安徽舒城县余家岭地区金多金属矿成矿地质浅析

2020-12-08 13:24张舜杰
中国金属通报 2020年12期
关键词:岩浆岩片麻岩金属矿

张舜杰

(安徽省地质矿产勘查局313地质队,安徽 六安 237000)

1 区域成矿地质背景

1.1 区域地质特征

北淮阳构造带南北夹持于华北地块与桐柏-大别造山带之间,由桐柏-桐城断裂和六安断裂构成南北边界,西至南阳盆地,东止郯庐断裂。该区紧邻郯庐断裂,多见不同期次的次级构造,呈北东向展布。根据北淮阳地区岩石、地层、构造环境演化特征自下而上划分为4个构造岩石地层单位,分别为中元古界庐镇关群;新元古界-下古生界佛子群;石炭纪杨山群及中生新生代一套未变质的陆相盆地堆积。

区内岩浆岩较发育,形成时代为元古界、古生代和中生代,其中与成矿关系密切的岩浆岩主要为燕山期。燕山期岩浆岩可分为钙碱性和碱性两个岩石系列,在东段与之对应出现两个火山旋回:即早白垩世毛坦厂第一火山旋回和早白垩世晓天第二火山旋回。早白垩世毛坦厂第一旋回钙碱性岩石系列形成于燕山期陆内挤压构造环境;早白垩世晓天第二旋回形成于陆壳拉张环境。

1.2 区域地球物理特征

区域上的布格重力异常总体呈东高西低的分布规律,异常走向以北东、北西和近东西向展布为主。区域上的航磁分布与布格重力基本相似,总体呈北东、北西及东西向展布,研究区位于北东与北西交汇处的东侧。普研究区位于北西向延伸的高磁异常带,可能是中酸性岩浆岩带引起。

研究区位于山七镇北西延伸的椭圆形重力值区,长轴约20km、短轴约11km,极小值为-37.5×10-5m/s2,由火山洼地引起。

1.3 区域地球化学特征

根据六安幅1:20万化探报告,元素在地层中具以下分布分配规律:

古元古界大别杂岩 :Cr、Ni、Co、V、Ti、Fe、Mn、Cu、P等元素平均值较高,其中Cr、Ni、Ti、Fe曲线变化有明显的相似性和吻合性,其高峰值互相随合。

新元古界佛子岭岩群中上部岩组,组合元素除铁族元素外,Pb、Zn、Au、Ag、Hg、W、Mo、Bi、As、Nb、Ta、La、U、Rb等元素含量都有不同程度增高。佛子岭岩群含金丰度0.5-15PPb,其中潘家岭岩组平均7-11PPb,因此佛子岭岩群是本区重要的与成矿有关的构造层。

中生代火山-侵入岩因岩石系列不同,对应不同的地球化学特征,表现在相应的成矿专属性方面。早期钙碱性系列火山-侵入岩类型主要为Au、Ag、Cu、Pb、Zn及As、Sb、Hg组合区,形成金银铅锌多金属矿床,晚期碱性系列火山-侵入岩类为亲石元素组合区,形成稀有、放射性元素矿化及多金属矿化。

2 研究区地质特征

研究区位于北淮阳东端的NE向郯庐断裂的次级构造与NW向金寨断裂交汇部位,区内构造复杂,岩浆活动强烈,地层不发育,混合岩化及动力变质作用较为强烈。区内大面积出露海西期钾长片麻岩体、辉长岩体,局部零星出露中元古界庐镇关岩群燕春岩组片岩、片麻岩。金、银、铜多金属矿化即产于近东西向构造破碎蚀变带中。

2.1 地层

研究区地层不发育,主要为中元古界庐镇关岩群燕春岩组片岩系,出露于研究区西南角、东南角及中部局部地段,东北零星出现。平面形态呈不规则带状,或面状残留体分布于侵入岩体中,主要岩性有角闪斜长片麻岩,角闪斜长片岩、角闪二长片岩及浅粒岩、变粒岩等。区内岩层片理产状较零乱,总体走向为近南北向或北东向,倾向不一,多呈小挠曲状,倾角45-72°。岩石多具不同程度的混合岩化作用,以钾质交代为主,并多见碎裂岩化、糜棱岩化,裂隙发育,有长英质岩脉穿插。

2.2 构造

由于受多期次的构造运动,区内构造非常复杂,小型褶皱、断层及韧性剪切带均较发育。褶皱构造多发生于岩石内部的小褶曲,各种岩石中均有出现,有大有小,有强有弱,伴有不同程度的蚀变。而断裂构造比较发育,构造线受NW向桐柏-磨子潭断裂、金寨断裂和破碎带控制。区内断裂构造主要有北西向、北西西向、北东向及近南北向数组。其中北西西向的北东向两组较发育,北西西向断层相对较早,为右行平移断层,产状190°∠70°,多形成角砾岩和碎裂岩,北东向断层为右行平移断层,倾向南东,倾角45-65°或近直立。区内多处出现糜棱岩化带,主要表现为糜棱岩化钾长片麻岩,断续出现,局部产状较凌乱,总体走向为北西西向,倾向北东,倾角45-75°不等。近东西向构造带为区内成矿最为有利的构造,已经发现的多金属矿体受该组构造控制。

多期次的构造运动,使得区内构造、蚀变非常普遍,裂隙、节理发育,其中多见硅质细脉和条带充填。区内矿点受北西西向和近东西向构造控制,体现区内构造成矿的优越性,研究区南部有三七单元石英闪长岩体侵入,为成矿提供了充分的热液来源,使有用组分沿构造破碎带运移并富集成矿,可见研究区内具有优越的成矿条件。

2.3 岩浆岩

研究区内及其周边地区,燕山期岩浆活动强烈,其中规模较大的为河棚超单元,它是由燕山期I旋回岩浆活动形成的中-酸性复式岩体,南部主要有三七单元石英闪长岩。另外,研究区大部分为规模较大的海西期侵入的变形变质侵入体,主要为小溪河片麻岩套,包括郑冲片麻岩体,岩性为片麻状钾长花岗岩、古塘岗片麻岩体,岩性为片麻状辉长岩。受NW及NE向两组构造活动的影响,致使区内侵入体岩石普遍破碎,形成多种动力变质岩,在区内形成规模较大的近东西向韧性剪切带、破碎带等。在破碎带中常见碎裂岩、糜棱岩,此即为金、多金属矿化的直接围岩。早白垩世郯庐断裂带的大规模左行平移运动,在区内形成一系列NE向断裂及破碎带。

2.4 蚀变

研究区内普遍具有与金、多金属矿化有关的蚀变,主要有硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、赤铁矿化、黄铁矿化等。在破碎带内则蚀变更强,蚀变类型和强弱往往与压碎岩石类型有关,并多受破碎带的控制。不同的矿化类型往往与不同的蚀变种类有关,如铜锌银矿化多出现在强绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、硅化蚀变带中,铅锌矿化出现的部位一般只见较弱的绿泥石化、绢云母化,金矿化则出现在赤铁矿化、强硅化地段。

2.5 地球化学特征

1:20 万地球化学测量圈出呈南北向分布的两个Zn二级异常,分别分布于燕春岩组的片麻岩区和三七单元的石英闪长岩内,在1:5万矿调测量,区内圈出一处套合较好的金银组合异常,异常分布于北西向经韧性变形的糜棱岩带及破碎带中。推测异常由破碎蚀变以及沿破碎带侵入的热液携带的成矿物质引起。

3 岩浆活动与成矿

3.1 岩浆岩主要成矿建造及成矿作用方式

中生代强烈的构造-岩浆活动给北淮阳地区造就了良好的内生成矿地质条件下,区内的成矿体系是由幔壳同熔型岩浆经与壳源物质同化混染而形成的含矿建造。杜建国(2001)称之为“壳幔混合岩浆-流体-成矿”系统,并指出成岩成矿物源包括壳源和幔源,其中以幔源为主。成矿系统中依据成岩方式不同划分不同的次级系统:早期为高钾钙碱性系列侵入岩中的金矿床成矿系列;晚期是钾玄岩、碱性岩系列火山岩中的硫铁、金、多金属矿床成矿系列,但二者都是在燕山期统一的造山作用过程中的形成的。

早期高钾钙碱性系列(毛坦厂旋回):主要金属矿化有Au、Ag、Pb、Zn等,其成因包括火山—次火山热液型(包括爆发角砾岩型、斑岩型)、侵入岩浆热液型。

晚期钾玄岩、碱性岩系列(晓天旋回):前者以Au、Ag、多金属为主,成因类型包括火山热液型和侵入岩浆型;后者以Mo、Pb、Zn、稀土、稀有、铀为主,成因类型包括正岩浆型、火山—次火山热液型。

3.2 岩浆岩含矿性评价

目前区内所发现的贵金属、多金属矿多产于火山岩及小侵入体建造中,而与其对应的中深成侵入体含矿性如何,前人已做了大量细致的工作。研究证明利用Al2O3/Na2O+K2O+Ca-SiO2图解可以很好的判别含矿岩体和非矿岩体,区内Ⅱ旋回石英正长斑岩类;Ⅰ-3期全部及Ⅰ-2期英安岩、花岗岩类;Ⅰ-1期石英安山岩、安山岩类等均落入含矿区内,属于含矿性较好的成矿建造。区内与石英正长斑岩类有关的银水寺铅锌矿,凌家冲与安山岩、闪长岩有关的铜矿化,北淮阳西段与Ⅰ-3期有关的诸多矿床都映证了这一点。利用稀土元素判别结果表明,区内Ⅱ旋回及Ⅰ-1期对形成铜、金矿有利;Ⅰ-2期中基性岩类(二长花岗岩、闪长岩)和Ⅰ-3期酸性岩(英安岩、花岗岩)对形成铁、铜、钼矿有利。

4 变质作用与成矿

庐镇关岩群燕春岩组及部分岩浆岩受到不同程度的混合岩化和动力变质作用。各类岩石均出现钾质交代,岩石裂隙发育,形成近东西向和北东向动力变质破碎带。在破碎带中形成各类碎裂岩、糜棱岩及糜棱岩化岩石,是热液矿化的围岩,研究区内的糜棱岩、碎裂岩等构造蚀变岩的原岩主要为钾长片麻岩。

碎裂岩:其特征为动力变质程度较低,压碎程度不高的岩石。矿物的压碎和变形部分占岩石总体积的30%以下,镜下为碎裂结构。不同矿物形变不同,石英破碎成大小不一的碎粒,具波状消光,长石双晶明显弯曲,片状矿物解理面弯曲,新生矿物很少,岩石中未被压碎的部分原岩结构特征清楚。

糜棱岩:分布于区内的糜棱岩带中。岩石呈浅灰色-深灰色,未遭受压碎部分占20-30%。粒度一般0.2-0.02mm,常见0.01mm以下的粉状物。绢云母、绿帘石较多,似玻璃状物质较多,形似硅质岩。原岩结构残留较少,局部出现较大的矿物或岩块,呈小扁豆体状、斑状,沿挤压面分布。此种岩石具较强的硅化,形成硅化岩。绢云母化、绿泥石化较强。岩石中硅化石英有再被压碎,绢云母沿裂隙充填交代的现象。原岩主要是片岩及片麻岩。

碎裂岩化岩石:主要分布于破碎带的外缘,为破碎带的组成部分,为动力变质作用程度最低,压碎较轻的岩石。与碎裂岩呈渐变过渡,无明显界线。多未破坏原岩结构。见有灰黑色,玻璃状岩粉胶结。镜下具碎裂结构,石英有裂纹及波状消光,矿物破碎无位移。有的绿泥石、绢云母化。

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