孫鵬艷 石磊 聶張星 沈歡喜
摘 要: 水吼嶺碎云母礦是近年新發現的中型碎云母礦床,本文在介紹該礦床地質特征和礦體特征的基礎上,分析該礦床的礦床成因,并提出找礦標志,以期指導本區乃至大別山區相似礦床的勘查工作。
關鍵詞: 碎云母礦; 礦床成因; 找礦標志;
水吼嶺碎云母礦位于大別山東緣,潛山縣城北西部,區廣泛出露古元古代大別山巖群雜巖及變形變質侵入體。近年安徽省地礦局311地質隊在水吼嶺礦區發現賦存于糜棱巖化淺粒巖中似層狀、透鏡狀碎云母礦體,規模屬中型礦床,但在碎云母單礦床中屬規模較大礦床。
1. 區域及礦區地質特征
1.1 區域地質背景
區內大別山雜巖先后經歷了四期褶皺、兩期韌性剪切變形,以及晚期的脆性斷裂改造,使之呈現出極為復雜的構造形跡。廣泛發育元古代變質巖漿巖,其它變質基性-超基性侵入巖榴輝巖、滑石巖,多呈構造透鏡體散布于變質地層中[1][2][3]。區域上將變質巖漿巖劃為潛山片麻巖套撞鐘河片麻巖及水吼嶺片麻巖(圖1)。
據1∶5萬、1∶25萬區調資料,區內大別山超高壓變質巖的原巖包括基性-超基性巖、玄武巖、泥質碳酸鹽質和花崗質巖石,出現金剛石、柯石英、菱鎂礦及鈦-斜硅鎂石等礦物組合,表明本區超高壓變質帶的原巖曾俯沖到>100km深度,經歷了榴輝巖相的超高壓變質作用,峰期變質溫度、壓力相當于T=800℃±50℃,P>2.8Gpa,而后期經歷的角閃巖相退化變質作用階段,溫、壓條件相當于T=500-600℃,P>0.6Gpa-0.8Gpa。
1.2 礦區地質特征
礦區出露巖(地)層主要為古元古代大別山巖群變質表殼巖—糜棱巖化淺粒巖和黑云斜長片麻巖,河谷兩側及村莊零星分布第四系松散堆積物。
糜棱巖化淺粒巖:呈條帶狀,總體走向為NW—SE分布于礦區中部,面積約0.15km2。灰白色,細粒鱗片變晶結構、糜棱結構,片麻狀—弱片麻狀構造。礦物成分:長石+石英90%±,白云母1~10%。在礦體接觸面附近,白云母含量明顯增多,達20%±。礦物拉伸線理與區域構造線一致,LQ130°~145°∠30°~45°。
黑云斜長片麻巖:呈扇形分布于礦區西南拐,總體走向NW—SE,面積約0.08km2。灰黑色,中—細粒鱗片變晶結構,片麻狀構造。礦物成分主要為斜長石、黑云母和少量石英,巖石地表強風化。
區內構造以韌性剪切構造為主,該構造呈NW—SE向經礦區中部向兩側延伸,剪切帶最寬達240m±,向NW、SE逐漸收縮變窄。帶內變形強度由中心向兩側逐漸減弱,依次為片狀構造→片麻狀構造→弱片麻狀構造→塊狀構造,碎云母礦體賦存于剪切帶中心即變形最強的地段。同時,剪切帶中心亦具強糜棱巖化特征,糜棱巖化淺粒巖的面理Sm//Sg,為180°~235°∠40°~70°;剪切帶兩側為中粗粒二長花崗質片麻巖,變形強度微弱,LQ130°~145°∠25°~45°,與區域上構造線一致。
礦區廣泛分布變質變形侵入體—水吼嶺片麻巖,地表未發現變質后期侵入巖及脈巖出露。水吼嶺片麻巖—中粗粒二長花崗質片麻巖:分布于礦區NE、SW兩側。黃褐色~淺肉紅色,中粗?;◢徸兙ЫY構,片麻狀構造。礦物組成為:長石+石英95%±,黑云母4%±,少量的磁鐵礦及其它一些暗色礦物等。Sg190°~235°∠45°~65°,礦物拉伸線理(長英質礦物)LQ130°~145°∠25°~45°。
2. 礦體地質特征簡介
礦區已知碎云母礦體均呈似層狀、透鏡狀賦存于糜棱巖化淺粒巖中。淺粒巖屬于變質表殼巖組合片麻巖組的一部分,夾于變質變形侵入體水吼嶺二長花崗質片麻巖中,其展布方向與韌性剪切帶的方向完全一致,空間分布在某種程度上受韌性剪切帶控制。根據主要礦體的平面分布,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號三個礦體分布于剪切帶中心,層位穩定,礦體連續性較好,構成主礦層;其它如Ⅳ~Ⅹ號礦體呈孤立的透鏡體狀分布在主礦層頂、底板圍巖中,規模小,連續性差。礦床工業類型為碎云母礦;根據礦石結構、構造及主要礦物組成,礦石可以劃分為白云母片巖型及石英白云母片巖型兩種自然類型,其中以白云母片巖型為主。
3. 礦床成因與找礦標志
3.1 礦床成因
(1)本礦床碎云母礦礦體的原巖為富鋁的沉積火山巖(表殼巖),該原巖泥質成分較高,屬高硅高鋁巖石,經過區域變質或經后期動力變質作用的迭加,使之形成碎云母礦體。這是該礦床成因的重要物質條件。
(2)礦區經過多期的褶皺變形,特別是區域上的第三期褶皺變形,使成礦原巖呈構造布丁狀或褶皺窗欞狀卷入變質侵入體之中,伴隨著第三期褶皺變形的“NE”向韌性剪切變形,使區內在表殼巖片麻巖組與變質變形侵入體接觸部位,表現為一系列與該韌性剪切變形方向一致的強平行化條帶狀構造,其空間展布方向為NW—SE向,后又經晚期NE向韌性剪切變形的疊加改造(晚期變形以綠片巖相退變質作用為主),使巖石內的柱狀、片狀礦物,進一步退變為白云母,從而富集形成碎云母礦體。
3.2 找礦標志
礦區出露巖(地)層主要為古元古代大別山巖群變質表殼巖—糜棱巖化淺粒巖和黑云斜長片麻巖,河谷兩側及村莊零星分布第四系松散堆積物。第四系松散堆積物主要分布在礦區北西熊家屋,及Ⅱ、Ⅲ號礦體北部河溝兩側一般只0m~1m。礦區構造主要表現為韌性剪切構造,該構造呈NW—SE向經礦區中部向兩側延伸,剪切帶最寬達240m±,向NW、SE逐漸收縮變窄。帶內變形強度由中心向兩側逐漸減弱,依次為片狀構造→片麻狀構造→弱片麻狀構造→塊狀構造,白云母礦體賦存于剪切帶中心即變形最強的地段,剪切帶中心亦具強糜棱巖化特征,剪切帶兩側為中粗粒二長花崗質片麻巖,變形強度微弱,LQ130°~145°∠25°~45°,與區域上構造線一致。根據本次工作,總結區內的找礦標志主要如下:
(1)區內所有礦體多呈構造透鏡體賦存于糜棱巖化淺粒巖中,且礦體的形成構造機制與韌性剪切關系密切,因此在水吼嶺片麻巖與表殼巖接觸部位,尤其是剪切帶內發育的表殼巖(富鋁的沉積火山巖)包體,是尋找碎云母礦的主要標志。
(2)地表有碎(白)云母礦體露頭,或殘坡積物中有白云母片巖碎片出現,是直接找礦標志。
(3)前人碎(白)云母采礦場亦是直接標志之一。
參考文獻:
[1] 常印佛,劉湘培,吳言昌.長江中下游銅鐵成礦帶[M].北京:地質出版社,1991.
[2] 唐永成,吳言昌,儲國正等.安徽沿江地區銅金多金屬礦床地質[M].北京:地質出版社,1998.
[3] 徐樹桐,劉貽燦,江來利等.大別山的構造格局和演化[M].北京:科學出版社,1994.
[4] 趙元淏, 邱永超, 劉永彬. 華北陸塊北緣西段鐵、金、石墨等礦產成礦規律淺析[J]. 西部資源, 2016(2):67-68.
[5] 佚名. 安徽廬樅盆地首次發現鎢礦、鉬礦[J]. 西部資源, 2015(3):59-59.