黃晶晶
(安徽省地球物理地球化學勘查技術院)
北淮陽構造帶東段(安徽境內)是重要的金鉛鋅鉬多金屬成礦帶,著名的沙坪溝鉬礦、銀山鉛鋅多金屬礦等一系列大中型鉬、鉛鋅多金屬礦床均分布于此。研究區位于華北地塊與揚子地塊交接帶的大別造山帶東段—北淮陽構造帶的佛子嶺—廬鎮關構造亞帶內,桐柏斷裂帶與郯廬斷裂帶交匯處北西側的舒城縣畈胡家地區,隸屬大別成礦省、秦嶺成礦帶、北淮陽成礦亞帶。區內前期工作已發現多處鉬、鉛鋅多金屬礦體,本次工作系統梳理以往工作成果,旨在為該區進一步開展鉬多金屬礦找礦工作提供依據和思路。
研究區位于北淮陽構造帶東段,桐柏—桐城(磨子潭—曉天段)深大斷裂北部和郯—廬斷裂帶交匯部位西北側(圖1)[1]。區內主要出露地層由老到新依次為前中生代基底變質巖和中生代火山-沉積巖,其中火山巖系與下伏基底地層呈明顯不整合關系[2]。主要出露地層由老到新依次為晚元古代廬鎮關巖群、晚原古代佛子嶺群、石炭紀楊山群、侏羅紀毛坦廠組。晚元古代廬鎮關巖群為1套角閃巖相變質巖系,主要巖性為花崗質片麻巖、斜長角閃巖、白云質大理巖等;晚元古代佛子嶺(巖)群為1套高綠片巖相—低角閃巖相變質巖系,主要為長石石英巖、板巖、石英片巖、千枚巖、含石英白云質大理巖[3];石炭紀楊山群為1套含煤淺變質巖系,主要巖性為砂質頁巖和粉砂巖[4];毛坦廠組為1套中性至偏酸性火山-沉積巖組合,主要巖性為安山質火山熔巖、粗安質火山熔巖、火山碎屑巖[5]。
構造區劃屬秦嶺地槽褶皺系,北淮陽地槽褶皺帶,舒城隆起區,區內構造以斷裂為主,褶皺不發育,斷裂主要發育北東向的西湯池斷層群、北西向、近東西向3組。區內主要為晚元古代變形變質侵入巖和燕山晚期侵入巖,燕山期侵入巖與成礦關系較為密切。中生代巖漿巖總體呈北西向帶狀分布,主要受北西向、北東向構造控制。侵入巖一般分布在深斷裂的交匯部位,以復式巖體為主,形成時代為晚侏羅世—早白堊世[4]。火山巖以曉天、霍山和金寨盆地為噴發中心,以安山質火山巖為主,次為粗安火山巖,見少量閃長玢巖、正長斑巖等淺成脈巖侵入[6]。區內已發現多鉬、鉛、鋅礦床,如沙坪溝鉬礦、銀山鉛鋅多金屬礦、汞洞沖鉛鋅礦、銀水寺鉛鋅礦、汞洞沖鉛鋅礦及東西溪金礦等(圖1),有較好的成礦潛力。
2.1.1 地層
礦研究區出露地層較單一,從老到新分布有晚元古代小溪河巖組,晚元古代五橋片麻巖套鄭沖片麻巖體、新生代第四紀豐樂鎮組。
晚元古代小溪河巖組為1套高綠片巖相—低角閃巖相變質巖系,主要出露在工區西北部及中南部。主要巖性為淺粒巖、角閃變粒巖、白云母石英片巖及少量二云石英片巖、斜長角閃片巖等[7]。巖石普遍糜棱巖化,常見糜棱變晶結構、粒狀變晶結構以及變余結構等,原巖為火山巖和沉積巖。晚元古代五橋片麻巖套鄭沖片麻巖體為元古代中酸性變質侵入巖,經歷了不同程度的變質作用,其地表出露主要在研究區西部。其巖性主要為鉀長花崗片麻巖,夾少量斜長角閃片麻巖條帶和包裹體,結構為中粗粒花崗變晶結構、鱗片粒狀變晶結構,塊狀-片麻狀構造,片麻理發育,個別鉀長石斑晶形呈眼球狀構造。巖石整體節理裂隙發育,裂隙充填鐵質礦物及少量鉛鋅礦,局部硅化較強,堅硬性脆,破碎強烈,呈碎裂狀。新生代第四紀豐樂鎮組主要出露在工區嵐沖一帶,巖性主要為灰黃色砂礫石層、亞黏土、黏土。
2.1.2 構 造
研究區位于諸佛庵—佛子嶺復向斜的東延部分,郯廬斷裂帶西側,磨子譚—曉天深斷裂北側。研究區斷裂構造走向以北北西向和北東向為主,次為近東西向。
北北西向斷裂位于研究區中部,為研究區主要斷裂構造,斷裂延伸大于3 km。北東向斷裂位于研究區中部,為1條脆性正斷層,產狀295°∠55°,斷層上盤發育密集劈理,與主斷面呈小角度相交;斷層下盤的閃長巖角礫磨圓度較高,沿主斷面呈定向排列;斷層帶內發育構造角礫巖。近東西向斷裂位于研究區東北部,斷層走向110°左右,兩盤均為鉀長片麻巖,巖石整體破碎強烈,局部硅化強烈。
研究區東部邊緣有1條破碎帶,呈近南北向展布,破碎帶寬約50 m,長約300 m,破碎帶內見有少量黃鐵礦化。研究區中部見有1條硅化帶,沿北西向展布,硅化帶寬約30 m,長約900 m,硅化帶內見有星點狀、團塊狀黃鐵礦化及少量團塊狀方鉛礦,零星黃銅礦及少量細粒星點狀輝鉬礦。
2.1.3 巖漿巖
研究區巖漿巖活動較為強烈,區域上受磨子潭斷裂帶和郯廬斷裂帶的控制,巖漿巖主要出露在研究區東部,為中生代晚白堊世華蓋山獨立單元龍眠山巖體,主要巖性為石英正長斑巖。
石英正長斑巖為淺肉紅色、灰紅色,斑狀結構,塊狀構造。斑晶主要為鉀長石和石英,少量黑云母。斑晶含量30%~40%。鉀長石斑晶肉紅色,自形寬板狀,粒徑2~5 mm,聚斑結構發育,略高嶺土化;石英斑晶白色,表面較干凈,呈半自形粒狀,邊緣呈港灣狀;黑云母為黑色板片狀。基質由主要由長石、石英組成,少量黑云母、角閃石,基質含量60%~70%。
2.1.4 圍巖蝕變
研究區蝕變類型主要為硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化、高嶺土化、褐鐵礦化、鉬礦化、鉛鋅礦化。黃鐵礦多呈細粒浸染狀、細脈狀、星點狀嵌布于鄭沖組鉀長片麻巖中及硅化破碎帶附近。鉛鋅礦化、鉬礦化出現在礦體、礦(化)體附近,研究區內發現的鉛礦體基本都位于硅化的白云母石英片巖、鉀長片麻巖、硅化破碎帶及破碎帶兩側的蝕變鉀長片麻巖中,鉬礦(化)體均位于硅化的石英正長斑巖內,伴有硅化、褐鐵礦化、綠泥石化等(圖2)。

通過對1∶1萬土壤測量結果進行各元素地球化學參數統計(表1),結果顯示區內Cu、Mo、Pb、Zn、Ag等元素多呈強分異的分布模式,對成礦較為有利。

注:Au元素含量單位為×10-9,其他元素均為×10-6。
區內共圈定9處綜合異常,總體呈北弱南強,其中AP8是研究區的主要異常,異常呈不規則條狀,呈北西西向展布,長約1 500 m,寬約900 m,面積約1.2 km2。其元素組合為Mo、W、、Pb、Zn、Cu、Ag,該異常規模大、強度高,主要異常元素高度套合,均具有3個濃度帶。Mo異常面積最大,具有6個規模較大濃集中心,各濃集中心呈串珠狀沿近北西向展布,槽探驗證工作中揭露Mo礦(化)體5條。Pb具有3個規模較大的濃集中心,其中2個近北西向展布,1個近東西向展布,其中西北側濃集中心異常規模最強,分布面積最大,在此處開展的槽探驗證工作揭露出3條Pb邊界品位礦體(圖3)。

研究區磁異常總體表現為“兩低夾一高”的格局,東北及西南為負磁異常區,正磁異常區呈帶狀北西向分布,為深部具有一定規模的中酸性巖體的反映。正磁異常區疊加多個帶狀分布的局部磁異常,各局部異常帶形態延伸方向各異,異常強度最高可達220 nT;其中西北側高家莊及東北部呈北東向串珠狀分布的局部異常帶可能為正長(斑)巖的反映,中部河邊南側呈北西向分布的正磁異常帶由中生代晚白堊世華蓋山獨立單元石英正長斑巖體和侵入的正長(斑)巖脈疊加引起的,南東側紙槽一帶呈北東向分布的正磁異常區可能主要由華蓋山獨立單元石英正長斑巖體所致。局部磁異常帶不同方向的展布特征應與該區經歷多次巖漿活動有關,反映了該區復雜的構造環境。該區已發現的鉬礦體、鉛鋅礦體主要沿著河邊南側的北西向磁異常帶南北兩側梯度帶分布,并展現出明顯的分帶特征,認為河邊南側的北西向磁異常梯度帶具備較好的找礦前景(圖4)。

2.4.1 礦體特征
研究區共發現鉬礦(化)體5條,礦化體厚2~4 m,Mo礦化體平均品位0.01%~0.02%,賦存于石英正長斑巖中,伴隨有硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化,見少量黃銅礦化及綠泥石化。
發現鉛礦化體9條,礦體厚度2~5.2 m,Pb礦化體平均品位0.10%~0.48%,礦化體主要賦存于糜棱巖化鉀長片麻巖及硅化鉀長片麻巖中,圍巖風化較強,風化面呈土黃色,蝕變礦物主要為硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化,局部可見皮殼狀孔雀石。鉛鋅礦體主要賦存于鄭沖片麻巖體穿插的閃長巖脈及破碎帶中,整體呈環帶狀分布。
2.4.2 成礦條件分析
(1)地層條件。研究區出露地層單一,為晚元古代佛子嶺群小溪河組與五橋片麻巖套鄭沖片麻巖體,巖層整體較破碎。巖石為鱗片粒狀變晶結構,片麻理發育,個別鉀長石斑晶較大,形成眼球狀。巖石整體節理裂隙發育,裂隙面多見鐵質氧化物充填及少量鉛鋅礦,局部硅化較強,呈碎裂狀,為容礦提供了空間。
(2)構造條件。區域上北淮陽構造帶自西向東分布有眾多鉬、金、鉛鋅礦床(點),并且多處礦床已達大、中型,表明深大斷裂對這些礦床(點)的形成、發揮了重要的導礦、控礦作用。研究區構造發育,區內主要斷裂構造表現為北東向、北西向和近東西向展布特征;地質測量發現多組斷層和硅化破碎帶,巖石碎裂巖化、糜棱巖化及片理裂隙均極為發育,為礦液活動創造了有利條件。
(3)巖漿條件。研究區內出露中生代晚白堊世華蓋山獨立單元(龍眠山)石英正長斑巖體及多種脈巖。巖漿活動在成礦過程中起著熱力驅動作用,并攜帶著含礦熱液對圍巖進行充填交代變質,使成礦金屬元素富集。在研究區石英正長斑巖體見多處鉬礦(化)體,個別已經達到邊界品位,表明區內石英正長斑巖體內部可能存在另一期提供礦熱液流體的巖漿巖。
(4)物化探條件。區域上位于區域重力異常梯度帶上,斷裂特征明顯。區內1∶1萬磁法測量成果顯示深部可能存在隱伏巖體,為尋找深部隱伏礦提供了依據,其中編號C-4、C-5、C-7異常區的查證意義較大。地球化學結果顯示,區內綜合元素異常帶具有高、中、低溫元素組合,元素組合為Mo、W、Pb、Zn、Cu、Bi、Ag,異常強度高、規模大,且均有3個濃度分帶,各元素異常套合較好。其中Mo元素的異常面積最大、濃度較高,具有外、中、內3個濃度分帶,具有多個濃集中心。結合地磁異常的推斷結果,認為研究區具備尋找深部隱伏礦的潛力。
沙坪溝鉬礦床為超大型隱伏礦床,礦體呈橢球狀、厚筒狀、鐘狀賦存于隱伏花崗斑巖體頂部和石英正長(斑)巖接觸帶附近,與花崗斑巖形態相似(圖5)[8]。由于受巖體、構造、蝕變等因素制約,高、低品位礦石在垂向上具有分帶特征,工業礦體位于主礦體中部,外圍為低品位礦體,呈同心環狀分布。圍巖蝕變也具分帶性,大致以隱伏斑巖體為中心,在平面上和垂向上呈環帶狀分布,顯示斑巖型鉬礦的蝕變特征[9]。主礦體呈厚大的筒狀,水平投影為近東西方向不規則的橢圓形,四周邊界較規則。礦體以隱伏花崗斑巖體為中心,賦存在其頂部及與石英正長巖、黑云母正長巖接觸帶中,圍巖主要為石英正長巖、黑云母正長巖,其次為花崗巖等[10]。沙坪溝地區地表僅見到少量脈狀鉬礦化體充填于近東西向裂隙中,但深部礦化較好。

通過與沙坪溝鉬礦類比發現,研究區與沙坪溝礦區具有相似的地質背景。一是大地構造位置相似,均位于北淮陽地區桐柏—磨子潭斷裂帶北側的基底隆起帶中。二是存有相似的礦化分帶現象,即鉬礦化多分布在研究區北北東向、北北西向向張扭性斷裂構造中,在鉬礦體外側的北東向、北北西向斷裂中常具有鉛鋅礦化。三是具備相似的巖漿條件,均發育燕山期巖漿巖,區內發育多期復式巖體,正長巖體被另一期中酸性巖體侵入。四是擁有相似的成礦礦物標志,研究區同樣發現了輝鉬礦及鉛鋅等硫化物。五是地球物理特征相似,地磁異常顯示基底存在構造隆起帶,并存在多處與復式巖體形成的異常疊加。六是具有相似的地球化學背景,以Mo元素為異常中心,Pb、Zn、Ag、As、Sb等中低溫元素異常呈環狀分布,顯示高—中—低溫成礦元素分帶。
(1)通過對研究區化探異常查證發現有多條鉬礦體,賦礦圍巖為碎裂狀正長斑巖,認為在中生代晚白堊世華蓋山獨立單元(K1H)石英正長斑巖體中應存在有另一期攜帶有鉬元素含礦熱液流體的巖漿巖。
(2)地球物理解譯結果推測在中生代晚白堊世華蓋山獨立單元石英正長斑巖巖體內部存在多期次巖漿巖侵入,表明該期巖漿巖可能為鉬多金屬礦含礦熱液流體,研究區已知礦體以鉬礦體為中心鉛鋅礦呈環帶狀分布,表明研究區具有良好的高—低溫礦化分帶,該分帶特征與沙坪溝鉬礦床相類似。
(3)通過與沙坪溝斑巖型鉬礦類比,在構造位置、巖漿巖特征、地球化學特征、礦化組合特征、地球物理特征等均具有相似性,認為研究區具有尋找沙坪溝式斑巖型鉬多金屬礦潛力。