湖北阳新岩体北接触带外缘铁帽特征及找矿方向探讨

徐荣华,张国胜,范中林,金 华,贺景鸽

(湖北省鄂东南地质大队,湖北大冶 435100)

湖北阳新岩体北接触带外缘铁帽特征及找矿方向探讨

徐荣华,张国胜,范中林,金 华,贺景鸽

(湖北省鄂东南地质大队,湖北大冶 435100)

从分析阳新岩体北接触带外缘铁帽产出特征入手,划分为褐铁矿和赤铁矿两种铁帽类型。叠加构造带控制着铁帽群的分布;控制矿体的构造主要有断裂、破碎带、岩层界面;铁帽的成因属热液型硫化物经风化淋积而成。预测的成矿模式是深部有不同于阳新岩体的花岗闪长斑岩体热液沿着F2、F3构造通道上侵形成。今后的找矿方向是揭示深部含矿热源体,重点找矿靶区是费海桥和桃花尖。

阳新岩体;铁帽特征;成矿模式;找矿方向

0 引言

铁帽(Gossan或Iron Hat)是指金属硫化物矿床在地表氧化带的残留部分。另外,菱铁矿矿床暴露地表后,也可形成铁帽。铁帽是寻找各种硫化物矿床的重要标志。

湖北阳新岩体北接触带外缘分布众多铁帽,以往曾以找菱铁矿为目的,未发现菱铁矿矿床(体),对寻找多金属矿也未探讨。本文系统就本区铁帽分布特征、结构构造、物质成分变化、控矿因素进行分析,探讨其成因,并结合本区地质背景,建立找矿预测模式,指出寻找多金属矿的方向和重点靶区。

1 铁帽特征

1.1 铁帽分布

铁帽计有18处(图1),集中分布于接触带外缘的大王殿及太子庙两个地段。除大王殿地段分布有10个铁帽,如桃花尖、望北等。太子庙有6个,如费海桥等❶徐荣华、张国胜等,湖北阳新岩体北接触带及外缘铜金多金属控矿条件与成矿预测,湖北省鄂东南地质大队,2008。。

1.2 铁帽类型

根据铁帽的矿物成分组成,分为两种类型:褐铁矿铁帽与赤铁矿铁帽(表1)。

1.2.1 褐铁矿铁帽

18处铁帽中有14处为褐铁矿铁帽。从表2可以看出,褐铁矿点规模普遍较大,一般长达数十米至数百米,宽数米至数十米。褐铁矿铁帽的矿物组成成分较为复杂。主要矿物成分为褐铁矿,其次有赤铁矿、针铁矿、黄钾铁矾、黄铁矿等,铁帽中有用组分主要是铁,其品位较高,在52%～64%之间。此外少数矿点含有铜、铅、锌、钼。如费海桥铁矿点含钼0.058%～0.062%,可以达到工业品位要求。

表1 阳新岩体北接触带外缘铁帽类型Table 1 The gossan type in the outermargin of nortiern coatact zone of the Yangxin rock mass

1.2.2 赤铁矿铁帽

全区共见4处赤铁矿铁帽。赤铁矿组成的矿物较为简单,规模相对褐铁矿小些。主要由赤铁矿及少量褐铁矿组成,此外为脉石矿物方解石。

2 铁帽的控制因素

铁帽严格受构造控制,不同构造类型起着不同的控制作用(图1)。

2.1 叠加构造带

叠加构造带控制着铁帽群的分布,基本上所有的铁帽分布在大王殿(F5)、太子庙(F6)两个北北东向的叠加构造带中或其两侧,这种集中分布的特征充分体现了叠加构造带对铁帽群的分布起着重要的控制作用。

图1 阳新岩体北接触带及外缘地质构造、铁帽分布图Fig.1 Geological structure of outermagin and gossan distribution of northern contact zone

2.2 控制矿体的构造

控制矿体的构造主要有断裂、破碎带、岩层界面等。

受断裂构造控制的矿点如还山顶、桃花尖、筲箕窝、正平口、费海桥、会奇山、半山董等;受界面及层间裂隙控制的有望北、猫眼、老虎头、通天观等;受破碎带控制的有泉塘下、剌树沟、桐子堡等。控矿的断裂及破碎带主要是近东西向的,其次是北东及北西向,个别为近南北向。

3 铁帽成因的探讨

铁帽的成因在不同时期有不同的认识。在早期认为是沉积型菱铁矿经氧化淋积而成,也有认为是溶洞堆积而成。本次研究认为,上述除鸭公山和凤凰山两点为滚石外,全部为真铁帽。是热液型硫化物经氧化淋积而成。其理由如下:

(1)在桃花尖矿点可见有铜矿化及在破碎带中见星点状方铅矿,这些可能是原生的热液型矿化。从物相分析看,本区铁帽中FeCO3含量一般为0.02%～0.69%,而黄梅马鞍山菱铁矿铁帽中FeCO3含量一般为1.28%～1.80%❶张淦权、许建中等,太子庙幅1∶5万幅区域地质调查报告,湖北省地质局区测队,1979。,本区铁帽中岩矿鉴定也不见菱铁矿的假象或菱铁矿残留体,用铁氰化钾点实验无变色反映,从而证实本区铁帽不是菱铁矿氧化淋积铁帽。

(2)铁帽的矿物组成成分含有残留的黄铁矿、白铁矿及含铜硫化物的氧化矿物孔雀石、黄钾铁矾等,这些都是热液硫化物矿床的指示矿物。

(3)在有用组分中,不少矿点铁帽含铜、钼、铅、锌,而且多已达到品位要求,这些有用组分多是热液型的成矿元素,尤其是前二者,本区地层中均无异常表现,显系深源物质组分。

(4)铁帽受构造控制。铁帽群受北北东向叠加构造带控制,从表2看出绝大部分铁帽矿体受断裂、破碎带以及岩层界面等薄弱的构造部位控制,相反与地层层位无关,区内任何层位中都有铁帽的分布,显见沉积因素基本可以否定。

表2 铁帽地质特征一览表Table 2 Schedule of geological characteristics gossan

(5)从表3铁帽的微量元素含量可以看出,砷、锌含量特高,锌甚至达边界品位的要求,均构成强异常,这些异常元素的组成,表明属多金属异常的前缘晕。

因此,铁帽的成因属热液型硫化物经风化淋积而成。

4 成矿预测模式及找矿方向

4.1 成矿预测模式

4.1.1 含矿热液上升

在燕山期构造的作用下,超壳断裂将深部含矿岩浆向壳层输送,到达壳层之后,通过与之连通的(直接、间接、可能)深断裂又继续向地壳的浅部传送,直到地壳的盖层之中[1,2]。

区内早期闭合性构造面转化为开放性构造面,其中与F1同为Ⅰ级构造的F2、F3,其规模较大,切割较深,虽未见岩浆侵入形成岩体,但仍可将深部含矿热液(隐伏花岗闪长斑岩体)导入盖层浅处。

4.1.2 矿化体就位

从成矿动力学角度,成矿流体沿控矿构造上侵运移,沿含矿断裂形成脉状矿体,沿断裂等近矿围岩产生水岩反应形成蚀变矿化带和原生晕地球化学异常,在控矿断裂等局部扩容空间形成工业矿体。

表3 铁帽微量元素含量表 单位:10-6Table 3 Element content table of gossan trace

(1)控制矿化体的构造 控制矿体的构造主要是早期的次级走向断裂及部分共轭断裂、层间破碎带、构造破碎岩等,与地层并无明确的关系。

(2)控制矿化范围的构造 控制矿化范围的构造是燕山期北北东向的叠加构造带,矿化体集中分布在叠加构造带中,而其外围微甚至无。

4.1.3 后生变化

当矿化体形成后,在后来的地质过程中,在地表水和地下水的作用下,潜水面以上的矿化体经氧化淋滤,形成铁帽。因原生矿化的差别以及氧化环境的差别,分别形成赤铁矿铁帽与褐铁矿铁帽。当赋存在断裂中的矿化体发育成溶洞时,则形成溶洞型次生沉积的褐铁矿铁帽。

根据以上初步建立了一个理想的预测成矿模式图(图2)。

4.2 找矿方向

本区铁帽为中低温热液型矿化体经风化淋滤而成,显示了其找矿意义。预测深部可能存在一个与阳新主岩体不一样的隐伏花岗斑岩体。下步工作重点应该走出就地表铁帽找铁矿的误区,寻找深部隐伏热源(矿)体。就地表找矿信息标志看,重点考虑两个靶区:费海桥和桃花尖(图1)。

图2 阳新岩体北接触带及其外缘成矿预测模式图Fig.2 Metallogenic prognosismodel of outermagain and northern contract zone of the Yangxin rock mass

4.2.1 费海桥靶区

本靶区较重要找矿标志是铁帽中Mo、Zn、As含量高,并分布大范围的原生晕钼异常。参照国内外著名大型钼矿找矿事例,提示有找Mo矿的可能。

因此,下步工作思路应该从寻找深部可能存在的隐伏含钼岩体出发。

4.2.2 桃花尖靶区

该靶区矿化铁帽密集分布,而断裂构造极其发育,且呈放射状。它不同于费海桥等其它地段铁帽。大部分铁帽沿断裂构造呈不规则环状分布,其它地段铁帽多分布在层间破碎带上。从遥感影象解释,亦显示很好的热源环形构造。有闪长玢岩脉充填于断裂裂隙之中,初步推断与深部隐伏岩体可能有关。另发育Cu、Ag、Zn、Pb原生晕组合异常,是寻找隐伏多金属矿潜力地段。

致谢:本文成文过程中得到了熊继传、胡清乐总工程师的支持指导,在此致谢!

[1] 薛迪康,葛宗侠,等.鄂东南铜金矿床成矿模式与找矿模型[M].武汉:中国地质大学出版社,1997:91-93.

[2] 张国胜.鄂东南燕山期构造特征及其控岩控矿作用[J].湖北地质,1992,6(2):17-28.

(责任编辑:于继红)

Characteristics and Prospecting Orientation of the Gossan in the Outer Margin of Northern Contact Zone of the Yangxin Rock Mass

XU Ronghua,ZHANG Guoshen,FAN Zhonglin,J IN Hua,HE Jinge
(Southeastern Hubei Geological Party,Daye,Hubei435100)

Startwith occurrence characteristics,the gossan in the outer margin of northern contact zone of the Yangxin rock mass can be divided into l imonite and hematite type.The distribution of the gossan group is controlled by the superimposed structural zone.Ore bodies are structurally controlled by faults,fracture zone and rock layer interface.The gossan is for med by weathering and leaching of hydrother mal sulfide.The predicted metallogenic model is the hydrothermal fluid of the granodioritic porphyry origin ascending through F2and F3faults,which is different from the Yangxin rock mass.The prospecting orientation is revealing the deep-seated ore bearing thermal source.Key ore prospecting target is Feihaiqiao and Taohuajian.

Yangxin rock mass;gossan characteristics;metallogenic model;prospecting orientation

P618.31

A

1671-1211(2010)03-0254-05

2009-11-30;改回日期:2010-01-13

湖北省科研基金项目(2007AA301C47)资助。

徐荣华(1963-),男,高级工程师,地质勘查专业,从事地质矿产勘查工作。E-mail:xrh1963@163.com