赣东北邦彦坑钨铜异常区“三位一体”找矿预测浅析
2020-10-27魏英文赖凌高应进罗平
魏英文,赖凌,高应进,罗平
(江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队,江西上饶334000)
0 引言
邦彦坑钨铜异常区位于江西省东北部婺源县境内,是江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队2016年实施“江西东乡—德兴地区铜金矿整装勘查区矿产调查与找矿预测”项目所圈出的钨铜钼多金属综合异常区。本文在已有地质资料基础上,从成矿地质条件、地球化学异常特征和典型矿床类比分析入手,通过“三位一体”找矿预测研究[1],总结成矿规律,提出找矿靶区,为该区深部勘查工作提供新的思路。
1 成矿地质背景
邦彦坑钨铜异常区大地构造位于钦杭结合带内次级构造单元交接部位(图1a),北西为宜(丰)—德(兴)混杂叠覆造山带之万年推覆地体,南东为信(江)—钱(塘)地块之怀玉坳陷[2]。岩浆岩带划分上,本区属下扬子侵入岩区江南中东段侵入岩带[2]。
1.1 基础地质特征
(1)地层 区域上以青白口系下部万年群和上部登山群为主,零星分布南华系、侏罗系和第四系。其中万年群为一套海相砂泥质夹火山碎屑岩的复理石建造沉积,构成万年推覆地体褶皱基底;登山群为一套海相沉积-火山岩系,构成怀玉坳陷准盖层沉积。异常区主要出露万年群枫树岭组(北西部)和登山群高山组(南东部),近于均质的浅变质细碎屑岩利于形成剪张裂隙带,并构成有效的成矿屏蔽环境;第四系松散堆积物沿沟谷分布(见图1b)。
(2)岩浆岩 区域上发育两期岩浆岩,早期为与晋宁期构造演化有关的花岗岩和酸性火山岩组合;晚期为燕山期与板内构造作用有关的花岗岩侵位。异常区主要分布燕山期邦彦坑花岗闪长岩体和脉岩,东侧出露晋宁期花岗岩基。
(3)构造 江湾断裂带是钦杭结合带内最重要的一条次级构造单元分界断裂——赣东北地壳叠覆断裂带[2~3]的组成部分,形成于晋宁期,加里东期、燕山期进一步活动、改造,是区域性控岩控矿控盆构造,控制了多期岩浆活动与成矿作用,并控制了中生代(侏罗纪)断陷盆地的成生,著名的德兴铜矿[3]就分布于该断裂带上。该断裂带由韧性剪切带和脆性断裂组成,韧性剪切带呈近东西向(右行剪切)和北北东向(左行剪切)网结状;脆性断裂有北东向、北西向、近东西向和北北东向四组,以北东向断裂最发育、规模最大,主断裂为北东向汪路岭断裂。
1.2 勘查地球化学特征
邦彦坑地区本次1∶5万水系沉积物测量圈出了1处以Cu-W-Mo 为主的多元素综合异常,平面上呈北东向鸭梨状,面积约31.6km2,元素组合为Cu-W-Mo-Bi-Au-Ag-As等。其中Cu、W、Mo、Bi异常规模大、强度高、重叠性好,均具三级浓度分带,异常中心明显,具一定水平分带现象:Cu、W、Mo异常位于中部;Au、As异常处于南西外围;而Ag异常叠加在Cu、W、Mo、Bi异常之上。该异常存在两处浓集中心,一处位于银柄坞钨钼矿点和邦彦坑岩体分布区,以W、Mo异常为主,W、Mo异常具三级浓度分带,Bi、Cu异常为二级浓度分带,热液蚀变强;另一处位于晓起钼(铜)矿点,W、Mo、Bi、Cu 异常均具三级浓度分带,浓集中心明显且重叠性高,并伴随低缓Ag异常,分布两处绿泥(帘)石-水白云母化带(中蚀变带)。该异常属“高、大、全”甲类矿致综合异常。异常参数特征见表1,异常剖析图见图2。
图2 邦彦坑1∶5万水系沉积物综合异常剖析图Figure 2. Comprehensive anomaly analysis map of 1:50000 stream sediments in Bangyankeng (see Figure 1 for legends)
1.3 矿产
邦彦坑异常区内广泛发育铜、钨、钼、铅、锌等矿化,已知矿点2 处,本次工作新发现矿化点3 处,另有铜钨矿化线索(岩石光谱高值点)多处。按照“三位一体”找矿预测矿床类型划分方案[1],矿化类型有斑岩型和中低温热液型两类,前者有晓起钼(铜)矿点和银柄坞钨钼矿点,后者有邦彦坑钼矿化点、下坦铅矿化点和三房林锌矿化点。
表1 邦彦坑1∶5万水系沉积物综合异常地球化学参数特征一览表Table 1. A list of geochemical parameters of comprehensive anomalies of 1∶50 000 stream sediments in Bangyankeng
江西都昌县阳储岭钨钼矿床[4~5]和安徽祁门县东源斑岩型钨钼矿床[6~9]是江南东段成矿带大型斑岩型钨钼矿床的典型代表,它们与邦彦坑钨铜异常区同处于江南中东段侵入岩带上,成矿地质条件相近。总结典型矿床“三位一体”成矿特征见表2。
表2 邦彦坑钨铜异常区与典型矿床“三位一体”成矿特征类比一览表Table 2. Analogy of metallogenic characteristics of "trinity" between the Bangyankeng tungsten-copper anomaly area and typical ore deposits
2 “三位一体”成矿特征分析
邦彦坑钨铜异常区成矿地质作用属岩浆热液作用,成矿地质体为侵入岩。
2.1 成矿地质体
2.1.1 成矿地质体的厘定
(1)晋宁期侵入体与成矿关系 异常区东部及外围出露晋宁期花岗岩基,岩性为细粒花岗岩和斑状-粗粒-中细粒正长花岗岩等。锆石LA-ICP-MS U-Pb法年龄值为(777±7)Ma~(814±24)Ma[11],其形成时代为新元古代。岩体中W 成矿元素偏高(143.67×10-6~211.00×10-6),但岩体本身及接触带蚀变、矿化微弱。
(2)燕山期侵入体与成矿关系 邦彦坑岩体 位于异常区北东部邦彦坑村,为一独立小岩株,平面上呈近椭圆状,长轴北东向,出露面积1.22km2。岩体接触面外倾,倾角25°~70°不等,顶部凹凸不平,可见围岩残留顶盖和捕掳体。岩体侵入于枫树岭组和高山组中,分为内部相和边缘相,内部相为中粒黑云母花岗闪长岩;边缘相宽几十米,岩性为花岗闪长斑岩。外接触带发育宽50~300m 角岩带。内部相锆石LAICP-MS U-Pb法年龄值为(152.2±2.7)Ma[11],其形成时代为晚侏罗世。
中粒黑云母花岗闪长岩,岩石呈灰黑色,具似斑状结构,主要由石英(25%~35%)、斜长石(40%~50%)、钾长石(20%~25%)和黑云母(5%~7%)组成,另有少量白云母(<1%)等矿物,次生矿物有绿泥石、绢云母、绿帘石、金红石等。斑晶包括斜长石和石英等。斜长石斑晶半自形-他形板状,粒径1~4mm,普遍发育环带结构或联斑,见净边结构,发育聚片双晶,偶见卡钠复合双晶和肖钠聚片双晶,成分为中长石(An35~43)。弱次生变化为绢云母和绿帘石。石英斑晶1~4mm,边部常熔蚀。
花岗闪长斑岩,呈灰-浅灰色,斑状结构,块状构造。斑晶含量45%~55%,粒径0.2~2mm。基质为隐晶质结构。矿物组成与内部相岩石类似。
邦彦坑岩体铜(94.10×10-6)、钨(124.00×10-6)元素丰度值偏高,但岩体内部及接触带矿化蚀变弱,仅南东接触带局部(邦彦坑钼矿化点)发育硅化、绢云母化、黄铁矿化、白钨矿化等。说明邦彦坑岩体与铜、钨、钼矿化关系不大。
脉岩 区内发育大量基-中-中酸-酸性脉岩,岩石类型有辉长岩、辉绿岩、闪长(玢)岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩等,以花岗闪长斑岩和花岗岩为主。岩脉长几十米至300m,宽数米至几十米。按走向分有近东西向、北东向、北北东向和北西向四组,以近东西向为主,次为北北东向。
晓起钼(铜)矿点和银柄坞钨钼矿点产于花岗闪长斑岩脉接触带,晓起钼(铜)矿点斑岩脉硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化等蚀变较强,具全岩铜钼矿化,含铜0.017%~0.15%(平均0.054%),含钼0.014%~0.059%(平均0.030%)。因此,晓起和银柄坞矿点铜、钨、钼等矿化与花岗闪长斑岩脉有关。
综上分析并类比典型矿床成矿地质体特征(表2)认为,邦彦坑地区斑岩型、中低温热液型钨、钼、铜、铅、锌等内生金属矿化与花岗闪长斑岩脉关系密切,成矿地质体为花岗闪长斑岩。
2.1.2 成矿地质体特征
成矿花岗闪长斑岩脉主要见于晓起钼(铜)矿点和银柄坞钨钼矿点,呈脉状产出。晓起钼(铜)矿点见1条斑岩脉,分布于地表及钻孔浅部,走向北西西,出露长约300m,宽约20m;银柄坞钨钼矿点斑岩脉隐伏分布于1~5 线钻孔中,走向北北东,倾向南东东,倾角50°±,向北倾伏,长约300m,延深大于150m。浅部为3 个岩枝,宽十余米;深部复合为2 个岩枝,宽度增大至50余米。区内成矿斑岩规模有向深部增大趋势。
花岗闪长斑岩:呈灰-灰绿色,斑状结构,块状构造。斑晶含量45%~50%,主要由斜长石、石英、角闪石组成,粒径0.5~2mm。基质为隐晶质结构。
2.1.3 成岩、成矿时代
根据处于同一岩浆岩带、成矿特征类似的阳储岭和东源斑岩型钨钼矿床成矿花岗闪长斑岩成岩、成矿年龄资料分析(表2),初步认为本区花岗闪长斑岩成岩、成矿时代属燕山期。确切的年龄值有待进一步研究。
2.2 成矿构造和成矿结构面
区内成矿构造和成矿结构面特征及与典型矿床类比情况见表2。江湾断裂带是区域性控岩控矿构造,也是区内成矿构造。北东向、近东西向、北北东向断裂是区内岩体、岩脉侵位的主要构造。成矿结构面为侵入接触带构造。
2.3 成矿作用特征标志
区内成矿作用特征标志及与典型矿床类比情况见表2。异常区发育大规模面型蚀变带,总面积达10.28km2。其中以弱蚀变带(H1)为主,主要表现为似层状硅化、绿帘石化,网脉状硅化、绿泥石化、绢云母化(伊利石化)、黄铁矿化等。中蚀变带(H2)主要表现为黄铁绢英岩化、绿泥石化,黄铁矿呈稠密浸染状分布,岩石致密坚硬,面积约0.56km2。强蚀变带(H3)偶见,由石英绢云母岩或绢云母石英片岩组成。银柄坞钨钼矿点矿化产于北北东向花岗闪长斑岩脉接触带,以钨为主,钼次之,钼矿化由浅至深增强,圈出主要白钨矿体8 条、辉钼矿体2 条,呈脉状、透镜状,长100~300m,最大延深190m,厚度0.56~17.11m,WO3品位0.187%~0.319%,Mo 品位0.054%~0.629%,矿石构造以微-细脉状构造、网脉状构造为主,浸染状构造次之;晓起钼(铜)矿点矿化产于中蚀变带(H2)之北西西向花岗闪长斑岩脉接触带,圈出单钻孔控制辉钼矿体6 个,呈透镜状,厚度0.74~8.31m,Mo 品位0.031%~0.2%,铜矿化强度在0.011%~0.16%之间,矿石构造以细脉-浸染型构造为主;下坦铅矿化点和三房林锌矿化点产于面型蚀变带边部弱蚀变带(H1)之断裂、裂隙中,前者矿化体厚度0.80m,Pb 品位0.23%,伴生Zn0.146%,后者矿化体厚度0.90m,锌品位0.313%。区内矿化样式和矿种组合与阳储岭式和东源式斑岩型钨钼矿床具类似分布特点,本区已知矿(化)点,可能是深部斑岩型矿床顶部远端的脉状矿化。
3 找矿预测
综上所述,“成矿地质体+矿化+蚀变+化探异常”是本区钨铜多金属找矿的最重要找矿标志。邦彦坑地区两处水系沉积物异常浓集中心为已知成矿地质体(花岗闪长斑岩脉)、已知矿点以及中强蚀变带重叠分布区,因此,该两处浓集中心即为邦彦坑钨铜异常区重点找矿靶区。一处位于银柄坞钨钼矿点一带,具1∶5万水系沉积物W、Mo异常三级浓度分带和Bi、Cu异常二级浓度分带;另一处位于晓起钼(铜)矿点一带,具1∶5 万水系沉积物W、Mo、Bi、Cu 异常三级浓度分带和低缓Ag异常,发育两处中蚀变带,矿化产于花岗闪长斑岩脉接触带。下步勘查工作宜以“三位一体”找矿预测理论为指导,从银柄坞钨钼矿点、晓起钼(铜)矿点入手,以成矿斑岩为主线,由浅入深,顺滕摸瓜,以“脉”找“体”,探寻深部成矿花岗闪长斑岩体(株)及斑岩型钨钼多金属矿化富集部位。
4 结论
(1)邦彦坑钨铜异常区处于钦杭结合带内最重要的一条控岩控矿深断裂带——赣东北地壳叠覆断裂带上,成矿地质条件与阳储岭式和东源式斑岩型钨钼矿床类似,成矿地质体为燕山期I型中酸性岩体——花岗闪长斑岩,具寻找大型斑岩型钨铜多金属矿床潜力。
(2)邦彦坑1∶5万水系沉积物Cu-W-Mo多元素综合异常为一强度高、规模大、元素组合全的“高、大、全”矿致异常,两处浓集中心与已知成矿斑岩、已知矿点和中强蚀变带吻合,具重要的找矿指示意义。
(3)下步勘查工作宜以预测的两处找矿靶区为重点,从“成矿地质体+矿化+蚀变+化探异常”入手,以“脉”找“体”,探寻深部成矿花岗闪长斑岩体(株)和矿化富集部位。
致谢:本文系矿调项目组集体劳动成果,资料主要来自笔者等完成的中国地质调查局“江西东乡—德兴地区铜金矿整装勘查区矿产调查与找矿预测”项目,岩石地层单位依据最新区域地质志[2]。匿名审稿专家对本文提出诸多合理化意见和建议,在此一并表示感谢。