安徽金寨縣沙坪溝斑巖型鉬礦綜合找礦模式及應(yīng)用

彭海輝，張懷東

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì)，安徽六安 237010）

0 引言

本文為2008—2013 年安徽地礦投資公司投資的沙坪溝勘查項(xiàng)目的成果。中國鉬礦資源在世界上排名第二，斑巖型礦床是我國鉬礦床的主要類型，已探明的鉬金屬資源量占我國鉬礦總資源量的56.30%以上，主要分布于東秦嶺-大別山、冀北-遼西及小興安嶺-張廣才嶺[1]，沙坪溝鉬礦床是大別山東段“十一五”期間新發(fā)現(xiàn)、探明的一個(gè)特大型隱伏斑巖鉬礦床，鉬資源儲(chǔ)量居亞洲第一、世界第二[2]。沙坪溝鉬礦體保存完整，是建立花崗斑巖型鉬礦找礦模式的理想礦床。2008—2013 年，本文作者全程參與了沙坪溝鉬礦勘查項(xiàng)目，積累了大量、系統(tǒng)的地質(zhì)、地球物理及地球化學(xué)等資料，為綜合找礦模式的建立提供了前提條件，并在沙坪溝整裝勘查區(qū)找礦預(yù)測工作中取得了較好的應(yīng)用效果。

1 大地構(gòu)造背景

安徽金寨沙坪溝鉬礦位于大別山造山帶的東部，大別造山帶西經(jīng)南陽盆地與秦嶺造山帶相連，向東被郯廬斷裂帶所截，南北分別以襄樊-廣濟(jì)斷裂、明港-固始斷裂為界，呈一東寬西窄的楔形地質(zhì)塊體（圖1），總體構(gòu)造格架由北東和北西向斷裂帶控制。據(jù)現(xiàn)有資料，安徽大別山從北到南可劃分為北淮陽構(gòu)造帶、北大別雜巖帶、南大別超高壓變質(zhì)巖帶、宿松變質(zhì)巖帶，上述各構(gòu)造-巖石單位均以斷裂帶或剪切帶相互接觸。

在商-麻斷裂以西的大別山西段，還保留有代表洋殼俯沖的構(gòu)造混雜巖、島弧火山巖系、島弧花崗質(zhì)侵入巖和弧后盆地的構(gòu)造巖石單位。在商-麻斷裂以東的大別山東段，北淮陽構(gòu)造帶主要由中元古界盧鎮(zhèn)關(guān)巖群、下古生界佛子嶺巖群和石炭紀(jì)地層等組成的構(gòu)造巖片組成。

圖1 大別造山帶東段地質(zhì)與鉬礦床分布略圖（據(jù)313隊(duì)2011[3]修改）Figure 1.Sketch of geology and distribution of molybdenum deposits in the eastern Dabie orogenic belt (modified after No.313 Unit,2011[3])

北淮陽構(gòu)造帶所處的大別造山帶，早期受特提斯構(gòu)造域的控制，晚期受環(huán)太平洋構(gòu)造域的疊加改造，不同時(shí)期的巖漿活動(dòng)廣泛，成因類型復(fù)雜。從形成時(shí)代上看，主要有新元古代（晉寧期）和中生代（燕山期）兩個(gè)時(shí)期，區(qū)內(nèi)中生代巖漿巖與內(nèi)生成礦關(guān)系密切，巖石類型主要是中酸性-堿性巖，其次為基性-基性巖。

2 礦床地質(zhì)及地球物理、地球化學(xué)特征

2.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的地層為中元古界盧鎮(zhèn)關(guān)巖群變火山-沉積巖，零星分布于礦區(qū)的西部和北部。巖漿巖出露廣泛，巖性以中細(xì)粒二長花崗巖為主，次為輝石角閃巖、閃長巖、花崗閃長巖、石英（黑云）正長巖等（圖2）。

成礦母巖為沙坪溝隱伏花崗斑巖體，由含黑云母花崗斑巖、花崗斑巖等組成，與鉬礦關(guān)系密切[2]?；◢彴邘r富酸（ωSiO2=77.58%）、富堿（ωK2O+NaO2=8.36%）、高鉀（ωK2O/ωNaO2=2.20%）等特點(diǎn)，屬高鉀鈣堿系列[3]。張紅等測得沙坪溝含礦花崗斑巖體和含礦石英正長巖鋯石U-Pb年齡分別為：111.5±1.5Ma 和111.7±1.9Ma[4]。圍巖蝕變分帶明顯，從中心向兩側(cè)可劃分為鉀長石化-硅化帶、硅化-絹英巖化帶和綠泥石-碳酸鹽化帶，網(wǎng)脈狀硅化、鉀長石化與鉬礦關(guān)系密切。

礦體賦存在沙坪溝隱伏花崗斑巖體頂部及圍巖的外接觸帶中，Ⅰ礦體規(guī)模最大，工程控制東西長1350m、南北寬1000m、最大見礦厚度945.15m，平均厚661.32m，水平投影面積0.98km2。礦體形態(tài)呈巨大的橢球體狀，受花崗斑巖穹窿控制，礦體中心部位也是厚度最大的部位，處于巖體穹狀隆起的中心部位，總體近乎水平，向四周逐漸變薄直至尖滅，產(chǎn)狀也是不同程度地有向中心內(nèi)傾的趨勢。主要礦石礦物輝鉬礦、黃鐵礦，伴生有益組分錸。鉬礦資源/儲(chǔ)量達(dá)超大型規(guī)模，屬淺成斑巖型鉬礦床[2]。

2.2 礦床地球化學(xué)特征

沙坪溝礦區(qū)巖石化探異常特征與東秦嶺地區(qū)的斑巖型礦床相似，中心為面狀鉬礦化，外圍為脈狀銀、鉛、鋅、銅礦化（圖3）。

據(jù)礦區(qū)地質(zhì)剖面和鉆孔樣品分析研究認(rèn)為：沙坪溝鉬礦床成礦元素單一，分帶明顯，Mo 異常在形態(tài)、規(guī)模上與鉬礦體之間高度吻合。

2.3 礦床地球物理特征

2.3.1 重力異常特征

圖2 沙坪溝鉬礦區(qū)地質(zhì)略圖（據(jù)313地質(zhì)隊(duì)，2011[3]）Figure 2.Geological sketch of the Shapinggou molybdenum ore district(After No.313 Unit,2011[3])

沙坪溝鉬礦、銀山鉛鋅多金屬礦位于相對(duì)重力低值區(qū)內(nèi)或其邊緣及重力梯級(jí)帶中，而沙坪溝鉬礦床南部重力場變化較為復(fù)雜，反映區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)受“裂控”和“基底隆起”控制特征。

2.3.2 激電異常特征

張懷東在《安徽沙坪溝鉬礦勘查歷程回顧與啟示》[5]一文中對(duì)礦區(qū)激電異常特征有較詳實(shí)的論述，認(rèn)為：面狀黃鐵礦化是引起激電異常的主要原因，因而用激電方法可直接圈定面狀黃鐵礦化帶起到事半功倍的效果。

2.3.3 磁異常特征

區(qū)內(nèi)磁性較強(qiáng)的巖石有斜長角閃巖、黑云二長片麻巖、斜長角閃巖、石英閃長巖等，而含鉬石英正長巖、黑云母花崗巖、花崗斑巖顯示為無磁性或弱磁性（表1）[6]。

圖3 沙坪溝鉬礦地質(zhì)、化探異常剖析圖Figure 3.Geological and geochemical anomaly resolution map of the Shapinggou molybdenum ore deposit

圍繞鉬礦礦床周邊是一個(gè)不規(guī)則的環(huán)形ΔΤ正磁異常帶，礦床上方ΔΤ顯示負(fù)異常。負(fù)異常有兩個(gè)明顯的梯度帶，位置、形態(tài)基本與Mo 異常外帶相對(duì)應(yīng)，負(fù)異常峰值-400nT，負(fù)異常中心基本與隱伏花崗斑巖體平面投影位置相對(duì)應(yīng)（圖4）。

鉬礦床上方形成ΔΤ負(fù)磁異?？赡苡袃煞矫嬖颍阂皇菢?gòu)造因素，二是蝕變原因。鉬礦床上方發(fā)育密集的斷裂和裂隙，使巖石發(fā)生強(qiáng)烈破碎，造成其磁性降低，是鉬礦床上形成ΔΤ負(fù)磁異常主要因素。鉬礦床與強(qiáng)烈的鉀化、硅化密切相關(guān)，強(qiáng)烈的蝕變將原巖中大量的鐵鎂質(zhì)組分淋濾帶走，使得巖礦石磁性降低，這是形成ΔΤ負(fù)磁異常的次要因素。

表1 沙坪溝鉬礦巖心磁化率測定成果表Table 1.Core susceptibility determination results of the Shapinggou molybdenum ore deposit

圖4 沙坪溝磁異常剖析圖Figure 4.Magnetic anomaly resolution map of Shapinggou

3 沙坪溝斑巖型鉬礦找礦模式

沙坪溝斑巖型鉬礦床主要位于北秦嶺金-銀-鉛-鋅-鉬-鈮成礦帶，礦床的產(chǎn)出主要受巖漿巖控制。根據(jù)沙坪溝鉬礦床的特征，總結(jié)出該礦床的找礦預(yù)測要素如表2所示[7]，再進(jìn)一步根據(jù)典型礦床預(yù)測要素特征，建立沙坪溝斑巖型鉬礦綜合找礦模式（圖5）。

4 找礦模式應(yīng)用實(shí)例

4.1 金寨縣洪沖預(yù)測區(qū)

2011-2015 年，313 地質(zhì)隊(duì)在進(jìn)行金寨縣銀水寺-鮮花嶺地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查[7]時(shí)，在金寨縣洪沖發(fā)現(xiàn)一處規(guī)模大、強(qiáng)度高的Mo-Cu異常，異常形態(tài)近似長橢圓狀，長軸呈北西向展布。對(duì)應(yīng)Mo異常，ΔΤ為相對(duì)負(fù)異常，負(fù)異常位置、形態(tài)、規(guī)模與Mo異?；疽恢?。異常區(qū)出露的地層主要為下古生界佛子嶺巖群潘家?guī)X巖組，巖性主要為二云石英片巖夾薄層狀石英巖等。區(qū)內(nèi)巖漿巖大面積出露，時(shí)代為燕山晚期早白堊世。

在查區(qū)南部、中部出露有花崗斑巖、石英正長斑巖等小巖體，出露地表的花崗斑巖普遍遭受強(qiáng)硅化、黃鐵絹英巖化。異常區(qū)處在北西西向和北北東斷裂的交匯部位，多條鉛鋅礦化體總體形成北西-北北西向的礦化帶，鉛鋅礦化帶長約1.5km，寬約800m，鉛鋅礦體主要為裂隙充填交代呈脈狀。

綜上所述：洪沖預(yù)測區(qū)存在Mo 異常，ΔΤ為相對(duì)負(fù)異常，并有花崗斑巖出露，斷裂構(gòu)造發(fā)育，存在強(qiáng)烈的硅化、絹云母化、鉀長石化等斑巖型鉬礦的面狀蝕變，具備斑巖型鉬礦找礦模式基本條件，將其劃為重點(diǎn)鉬礦找礦靶區(qū)，經(jīng)鉆探驗(yàn)證為斑巖型鉬礦化體引起。

4.2 六安市裕安區(qū)同興寺預(yù)測區(qū)

預(yù)測區(qū)位于區(qū)域北西西向龍門沖-南港破碎帶中，響洪甸堿性雜巖體中，該雜巖體平面上呈長條狀以330°方向延伸，相變復(fù)雜。斑巖體與圍巖接觸帶處、斷裂破碎帶處則出現(xiàn)較為明顯的電性異常，表現(xiàn)為低電阻高極化的異常特征，是本礦區(qū)礦化體最直接的物探異常標(biāo)志。

同興寺預(yù)測區(qū)的Mo、Au、Ag、Pb、Zn、As等元素異常明顯，規(guī)模大，強(qiáng)度較高，其中，鉬、金、銀、鉛等元素具有較好的成礦前景。從異?？臻g展布特征看，鉬元素異常主要分布于西峰寺-方家洼-九曲嶺-沈家中莊-龍井巖一帶，大致呈北西到南東方向展布，外帶規(guī)模巨大，內(nèi)帶則呈串珠狀斷續(xù)相連顯示出該地段良好的鉬成礦潛力。

鉬礦化體主要產(chǎn)于正長斑巖脈及其與正長巖體的內(nèi)、外接觸帶上，圍巖蝕變有鉀化、硅化、黃鐵礦化和螢石化等，目前區(qū)內(nèi)已圈出鉬礦脈21條，礦石類型為細(xì)脈浸染型[7]。

表2 沙坪溝斑巖型鉬礦找礦預(yù)測要素表Table 2.Elements for ore prospecting prognosis of the Shapinggou porphyry molybdenum deposit

圖5 沙坪溝斑巖型鉬礦綜合找礦模式Figure 5.Comprehensive ore prospecting model of the Shapinggou porphyry molybdenum deposit

5 結(jié)論

在深入分析沙坪溝鉬礦地質(zhì)資料并汲取前人研究成果的基礎(chǔ)上，建立了沙坪溝斑巖型鉬礦的綜合勘查模式，對(duì)應(yīng)Mo 化探異常上，磁法ΔΤ為相對(duì)負(fù)異常是存在花崗斑巖型鉬礦的必要條件。根據(jù)該模式，在沙坪溝整裝勘查區(qū)客觀評(píng)價(jià)了多個(gè)Mo 異常，該模式抓住了花崗斑巖型鉬礦床最基本的地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理等共性特征，具有較好的實(shí)用價(jià)值，對(duì)在沙坪溝整裝勘查區(qū)尋找類似礦床有一定的借鑒作用。