胡大超,游林聰,武智勇
(1.湖南省郴州市會(huì)展局,湖南 郴州 423000;2.湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì),湖南 郴州 423000;3.河北民族師范學(xué)院,河北 承德 067000)
龍形寨礦區(qū)位于湖南省郴州市蘇仙區(qū)境內(nèi),隸屬白露塘鎮(zhèn)管轄,面積約6.42平方公里。區(qū)內(nèi)交通便利。該區(qū)近年來經(jīng)過國土資源大調(diào)查、中央基金勘查、商業(yè)資金勘查,取得了新的找礦認(rèn)識。本文通過對區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件及礦床地質(zhì)特征的研究,探討了礦床成因,并分析了找礦前景,提出了找礦方向。
區(qū)域上位于南嶺東西向構(gòu)造帶中段北緣,受加里東運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加的影響,構(gòu)成了本區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造形態(tài)。
巖漿活動(dòng)頻繁,以印支—燕山期侵入體最為發(fā)育,呈巖基、巖株、巖脈、巖墻、巖蓋等形態(tài)產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)礦床類型繁多,礦床成因及礦物組分復(fù)雜多樣,有矽卡巖型、云英巖型、石英脈型、熱液充填交代型等多種礦床,主要礦產(chǎn)為鉛、鋅、銀、銅、鎢、錫、鉬、鉍等。
本區(qū)主要地層先后有泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組(D2t)砂巖、石英砂巖,棋梓橋組(D2q)白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r,局部夾泥質(zhì)灰?guī)r、白云巖,大部分均見有大理巖化、綠泥石化、矽卡巖化。第四系(Q)浮土(由亞粘土或亞沙土夾巖石碎塊組成)、殘坡積物。
礦區(qū)位于五蓋山背斜北端西翼,北東向與北北東向構(gòu)造復(fù)合部位。
2.2.1 斷裂
礦區(qū)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,按照展布方向分為北西組、南北—北北東組、北北東組、北東組,其中北西組和南北—北北東組為區(qū)內(nèi)主要控礦斷裂(圖1)。
北西組:主要是F14及其次級斷層F14-1,呈北西向展布,傾向北東,傾角50°~75°,F(xiàn)14為逆斷層,F(xiàn)14-1為正斷層,在破碎帶中均見有鉛鋅礦體或錫礦體,伴有較強(qiáng)的綠泥石化、矽卡巖化、大理巖化等蝕變,是礦區(qū)主要的鉛鋅及錫礦體控礦斷層。
南北—北北東組:F1:從南西邊進(jìn)入本區(qū),經(jīng)變電站、牛漢沖至鵝公琦止,具多期性活動(dòng)的斷裂,斷層線沿走向展轉(zhuǎn)彎曲,從南往北呈北東—南北—北偏東15°~25°擺動(dòng),其總體走向北北東,傾向北西,南、中段傾角一般50°~60°,北段傾角70°左右。在礦區(qū)之南段東西盤為棋子橋下段云灰?guī)r、白云巖,北段東西盤均為跳馬澗組砂巖。中有花崗巖、花崗斑巖侵入。破碎帶寬30m~280m,帶內(nèi)硅化、螢石化十分強(qiáng)烈,其中見鎢、鉛鋅、鐵錳礦化,部分地段賦存白鎢螢石礦體、鉛鋅礦體。F3:走向近南北,南起大地坪經(jīng)大壁口延伸至區(qū)外,傾向290°~300°,傾角65°~80°。走向長大于2.6km。被大地坪巖體侵位及被花崗斑巖穿插,又被F104錯(cuò)動(dòng)。斷層性質(zhì)為正斷層。破碎帶中見矽卡巖化、綠泥石化、黃鐵礦化、方鉛礦、閃鋅礦化以及螢石化,局部有方解石—螢石白鎢礦體賦存。
北北東組:F6:走向北北東,傾向南東,傾角70°~80°,貫穿整個(gè)礦區(qū),由北往南經(jīng)鵝公琦、洪水塘、倒壟里、歐家壟出礦區(qū),為正斷層,東南盤下降。局部有花崗斑巖填充。見磁鐵礦、黃鐵礦化、毒砂等礦化。
北東組:F104:走向北東,傾向南東,傾角50°~89°,由南西往北東傾角逐漸變陡,切斷F3、F14,斷層性質(zhì)為正斷層。F105:走向北東,傾向北西,傾角45°~70°,切斷F6、F7,為逆斷層,局部有花崗斑巖脈填充,破碎帶及旁側(cè)見強(qiáng)烈的硅化、云英巖化、矽卡巖化、鐵錳碳酸鹽化、大理巖化,并伴有錫、銅、鉛、鋅礦化。F106:走向北東,傾向北西,傾角45°~70°,經(jīng)三腳架延伸出區(qū),與F105近平行,切斷F6、F7,破碎帶寬2m~20m,破碎帶及旁側(cè)見強(qiáng)烈的硅化、云英巖化、矽卡巖化、鐵錳碳酸鹽化、大理巖化,并伴有錫、銅、鉛、鋅礦化。
圖1 龍形寨礦區(qū)地形地質(zhì)圖
2.2.2 褶皺
區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為牛漢沖—鵝公琦背斜,其軸向?yàn)楸睎|向,核部地層為泥盆系跳馬澗組,北西翼及南東翼出露少部份泥盆系棋梓橋組地層,地層產(chǎn)狀受斷裂構(gòu)造影響,變化較大。
礦區(qū)位于千里山巖體和王仙嶺巖體之間,東西兩側(cè)均距巖體不到一公里。礦區(qū)出露的巖體有大地坪巖體和金子侖巖體及花崗斑巖脈,巖脈(墻)走向以北東東向或東西向?yàn)橹鳎贁?shù)為南北向,主要分布在礦區(qū)的南部和西部,巖脈傾角很陡,近乎直立,巖性以花崗巖及花崗斑巖為主。巖漿具有多期次活動(dòng)特征,每期次活動(dòng)均伴有蝕變和礦化,尤其以晚期活動(dòng)礦化最強(qiáng),部分巖脈即為礦體(圖2)。
圖2 龍形寨礦區(qū)巖體區(qū)域分布圖
1-第四系;2-侏羅系地層;3-侏羅至三疊系地層;4-二疊至泥盆系地層;5-志留至寒武系地層;6-震旦系地層;7-花崗巖(印支期);8-花崗巖燕山早期第一次侵入;9-花崗巖燕山早期第二次侵入;10-花崗斑巖燕山早期第三次侵入;11-石英斑巖燕山早期第三次侵入;12-區(qū)域斷層;13-礦區(qū)范圍
根據(jù)鉆探、探槽、淺井等工程技術(shù)手段礦區(qū)目前發(fā)現(xiàn)有三種礦床類型,分別為石英螢石白鎢礦床、矽卡巖-大理巖白鎢礦床、斷裂破碎帶硫化物鉛鋅、錫礦床。
3.1.1 石英螢石白鎢礦床
受F1斷層控制,賦存于斷層破碎蝕變帶中。礦帶長2100m,寬30m~280m,從南往北大體呈北北東-南北-北偏東15°-25°有規(guī)律的擺動(dòng),其總體走向北北東,沿走向呈“S”型彎曲,產(chǎn)狀與斷層一致,傾向北西,傾角50°-70°,烏石江蜿蜒曲折將礦帶分割成南、中、北三段,帶內(nèi)圍巖蝕變強(qiáng)烈,主要發(fā)育硅化、螢石化。
3.1.2 矽卡巖-大理巖白鎢礦床
受F3斷層控制,賦存于斷層破碎蝕變帶及兩側(cè)矽卡巖、大理巖中,長1200m,寬30m~60m??傮w走向北東20°,傾向北西西,傾角70°。
礦帶西盤圍巖為D2q1云灰?guī)r、白云巖,東盤為D2t石英砂巖,花崗巖。帶內(nèi)圍巖蝕變強(qiáng)烈,以矽卡巖化、大理巖化、硅化、螢石化為主,伴有鎢、錫、鉛鋅礦化。帶內(nèi)有白鎢礦體6個(gè)。
3.1.3 斷裂破碎帶硫化物鉛鋅、錫礦床
主要受F14斷層控制,賦存于斷裂破碎蝕變帶及兩側(cè)的矽卡巖中,目前控制礦帶長400m,寬2m~10m??傮w走向北北西,傾向北東,傾角50°~75°。礦帶主要在D2q1地層中,且經(jīng)大理巖化、矽卡巖化蝕變。帶內(nèi)有鉛鋅礦體2個(gè),錫礦體1個(gè)。
根據(jù)1/5千高精度磁測、1/5千激電中梯測量,全區(qū)平均的總磁場強(qiáng)度值約為46809.2nT,磁異常在平面上呈條帶狀、串珠狀分布,歸納起來可分為馬鞍山、鵝公琦、洪水塘、觀音坐蓮等四組磁異常帶,四組磁異常帶近平行產(chǎn)出,走向北東。
推斷的礦化體主要分布在北東向斷裂上或兩側(cè),隱伏巖體的接觸帶或凹陷部位,斷裂和隱伏巖體具有明顯的控礦性,為今后工程驗(yàn)證提供了很好的靶位。見圖3。
圖3 物探異常綜合推斷圖
據(jù)以往1:5萬水系沉積物測量資料顯示區(qū)域W、Sn、Pb、Zn、Cu、Mo、Bi、As、Ag、Sb、Au等多元素組合異常面積在200Km2以上,異常帶分布有兩個(gè)同等規(guī)模的濃集中心柿竹園(位于礦區(qū)北東方向)、荷花坪(位于礦區(qū)南西方向),濃集中心元素組合全,強(qiáng)度高。
結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)特征及研究區(qū)勘查成果對研究區(qū)控礦因素進(jìn)行分析:
(1)地層因素
礦區(qū)出露泥盆系中統(tǒng)棋子橋組是鉛鋅礦床重要賦礦層位。根據(jù)以往資料顯示,區(qū)域造巖元素和鐵族元素、稀有分散元素,豐度值接近克拉克值;而鎢鉬族元素的W、Sn、Bi元素,親銅元素Pb、Zn、Au、Ag等及礦化劑S元素的背景值均為克拉克值的幾倍或幾十倍,異常面積達(dá)200km2以上。區(qū)域內(nèi)W、Sn、Pb、Zn、Bi等多金屬礦成礦有利。
(2)構(gòu)造因素
礦區(qū)位于一級褶皺五蓋山倒轉(zhuǎn)背斜的北段西翼,發(fā)育北東向、南北向兩組斷裂,斷裂構(gòu)造是礦液運(yùn)移的重要通道和富集場所,而構(gòu)造的交匯部位更是容礦的主要位置。
(3)巖漿巖因素
礦區(qū)位于王仙嶺和千里山兩大巖體之間,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈且頻繁,地表出露有花崗斑巖脈、花崗巖脈、巖基,深部有隱伏花崗巖體。巖漿巖一方面提供了成礦物質(zhì)來源,另一方面為成礦提供了熱動(dòng)力,便于成礦物質(zhì)遷移、交代及充填等。
泥盆系中統(tǒng)棋子橋組不純碳酸鹽巖化學(xué)性質(zhì)活潑為賦礦巖層,區(qū)內(nèi)巖漿巖為成礦物質(zhì)來源,斷裂構(gòu)造為巖漿熱液的運(yùn)移提供了通道,巖漿熱液與不純碳酸鹽巖接觸后發(fā)生交代置換化學(xué)作用,使Pb、Zn、Sn、WO3等金屬元素富集,因此本文初步認(rèn)為本區(qū)礦床屬于巖漿熱液充填交代型礦床。
(1)礦區(qū)區(qū)域上周邊礦床分布眾多,有柿竹園多金屬礦、東坡有色金屬礦田、橋口鉛鋅礦、瑪瑙山鐵錳多金屬礦、雙園沖錫鉛鋅多金屬礦、荷花坪錫多金屬礦、觀音山鉛鋅多金屬礦等。本區(qū)地質(zhì)特征與相鄰的雙園沖、荷花坪等有很多相似之處,可以借鑒參考其成功找礦經(jīng)驗(yàn);
(2)礦區(qū)具有獨(dú)特的成礦地質(zhì)條件,棋梓橋組不純灰?guī)r與跳馬澗組泥質(zhì)砂巖過渡帶是區(qū)域主要含礦帶,而本區(qū)這兩者的過渡帶有構(gòu)造、巖漿巖活動(dòng)的疊加,因此礦區(qū)在該帶內(nèi)成礦條件更優(yōu)越;
(3)在區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)15個(gè)礦體,其中白鎢礦體12個(gè)、鉛鋅礦體2個(gè)、錫礦體1個(gè),賦存在3條礦帶內(nèi),礦床類型3種,因此已有成果較好,資源豐富;
(4)礦區(qū)東邊及南部以往民采老窿眾多,為本區(qū)找礦提供了直接的礦化信息;
(5)通過1/5千高精度磁測、1/5千激電中梯測量共劃定四個(gè)磁異常帶,六個(gè)視極化率異常區(qū),綜合物探異常劃分了12條斷裂帶,圈出了六個(gè)礦化區(qū),物探異常信息強(qiáng)烈。
通過以上分析本礦區(qū)礦床成礦條件優(yōu)越,尤其是對鉛鋅鎢錫多金屬礦的大規(guī)模富集有利,有望找到中-大型的鎢鉛鋅錫礦床。