徐榮華,張國勝,范中林,金 華,賀景鴿

(湖北省鄂東南地質(zhì)大隊,湖北大冶 435100)

湖北陽新巖體北接觸帶外緣鐵帽特征及找礦方向探討

徐榮華,張國勝,范中林,金 華,賀景鴿

(湖北省鄂東南地質(zhì)大隊,湖北大冶 435100)

從分析陽新巖體北接觸帶外緣鐵帽產(chǎn)出特征入手,劃分為褐鐵礦和赤鐵礦兩種鐵帽類型。疊加構(gòu)造帶控制著鐵帽群的分布;控制礦體的構(gòu)造主要有斷裂、破碎帶、巖層界面;鐵帽的成因?qū)贌嵋盒土蚧锝?jīng)風(fēng)化淋積而成。預(yù)測的成礦模式是深部有不同于陽新巖體的花崗閃長斑巖體熱液沿著F2、F3構(gòu)造通道上侵形成。今后的找礦方向是揭示深部含礦熱源體,重點找礦靶區(qū)是費海橋和桃花尖。

陽新巖體;鐵帽特征;成礦模式;找礦方向

0 引言

鐵帽(Gossan或Iron Hat)是指金屬硫化物礦床在地表氧化帶的殘留部分。另外,菱鐵礦礦床暴露地表后,也可形成鐵帽。鐵帽是尋找各種硫化物礦床的重要標(biāo)志。

湖北陽新巖體北接觸帶外緣分布眾多鐵帽,以往曾以找菱鐵礦為目的,未發(fā)現(xiàn)菱鐵礦礦床(體),對尋找多金屬礦也未探討。本文系統(tǒng)就本區(qū)鐵帽分布特征、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物質(zhì)成分變化、控礦因素進(jìn)行分析,探討其成因,并結(jié)合本區(qū)地質(zhì)背景,建立找礦預(yù)測模式,指出尋找多金屬礦的方向和重點靶區(qū)。

1 鐵帽特征

1.1 鐵帽分布

鐵帽計有18處(圖1),集中分布于接觸帶外緣的大王殿及太子廟兩個地段。除大王殿地段分布有10個鐵帽,如桃花尖、望北等。太子廟有6個,如費海橋等?徐榮華、張國勝等,湖北陽新巖體北接觸帶及外緣銅金多金屬控礦條件與成礦預(yù)測,湖北省鄂東南地質(zhì)大隊,2008。。

1.2 鐵帽類型

根據(jù)鐵帽的礦物成分組成,分為兩種類型:褐鐵礦鐵帽與赤鐵礦鐵帽(表1)。

1.2.1 褐鐵礦鐵帽

18處鐵帽中有14處為褐鐵礦鐵帽。從表2可以看出,褐鐵礦點規(guī)模普遍較大,一般長達(dá)數(shù)十米至數(shù)百米,寬數(shù)米至數(shù)十米。褐鐵礦鐵帽的礦物組成成分較為復(fù)雜。主要礦物成分為褐鐵礦,其次有赤鐵礦、針鐵礦、黃鉀鐵礬、黃鐵礦等,鐵帽中有用組分主要是鐵,其品位較高,在52%～64%之間。此外少數(shù)礦點含有銅、鉛、鋅、鉬。如費海橋鐵礦點含鉬0.058%～0.062%,可以達(dá)到工業(yè)品位要求。

表1 陽新巖體北接觸帶外緣鐵帽類型Table 1 The gossan type in the outermargin of nortiern coatact zone of the Yangxin rock mass

1.2.2 赤鐵礦鐵帽

全區(qū)共見4處赤鐵礦鐵帽。赤鐵礦組成的礦物較為簡單,規(guī)模相對褐鐵礦小些。主要由赤鐵礦及少量褐鐵礦組成,此外為脈石礦物方解石。

2 鐵帽的控制因素

鐵帽嚴(yán)格受構(gòu)造控制,不同構(gòu)造類型起著不同的控制作用(圖1)。

2.1 疊加構(gòu)造帶

疊加構(gòu)造帶控制著鐵帽群的分布,基本上所有的鐵帽分布在大王殿(F5)、太子廟(F6)兩個北北東向的疊加構(gòu)造帶中或其兩側(cè),這種集中分布的特征充分體現(xiàn)了疊加構(gòu)造帶對鐵帽群的分布起著重要的控制作用。

圖1 陽新巖體北接觸帶及外緣地質(zhì)構(gòu)造、鐵帽分布圖Fig.1 Geological structure of outermagin and gossan distribution of northern contact zone

2.2 控制礦體的構(gòu)造

控制礦體的構(gòu)造主要有斷裂、破碎帶、巖層界面等。

受斷裂構(gòu)造控制的礦點如還山頂、桃花尖、筲箕窩、正平口、費海橋、會奇山、半山董等;受界面及層間裂隙控制的有望北、貓眼、老虎頭、通天觀等;受破碎帶控制的有泉塘下、剌樹溝、桐子堡等?？氐V的斷裂及破碎帶主要是近東西向的,其次是北東及北西向,個別為近南北向。

3 鐵帽成因的探討

鐵帽的成因在不同時期有不同的認(rèn)識。在早期認(rèn)為是沉積型菱鐵礦經(jīng)氧化淋積而成,也有認(rèn)為是溶洞堆積而成。本次研究認(rèn)為,上述除鴨公山和鳳凰山兩點為滾石外,全部為真鐵帽。是熱液型硫化物經(jīng)氧化淋積而成。其理由如下:

(1)在桃花尖礦點可見有銅礦化及在破碎帶中見星點狀方鉛礦,這些可能是原生的熱液型礦化。從物相分析看,本區(qū)鐵帽中FeCO3含量一般為0.02%～0.69%,而黃梅馬鞍山菱鐵礦鐵帽中FeCO3含量一般為1.28%～1.80%?張淦權(quán)、許建中等,太子廟幅1∶5萬幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告,湖北省地質(zhì)局區(qū)測隊,1979。,本區(qū)鐵帽中巖礦鑒定也不見菱鐵礦的假象或菱鐵礦殘留體,用鐵氰化鉀點實驗無變色反映,從而證實本區(qū)鐵帽不是菱鐵礦氧化淋積鐵帽。

(2)鐵帽的礦物組成成分含有殘留的黃鐵礦、白鐵礦及含銅硫化物的氧化礦物孔雀石、黃鉀鐵礬等,這些都是熱液硫化物礦床的指示礦物。

(3)在有用組分中,不少礦點鐵帽含銅、鉬、鉛、鋅,而且多已達(dá)到品位要求,這些有用組分多是熱液型的成礦元素,尤其是前二者,本區(qū)地層中均無異常表現(xiàn),顯系深源物質(zhì)組分。

(4)鐵帽受構(gòu)造控制。鐵帽群受北北東向疊加構(gòu)造帶控制,從表2看出絕大部分鐵帽礦體受斷裂、破碎帶以及巖層界面等薄弱的構(gòu)造部位控制,相反與地層層位無關(guān),區(qū)內(nèi)任何層位中都有鐵帽的分布,顯見沉積因素基本可以否定。

表2 鐵帽地質(zhì)特征一覽表Table 2 Schedule of geological characteristics gossan

(5)從表3鐵帽的微量元素含量可以看出,砷、鋅含量特高,鋅甚至達(dá)邊界品位的要求,均構(gòu)成強(qiáng)異常,這些異常元素的組成,表明屬多金屬異常的前緣暈。

因此,鐵帽的成因?qū)贌嵋盒土蚧锝?jīng)風(fēng)化淋積而成。

4 成礦預(yù)測模式及找礦方向

4.1 成礦預(yù)測模式

4.1.1 含礦熱液上升

在燕山期構(gòu)造的作用下,超殼斷裂將深部含礦巖漿向殼層輸送,到達(dá)殼層之后,通過與之連通的(直接、間接、可能)深斷裂又繼續(xù)向地殼的淺部傳送,直到地殼的蓋層之中[1,2]。

區(qū)內(nèi)早期閉合性構(gòu)造面轉(zhuǎn)化為開放性構(gòu)造面,其中與F1同為Ⅰ級構(gòu)造的F2、F3,其規(guī)模較大,切割較深,雖未見巖漿侵入形成巖體,但仍可將深部含礦熱液(隱伏花崗閃長斑巖體)導(dǎo)入蓋層淺處。

4.1.2 礦化體就位

從成礦動力學(xué)角度,成礦流體沿控礦構(gòu)造上侵運移,沿含礦斷裂形成脈狀礦體,沿斷裂等近礦圍巖產(chǎn)生水巖反應(yīng)形成蝕變礦化帶和原生暈地球化學(xué)異常,在控礦斷裂等局部擴(kuò)容空間形成工業(yè)礦體。

表3 鐵帽微量元素含量表 單位:10-6Table 3 Element content table of gossan trace

(1)控制礦化體的構(gòu)造 控制礦體的構(gòu)造主要是早期的次級走向斷裂及部分共軛斷裂、層間破碎帶、構(gòu)造破碎巖等,與地層并無明確的關(guān)系。

(2)控制礦化范圍的構(gòu)造 控制礦化范圍的構(gòu)造是燕山期北北東向的疊加構(gòu)造帶,礦化體集中分布在疊加構(gòu)造帶中,而其外圍微甚至無。

4.1.3 后生變化

當(dāng)?shù)V化體形成后,在后來的地質(zhì)過程中,在地表水和地下水的作用下,潛水面以上的礦化體經(jīng)氧化淋濾,形成鐵帽。因原生礦化的差別以及氧化環(huán)境的差別,分別形成赤鐵礦鐵帽與褐鐵礦鐵帽。當(dāng)賦存在斷裂中的礦化體發(fā)育成溶洞時,則形成溶洞型次生沉積的褐鐵礦鐵帽。

根據(jù)以上初步建立了一個理想的預(yù)測成礦模式圖(圖2)。

4.2 找礦方向

本區(qū)鐵帽為中低溫?zé)嵋盒偷V化體經(jīng)風(fēng)化淋濾而成,顯示了其找礦意義。預(yù)測深部可能存在一個與陽新主巖體不一樣的隱伏花崗斑巖體。下步工作重點應(yīng)該走出就地表鐵帽找鐵礦的誤區(qū),尋找深部隱伏熱源(礦)體。就地表找礦信息標(biāo)志看,重點考慮兩個靶區(qū):費海橋和桃花尖(圖1)。

圖2 陽新巖體北接觸帶及其外緣成礦預(yù)測模式圖Fig.2 Metallogenic prognosismodel of outermagain and northern contract zone of the Yangxin rock mass

4.2.1 費海橋靶區(qū)

本靶區(qū)較重要找礦標(biāo)志是鐵帽中Mo、Zn、As含量高,并分布大范圍的原生暈鉬異常。參照國內(nèi)外著名大型鉬礦找礦事例,提示有找Mo礦的可能。

因此,下步工作思路應(yīng)該從尋找深部可能存在的隱伏含鉬巖體出發(fā)。

4.2.2 桃花尖靶區(qū)

該靶區(qū)礦化鐵帽密集分布,而斷裂構(gòu)造極其發(fā)育,且呈放射狀。它不同于費海橋等其它地段鐵帽。大部分鐵帽沿斷裂構(gòu)造呈不規(guī)則環(huán)狀分布,其它地段鐵帽多分布在層間破碎帶上。從遙感影象解釋,亦顯示很好的熱源環(huán)形構(gòu)造。有閃長玢巖脈充填于斷裂裂隙之中,初步推斷與深部隱伏巖體可能有關(guān)。另發(fā)育Cu、Ag、Zn、Pb原生暈組合異常,是尋找隱伏多金屬礦潛力地段。

致謝:本文成文過程中得到了熊繼傳、胡清樂總工程師的支持指導(dǎo),在此致謝!

[1] 薛迪康,葛宗俠,等.鄂東南銅金礦床成礦模式與找礦模型[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,1997:91-93.

[2] 張國勝.鄂東南燕山期構(gòu)造特征及其控巖控礦作用[J].湖北地質(zhì),1992,6(2):17-28.

(責(zé)任編輯:于繼紅)

Characteristics and Prospecting Orientation of the Gossan in the Outer Margin of Northern Contact Zone of the Yangxin Rock Mass

XU Ronghua,ZHANG Guoshen,FAN Zhonglin,J IN Hua,HE Jinge
(Southeastern Hubei Geological Party,Daye,Hubei435100)

Startwith occurrence characteristics,the gossan in the outer margin of northern contact zone of the Yangxin rock mass can be divided into l imonite and hematite type.The distribution of the gossan group is controlled by the superimposed structural zone.Ore bodies are structurally controlled by faults,fracture zone and rock layer interface.The gossan is for med by weathering and leaching of hydrother mal sulfide.The predicted metallogenic model is the hydrothermal fluid of the granodioritic porphyry origin ascending through F2and F3faults,which is different from the Yangxin rock mass.The prospecting orientation is revealing the deep-seated ore bearing thermal source.Key ore prospecting target is Feihaiqiao and Taohuajian.

Yangxin rock mass;gossan characteristics;metallogenic model;prospecting orientation

P618.31

A

1671-1211(2010)03-0254-05

2009-11-30;改回日期:2010-01-13

湖北省科研基金項目(2007AA301C47)資助。

徐榮華(1963-),男,高級工程師,地質(zhì)勘查專業(yè),從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。E-mail:xrh1963@163.com