胡世安,丁 磊,吳俊剛
(湖南省核工業地質局三〇二地質大隊,湖南 郴州 423000)
南嶺地區至今已發現多個大中小型礦床。通過研究分析所得,該地區多數礦床上下盤范圍內都發育有寬大的熱液蝕變帶和硅質脈體(如硅化、赤鐵礦化、水云母化、綠泥石化、堿交代、紅色玉髓脈、煙灰色微晶石英脈、紫黑色螢石脈等)[1],而且硅質石英脈的規模、分布及特征在很大程度上決定了礦床的規模。桂東縣五里凹—橋頭地區金雞垅礦床F1硅化角礫巖帶兩側蝕變發育,主要見有硅化、玉髓化、紫黑色螢石化、黃鐵礦化、綠泥石化、水云母化、赤鐵礦化、鉀長石化等。因此熱液蝕變帶、硅質巖、玉髓化、紫黑色螢石化、黃鐵礦化、綠泥石化、水云母化、赤鐵礦化、鉀長石化是地質找礦的直接標志。其中硅質巖主要成分是雜色玉髓,礦物學特征和稀土地球化學特征都表明硅質巖為巖漿期后熱液成因 , 后期熱液的疊加更有利于成礦[2]。
本篇論文收集湖南省桂東縣五里凹-橋頭地區地質、物探、化探、遙感、水文地質、礦產等資料,調查研究該區構造、建造、蝕變和含礦性,優選評價重要異常,擇優開展鉆探工程驗證。大致查明礦化地質特征、分布規律、控礦因素及賦存條件,了解礦體地質特征;分析和總結礦產成礦規律,評價工作區礦產資源潛力。
本區位于揚子地臺與南海—華夏地臺之間的南華活動帶中的閩贛后加里東隆起褶皺帶西緣,華南成礦省南嶺成礦帶北緣萬洋—諸廣山復式巖體中北段。區域構造發育,它們彼此相互切割,形成了一系列的菱形、三角形等不同組合形態的斷塊、圈圍區[3],形成了十分有利的成礦構造條件。
區域出露的地層主要有震旦系、寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、第三系等;區域內地層共劃分為三個構造沉積區。①加里東褶皺隆起區地層:由上元古界震旦系、下古生界寒武系、奧陶系組成,是本區的褶皺基底層,主要分布于萬洋-諸廣山褶皺隆起帶東西兩翼。②臺褶區地層:由泥盆、石炭、二疊紀淺海相及海陸交互沉積的碎屑巖、生物灰巖、白云巖等地層組成,沉積厚度達數千米,相變大,與下古生界淺變質巖系呈不整合接觸。③斷陷區地層:由侏羅系、白堊系組成,主要為斷陷盆地內的陸相河湖相沉積,以粗碎屑巖、砂礫巖為特征,呈長條形或箕狀形盆地分布(見圖1)。

圖1 諸廣山地區區域地質略圖
區域有數條深大斷裂通過,西北部有北北東向黃坳-延壽斷裂、東南側有北東向遂川斷裂、西南部有北西向常德-安仁斷裂。在大斷裂帶的上、下盤發育有一系列的次級構造,它們彼此相互切割,組成成礦的斷裂構造系統(見圖1)。
區域內礦產豐富,有長江、百順、城口礦田,緊鄰工作區南邊有鹿井礦田,近幾年來,又在城口與鹿井兩礦田之間的“三九”地區,探獲了多個大中型礦床。
(1)地層。工作區的出露地層為震旦系、寒武系,主要在南部小范圍出露(見圖2)。震旦系(Z):巖性主要由灰綠色中細粒石英砂巖、硅質板巖、砂質板巖組成,總體呈北西走向,傾向北東,傾角58°~68°,與上覆寒武紀地層呈整合接觸。寒武系(∈):主要由下統的香楠組(∈1x)和中統的茶園頭組(∈2cy)淺變質巖系組成,總體走向北西,傾向北東,傾角55°~75°。其中:香楠組(∈1x)由泥質砂板巖、石英砂巖、含炭泥質灰巖等組成。
(2)構造。工作區北東向的斷裂發育,主要有黃坳斷裂、秋里斷裂 QF1、東水 F16、金雞垅 F1、橋頭 F20等。其中金雞垅地段F1為控礦構造,含礦圍巖為中粒少斑黑云母花崗巖 ;F1號帶走向北東、傾向南東、傾角55°~70°,地表出露長 4.6km,帶寬1m~5m,最寬處 13m。該斷裂帶北東段由花崗碎裂巖、細晶石英、微晶隱晶質石英、螢石膠結角礫巖組成,礦化好 ;南西段主要為粗晶-細晶石英組成,礦化較弱[4]。礦體嚴格受硅化角礫巖(F1)控制,F1號硅化角礫巖帶往南西方向有變寬變陡的趨勢,熱液活動加強,活動期次多(見圖2)。
(3)巖漿巖。工作區內出露的巖體主要為燕山早期第一階段巖體(γ52-1),少量的燕山早期第三階段巖體(γ52-3)和加里東期第三階段巖體(γδ33)。
燕山早期第一階段巖體(γ52-1)(淋洋巖體):為中粗粒似斑狀黑云母二長花崗巖,灰白-肉紅色,斑狀結構,塊狀構造。礦物成份鉀長石20%~35%,斜長石20%~35%,石英25%~30%,黑云母5%~10%,呈巖基產出,巖體含量19.6×10-6,Th/U比值1.92,屬對成礦有利巖體(見圖2)。

圖2 五里凹-橋頭地區地質略圖
(1)礦體(帶)特。金雞垅F1號硅化角礫巖帶共圈定了4個工業礦體[1],主要為Pt1和Pt2號礦體。礦體嚴格受F1號角礫巖帶及上下盤次級構造控制,礦體產狀隨F1號帶變化而變化,在F1號帶膨脹部位,礦體變厚變富[5]。Pt1號礦體: 分布在0-19線,礦體賦存在F1號硅化角礫巖帶中,礦體成似層狀,走向北東,傾向南東,傾角 51°~72° , 礦體厚度3.14m,礦體品位 0.102%~0.209%,平均品位 0.157%,初步估算334資源量 XXt。 Pt2號礦體:主要分布在0~17線,礦體賦存在F1號角礫巖靠下盤的硅化螢石化角礫巖帶內,礦體控制標高711m~450m,走向延伸450m,礦體成似層狀,走向北東,傾向南東,傾角 51°~72°,礦體厚度1.00m,礦體品位0.041%~0.146%,平均品位0.088%,初步估算334資源量XXt。
(2)礦石特征。礦化與黃鐵礦-微晶石英緊密共生,在斷裂帶內,呈棕褐色,棕紅色;黃鐵礦呈膠狀;以細分散狀分布于膠狀黃鐵礦和微晶石英中,少數呈微脈狀分布于黃鐵礦微晶石英中。主要見于斷裂帶較深部,在構造帶內,與紫黑色螢石膠結角礫巖相關,螢石呈紫黑色、粉末狀(粒徑為0.02-0.1mm)或微脈狀(見圖3)。

圖3 硅質礦化類型
(3)圍巖蝕變。金雞垅礦床F1硅化角礫巖帶兩側蝕變發育,主要見有硅化、玉髓化、螢石化、黃鐵礦化、綠泥石化、水云母化、赤鐵礦化、鉀長石化等。F1號帶熱液蝕變分帶明顯,構造蝕變帶中心為紫黑色螢石和棕紅色玉髓膠結角礫巖,為主要含礦部位,并形成工業礦體,往兩側發育有硅化、赤鐵礦化、水云母化、紫色螢石化、鉀長石化等(圖4)。

圖4 金雞垅地區F1號礦化帶熱液蝕變分帶示意圖
(4)礦床成因類型。根據本區礦床產出的部位、成礦地質條件和礦化特征,金雞垅礦床定為硅質脈型中低溫熱液礦床。經燕山晚期,地殼伸展減薄、拉張裂陷等強烈構造活動,及殼幔相互作用,幔汁上涌形成基性巖脈(輝綠巖脈),同時帶來了幔源礦化劑CO2。同時由于大氣降水的加入使得早期巖體中巖石進一步遭受它變質作用、堿質流體作用和構造熱液作用的強烈改造與活化;并且為成礦直接提供了豐富的熱能、熱流體和礦化劑。伴隨黃坳、秋里斷裂帶及其次級斷裂構造活動,含礦熱液沿著構造裂隙遷移過程中,在花崗巖等圍巖中不斷的萃取,最終在地球化學障的作用下沉淀富集成礦,形成了礦床。
① 斷裂構造(F1號硅化角礫巖)發育區位。②和接觸并有構造穿切部位。③硅化、棕灰色玉髓、紫黑色螢石、肉紅色方解石是黃鐵礦化、綠泥石化、水云母化、赤鐵礦化、是礦的主要近礦圍巖蝕變。④紅化(赤鐵礦化)、堿交代蝕變發育地段。
本次實驗主要對桂東縣五里凹-橋頭地區金雞垅礦床進行了研究,分析了該礦的地質特征和礦床成因,并且對數據進行了仔細分析,最后找出了成礦標志。這樣,為以后再在該地區進行找礦工作提供了很多便利。