[關(guān)鍵詞]地質(zhì)特征;金多金屬;重磁場;找礦標(biāo)志及前景
本區(qū)屬于覆蓋區(qū),多金屬礦的尋找工作方法的有效性一直制約著找礦工作的突破,針對已有地質(zhì)資料地區(qū)的成礦特征和找礦標(biāo)志分析是十分必要的,既能提高找礦效率,又能提高找礦精準(zhǔn)度。本文主要對何家鋪地區(qū)物化探及地質(zhì)特征分析,結(jié)合類似已有礦床,綜合對比,探究本區(qū)的找礦方法、找礦標(biāo)志和找礦前景。
1. 區(qū)域地質(zhì)背景
1.1 區(qū)域地質(zhì)背景
區(qū)域大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺華北陸塊徐淮地塊蚌埠隆起,區(qū)域地層屬華北地層大區(qū)晉冀魯豫地層區(qū)徐淮地層分區(qū),四周皆以斷裂圍限,西以固鎮(zhèn)—永平崗斷裂為界,東以郯廬斷裂帶的東界斷裂朱頂—石門山斷裂為界,南以劉府—黃泥鋪斷裂為界與鳳陽山區(qū)相鄰,北以懷遠(yuǎn)—家灣斷裂為界,構(gòu)成一四邊形區(qū)域。
1.1.1 地(巖)層
區(qū)域出露的主要地(巖)層有五河群、鳳陽群、青白口系、震旦系、寒武系、奧陶系等,在東部地區(qū)有少量白堊系及古近系、新近系紅層出露。
1.1.2 構(gòu)造
區(qū)域位于蚌埠復(fù)背斜中段南翼,區(qū)內(nèi)各種構(gòu)造現(xiàn)象比較發(fā)育,褶皺、斷裂、逆沖推覆、拆離滑覆、韌性、韌脆性、脆性剪切帶等皆有發(fā)育。
1.1.2.1 褶皺
蚌埠背斜構(gòu)造為走向近東西向的大型線狀褶皺,面理系統(tǒng)為片麻理,軸面面理系統(tǒng)為劈理,主體部分大致分布在荊山—涂山二長花崗巖穹窿的南北兩側(cè),此復(fù)背斜與一東西向的燕山期巖漿侵入隆升有一定的成因聯(lián)系。
1.1.2.2 斷裂
區(qū)域斷裂發(fā)育,但由于覆蓋強烈,出露不多,露頭上所見多為小型斷層。結(jié)合航衛(wèi)片解譯,可確立主要有兩組方向的斷裂。其一為北北東—近南北向的斷裂系統(tǒng),屬郯廬斷裂系;其二為近東西—北西西向斷裂系統(tǒng),屬古特提斯構(gòu)造域的秦嶺—大別—蘇魯碰撞造山帶系統(tǒng),具有行兼逆沖等作用性質(zhì)。近東西向大斷裂早于郯廬斷裂帶生成。多數(shù)東西向斷裂后又活化于郯廬斷裂系的活動過程,活化為郯廬斷裂系的共軛斷裂或在其發(fā)展過程中某階段與郯廬斷裂共軛發(fā)育,所有這些斷裂從總體上來說,有著多期次活動特征,且性質(zhì)在不同時期皆有變化。
1.1.3 區(qū)域巖漿巖
1.1.3.1 侵入巖
區(qū)域巖漿侵入活動呈現(xiàn)多期次、多類型的特點,尤其是蚌埠一帶的燕山期巖漿侵入活動更為顯著,侵入巖體的主要巖石類型為中、酸性巖類,以花崗巖類巖石為甚;基性巖類包括輝長巖及輝綠巖,規(guī)模小、數(shù)量少,主要分布在鳳陽等地。
1.1.3.2 火山巖
①新太古代火山巖:該期的變火山巖主要分布在新太古代五河群的中上部,主要為變酸性巖、變基性巖。變酸性巖類有變酸性火山凝灰熔巖、火山碎屑巖和沉火山碎屑巖及石英角斑巖(或變流紋巖);變基性巖類主要有變細(xì)碧巖(綠簾角閃片巖、斜長角閃巖)、綠簾石巖等。初步表明為海相環(huán)境。在遼南層控型鉛鋅礦床中,成礦物質(zhì)的主要來源即為早元古宙海底火山噴發(fā)沉積物,其Pb、Zn含量明顯大于其他巖石。
②中生代火山巖:為陸相火山巖盆地,零星出露于本區(qū)南側(cè),為中酸性火山巖,有粗安巖、英安巖、流紋巖及閃長玢巖類等。
1.1.3.3 脈巖
區(qū)內(nèi)廣泛分布的一些同源的花崗質(zhì)脈巖,主要有兩組方向,北東—近南北向及北西西—近東西向,多為花崗斑巖、石英正長斑巖等,與成礦有一定關(guān)系。
1.2 區(qū)域地球物理、地球化學(xué)場特征
蚌埠—鳳陽地區(qū)重磁場總體顯現(xiàn)出東西向構(gòu)造特征,東抵郯廬斷裂帶。區(qū)域重力場顯示懷遠(yuǎn)—鳳陽成礦遠(yuǎn)景區(qū)帶處在大地構(gòu)造單元交匯部位。板橋—泗陽重力高呈北東向楔形(向北東方向撒開,東延到區(qū)外)插入?yún)^(qū)內(nèi),將郯廬斷裂帶阻斷,并與北西西向的考城—定遠(yuǎn)重力高相抵。
由于該地體的嵌入,該區(qū)重力異常由原來的東西向折成向南彎曲的弧形結(jié)構(gòu)。本區(qū)北側(cè)分布有梅橋、新集、陶山等東西向重力低。根據(jù)區(qū)內(nèi)鉆孔及巖石密度資料推斷,梅橋、新集重力低為古近紀(jì)、新近紀(jì)、第四紀(jì)沉積盆地;陶山重力低推斷為花崗巖帶??汲恰ㄟh(yuǎn)重力高由寒武紀(jì)—古元古代地層斷隆引起,板橋—大鞏山重力高是淺表中、新生代蓋層下隱伏的元古代—太古代地層隆起效應(yīng)。而童郢、馬山等礦點恰處于北部沉積坳陷、南部蓋層隆起、東部受外來地體對接控制的成礦有利的構(gòu)造復(fù)合位。
根據(jù)重磁場展布形態(tài)分析,區(qū)內(nèi)自北向南主要分布的區(qū)域性斷裂構(gòu)造有:安子口東西向斷裂、沫河口東西向斷裂、西蘆山-門臺子?xùn)|西轉(zhuǎn)北東向斷裂、劉府—殷澗北西西向斷裂,均被東部北北東向的郯廬斷裂帶所限。臨淮關(guān)—雷家灣一帶位于不同走向異常對接區(qū),局部可能存在北西、北東及東西向的構(gòu)造相交。
1.3 區(qū)域成礦地質(zhì)條件
1.3.1 構(gòu)造條件
本區(qū)屬華北陸塊徐淮地塊南部,基底形成于新太古代,由五河群組成軸向近東西向復(fù)背斜褶皺,由于經(jīng)過多次構(gòu)造運動,在復(fù)背斜中斷裂復(fù)雜,混合巖化普遍,嚴(yán)格地控制著有色金屬、貴金屬和黑色金屬礦床(點)的展布,這與遼南層控型鉛鋅礦床集中分布于太古宙克拉通張性裂開形成的早元古宙拗拉槽內(nèi)是相近的??v貫全區(qū),早期的近東西向斷裂是導(dǎo)礦構(gòu)造,它最早活動于蚌埠期,具壓性或先壓后張的多期活動特點。北東或北北東向是燕山期活動的主要構(gòu)造,從構(gòu)造帶特征看,具有多次活動和改造特點,是一組直接的含礦和儲礦構(gòu)造,它控制了礦體的展布。
1.3.2 地層及圍巖條件
本區(qū)內(nèi)主要地層為新太古代五河群,但地表多被第四系覆蓋。從已知礦床和礦化點分布情況看,多金屬礦主要賦存于老變質(zhì)巖系。鉛、鋅等多金屬礦化主要產(chǎn)于斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖,鐵礦主要賦存于斜長角閃巖。由此可見,鉛、鋅、金、鐵等多金屬礦體的產(chǎn)出受地層的層位和巖性控制的特點比較明顯。
1.3.3 巖漿條件
區(qū)內(nèi)蚌埠期、燕山期和喜山期巖漿活動強烈,蚌埠期巖漿巖多沿復(fù)背斜核部展布,燕山晚期、喜山期巖漿多沿北東—北北東向斷裂帶呈小巖枝、巖株或巖脈狀展布。區(qū)內(nèi)多期次火山—巖漿活動為本區(qū)鉛鋅、金多金屬礦化提供了豐富的成礦物質(zhì)和熱動力來源[1]。
1.4 區(qū)域礦產(chǎn)特征
本區(qū)主要金屬礦產(chǎn)有鉛鋅、金銀、鐵等,礦點眾多,鉛鋅礦(銀)以小中型為主,礦化類型以層控型和熱液充填型為主。金礦以小型為主,礦化類型以石英脈型和構(gòu)造蝕變巖型為主。
2 . 何家鋪地區(qū)地質(zhì)特征
2.1 地層
區(qū)內(nèi)出露地層主要有五河群莊子里組和小張莊組,為五河群變質(zhì)表殼巖類,主要巖性為角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、斜長片麻巖、斜長角閃巖、蝕變巖等(見圖1)。
1. 豐樂鎮(zhèn)組;2. 小張莊巖組;3. 莊子里巖組;4. 閃長玢巖脈(δμ);5.逆斷層及編號;6.斷層
2.2 構(gòu)造
本區(qū)位于臨淮關(guān)—亮崗構(gòu)造帶,鄰近西泉—黃泥鋪斷裂,南側(cè)即江山(大王府)鉛鋅礦和付家金礦。區(qū)內(nèi)出露地層主要有五河群變質(zhì)巖類,主要巖性為角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、斜長片麻巖、變粒巖及大理巖等,局部夾斜長角閃巖、角閃巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為肉紅色石英正長斑巖,另外露頭上及鉆孔中見一些脈巖,主要有輝綠巖、閃斜煌斑巖、閃長玢巖及細(xì)粒閃長巖等。臨淮關(guān)—亮崗構(gòu)造帶呈北東5°方向延伸,主要有早期塑性流動變形以及后期的擠壓破碎,為區(qū)內(nèi)主要的控巖、控礦構(gòu)造。
2.3 巖漿巖
區(qū)內(nèi)出露巖漿巖主要為石英閃長巖、閃長巖及細(xì)晶花崗巖。
石英閃長巖:灰—灰白色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為斜長石,次要成分為石英、角閃石。巖石中石英以斑晶出現(xiàn),一般1cm×2cm大小。
閃長巖:灰紅、褐黃色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要成分為斜長石,次要成分為角閃石。巖石中見有碳酸鹽細(xì)脈。
3. 礦床地質(zhì)特征
3.1 礦(化)體特征
本區(qū)礦化主要為方鉛礦化、閃鋅礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化及金、銀礦化。
3.2 圍巖蝕變
本區(qū)含礦圍巖主要為五河群巖類,巖性有黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、大理巖、黑云角閃斜長片麻巖,局部夾斜長片麻巖、(層狀)黑云斜長片麻巖,部分鉆孔中見石榴黑云斜長片麻巖等,片麻理走向70°~85°,含礦圍巖成分對鉛、鋅、金等礦化具有明顯的控制作用。本區(qū)含金石英脈,伴生金屬礦物有黃鐵礦,野外常見重晶石、方鉛礦穿插其中,說明構(gòu)造及熱液活動的脈動性,含金石英脈切割片麻理,說明成礦在區(qū)域變質(zhì)發(fā)育程度與含金石英脈的頻數(shù)呈正相關(guān),可以說燕山期的中酸性巖漿期后熱液活動,使礦源金進(jìn)一步活化,遷移富集,為本區(qū)金礦化的形成提供重要的熱源以及物質(zhì)來源[2]。
查區(qū)的蝕變有褐鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化、高嶺土化、蛇紋石化、綠簾石及硅化。
4 . 結(jié)論
4.1礦產(chǎn)分布與地質(zhì)、重磁場的對應(yīng)關(guān)系
本區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)分布與地質(zhì)、重磁場的對應(yīng)關(guān)系總結(jié)如下:
① 鉛鋅多金屬礦產(chǎn)與燕山期花崗巖有一定關(guān)系。推斷陶山重力低為地殼熱隆區(qū),其南北兩側(cè)重力異常梯度帶為不同構(gòu)造單元接觸帶或斷裂帶,為巖漿上升通道,同時也為成礦元素分異、析出提供了有利條件。如雪華山、曹山、燕山鉛鋅多金屬礦產(chǎn)多產(chǎn)在陶山重力低邊緣梯階帶上,位于緩變的正負(fù)磁異常邊界。
② 沉積變質(zhì)磁鐵礦床多賦存于新太古界五河群上段地層,航磁異常明顯并與局部地磁異常對應(yīng),如東魯山鐵礦、城隍廟鐵礦、施湖李鐵礦等。
③ 金礦多產(chǎn)在新太古界地層出露區(qū),并與局部磁異常和重力異常梯度帶位置對應(yīng)。如臨淮關(guān)-雷家灣和馬山-洼子陳一帶的金礦床點,常位于局部磁異?;蛘?fù)磁異常交變處,其重力場為梯度帶或在局部重力異常扭曲的周邊區(qū)域,并且均有新太古代地層出露,反映了新太古界可能為金的礦源層,其成礦與區(qū)域構(gòu)造有關(guān)??衫貌煌螒B(tài)特征的重力場分區(qū)界線判斷成礦有利部位,輔以局部航磁異常并結(jié)合地質(zhì)、化探等確定金礦化、蝕變位置,尋找新的礦產(chǎn)地。
4.2找礦前景
① 本區(qū)東部為著名的郯廬斷裂帶,是我國東部的主要金礦成礦帶,在該斷裂帶的旁側(cè)次級破碎帶中已探明了毛山、大鞏山、朱頂西坂、錢臺子金礦床和中家山金、多金屬礦床,累計探明金資源儲量12噸。
② 在蚌埠—鳳陽地區(qū)東西向斷裂是一組早期大斷裂帶,東西長41 km,帶寬15~18 km,該斷裂是主要的控巖控礦構(gòu)造。垂直該帶有一系列近乎平行等距的北北東向次級構(gòu)造破碎帶,是賦礦和儲礦構(gòu)造,沿該帶重磁異常、航電異常和鉛、鋅、銀化探異常眾多,自東向西已發(fā)現(xiàn)東魯山、城隍廟、馬頭城鐵礦,毛山、上王莊、付家金礦,中家山、大王府鉛鋅礦床及吳段家、陳家灣,東西蘆山,陶山,鉛山子等數(shù)十處鉛鋅礦床(點)和礦化點,礦化信息多,找礦先決條件較好[3]。
③ 2001~2003 年對大王府鉛鋅礦64 線所做地面綜合物探工作以激發(fā)極化法效果較好,激電測深和激電中梯異常均明顯地反映礦體及礦化帶為高極化率(ηsgt;1.7%),最高可達(dá)5.0%,而圍巖為低極化率(ηslt;1.7%),這與地表槽探及鉆探結(jié)果相符,說明使用地面電法(激電)尋找隱伏礦是有效果的。
④ 2007年對江山(大王府鉛鋅礦外圍)地區(qū)進(jìn)行激電中梯掃面工作,發(fā)現(xiàn)較好的極化率異常。通過施工鉆孔深部驗證,控制兩個礦帶十七個鉛、鋅、金、銀礦體,東西長900 m,南北寬約700 m。具有工業(yè)價值的17個礦體平均厚度累計達(dá)147.45 m,為一大型鉛鋅金銀礦床。明顯具層控特點,實現(xiàn)了本地區(qū)鉛、鋅多金屬礦找礦的新突破,同時也為在淺覆蓋地區(qū)尋找鉛鋅多金屬礦提供了一種有效的方法。
⑤ 鳳陽縣何家鋪—城南—東西蘆山集中分布著本區(qū)主要的鉛鋅礦床點,出露五河群以大理巖為主的巖石,伴有多元素化探異常和航電異常,具有與遼南層控型鉛鋅礦相近的地質(zhì)特征,顯示良好的找礦前景。
綜上所述,何家鋪地區(qū)(蚌埠—鳳陽地區(qū))具有獨特的地質(zhì)背景和成礦地質(zhì)條件,與遼南早元古宙變質(zhì)濁積巖系中的層狀鉛鋅礦床的地質(zhì)背景和成礦地質(zhì)條件相近,含礦圍巖以五河群中大理巖、角閃斜長片麻巖等為主,礦床地質(zhì)特征與遼南層控型鉛鋅礦床相近,該礦同時伴有金、銀有益元素等,顯示巨大的找礦前景。