周旭東
摘要:文章通過對舒城縣進行地質(zhì)、物探、化探分析,查明了地層、巖漿巖分布及其相互關(guān)系;對區(qū)內(nèi)的地球物理特征及地球化學特征有了初步認識;合理解釋了化探異常;磁異常與火山巖的聯(lián)系。為該地區(qū)下一步尋找礦產(chǎn)資源提供了地質(zhì)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:舒城縣;地質(zhì)特征;物化探
1.區(qū)域成礦背景
1.1區(qū)域地質(zhì)特征
研究區(qū)地層屬桐柏-大別山分區(qū)、北淮陽地層小區(qū)和下?lián)P子地層分區(qū)。地層可劃分為前中生代基底變質(zhì)巖系和中-新生代蓋層兩大部分。前者有大別山中深變質(zhì)雜巖系和佛子嶺巖群中-淺變質(zhì)巖系;后者為早白堊世毛坦廠旋回的火山巖-火山沉積巖地層和白堊系的河湖相沉積巖地層。
研究區(qū)位于桐柏—桐城斷裂北側(cè),金寨—舒城斷裂東段,霍山—舒城火山巖盆地內(nèi)。韌性斷裂帶一般發(fā)育在中深構(gòu)造層次內(nèi),帶內(nèi)巖石普遍發(fā)生韌性變形,本區(qū)表現(xiàn)在下五顯片麻巖套中的韌性斷裂,多表現(xiàn)為與弱變形域相間出現(xiàn)的線性強變形帶,其間巖石強片理化-糜棱巖化,礦物拉長定向,石英波狀消光等。
本區(qū)出露的侵入巖主要為晚元古代變形變質(zhì)侵入體,出露有下五顯片麻巖套。分別由牛角沖片麻巖體和團頭尖片麻巖體構(gòu)成,主要巖性為片麻狀花崗巖—花崗質(zhì)片麻巖、片麻狀閃長巖—閃長質(zhì)片麻巖組成,總體東西向分布。
1.2區(qū)域物理特征
(1)區(qū)域重力異常
區(qū)域上的布格重力異??傮w呈東高西低的分布規(guī)律,異常走向以北東、北西和近東西向展布為主。重力場特征在調(diào)研究區(qū)東部有一重力低值帶,它由千汊河鎮(zhèn)、雙河鎮(zhèn)、桃溪鎮(zhèn)和三局部重力低區(qū)組成的重力低值帶,總體呈“蘑菇”狀。其中雙河鎮(zhèn)至桃溪鎮(zhèn)為近東西向展布,長約44km、寬約8km,異常區(qū)的極小值為-30.0×10-5m/s2;千汊河鎮(zhèn)為似等軸狀,直徑約為6km,極小值為-30.0×10-5m/s2;該低值帶可能是向斜構(gòu)造引起。
在東部地區(qū)為一高背景區(qū),異常走向以北東向展布為主,位于郯廬斷裂帶的東側(cè),為黃泥河—廬江重力高,呈北東延伸的橢圓形,長軸14km、短軸約11km,極大值-4×10-5m/s2西南部的密集的重力梯度帶,為磨子潭~曉天大斷裂。該斷裂以南為大別地塊,為大型重力低異常區(qū),斷裂帶以北為磨子潭~曉天火山巖盆地和佛子嶺巖群,重力增高梯度緩而不穩(wěn)。目前區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的金及多金屬礦產(chǎn)多位于相對重力高值區(qū)內(nèi)或其邊緣及重力梯級帶中,反映區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)受“裂控”和“基底隆起”控制特征。調(diào)研究區(qū)南部為一局部重力低,是曉天重力低向東延伸的結(jié)果,由火山洼地引起。
(2)區(qū)域磁場特征
研究區(qū)航空磁力異常表現(xiàn)為一近似三角型的正磁異常區(qū),調(diào)研究區(qū)位于北東與北西正磁異常交匯處的北側(cè)。在其四周皆顯著或不顯著地表現(xiàn)為異常梯級帶。對應(yīng)重力場背景,桐柏—大別山主脈為一“重低磁高”區(qū),北緣為桐柏—桐城斷裂,再向北依次為北淮陽負異常帶、固始—合肥正異常帶。
信陽—六安一帶重磁場總體表現(xiàn)為“重低磁低”的特征,在負磁場區(qū)的背景上展布著一系列的局部正磁異常。該區(qū)北部的正磁異常是華北陸塊磁性基底的反映,南部短波異常主要與中生代火山巖有關(guān),一些局部的正磁異常則由閃長巖引起。從磁異常的分布特點可以看出,引起正磁異常者為桐柏—大別花崗巖及其中的含鐵建造;而北淮陽地區(qū)的副變質(zhì)巖和中、新生代沉積巖則主要形成負磁異常。
1.3區(qū)域地球化學特征
區(qū)域上以磨子潭~曉天斷裂為界,該斷裂帶以北,即北淮陽褶皺帶,劃分為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb異常區(qū);磨子潭~曉天斷裂以南大別地塊為Cr、Ni異常區(qū),反映出與區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的分布和種類相吻合。地球化學異常區(qū)內(nèi),異常往往呈串珠狀沿區(qū)域構(gòu)造線迭加出現(xiàn),多集中于巖體、火山巖與變質(zhì)巖接觸部位和破碎蝕變帶內(nèi),異常規(guī)模大、濃集中心明顯,套合程度高。侏羅系上統(tǒng)毛坦廠組火山巖中成礦元素主要有Au、Ag、Cu、Pb、Zn等,Au在曉天地區(qū)明顯偏高,并出現(xiàn)數(shù)個異常濃集中心,與已知礦床吻合,在霍山火山沉積洼地中也有Au異常存在。
1∶20萬六安幅區(qū)域化探掃面發(fā)現(xiàn)花鼓山附近綜合異常,主要成礦元素組合Au、Mo、Bi、Pb、Zn、Cd等。在測區(qū)異常值A(chǔ)u為0.2-0.6PPb、Ag大于100PPb、Pb為25.1PPm,高值為31.6PPm、Zn大于79.4PPm,高值為126.0PPm、Cu為25.1PPm,高值為31.7 PPm、Mo為0.4-0.6PPm。異常面積為121.8km2。
2.研究區(qū)地質(zhì)特征
研究區(qū)位于北淮陽東端的NE向沈橋-龍河口斷裂與NW向金寨斷裂交匯部位,區(qū)內(nèi)構(gòu)造復雜,地層出露從老到新有侏羅系毛坦廠組、白堊系黑石渡組及第四系豐樂鎮(zhèn)組。
研究區(qū)毛坦廠組分布較廣、占研究區(qū)面積的90%以上,主要巖性分為下段的安山質(zhì)集塊角礫巖、凝灰質(zhì)角礫巖、凝灰?guī)r等;上段的安山巖、粗安巖、粗面巖及安山質(zhì)角礫熔巖,因區(qū)內(nèi)多個火山機構(gòu)分布,部分巖層走向多呈不規(guī)則環(huán)狀。黑石渡組出露測區(qū)西部邊緣,面積不足0.5km2;西部邊沿黑石渡下段出露,為安山質(zhì)集塊角礫巖、砂質(zhì)礫巖及含礫砂巖等,巖層產(chǎn)狀總體西傾,傾角20°~40°,與毛坦廠組不整合接觸。豐樂鎮(zhèn)組僅出露研究區(qū)北部小塊區(qū)間內(nèi),主要為粘土、砂礫坡積層。
研究區(qū)總體構(gòu)造線呈北西西向,受北西向金寨斷裂和北東向西湯池斷層群構(gòu)造控制。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有北東向和北西向兩組斷裂構(gòu)造,其次亦為由區(qū)域性構(gòu)造引發(fā)的南北向及東西向次級斷裂構(gòu)造。
研究區(qū)內(nèi)侵入巖出露較少,主要為前印支期下五顯片麻巖套—變形變質(zhì)侵入體,北部為牛角沖片麻巖體,巖性為片麻狀花崗巖—花崗質(zhì)片麻巖,該巖體伏于毛坦廠組下段以下,與黑石渡組上段斷層接觸;南部為團頭尖片麻巖體,巖性為片麻狀閃長巖—閃長質(zhì)片麻巖,巖石呈半自形粒狀、柱狀結(jié)構(gòu),弱片麻狀構(gòu)造。該巖體伏于毛坦廠組以下。
3.研究區(qū)地球化學特征
3.1元素共生特征
通過面積性土壤測量工作,對地球化學參數(shù)進行統(tǒng)計,從變異系數(shù)來看,各元素變異系數(shù)除Sn外均小于1,其中Ag、Au、Pb、As元素變異系數(shù)大于0.5,屬弱變異型分布;區(qū)內(nèi)其它元素變異系數(shù)均小于0.5,屬均勻型分布。
3.2單元素異常分布
根據(jù)以網(wǎng)格化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)確定的異常下限和濃度分帶進行勾繪,調(diào)研究區(qū)內(nèi)共圈出Au、Ag、As、Sb、Mo、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn單元素異常268處。其中Au異常24處。Ag異常29處,As異常23處。Sb異常49處。Zn異常9處。Bi異常43處。Cu異常20處。Pb異常17處。Sn異常21處。
3.3組合異常特征
熱液活動根據(jù)高中低溫作用形成不同的元素組合,分為:高溫成礦帶元素組合,Mo、Sn、Bi;中溫成礦帶元素組合:Pb、Zn、Cu、Ag;低溫成礦帶元素組合:Au、As、Sb。
(1)Hs-1以Ag、Pb為主的綜合異常
該異常形態(tài)呈不規(guī)則狀,似馬鞍狀分布。元素異常組合為Ag-Pb-Au-Cu-Pb-Zn。其中Ag元素具出現(xiàn)濃集中心外,其它各元素均只有外帶,異常分散不集中。異常內(nèi)Ag元素異常為以單點特高值2.348×10-6引起元素富集中心,濃集中心向外梯度陡降。Pb元素異常內(nèi)出現(xiàn)37點,但無濃集中心,元素分布較分散。均值為44×10-6。
(2)Hs-2以Ag、Pb為主的綜合異常
該異常元素以Ag、Pb為主,Ag平均值為0.11×10-6,無濃集中心僅有外帶出現(xiàn)。Pb平均值為302.67×10-6。Pb元素出現(xiàn)濃集中心,但為單點特高值引起,向外梯度陡立。
(3)Hs-3以Ag、Pb、Mo為主的綜合異常
該異常以Ag、Pb、Mo元素為主,其中Ag元素出現(xiàn)42點,元素分帶出現(xiàn)中帶,平均0.16×10-6。Pb元素出現(xiàn)18點,異常范圍較大,但為分散異常無中心,平均值為40.78×10-6。Mo元素平均值為1.03×10-6,元素出現(xiàn)點數(shù)為41點,但濃度分散不集中。
(4)Hs-4以Au、Ag、Mo元素為主的綜合異常
該異常以Au、Ag、Mo元素為主,其中Ag元素出現(xiàn)中帶,其他元素均只有外帶。Ag元素均值為0.17×10-6。Au元素均值為2.3×10-9,元素分散,無濃集中心。Mo元素出現(xiàn)20點,均值為1.17×10-6。
4.研究區(qū)地球物理特征
全區(qū)磁異常凌亂,無明顯走向,總體表現(xiàn)為由眾多規(guī)模較小、形態(tài)各異、強弱不同的異常組成。測區(qū)北部大多為負異常,期間夾雜些許正磁異常。測區(qū)南部正異常為主,其中,東南角處的正磁異常由幾個未完全封閉的異常連接而成,異常范圍并有向測區(qū)外部延伸的趨勢。
化極后,測區(qū)南部的正異常范圍有擴大,各處局部異常中心向東有不同程度的位移,中心極致值也有不同程度的增加;其中申家莊處的異常向東部延伸到測區(qū)外部。北部負異常范圍無明顯變化。
為了壓制淺層一些巖類的磁性干擾,對所做圖件做了不同深度的向上延拓工作,從所做后的圖件來看,凌亂的異常也變的清晰可見。
花鼓山以北全部為負異常。大山寨有處較小的不封閉的異常且向南延伸到測區(qū)外部。結(jié)合以往的地質(zhì)資料推測,此處異??赡転榛鹕綆r中的磁性體礦物的相對集中所引起,且范圍較小。在夏家?guī)X以東香草尖以南地處申家莊處,有處明顯的異常帶。中心極值圈200nT,且該異常也向南延伸到測區(qū)外部。
地處大山寨異常已消失不見,而夏家?guī)X以東香草尖以南地處申家莊處的異常向西位移動130m左右,中心極值圈為60nT,異常范圍也越來越小且繼續(xù)向南延伸到測區(qū)外部。經(jīng)上延300m后,夏家?guī)X以東香草尖以南地處申家莊處的異常又向東位移130m左右,與上延100m異常圖形契合。中心極值圈為20nT,然向南延伸到測區(qū)外部。
△T異常曲線形態(tài)極為不規(guī)則,呈多峰狀,異常除57號點外皆為正異常,與平面結(jié)果接近。65號點附近的小范圍異常位置大體對應(yīng)于夏家?guī)X處的小異常,116號點起往大號點與申家莊處的異常平面位置對應(yīng),極值169號點大體對應(yīng)申家莊異常中心位置,該剖面工作驗證了2個異常的存在。結(jié)合平面磁異常結(jié)果及地質(zhì)資料分析,夏家?guī)X處的異常與申家莊異常性質(zhì)相同,在稍深部處異常體可能連為一體,由夾雜在構(gòu)造混合雜巖體內(nèi)的小范圍磁性巖體產(chǎn)生。135號點往大號點的異常大體對應(yīng)申家莊異常的邊緣部位。結(jié)合平面磁異常結(jié)果和以為地質(zhì)資料推測,申家莊異常由安山質(zhì)集塊角礫巖所產(chǎn)生,申家莊異常北北東可能有處斷裂帶。
5.結(jié)論
本次工作通過開展面積性地質(zhì)測量,大致了解了預研究區(qū)地質(zhì)特征;通過物、化探工作,初步了解研究區(qū)內(nèi)物化探異常的特征和分布范圍并對其進行了檢查評價;本次工作勘查方法選擇恰當,合種勘查工作質(zhì)量符合規(guī)范要求,各種原始資料完備、真實可靠。
預研究區(qū)化探異常面積較大但強度低、規(guī)模小,異常分散。異常主要由不同地質(zhì)體的背景差異及局部次生富集引起。全區(qū)磁異常凌亂,無明顯走向,總體表現(xiàn)為由眾多規(guī)模較小、形態(tài)各異、強弱不同的異常群組成。
通過異常檢查結(jié)合地質(zhì)信息,并未發(fā)現(xiàn)有意義的蝕變礦化信息,研究區(qū)火山期后氣液活動跡象不明顯,認為本區(qū)尋找Au、Pb、Zn等多金屬礦潛力有限。
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