景德镇长源坞钨金多金属矿区地质地球物理特征及找矿潜力浅析
2020-01-06陈克昱
李 强,陈克昱,敖 平,唐 炜
(江西省地质矿产勘查开发局九一二大队,江西 鹰潭 335001)
长源坞距朱溪矿区北东侧大约7千米,位于钦杭成矿带东段北部江西段,萍乐铜铅锌金银成矿亚带东段,塔前-清华铜金多金属成矿远景区中,属塔前-赋春成矿带的一部分。本文在已有研究成果和勘查成果的基础上,系统对长源坞钨金多金属矿的地质和地球物理、地球化学特征进行了描述、对找矿潜力进行了简要分析,以期对长源坞矿区下一步的地质找矿工作进行指导。
1 矿区地质特征
地层:本区属扬子地层区的一部分,区内发育的地层主要为新元古界浅变质岩系地层和第四系地层。新元古界浅变质岩系构成了本区的褶皱基底,是一套深海盆地相,夹带浊流沉积的泥砂质建造,间或伴有海底火山的喷发产物。经区域变质作用,形成一套由绢云母板岩、绢云母千枚岩、砂质千枚岩、凝灰质千枚岩、变质砂岩组合而成的浅变质岩系。该套地层中富含着W、Cu、Au、Pb、Zn等成矿元素,可为本区成矿提供重要的物质来源,是区内物化探异常区和钨矿体、金矿(化)体的赋矿地层。新元古界地层自下而上出露万年群牛头岭组(Pt3n)、程源组(Pt3c)地层。
牛头岭组(Pt3n)出露有上段下部(Pt3n3-1)、上段上部(Pt3n3-2)。
牛头岭组为弧盆浅海陆棚相沉积环境,经区域变质作用形成的一套浅变质岩系。上段下部为青灰色薄-中薄层状变余岩屑杂砂岩与粉砂质二(绢)云千枚岩互层,偶夹含炭千枚岩;上段上部为青灰色厚-巨厚层状变余岩屑杂砂岩夹薄层状绢云千枚岩、含炭千枚岩。
程源组(Pt3c)出露下段下部(Pt3c1-1)、下段中部(Pt3c1-2)、下段上部(Pt3c1-3)。
程源组为一套弧前火山盆地浅海或次深海相火山-碎屑岩夹浊流相沉积环境。经区域变质作用,形成一套浅变质岩系,发育纹层理、韵律条带等原生构造,可见粒序层及鲍马序列(刘春根等,2002)。岩性下段下部为灰紫-紫褐色板岩与淡红色板岩、紫色粉砂质板岩互层,中间夹黄褐色变细砂岩;中部为黄绿灰绿色中厚层状变细砂岩、变粉砂岩与同色板岩、粉砂质板岩互层,可见粒序层和鲍马序列;上部矿层地质矿物颜色为黄绿-灰白色,中层为灰质细砂物,局部部分矿层夹杂沉凝灰岩。
第四系(Q)分布于现代河流洼地中。岩性为浅黄色亚粘土层,下部为砂、砂砾石层,厚度7m~13m。
构造:本区位于塔前-赋春推覆构造和景德镇-车田推覆构造之间,在该研究区地质构造经常发生变化的影响下,褶皱构造是早期主要地质特征,在中晚期后地质特征表现为断裂构造。
长源坞地区新元古界所处的地层,勘查发现其倾斜方向为南东向,60°左右是矿层的倾斜角度范围,部分地质带会出现倒转情况;长源坞钨金多金属矿所处地层在北西位置开始直至南东方向,地层变新。区内以同斜褶皱为主,局部可见斜歪褶皱,以S0为变形面,发育轴面劈理S1,受后期构造影响,轴迹呈“S”形弯曲,总体呈北东向。层间发育各类挠曲、膝折、揉皱弯曲等小型褶皱。
本区北东向脆-韧性剪切带及韧性剪切带主要形成时间为加里东期,岩石在剪切带内发生动力变质作用,其在强变形带中表现为剪切糜棱面理,它们明显切割或者强烈置换了早期的千枚理构造。本区在脆-韧性剪切带中后期叠加脆性断裂,更易形成矿化蚀变,主要有硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化等蚀变现象。白钨矿、闪锌矿及褐铁矿等赋存在石英脉或石英脉两侧蚀变岩中,且形成钨矿体及金矿(化)体,是区内重要导矿容矿构造。
区内北东向断裂构造是本区的控岩控矿构造,规模较大,连续性较好,总体呈带状平行展布,长数千米至数十千米,宽数米至百余米,走向以40°~60°为主,在走向呈舒缓波状特征,以压性为主,主要是由于燕山期北西往南东叠瓦式逆冲推覆作用所形成。沿该断裂可见多条北东向燕山期花岗细晶岩脉及花岗斑岩脉,岩脉中可见绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、闪锌矿化、褐铁矿化、黄铁矿及少量毒砂。
区内北西向断裂构造仅在南部及外围发育,走向约300°,沿走向延伸约3.5km,主要显示为张性或张扭性结构面力学性质,断裂面舒缓波状,岩石挤压破碎,具有平移断层的性质。
本区北东与北西向断裂复合构造部位其变质岩中可见较强韧性变形,发育韧性剪切带以及脆-韧性剪切带,且物化探异常明显,套合性较好,是后期岩浆岩侵入的有利部位。区内具有寻找构造破碎带型、热液充填型、深部斑岩型矿床的条件。
岩浆岩:长源坞钨金多金属矿出露的矿石大部分是在燕山期形成的,出露的形态受北东向地质构造作用所影响。在此次研究矿区的中部有一定数量的花岗斑岩脉集中出露在南东部F1段裂带,成矿带中发现大量的毒砂、闪锌矿、毒砂、黄铁矿等等;矿物的硅化、黄铁矿化常出现在地层与围岩相接触地带,局部可能出现小范围的碳酸盐化;长源坞钨金多金属矿区经过详细勘查发现花岗斑岩周围有多个钨化矿体,在成矿热液条件作用下,存在高温元素土壤异常及磁异常,在深部极有可能存在隐伏含矿岩体提供成矿热液流体。
地层蚀变:研究区域蚀变的类型最主要可划分为三种即:绿泥石化、硅化、碳酸盐化。蚀变主要集中在区内脆-韧性剪切带中石英脉及石英细脉带发育地段,集中发生在粉砂质绢云母千枚岩、绢云母千枚岩和变余粉砂岩中。矿物蚀变在线型和面型情况下都会发生,长源坞钨金多金属矿床中的绿泥石化顺着裂隙方向进行填充。本次研究区域地质矿物蚀变最为普遍的现象为硅化蚀变,根据时间可以将其划定为燕山期和晋宁期的石英脉。石英脉出露较多的时期为晋宁期,在这一时期围岩蚀变发育良好,脉宽有逐渐增加趋势,中后期在变质作用的影响下,矿石出现不规则的形态,出现断续、破碎等情况,此类石英脉与金矿化关系较为密切。
脆-韧性剪切带是石英脉岩的主要分布区域,充填和交代是其蚀变方式。充填作用在矿物的构造破碎带和裂隙中,经过长时间风化沉积变成石英细脉岩、石英脉,石英脉较为平直,连续性较好;交代作用则主要是发生在各类变质岩中,使岩石结构更致密坚硬,燕山期石英脉是区内最重要的赋矿地质体。
绿泥石化一般常见于硅化作用比较强烈的地区,大多以脉状形式存在于石英脉边部或裂隙中,常常与碳酸盐化相伴生。颜色大多呈黄绿、暗绿色。
碳酸盐化主要表现是碳酸盐矿物沿张性裂隙面以及构造面理线型充填,微脉浸染状。
2 矿区地球物理特征
本区主要地球物理特征为航磁及地磁异常。
1/5万航磁测量在长源坞地区发现有航磁异常,显示其深部可能存在有隐伏含矿岩体。
1/5万地面高精度磁测也在长源坞地区发现有磁测异常, 航磁与地磁异常两者吻合性较好,均为低缓正磁异常。地磁异常位于长源坞-娘娘坞一带,面积大约6.3平方千米。正异常呈北东向椭圆状,异常强度不大,幅值大约200nT,极大值为263.6nT。数据进行化极处理之后异常梯度变大,上延处理后异常特征变化较小,异常较为明显。正磁异常区、伴生负异常区与地球化学水系沉积物异常(元素组合W-Ag-Mo-Cu-Au)重合。
另该区实测了两条1/1万地物化综合剖面,两条线均显示有较好的磁异常, △T值在10~250nT之间,均值90nT。利用剖面磁测异常功率谱估算磁源似深度为300m~400m。为更好的解释磁异常,对DP01剖面进行了二维视磁化率成像反演计算。反演结果显示埋深-400m以下有一磁性体。磁性地质体近似板状,中心位置埋深约为-1000m,板状体长约1200m,宽约400m,向北倾斜,倾角约33°,视磁化强度约250~500×10-3A/m。
1/1万综合剖面测量长源坞以钨为主的土壤异常与地磁异常高度吻合,异常区内地表有大量石英脉,局部亦见有花岗斑岩脉,另据航磁特征、地磁△T化极上延等值线平面图特征、高精度磁测倒数模特征及剖面反演结果,推测其深部应存在隐伏岩体,该异常为矿致异常。
与本区临近的朱溪矿区,也发现有1:5万航磁异常及1:5万地磁异常,据朱溪矿区钻孔岩芯物性参数统计资料,结合矿区及其外围开展的物探剖面测量工作分析,各类矽卡岩具有较强磁性,磁化率变化范围为1970.6×10-6~13510.9×10-6SI,它是本区产生磁异常的主要因素,而石炭系-二叠系沉积岩无磁性,变质岩具很弱磁性。朱溪矿区低缓正磁异常主要是由中酸性岩体或矿化矽卡岩引起,低缓正磁异常是寻找隐伏的中酸性岩体或矽卡岩型矿体的重要标志之一。目前在朱溪矿区发现有世界最大规模钨矿,长源坞矿区与朱溪矿区磁异常较为类似,推测长源坞矿区也有较好的找矿前景。
3 地球化学特征
本区存在钨-银-钼-铜-金水系沉积物综合异常,异常面积15.48 km2,元素组不规则状。由钨、钼、铜、铅、锌、金、银、锡、铋、砷、锑、铬、镍元素异常组成,异常形态较规整,组合元素多,浓集中心明显。其中钨、金、铜、锌、锡、铋发育有3级浓度分带。
4 矿化
区内的金多金属矿化与万年群浅变质岩地层中的挤压破碎带和花岗细晶岩脉有关,主要见有三处矿化:第一处位于井坞附近的挤压破碎带内,破碎带宽约0.5 m,带内岩性主要为碎裂千枚岩和网脉状石英,蚀变主要有黄铁矿化、褐铁矿化、绿泥石化,金矿化与石英脉关系密切,据水光谱样和化学样分析结果,其金品位为4.6~6 g/t;第二处位于井坞北侧,产于千枚岩层间裂隙带内的石英脉中,石英脉宽0.05m~0.1m,脉内可见黑钨矿化,据光谱样分析结果,WO3品位为0.016%;第三处位于马龙塘,花岗细晶岩脉宽3m~4m,长约1000 m,走向北东,脉内裂隙面见有星点状黄铁矿化和闪锌矿化,岩脉与围岩(千枚岩)的接触面蚀变较强,可见黄铁矿化、硅化、叶腊石化等。
5 找矿潜力分析
矿区目前工作程度较低,矿区以往勘查工作中发现有热液石英脉型钨矿(化)体及脆-韧性剪切带型金矿,已知矿(化)体的规模不大,品位比较低并且变化较大,未取得较大的找矿成果,但本区成矿地质条件较为优越。矿区内地表脆-韧性剪切带和北东向断裂发育,有较好的破碎带型矿床的矿液运移和容矿空间;浅变质岩内成矿元素含量较高,可为成矿提供充足的矿质来源;矿区地磁异常反演结果显示其深部可能存在隐伏岩体,异常出露区的地表也有较强的硅化,说明其深部有热液活动。可见,矿区内具备形成斑岩型+破碎带型矿床的较好条件,有寻找中小型斑岩型和破碎带型钨铜金矿床的一定潜力。