江西相山多金属矿床构造特征与找矿预测
2020-10-10周先怀
章 俊,周先怀
(江西省核工业地质局二六一大队,江西 鹰潭 335000)
多金属矿床内的成矿物质,不管其来源于岩浆建造、沉积建造,还是来自变质建造,都是和矿床的构造运动相关。矿床构造解析也随之成为了解矿田构造的重要内容,构造特征及其构造形式、组合规律研究有利于找矿预测和指导工作的开展与实施。
江西相山作为我国蕴藏较为丰富和比较典型的多金属矿床之一,具体包括南部的横涧矿区和岗上英矿区、北部的修水矿区、武宁矿区等,其形成都和岩浆岩有关,分类上属于热液型建设矿床。
对于江西相山多金属矿床的地球化学特征、形成时代、控矿规律等方面,学界前辈同仁已有大量专门的研究,可是对于矿床的构造特征研究上依然比较薄弱。
1 江西相山多金属矿床构造特征
1.1 东西向褶皱变形与基底断裂构造
相山褶皱构造作为区域内的主要构造之一,在基底区和上层区中都有不同程度的地质发育。东西向基底的断陷构造在地质类型上属于隐伏型[1],通过重磁场上延处理,认定其东西向基底构造位于区域内盆地基底的主构造上。东西向构造褶皱雏形的发生时代比较早,极有可能最早起自晋宁时期,一直截止到加里东时期,在南北向地质挤压的作用下形成了近东西向的地质结构褶皱构造以及近东西向的基底断裂构造,具体参见下表。
东西向基底褶皱构造的地层在岩系上属于青白口纪的变质岩系,具体分布在相山东南部、西北角,均呈现近东西向,大致在70°~80°之间延展。譬如莲塘向斜主要位于该区东北角的莲塘、沙洲一带,类似于近东西向。在该区内的延展长度大致为20km,一直向东扩展到区外,宽度控制在12km以内[2]。
表1 基底断裂构造下的区域成矿
东西向断裂构造主要位于断陷带的北部,在地理位置上属于邹家山—上家岭—云际一带,在磁场梯度上属于低缓带,而断陷带的南部,在地理位置上属于芙蓉山—马鞍山—河口排一带,对应磁场梯度较强磁异常的南缘。需要注意的是,相山火山盆地内部存在一个近东西向的低重力带,其一直向西延展到戴坊,长度控制在45km以内,宽度大致在3km~6km以内,联系相山火山盆地的一系列研究资料,推测该地区戴坊—相山一带是有可能存在东西向断陷带的。研究区域内具备浅成韧性断裂变形特征的高韧性剪切带,北部和乐安岩系发生碰触形成丁园—相山韧性剪切带,而相山盆地主要位于两带之间。
综上所说,证明该地区东西向断裂属于脆韧性断裂。联系地质构造以及区域地理背景,推断该方向断裂构造具体形成于晋宁期。而此地也正是受到晋宁时期猛烈的地质构造活动影响,板块内部均发生了大规模的褶皱变形,从而形成了东西向基底断裂构造。
1.2 北北东向断裂破碎带构造
北北东向断裂破碎带构造在修水和武宁矿区的地表上都发育有大面积断裂带,在武宁矿区的东部也有多条分散的北北东向的断裂构造,在其下部也发现了部分北东向断裂破碎带构造。
这些断裂破碎带构造在地质构造上应该均属于北北东向横涧断裂带的一部分。在修水和武宁矿区内,北北东向的断裂破碎带出现的裂隙群已经成群分布,但并不存在主破裂带。破碎裂隙群通常比较狭窄,大概只有几厘米到十几厘米的宽度,且会层层叠加在早期北北东向原生破裂带之上。在具体的断裂带分布,可从修水矿和武宁矿北东部看到。破碎带主要发育在该区花岗岩和岩浆岩相交地带,走向大致在10°~20°之间,倾斜方向为北东方向,倾斜角在75°~85°之间。
断裂破碎带内会出现朝着多个方向延伸的裂隙部群,其内部主要是由青白系砾岩构成[3]。断层面上方主要有两处发育式擦痕:在倾斜角为15°~60°的北西向断层面上,早期垂直右旋的发育擦痕会被晚期东倾45°正向的发育擦痕所切断。
在横涧矿区的裸露地面上,该北北东向断裂构造带的走向一般呈现北东向14°,倾斜方向为南东向,且倾斜角比较陡峭。在横涧矿区-6m上段和-50m下段,该断裂构造带利用岩石破碎带之间的强烈地质作用,在主巷道上方均已全身灌注水泥,目的是为了进一步确保矿山发掘坑道的施工安全。
在横涧矿区-100m下段,该断裂构造带借助岩系之间的强烈破碎作用,在北东向断层面上出现一定弧度的垂直发育式擦痕。
按照擦断面上的痕迹判断,该擦痕属于垂直右旋走滑,与此同时也出现倾斜擦痕的存在。按照相互断切的作用关系,水平擦痕的出现是早于倾斜擦痕的。倾斜擦痕的具体产状为:断层面产状在60°~90°之间,南东方向倾斜向,擦痕一般出现在右侧15°处。在横涧矿区井下-5m上段,能够实际观测到北东向破碎带构造的起伏走势。破碎带在走向上一般在45°~70°之间,倾斜方向为南东向,倾斜角为75°,切割了北西西向的控矿破碎带,这证明该破碎带的出现时期要比北西西向破碎带要早。破碎带内表露的地质构造带实际涵盖了火山角砾岩和岩浆岩,断层之间的分界十分明显。和北北东向破碎带构造近似水平方向的北南—北北东向破碎带,在横涧矿区井下主要是以109矿体为特征,破碎带走向一般在15°~20°之间,倾斜方向为南东向,倾斜角度大约在60°~70°之间[4]。破碎带走势较为稳定,可其宽度在走向上波动变化比较大,最宽处可达2m,最窄处仅仅几厘米,甚至还能更为狭窄,这证明该破碎带曾经历过地质扭压性的变形作用。
1.3 北东东向背斜构造
江西相山内起主导作用的构造主要为纵贯全域的八方山背斜地区。其中八方山构造体系中表现得最为显著的就是八方山背斜。背斜直插矿区,其出现一定程度上决定了矿床的形成、位置、规模,最终决定矿床构造的地质格局。地表裸露的石灰岩长轴为900m,短轴在80m~300m之间,东窄西宽。现今已知的实际控制长度大约为2819m。按照当地地质调查局和物探研究资料推测,其延伸长度最少在4000m以上。背斜脊线呈现鱼脊状,中部高高拱起,从中部向东西两侧浮动,东西两侧的伏角一般在10°~40°之间。背斜两翼一般呈不对称分布,南翼陡峭,局部向北扩展,倾斜角度在60°~90°之间;北翼表现较为平缓,倾斜角度在45°~80°之间。背斜褶皱的波动幅度和其高度之间的比例一般控制在0.85—1.28,两翼夹角通常控制在30°~60°之间,性质上属于紧闭型背斜,这种背斜对区域成矿极为有利。
2 江西相山多金属矿床找矿预测
(1)在2019年度开展的新老矿山接替矿床勘查项目中,在上饶—玉山矿区181线、187线西部中部的壶天群石灰岩或片岩中已经发现铜锌金银矿体。所以,往西部中深部继续勘查发现铜锌金银富矿段的可能性就比较大。
(2)在已知探寻到的上饶—玉山矿区内,侏罗系中统高家田砾岩和壶天群石灰岩的接触界面的断裂破碎带内发现铅锌金银富矿的潜力较大。
(3)修水—武宁—彭泽矿区的北部主要是沿北北东向断裂破碎带指定一个Pb、Zn、Cu的物探综合异常,Pb发现异常连续,最高值在320×10-6,Zn和Cu单侧点表现异常,锌的最高值为250×10-6,铜的最高值为29×10-6,这在很大程度上为深部找矿提供了方向;后期在193勘探线路进行施工的钻孔,也已发现在北北东向断裂破碎带中存在低品位的铜金锌矿体。所以,修水—武宁—彭泽1193线以北沿北北东向断裂破碎带深部寻找修水—武宁—彭泽式硅化岩浆岩带层状、块层状铜金锌多金属矿床应具备一定的找矿潜力。
3 结束语
对江西相山多金属矿床构造特征与找矿预测进行分析,依托江西多金属矿床的地理地质环境,根据矿床构造的控矿特征和成矿规律,对找矿预测方向及时进行调整。本文研究表明江西相山多金属矿床的出现和区域成矿蚀变、成矿时代的演变规律大致符合。希望本文对矿床构造特征的研究可以为以后有关找矿预测方向以及成矿规律的形成提供一定的借鉴价值。