安徽蒙城桂寨地區(qū)地質、地球物理及地球化學特征與找礦方向分析

［關鍵詞］地質特征；地球物理特征；地球化學特征；找礦方向；桂寨地區(qū)

安徽蒙城桂寨地區(qū)距蒙城縣城約8 km，位于華北地臺南緣，魯西隆起區(qū)南段，郯（城）—廬（江）斷裂帶西側，屬淮北地層區(qū)[1，2]，北部的濉溪縣以南、宿縣西北一帶分布有較多的矽卡巖型銅、金、鐵礦床（點），如濉溪縣前常鐵銅礦[3]、濉溪縣陳莊鐵礦等（圖1）。由于研究區(qū)內為大面積的覆蓋區(qū)，以往對研究區(qū)開展的找礦工作甚少，研究區(qū)位于蒙城～陳集近東西向重力異常帶上與陳集航磁異常向北西方向突出異常帶（圖1），在石山一帶有寒武系中上統(tǒng)含鎂質較高的碳酸鹽巖出露[4]，桂寨一帶存在較好地氣與金屬活動態(tài)金異常（板橋—王集金異常），近年來研究區(qū)內進行了地質普查工作，對于研究區(qū)及周邊找礦工作有一定研究意義。

文章通過系統(tǒng)分析研究區(qū)地質及地球物理特征，同時結合地氣與金屬活動態(tài)金異常，指出研究區(qū)找礦方向，以期為該區(qū)今后找礦突破提供支撐。

1. 地質特征

安徽蒙城桂寨地區(qū)大部分為第四系覆蓋，僅在西南角的石山一帶出露有寒武系中統(tǒng)毛莊組白云質灰?guī)r。根據(jù)以往的地質資料及鉆孔揭露，該區(qū)地層主要有震旦系下統(tǒng)九頂山組（Z₁ jd）、寒武系下統(tǒng)猴家山組（?₁hj）、饅頭組（?₁m）、中統(tǒng)毛莊組（?₂m）等（圖2）。

研究區(qū)大部分地區(qū)為第四系覆蓋，僅在西南側石山一帶有地層出露，巖性主要為寒武系中統(tǒng)毛莊組白云質灰?guī)r夾灰?guī)r。研究區(qū)位于宿縣至桂寨復式向斜的南端（揚起端）及西翼，根據(jù)研究區(qū)周邊地質特征及重磁特征推測，地層走向北西至北北西，在西側王集至石山一線存在一北西向局部隆起構造。根據(jù)周邊地質特征推測，本區(qū)斷裂構造發(fā)育，主要有北東向、近東西向和北西西向三組斷裂，這些斷裂構造多成組出現(xiàn)，斷層性質以正斷層為主。

研究區(qū)未見巖體出露地表，但據(jù)鉆孔揭露，西南深部有輝綠巖脈侵入，據(jù)磁異常特征推斷，巖脈走向約334°，延深長度大于4.5 km，傾角陡立，輝綠巖呈深灰色，輝綠結構，塊狀構造，主要成分為斜長石60%、輝石30%，黑云母2%，具綠簾石化、蛇紋石化及碳酸鹽化、高嶺石化等。

2 . 地球物理特征

研究區(qū)及外圍航磁經(jīng)化極處理后，自南東-北西異常值逐漸降低。研究區(qū)正位于北東向梯度帶，北側的雙堆異常局部呈北北西走向，并在北側出現(xiàn)兩支北西方向突出異常，向北與前常家?guī)r體異常相接，由此推測南坪以北深部仍存在隱伏巖體，南側的陳集異常向西北突出，在研究區(qū)內出現(xiàn)南、北兩支北西方向的局部突出異常，北支突出異常位于研究區(qū)的東劉長營-桂寨一帶，南支突出異常位于研究區(qū)的鄭王莊南側，推測深部存在較大規(guī)模隱伏巖體及礦化體；重力布伽異?？傮w走向北東向，自宿州市尤溝至趙集為一明顯的重力低異常帶，分析認為主要反映第四系和第三系盆地的分布，任集—孫疃為一近南北向重力高值帶，異常值為8×10^-5 m/s²，通過與基巖地質圖對比，主要系寒武—奧陶系隆起所致，蒙城—陳集存在規(guī)模較大的近東西重力高值帶，Δg 幅值達16×10^-5 m/s²，分析認為系由寒武-奧陶系及巖漿巖體共同影響所致[4]。

研究區(qū)高精度磁法測量結果則精細刻畫研究區(qū)ΔT磁異常特征（圖2），在測區(qū)西部出現(xiàn)一條帶狀疊加異常，編號為C1，走向為北西-南東，施工了ZK002孔，受工程量所限，鉆孔較淺，僅揭露輝綠巖脈侵入，與其接觸的白云巖具透閃石化、大理巖化、黃鐵礦化，輝綠巖中可見細脈狀石英、石膏，具黃鐵礦化、黃銅礦化，表明深部有較強的巖漿熱液活動；測區(qū)東部C2異常為橢圓形，呈北西—南東走向，為進一步了解引起C2 磁異常的地質原因，施工了ZK101孔，揭露的地層平緩完整，蝕變弱，未見構造破碎，難以引起大面積的地氣與金屬活動態(tài)金異常，之后開展了以ZK101為中心的磁法精測剖面，剖面方位0°，點距20m，長35000 m，精測剖面ΔT異常形態(tài)規(guī)則，南側為正異常，幅值250 nT，北側伴負異常，負極值-150 nT。正負異常極值中心位置相距約14000 m（圖3），異常十分寬廣，反映磁性地質體規(guī)模大、埋藏深。精測剖面反映的異常與地、航磁異常位置吻合，形態(tài)基本對應，分析認為磁異常系深源磁性地質體引起，根據(jù)中國地調局發(fā)展研究中心研制的Geo?Expl解釋軟件[5]，采用二度體向下無限延深板狀體反演計算，磁性體頂板埋藏深度達2850m，磁化率κ=3000×10^-6×4πSI（圖3），大致相當于五河群片麻巖（局部含磁鐵礦物）磁性，推測C2磁異常系由五河群變質巖體引起。

3. 地球化學特征

蒙城—宿縣—泗縣金異常帶，在該異常帶中，地氣金、水提取態(tài)金及吸附態(tài)金均有反映。蒙城、宿縣水提取金異常強度高、范圍大，金異常帶大致呈東西分布，但不連續(xù)，濃集中心位于宿縣—蒙城之間。地氣金異常也在這地區(qū)發(fā)現(xiàn)，異常規(guī)模非常大，有明顯的濃集中心。地氣金的異常呈東西向分布，異常形態(tài)為西寬東窄，有兩個濃集中心，異常強度較大，襯度值為3.15，吸附態(tài)在該地區(qū)也有反映，異常面積大，但強度較弱[6]。

在戰(zhàn)略性地氣和元素活動態(tài)測量發(fā)現(xiàn)的蒙城-宿縣金異?；A上，進行加密采樣。通過金屬活動態(tài)測量，用水提取金圈定了一個較好金異常，金異常主要分布于板橋～王集、南坪—尤溝，板橋—王集金異常位于桂寨一帶，陳集航磁異常向北西凸出的北支局部異常位于板橋—王集金異常帶，金異常幅值達25×10^-9；地氣金異常存在一定差異，在板橋、王集分布點異常最大值為115×10^-9（圖2）。

金屬活動態(tài)與地氣異常是研究區(qū)內地層、構造、巖漿巖及成礦活動綜合影響所致，揭示了該區(qū)存在尋找大型礦床的潛力。

4. 找礦方向

研究區(qū)北部的濉溪縣以南、宿縣西北一帶分布有較多的矽卡巖型銅、金、鐵礦床（點），如濉溪縣前常鐵銅礦、濉溪縣陳莊鐵礦，南部的蚌埠市以南有較多的沉積變質型鐵礦、構造蝕變巖型金鉛鋅礦，如大王府金鉛鋅礦、東魯山鐵礦，研究區(qū)內水提取態(tài)金異常、地氣金異常均預示該區(qū)找礦前景較好。

研究區(qū)位于蒙城—固鎮(zhèn)—靈璧總體為近東西向的磁高重高異常帶，反映深部高密度磁性體相對隆起的總體狀況，表明早期構造為近東西向，且位于陳集航磁異常向北西方向突出異常帶，其深部據(jù)重磁異常推測有較大規(guī)模隱伏巖體存在，根據(jù)相鄰區(qū)勘查成果，推測隱伏巖體巖性為閃長玢巖及石英閃長玢巖；研究區(qū)內高精度磁法測量顯示區(qū)內疊加有兩個北西—南東走向的磁異常，區(qū)內在石山一帶有寒武系中上統(tǒng)含鎂質較高的碳酸鹽巖出露，結合ZK002孔揭露，深部有輝綠巖脈侵入，與其接觸的白云巖具透閃石化、大理巖化、黃鐵礦化，輝綠巖中可見細脈狀石英、石膏，具黃鐵礦化、黃銅礦化，表明深部有較強的巖漿熱液活動。

在研究區(qū)桂寨一帶存在較好地氣與金屬活動態(tài)金異常（板橋—王集金異常），顯示研究區(qū)內有較強熱液活動和金屬礦化活動。在研究區(qū)北部的宿縣以北地區(qū)，類似研究區(qū)地物化特征區(qū)發(fā)現(xiàn)有較多的矽卡巖型銅、金、鐵礦床（點），如濉溪縣前常鐵、銅礦（礦體長100～600 m，厚2～55 m，延深50～350 m，為致密塊狀磁鐵礦）；濉溪縣陳莊鐵礦（礦體長120～750 m，厚5～49 m，延深100～230 m，致密塊狀磁鐵礦和部分浸染狀條帶狀礦石，鐵礦體底部常有黃銅礦、斑銅礦富集）等[6]。

綜合分析認為，本區(qū)找礦信息較多，成礦條件優(yōu)越，是尋找矽卡巖型銅、鐵、金礦的有利地區(qū)，可選擇在本區(qū)C1、C2兩個異常高值區(qū)進行地質工作，有望取得找礦突破。

5. 結論

（1）安徽蒙城桂寨地區(qū)屬淮北地層區(qū)，在石山一帶有寒武系中上統(tǒng)含鎂質較高的碳酸鹽巖出露，桂寨一帶存在較好地氣與金屬活動態(tài)金異常（板橋—王集金異常），顯示該區(qū)有較強熱液活動和金屬礦化活動，成礦條件優(yōu)越。

（2）研究區(qū)重磁異常明顯，高精度磁法圈定了C1、C2磁異常，針對C1、C2兩個異常高值區(qū)進行地質工作，有望取得找礦突破。