錢 輝,夏 軍
(安徽省地質(zhì)調(diào)查院,安徽 合肥 230001)
皖南旌德地區(qū)位于揚子地塊東部,江南造山帶北東端,處于江南過渡帶和江南隆起帶的結(jié)合部位,屬江南過渡帶成礦帶和西天目山成礦帶的交匯地區(qū),具有較好的成礦地質(zhì)條件。[1-3]近年來,隨著找礦勘查工作的深入開展,皖南地區(qū)的礦產(chǎn)勘查取得了可喜的成果,發(fā)現(xiàn)了多處鎢、鉬、銀、金等多金屬礦床,[4-9]顯示了良好的找礦前景。旌德縣凹子山鎢鉬礦是對該區(qū)進行礦產(chǎn)預查工作中發(fā)現(xiàn)的,并且在其深部和外圍都顯示了較好的找礦遠景。本文基于礦產(chǎn)預查工作,較系統(tǒng)地論述了凹子山鎢鉬礦(化)體的地質(zhì)特征,初步分析了該地區(qū)的找礦潛力。凹子山鎢鉬礦的發(fā)現(xiàn),對旌德地區(qū)乃至整個皖南地區(qū)鎢鉬礦產(chǎn)的勘查,都具有重要的指導意義。
旌德凹子山地區(qū)位于皖南山區(qū),為天目山山脈與黃山山脈的交接地帶。地處江南古陸北側(cè),地層上屬揚子地層區(qū)江南地層分區(qū)。元古代末期,本區(qū)由活動大陸邊緣經(jīng)構(gòu)造變質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定地塊,南華紀始經(jīng)歷了長期的被動大陸邊緣發(fā)展階段。區(qū)內(nèi)主要出露了南華紀-二疊紀地層,為一套較穩(wěn)定的海相蓋層沉積,巖性主要為灰?guī)r、泥灰?guī)r、頁巖、泥巖、粉砂巖、巖屑砂巖等。其中,志留紀地層在江南過渡帶中廣泛分布,為一套深水陸棚相-濱淺海相碎屑沉積;泥盆紀-二疊紀地層以殘余盆地形式不整合于早古生代地層之上。
區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較為復雜。元古代以來,經(jīng)歷了澄江運動、加里東運動、印支運動和燕山運動等多期構(gòu)造活動,褶皺、斷裂發(fā)育,區(qū)域構(gòu)造線方向為NE-SW向(圖1)。
研究區(qū)燕山期巖漿活動強烈,旌德復式巖體分布面積廣。巖石類型以中酸性巖類為主,主要有花崗閃長巖、似斑狀花崗閃長巖和似斑狀二長花崗巖,屬鈣堿性系列巖石,[10,11]花崗閃長巖黑云母40Ar/39Ar年齡為139.1±0.5Ma。[12,13]本次研究發(fā)現(xiàn),花崗閃長巖中富含W、Mo、Ag、Pb、Zn等成礦元素,與礦化關系密切。尤其是旌德巖體北部凹子山一帶,圍巖中分布有大量石英脈,鎢鉬礦化明顯。區(qū)域上,與侵入巖有關的礦產(chǎn)多達10余處,如鄰區(qū)蘭花嶺巖體邊部以及榔橋巖體圍巖附近,都見有鎢鉬礦化、鉛礦化等。因此,巖體與圍巖接觸帶及其附近,是研究區(qū)尋找鎢鉬礦的有利地段。
圖1 區(qū)域地質(zhì)簡圖
S3t唐家塢組;S2k康山組;S1h河瀝溪組;S1x霞鄉(xiāng)組;O3c長塢組;O1-3n-h寧國組、胡樂組、硯瓦山組、
黃泥崗組并層;O1y印渚埠組;∈3O1x西陽山組;∈3h華嚴寺組;∈2h楊柳崗組;∈1h荷塘組;Nh2n南沱組;
礦區(qū)地層出露簡單,為志留紀霞鄉(xiāng)組(S1x)上段。主要巖性為深灰色厚層長石石英砂巖,夾中層、中薄層長石石英砂巖、細砂巖。單層厚度50~60cm。砂巖中的水平紋層較發(fā)育,紋層厚3~5mm,風化后形成黑白相間的條紋。
區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育,出露的霞鄉(xiāng)組地層系旌德次級背斜的北翼,傾向300°~330°,傾角25°±。礦區(qū)內(nèi)北東向斷層發(fā)育,為北北東向旌德斷裂的次級斷裂,常被后期正長斑巖脈、石英脈充填。斷層破碎帶內(nèi)綠泥石化、絹云母化、硅化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化、黃銅礦化發(fā)育。該組斷裂,既是控礦構(gòu)造,又是破壞礦體的構(gòu)造。
礦區(qū)巖漿巖發(fā)育,花崗閃長巖大面積出露,巖性均一。巖石呈灰色,主要礦物成分為:斜長石45%~55%、鉀長石13%~25%、石英20%~25%、黑云母5%~10%、角閃石少量。巖體圍巖普遍具硅化、角巖化現(xiàn)象;鉆孔中發(fā)現(xiàn)巖石強烈蝕變,上部花崗閃長巖主要為綠泥石化、絹云母化、綠簾石化、硅化,發(fā)育細脈、脈狀礦體;下部為隱伏的黑云石英二長巖,泥化、碳酸巖化極其強烈,具浸染型多金屬礦化,富含細脈、浸染狀黑鎢礦、白鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦等。
本次研究發(fā)現(xiàn),礦區(qū)內(nèi)地表可見十余條礦化石英脈、石英細脈帶,其中達邊界品位的有十條。根據(jù)礦(化)體的空間分布、礦石類型、含礦品位等,圈定了兩個礦化帶、多個獨立礦體,此外,還根據(jù)鉆探工作,在深部圈定了5條盲礦體。研究區(qū)鎢鉬礦(化)體主要賦存于花崗閃長巖的內(nèi)接觸帶附近,并與接觸帶近平行展布(圖2)。
(1)Ⅱ號礦化帶特征
Ⅱ號礦化帶,地表長度約800m,寬度50~200m,距巖體和圍巖的接觸帶最近。受剝蝕程度影響,中段礦化不明顯。礦化帶平面上呈“C”型,沿花崗閃長巖與圍巖的接觸帶分布(圖2)。礦化帶產(chǎn)狀平緩。北東段傾向S~SW,南西段傾向W~NW。傾角<15°。帶內(nèi)蝕變主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化。共發(fā)現(xiàn)3條礦體。
圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡圖
Ⅱ1號礦體為石英大脈型鎢鉬礦。礦體長度>200m,礦體厚度0.93m,延深大于30m。產(chǎn)狀180°<15°。WO3品位0.48%、Mo品位0.1%。石英脈厚約為60cm,其圍巖花崗閃長巖中,發(fā)育浸染型鎢鉬礦化,礦化厚30cm左右。石英脈中,微裂隙發(fā)育,裂隙內(nèi)充填輝鉬礦、黃鐵礦、白鎢礦、赤鐵礦等。
Ⅱ2號礦體位于Ⅱ1號礦體的下方,為石英細脈浸染型鎢礦。礦體長在200m左右,厚度66cm,延深>100m。石英細脈寬度一般1~5cm左右,呈稀疏細脈帶,含脈率1~2條/m。產(chǎn)狀180°<10°。WO3品位0.11%、Mo品位0.035%,白鎢礦呈星點狀賦存于石英細脈的裂隙中及其圍巖的裂隙中,顆粒大小0.5~1mm左右。
Ⅱ3號礦體為石英大脈型銀礦。礦體長度約200m,厚度0.7m,延深100m。產(chǎn)狀290°<10°。Ag品位93.2g/t。石英脈的裂隙中還見有輝鉍礦,大小0.5~1mm左右。石英大脈的兩側(cè),見有少量石英細脈,未見礦化。
(2)Ⅲ號礦化帶特征
Ⅲ號礦化帶位于Ⅱ號礦化帶的下方,相對高差約50m。距巖體與圍巖的接觸帶稍遠,平面上呈“一”字形沿等高線分布(圖2)。礦化帶長大于600m,寬100~300m。帶內(nèi)主要蝕變?yōu)楣杌?、鉀長石化、絹云母化。礦化帶產(chǎn)狀在320°<20°左右。帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)5條礦體。
Ⅲ1號礦體為石英細脈浸染型鎢鉬礦,為區(qū)內(nèi)礦化最好、規(guī)模最大的礦體。礦體地表出露長度450m以上,厚度0.8~1.5m,延深大于300m。WO3品位0.055%~0.13%,Mo品位0.084%~0.11%。礦體產(chǎn)狀平緩,傾角15°±。礦石類型為石英細脈浸染型,石英細脈的寬度0.5~1cm左右,含脈率1~2條/m。礦石礦物為白鎢礦和輝鉬礦,賦存于石英細脈的裂隙中及其圍巖的裂隙中。鉆孔ZK2中出露厚度3.5m,僅見鉬礦,產(chǎn)狀近水平。
Ⅲ2礦體緊鄰Ⅲ1號礦體,為石英細脈浸染型鎢礦。礦體總體偏薄,厚度0.82~0.94m。品位較貧,WO3含量0.06%~0.07%。產(chǎn)狀平緩,距Ⅲ1號礦體的垂直距離僅3m。推測至圍巖接觸帶可能與Ⅲ1礦體合并。
Ⅲ3號礦體為石英細脈浸染型鎢鉬礦,規(guī)模較小。地表厚度0.67m,向內(nèi)尖滅。WO3品位0.042%,Mo品位0.04%。延深30m,推測延長200m。
Ⅲ4、Ⅲ5礦體為石英大脈型, WO3品位分別為0.25%、0.15%。厚度分別為0.3m、0.5m。礦石礦物為白鎢礦和輝鉬礦,分布于石英大脈的裂隙中和晶洞內(nèi),顆粒大小在1~2mm。脈石礦物為石英,含量99%以上。兩礦體沿傾向快速尖滅,工業(yè)意義不大。
研究區(qū)除礦化帶內(nèi)的礦體外,還見有多條獨立礦(化)體分布,厚度0.1~1.6m不等。其中規(guī)模稍大的有Ⅰ1、Ⅰ2號礦體(圖2)。
Ⅰ1號礦體位于花崗閃長巖巖體與圍巖長石石英砂巖的接觸帶上,為石英大脈型銀礦。礦體長度100m左右,厚度1.6m,延深30m左右。礦體產(chǎn)狀220°<20°。石英大脈寬約0.3m,其邊緣可見稀疏的石英細脈,寬0.5~1cm左右。礦石礦物賦存于石英脈的裂隙中。銀品位45.44g/t。
Ⅰ2號礦體位于Ⅰ1號礦體的下方,為石英大脈型鉬礦。礦體長度100m左右,厚度1.2m,延深30m。產(chǎn)狀220°<20°。石英大脈厚度0.6m,其兩側(cè)可見稀疏的石英細脈。礦石礦物為輝鉬礦,伴有少量白鎢礦、黃鐵礦、黃銅礦,呈星點狀賦存于石英脈的裂隙和晶洞中,礦化不均勻。Mo品位0.035%,WO3品位0.04%。
利用鉆探工程(ZK1、ZK2),在研究區(qū)深部發(fā)現(xiàn)了5條隱伏礦體,為石英脈型、石英細脈浸染型和浸染(斑巖)型鎢礦、鎢鉬礦、鉬礦。鉆孔ZK2內(nèi)見盲礦體Ⅳ1、Ⅳ2。鉆孔ZK1內(nèi)見盲礦體Ⅳ2~Ⅳ5,其中Ⅳ5號礦體為浸染(斑巖)型鎢礦,品位較富,是本次研究中新發(fā)現(xiàn)的礦化類型,為在江南過渡帶尋找斑巖型鎢礦提供了現(xiàn)實依據(jù)。
Ⅳ1號礦體為石英脈型鎢鉬礦,石英脈厚約0.3m,脈內(nèi)裂隙發(fā)育,兩側(cè)圍巖綠泥石化、絹云母化強烈。礦體厚約0.92m,產(chǎn)狀平緩,傾角<10°。礦石礦物有輝鉬礦、輝鉍礦、白鎢礦、黃銅礦、閃鋅礦等,呈細脈狀產(chǎn)于石英脈裂隙中。WO3品位0.124%,Mo品位0.088%。白鎢礦在熒光燈下可見藍色熒光。
Ⅳ2號礦體為石英細脈浸染型鎢鉬礦,厚約1.5m,延伸大于500m。ZK2中,輝鉬礦和白鎢礦呈星點狀分布于蝕變花崗閃長巖的巖石裂隙中,顆粒大小1~3mm左右。WO3品位0.117%、Mo品位0.117%?;◢忛W長巖強烈蝕變,綠泥石化、絹云母化、硅化、黃鐵礦化發(fā)育。硅化強烈時,形成硅化巖(石英脈)。ZK1中巖石硅化、黃鐵礦化、輝鉬礦化減弱。WO3品位0.076%。
Ⅳ3號礦體見于ZK1中,為浸染型鉬(鎢)礦,厚約0.8m。原巖為強蝕變花崗閃長巖,絹云母化、綠泥石化發(fā)育。輝鉬礦呈浸染狀分布于蝕變巖石中,顆粒大小0.1~0.5mm左右。白鎢礦呈星點狀分布,大小1mm左右。Mo品位0.048%,WO3品位0.045%。
Ⅳ4號礦體見于ZK1中,為石英細脈浸染型鎢礦,厚約3m。原巖為黑云母花崗閃長巖。石英細脈寬度1~2cm,產(chǎn)狀平緩。白鎢礦分布于石英細脈的裂隙中或浸染狀分布于圍巖中,輝鉬礦呈星點狀,大小1mm左右,分布較均勻。熒光燈下,白鎢礦顆粒大小約1~2mm。WO3品位0.087%。
Ⅳ5號礦體為浸染(斑巖)型鎢礦,為旌德巖體內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的礦化類型。原巖為黑云石英二長巖(隱伏巖體)。礦石為浸染狀構(gòu)造。礦石礦物為黑鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦、閃鋅礦等,呈浸染狀分布于巖石裂隙中。輝鉬礦具揉皺現(xiàn)象。鉆孔中厚約2.45m,WO3品位0.23%。礦體產(chǎn)狀近水平。
礦區(qū)礦石類型為石英大脈型、石英細脈浸染型、浸染型(斑巖型)。其中,石英脈型礦體中,礦石礦物為白鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等,脈石礦物主要為石英。礦石礦物一般呈細脈狀產(chǎn)出,近平行展布,脈寬0.01~0.5mm不等。輝鉬礦、黃銅礦沿黃鐵礦裂隙分布,輝鉬礦呈片狀集合體,并具揉皺現(xiàn)象,粒徑一般為0.04~0.1mm;輝鉍礦具雙晶,粒徑0.1~0.3mm,內(nèi)有乳滴狀黃銅礦包體;黃銅礦粒徑0.01~0.1mm,黃鐵礦粒徑0.01~0.3mm,閃鋅礦粒徑0.1~0.3mm。白鎢礦肉眼難以鑒別,紫光燈下可見星點狀藍色熒光。
浸染型礦體中,礦石礦物為黑鎢礦、白鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦、斑銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁鐵礦等,呈浸染狀分布于巖石中。其中,黑鎢礦粒徑0.1~1mm、輝鉬礦粒徑0.02~0.5mm、黃鐵礦粒徑0.01~0.03mm、黃銅礦粒徑0.02~0.1mm、斑銅礦粒徑0.1~0.2mm、閃鋅礦粒徑0.5mm左右、磁鐵礦粒徑0.01~0.08mm。脈石礦物主要為鉀長石、斜長石、黑云母、石英、磷灰石、綠簾石等。輝鉬礦具揉皺現(xiàn)象,白鎢礦在紫光燈下具星點狀藍色熒光。
礦石結(jié)構(gòu)主要有片狀結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、柱狀半自形晶結(jié)構(gòu)、柱狀自形結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。
含礦巖石蝕變強烈,花崗閃長巖主要為綠泥石化、綠簾石化,發(fā)育細脈、脈狀礦體;黑云石英二長巖具泥化、碳酸巖化,富含細脈、浸染狀黑鎢礦、白鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦等礦體;巖體與圍巖接觸帶主要為硅化。
研究區(qū)位于江南隆起帶的北部邊緣,具有良好的成礦地質(zhì)條件。其西部懷玉山鉬礦點和東部蘭花嶺鎢鉬礦均為石英脈型,礦化類型與旌德凹子山地區(qū)所見類型一致。礦化與花崗閃長巖有關,屬與巖漿活動關系密切的高溫鎢鉬礦化,圍巖為志留紀砂巖。地表或近地表,鉬礦化特別明顯。由此向北,在云樂城坦地區(qū),礦化類型過渡為中低溫的鉛鋅礦化。
凹子山地區(qū)出露的旌德復式巖體主體為黑云母花崗閃長巖,鉆孔中發(fā)現(xiàn)有黑云石英二長巖隱伏巖體,并伴有浸染型鎢礦化,說明凹子山地區(qū)與已知礦區(qū)(如百丈巖鎢鉬礦[4,5]、蘭花嶺鎢鉬礦)具有相似的巖漿-物源條件。1∶5萬水系沉積物研究表明,旌德巖體花崗閃長巖的鎢元素平均值為5.14ppm,鉬元素平均值為0.83ppm;石鳧山似斑狀花崗閃長巖鎢元素平均值為8.2ppm,鉬元素平均值為2.4ppm,明顯高于圍巖(W:2.81ppm,Mo:0.6ppm),具有富集成礦的可能。
土壤地球化學研究顯示,成礦元素時空上,具有分帶明顯、層次清晰的特征。W、Mo、Bi等高溫元素異常強度高,緊密共生,組成異常的內(nèi)帶,呈長條帶分布。Au、Ag等活性元素異常強度中等,分布于高溫元素的中心及外側(cè),范圍較廣,在異常的長軸方向上延伸較遠。Cu、Pb、Zn等中溫元素分布廣泛,無明顯的濃集中心。
圍巖蝕變特征表明,距接觸帶較遠的圍巖中發(fā)育石英細脈,脈寬0.5~1cm,蝕變類型為綠泥石化、硅化、角巖化。外接觸帶見少量石英大脈,脈寬0.3~0.6m。延長大于10m,蝕變類型為硅化。內(nèi)接觸帶常見石英大脈和石英細脈。石英大脈一般發(fā)育不同程度的白鎢礦化、輝鉬礦化、黃鐵礦化,伴隨的圍巖蝕變?yōu)榫G泥石化、綠簾石化、絹云母化、黃鐵礦化和硅化。石英細脈的含礦性較好,含脈率達到3條/m左右時,一般可達到礦化邊界品位。脈產(chǎn)狀以垂直巖體與圍巖接觸帶為主。鉆孔中,上部0~100m內(nèi)蝕變常為硅化、絹云母化、泥化,強烈蝕變地段可形成石英云母巖,伴生金屬礦化為黃鐵礦化、白鎢礦化,而輝鉬礦化主要出現(xiàn)在硅化強烈地段。在ZK1底部,巖石強烈泥化、碳酸鹽化,但深部是否存在礦化較好的鉀質(zhì)蝕變帶,有待進一步工作。
此外,距研究區(qū)稍遠的鳧陽村北和凹子山水庫附近的采石場中,花崗閃長巖原生解理面上發(fā)現(xiàn)較好的白鎢礦化,白鎢礦呈薄膜狀分布,與凹子山二長花崗巖中浸染型白鎢礦對比,可能屬于石英二長巖在成巖成礦過程中礦液上升運移的結(jié)果,這對于在該區(qū)尋找隱伏的浸染型(斑巖型)鎢礦指明了重要方向。
地表發(fā)現(xiàn)的礦體,總體產(chǎn)狀平緩,圍繞接觸帶傾向盆地。地表淺處的石英脈型礦體受到不同程度的剝蝕,但隱伏于地下的石英二長巖及其產(chǎn)于其間的浸染型鎢礦,尚未受到風化剝蝕作用的影響。ZK1孔145m處見黑云石英二長巖,5m范圍內(nèi)控制的浸染型鎢礦厚度可達2.45m。因此,旌德縣凹子山一帶鎢鉬礦勘查,值得進一步探索。
[1] 毛建仁,蘇郁香,陳三元.長江中下游中酸性侵入巖與成礦[M].北京:地質(zhì)出版社, 1990: 1-191.
[2] 常印佛,劉湘培,吳言昌.長江中下游銅鐵成礦帶[M].北京:地質(zhì)出版社,1991:1-292.
[3] 趙振華,涂光熾.中國超大型礦床(II)[M].北京:科學出版社, 2003:1-617.
[4] 趙文廣,孫乘云,狄勤松,蔡曉兵.安徽省青陽縣百丈巖鎢鉬礦床地質(zhì)特征、成因及找礦方向分析[J].安徽地質(zhì),2007, 17(2): 90-95.
[5] 王克友.青陽縣百丈巖鎢鉬礦床中斑巖型(浸染狀)鉬礦體的發(fā)現(xiàn)及其找礦意義[J]. 安徽地質(zhì),2008,18(3): 185-188.
[6] 趙文廣,蔡曉兵,狄勤松,余有林,魏國輝.皖南大塢尖鎢(鉬)礦床地質(zhì)特征及成因分析[J].合肥工業(yè)大學學報(自然科學版),2008,31(10): 1544-1547.
[7] 張國斌.皖南地區(qū)銀多金屬礦床礦化特征、成礦條件及前景分析[J]. 西部探礦工程, 2009, (2): 121-123.
[8] 胡文華,楊四春,冉華南.安徽績溪荊州銀多金屬礦地質(zhì)特征和控礦因素淺析[J].地質(zhì)找礦論叢,2009, 24(1): 62-66.
[9] 趙文廣,等.安徽省績溪縣棍樹坑金礦床地質(zhì)特征及成因探討[J]. 安徽地質(zhì),2008,18(3):169-174.
[10] 周濤發(fā),袁峰,侯明金,等.江南隆起帶東段皖贛相鄰區(qū)燕山期花崗巖類的成因及形成的地球動力學背景[J].礦物巖石, 2004, 24(3): 65-71.
[11] 袁峰,周濤發(fā),范裕,等.皖贛相鄰區(qū)燕山期花崗巖類構(gòu)造背景及其意義[J].合肥工業(yè)大學學報(自然科學版), 2005,28(9): 1130-1134.
[12] 周泰禧,陳江峰,李學明.安徽省印支期巖漿活動質(zhì)疑[J]. 巖石學報,1988,4(3): 46-53.
[13] 陳江峰,等.安徽沿江江南晚中生代巖漿——成礦年代學格架[J].安徽地質(zhì),2005, 15(3): 161-169.