張 柳,肖行才,余國飛,楊栩玥,蔡恒安
(湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì),湖北大冶435100)
靈鄉(xiāng)巖體屬于鄂東南地區(qū)六大巖體之一,是燕山期中酸性侵入巖,在靈鄉(xiāng)巖體內(nèi)部及其周緣發(fā)育有眾多的鐵礦床(點(diǎn))。同時(shí),在靈鄉(xiāng)巖體東緣及其周邊發(fā)育有一系列的金礦床(點(diǎn)),這些金礦床(點(diǎn))與構(gòu)造破碎密切相關(guān)。前人對靈鄉(xiāng)巖體中西部的鐵礦開展過大量研究,但對靈鄉(xiāng)巖體東緣鐵礦床研究較少,另外靈鄉(xiāng)巖體東緣金礦床(點(diǎn))也未獲得更多學(xué)者的關(guān)注和研究。筆者在從事靈鄉(xiāng)巖體東緣鐵金礦地質(zhì)找礦工作的同時(shí),對靈鄉(xiāng)巖體東緣重要的鐵金礦床成礦地質(zhì)特征進(jìn)行了梳理總結(jié),分析認(rèn)為本區(qū)鐵礦與靈鄉(xiāng)巖體內(nèi)部的大理巖帶密切相關(guān),以矽卡巖型為主;而金礦則與巖體內(nèi)部及其周邊的小巖體有關(guān),同時(shí)受構(gòu)造控制,屬于熱液型金礦。筆者認(rèn)為,本區(qū)仍具備較大的鐵金礦找礦潛力,并提出了下一步的找礦方向。
本區(qū)大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)下?lián)P子臺(tái)褶帶西端,Ⅳ級構(gòu)造單元為大冶凹褶斷束。區(qū)內(nèi)地層出露較全,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,巖漿活動(dòng)頻繁,是長江中下游多金屬成礦帶的重要組成部分。
本區(qū)位于大冶凹褶斷束的中部,出露地層有三疊系中上統(tǒng)大冶組、三疊系中下統(tǒng)嘉陵江組、三疊系中統(tǒng)蒲圻組、侏羅系上統(tǒng)馬架山組和白堊系地層,其中與成礦有關(guān)的有大冶組、嘉陵江組碳酸鹽巖地層以及蒲圻組碎屑巖地層。
受區(qū)域總體構(gòu)造格局的控制,本區(qū)以北西西向構(gòu)造形跡為主,北北東向?yàn)榇?。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為褶皺、斷裂、構(gòu)造破碎帶和接觸構(gòu)造,不同程度地控制了區(qū)內(nèi)的巖漿巖侵位及礦產(chǎn)的分布。
區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛,以燕山期中酸性巖類為主。區(qū)內(nèi)主要出露靈鄉(xiāng)巖體的東北段,其次為東北角的陽新巖體,南部的姜橋巖體。
區(qū)內(nèi)鐵礦床主要產(chǎn)于靈鄉(xiāng)巖體內(nèi)部,受巖體與碳酸鹽巖地層捕虜體接觸帶控制,屬于接觸交代矽卡巖型鐵礦。金礦床主要產(chǎn)于靈鄉(xiāng)巖體周緣及其附近,屬于與小巖體有關(guān)的熱液型金礦床,受構(gòu)造控制明顯,成礦物質(zhì)來源為深部成礦熱液。
2.1.1 大廣山鐵礦
礦床位于靈鄉(xiāng)巖體東南部接觸帶內(nèi)側(cè)。礦區(qū)地層為中下三疊嘉陵江組白云質(zhì)大理巖;巖漿巖為靈鄉(xiāng)巖體閃長巖、石英閃長巖??氐V構(gòu)造主要是接觸帶構(gòu)造,次為捕擄體、層間破碎帶構(gòu)造(圖1)。
整個(gè)礦床由16個(gè)大小不等的礦體組成,這些礦體近似雁行排列。上部礦體主要產(chǎn)在大理巖捕虜體內(nèi)接觸帶的矽卡巖中;下部礦體產(chǎn)在接觸帶外側(cè)的大理巖中。礦體平均長110m,寬70m,延深107m。
圖1 大廣山鐵礦4線地質(zhì)剖面圖
礦石礦物以磁鐵礦、赤鐵礦為主,脈石礦物主要有黃鐵礦、金云母、碳酸鹽、石英等。自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu),致密塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造。礦床圍巖蝕變種類較多,與成礦有關(guān)的有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、蛇紋石化。本礦床屬于與巖體接觸帶有關(guān)的接觸交代矽卡巖型磁鐵礦礦床。
2.1.2 大石山鐵礦
礦床位于靈鄉(xiāng)巖體東南緣內(nèi)側(cè),地表出露閃長巖。據(jù)鉆孔揭露,深部隱伏大理巖地層呈舌狀體插入巖體中。鐵礦體受閃長巖張裂隙破碎帶控制,主要由三個(gè)礦體組成。
主礦體長1.90m,寬2.5m,自中間向兩端為楔形尖滅。該礦體由赤鐵礦、高硅赤鐵礦組成,礦石多呈塊狀結(jié)構(gòu)。本礦床屬于巖漿期后低溫?zé)嵋航淮紊患统噼F礦礦床。
2.2.1 搖籃山金礦
礦床位于靈鄉(xiāng)侵入體的北東端。金礦體賦存在北西向構(gòu)造破碎帶中,礦體淺部為風(fēng)化淋濾鐵帽型,中深部存在受斷裂構(gòu)造破碎帶控制或是受大理巖層間破碎控制的原生金礦體。礦床共圈定5個(gè)礦體,主要礦體為Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)礦體。見圖2。
圖2 搖籃山金礦296線地質(zhì)剖面圖
Ⅰ號(hào)礦體為含銅金硫鐵礦礦體,礦體傾向北東,長約50m,斜長約350m。S平均品位14.782%,Cu平均品位1.66%,僅將金作為硫的伴生組分進(jìn)行計(jì)算,求得平均品位Au:1.357g/t。
Ⅱ號(hào)礦體:為含金硫鐵礦礦體,礦體傾向北東,長約330m,斜深90~210m,為本區(qū)主要礦體S平均品位12.602%。以往僅對少量鉆孔分析了金,含金礦體厚度約12.07m,平均品位1.99g/t。
礦床的礦石礦物組成主要有黃鐵礦、黝銅礦、磁鐵礦,次為自然金、銀金礦等。他形粒狀結(jié)構(gòu)、脈狀結(jié)構(gòu)、團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu),浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造(圖3)。與礦化有關(guān)的蝕變?yōu)辄S鐵礦化、硅化、絹云母化等。
綜合其礦物共生組合來看,本區(qū)礦床應(yīng)屬于巖漿期后熱液交代—次生富集型黃鐵礦或含金黃鐵礦礦床。
2.2.2 李貴山金礦—靈峰山金礦
位于靈鄉(xiāng)巖體南東超覆區(qū),本區(qū)北西西向和北東東向褶皺與斷裂相互交匯,與之相關(guān)的斷裂破碎發(fā)育,并控制住了地表大量鐵帽的分布,部分鐵帽含金。區(qū)內(nèi)圍巖蝕變種類較多,與金礦化的關(guān)系最為密切為硅化、黃鐵礦化。
李貴山金礦在地表以含金鐵帽形式出現(xiàn),受北北東—北東向斷裂的控制。
靈峰山金礦在地表為金鐵鐵帽,在中深部多以原生硫化物金礦體組成。受北北東—北東向斷裂及被改造的北西西向隱伏斷裂控制。
礦床的礦石礦物組成主要有褐鐵礦、孔雀石、方鉛礦,少量的自然金、銀金礦。他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu),蜂窩狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。
綜合其礦物共生組合來看,本區(qū)礦床應(yīng)屬于巖漿期后中低溫?zé)嵋航淮涮睢紊患秃疸y方鉛礦黃鐵礦礦床。
圖3 搖籃山金礦礦化蝕變特征圖版
區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖地層在靈鄉(xiāng)巖體東南緣深部及其周邊均廣泛分布,該地層與區(qū)域內(nèi)的鐵、金礦床有著密切關(guān)系。大廣山鐵礦體主要產(chǎn)在大理巖捕虜體內(nèi)接觸帶的矽卡巖中,搖籃山、靈峰山部分金礦體產(chǎn)在大理巖層間破碎中。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造不同程度地控制了區(qū)內(nèi)的巖漿巖侵位及礦產(chǎn)的分布。其中北西向構(gòu)造是區(qū)內(nèi)鐵礦、鐵帽型金礦的主要控礦要素。如大石山鐵礦體受北西向斷裂的控制;搖籃山—獅子山鐵帽型金礦受北西向斷裂構(gòu)造破碎帶控制;此外靈峰山北西向展布的鐵帽,也是受與褶皺相伴的二次縱張斷裂或裂隙控制。
切割較深的大斷裂控制了區(qū)內(nèi)巖漿巖的侵入,同時(shí)也構(gòu)成區(qū)內(nèi)主要導(dǎo)礦構(gòu)造,如黃石—靈鄉(xiāng)斷裂是靈鄉(xiāng)巖體侵入通道,巖漿的侵入形成礦液運(yùn)動(dòng)的直接或間接的驅(qū)動(dòng)力,這些大斷裂形成或活動(dòng)產(chǎn)生的一系列次級斷裂、節(jié)理或裂隙,控制著含礦熱液的遷移、交代沉淀至富集成礦。
本區(qū)巖漿巖以靈鄉(xiāng)巖體北東端為主,與成礦作用極為密切。
區(qū)內(nèi)的鐵礦體,均賦存于靈鄉(xiāng)巖體與碳酸鹽巖的接觸帶中,如大廣山鐵礦;即使一些產(chǎn)于巖體中的鐵礦,亦離接觸帶不遠(yuǎn),如大石山鐵礦等。靈鄉(xiāng)巖體為這些鐵礦的形成提供了成礦物質(zhì)來源和熱源,同時(shí),巖體的接觸帶及內(nèi)部裂隙為鐵礦床的形成提供了空間。
靈鄉(xiāng)巖體內(nèi)部并未發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的金礦體,而已知的金礦體也與靈鄉(xiāng)巖體關(guān)系不大。區(qū)內(nèi)的金礦均屬于熱液型金礦,金礦的成礦熱液也來源于深部的巖漿巖,靈鄉(xiāng)巖體東緣隱伏的小巖體可能是區(qū)內(nèi)金礦形成的重要因素。
(1)鐵、金礦體出露于地表,經(jīng)氧化淋濾作用,形成鐵帽,是鐵、金礦直接的找礦標(biāo)志。
(2)鐵礦床受斷裂接觸復(fù)合帶控制、金礦床受構(gòu)造破碎帶控制,因此接觸帶構(gòu)造特別是斷裂接觸復(fù)合帶為鐵礦重要的找礦標(biāo)志,構(gòu)造破碎帶是金礦的重要找礦標(biāo)志。
(3)鐵礦體周邊的礦化蝕變存在分帶趨勢,自巖體—礦體—圍巖分別為鈉長石化—矽卡巖化、硅化、絹云母化—黃鐵礦化—碳酸鹽化—綠泥石化。因此這類礦化蝕變分帶特征也可作為重要找礦標(biāo)志。
(4)金礦床圍巖蝕變沿破碎帶兩側(cè)呈近似對稱分布,近礦蝕變強(qiáng),遠(yuǎn)礦蝕變?nèi)?。因此在大片蝕變范圍內(nèi)的強(qiáng)蝕變區(qū),多種蝕變疊加,尤其是黃鐵礦化、硅化的疊加,是金礦的一項(xiàng)重要找礦標(biāo)志。
(5)本區(qū)鐵礦礦石的礦物組合主要為金云母—赤鐵礦—磁鐵礦、碳酸鹽—赤鐵礦—磁鐵礦、石英—黃鐵礦—磁鐵礦等,因此上述礦物組合可作為鐵的標(biāo)型礦物標(biāo)志。
(6)本區(qū)金礦床礦物的共生組合主要有赤鐵礦—褐鐵礦—孔雀石—自然金以及黃鐵礦—黃銅礦—方鉛礦—自然金—銀金礦,因此上述礦物組合可作為金的標(biāo)型礦物標(biāo)志。
(7)金元素是一種親硫中低溫元素,常與黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銻礦、自然銀等硫化物伴生,或直接賦存于其中,因此相關(guān)元素的原生暈或次生暈組合異常是金的指示標(biāo)志。
綜合上述找礦標(biāo)志,初步建立如下鐵礦找礦模型:褐鐵礦鐵帽+大理巖地層+斷裂接觸復(fù)合帶+相關(guān)礦化蝕變。
金礦找礦模型:金地球化學(xué)異常+含金鐵帽+斷裂破碎帶+金屬硫化物礦化蝕變+相關(guān)化探組合異常。
(1)加大搖籃山金礦Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體的勘查力度,由于搖籃山構(gòu)造破碎帶往北東深部穩(wěn)定延伸,深部仍有較好的找礦潛力,可作為下步工作的重點(diǎn)。
(2)本區(qū)金礦礦液來源與構(gòu)造密切相關(guān),斷裂溝通深部巖體,深部巖體提供的成礦熱液沿?cái)嗔堰M(jìn)入構(gòu)造破碎強(qiáng)烈部位充填交代形成礦體。因此,沿?fù)u籃山斷裂破碎帶傾向延伸的深部,尋找可能存在含礦隱伏巖體,也是下一步的重點(diǎn)找礦方向。
(3)在李貴山北西地區(qū)地表多發(fā)育鐵帽含金,淺部巖體呈超覆狀態(tài),下部存在大理巖捕虜體,且下接觸帶波狀起伏,是成礦的有利部位,值得進(jìn)一步工作以驗(yàn)證其含礦性。
通過對靈鄉(xiāng)巖體東緣鐵金礦的成礦地質(zhì)條件分析,建立了鐵、金礦的找礦標(biāo)志與找礦模型,結(jié)合本地區(qū)目前的地質(zhì)工作成果,對下一步的找礦方向進(jìn)行了探討,指出:搖籃山構(gòu)造破碎帶往深部仍有延伸且具備找礦潛力;搖籃山北東深部可能存在小巖體,是成礦熱液來源;李貴山北東深部存在大理巖捕虜體并可能存在與之相關(guān)的鐵金礦體,是尋找鐵、金礦的有利地段。