胡世安,丁 磊,吳俊剛
(湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三〇二地質(zhì)大隊(duì),湖南 郴州 423000)
南嶺地區(qū)至今已發(fā)現(xiàn)多個(gè)大中小型礦床。通過(guò)研究分析所得,該地區(qū)多數(shù)礦床上下盤范圍內(nèi)都發(fā)育有寬大的熱液蝕變帶和硅質(zhì)脈體(如硅化、赤鐵礦化、水云母化、綠泥石化、堿交代、紅色玉髓脈、煙灰色微晶石英脈、紫黑色螢石脈等)[1],而且硅質(zhì)石英脈的規(guī)模、分布及特征在很大程度上決定了礦床的規(guī)模。桂東縣五里凹—橋頭地區(qū)金雞垅礦床F1硅化角礫巖帶兩側(cè)蝕變發(fā)育,主要見有硅化、玉髓化、紫黑色螢石化、黃鐵礦化、綠泥石化、水云母化、赤鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化等。因此熱液蝕變帶、硅質(zhì)巖、玉髓化、紫黑色螢石化、黃鐵礦化、綠泥石化、水云母化、赤鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化是地質(zhì)找礦的直接標(biāo)志。其中硅質(zhì)巖主要成分是雜色玉髓,礦物學(xué)特征和稀土地球化學(xué)特征都表明硅質(zhì)巖為巖漿期后熱液成因 , 后期熱液的疊加更有利于成礦[2]。
本篇論文收集湖南省桂東縣五里凹-橋頭地區(qū)地質(zhì)、物探、化探、遙感、水文地質(zhì)、礦產(chǎn)等資料,調(diào)查研究該區(qū)構(gòu)造、建造、蝕變和含礦性,優(yōu)選評(píng)價(jià)重要異常,擇優(yōu)開展鉆探工程驗(yàn)證。大致查明礦化地質(zhì)特征、分布規(guī)律、控礦因素及賦存條件,了解礦體地質(zhì)特征;分析和總結(jié)礦產(chǎn)成礦規(guī)律,評(píng)價(jià)工作區(qū)礦產(chǎn)資源潛力。
本區(qū)位于揚(yáng)子地臺(tái)與南海—華夏地臺(tái)之間的南華活動(dòng)帶中的閩贛后加里東隆起褶皺帶西緣,華南成礦省南嶺成礦帶北緣萬(wàn)洋—諸廣山復(fù)式巖體中北段。區(qū)域構(gòu)造發(fā)育,它們彼此相互切割,形成了一系列的菱形、三角形等不同組合形態(tài)的斷塊、圈圍區(qū)[3],形成了十分有利的成礦構(gòu)造條件。
區(qū)域出露的地層主要有震旦系、寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、第三系等;區(qū)域內(nèi)地層共劃分為三個(gè)構(gòu)造沉積區(qū)。①加里東褶皺隆起區(qū)地層:由上元古界震旦系、下古生界寒武系、奧陶系組成,是本區(qū)的褶皺基底層,主要分布于萬(wàn)洋-諸廣山褶皺隆起帶東西兩翼。②臺(tái)褶區(qū)地層:由泥盆、石炭、二疊紀(jì)淺海相及海陸交互沉積的碎屑巖、生物灰?guī)r、白云巖等地層組成,沉積厚度達(dá)數(shù)千米,相變大,與下古生界淺變質(zhì)巖系呈不整合接觸。③斷陷區(qū)地層:由侏羅系、白堊系組成,主要為斷陷盆地內(nèi)的陸相河湖相沉積,以粗碎屑巖、砂礫巖為特征,呈長(zhǎng)條形或箕狀形盆地分布(見圖1)。
圖1 諸廣山地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖
區(qū)域有數(shù)條深大斷裂通過(guò),西北部有北北東向黃坳-延壽斷裂、東南側(cè)有北東向遂川斷裂、西南部有北西向常德-安仁斷裂。在大斷裂帶的上、下盤發(fā)育有一系列的次級(jí)構(gòu)造,它們彼此相互切割,組成成礦的斷裂構(gòu)造系統(tǒng)(見圖1)。
區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)豐富,有長(zhǎng)江、百順、城口礦田,緊鄰工作區(qū)南邊有鹿井礦田,近幾年來(lái),又在城口與鹿井兩礦田之間的“三九”地區(qū),探獲了多個(gè)大中型礦床。
(1)地層。工作區(qū)的出露地層為震旦系、寒武系,主要在南部小范圍出露(見圖2)。震旦系(Z):巖性主要由灰綠色中細(xì)粒石英砂巖、硅質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖組成,總體呈北西走向,傾向北東,傾角58°~68°,與上覆寒武紀(jì)地層呈整合接觸。寒武系(∈):主要由下統(tǒng)的香楠組(∈1x)和中統(tǒng)的茶園頭組(∈2cy)淺變質(zhì)巖系組成,總體走向北西,傾向北東,傾角55°~75°。其中:香楠組(∈1x)由泥質(zhì)砂板巖、石英砂巖、含炭泥質(zhì)灰?guī)r等組成。
(2)構(gòu)造。工作區(qū)北東向的斷裂發(fā)育,主要有黃坳斷裂、秋里斷裂 QF1、東水 F16、金雞垅 F1、橋頭 F20等。其中金雞垅地段F1為控礦構(gòu)造,含礦圍巖為中粒少斑黑云母花崗巖 ;F1號(hào)帶走向北東、傾向南東、傾角55°~70°,地表出露長(zhǎng) 4.6km,帶寬1m~5m,最寬處 13m。該斷裂帶北東段由花崗碎裂巖、細(xì)晶石英、微晶隱晶質(zhì)石英、螢石膠結(jié)角礫巖組成,礦化好 ;南西段主要為粗晶-細(xì)晶石英組成,礦化較弱[4]。礦體嚴(yán)格受硅化角礫巖(F1)控制,F(xiàn)1號(hào)硅化角礫巖帶往南西方向有變寬變陡的趨勢(shì),熱液活動(dòng)加強(qiáng),活動(dòng)期次多(見圖2)。
(3)巖漿巖。工作區(qū)內(nèi)出露的巖體主要為燕山早期第一階段巖體(γ52-1),少量的燕山早期第三階段巖體(γ52-3)和加里東期第三階段巖體(γδ33)。
燕山早期第一階段巖體(γ52-1)(淋洋巖體):為中粗粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖,灰白-肉紅色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。礦物成份鉀長(zhǎng)石20%~35%,斜長(zhǎng)石20%~35%,石英25%~30%,黑云母5%~10%,呈巖基產(chǎn)出,巖體含量19.6×10-6,Th/U比值1.92,屬對(duì)成礦有利巖體(見圖2)。
圖2 五里凹-橋頭地區(qū)地質(zhì)略圖
(1)礦體(帶)特。金雞垅F1號(hào)硅化角礫巖帶共圈定了4個(gè)工業(yè)礦體[1],主要為Pt1和Pt2號(hào)礦體。礦體嚴(yán)格受F1號(hào)角礫巖帶及上下盤次級(jí)構(gòu)造控制,礦體產(chǎn)狀隨F1號(hào)帶變化而變化,在F1號(hào)帶膨脹部位,礦體變厚變富[5]。Pt1號(hào)礦體: 分布在0-19線,礦體賦存在F1號(hào)硅化角礫巖帶中,礦體成似層狀,走向北東,傾向南東,傾角 51°~72° , 礦體厚度3.14m,礦體品位 0.102%~0.209%,平均品位 0.157%,初步估算334資源量 XXt。 Pt2號(hào)礦體:主要分布在0~17線,礦體賦存在F1號(hào)角礫巖靠下盤的硅化螢石化角礫巖帶內(nèi),礦體控制標(biāo)高711m~450m,走向延伸450m,礦體成似層狀,走向北東,傾向南東,傾角 51°~72°,礦體厚度1.00m,礦體品位0.041%~0.146%,平均品位0.088%,初步估算334資源量XXt。
(2)礦石特征。礦化與黃鐵礦-微晶石英緊密共生,在斷裂帶內(nèi),呈棕褐色,棕紅色;黃鐵礦呈膠狀;以細(xì)分散狀分布于膠狀黃鐵礦和微晶石英中,少數(shù)呈微脈狀分布于黃鐵礦微晶石英中。主要見于斷裂帶較深部,在構(gòu)造帶內(nèi),與紫黑色螢石膠結(jié)角礫巖相關(guān),螢石呈紫黑色、粉末狀(粒徑為0.02-0.1mm)或微脈狀(見圖3)。
圖3 硅質(zhì)礦化類型
(3)圍巖蝕變。金雞垅礦床F1硅化角礫巖帶兩側(cè)蝕變發(fā)育,主要見有硅化、玉髓化、螢石化、黃鐵礦化、綠泥石化、水云母化、赤鐵礦化、鉀長(zhǎng)石化等。F1號(hào)帶熱液蝕變分帶明顯,構(gòu)造蝕變帶中心為紫黑色螢石和棕紅色玉髓膠結(jié)角礫巖,為主要含礦部位,并形成工業(yè)礦體,往兩側(cè)發(fā)育有硅化、赤鐵礦化、水云母化、紫色螢石化、鉀長(zhǎng)石化等(圖4)。
圖4 金雞垅地區(qū)F1號(hào)礦化帶熱液蝕變分帶示意圖
(4)礦床成因類型。根據(jù)本區(qū)礦床產(chǎn)出的部位、成礦地質(zhì)條件和礦化特征,金雞垅礦床定為硅質(zhì)脈型中低溫?zé)嵋旱V床。經(jīng)燕山晚期,地殼伸展減薄、拉張裂陷等強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng),及殼幔相互作用,幔汁上涌形成基性巖脈(輝綠巖脈),同時(shí)帶來(lái)了幔源礦化劑CO2。同時(shí)由于大氣降水的加入使得早期巖體中巖石進(jìn)一步遭受它變質(zhì)作用、堿質(zhì)流體作用和構(gòu)造熱液作用的強(qiáng)烈改造與活化;并且為成礦直接提供了豐富的熱能、熱流體和礦化劑。伴隨黃坳、秋里斷裂帶及其次級(jí)斷裂構(gòu)造活動(dòng),含礦熱液沿著構(gòu)造裂隙遷移過(guò)程中,在花崗巖等圍巖中不斷的萃取,最終在地球化學(xué)障的作用下沉淀富集成礦,形成了礦床。
① 斷裂構(gòu)造(F1號(hào)硅化角礫巖)發(fā)育區(qū)位。②和接觸并有構(gòu)造穿切部位。③硅化、棕灰色玉髓、紫黑色螢石、肉紅色方解石是黃鐵礦化、綠泥石化、水云母化、赤鐵礦化、是礦的主要近礦圍巖蝕變。④紅化(赤鐵礦化)、堿交代蝕變發(fā)育地段。
本次實(shí)驗(yàn)主要對(duì)桂東縣五里凹-橋頭地區(qū)金雞垅礦床進(jìn)行了研究,分析了該礦的地質(zhì)特征和礦床成因,并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了仔細(xì)分析,最后找出了成礦標(biāo)志。這樣,為以后再在該地區(qū)進(jìn)行找礦工作提供了很多便利。