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        江西橫峰烏天灣銅鉛鋅多金屬礦勘查區(qū)地質特征及找礦方向

        2021-10-21 11:01:36陳曉平吳忠如王思學周騰喻軍敏
        四川有色金屬 2021年3期
        關鍵詞:角閃石綠泥石鉛鋅礦

        陳曉平,吳忠如,王思學,周騰,喻軍敏

        (江西有色地質勘查五隊,江西九江 332000)

        江西橫峰烏天灣銅鉛鋅多金屬礦勘查區(qū)位于橫峰縣城北北東20°方位,距縣城直線距離約6km,地理坐標東經(jīng)117°34′55″~117°38′00″,北緯28°26′45″~28°28′15″,前人對勘查區(qū)及外圍開展了地質、水系沉積物測量、航磁測量、激電測量、鉆探等地質找礦工作,但對勘查區(qū)地質找礦方面的研究相對薄弱。本文通過對前期勘查成果資料整理研究的基礎上,并參考其他專家、學者的研究成果,加強了對勘查區(qū)礦床地質特征及野外地質勘查工作[1],旨在為下一步勘查區(qū)邊深部找礦研究奠定基礎。

        1 區(qū)域地質背景

        勘查區(qū)位于欽杭東段北部成礦帶之懷玉山鉭鈮鎢銅多金屬成礦亞帶內[2-3],地處于贛東北深大斷裂和萍鄉(xiāng)-廣豐深大斷裂的銳角交匯地帶,靈山巖體南部,港邊巖體西緣(圖1)。

        區(qū)內出露地層主要有中-新元古界、石炭系、二疊系、白堊系;區(qū)域構造行跡以NEE、NE向為主;區(qū)內巖漿活動強烈,具有多期多階段性。成礦區(qū)帶內已知有眾多的有色金屬、稀有金屬礦床,主要有鐵砂街銅鉛鋅礦、永平銅礦、德興銅礦、金山金礦、樂華錳鉛鋅礦、大坪金礦、松樹崗鉭鈮礦等大中型礦床[4-10],其成礦地質條件優(yōu)越。

        2 勘查區(qū)地質特征

        2.1 地層

        礦區(qū)出露地層簡單,由老到新分別有:中元古界鐵砂街巖組(Pt2ts)灰綠色、青灰色千枚巖、夾變粉砂巖、巖屑雜砂巖、含炭千枚巖以及細碧巖;青白口系拔竹坑組(Pt31bb)紫紅色、灰紫色復成分礫巖-含礫角斑質凝灰?guī)r-含礫凝灰質粗粒巖屑砂巖夾凝灰質板巖;下二疊系馬平組(P1m)淺灰色中至厚層狀生物灰?guī)r、含燧石生物泥晶灰?guī)r,區(qū)內局部地段褐鐵礦化發(fā)育,偶見細網(wǎng)脈狀鉛鋅礦、礦瘤,通過前人研究后發(fā)現(xiàn),馬平組富集W、Cu、Zn、Mo、Sn 元素,其中W、Cu、Zn 元素含量是中國東部地殼元素豐度值的數(shù)倍-十幾倍以上,為工作區(qū)內成礦元素的來源奠定堅實的物質基礎與礦物質來源;上三疊統(tǒng)安源組(T3a)灰白色變質粉砂巖、砂質頁巖夾石英燧石礫巖、頁巖、煤層;下侏羅系水北組二段(J1s2)灰色、灰白色中-細粒長石石英砂巖,夾炭質頁巖及不穩(wěn)定薄煤層;區(qū)內北西側及南部大面積被第四系覆蓋,巖性主要為礫石層、沙土和黏土層(圖2)。

        圖2 烏天灣勘查區(qū)地質簡圖

        2.2 構造

        區(qū)內構造較發(fā)育,主要有F1、F2、F3斷裂和St1、St2、St33條構造蝕變帶,斷裂按走向可分為NE向、NW向和近EW向。

        2.2.1 斷裂

        F1斷裂:分布于工作區(qū)中部,走向長大于4800m,寬15m~30m,產(chǎn)狀340°~350°∠55°~70°,擠壓強烈,帶內巖石遭受明顯的動力變質,碎裂巖、糜棱巖發(fā)育,片理化強,局部可見少量的磁鐵礦、鉛鋅礦、綠簾石及碳酸巖脈。

        F2斷裂:位于F1斷層北側,走向長大于3800m,寬3m~30m,產(chǎn)狀315°~335°∠50°~65°,張性斷層,斷層角礫棱角清楚,角礫大小懸殊,0.5cm~5.0cm不等,膠結物多為硅質,蝕變明顯,主要有綠簾石化、硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化鉛鋅礦化,控制區(qū)內馬平組地層的分布,局部地段可見細網(wǎng)脈狀鉛鋅礦、礦瘤。

        F3斷裂:分布于工作區(qū)中部,走向長大于900m,寬2m~3m,產(chǎn)狀35°~60°∠50°~66°,擠壓強烈,局部地段可見斜長玢巖脈沿斷裂分布。

        2.2.2 構造蝕變帶

        St1蝕變帶:硅化千糜巖帶,位于工作區(qū)中部港邊巖體內北部,走向長約1600m,地表出露寬45m~90m,產(chǎn)狀為330°~355°∠50°~72°。帶內巖石擠壓強烈,呈灰綠-淡綠色,原巖角閃石英正長巖結構構造遭受破壞,硅質小條帶較發(fā)育,形成一系列糜棱巖、千糜巖、碎裂巖等;主要成分為石英60%以上,原生石英成碎斑,波狀消光,大部分次生石英雜亂分布呈集合體交代絹云母和綠泥石;鉀長石5%~10%,伊利石15%左右,綠泥石5~10%,絹云母和少量水云母。蝕變較強,個別地段碳酸鹽細脈較發(fā)育,沿裂隙充填鉛鋅礦、褐鐵礦,局部見孔雀石和細粒黃銅礦、黃鐵礦,強硅化、絹云母化、綠泥石化。

        St2蝕變帶:伊利石化石英正長巖帶,位于St1蝕變帶南部,走向長約1300m,地表出露寬20m~55m,產(chǎn)狀為335°~5°∠55°~65°。帶內巖石擠壓強烈,細網(wǎng)脈狀碳酸鹽和伊利石分布其中,局部見細粒黃鐵礦和部分小團塊狀褐鐵礦,蝕變有伊利石化、硅化、綠泥石化、褐鐵礦化、磁鐵礦化。

        St3蝕變帶:千糜巖帶,位于St2蝕變帶南部,受F1斷裂控制,走向長約2400m,地表出露寬30m~65m,產(chǎn)狀為325°~10°∠45°~62°。巖石灰白帶綠色,片理化較明顯,具鱗片變晶結構、交代結構,千枚狀構造、眼球狀構造,個別地段碳酸鹽細脈較發(fā)育,綠泥石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化,偶見銅藍和孔雀石。

        2.3 巖漿巖

        區(qū)內巖漿活動強烈,地表出露大規(guī)模的港邊雜巖體,巖體南部接觸面傾向SSE,傾角50°,巖體北部接觸面傾向NW,傾角70°,雜巖體由偏酸性端元的角閃石英正長巖(石英正長巖、角閃正長花崗巖)[10],基性端元輝長巖、閃長玢巖,繼承性脈巖煌斑巖以及巖漿混合體二長閃長巖等組成。角閃石英正長巖為港邊雜巖體的主體,占巖體總面積的50%~60%,是區(qū)內出露面積最大的巖體,巖體鋯石SINMU-Pb法同位素結晶年齡822±4Ma[12],巖石呈灰肉紅色,中-細粒等粒結構,塊狀構造,主要礦物成分有堿性長石、斜長石、石英和角閃石。堿性長石為微斜長石和條紋長石,兩者均泥化;斜長石為更-中長石[13-14];石英呈它形,具波狀消光,表明巖石曾受力作用的影響,具弱糜棱巖化,角閃石粒徑較小,大多綠泥石化,屬高鉀鈣堿性-鉀玄質巖系,局部地段可見細網(wǎng)脈狀鉛鋅礦。閃長玢巖,呈脈狀產(chǎn)出,形成于雜巖體固結之后,出露面積較少,僅占雜巖體總面積的1%。二長閃長巖占雜巖體總面積15%,巖石呈灰黑色、墨綠色,粗粒結構,主要礦物成分為普通角閃石、斜長石、堿性長石、石英等,普通角閃石已被綠泥石等微粒礦物集合體取代[15],呈角閃石假象,次生礦物為綠泥石、綠簾石、方解石和絹云母等。此外,區(qū)內局部出露有輝綠巖、煌斑巖等脈巖,均屬港邊雜巖體完全固結后脈體期形成的脈巖,港邊雜巖體Cu、Pb、Zn的分配量接近克拉克值。

        2.4 地球化學特征

        通過區(qū)內1:10000 Cu、Pb、Zn、Mo、Ag、As原、次生暈綜合異常圖(圖2)可知:

        (1)Cu、Pb、Zn有明顯的異常,Mo、Ag、As無異常;

        (2)Cu異常要比Pb、Zn異常大得多,Cu、Pb、Zn異常出現(xiàn)的位置與構造蝕變帶吻合,應為礦化擠壓帶所引起;

        (3)Cu、Pb、Zn主異常基本重疊,其重疊地方為烏天灣和狀元屛兩處,從地表觀察蝕變和礦化較好,狀元屛的高銅異常區(qū)還發(fā)現(xiàn)了細脈狀銅藍、孔雀石。

        2.5 地球物理特征

        據(jù)撫州-上饒地區(qū)1:25000航磁異常成果(圖3)顯示,勘查區(qū)位于東鄉(xiāng)-鉛山斷褶帶波動磁場區(qū)北東側的港邊磁異常帶內,該異常帶內由數(shù)個場值-80nt~+160nt,南正北負、形態(tài)復雜的北東東向小異常組成,該異常特征表明,推測工作區(qū)北部深部有花崗巖侵入。

        圖3 勘查區(qū)航磁異常圖

        3 礦(化)體地質特征

        3.1 礦(化)體地質特征

        勘查區(qū)內共發(fā)現(xiàn)3條銅鉛鋅礦(化)體(編號:V1、V2、V3),具體特征如下:

        (1)V1銅礦體

        由鉆孔CK001、CK002 深部控制的裂隙型隱伏銅礦,主要賦存于St3千糜巖帶內,個別地段Cu品位為0.556%、0.342%,巖芯長分別為1.18m、1.08m,但地表礦化不強,屬巖漿期后含礦熱液活動的產(chǎn)物,具有熱液蝕變和細脈浸染狀礦化特征。

        (2)V2鉛鋅礦(化)體

        賦存于St1硅化千糜巖帶內,走向延長約30m,地表出露寬為1m~3m,產(chǎn)狀為335°~345°∠55°~65°,方鉛礦、閃鋅礦主要呈細(網(wǎng))脈狀分布。連續(xù)打塊測試分析結果:Pb品位0.54%,Zn平均品位0.99%。

        (3)V3鉛鋅礦(化)體

        賦存于St1硅化千糜巖帶內,走向延長約22m,地表出露寬為1m~2m,產(chǎn)狀為340°∠58°,方鉛礦、閃鋅礦呈脈狀分布。連續(xù)打塊測試分析結果:Pb平均品位0.35%,Zn平均品位1.02%。

        3.2 礦石特征

        區(qū)內金屬礦物簡單,主要為方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦,次為黃鐵礦、黃銅礦、藍銅礦;脈石礦物主要為石英、絹云母、綠泥石。礦石構造主要為(網(wǎng))脈狀構造、塊狀構造,次為條帶狀構造[16]。

        3.3 圍巖蝕變

        區(qū)內圍巖蝕變較強,蝕變類型主要有硅化、綠泥石化、伊利石化、絹云母化、水云母化、碳酸鹽化等,礦化主要有方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化、鏡鐵礦化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等;尤以硅化、綠泥石化與礦化關系較為密切[17]。

        4 構造-巖漿活動淺析

        中元古代至新元古代,華南洋關閉,揚子板塊和華夏板塊發(fā)生碰撞,殼-幔邊界玄武質巖漿發(fā)生底侵,經(jīng)分離結晶作用形成以長英質組成為主的巖體(港邊雜巖體)[18],受后期構造擠壓,形成大量NEE、NE向斷裂、構造蝕變帶;隨著后期深部隱伏花崗巖體侵入與巖漿結晶分異,巖漿期后含礦熱液沿構造應力薄弱地段、主次剪切面及巖性差異較大的界面充填、交代,在淺部形成細(網(wǎng))脈狀鉛鋅礦、中深部形成裂隙型銅礦,在巖體與碳酸鹽接觸帶形成斑巖型(矽卡巖型)銅礦見圖4。

        圖4 成礦模式示意圖

        5 找礦方向

        通過對勘查區(qū)內地質、物化探異常特征及成礦地質條件初步研究,認識如下:

        (1)在烏天灣—狀元屏一帶,硅化、綠泥石化、伊利石化發(fā)育的構造蝕變巖地段,是尋找與深部隱伏巖體有關的中-低溫熱液裂隙充填型銅鉛鋅礦[19-23]的有利空間。

        (2)工作區(qū)北西部下二疊系馬平組(P1m)深部,是尋找與隱伏巖體有關的矽卡巖型(斑巖型)銅礦的有利場所。

        6 結論

        (1)賦存于下二疊系馬平組(P1m)中Cu、Pb、Zn等成礦元素高豐度地球化學場,構成最初礦源層,為深部形成矽卡巖型(斑巖型)銅礦提供充足的物質基礎與成礦空間。

        (2)區(qū)內構造較發(fā)育,為巖漿期后含礦熱液主要的導礦控礦構造,礦體嚴格受硅化千糜巖帶、千糜巖帶控制,與地表Cu-Pb-Zn元素異常吻合性較好,屬礦質異常。

        (3)烏天灣-狀元屏一帶,充填于硅化千糜巖帶、千糜巖帶、角閃石英正長巖中細脈狀、網(wǎng)脈狀鉛鋅礦以及CK001、CK002兩鉆孔中深部地段發(fā)現(xiàn)的裂隙型銅礦,屬巖漿期后含礦熱液充填、交代的結果,礦化分帶明顯。

        (4)據(jù)區(qū)內航磁測量成果顯示,推測工作區(qū)北部深部有花崗巖侵入。

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