚巖組合；火山巖組合；變余砂巖與板巖、千枚巖組合；變余粗- 巨礫巖、砂礫巖組合；變余砂巖與板巖、千枚巖組合。蕪湖鐵礦地層剖面總體方位為165°，全長4309.5m，地層構(gòu)成了復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜的兩翼，均由二疊系上沉積巖系組成，由下往上巖性組合為變余砂巖與板巖、千枚巖組合；條帶狀硅鐵質(zhì)巖組合；變余砂巖與板巖、千枚巖組合；變余粗- 巨礫巖、砂礫巖組合；變余砂巖與板巖、千枚巖組合；火山巖組合。變余砂巖與板巖、千枚巖組合中常見各種巖脈。

南東部沿江區(qū)域的下?lián)P子地層晚元古宙—第四紀(jì)地層發(fā)育齊全，晚元古宙至三疊紀(jì)以海相和海陸交互相沉積為主。早中侏羅世地層為陸相盆地沉積，以河流、湖泊相的碎屑巖和含煤碎屑巖沉積為主。晚侏羅世- 早白堊世進入陸相火山巖盆地發(fā)展新階段，各盆地中形成巨厚的火山- 沉積巖系，在火山巖的巖石系列、組合等均存在不同，但火山活動旋回基本能夠?qū)Ρ?。早白堊世晚期至晚白堊世地層分布局限，為干旱氣候下的（洪）湖溢相紅色碎屑沉積。區(qū)域內(nèi)早白堊世- 古近紀(jì)地層零星分布，主要分布在殘余紅色盆地中，以河流、湖泊相碎屑巖沉積為主。新近紀(jì)、第四紀(jì)地層主要分布在長江沿岸一帶，以河流、湖泊相沉積為主。

1.2 構(gòu)造特征

長江中下游金屬礦斷裂和褶皺構(gòu)造較發(fā)育，主要發(fā)育有四組斷裂帶，①北東向斷裂帶：該組斷裂構(gòu)造一般都是順層理面發(fā)育，產(chǎn)狀與層理基本一致，斷裂的走向為北東向，傾向北西或者南東，傾角一般很陡，在70°～85°，至少經(jīng)歷了兩期的活動。較為典型的是貴池金礦的賦礦斷裂，該斷裂寬度5m ～6m，其間有3 條～4 條走向近于平行的含金石英脈，斷裂產(chǎn)狀310°～330°∠75°～80°，斷裂面上觀察到的擦痕線理基本垂直滑動面走向，可能為早期縱彎褶皺作用的產(chǎn)物，指示早期有垂直滑動面或?qū)用孀呦虻膽?yīng)力作用。同時，垂直裂面上發(fā)育皺紋線理，產(chǎn)狀為65°～70°∠80°，線理傾角基本為垂直；除了發(fā)育皺紋線理外，還發(fā)育有近于水平的擦痕線理，表明斷裂發(fā)生過剪切走滑，根據(jù)各類線理的運動學(xué)特征分析，走滑的方向既有左行，也有右行。區(qū)域資料顯示，該區(qū)早期在剪切應(yīng)力作用下為左行，晚期在變形帶中剪切和斷裂的作用下為右行走滑。斷裂中含金石英脈寬度不一，厚度變化大，一般20cm ～30cm，大者2m，小者1cm ～2cm。石英脈主要為白色，少有淺灰色，含有黃鐵礦，黃鐵礦自形立方體狀，大小0.1mm ～1mm 不等，風(fēng)化后留下褐鐵礦充填的晶洞。石英脈金品位變化大，一般6×10-6～10×10-6，沿走向數(shù)米或變?yōu)椴缓?。石英脈兩側(cè)可見發(fā)育寬度不等的片理化帶，寬度一般10cm ～30cm 不等，也常有金礦化，斷層的蝕變主要有絹云母化、綠泥石化、硅化和碳酸鹽化。②北西向斷裂帶：南北向斷裂或裂隙在礦區(qū)較為發(fā)育，根據(jù)南北向石英脈的發(fā)育程度大部分為節(jié)理和裂隙，真正與礦化有關(guān)的斷裂構(gòu)造為九江銅多金屬礦斷裂，斷裂控制長約300m，系沿北北西和北北東兩組共軛裂隙追蹤而成，總體走向南北，傾向西，傾角65°～85°不等，斷裂南段有老窿，其間充填的石英脈寬度20cm ～50cm 不等，石英脈含金極不均勻，局部含銅最高為0.78×10-6，北端充填有黃鐵礦化霏細(xì)斑巖，霏細(xì)斑巖產(chǎn)狀為300°∠85°，斑巖上盤充填有寬約20cm 石英脈，下盤發(fā)育有細(xì)脈狀石英脈，屬張性斷裂。③南北向斷裂帶：長江中下游金屬礦北西向斷裂構(gòu)造偶見發(fā)育，北西向的斷裂或裂隙控制的石英脈也含金和銅。該組斷裂或裂隙延長200m ～300m，多傾向北東，傾角較陡，一般65°～70°，其中充填的石英脈含金極不均勻。④東西向斷裂：該組斷裂極不發(fā)育，僅在長江中下游金屬礦中部發(fā)育，延長大于200m，斷裂控制了一組東西向石英脈，最寬的石英脈大于1m，傾向北，傾角70°，含鐵和銅，石英脈兩側(cè)發(fā)育有較強的片理化帶，寬度10cm ～30cm 不等。

1.3 巖漿巖

長江中下游金屬礦巖漿巖主要為火山巖和侵入巖。火山巖分布在淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖中，呈夾層出現(xiàn)，厚度大于150m，為一套淺變質(zhì)的玄武巖- 安山巖組合。變安山巖：主要分布于長江中下游金屬礦的中部，呈灰褐色、灰黑色，變余斑狀結(jié)構(gòu)，片理化構(gòu)造。斑晶含量約30%，主要為斜長石和角閃石，少量石英，在變質(zhì)作用下，斜長石、角閃石和壓扁石英顆粒構(gòu)成定向排列，基質(zhì)含量約70%，為隱晶質(zhì)，成分可能為細(xì)小長石巖屑及玻屑，常見綠泥石化、綠簾石化，局部見黃鐵礦化。變玄武巖：僅局部發(fā)育，夾于變安山巖中，巖石呈灰黑色，變余斑狀結(jié)構(gòu)，片理化構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。斑晶主要為輝石，少量橄欖石，基質(zhì)為隱晶質(zhì)，見綠泥石化。

侵入巖較發(fā)育，主要為脈巖，巖性主要有輝長巖、輝綠巖、輝綠玢巖、閃長巖、石英閃長巖、花崗斑巖、霏細(xì)巖、霏細(xì)斑巖、石英斑巖、石英脈巖等。輝綠玢巖：主要出露于長江中下游金屬礦的中北部，呈巖脈產(chǎn)出。巖石深灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要為斜長石和輝石，斜長石呈灰白色，板柱狀半自形，含量約3% ～5% ；基質(zhì)為隱晶質(zhì)。巖石局部見星點狀黃鐵礦化?；|(zhì)為隱晶質(zhì)。巖石中見黃鐵礦化現(xiàn)象，黃鐵礦多稀疏星點狀或細(xì)小團塊狀，粒徑約0.1mm ～0.5mm，局部晶形較好，可見五角十二面體或立方體，目估黃鐵礦含量約為20%。石英脈：廣泛出露于全區(qū)，多呈白色，偶見灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、碎塊狀構(gòu)造。石英脈中裂隙和孔洞較發(fā)育，沿裂隙常見褐鐵礦化，孔洞大小一般0.5cm ～2cm，常見鐵錳質(zhì)和泥質(zhì)充填。

2 長江中下游金屬礦的勘查路徑

基于長江中下游金屬礦的地質(zhì)特征，建議在對長江中下游金屬礦開展地質(zhì)勘查遵循以下路徑：首先對長江中下游金屬礦開展二維地震勘查，主要分析查明金屬礦礦層界面，并且對長江中下游金屬礦礦層厚度進行預(yù)測。然后依據(jù)二維地震勘查結(jié)果，完善下步的勘查工作方案，并結(jié)合金屬礦區(qū)地理地貌和土地特征，確定出重點勘查區(qū)域[3]。最后通過部署實施鉆探和槽探工作，對之前圈定的重點潛在可采的金屬礦區(qū)進行驗證，并且采取鉆井取芯礦樣化驗測試，明確勘查區(qū)域礦體種類、賦存深度、厚度以及變化特征，為下一步長江中下游金屬礦礦井選區(qū)提供可靠依據(jù)，以此完成長江中下游金屬礦的地質(zhì)特征及勘查路徑研究。

3 結(jié)語

此次結(jié)合相關(guān)文獻資料，對長江中下游金屬礦的地質(zhì)特征及勘查路徑進行了研究，為長江中下游金屬礦礦產(chǎn)資源開采提供了理論依據(jù)，同時對長江中下游金屬礦地質(zhì)特征研究具有一定的借鑒價值。由于此次研究時間有限，且礦產(chǎn)地質(zhì)研究方面的經(jīng)驗尚且不足，雖然取得了一定的研究成果，但研究內(nèi)容還有些不足之處，今后會對長江中下游金屬礦勘查工作進行系統(tǒng)地總結(jié)與研究。