李玉芹,王學(xué)貞,梁啟軍,蘇士星,楊繼兵,王巧玲,劉福運(yùn)
(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì),鄭州 450016)
河南新縣蘇河鉬礦地質(zhì)-地球化學(xué)綜合找礦效果及找礦方向
李玉芹,王學(xué)貞,梁啟軍,蘇士星,楊繼兵,王巧玲,劉福運(yùn)
(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì),鄭州 450016)
通過1∶50 000水系沉積物測量發(fā)現(xiàn),在燒香尖二長花崗巖體周邊存在有一處較好的Mo異常;1∶10 000土壤地球化學(xué)測量,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其中有14處綜合異常區(qū)。對異常進(jìn)行探槽工程揭露及鉆孔工程深部驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)密集脈狀鉬礦體,礦體品位(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.031%~0.137%。研究結(jié)果表明,鉬礦化受構(gòu)造及巖漿巖綜合控礦特征明顯,提出了燒香尖二長花崗巖體北部的紅柳沖、劉畈、紫沖三個找礦遠(yuǎn)景區(qū),預(yù)計(jì)遠(yuǎn)景資源量有望達(dá)到大型規(guī)模。
鉬礦;地質(zhì)-地球化學(xué)綜合找礦;構(gòu)造-漿巖控礦;找礦方向;河南省
新縣蘇河鉬礦位于東秦嶺—大別山鉬金銀多金屬成礦帶上[1]。此成礦帶是我國最重要的鉬金銀多金屬成礦帶,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)湯家坪等大-中型鉬礦床多處。
研究區(qū)地處秦嶺褶皺系之桐柏—大別山褶皺帶[2]的東段,區(qū)內(nèi)巖漿活動發(fā)育,構(gòu)造主要為近EW向區(qū)域韌性剪切帶,地層主要為一套區(qū)域變質(zhì)巖和火山碎屑巖。1∶50 000周黨幅、千斤河棚幅、潑河幅戰(zhàn)略性礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查[3]結(jié)果表明,區(qū)內(nèi)有色-貴金屬礦產(chǎn)及非金屬礦產(chǎn)豐富。貴金屬礦以金銀為主,有色金屬以鉬、鉛、鋅等為主。周邊已探明有千鵝沖[4]鉬礦、大銀尖[5]鉬多金屬礦、銀盤石嶺多金屬礦等大中型礦床多處;礦床類型以斑巖型鉬礦為主,脈型鉬礦次之。
本文將對蘇河鉬礦區(qū)的地區(qū)-地球化學(xué)特征作出分析,力圖對進(jìn)一步找礦方向進(jìn)行探討。
1.1 地層
礦區(qū)地層[6]屬秦嶺地層區(qū)北秦嶺分區(qū)桐柏—商城小區(qū)南部、桐柏山—大別山分區(qū)北部。出露地層主要有太古宇大別巖群(ArDb)變質(zhì)表殼巖(msr)、中新元古界滸灣巖組(Pt2+3h)、震旦系—奧陶系下統(tǒng)肖家廟巖組(Z—O1x)和第四系(圖1)。
1.2 構(gòu)造
蘇河鉬礦區(qū)地處桐柏—大別造山帶的東部,桐(柏)—商(城)斷裂帶北側(cè)的南秦嶺變形帶之中?;緲?gòu)造格架表現(xiàn)為高壓-超高壓變質(zhì)帶被低緩伸展滑脫片麻理帶所改造的片麻巖穹窿帶,后期巖漿活動及混合巖化作用強(qiáng)烈,地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜。區(qū)內(nèi)發(fā)育有白洼韌性剪切帶、八里畈韌性剪切帶,以及NNW-NW向、近EW向、近SN向和NE-NNE向脆性小型斷裂構(gòu)造。
區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷裂為F1,走向NNW-NW向,傾向220°,傾角68°。此斷層位于區(qū)中部,長約1.6 km,斷裂帶寬2~5 m,主要表現(xiàn)為石英螢石脈充填其中。
圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch of working area 1.第四系更新統(tǒng);2.泥盆系南灣組三段;3.泥盆系南灣組二段;4.古生界定遠(yuǎn)組;5.奧陶系下統(tǒng)—震旦系肖家廟巖組;6.中元古界滸灣巖組;7.太古宇變質(zhì)表殼巖;8.早白堊世燒香尖超單元第二單元二長花崗巖;9.早白堊世燒香尖超單元第一單元二長花崗巖;10.早白堊世大銀尖獨(dú)立單元二長花崗巖;11.新元古代片麻狀輝長巖;12.新元古代黑沖-王母觀-龍門崗片麻狀輝長巖;13.新元古代田鋪序列第四單元鉀長花崗質(zhì)片麻巖;14.中古生代四面山含榴混合花崗巖;15.早古生代吳陳河-夏片麻狀鉀長花崗巖;16.榴輝巖(榴閃巖)包體;17.石英脈;18.石英斑巖脈;19.花崗斑巖脈;20.區(qū)域性韌性剪切帶;21.實(shí)測斷層;22.推測斷層;23.地質(zhì)界線;24.萬分之一土壤地球化學(xué)測量綜合異常;25.勘探線及編號;26.鉆孔及編號;27.探槽及編號
1.3 巖漿巖
區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育,有田鋪序列花崗質(zhì)片麻巖第四單元(Pt3T4ξγ)、早白堊世燒香尖二長花崗巖(K1SXηγ)、晚古生代四面山含榴混合花崗巖(Pz2γ)、新元古代片麻狀輝長巖(Pt3ν)[6]等。其中,早白堊世燒香尖二長花崗巖(K1SXηγ)大面積出露于區(qū)內(nèi)的西南部,其巖石組成礦物主要為石英、鉀長石和斜長石等,零星可見絹云母、黑云母、黃鐵礦。
區(qū)內(nèi)脈巖亦發(fā)育,以花崗斑巖脈、花崗巖脈、石英鈉長斑巖脈、閃長玢巖脈分布最廣,石英斑巖脈(γπ)、石英脈(q)及石英螢石脈(Fq)在該區(qū)亦有分布。
2.1 水系沉積物異常特征
據(jù)1∶50 000周黨幅、千斤河棚幅、潑河幅戰(zhàn)略性礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查資料[3],新縣蘇河鎮(zhèn)地區(qū)部分元素的水系沉積物異常較為顯著(圖2)。
在研究區(qū)北西部的燒香尖二長花崗巖體(K1SXηγ)和北東部的滸灣巖組(Pt2+3h)中存在一處面積約20 km2的1∶50 000水系沉積物Mo異常,其走向近NWW向。此外,還有其它若干小規(guī)模Mo異常。此異常向西及南未封閉,異常濃集中心明顯,異常強(qiáng)度較強(qiáng)。w(Mo)值最高可達(dá)10×10-6以上。
區(qū)內(nèi)Mo異常顯著,并有Au、Cu、Pb、Ag、W、Ni、Co等異常伴生形成組合異常,這些水系沉積物異常具有一定的強(qiáng)度及規(guī)模,應(yīng)是由礦(化)體綜合引起。
2.2 土壤地球化學(xué)特征
2.2.1 1∶10 000土壤地球化學(xué)特征
研究區(qū)1∶10 000土壤地球化學(xué)測量樣品的元素特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表1)表明[7],本區(qū)土壤中Pb、W、Mo、Ag、As、Sb、Bi元素的富集系數(shù)(q)均≥1,說明區(qū)內(nèi)土壤中這些元素含量與地殼元素豐度背景相比,均發(fā)生了不同程度的富集;區(qū)內(nèi)Pb、W、Mo、Ag、As、Sb、Bi等金屬的地球化學(xué)背景較高,具有多金屬成礦物質(zhì)來源豐富的特點(diǎn)。本區(qū)土壤中Cu、Zn、Au元素的富集系數(shù)(q)<1,說明區(qū)內(nèi)土壤中這些元素含量與地殼元素豐度背景相比,均發(fā)生了不同程度的分散貧化。
圖2 研究區(qū)1∶50 000水系沉積物測量異常圖 Fig.2 Anomly map of stream sediment survey at scale 1∶50 000圖中各異常元素的量單位為:wB/10-6
元素MaxMinXSCvq地殼豐度Cu1703.14.033.849.671.470.5463Pb251.95.633.414.960.452.7812W116.51.02.63.991.522.381.1Mo250.000.321.875.172.771.441.3Ag1.6360.0220.0900.060.631.130.08Zn1100.026.384.440.980.490.9094As20.100.694.031.760.441.832.2Sb4.290.270.660.170.261.100.6Bi19.700.100.480.771.61120.000.004Au214.540.071.173.593.060.294
量單位:w(Au)/10-9,wB/10-6。Max.最高值;Min.最低值;X.平均值;S.離差;Cv變化系數(shù);q.富集系數(shù);地殼豐度為黎彤資料。
從土壤地球化學(xué)各元素變化系數(shù)(Cv)看,區(qū)內(nèi)大部分元素變化系數(shù)較大,屬于分異至強(qiáng)分異型。屬強(qiáng)分異型(Cv>1)的元素有Cu、W、Bi、Mo、Au,尤其Au元素分布具有明顯相對富集趨勢(其Cv為3.06);屬普通分異型(Cv=1~0.5)的元素為Ag,銀元素的變化系數(shù)較大,表明該元素在本區(qū)的分布具有不均勻性;屬于弱分異型(Cv<0.5)的元素有Pb、Zn、As、Sb,它們在測區(qū)內(nèi)分布相對較均勻,沒有較大的起伏變化。
可見,高背景(q>1)且變化系數(shù)較大(Cv>0.5)的W、Mo、Bi、Ag等元素,在本區(qū)內(nèi)成礦的可能性較大;低背景(q<1)而變化系數(shù)大(Cv>0.5)的Cu、Au元素,在區(qū)域內(nèi)整體呈貧化狀態(tài),但同時又具有一定分異現(xiàn)象,在一定地質(zhì)條件下有局部富集成礦的可能性。在本區(qū)內(nèi),W、Mo、Bi、Ag、Cu、Au等元素應(yīng)具有較好的成礦前景。
2.2.2 1∶10 000土壤地球化學(xué)異常
研究區(qū)的1∶10 000土壤地球化學(xué)測量結(jié)果表明[7],Mo、Cu、Au、W、Bi、Ag等元素異常具一定的規(guī)模,異常含內(nèi)、中、外濃度帶,而且內(nèi)帶面積相對較大,共圈出14處綜合異常(編號為CH01→CH14)。
圖3 研究區(qū)南部1∶10 000土壤地球化學(xué)測量CH13綜合異常剖析圖Fig.3 Interpretation map of the comprehensive anomly CH13of soil geochemical survey at scale 1∶10000 in the south working area
CH13綜合異常規(guī)模相對較大(圖3)。其中,鉬異常面積1.089 km2,w(Mo)峰值為250.0×10-6,具內(nèi)中外三級濃度帶,且內(nèi)中帶面積較大;鎢異常面積1.005 km2,最高w(W)峰值達(dá)98.2×10-6,具內(nèi)中外三級濃度帶;鉍異常面積0.862 km2,w(Bi)峰值達(dá)18.7×10-6,具內(nèi)中外三級級濃度帶;銅異常面積0.664 km2,w(Cu)峰值為1 703.1×10-6,具內(nèi)中外三級濃度帶;銀、砷、鋅、鉛、銻異常在該區(qū)具亦一定規(guī)模,但多呈小型帶狀或不規(guī)則狀分布。區(qū)內(nèi)見早白堊世燒香尖二長花崗巖、晚古生代四面山含榴混合花崗巖及元古代黃毛老鉀長花崗質(zhì)片麻巖大面積出露。在此異常區(qū)內(nèi),通過探槽、鉆孔工程進(jìn)行了礦體揭露,已見鉬礦體20余條;礦體規(guī)模為長200~400 m,真厚度0.70~10.19 m,控制斜深90~520 m,礦體產(chǎn)狀145°∠60°~75°,礦體形態(tài)多為密集脈狀,礦體平均品位w(Mo)值為0.031%~0.137%。
目前經(jīng)地表、深部鉆探工程揭露共發(fā)現(xiàn)26條鉬礦(化)體(編號為K1→K26),礦(化)體規(guī)模長度100~400 m,控制斜深90~520 m,真厚度0.8~10.8 m,含鉬品位一般為w(Mo)=0.03%~0.10%,最高品位0.14%。鉬礦(化)體呈厚度較大的似層狀、透鏡狀、脈狀分布。礦(化)體主要分布在西部的劉畈、南部的紅柳沖地段,表現(xiàn)出成群(帶)密集分布特征。
(1)紅柳沖礦段。礦段內(nèi)礦體受NEE向及NNE向斷層控制,礦體產(chǎn)狀與斷裂帶走向一致。礦體走向60°~85°,傾向135°~155°,傾角65°~80°,且一般在75°左右。K15號礦(化)體、K18號礦(化)體位于紅柳沖礦帶的后沖村南(圖4),處于CH13綜合異常的南部,地表由探槽TC1、TC2、TC3控制,深部由ZK0401、ZK0402和ZK0301控制。礦體形態(tài)為脈狀,呈灰白色—褐黃色—褐紅色,產(chǎn)于晚古生代四面山混合花崗巖內(nèi)。K15號走向上控制長約400 m,傾向上控制斜深約330 m,礦體埋深為0~297.9 m,礦體賦存標(biāo)高為226~77 m,礦體平均厚度6.95 m,產(chǎn)狀145°∠60°,平均品位w(Mo)=0.056%;K18號礦體走向上長控制約400 m,傾向上控制斜深約350 m,埋深為0~310.6 m,礦體賦存標(biāo)高為219~-61 m,礦體平均厚度10.19 m,產(chǎn)狀145°∠60°,平均品位w(Mo)=0.037%。
圖5 第44勘探線鉬(化)礦體特征Fig.5 Characteristics of Mo mineralizationand ore bodies at line 441.第四系;2.中新元古界滸灣組斜長角閃片麻巖;3.晚古生代四面山混合花崗巖;4.鉬礦體及編號;5.鉬礦化化;6.鉆孔及編號
(2)劉畈礦段。礦段內(nèi)礦體為隱伏礦體,礦體產(chǎn)狀與斷裂帶走向一致。礦體走向50°~60°,傾向315°~335°,傾角一般35°左右。K7號礦(化)體位于劉畈礦區(qū)彭樓村西,為隱伏礦體(圖5),該礦體處于CH02化探綜合異常的西部,由第36勘探線上ZK3601和第44勘探線上ZK4402、ZK4403共3個鉆孔控制。礦體形態(tài)為似層狀—脈狀,呈灰白色、灰色,主要賦存圍巖斜長角閃片巖。走向上控制長約520 m,傾向上控制斜深約350 m,礦體埋深為40.1~235.6 m,礦體賦存標(biāo)高為74~-134 m,礦體平均厚度10.78 m,產(chǎn)狀325°∠35°。礦體規(guī)模屬中小型礦體。
綜合分析認(rèn)為,研究區(qū)鉬礦(化)的主要控礦因素是構(gòu)造和巖漿巖的綜合控礦[8]。本區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶發(fā)育,多組脆性小斷裂或節(jié)理分布廣泛,是良好的成礦、導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造,從而有利于礦床的形成;區(qū)內(nèi)巖漿巖亦十分發(fā)育,尤其是燒香尖二長花崗巖體(K1SXηγ)不僅為Mo元素富集成礦提供一定的物質(zhì)來源,同時,巖漿活動也提供了大量的熱能促使地層中部分成礦元素的活化,沿多組斷裂、節(jié)理或片理構(gòu)造遷移,并在適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)條件及環(huán)境下富集成礦。
此區(qū)利用土壤地球化學(xué)鉬異常找礦效果明顯,鉬礦化石英脈及鉬蝕變巖帶是區(qū)內(nèi)鉬礦(化)體的主要賦存形式,鉀化、硅化與區(qū)內(nèi)鉬礦(化)體的形成關(guān)系密切。根據(jù)本區(qū)地質(zhì)特征、化探異常和圍巖蝕變情況,認(rèn)為土壤化探鉬異常是本區(qū)內(nèi)較好的直接找礦標(biāo)志;鉀長石化、硅化是本區(qū)鉬礦重要的間接找礦標(biāo)志。
新縣蘇河鉬礦區(qū)土壤地球化學(xué)異常為深部鉬礦體地表露頭的反映,經(jīng)過探礦工程深部驗(yàn)證,在其傾向深部都發(fā)現(xiàn)有較好的鉬礦體存在。綜合研究地質(zhì)、構(gòu)造、巖漿巖研究成果及化探異常分布特征后認(rèn)為,此區(qū)鉬礦(化)受構(gòu)造及燒香尖二長花崗巖體(K1SXηγ)綜合控礦特征明顯,推斷燒香尖二長花崗巖體北部外接觸帶附近的以下幾個地段具有較好的找礦前景。
(1)位于研究區(qū)中部紅柳沖礦段并經(jīng)鉆探查驗(yàn)為礦致異常的CH01、CH02、CH03土壤地球化學(xué)異常區(qū),具有較好的找礦前景。
(2)位于研究區(qū)中西部劉畈礦段并經(jīng)鉆探查驗(yàn)為礦致異常的CH05、CH06、CH07、CH08、CH12、CH13土壤地球化學(xué)異常區(qū),具有好的找礦前景。
(3)位于研究區(qū)中東部的紫沖地段的未查驗(yàn)證的CH09、CH10、CH11土壤地球化學(xué)異常區(qū),也應(yīng)有一定的找礦前景。
對于經(jīng)過鉆探驗(yàn)證為礦致異常的地段(紅柳沖礦段、劉畈礦段)是下一步最重要的找礦區(qū),需要進(jìn)一步進(jìn)行走向及傾向的驗(yàn)證和控制;對于未開展深部鉆探驗(yàn)證的紫沖地段的異常區(qū),需進(jìn)行地表槽探揭露,了解鉬礦體的賦存特征后進(jìn)行深部鉆探工程驗(yàn)證,取得成果后沿走向傾向進(jìn)一步控制擴(kuò)大找礦成果。綜合分析認(rèn)為,新縣蘇河鉬礦區(qū)遠(yuǎn)景資源量有望達(dá)到大型規(guī)模。
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Result of the integrated geological-geochemical prospecting of molybdenum and the prospecting direction in Suhe area,
Xinxian County, Henan province
LI Yuqin, WANG Xuezhen, LIANG Qijun, SU Shixing, YANG Jibing, WANG Qiaoling, LIU Fuyun
(The7thGeologicalTeamofHenanBureauofNonferrousGeologyandMineralResources,Zhengzhou450016,China)
River sediment survey at scale 1∶50 000 in the Suhe area reveals a stronger Mo anomly around the Shaoxiangjian monzonite body and further soil geochemical survey at scale 1∶10 000 shows 14 integrated anomlies. Trenching and drilling encounter dense vein Mo ore bodies with ore grade of 0.031%~0.137%. Mo mineralization is controlled by combination of tectonics and magmatism. According to the character are put forward Hongliuchong , Liufan, Zichong, the three targets whose potential resource volume is expected to reach large Mo deposit.
molybdenum ore; the integrated geological-geochemical prospecting; tectonics-magmatism control on ore; the prospecting direction; Henan province
2015-05-14; 責(zé)任編輯: 王傳泰
李玉芹(1969—),女,高級工程師,學(xué)士,1992年畢業(yè)于桂林冶金地質(zhì)學(xué)院地球化學(xué)系,長期從事地球化學(xué)找礦及其研究工作。通信地址:河南省鄭州市鄭東新區(qū)七里河南路35號,河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì);郵編:450016;E-mail:Liyq669@163.com
10.6053/j.issn.1001-1412.2015.04.019
P632.1
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