广东省阳山县三叉顶矿区矿体特征及找矿前景预测
2021-03-11黄晓伟黄赛赛陶敬忠
黄晓伟,黄赛赛,陶敬忠
(广东省化工地质勘查院,广东 广州 510800)
1 矿区地质
三叉顶矿区位于粤北阳山地区,地处由郴州-怀集断裂带及连县-阳山断裂带组成的“八字型”构造以南。区域出露地层主要有下石炭统石磴子组(C1s)、下石炭统测水组(C1c);矿区内断裂构造往往以北东、北西向为主,对矿区褶皱构造影响较大的构造为白石潭-太平墩倒转向斜;区域上岩浆岩主要集中分布在矿区西部,南部地区及东南角以岩株形式局部出露,矿区内地表未见岩体出露。
1.1 地层
矿区内出露的地层为下石炭统石磴子组(C1s)灰岩及测水组(C1c)细粒石英砂岩、细粒岩屑石英砂岩及第四系(Q)洪冲积层(见图1)。
图1 三叉顶矿区地质图
1.1.1 石磴子组(C1s)
石磴子组地层分布于矿区绝大部分地区,占矿区总面积的85.6%。该组岩性为灰色薄-中厚层状微晶灰岩夹灰色薄-中层状含燧石结核(条带)微晶灰岩及灰色薄-中层状生物碎屑微晶灰岩为主,地层总体走向北西,倾向北东,倾角10°~30°。生物碎屑微晶灰岩中含较多海相生物化石,包括珊瑚、海百合及腹足类,以珊瑚类数量最为丰富(见图2、图3)。
图2 16号勘探线示意图
图3 矿区物化探综合异常套合图
1.1.2 测水组(C1c)
测水组在区内局部出露,主要分布于矿区西部及其外围,占全区总面积的9.7%。该组岩性主要为浅灰—灰黑色薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩、细粒石英砂岩、细粒岩屑石英砂岩、含碳粉砂岩,地层总体走向北北西、近南北向,倾向北东,局部倾向南西,倾角较缓,约10°~30°。测水组地层普遍遭受后期构造改造破坏,揉皱和破碎较为发育,碎屑岩中常见褐铁矿等蚀变矿物,区内本层常见有磁黄铁矿呈浸染状分布。
1.1.3 第四系(Q)
第四系主要分布于矿区中部地区,位于山边平地、农田及民房旁,占全区总面积的4.7%。矿区第四系岩性为黄褐色坡洪积土为主,主要由黏土矿物及岩石碎屑组成,碎屑岩性包括粉砂岩、石英砂岩、岩屑石英砂岩,大小不等,呈次圆-次棱角状不均匀分布。
1.2 构造
矿区内共识别出一处褶皱构造及两条断裂构造(见图1)。
1.2.1 褶皱
矿区范围内识别出一处褶皱构造,即“岩鹰石背斜”,其轴迹整体呈北西320°方向展布,受松山断裂(F6)左行牵引,局部发生偏转,背斜枢纽近水平,轴面近直立,长约700m,宽约150m,该褶皱不发育轴劈理,属中浅构造层次变形。总体上岩鹰石背斜受后期构造叠加改造较小,为一轴面近直立转折端圆滑的紧闭型背斜。
1.2.2 断裂
矿区内共识别出两条断裂构造,分别为北东向“松山断裂(F6)”和北西向“旁山断裂(F1)”,两者为矿区主干断裂。松山断裂(F6)位于矿区西部,区内延伸约1.6km,出露宽度约3m~10m,走向北东30°~40°,倾向南东,倾角约80°;旁山断裂位于矿区南部及外围一带,区内延伸长度约1.5km,在本次矿区内延伸长度约150m,出露宽度约1m~2m,走向北西310°~330°,倾向北东,倾角30°~75°变化。
1.3 岩浆岩
矿区范围内地表未发现岩浆岩出露,但在施工的钻孔中,均揭露到花岗岩体,浅部为细粒黑云母二长花岗岩,中深部为中细粒-中粒黑云母二长花岗岩,显示了矿物粒度由细变粗,岩石由边缘相转变为中心相的渐变过程。
2 矿体地质
矿区内初步查明有一组北西向Ⅲ号铅锌矿化带和一组北西向Ⅳ号钨钼矿带,在接触内带的花岗岩体裂隙中可见石英脉型辉钼矿化层(局部可见石英脉型钨矿化层)。
2.1 矿体特征
2.1.1 Ⅲ号矿化带
Ⅲ号矿化带共有5条脉状裂隙填充铅锌矿化层,主要赋存于受构造活动影响形成的层间裂隙中,在地表共发现有5条近平行分布的薄层铅锌矿化层,走向114°~156°,总体走向143°,产状一般较陡,倾角63°~78°,沿走向延长150m~400m,矿化厚度0.10m~0.30m。矿化岩为条纹、条带状矽卡岩化岩或强烈碳酸盐岩化(方解石)破碎岩,矿化岩中矿石矿物主要是细-中粒方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,三者共生呈层纹、条带状或细脉、团粒-团块状产出,分布不均匀,围岩为灰岩,矿化岩中Pb+Zn含量0.3%~7.06%不等,Ag含量25.9g/t~97.9g/t。
2.1.2 Ⅳ号矿带
Ⅳ号矿带由规模大小不等的8个矿体组成(编号Ⅳ-1~Ⅳ-8),基本特征见表1。
表1 矿体特征一览表
主矿体为Ⅳ-4钨钼矿体,次为Ⅳ-7钨矿体(见图2)。根据钻孔揭露情况,Ⅳ号矿带整体走向北西,倾角整体平缓,一般14°~43°,局部大于45°。矿石矿物以钨钼为主,局部铅锌富集,多伴生铋,次伴生锡。Ⅳ-4、Ⅳ-7矿体特征如下:
(1)Ⅳ-4钨钼矿体。Ⅳ-4钨钼矿体为矿区内揭露规模最大的矿体,产于岩体与石磴子组灰岩接触带附近,总体呈似层状产出,顶底板均以大理岩化灰岩为主。矿体整体走向北北西,沿走向控制最大长度约170m,倾向北东,沿倾向控制最大延伸约520m,倾角12°~43°。单工程垂直厚度(真厚度)2.00(1.81)~62.79(59.00)m,平均垂直厚度23.02m。矿体中矿石矿物以钨钼为主,伴生铋,矿体平均质量分数WO30.222%、Mo 0.059%,伴生Bi 0.047%。
(2)Ⅳ-7钨钼矿体。Ⅳ-7号钨钼矿体产于岩体与石磴子组灰岩接触带上,总体呈似层状产出,顶板为灰岩、大理岩化灰岩,底板为黑云母二长花岗岩。矿体整体走向北北西,沿走向控制最大长度约378m,倾向北东,沿倾向控制最大延伸约203m,倾角10°~40°,单工程垂直厚度(真厚度)2.09(1.92)~4.72(3.34)m,整体平均垂直厚度3.57m。矿体中矿石矿物以钨为主,伴生锡钼铋,矿体平均质量分数WO30.250%、伴生Sn 0.034%。
2.2 矿石质量
2.2.1 矿物成分及结构构造
(1)矿石矿物主要有白钨矿、辉钼矿、闪锌矿、方铅矿等。白钨矿主要分布于Ⅳ号矿带,多以细粒浸染状较均匀分布于矽卡岩中;辉钼矿主要分布于Ⅳ号矿带,呈叠瓦状或斑点状产于矽卡岩中;闪锌矿主要分布于Ⅲ号矿化带,呈细粒结构和致密块状结构,Ⅳ号矿带亦可见少量闪锌矿,其色多呈棕褐色;方铅矿主要分布于Ⅲ号矿化带,铅灰色,细粒致密状或是立方晶体,常与闪锌矿伴生但含量较低。
(2)脉石矿物有石榴子石、碳酸盐岩矿物等。石榴子石呈半自形粒状,粒径0.55mm~6.5mm,均质性,裂纹发育,糙面显著,在岩石中较均匀分布,后期较强蚀变,裂隙和边缘常见碳酸盐化,也局部见绿帘石化或绿泥石化。碳酸盐矿物多呈它形或半自形粒状,粒径0.1mm~0.5mm,高级白干涉色,局部颗粒间可见较少量晚期碳酸盐矿物,晚期碳酸盐矿物呈填隙不规则粒状,局部为脉状,明亮干净。
2.2.2 矿石类型
按矿石结构构造划分,矿石自然类型以浸染状矿石为主。工业类型为中高温矽卡岩型矿床。
2.2.3 矿石化学成分
多金属矿石中主要有用元素为WO3、Mo,WO3含量0.073%~0.349%、Mo 0.034%~0.275%,主要伴生元素为Bi,含量0.029%~0.047%,次为Sn,平均0.034%。
2.3 围岩蚀变
矿区围岩蚀变类型主要是矽卡岩化,其次是碳酸盐岩化、硅化、褐铁矿化。
3 成矿规律及资源潜力分析
3.1 成矿规律分析
(1)矿区隐伏岩体与碳酸盐岩类岩石的接触带主要成矿地段,分析认为矿区西部的背斜为隐伏岩体侵位时的同期构造,推测可能为岩体侵入时引起的“被动”褶皱。背斜构造形成时派生的层间空隙、轴向断裂以及环状或放射状断裂等提供了有利的成矿空间。与岩浆热液有关的中深部接触交代型矽卡岩铅锌多金属矿为矿区的重要成因类型,浅部接触外带与岩浆热液有关的脉状裂隙填充铅锌矿和接触内带与岩浆热液有关的高温石英脉型辉钼矿为矿区的次重要成因类型。
(2)高精度磁法测量圈出的M2、M4磁异常具有较大规模分布。其中M2磁异常东部激电测深显示该地段中深部有较为显著的中-低阻、高极化率异常,平面圈定的激电异常IP2以低阻高极化为主的异常,异常位于M2地磁异常的南侧,有利于寻找连通性较好的良导脉状金属矿体,其地表圈定的AP1土壤异常中也有Sn、W、Mo异常叠加;M4磁异常区位于As-Au-Cu-Mo(Sb-Bi)所元素组合的AP2土壤异常(AP2乙1/Cu、Au、As、Bi、Sb、Mo、Sn)中心,平面圈定的激电异常IP5是高阻高极化为主、局部为低阻高极化的异常,异常区内存在M4低缓地磁异常。根据前期的成果资料综合分析认为矿区西部中深部具有良好的寻找铅锌多金属矿床的前景(见图3)。
(3)根据前期施工的ZK1601号钻孔,目前已验证了中深部的隐伏花岗岩体,并揭露了中深部的热液交代型铅锌矿化体和接触交代矽卡岩型钨钼锡多金属矿化体。此外,在接触内带的黑云母花岗岩中常分布有石英脉型辉钼矿化体,主要矿化为钼,常伴生有萤石、辉铋矿和白钨矿,成因类型为高温岩浆热液型钼矿床。
(4)激电测深成果表明,矿区的南部及西北部是以低阻高极化为主的异常,其中南部异常(主要为IP2异常区)特征与已知矿体上的异常特征相似,不同的是已知矿体上为高阻区,而南部异常以低阻区为主,这可能与地表覆盖一层测水组的砂岩有关,砂岩含炭质呈低阻;西北部异常IP5异常分布范围大,与矿段附近异常的高阻高极化特征相似,因此推测异常可能与隐伏矿体有关。从物性参数表中可知,区内灰岩极化率低,不足以引起如此高的极化率异常。但浅部矿化异常通常是深部矿体的在浅部形成的激电晕,等值线局部向下不封闭有可能深部存在隐伏矿体,故存在深部找矿前提(见图3)。
3.2 资源潜力分析
矿区金属矿化存在受隐伏酸性岩浆岩(燕山期黑云母花岗岩)制约的统一的岩浆热液成矿成矿系统,下坪村铅锌矿化带所见的铅锌矿化,属于该成矿系列接触外带中的脉状中低温热液交代蚀变型铅锌矿化,目前矿区南部已有钻孔验证矽卡岩型钨多金属矿的存在,但尚需增加勘探工程以期扩大找矿成果,此外,矿区西侧物化探套合良好的异常区区尚未进行有效的揭露验证,亦可作为进一步勘探的重要方向。
4 结论
区域钨锡钼、铅锌或多金属矿床的成因类型属于赋存于碳酸盐岩中与燕山期花岗岩浆活动有关的多金属矿床,按矿化元素组合及矿化特征,可进一步划分为岩体接触带矽卡岩型似层状多金属矿床、岩体接触外带脉状热液充填交代蚀变型多金属矿床,两者在空间分布上具有密切的联系。鉴于勘查区内开展的物化探异常工作及钻探查证效果良好,可以进一步对矿区南侧和西侧物化探异常套合良好地段开展适量的钻探查证工作以进一步扩大找矿成果。