吳晨曦

(華東冶金地質(zhì)勘查局 八一二地質(zhì)隊,安徽 銅陵 244000)

長江中下游成礦帶位于中國東部,是繼印支運(yùn)動揚(yáng)子陸塊與華北陸塊拼貼之后形成的燕山期鐵銅成礦帶[1-3]。自晉寧期以來,長江中下游地區(qū)經(jīng)歷了古生代蓋層沉積階段和中生代板內(nèi)變形階段,地殼各部分運(yùn)動的速度差、側(cè)向約束條件等不同,派生出斷叉線、橫向調(diào)整斷裂及相應(yīng)的凸起、凹陷斷塊等次級單元[4-6]。這些典型的斷隆區(qū)和斷凹區(qū)自西向東形成鄂東南、九瑞、安慶-貴池、廬樅、銅陵、寧蕪及寧鎮(zhèn)礦集區(qū)[7-9]。廬樅和寧蕪礦集區(qū)位于斷陷型火山盆地內(nèi)(斷凹區(qū)),以玢巖型鐵礦化為主;銅陵、安慶-貴池、九瑞及寧鎮(zhèn)礦集區(qū)位于隆起區(qū)(斷隆區(qū)),以矽卡巖-斑巖型銅金礦化為主; 鄂東南礦集區(qū)則具有斷隆區(qū)和斷凹區(qū)的過渡性質(zhì),以矽卡巖型鐵、銅、金礦化為主[9-10]。繁昌地區(qū)介于銅陵礦集區(qū)與寧蕪礦集區(qū)之間,區(qū)內(nèi)構(gòu)造-巖漿活動強(qiáng)烈,成礦區(qū)位條件十分優(yōu)越。筆者通過在繁昌紫山嶺地區(qū)的礦產(chǎn)調(diào)查工作,對該區(qū)地質(zhì)找礦及成礦規(guī)律提出一些認(rèn)識和觀點(diǎn)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

繁昌紫山嶺地區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺下?lián)P子臺坳,沿江拱斷褶帶之貴池—繁昌斷褶束的東段;成礦區(qū)帶屬于長江中下游Cu-Au-Fe-Pb-Zn (Sr-W-Mo-Sb)-硫-石膏成礦帶中的沿江銅-鐵-硫-金-多金屬成礦亞帶;區(qū)域上位于繁昌火山盆地北部至銅陵礦集區(qū)的東部邊緣一帶。該區(qū)地層屬于揚(yáng)子地層區(qū)的下?lián)P子地層分區(qū),地層從志留系—第四系均有出露。

該區(qū)褶皺構(gòu)造以印支期褶皺為主,次為燕山期褶皺。印支期褶皺總體呈北東—近東西向展布,由北往南依次為繁昌復(fù)式向斜、板石嶺背斜、灣止店向斜;燕山期褶皺由晚侏羅世及早白堊世火山巖組成,形成繁昌火山凹陷盆地。區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造十分發(fā)育,北東向、北北東向、南北向、東西向、北西向、北北西向斷裂縱橫交錯,北東向斷裂為主控構(gòu)造;斷裂按形成時間可分為印支期斷裂、印支期—燕山期斷裂及燕山期斷裂。區(qū)域構(gòu)造略圖如圖1所示。

圖1 區(qū)域構(gòu)造略圖

該區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈,形成了大量的中-中酸性侵入巖和火山巖,侵入巖在空間上與成分相近的火山巖伴生,兩者在成因、時間上密切相關(guān)。區(qū)內(nèi)火山巖發(fā)育,繁昌火山巖盆地及其南緣分布著大片火山噴出巖及火山沉積巖,主要為侏羅系上統(tǒng)至白堊系下統(tǒng)流紋質(zhì)、安山質(zhì)熔巖以及火山角礫巖、凝灰質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)頁巖等。

2 地質(zhì)條件

2.1 地質(zhì)特征

紫山嶺地區(qū)地質(zhì)略圖如圖2所示。紫山嶺地區(qū)位于繁昌火山巖盆地邊緣板石嶺背斜北西翼至傾伏端位置,板石嶺黑云母石英二長巖沿背斜核部侵入。區(qū)內(nèi)出露地層如下:二疊系棲霞組含燧石團(tuán)塊灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r;二疊系下統(tǒng)孤峰組硅質(zhì)巖夾硅質(zhì)頁巖、生物碎屑灰?guī)r;二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M長石石英砂巖、粉砂質(zhì)細(xì)砂巖、頁巖,夾煤層;二疊系上統(tǒng)大隆組硅質(zhì)巖、頁巖及灰?guī)r透鏡體;三疊系下統(tǒng)殷坑組灰?guī)r夾頁巖互層,三疊系下統(tǒng)和龍山組灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r,三疊系下統(tǒng)南陵湖組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。

圖2 紫山嶺地區(qū)地質(zhì)略圖

區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈,各類燕山期中酸性巖體廣泛分布,板石嶺黑云母石英二長巖體((125.4±1.6) Ma)[11-12]沿背斜核部侵入,背斜西翼有脈狀閃長玢巖沿北北東向斷裂侵入,均為區(qū)內(nèi)含礦母巖,巖體侵入石炭系—三疊系地層中。

區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造發(fā)育,主要有北北東向、北西向及層間斷裂,其中以北北東向斷裂為主。

變質(zhì)作用主要發(fā)生在礦化帶上部,表現(xiàn)為石英、方解石重結(jié)晶,出現(xiàn)硅化、角巖化、大理巖化。圍巖蝕變作用十分強(qiáng)烈,如高嶺土化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化等。

2.2 物化探異常特征

2.2.1 1/10 000高精度磁法測量

紫山嶺地區(qū)ΔT平面圖如圖3所示。

圖3 紫山嶺地區(qū)ΔT平面圖

該區(qū)1/10 000高精度磁法測量共圈出5處磁異常,其中異常較明顯的有3處,均位于測區(qū)南面,編號分別為C2-1、C2-2、C2-3。

C2-1在測區(qū)西南角,由正、負(fù)相伴的磁異常組成;正磁異常幅值較小,為300 nT,形態(tài)似環(huán)狀,跨度200 m,異常南面未封閉;正磁異常北面為負(fù)磁異常,幅值為-200 nT,形態(tài)呈略扁的環(huán)狀,梯度比正異常緩,方向不明顯。C2-2為測區(qū)的主異常,為正、負(fù)相伴的磁異常區(qū),正異常幅值達(dá)650 nT,范圍較大,梯度較大,沿東西方向延伸約1 km,往南異常未封閉;往北有1個負(fù)磁異常區(qū),與正異常相伴,有0值線包裹,負(fù)異常梯度北緩南陡,負(fù)異常幅值為-300 nT,沿北東方向延伸,寬度約為600 m。C2-3分布在測區(qū)東南角,以正異常為主,有多個幅值不等的異常中心,最大幅值為800 nT,梯度較大,沿東西方向延伸約1.6 km。

結(jié)合地質(zhì)資料分析可知,C2-1、C2-2、C2-3磁異常區(qū)為板石嶺黑云母石英二長巖巖體出露區(qū)域,異常幅值為300～800 nT,推測為板石嶺巖體中磁性礦物引起。

2.2.2 1/10 000土壤地球化學(xué)測量

該區(qū)1/10 000土壤地球化學(xué)測量共圈出9處組合異常,這些組合異?；境蕱|西向展布,全區(qū)表現(xiàn)出南北不同的組合類型。其中3個多元素組合異常濃集中心較明顯,分布于該區(qū)的南部,編號為AP-Z4、AP-Z8、AP-Z9,以Pb-Zn-Ag為主,伴有Cu、Au,各元素異常具有較高吻合性,梯度變化大,規(guī)模較大,呈三級濃度分帶。這3處Pb-Zn-Ag組合異常圖如圖4所示。

圖4 紫山嶺地區(qū)Pb-Zn-Ag組合異常略圖

AP-Z4組合異常區(qū)內(nèi)除了茅山嶺鋅鉬礦點(diǎn)外,南陵湖組灰?guī)r裂隙中見小采坑多處(絕大部分復(fù)墾后被覆蓋),為查證異常,在茅山嶺鋅鉬礦點(diǎn)異常位置布置了槽探工程TC14、TC19。TC14揭露北北西向構(gòu)造裂隙中鋅礦體厚3.6 m,鋅平均品位1.06%;TC19揭露北北西向構(gòu)造裂隙中鉛鋅礦體厚9.0 m,鉛、鋅平均品位分別為0.31%、5.09%,其中同體共生鉬礦4.3 m,鉬平均品位0.083%。推斷:AP-Z4多元素組合異常分布范圍廣,濃集中心多與散布的小采坑有關(guān),與北北西向含礦破碎帶關(guān)系密切,為礦致異常。

AP-Z8組合異常區(qū)東部有1條北北東向構(gòu)造破碎帶,該破碎帶南端山坳處為1處采坑,為Cu-Pb-Zn-Au-Ag異常高值區(qū),采坑內(nèi)可見殘留的褐鐵礦,TC12中見銅礦化體,厚1.4 m,銅品位0.38%。為進(jìn)一步查證AP-Z8異常區(qū)與破碎帶關(guān)系,沿破碎帶追索施工了TC13,發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦化體2個,分別為:① 厚3.2 m,鉛、鋅平均品位分別為0.61%、0.34%;② 厚1.6 m,鉛、鋅平均品位分別為0.64%、0.28%,金、銀平均品位分別為1.04、64.10 g/t。AP-Z8組合異常區(qū)西部閃長玢巖與頁巖接觸部位褐鐵礦化發(fā)育,具強(qiáng)硅化,TC16見鉛鋅礦化體1個,厚5.6 m,鉛、鋅平均品位分別為0.46%、0.81%。推斷:AP-Z8多元素組合異常與北北東向含礦破碎帶及閃長玢巖脈關(guān)系密切,為礦致異常。

AP-Z9組合異常區(qū)內(nèi)有紫山嶺銅礦點(diǎn),地表采坑多,開采礦石主要為褐鐵礦、赤鐵礦,有少量銅礦,為查證異常,施工了多條槽探工程,其中TC8、TC9分別在北北東向破碎帶、巖體接觸帶發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦體。TC8揭露構(gòu)造破碎帶中鉛鋅礦體厚7.6 m,鉛、鋅平均品位分別為2.91%、2.16%。TC9在板石嶺巖體內(nèi)接觸帶揭露鉛鋅礦體厚5.6 m,鉛、鋅平均品位分別為9.91%、14.83%,銀平均品位44.44 g/t,圍巖(棲霞組灰?guī)r)中鐵礦體厚3.4 m,全鐵平均品位30.48%。推斷:AP-Z9多元素組合異常為礦致異常,與板石嶺巖體后期含礦熱液及北北東向破碎帶關(guān)系密切。

2.2.3 物化探綜合剖面分析

針對土壤地球化學(xué)測量圈定的異常,確定2條巖石地球化學(xué)剖面(Z1、Z2)進(jìn)行查證,Z1、Z2在板石嶺背斜傾伏端位置自背斜北西翼穿過板石嶺巖體至南東翼,經(jīng)過 AP-Z4、AP-Z8、AP-Z9組合異常區(qū),同時經(jīng)過茅山嶺鋅鉬礦點(diǎn)及紫山嶺銅礦礦點(diǎn)。從綜合剖面看,以Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等元素組合為主,有多處為三級濃度呈現(xiàn),并有一定的連續(xù)性,伴有Au、Bi元素異常(二級以上濃度);三級濃度點(diǎn)集中區(qū)為Z1-67～Z1-106段、Z2-1～Z2-22段及Z2-67～Z2-96段,主要處于灰?guī)r、硅質(zhì)頁巖及花崗斑巖出露區(qū)。Z2-67～Z2-96段Cu、Zn、Pb、Ag元素巖石地球化學(xué)剖面如圖5、圖6所示。圖5、圖6中，線上給出的數(shù)值為元素在該區(qū)段出現(xiàn)的最大值。各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)異常最大值統(tǒng)計見表1所列。

圖5 紫山嶺地區(qū)Z2-67～Z2-96段Cu、Zn元素巖石地球化學(xué)剖面簡圖

圖6 紫山嶺地區(qū)Z2-67～Z2-96段Pb、Ag元素巖石地球化學(xué)剖面簡圖

表1 紫山嶺地區(qū)巖石地球化學(xué)各元素異常最大值

從Z2線巖石地球化學(xué)剖面結(jié)果看,在Z2-1～Z2-22段Ag、Zn呈三級跳躍波動高濃度,對應(yīng)部分位置Pb也存在高值點(diǎn)；而主要異常集中在Z2-67～Z2-96段,Cu、Zn、Ag、Pb存在異常濃集,對應(yīng)部分位置Mo、Au、Sb也存在高值點(diǎn)。

在磁異常曲線上,在Z2線樁號1000—2600區(qū)間磁異常值在200 nT左右,在樁號2900—3440區(qū)間磁異常值相對較高,推測為隱伏巖體引起。在激電測深斷面圖上,在Z2線樁號1200—1600區(qū)間中、深部存在相對高阻區(qū),為三疊系地層引起;在樁號1600—3200區(qū)間中部存在視極化率高值區(qū),視極化率反演結(jié)果呈3個似環(huán)狀連續(xù)高值異常,連續(xù)性較好,推測為含炭地層引起;在樁號1900位置位于閃長玢巖北西側(cè),自淺至深出現(xiàn)激電異常,地球化學(xué)剖面Pb、Ag也存在高值點(diǎn),推測為脈狀銀鉛鋅礦體所致。

2.3 槽探、鉆探工程查證結(jié)果

為檢查物化探異常,施工了多條槽探工程,其中TC8、TC9、TC12、TC13、TC14、TC16、TC19均見礦(化)體,見礦效果顯著。

鉆探工程選擇紫山嶺1線物化探綜合剖面激電測深3000點(diǎn)位置布置ZK203孔,對深部激電異常含礦性進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。鉆孔揭露地層有棲霞組、船山組、黃龍組、五通組,由于脈巖(花崗閃長斑巖)穿插,黃龍組與五通組不整合面(銅陵礦集區(qū)有利賦礦層位)被脈巖侵入。鉆孔在323.71～344.81 m見含銅、鐵角礫巖,其中327.20～328.61 m為含銅角礫巖,銅平均品位為0.76%;335.87～337.02 m為含銅角礫巖,銅平均品位為0.48%;339.51～344.81 m為赤鐵礦,全鐵平均品位為41.69%。

3 結(jié) 論

紫山嶺地區(qū)有石炭系—三疊系對成礦有利地層,位于板石嶺背斜及傾伏端位置,北北東向、北北西向及層間滑脫破碎帶發(fā)育,巖漿巖活動強(qiáng)烈,含礦熱液充足,成礦地質(zhì)條件十分有利;土壤地球化學(xué)異常范圍大、強(qiáng)度高;槽探工程在巖體內(nèi)接觸帶以及圍巖北北東向、北北西向及層間破碎帶中均見鉛鋅銅礦體,鉆探工程在層間滑脫破碎帶中見多層銅、鐵礦體;從物化探綜合剖面看,在深部有高激化異常體需驗(yàn)證。因此,該區(qū)具備尋找熱液充填型、層控矽卡巖型銅鉛鋅多金屬礦找礦潛力。