安徽池州灌口鋅多金屬礦礦床成因及找礦標(biāo)志

艾義龍

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊(duì)，安徽 池州 247100)

0 引言

鋅是重要的有色金屬原材料，目前，鋅在有色金屬的消費(fèi)中僅次于銅和鋁，鋅金屬具有良好的壓延性、耐磨性和抗腐性，能與多種金屬制成物理與化學(xué)性能更加優(yōu)良的合金。

安徽池州灌口鋅多金屬礦處于下?lián)P子臺(tái)褶帶、沿江拱斷褶帶，高坦深斷裂北側(cè)邊緣，屬長(zhǎng)江中下游成礦帶之貴池—青陽(yáng)銅、鉬、金銀、鉛鋅成礦亞帶[1]。礦區(qū)內(nèi)層間破碎帶發(fā)育，礦體主要沿層間虛脫空間及斷層破碎帶分布[2]，同時(shí)受有利于成礦作用的巖性段影響，形成具層控特點(diǎn)的熱液充填礦床，地表局部經(jīng)次生改造形成氧化淋積型礦床。文章通過(guò)分析研究區(qū)鋅多金屬礦礦床成因，總結(jié)成礦規(guī)律，提出研究區(qū)找礦標(biāo)志及找礦遠(yuǎn)景區(qū)，以期為研究區(qū)今后找礦提供有力支撐。

1 地質(zhì)情況

1.1 地層

灌口鋅多金屬礦區(qū)出露下古生代志留系中上統(tǒng)，上古生代泥盆系上統(tǒng)、石炭系、二疊系及三疊系下統(tǒng)等地層，缺失泥盆系下統(tǒng)。受斷層構(gòu)造作用石炭系—二疊系下統(tǒng)棲霞組地層不完整。石炭系黃龍組、船山組的灰?guī)r不易區(qū)分，以巖性段進(jìn)行劃分，即將厚度相對(duì)穩(wěn)定的白云巖劃為黃龍組，原黃龍組上部灰?guī)r及船山組灰?guī)r合并為同一巖性段，劃為船山組(圖1)。

1.2 構(gòu)造

研究區(qū)位于高坦斷裂北西邊緣，馬頭—楊棚斷層西側(cè)，灌口向斜(牌樓向斜中段)的南翼，構(gòu)造線走向北東，總體呈北西傾向的單斜構(gòu)造，巖層傾向北西，銹水壕—燕子坑一帶傾角較小，南側(cè)及東側(cè)傾角中等。銹水壕、燕子坑?xùn)|側(cè)發(fā)育倒轉(zhuǎn)背、向斜，變形的地層包括泥盆系五通組、志留系的茅山組及墳頭組，褶皺形態(tài)較復(fù)雜；區(qū)內(nèi)發(fā)育多期次、多形式的斷層，多層位發(fā)育層間滑脫構(gòu)造，構(gòu)造較復(fù)雜。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)圖

1.3 巖漿巖

研究區(qū)東側(cè)出露的馬頭花崗閃長(zhǎng)斑巖巖體，沿馬頭—楊棚斷裂侵入，屬燕山早期第二次侵入巖體，淺成相[3]。圍巖為志留系中下統(tǒng)砂頁(yè)巖，蝕變類型有硅化、絹云母化、綠泥石化，巖石具銅鉬礦化，馬頭外鉬礦即產(chǎn)于巖體及圍巖中。

區(qū)內(nèi)出露有銀坑洞巖體和燕子坑巖體，均為燕山早期第一次淺層侵入巖體[4]。

銀坑洞巖體位于研究區(qū)西南的銀坑洞礦點(diǎn)，認(rèn)為斷層上盤(pán)的巖體為構(gòu)造侵位，是由異地推覆而來(lái)無(wú)根巖體，如兔子包、杉木擋東側(cè)的巖體，而斷層下盤(pán)的巖體為原地侵入，呈巖枝、巖脈、巖株?duì)町a(chǎn)出，傾向北西，如查家山巖體、小嶺頭巖體。二者巖性基本相同，均以石英閃長(zhǎng)玢巖為主，其次為閃長(zhǎng)玢巖。

燕子坑巖體位于研究區(qū)北部黃土坎—燕子坑一帶，巖性為石英閃長(zhǎng)玢巖，巖石特征與銀坑洞巖體相似，灰—灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，圍巖主要為二疊系棲霞組燧石灰?guī)r，具弱硅化，局部弱大理巖化。

脈巖主要沿?cái)鄬悠扑閹Х植迹饕獛r石類型為閃長(zhǎng)玢巖，其次石英閃長(zhǎng)玢巖，長(zhǎng)軸走向北東向或近東西向，空間分布具區(qū)域性特征，可能與侵入巖有關(guān)或?yàn)榍秩霂r體的脈狀分枝。

黃土坎西側(cè)出露一條花崗閃長(zhǎng)斑巖脈，呈北北東向展布。

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銹水壕礦點(diǎn)出露閃長(zhǎng)玢巖脈，總體近順層產(chǎn)出，并沿裂隙穿插，形態(tài)不規(guī)則。巖石強(qiáng)烈絹云母化，伴生綠泥石化、黃鐵礦化。沿閃長(zhǎng)玢巖脈旁側(cè)穿插花崗細(xì)晶巖脈，沿脈體內(nèi)裂隙具黃鐵礦化、黃銅礦化。閃長(zhǎng)玢巖脈、花崗細(xì)晶巖脈與原含金鐵帽(金礦體)緊鄰，巖脈兩側(cè)角礫巖發(fā)育，鐵帽深部延伸為致密塊狀黃鐵礦礦脈出現(xiàn)。

2 礦床成因

研究區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁、構(gòu)造發(fā)育及有利于成礦作用的巖性地層，構(gòu)成研究區(qū)“三位一體”的成礦系統(tǒng)[5]，有利的氣候條件對(duì)部分地段的成礦物質(zhì)次生改造、富集發(fā)揮了重要作用。

區(qū)內(nèi)以熱液成礦作用為主，熱液主要來(lái)源為不同期次的巖漿熱液，同時(shí)有部分地下水熱液參與。燕子坑鋅多金屬礦床礦石中黃鐵礦可劃分為三個(gè)世代，以早世代和第二世代為主，多為他形—半自形結(jié)構(gòu)，差別是早世代相對(duì)顆粒較大，晶形相對(duì)完好，閃鋅礦、方鉛礦沿黃鐵礦之間分布。晚世代黃鐵礦含量較少，呈膠狀交代早世代黃鐵礦，表明區(qū)內(nèi)經(jīng)歷多期次的熱液活動(dòng)。礦石中MnO含量較高，Ⅰ號(hào)礦體礦石平均達(dá)8.15%，Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體分別為4.80%和2.61%，垂向上表現(xiàn)出深部向淺部快速遞升，推測(cè)與上覆地層(二疊系孤峰組含錳巖系)的下滲水環(huán)流熱液作用有關(guān)。

成礦熱液沿?cái)嗔?、層間虛脫部位、節(jié)理裂隙等構(gòu)造通道運(yùn)移，在有利的地層、空間條件下沉淀富集成礦。在巖性突變的界面、不整合面往往形成虛脫空間，特別是石炭—二疊系地層巖性也有利于成礦作用，是良好的賦礦場(chǎng)所。燕子坑鋅多金屬礦Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體依次分布于棲霞組燧石灰?guī)r、船山組向量灰?guī)r、石炭系黃龍組白云巖中，礦體產(chǎn)狀隨巖層起伏變化，表現(xiàn)出層間構(gòu)造控礦為主，同時(shí)受層位的影響的特點(diǎn)。森山尖金礦體分布于茅山—五通組界面附近的斷層破碎帶，并在斷層上盤(pán)層間裂隙發(fā)育地段，礦體局部膨大，顯示出斷層、裂隙探礦的特征。

成礦物質(zhì)除一部分來(lái)源于巖漿熱液外，一部分與區(qū)內(nèi)銅、鉛、鋅、銀等元素豐度較高的泥盆—石炭系地層有關(guān)。據(jù)研究，貴池東南部泥盆系五通組上段砂頁(yè)巖—石炭系白云巖、灰?guī)r中鉛、鋅、銀含量明顯高于其他地層，而志留系至泥盆系五通組下段則表現(xiàn)為銅、金、銀含量較高的特點(diǎn)。燕子坑鋅多金屬礦礦石主要用組分為鋅、鉛、銀，且含量按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體依次增高，而銅、金微量；銹水壕含金硫鐵礦中除黃鐵礦之外，銀、金含量較高，銅含量也明顯高于燕子坑，鉛、鋅含量則甚微，不僅證明相關(guān)地層提供了對(duì)應(yīng)的成礦物質(zhì)，也大致指示了熱液的運(yùn)移方向。

區(qū)內(nèi)風(fēng)化成礦作用也較發(fā)育，由于次生改造，不僅改變了淺表礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，也改變了部分礦石的工業(yè)類型。

銀坑洞礦點(diǎn)原生礦成因與燕子坑礦點(diǎn)基本相似，由熱液作用形成以硫化物為主的原生多金屬礦(化)體，疊加表生作用，黃鐵礦等金屬硫化物氧化分解，形成褐鐵礦等次生礦物，同時(shí)釋放金、銀等物質(zhì)，在氧化淋濾帶富集，形成鐵帽形金、銀多金屬礦床。銹水壕含金硫鐵礦充填于五通組上下段之間的層間破碎帶，原生礦石為塊狀黃鐵礦，礦體淺部(氧化帶)經(jīng)次生氧化富集形成以褐鐵礦為主的鐵帽形金礦體，主要有用組分為金、銀。

3 找礦標(biāo)志及找礦遠(yuǎn)景

3.1 找礦標(biāo)志

通過(guò)分析研究灌口鋅多金屬礦區(qū)地質(zhì)特征，總結(jié)研究區(qū)找礦標(biāo)志：

(1)鐵帽標(biāo)志：區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育以褐鐵礦為主要成分的鐵帽，一方面其本身含金、銀等重要成礦物質(zhì)，形成鐵帽型金礦床或多金屬礦床，另一方面指示原生硫化物礦床位置，是區(qū)內(nèi)重要的直接找礦標(biāo)志。

(2)巖層標(biāo)志：區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的分布多與一定的地層相關(guān)，硫鐵礦主要分布于五通組上下段的砂巖或泥盆—石炭界面；而廣泛分布的石炭系—二疊系諸地層間的層間構(gòu)造往往是鉛鋅(銀)多金屬礦的成礦場(chǎng)所。小規(guī)模中酸性巖漿巖及其圍巖的硅化、礦化作用也是值得關(guān)注的重要標(biāo)志。

(3)構(gòu)造破碎帶標(biāo)志：區(qū)域礦產(chǎn)分布往往與某個(gè)方位或期次的斷層破碎帶關(guān)系密切，或分布與其中，或分布于旁側(cè)次級(jí)斷層之中。

(4)物探標(biāo)志：利用激電測(cè)量及高精度磁法測(cè)量，可查明第四系覆蓋嚴(yán)重的區(qū)域或深部硫化物及中酸巖漿巖的分布，是重要的間接標(biāo)志。

(5)水系沉積物異常：區(qū)內(nèi)礦床的發(fā)現(xiàn)與早期的水系沉積物異常密不可分，同時(shí)也是下一步找礦需重視的間接標(biāo)志。

3.2 找礦遠(yuǎn)景

根據(jù)研究區(qū)找礦標(biāo)志，為研究區(qū)下一步找礦圈定遠(yuǎn)景區(qū)：

(1)燕子坑南，黃土坎東側(cè)為磁異常中心，并向南凸起，顯示石英閃長(zhǎng)玢巖巖體可能自黃土坎由南向北上侵或分枝。經(jīng)鉆探驗(yàn)證，巖性分布如下：0～19 m為第四系殘坡積物覆蓋，19～123 m為石英閃長(zhǎng)巖，123～176 m為棲霞—船山—黃龍組地層，176～230 m為五通組砂巖。雖未發(fā)現(xiàn)礦體，但與燕子坑地層分布及地質(zhì)特征相同，是擴(kuò)大區(qū)內(nèi)鋅多金屬礦的重要地段，下一步工作應(yīng)予以高度重視。

(2)銀坑洞北側(cè)，祁門(mén)陳東側(cè)分布的斷層，主要分布于棲霞組地層。沿?cái)鄬悠扑閹Оl(fā)育，最大寬度達(dá)150 m，帶內(nèi)發(fā)育硅化角礫巖，局部見(jiàn)脈巖侵入，取樣化驗(yàn)，銀礦化較明顯(含銀一般為20 g/t)，并有多組不同方向的斷層交錯(cuò)發(fā)育，具有利的成礦構(gòu)造部位和地層層位，應(yīng)予關(guān)注。

(3)銹水壕已施工鉆孔多處見(jiàn)銅礦化(0.1%～0.5% 厚度1 m以上)，最高品位達(dá)1.08%，伴生金礦化，具找砂巖型銅(金)礦前景。

(4)森山尖以南，介于銀坑洞銀多金屬礦與馬頭鉬礦之間存在向西減弱凸出的磁異常及激電異常，具有尋找與馬頭鉬礦相同的斑巖型鉬礦前景，值得關(guān)注。

4 結(jié)論

(1)安徽池州灌口鋅多金屬礦區(qū)具有明顯“三位一體”的成礦系統(tǒng)：巖漿活動(dòng)頻繁、構(gòu)造發(fā)育及有利于成礦作用的巖性地層。

(2)研究區(qū)主要應(yīng)以鐵帽、巖層、構(gòu)造破碎帶、物探異常及水系沉積物異常等作為找礦標(biāo)志。

(3)研究區(qū)找礦遠(yuǎn)景區(qū)存在尋找銀、鉛、鋅、銅(金)及鉬礦等的可能。