安徽池州西山鉬礦地物化特征及礦床成因分析

伍佳杰, 方 梅

(1.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊，安徽 池州 247100； 2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)，湖北 武漢 430074)

0 引言

安徽池州西山鉬礦區(qū)位于皖南山區(qū)北緣，屬低山丘陵區(qū)，區(qū)內(nèi)山體主要由志留系上統(tǒng)茅山組砂頁巖組成，地表巖石風(fēng)化強烈；西北角山體由三疊系碳酸鹽巖組成，地表巖溶洼地、漏斗及溶溝等巖溶微地貌多見，位于灌口—潘橋向斜南東翼中段，高坦深斷裂與馬頭斷裂交匯處[1]。主礦體規(guī)模屬中型；形態(tài)呈似層狀、透鏡狀，部分礦體內(nèi)部有夾石，多數(shù)礦體有分枝；礦體厚度以較穩(wěn)定型為主，少數(shù)為穩(wěn)定型；有用組分Mo在空間上分布均勻。

歷史上，曾多次對該區(qū)域開展過地質(zhì)普查與詳查工作[1-3]，文章在以往工作基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析歸納研究區(qū)地質(zhì)、地球物理及地球化學(xué)特征，并探討其成礦原因與機制，為今后該區(qū)找礦提供支撐。

1 地質(zhì)特征

1.1 地層

研究區(qū)出露地層主要有墳頭組(S2f)、茅山組(S3m)、五通組(D3w)及第四系(Q4w)。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)圖

1.2 構(gòu)造

研究區(qū)構(gòu)造線方向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，即北東—南西向。研究區(qū)共見斷層5條，編號為F1、F2、F3、F4、F5。

F1為左行平移斷層，為馬頭斷裂一部分，被馬頭、栗子坑巖體充填，北東端被F4切斷并沒入第四系，斷層傾角近于直立，局部為花崗閃長斑巖充填。巖體及斷層?xùn)|盤泥質(zhì)粉砂巖破碎強烈，裂隙發(fā)育，且被網(wǎng)脈狀石英脈、黃鐵礦脈、輝鉬礦脈充填，說明該斷層為區(qū)內(nèi)控巖控礦構(gòu)造。

F2為正斷層，南西端為第四系掩蓋，北東端被F4切斷并沒入第四系，走向北東，傾向北西，傾角55°～70°，在地表主要造成五通組上段、黃龍組、船山組、棲霞組及孤峰組下段地層缺失。

F3為正斷層，見于茅坦北東側(cè)，西端沒入第四系，走向近東西至北東，傾向北，傾角60°～70°，在地表主要造成地層沿走向不連續(xù)及部分地層缺失。

F4為左行平移斷層，走向320°，傾向、傾角不明，主要造成地層及斷層F1、F2沿走向不連續(xù)。

F5為左行平移斷層，見于龍舒河兩側(cè)，北西端沒入龍舒河及第四系，南東端被馬頭巖體北枝侵占，走向323°，傾向、傾角不明，控制馬頭巖體北側(cè)。

1.3 巖漿巖

西山巖體為馬頭巖體，受F1與F5兩條斷裂控制，地表未見露頭，巖性主要為蝕變花崗閃長斑巖，巖石呈灰、淺灰、淺灰綠色，變余多斑結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，斑晶為斜長石、石英，其次為黑云母、角閃石?；|(zhì)由斜長石、石英、鉀長石、黑云母等組成。蝕變主要表現(xiàn)為硅化、絹云母化、葉臘石化，次為綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺石化及鉀長石化，具黃鐵礦化、輝鉬礦化及少量黃銅礦化。

2 地球物理特征

2.1 磁異常特征

研究區(qū)內(nèi)ΔT異常平面上總體沿北東向(約40°～60°)分布(圖2)，背景磁場表現(xiàn)為西北低、東南高，黃田水庫西側(cè)見一磁場低值區(qū)，該區(qū)南及東南側(cè)磁場梯度較大，其南側(cè)呈現(xiàn)一面積較大的磁異常，北及東北側(cè)見多個走向北東的局部小異常，分布于磁場梯度帶附近。ΔT化極后，各部分ΔT異常產(chǎn)出部位化極異常均有清晰的異常反映，平面分布特征相近，但ΔT化極(垂直磁化條件下)異常與斜磁化條件下的磁異常在位置、形態(tài)上有一定差異[4]，化極異常正值區(qū)顯示出向西北擴展趨勢，磁場梯度帶北東向展布的特征更為清晰。從ΔT化極異常解析延拓成果分析可知，部分磁異常可能為埋藏較淺、規(guī)模較小之磁性地質(zhì)體引起。

圖2 研究區(qū)ΔT(化極)異常圖

2.2 視電阻率、視極化率異常特征

研究區(qū)地質(zhì)體視電阻率總體較低(<300 Ω·m)，且變化均勻，其以下深度地質(zhì)體電阻率總體呈相對高阻表現(xiàn)，地質(zhì)體視極化率多大于8%，上述相對低阻段對應(yīng)部位及其附近地質(zhì)體視極化率值高并具較大規(guī)模，總體呈相對高阻、高極化特征。

3 地球化學(xué)特征

研究區(qū)內(nèi)的異常元素為Mo、Cu、Bi、As、Sb、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Au，其元素組合及在空間上的分布規(guī)律[5]并結(jié)合所處的地質(zhì)構(gòu)造條件可將異常分為兩處(圖3)。其一，位于茅山工區(qū)北部，近東西向展布，異常元素組合為As-Sb-Zn-Ag-Mo-Pb，異常規(guī)模以Sb、As、Zn為最大，Sb主要為Sb01，東西向展布，具三級濃度分帶，最大值為188.63 × 10-6，As主要為As01，東西向展布，濃集中心明顯，最大值為77.1 × 10-6，Zn主要表現(xiàn)為Zn02，東西向展布，具三級濃度分帶，最大值大于1 000 × 10-6，異常區(qū)主要出露二疊系棲霞組、孤峰組地層，西部分布有部分龍?zhí)督M、大隆組地層，近東西向斷層F3通過異常區(qū)，異常元素組合以中—低溫元素為主；其二，位于茅山南部，靠近馬頭巖體，近北北東向展布，異常規(guī)模以Mo、Cu、Bi為最大，Mo異常主要為Mo02，北北東向展布，具三級濃度分帶，最大值大于200 × 10-6，異常南側(cè)沒有圈閉，Cu異常主要為Cu03，，近東西向展布，具三級濃度分帶，最大值大于1 000 × 10-6，異常東側(cè)沒有圈閉，Bi異常主要為Bi01，近南北向展布，濃集中心明顯，最大值大于18.84 × 10-6，異常東南側(cè)沒有圈閉，異常區(qū)主要出露花崗閃長斑巖及志留系中統(tǒng)墳頭組、上統(tǒng)茅山組地層，北北東向斷層F1通過異常區(qū)，異常元素組合以中—高溫元素為主。

圖3 研究區(qū)元素組合異常圖

4 礦床成因分析

研究區(qū)內(nèi)共圈定區(qū)內(nèi)共圈定大小鉬礦體122個，銅礦體3個，銀礦體1個，其中鉬主礦體4個(西山礦段1個，茅山礦段3個)。礦體賦存在西山巖體北東枝北西接觸帶及外側(cè)圍巖中，北枝內(nèi)接觸帶見數(shù)個小礦體，主礦體受巖體與圍巖接觸帶及北東向含礦裂隙帶控制。礦段內(nèi)共圈定鉬主礦體1個，次要礦體2個，小礦體45個(其中鉬礦體41個，銅礦體3個，銀礦體1個)。

西山鉬礦礦床位于江南過渡帶上，燕山期中酸性巖漿活動為礦體形成提供了條件；礦石類型以細脈狀為主；礦區(qū)圍巖蝕變較強，具有明顯的水平、垂直分帶特征，由巖體中心向外依次為：鉀化帶(鉀長石化、黑云母化)、絹英巖化帶(絹云母化、硅化)和青磐巖化帶(綠泥石化、碳酸鹽化)，它們互相過渡，且呈現(xiàn)出一定的疊加現(xiàn)象。蝕變與礦化密切相關(guān)，互相依存，一定的蝕變與相應(yīng)礦化有關(guān)，同時，蝕變強度與礦化強度呈正相關(guān)特性。礦區(qū)輝鉬礦化在空間上主要與絹英巖化帶吻合。圍巖蝕變具明顯分帶現(xiàn)象，即與斑巖型礦床相吻合的鉀化帶、絹英巖化帶和青盤巖化帶；區(qū)域上存在以馬頭巖體為中心由中高溫礦床(Mo、Cu)向外圍逐漸過渡為以中低溫礦床(Pb、Zn、Au)為主的元素分帶現(xiàn)象。因此初步認為西山鉬礦為斑巖型鉬礦床[6]。

5 結(jié) 論

池州西山鉬礦礦區(qū)區(qū)域地層、構(gòu)造復(fù)雜，具備良好的成礦環(huán)境。礦區(qū)內(nèi)ΔT異常平面上總體沿北東向(約40°～60°)分布，背景磁場表現(xiàn)為西北低、東南高，各部分ΔT異常產(chǎn)出部位化極異常均有清晰地異常反映。視電阻率總體較低且變化均勻，對礦體反應(yīng)明顯。區(qū)內(nèi)元素組合異常明顯，且元素組合在空間上存在一定的分布規(guī)律，結(jié)合元素所處的地質(zhì)構(gòu)造條件可將其分為兩處，均為致礦異常。結(jié)合圍巖特征，認為西山鉬礦礦床的主要類型為斑巖型鉬礦床，礦床成因與巖漿活動有關(guān)，此類礦床礦區(qū)圍巖蝕變較強，具有明顯的水平分帶和垂直分帶特征。對于該鉬礦的開采與驗證，建議進一步補充鉆探量。