林豫博
(安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院,安徽蕪湖241000)
大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)下?lián)P子臺(tái)坳。查區(qū)位于石臺(tái)穹斷褶束北段,敬亭山—貍橋復(fù)背斜新河莊斜歪背斜的中段。馬尾山位于銅山礦區(qū)西南段,屬銅山—喬麥山倒轉(zhuǎn)背斜的西南傾末端。
區(qū)域斷裂活動(dòng)頻繁,主要為NE向和NW向2組斷裂。NE向斷層多屬逆斷層或逆掩斷層性質(zhì),為縱向斷層。斷層走向與褶皺軸向一致或基本一致,傾向NW,傾角較陡,并破壞了褶皺完整性。該組斷層在區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為NNE向偏轉(zhuǎn)趨勢(shì),并控制了區(qū)內(nèi)火成巖呈NE方向展布,該組斷裂是伴隨褶皺形成的早期斷裂。
NW向斷層:屬正斷層或正平移斷層的性質(zhì),為橫斷層。斷層走向一般在300°~320°,傾向NE,傾角55°~75°,該組斷層往往橫切褶皺和縱向斷層,使地層明顯位移,為后期斷裂。
區(qū)域變質(zhì)作用:由于燕山晚期巖漿的多次侵入活動(dòng),使得外接觸帶的地層發(fā)生熱變質(zhì)作用,主要有砂頁巖的角巖化、硅化,石灰?guī)r的大理巖化、矽卡巖化。由于構(gòu)造活動(dòng)和巖漿期后熱液活動(dòng),在構(gòu)造附近往往發(fā)育有硅化、絹云母化、碳酸巖化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、鉛鋅礦化等蝕變。
礦區(qū)出露的地層較全,主要有:志留系上統(tǒng)茅山組(S3ms):紫紅、黃綠色細(xì)砂巖為主,夾粉砂質(zhì)頁巖;中統(tǒng)墳頭群(S2f):灰綠、黃綠色細(xì)砂巖夾粉砂巖及硅質(zhì)頁巖,中部夾膠磷礦層;泥盆系上統(tǒng)五通組(D3w):粘土質(zhì)頁巖,細(xì)砂巖、石英砂巖、沉積石英巖、石英礫巖,頂部偶夾赤鐵礦層;石炭系中上統(tǒng)黃龍、船山組并層(C2+3):球狀構(gòu)造灰?guī)r、厚層純灰?guī)r、厚層塊狀灰?guī)r、粗結(jié)晶灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖;下統(tǒng)高驪山組(C1g):砂頁巖、粘土質(zhì)頁巖,中部偶夾鐵礦層和薄煤層;二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l):粉砂巖、炭質(zhì)頁巖、長石石英砂巖、砂頁巖夾煤層;下統(tǒng)孤峰組(P1g):硅質(zhì)頁巖與燧石層互層,夾沉積錳礦、含磷結(jié)核頁巖;下統(tǒng)棲霞組(P1q):含煤頁巖、瀝清質(zhì)灰?guī)r、燧石灰?guī)r、中—厚層灰?guī)r;三疊系中下統(tǒng)青龍群(T1-2):薄層灰?guī)r夾鈣質(zhì)砂頁巖,頂部有一層灰?guī)r角礫巖;侏羅系上統(tǒng)中分村組(J3z):以紫紅色砂巖及石灰質(zhì)角礫巖;下中統(tǒng)象山群(J1-2):紫紅色粉砂、頁巖,下部為灰白色礫巖、長石石英砂巖;白堊系下統(tǒng)葛村組(K1g):暗紫紅色凝灰質(zhì)礫巖、細(xì)砂巖,凝灰質(zhì)粉砂巖;第四系(Q):近代堆積、礫、砂、粉砂質(zhì)亞粘土、亞粘土、粘土。
勘查區(qū)位于石臺(tái)穹斷褶束北段,敬亭山—貍橋復(fù)背斜新河莊斜歪背斜中段。該地區(qū)又恰處于江南深斷裂的北西側(cè),受其影響,區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,斷裂構(gòu)造十分發(fā)育。
馬尾山位于銅山礦區(qū)西南段,屬銅山—蕎麥山倒轉(zhuǎn)背斜的西南傾沒端。南坡分布的是背斜的正常翼,北坡屬背斜的倒轉(zhuǎn)翼,在山脊部分出露。銅山—蕎麥山逆斷層沿灰?guī)r和倒轉(zhuǎn)翼的砂頁巖之間通過,馬山花崗閃長斑巖沿?cái)鄬忧治怀梢粋€(gè)不規(guī)則的脈狀巖體,NE向展布。由于巖漿的侵入活動(dòng),使得巖體和圍巖接觸部分發(fā)生蝕變,形成砂頁巖的角巖化、硅化、角礫巖化、石灰?guī)r的大理巖化、矽卡巖化。
區(qū)域巖漿巖有所出露,呈巖枝、巖脈狀。巖漿巖屬燕山晚期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,具同期多次侵入,同源分異等特征。侵入體主要有昆山輝石閃長巖體,出露面積約8km2;馬山埠花崗閃長斑巖體,出露面積約0.6km2。另外,還廣泛出露有脈巖,主要是花崗斑巖脈、花崗閃長巖脈等。
勘查區(qū)附近具有工業(yè)利用價(jià)值的銅山和蕎麥山銅硫礦體及馬山埠硫鐵礦均分布在馬尾山的東側(cè),馬尾山位于以上兩礦的南西側(cè),屬兩礦的外圍。對(duì)該地區(qū)進(jìn)行過稀疏的普查探索,也發(fā)現(xiàn)一些礦化線索,原工作區(qū)北部,地表靠大理巖北盤有一條NE向的褐鐵礦化破碎角礫巖帶和鐵帽,其中見有銅、硫、鉛、鋅礦化;1981年在銅山外圍普查時(shí),曾在馬尾山西坡施工過2個(gè)普查孔,其中在ZK2701鉆孔中,孔深54.23~57.60m,有厚3.37m的方鉛礦化黃銅礦化大理巖,位于礦化破碎帶附近的大理巖中,大理巖呈乳白色、粗晶、塊狀,除主要成分方解石外,還有石榴石、硅灰石、方鉛礦、黃銅礦等,含銅近0.5%左右;在該孔140.57~141.54m,有厚0.97m的角礫巖,為深灰色角礫狀構(gòu)造,角礫成分為炭質(zhì)頁巖和硅質(zhì)灰?guī)r,巖石具碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化。該段位于大理巖與炭質(zhì)頁巖的界面間;在孔深194.76~195.37m,有厚0.61m的含銅礦化閃長斑巖,深灰色、粒狀,全晶質(zhì)斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要成分為長石,暗色礦物為角閃石和輝石,巖石中有黃銅礦化和黃鐵礦化,呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀和脈狀,黃銅礦多出現(xiàn)在黃鐵礦邊緣。該巖脈分布在含炭質(zhì)粉砂巖中。該巖脈的上部151.51~165.21m及下部201.44~213.76m為炭質(zhì)頁巖,含炭粉砂巖中的石墨礦層。ZK2701孔中所見的銅、鉛礦化位于礦化破碎帶附近,與銅山礦床成因類似。
本次施工的ZK2716孔見3層礦化。第1層礦化位于541.25~543.65m,視厚度2.40m,Zn品位0.77%,達(dá)到邊界礦化;第2層礦化位于544.65~548.25m,視厚度3.60m,Zn品位0.74%~4.85%,達(dá)工業(yè)礦化,Pb品位達(dá)0.71%的視厚度2.00m,達(dá)到工業(yè)礦化;第3層礦化位于549.95~551.35m,視厚度2.03m,Pb品位0.36%,達(dá)到邊界礦化。受細(xì)砂巖內(nèi)的層間破碎帶控制,產(chǎn)狀與地層基本一致,傾角45°左右;礦石呈半自形—他形結(jié)構(gòu),金屬礦物呈浸染狀、細(xì)網(wǎng)脈狀、塊狀充填于巖石、石英脈中的裂隙或節(jié)理中;金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等,脈石礦物主要有石英、粘土礦物和碳酸鹽礦物。
以往在施工的巷道中發(fā)現(xiàn)一條NE走向多金屬礦脈、脈寬0.2~0.8m,脈長大于20m,為NE向構(gòu)造角礫巖控制,主要礦物成分為輝銅礦、輝銀礦、方鉛礦、閃鋅礦,部分含銅25.5%~30.2%,含銀3298~3306g/t、鉬1.16%~1.77%為銅銀鉬礦帶。
本次詳查的鉆孔均依據(jù)前人的物探資料成果所布置,其中僅在ZK2716鉆孔中發(fā)現(xiàn)有達(dá)到工業(yè)品位的鉛鋅礦化。
在ZK2716鉆孔中共劃分2個(gè)礦體,分別為Pb礦體和Zn礦體。其中Pb礦體出露深度約在-540~-550m之間,初步認(rèn)為砂巖層間破碎帶控制,厚度約2.00m;Zn礦體出露深度約在-540~-550m之間,初步認(rèn)為砂巖層間破碎帶控制,厚度約3.60m,礦體產(chǎn)狀與地層基本一致,傾角45°左右。具體特征見表1。
表1 馬尾山礦體特征一覽表
礦石成分:礦石礦物以方鉛礦、閃鋅礦為主,另見黃鐵礦;脈石礦物為石英、粘土礦物和碳酸鹽礦物等。
礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造:礦石呈半自形—他形結(jié)構(gòu),金屬礦物呈浸染狀、細(xì)網(wǎng)脈狀、塊狀充填于巖石、石英脈中的裂隙或節(jié)理中。
礦石品位:Pb平均品位為0.57%,最高品位為0.71%;Zn平均品位為1.85%,最高品位為4.85%。
礦石自然類型主要有2類:①裂隙充填型;②細(xì)脈型。
(1)巖體控礦。由于巖漿的多次侵入和強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)以及巖漿后期脈巖的廣泛發(fā)育,為該區(qū)礦產(chǎn)的形成提供了熱源和礦源,隨著巖漿的演化,巖漿和圍巖中的金屬元素不斷遷移聚集,在巖漿期后形成含礦熱液,在有利的地質(zhì)環(huán)境條件下富集成礦。
(2)接觸帶控礦。由于巖漿的侵入活動(dòng),使得巖體和圍巖接觸帶部分發(fā)生蝕變,形成砂頁巖的角巖化、硅化,石灰?guī)r的大理巖化、矽卡巖化,使熱液中的成礦物質(zhì)富集,由于接觸帶附近易產(chǎn)生斷裂構(gòu)造,為成礦熱液的富集成礦提供了有利的地質(zhì)條件。區(qū)內(nèi)花崗閃巖斑巖體的內(nèi)外接觸帶是成礦有利部位。
(3)構(gòu)造控礦。區(qū)內(nèi)含礦構(gòu)造多為次級(jí)構(gòu)造,構(gòu)造的活動(dòng)為礦液活動(dòng)提供了通道和貯礦空間。區(qū)內(nèi)主要含礦構(gòu)造為北東20°~50°的硅化破碎帶。
(4)熱液蝕變對(duì)礦化的控制作用。區(qū)內(nèi)與礦化相關(guān)的圍巖蝕變主要有矽卡巖化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化及黃銅礦化等。該類熱液蝕變的廣泛發(fā)育可使成礦元素富集,沉淀于成礦有利部位。
通過對(duì)區(qū)內(nèi)找礦工作,取得了一些經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)總結(jié)如下:
(1)巖體標(biāo)志。在巖體發(fā)育地段,尤其花崗閃長斑巖巖體接觸帶(內(nèi)外)是找礦的遠(yuǎn)景地段。
(2)構(gòu)造標(biāo)志。若發(fā)現(xiàn)北東向構(gòu)造,可沿構(gòu)造追索,尋找多金屬礦化。
(3)巖石和礦物學(xué)標(biāo)志。在地表尋找硅化、黃鐵礦化、絹云母化、多金屬礦化較強(qiáng)的巖石,該類巖石金屬硫化物較多,在地表大多已氧化,形成鐵帽,可稱為“鐵帽”標(biāo)志。
(4)蝕變標(biāo)志。發(fā)現(xiàn)硅化、絹云母化,褐鐵礦化及多金屬礦化等較強(qiáng)的圍巖蝕變,往往是找礦的重要線索,要注意尋找多金屬礦化露頭。
馬尾山地區(qū)位于江南深斷裂的北西側(cè),由于巖漿的多次侵入和強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)以及巖漿后期脈巖的廣泛發(fā)育,為該區(qū)礦產(chǎn)的形成提供了熱源和礦源,隨著巖漿的演化,巖漿和圍巖中的金屬元素不斷遷移聚集,在巖漿期后熱源中形成含礦熱源,在有利的地質(zhì)環(huán)境條件下富集成礦。正因?yàn)樵摰貐^(qū)具備以上有利的成礦地質(zhì)條件,才形成銅、鉛、鋅、鉬、鐵、錳、石墨等多種礦產(chǎn)富集,因此該地區(qū)為多金屬礦遠(yuǎn)景地區(qū)。應(yīng)綜合分析研究前期資料和成果,選擇有利地段進(jìn)一步開展工作,力求有新的突破。
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