謝金金,陶春軍,余有林
(安徽省地質(zhì)調(diào)查院,安徽 合肥 230001)
金是我國重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源之一,安徽省金礦資源相對匱乏,開展金礦找礦工作迫在眉睫[1-3]。一些地質(zhì)工作者在欽杭成礦帶東段的皖南地區(qū),圍繞天井山—汊口、白際—古祝NE向巖漿巖帶開展了大量金礦勘查工作[3-6],但尚未取得有效突破。安徽省歙縣鮑坑地區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,三陽斷裂、績溪—寧國斷裂及屯溪—五城斷裂在此交匯,剪切構(gòu)造發(fā)育[7-8],重砂、水系沉積物均見Au異常,物探顯示區(qū)內(nèi)存在隱伏的燕山期巖體。近些年來,該區(qū)地質(zhì)、物探、化探及找礦勘查工作取得重要進(jìn)展,在周邊淺變質(zhì)巖區(qū)發(fā)現(xiàn)了眾多金礦床或金礦化點,但由于對該區(qū)相關(guān)成果的總結(jié)及研究相對薄弱,對金礦相關(guān)成因認(rèn)識還不清楚,這是該區(qū)實現(xiàn)金礦找礦突破的瓶頸[3]。
本文在野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,通過對鮑坑金礦區(qū)的地質(zhì)、物探、化探及金礦化特征進(jìn)行研究,總結(jié)控礦因素和金礦床成因,為皖南地區(qū)韌性剪切帶型金礦找礦突破提供參考。
鮑坑地區(qū)大地構(gòu)造上位于揚子板塊南東部、白際嶺島弧區(qū)北緣(圖1)。白際嶺島弧區(qū)屬于古老的大陸地體,其經(jīng)歷了從元古代至中生代漫長的地質(zhì)演化,多期次的構(gòu)造、巖漿活動對區(qū)域成礦較為有利。NE向屯溪—五城斷裂與NEE向三陽斷裂在此交匯,這兩條斷裂具有控巖、控礦作用[9-11]。區(qū)域出露的地層主要為西村巖組新元古代伏川蛇綠構(gòu)造混雜巖與昌化褶斷帶昌前巖組淺變質(zhì)巖,受剪切構(gòu)造影響,巖層發(fā)生強烈的糜棱巖化變形,原始地層層序較難恢復(fù),基本以片理化的復(fù)理石沉積建造為主,間夾分布蛇綠巖套和火山碎屑巖。區(qū)內(nèi)陸相沉積蓋層為中生代侏羅紀(jì)洪琴組和白堊紀(jì)炳丘組,由紫紅色砂巖、粉砂巖、泥巖組成韻律層,沿篁墩—王村和洪坑一帶斷陷盆地零星分布。本次1∶1萬巖石地球化學(xué)剖面測量成果顯示:區(qū)內(nèi)變質(zhì)基底巖系地層中Au、Cu、Pb、Zn、Ag、As豐度普遍高于區(qū)域地球化學(xué)背景值,其中昌前巖組Au平均含量為2.96×10-9,西村巖組Au平均含量為2.69×10-9,是該區(qū)重要的礦源層。
F1.績溪—寧國斷裂;F2.天目山斷裂;F3.祁門—景德鎮(zhèn)斷裂;F4.祁門—潛口斷裂;F5.三陽斷裂;F6.樂安江斷裂;F7.贛東北斷裂;F8.屯溪—五城斷裂;F9.皖浙邊界斷裂;F10.江紹斷裂帶;(Ⅰ).德興地體;(Ⅱ).懷玉地體圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig. 1 Geotectonic location of the study area
鮑坑地區(qū)沿三陽斷裂發(fā)育變質(zhì)變形強烈的昌前巖組淺變質(zhì)巖系,為區(qū)域大阜韌性剪切帶的主體構(gòu)成層位。該剪切帶具有多期性,切割較深,有利于深部含礦熱液的活化遷移和富集,控制著區(qū)內(nèi)Au異常與礦床(點)的展布[12-13]。區(qū)內(nèi)見晉寧期歙縣巖體,巖性主要為花崗閃長巖,具有片麻狀構(gòu)造。區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育,巖性主要為輝綠玢巖,其次為花崗閃長巖、閃長巖等,多沿斷裂帶分布。此外,根據(jù)物探異常解譯結(jié)果,區(qū)內(nèi)南東部存在隱伏的燕山期巖體,對成礦較有利。
區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富,以金礦為主,其次為鉬銅多金屬礦產(chǎn),礦床規(guī)模多為礦點,個別為小型礦床。大多數(shù)礦床(點)分布在白際嶺島弧區(qū)內(nèi),大體呈北東向展布。按照成礦作用類型可分為:與韌性剪切熱液作用有關(guān)的石英脈型礦床,主要為天井山金礦、小賀金礦、大阜金礦、鮑坑金礦;與海相火山熱液噴流沉積有關(guān)的熱水噴流沉積礦床,主要為水竹坑銅礦和齊武鎢鉬礦。
鮑坑地區(qū)僅見新元古代歙縣巖群,以三陽斷裂(F1)為界,北西部為西村巖組上段(Pt31ax3),南東部為昌前巖組下段(Pt31b-cch1)(圖2)。
1.西村巖組上段;2.昌前巖組下段;3.輝綠玢巖;4.閃長玢巖;5.石英脈;6.金礦化帶;7.三陽斷裂;8.剪切帶圖2 鮑坑礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig. 2 Geological sketch of Baokeng mining area
(1)西村巖組上段。出露于礦區(qū)西北角,巖性為千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖、千枚狀巖屑細(xì)砂巖夾強破碎的片理化凝灰質(zhì)砂巖,層理清楚,具粒序?qū)永砗托⌒徒诲e層理,為陸源碎屑沉積巖。
(2)昌前巖組下段。為區(qū)內(nèi)主要地層,呈NE向展布,為高水位體系域的淺海陸棚相碎屑沉積。巖性為灰綠色變質(zhì)巖屑細(xì)砂巖、變砂巖與綠泥絹云千枚巖互層,局部地段夾薄層英安質(zhì)流紋質(zhì)火山巖、變質(zhì)細(xì)砂巖,該巖性段是礦區(qū)的賦礦地層。由于昌前巖組為大阜大型韌性剪切帶通過部位,巖石變質(zhì)相對明顯,變形相對較強,原生層理及組構(gòu)被剪切面理置換[14],原生沉積特征不易辨認(rèn),面理產(chǎn)狀變化較大,總體傾向SE,傾角較陡。
三陽斷裂是區(qū)域最主要的斷裂,其主干斷裂F1出露于礦區(qū)北西部,區(qū)內(nèi)長約1 700 m,寬約100 m,走向約42°。由于被風(fēng)化物覆蓋,大部分地表跡象不明顯。在羅家沅正北側(cè)見寬約60余米的表層脆性破碎帶,原巖以絹云粉砂質(zhì)千枚巖為主,經(jīng)強烈破碎后,硅化較強,并充填大量石英脈。破碎帶兩側(cè)各有數(shù)十米的弱破碎過渡帶。從斷層南東盤的牽引褶皺判斷,三陽斷裂為逆沖斷層,斷面傾向SE,傾角76°~84°。
受三陽斷裂影響,礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為剪切構(gòu)造(即大阜剪切帶)。大阜剪切帶呈北東向,由大阜延伸至皖浙交界的清涼峰,被侏羅紀(jì)火山巖覆蓋,往南西被白堊紀(jì)紅層覆蓋,長約70 km,寬2~5 km,主要發(fā)育在昌前巖組下段,走向為NE向,具有尖滅和再現(xiàn)特征。在露頭上表現(xiàn)出靠近三陽斷裂處變形較強,往南東變形逐漸減弱的現(xiàn)象。該剪切帶是一條形成時間較早、活動變形時間較長的區(qū)域性剪切帶,早期是晉寧期造山作用的結(jié)果,晚期疊加了中生代走滑和剪切構(gòu)造作用。該剪切帶以發(fā)育大規(guī)模強直面理帶為重要特征,原巖大多數(shù)被改造成毫米級以下的千枚巖或千糜巖,具強絲絹光澤。剪切透鏡體發(fā)育,部分砂質(zhì)夾層或石英脈,在剪切作用下形成不對稱透鏡體,透鏡體具拖尾和旋轉(zhuǎn)特征,剪切帶內(nèi)同時發(fā)育無根石英脈。部分地段發(fā)生多期變形,形成膝折和繞曲。剪切帶內(nèi)昌前巖組砂巖、粉砂巖、泥巖變成片理化細(xì)砂巖、千枚巖、千糜巖,巖石中出現(xiàn)大量絹云母、石英和綠泥石等變質(zhì)礦物,絹云母平均含量33.5%,綠泥石平均含量10%,重結(jié)晶石英平均含量36.2%。沿韌性剪切帶發(fā)育大量的基性—中酸性巖脈、巖株,并有Au、Cu等礦化點及重砂、化探異常分布。
區(qū)內(nèi)見大量脈巖分布,以輝綠玢巖脈為主,閃長玢巖脈次之,脈巖受區(qū)域構(gòu)造影響,多數(shù)已發(fā)生糜棱巖化,產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致,圍巖接觸帶常見硅化、絹云母化、綠泥石化。
輝綠玢巖脈分布于昌前巖組,產(chǎn)狀不一,走向呈NE向、NEE向、NW向,產(chǎn)狀較陡,呈透鏡狀產(chǎn)出,一般寬約10 m,可見延長<40 m。巖脈具變余輝綠結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,由斜長石、假象纖閃石、綠簾石、綠泥石、石英及少量副礦物組成,巖石內(nèi)見星點狀黃鐵礦分布,局部聚集成團(tuán)塊狀黃鐵礦。
高職院校以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主,格外重視對學(xué)生專業(yè)能力和實踐能力的培養(yǎng)。且高職院校中學(xué)生參與學(xué)習(xí)的時間基本都在三年左右,在有限的時間內(nèi)學(xué)生若要高效掌握專業(yè)知識和實踐能力,專業(yè)內(nèi)的教學(xué)人員就必然要具有極強的專業(yè)能力,這樣才能通過高質(zhì)量的教育培養(yǎng)出高質(zhì)量的應(yīng)用型人才。而當(dāng)前國內(nèi)多數(shù)高職院校的師資力量卻呈現(xiàn)配置及質(zhì)量不均衡等現(xiàn)象。師資力量的匱乏會令院校的教育實力隨之下降,故本著提升校內(nèi)教育實力的根本原則,本文以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革作為核心思路對高職院校師資隊伍的建設(shè)策略進(jìn)行深入研究。
閃長玢巖分布于礦區(qū)北西部西村巖組,呈NE向,透鏡狀,產(chǎn)狀(127°~136°)∠(82°~87°),一般寬7~8 m,可見延長<25 m。具變余斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,由斜長石、鉀長石、石英、角閃石及副礦物組成,未見明顯礦化蝕變。
異常踏勘檢查發(fā)現(xiàn),基性脈巖與金異常具有密切的空間分布關(guān)系[15],土壤金異常帶內(nèi)或邊部常見輝綠玢巖脈出露。
此外,區(qū)內(nèi)見NE向、NNE向、NW向脆性斷層,但規(guī)模較小。
鮑坑地區(qū)位于雄村—鮑家村重力高值區(qū)南東側(cè),重力剩余異常NE走向和SN走向交匯處(圖3)。航磁異常為負(fù)背景場上的弱磁異常(圖4),雄村—夏川北為磁場減弱帶和重力梯度帶,反映了三陽坑NE向大斷裂重磁異常特征,夏川—莊沅NW向弱磁異常帶反映該區(qū)侵入巖弱磁性特征。該區(qū)南部富岱顯示重磁同低異常,與區(qū)域北東部昌前巖組下段地表出露的燕山期中酸性巖漿巖(外宿巖體)物性特征相似,推測該重磁同低異常深部存在與燕山期中酸性侵入巖有關(guān)的隱伏巖體。
圖3 鮑坑重力剩余異常圖Fig. 3 Gravity anomaly map of Baokeng area
圖4 鮑坑航磁異常圖Fig. 4 Aeromagnetic anomaly map of Baokeng area
該區(qū)1∶20萬水系沉積物測量成果顯示:NE向分布Au、As、Sb異常,呈橢圓形,異常面積40 km2,異常元素組合以Au為主,局部伴有較強的Sb異常和較弱的Cu異常,濃集中心Au異常最高值為39.2×10-9;Sb異常最高值為2.75×10-2;Cu異常最高值為40×10-6。異常附近新安江內(nèi)有多個砂金礦點,推測其來源為礦致異常,顯示該區(qū)具有尋找金礦的遠(yuǎn)景。1∶5萬水系沉積物測量成果顯示:異常呈不規(guī)則圓狀,面積>7.1 km2,異常向南東未封閉,異常元素組合以Au、Bi、Pb、Sn、W、As、Sb、Hg為主,Au異常呈大面積分布,且具有“外、中、內(nèi)”分帶,伴有As、Sb異常,其他元素異常部分與之重合,Au異常平均值為26.8×10-9,最高值為264×10-6,異常點35個。1∶1萬土壤地球化學(xué)測量成果顯示:區(qū)內(nèi)以Au含量≥4.5×10-9為異常下限,圈定與Au有關(guān)的土壤異常40處(圖5),Au異常最高值為420×10-9,平均值為13.38×10-9,異常展布總體呈NE向,明顯受北部昌前巖組與西村巖組斷裂接觸帶和中基性脈巖控制,成礦地質(zhì)條件較好,推斷異常為金礦化引起,其中以Ap11、Ap25、Ap9最具找礦意義。目前,已發(fā)現(xiàn)的鮑坑金礦體即位于Ap25號土壤異常中,已圈定2條金礦體。
1.Au異常分帶及編號;2.西村巖組上段;3.昌前巖組下段;4.閃長玢巖;5.輝綠玢巖;6.石英脈;7.金礦體及編號;8.角礫巖;9.正(逆)斷層;10土壤測量范圍圖5 鮑坑地區(qū)1∶1萬土壤測量Au異常地質(zhì)圖Fig. 5 Geological map of Au anomaly from the 1∶10 000 soil survey in Baokeng area
歙縣鮑坑金礦體位于新元古代昌前巖組千枚巖中,受區(qū)域三陽主干斷裂影響,發(fā)育NE向構(gòu)造韌脆性剪切帶,在千枚理中可見受剪切作用影響發(fā)育的礦物拉伸線理,同時見透鏡狀石英脈體中發(fā)育σ狀構(gòu)造,且千枚面中絹云母含量較高,指示該區(qū)存在NNE向韌性剪切帶(產(chǎn)狀296°∠72°)。礦化帶受疊加在韌性剪切帶中的晚期脆性斷層控制,這些后期脆性斷裂具引張活動特征,是礦區(qū)主要的控礦、容礦構(gòu)造,為成礦提供了通道和空間。但由于千枚巖分布區(qū)浮土覆蓋嚴(yán)重,走向上較難追索。鮑坑金礦化帶寬約100 m,走向30°左右,延伸不詳,帶內(nèi)片理發(fā)育,見不均勻硅化、碎裂,絹云母、綠泥石定向排列。鮑坑金礦體多數(shù)呈脈狀、少數(shù)呈透鏡狀產(chǎn)于礦化帶內(nèi)帶。礦脈順千枚理充填,少量礦脈與千枚理有3°~5°的夾角,礦脈與圍巖界線清晰。經(jīng)探槽剝露,發(fā)現(xiàn)礦體西10 m處見1個寬約10 m的輝綠巖脈侵入體,脈體走向NE向(產(chǎn)狀303°∠84°),與千枚理產(chǎn)狀斜交,兩者呈斷層接觸,斷層產(chǎn)狀即為接觸面產(chǎn)狀。
(1)Au1金礦化體。整體呈透鏡狀產(chǎn)出,走向NNE向,產(chǎn)狀296°∠72°,與千枚理一致。目前可見礦體最長約30 m,厚0.4~1.1 m,最厚2.9 m,加權(quán)平均品位1.68 g/t,最高品位3.49 g/t。
(2)Au2金礦化體。整體呈不規(guī)則透鏡狀、帶狀產(chǎn)出,走向NNE向,產(chǎn)狀297°∠74°,與千枚理一致。目前,可見礦體最長約30 m,厚0.2~0.9 m,最厚1.9 m。加權(quán)平均品位0.95 g/t,最高品位1.39 g/t。
Au1金礦化體和Au2金礦化體的礦化類型均為蝕變巖型,礦石類型為含金硅化絹云千枚巖,即由動力變質(zhì)的絹云千枚巖和沿千枚理充填的石英細(xì)脈組成,礦石為變晶結(jié)構(gòu),條帶狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造,主要由絹云母、石英、綠泥石等組成,含少量黃鐵礦、褐鐵礦、毒砂等硫化物。石英細(xì)脈長約0.8 m,寬約1 mm,石英脈中分布星點狀黃鐵礦、毒砂。兩條礦體在平面上呈平行狀,間隔距離為15 m,礦體在走向上均具有分支復(fù)合和局部膨大的特點,礦體圍巖為絹云千枚巖,兩側(cè)脈壁平整,與圍巖界線清晰。
受區(qū)域變質(zhì)和構(gòu)造作用影響,研究區(qū)主要見中低溫?zé)嵋何g變,總體可分為兩種蝕變類型。
(1)廣泛發(fā)育于剪切帶內(nèi)的蝕變。與剪切帶內(nèi)的強變形有關(guān),以絹云母化、綠泥石化為主,黃鐵礦化、硅化等蝕變不明顯。顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),絹云母化僅與塑性流變相伴生,以強度較大的石英碎裂化變形為主[15-16]。
(2)發(fā)育于石英脈或礦化帶兩側(cè)的蝕變。蝕變作用十分強烈,往往形成暗灰色絹英巖化蝕變巖,部分發(fā)育地段浸染狀黃鐵礦,形成黃鐵絹英巖化蝕變巖。蝕變巖中發(fā)育片狀強絲絹光澤絹云母、顆粒狀石英及星點狀黃鐵礦,偶見星點狀毒砂與黃鐵礦一起呈粒狀產(chǎn)出,毒砂化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、絹云母化及少量碳酸鹽化形成蝕變組合。顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),該類蝕變巖絹云母具有明顯的定向性,呈條帶狀,與硅化微粒石英相間產(chǎn)出,顯示了熱液交代與充填的雙重特點,但該蝕變僅局限于石英脈和礦化帶兩側(cè)圍巖。
對Au1金礦化體中的5件含金石英樣品進(jìn)行了流體包裹體研究,測試結(jié)果如表1所示。
表1 鮑坑金礦流體包裹體測試結(jié)果Table 1 Test results of fluid inclusion in Baokeng gold deposit
鮑坑金礦石英脈型金礦體中的流體包裹體大部分為NaCl-H2O流體包裹體,分布較密集,粒徑2~15 μm,其中5~10 μm的包裹體含量較多。包裹體成分上主要為NaCl 水溶液,氣液比較均一(10%~15%)。包裹體多數(shù)呈渾圓狀或不規(guī)則狀,少數(shù)以孤立狀分布于石英中。
包裹體均一溫度為169.58~230.25℃,鹽度為2.33%~18.88%。采集的2個樣品中δD分別為-79‰和-70‰,δ18OSMOW為7.34‰~8.44‰。氫氧同位素研究指示,成礦流體位于原生巖漿水和變質(zhì)水范圍內(nèi)??梢?鮑坑金礦為中低溫?zé)嵋盒偷V床,成礦流體為中低鹽度的原生巖漿水和變質(zhì)水的混合流體。
目前,有關(guān)該區(qū)的金礦研究主要集中于天井山金礦。研究表明,天井山金礦是受大型剪切帶控制的熱液型金礦,成礦流體主要來自深部花崗質(zhì)侵入巖,成礦期為燕山晚期[9,13]。根據(jù)該區(qū)成礦地質(zhì)條件、鮑坑金礦體特征并結(jié)合天井山金礦研究成果,初步認(rèn)為鮑坑金礦床的成礦物質(zhì)可能主要來源于燕山期隱伏酸性巖漿, Au異常及礦體分布嚴(yán)格受剪切帶控制。該區(qū)位于大阜韌脆性剪切帶內(nèi),該剪切帶是區(qū)內(nèi)重要的導(dǎo)熱、導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造,控制著區(qū)內(nèi)成礦元素的活化、遷移、集散,與金礦化關(guān)系最密切。剪切帶將帶內(nèi)部分原巖改造為強絹云母化、硅化、黃鐵礦化碎裂角礫巖。韌性剪切帶的強變形可能提供了部分礦源、硫源及礦化劑[17]。成礦作用表現(xiàn)為韌性-脆性剪切帶控制了深部巖漿熱液成礦流體的運移,熱液運移過程中,成礦流體從強變形帶中萃取了部分成礦物質(zhì)。含金混合流體在向淺部脆性裂隙運移過程中,由于溫壓、流體成分及氧逸度、酸堿度等發(fā)生變化,促使Au發(fā)生沉淀,形成含金石英脈型、破碎帶含金蝕變巖型金礦床或金礦化點,構(gòu)成了區(qū)內(nèi)剪切帶-巖漿熱液成礦體系[18-21]。
歙縣鮑坑地區(qū)位于歙縣—三陽坑Cu-Pb-Zn-Au-Ag多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)南西部,周圍已發(fā)現(xiàn)了眾多產(chǎn)于韌脆性剪切帶中的金、鉛鋅多金屬礦,成礦地質(zhì)條件良好。區(qū)域1∶5萬水系沉積物測量結(jié)果發(fā)現(xiàn),Au異常規(guī)模較大,濃度分帶明顯,濃集趨勢顯著,且與構(gòu)造關(guān)系密切,具金礦找礦潛力。鮑坑地區(qū)有多條剪切帶,通過1∶1萬化探測量工作,發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)存在明顯的Au異常。對AP25土壤Au異常進(jìn)行了工程驗證,圈定了2條金礦化體,證實了區(qū)內(nèi)Au異常為礦致異常。在研究區(qū)東部發(fā)現(xiàn)的大阜、大梅口金礦點與本次研究的鮑坑金礦在同一條剪切帶上,礦體賦存層位也同為淺變質(zhì)巖昌前巖組。研究表明,即使在昌前巖組淺變質(zhì)巖系基底層位,由于構(gòu)造產(chǎn)生的巨大活化作用,也是有可能富集成金礦的,該研究成果拓寬了皖南金礦的找礦思路。此外,區(qū)內(nèi)羅田—南源口地區(qū)存在大面積的Au異常區(qū),大阜剪切斷裂和三陽斷裂從該異常區(qū)通過,構(gòu)造作用強烈。區(qū)域上,鮑坑金礦與天井山、璜尖小型金礦床具有相似的成礦地質(zhì)環(huán)境和礦床特征,也具有良好的找礦前景。
(1)鮑坑金礦為剪切構(gòu)造控制的熱液型金礦,賦礦層新元古代淺變質(zhì)巖昌前巖組為成礦提供了部分物質(zhì),深部燕山期隱伏巖體為成礦提供了主要的成礦物質(zhì)和熱源。大阜韌性剪切帶是重要的導(dǎo)礦構(gòu)造,為成礦流體的活化、運移提供了通道,后期脆性破碎帶為Au的沉淀及成礦提供了良好的空間。
(2)鮑坑金礦區(qū)域成礦地質(zhì)條件良好,沿羅田—南源口地區(qū)存在大面積Au異常區(qū),水系沉積物Au異常規(guī)模大,濃度分帶明顯,濃集趨勢顯著,且與剪切構(gòu)造關(guān)系密切。結(jié)合區(qū)域天井山金礦、璜尖金礦的成礦地質(zhì)環(huán)境和礦床特征,認(rèn)為該區(qū)具有較好的小型及以上的熱液型金礦床找礦前景。