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东乡火山盆地矿产资源成矿地质特征及找矿方向分析

2021-12-25陈晓平万良钦

世界有色金属 2021年17期
关键词:凝灰岩东乡火山岩

陈晓平,万良钦

(江西有色地质勘查五队,江西 九江 332000)

东乡火山岩盆地位于东南沿海火山岩带西段,是闽浙赣火山岩区的组成部分,是江西省内重要的中生代火山盆地。火山盆地内已发现多处中小型金铅锌矿床,近年来,多位专家学者对东乡火山盆地进行了大量的研究工作,指导了本区找矿。但各类研究均是对金属矿产进行开展的,区内各类非金属矿产储量巨大,具有较大的经济价值。笔者通过调研火山盆地内矿区的地质特征,通过综合研究,分析其成矿地质特征和分布规律,提出区内矿产资源的找矿方向。

1 区域地质特征

东乡火山岩盆地大地构造处于扬子陆块与华夏板块结合部位,萍乡—广丰深大断裂带以南,属钦杭东段南部成矿带,金溪-铅山隆起成矿亚带的组成部分,铜金等多金属及高岭土、瓷土等非金属矿产资源丰富[1]。区内经历了多期次岩浆-构造活动,形成了广泛分布的火山岩系,为区内瓷土矿的形成提供了良好的成矿地质条件。

(1)地层。东乡火山岩盆地基底地层为晚元古界震旦系下统周潭群,岩性主要为变质砂岩、绢云母千枚岩、二云母石英片岩等。盖层大面积出露的是中生界地层,主要为一套侏罗系的陆相火山岩,地层主要有梧溪组、花草尖组、虎岩组、周家源组,岩性主要以流纹质熔结凝灰岩为主,英安质熔结凝灰岩次之,夹少量安山岩。中生界白垩系出露的河口组为一套内陆河湖相碎屑沉积,主要岩性有红色砂岩、砂砾岩夹钙质砂岩、粉砂岩等。

(2)构造。东乡火山盆地位于区域东西向褶皱基底上的构造活动区,经历了加里东期--喜马拉雅山期地壳运动,断裂极为发育。在长期的区域构造作用下,早期形成的构造体系,被广泛的接受改造,出现了交接归并的现象。同时,新的构造大量产生,这些构造控制着东乡火山盆地的形成、演化以及区域成矿规律。东乡火山盆地处于东西向广丰—萍乡深大断裂带和北东向赣东北深大断裂带的交汇处,这两者限定了区内构造的基本格局,控制着构造的分布及岩浆的作用。区内断裂构造十分发育,大多形成于火山喷发前,火山期后又再次活动[2]。火山喷发受到东西向、北北东向基底断裂的控制,在多方位断陷带的共同作用下形成了环形的火山构造盆地。西北部为赛阳关火山穹窿,周家源和花草尖喷发旋回则呈环状分布,中部是石英闪长玢岩体,内部断裂构造发育。虎岩破火山口边界受北东和北东东向断裂构造控制,内部岩层断裂构造发育,次火山岩岩体围绕喷发中心产出。

(3)岩浆岩。区内岩浆活动较频繁,燕山早期的岩浆活动强烈,出现了多旋回、多期次的火山喷发,形成分布广泛厚度巨大的安山岩—英安岩—流纹岩组合的火山杂岩系。其中熔岩类主要岩性为英安岩、安山岩、流纹岩,火山碎屑岩类主要岩性为火山角砾岩,凝灰岩,熔结凝灰岩,次火山岩主要岩性为石英闪长玢岩、花岗斑岩,富钾粗安玢岩,安山玢岩,英安玢岩。区内主要发育有赛阳关石英闪长玢岩体和村前英安玢岩体,均呈岩株产出。

区内与金属矿产成矿关系密切的为燕山期的次火山岩,伴有金、银等多金属矿化。与瓷土矿成矿有关的为火山碎屑岩类。

2 瓷土矿矿床地质特征

东乡火山岩盆地分布有一系列的瓷土矿(点)床,主要有有余江县青山、金溪县中州、临川区黄坊等瓷土矿床(点),区内瓷土矿体类型均为凝灰岩风化型瓷土矿床。

典型矿床特征:中州瓷土矿区位于东乡火山岩盆地南缘,区内出露地层主要为侏罗系鹅湖岭组,区内构造主要为南北向的构造,区内岩浆岩发育,分布于东部,为加里东期中性岩体,主要岩性为黑云母花岗岩、中粒黑云母花岗闪长岩、细粒黑云母花岗闪长岩(图1)。

图1 中州矿区地质简图

(1)矿体形态规模、分布特征。矿区共圈定2条瓷土矿体V1、V2,矿体主要赋存于侏罗系鹅湖岭组梧溪段流纹质熔结凝灰岩中,岩石经地表风化作用残积形成瓷土矿,受流纹质熔结凝灰岩与围岩接触界线影响,岩相带大致呈弧形,总体南-北向延伸,同时,矿体的赋存受一定的山型控制,其地势宽缓、落差小的低山丘岭易于矿体储存,风化层相对厚。由于第四系及流纹质熔结凝灰岩基岩分割影响,矿体整体呈不规则状。V1矿体为区内的主矿体,矿体呈北东-南西向延伸,似层状,平面形态略呈长条状,矿体长约1.2Km~1.5Km,宽500m~800m不等,地表出露面积0.68Km2,风化层深度约2m~5m,地势低缓处风化层相对深厚,深度达3m~6m,部份地区可达7m,沟壑山顶处相对薄,深度2m左右,局部可见坚硬基岩出露,其总体矿体风化层厚平均预计3.5m,其上部覆盖残坡积层一般0.5m~1.5m,沟壑处相对增厚,平均厚约1m。V2矿体被第四系切割成不规则状,厚度约8.1m,出露面积约0.02Km2。

(2)矿石质量。瓷土矿为强-中风化流纹质熔结凝灰岩,灰白-灰绿色,由高岭石、蒙脱石、伊利石、长石、石英等矿组构成,含水性较好。矿石结构为泥质结构,矿石构造为砂土状构造。矿石自然类型红棕-灰白色强-中风化中流纹质熔结凝灰岩。矿体有益元素Al2O3平均含量为12.61%~24.99%,各矿体变化不大,较均匀稳定;有害元素Fe2O3平均含量均小于2%,TiO2平均含量均小于0.6%(表1)。

表1 各矿体化学分析结果表

3 矿床成因分析

东乡火山盆地内瓷土矿的成因由其内外因素相结合的结果,内在因素为成矿母岩条件,外在因素是风化条件。

3.1 控矿因素

(1)成矿母岩条件。成矿原岩为流纹质熔结凝灰岩,矿物中长石为富铝硅酸盐矿物,在含CO2的溶液作用下易于发生反应生成高岭石;岩石节理裂隙发育,矿物粒径细粒,增大与酸性介质的接触面,更利于矿物发生风化水解。

(2)风化条件。东乡地区地处温和湿润的亚热带气候环境,寒暑分明,雨量充沛,植被茂密,为测区提供了酸性介质环境,促使铝硅酸盐矿体在酸性介质下不断的风化水解,其它易溶物质则随弱酸性地表水、地下径流带走,在有利的宽缓低山地形条件下原地便残积了高岭土等矿物,当有用物质的含量和规模达到工业价值时便形成了瓷土、高岭土矿床。

3.2 矿床成因

矿区瓷土矿床的形成经历了漫长的演变过程,大致可划分为两个阶段。一是东乡火山的喷发,是东乡火山盆地和大面积富含长石的火山碎屑岩的形成时期。二是漫长的风化剥蚀期:地表第四系覆盖层被剥蚀,火山碎屑岩出露地表经风化保留了其风化壳,形成瓷土矿。

4 找矿方向

东乡火山岩盆地找矿成果较多,本区先后发现了枫林铜多金属矿、柴古垅铅锌金矿、虎圩金矿、银峰尖、清湖、虎形山、笔架尖金铅锌矿等一系列金属矿床,并作了勘查评价,为区内金属矿产的找矿提供了丰富的经验和信息。但对于瓷土矿等非金属矿产,本区做的地质工作和勘查评价并不是很多。笔者认为,东乡火山盆地中广泛出露的火山碎屑岩系地层,是本区瓷土矿主要的产出层位,已发现的瓷土矿(点)床均产于该套凝灰岩岩系中,由于火山盆地呈现四周高,中间低的地理特征,盆地边缘位置越突出,其风化成矿可能性越大,且已知瓷土矿床均产于火山盆地边缘位置。故围绕火山盆地周缘,出露侏罗系火山碎屑岩的地段均有利于形成瓷土矿床。古岭地区位于东乡火山盆地东部边缘,毗邻余江县青山瓷土矿,区内地层以侏罗系火山碎屑岩地层为主,地表风化强烈,初步检查发现一条瓷土矿体,与中州、青山等瓷土矿成矿类型类似,因此古岭地区具有寻找风化型瓷土矿的潜力。

5 结论

(1)东乡火山盆地基底主要出露中元古界浅变质岩夹基性—酸性火山岩系,中生代强烈的中酸性—酸性岩浆喷溢作用,形成了大面积的凝灰岩,为本区瓷土矿的形成提供了物质来源。

(2)根据典型矿床地质特征,归纳出该区的找矿标志为区域上火山岩盆地内广泛出露的侏罗系火山碎屑岩是成矿物质来源层,地表粘土化、高岭土化为找矿直接标志。

(3)根据地理信息特征和成矿地质背景,指出了火山盆地南部边缘黄坊-岭山一带,东部古岭一带及西部溪南一带为瓷土矿的找矿靶区。

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