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广东龙门盆地某矽卡岩型铅锌多金属矿成矿地质条件

2022-12-12邱明祥

现代矿业 2022年7期
关键词:黑云母矽卡岩灰岩

邱明祥

(广东省有色金属地质局九三五队)

历年来,先后有多支地勘队伍针对广东龙门盆地多矿点开展了浅表踏勘普查工作,但因跨时过长、工作上衔接不足,资料系统性不强,对于成矿机理、成矿规律总结、矿床类型认识程度有待深入[1-6]。本研究通过在区内开展1∶25 000地质测量、1∶25 000地热地质测量、1∶25 000不规则网土壤地球化学测量等工作,基本查明了区内的地层、岩浆岩、构造、围岩蚀变等特征,大致查明了远景内与成矿有关的地质体、构造、矿化蚀变带等的分布和特征。通过详细分析盆地地质特征,并就区内某找矿靶区的矽卡岩型铅锌多金属矿的成矿地质条件进行分析。

1 区域地质背景

1.1 地 层

龙门盆地内外地层分布广泛,除了志留系外,震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第四系等地层均有出露,其中又以中生代地层较发育。下古生代地层在西部、北部较发育,是一套厚度达2 000 m 以上的类复理石砂泥质和厚度不大的碳酸岩建造。上古生代地层在北、中南部皆有分布,以角度不整合覆盖于下古生代地层之上,为一套厚达3 000 m 以上的由频繁的海进海退所形成的具有明显韵律的砂页岩及碳酸盐岩建造。中生代地层遍布区内,其中下侏罗统是一套厚达3 500 m 以上海陆交互相砂、页岩,局部夹薄层煤层,中上侏罗统则以火山岩为主。第四系松散层以河流阶地冲积层和残积层为主。

1.2 构 造

龙门县地处佛岗—河源纬向构造带与肇庆—海丰纬向构造带和新华系广州—从化断裂带与河源断裂带之间,依据广东省成矿区带划分主要处于粤中Pb—Zn—Au—Ag—Sn—W—U—Rm 成矿带的龙门Fe—Pb—Zn—W 成矿亚带。龙门县地区的构造形迹分为纬向构造体系和新华夏系构造体系(含华夏系构造成分)。

纬向构造体系是龙门县地区较早形成的构造形迹,区内表现为佛冈—丰良深断裂。这组构造形迹形成时代较早,除了在基底构造层中较发育外,地台沉积层中较少见其构造形迹。在中生代末期,有一次较强的复活,形成相对较稀疏的构造形迹,但控制了龙门县地区大型花岗岩岩基的侵入,如新丰江岩体。新华夏系构造体系的构造形迹在龙门县地区相当发育,属相对较晚的构造,主要构造形迹为河源深断裂带。

(1)褶皱。区域内褶皱发育,主要有NE 向、NW向、SN向和EW 向4组。如横坑背斜、丹竹坑向斜、龙城复式向斜等轴向NE 的褶皱,李总营向斜、湖口背斜等轴向NW 的褶皱,蓝屋复向斜、红华嶂向斜等轴向SN的褶皱,双坑复背斜等轴向EW的褶皱。

(2)断层。受NE 向恩平—新丰断裂带和河源断裂带影响,龙门盆地内断裂构造发育,较多为NE 向断裂构造,NW 向和EW 向断裂次之,SN 向断裂较少。如羊坑断裂、江冚林场断裂、新丰江断裂组等走向NE的断裂,溪湾断裂、朱坑断裂、东坑断裂等走向NW 的断裂,左潭断裂、王公坑断裂、鲤鱼洞断裂等走向EW的断裂,江夏断裂组、长径垄挤压带等走向SN 的断裂。

1.3 岩浆岩

龙门盆地内岩浆岩广泛出露,主要有中细粒(斑状)花岗岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩、钾长花岗岩、花岗斑岩、石英正长斑岩、钾长花岗斑岩、流纹斑岩、辉长苏长玢岩等。其中侵入岩有侏罗纪、白垩纪侵入,潜火山岩有侏罗纪、白垩纪侵入,局部有新近纪。

2 勘查区地质特征

2.1 地 层

勘查区范围内出露的地层主要为泥盆系天子岭组(D3t)、上泥盆—下石炭统帽子峰组(D3C1m)。

2.1.1 泥盆系天子岭组

该组分布于勘查区北西部,地层总体倾向NWW,呈NW—SE 向展布,倾角一般为20°~35°。岩性以条带状灰岩为主,夹薄层状粉晶灰岩,与上伏地层泥盆—下石炭统帽子峰组(D3C1m)呈整合接触。

(1)条带状灰岩。灰黑色、灰白色,隐晶质结构,呈薄层状构造、条带状构造,主要由泥质、砂质矿物与灰质矿物组成。条带状灰岩中普遍含星点状闪锌矿,浸染状黄铁矿、黄铜矿。

(2)粉晶灰岩。多以夹层形式出露,灰白色,粉晶结构,中—薄层状构造,主要矿物成分为方解石,偶见方解石细脉,局部露头见条带状灰岩夹粉晶灰岩,夹层厚度为2~3 m。

岩体与天子岭组地层呈侵入接触,天子岭组地层中多见岩石热接触变质现象。灰岩中存在透辉黑云长英角岩、透辉石矽卡岩。

(1)黑云长英角岩。灰黑色,角岩结构,条带状构造。岩石中矿物呈角岩结构,组成矿物主要有石英、长石、黑云母和透辉石等。石英含量30%,呈他形变晶粒状;长石含量20%,呈他形变晶粒状;黑云母含量30%,呈短片状、鳞片状;透辉石含量15%,呈他形柱粒状。本研究初步判断黑云长英角岩为条带状灰岩中的泥质矿物蚀变而成。

(2)透辉石矽卡岩。浅灰色,柱粒状变晶结构,层状构造,块状构造,岩石主要成分为透辉石,长石、石英以及极少量的石榴子石等。透辉石含量55%,呈他形粒状或束状变晶,常见集合体状,局部呈放射状;石英含量35%,呈他形变晶粒状,长石含量5%,呈他形变晶粒状。

2.1.2 上泥盆—下石炭统帽子峰组

该组分布于勘查区中部以及北西部。帽子峰组地层总体倾向NWW,倾角一般为20°~30°,呈NW—SE 向展布。在勘查区中部三洞村南东侧附近,地层受构造影响,局部倾向NE、E、SE 等,倾角一般为54°~70°,局部较缓,为25°。岩性主要为浅黄、灰白色石英砂岩、细砂岩、粉砂岩,局部夹黑色页岩。与下伏泥盆系天子岭组呈整合接触,以出现条带状灰岩为分界。

(1)石英砂岩。灰白色,砂状结构,中—厚层状构造,主要矿物成分为石英砂粒(含量大于95%),粒度为0.05~0.30 mm,胶结物为泥质、粉砂质。

(2)细砂岩。白色、浅黄色,细粒砂状结构,以薄—中、厚层状构造,主要由石英、长石和胶结物组成,以接触式胶结为主,少量为基底式胶结,胶结物多为粉砂质、泥质。

(3)粉砂岩。为灰色—黄褐色,粉砂结构,以薄—中层状为主,与灰黑色含碳质页岩呈互层或夹层出现。

(4)页岩。灰—灰黑色,泥质结构,薄层状构造,主要为泥质组成,页理发育。局部为碳质页岩,易污手。

2.2 构 造

勘查区内构造以断裂构造为主,主要有NE 向断裂即三洞断裂。该断裂出露于勘查区南东部,南起江夏村,经三洞、邹屋等地,后延伸进入新丰江岩体。断层倾向350°,倾角80°,断层出露长度大于10 km,断层整体走向20°~40°,断层具有压扭性。

2.3 岩浆岩

勘查区内出露的岩浆岩主要为晚侏罗世黑云母花岗岩(J3γβ),为新丰江岩体的一部分;晚白垩世细粒花岗岩(K2γπ),出露面积较大。区内见多处岩脉,大多在岩体中出露,部分在地层中出露,岩脉以中—基性岩脉为主。在勘查区出露的侵入岩主要有晚侏罗世黑云母花岗岩、晚白垩世细粒花岗岩。

(1)晚侏罗世黑云母花岗岩。主要出露于勘查区的北、南东部,呈岩基状产出,在勘查区出露的花岗岩均属新丰江岩体的边缘相,岩性变化不大。岩性以浅暗红色,灰白色为主,夹褐黄色,花岗结构,块状构造。主要由石英(砂砾)及风化的钾长石、高岭土、埃洛石、伊利石、黑云母等黏土矿物组成。地表大多已全风化,结构松散、湿度大、渗透性好,局部为半—微风化黑云母花岗岩。在勘查区内,该岩体侵入最老地层为泥盆系天子岭组,亦有侵入上泥盆—下石炭统帽子峰组地层,部分部位呈断层接触关系。接触面均较平整,总体倾向围岩,倾角一般为50°~60°,局部较缓。本研究采用K-Ar、Rb-Sr法(全岩)测定,获得的多数同位素年龄值多为143~177 Ma,其侵入时代为中—晚侏罗世,主要成岩期为燕山早期。

(2)晚白垩世细粒花岗岩。该岩体为大帽峰岩体的一部分,主要于勘查区北东部小面积出露,岩体呈岩株状产于新丰江岩基中,以顶蚀方式侵位。该岩体岩石呈灰白色,以细粒花岗结构为主,局部见微文象结构,块状构造,成分中钾长石含量为40%~55%,斜长石含量为20%~30%,石英含量为25%~35%,黑云母含量为1%~3%。本期花岗岩形成晚于新丰江岩体,该岩体的全岩Rb-Sr 等时线年龄为(88±2)Ma,为晚白垩世早期形成的侵入岩。

(3)闪长岩脉。本研究在勘查区中南部上径附近发现有闪长岩脉出露,岩脉走向290°~310°,闪长岩呈脉状出露,风化面呈黄褐色,新鲜面为深灰色,半自形粒状结构,块状构造,岩石主要由普通角闪石和长石组成,岩石发育绿泥石化和褐铁矿化。

(4)闪长玢岩脉。主要在勘查区内的燕山三期花岗岩体中呈脉状出露,地表出露多风化呈球状。岩脉走向多为NE 向。岩石呈棕黄色,斑状结构、基质显微晶质结构,块状构造。岩石主要由长石和暗色矿物组成,暗色矿物绿泥石化强烈,为角闪石。

(5)勘查区内见花岗斑岩、石英斑岩、二长斑岩等岩脉,均为小岩脉侵入岩体中。

2.4 变质岩

勘查区内变质作用主要有接触热变质作用和低级动力变质作用2种。

2.4.1 接触热变质作用

在勘查区内主要是因新丰江岩体侵入于泥盆系天子岭组地层接触部位形成矽卡岩、大理岩和角岩。

(1)矽卡岩。主要是在岩体与天子岭组地层(碳酸盐岩)接触带附近形成,在热接触变质作用的基础上和高温气化热液影响下,经交代作用形成。矽卡岩多呈浅灰色、灰白色,粒状变晶结构,块状构造,区内发现的矽卡岩多由透辉石、长石和石英组成,岩石多被铁质浸染。

(2)大理岩。主要由勘查区内灰岩经接触热变质形成,区内的大理岩主要是出露于岩体与天子岭组地层接触带边缘以及天子岭组地层中。浅褐灰色,粒状变晶结构,块状构造,岩石主要由方解石组成。

(3)角岩。主要是由勘查区内条带状灰岩中的泥质、粉砂质成分经高级热变质作用形成,与新丰江岩体上侵关系密切。角岩主要有透辉黑云长英角岩和黑云长英角岩2 种。岩石灰黑色、暗褐色,角岩结构,块状构造,岩石主要由石英、长石、黑云母和透辉石组成。

2.4.2 动力变质作用

在勘查区断层带内和附近有低级动力变质作用产物,如碎裂动力变质作用形成的断层角砾岩等。断层角砾岩呈碎裂角砾状结构、胶结状结构,角砾状构造、块状构造,岩石主要由碎块、碎屑、角砾及胶结物组成,角砾大小为0.25~5 mm,主要呈棱角状、次棱角状结构,角砾排列呈不规则状、无定向状,大的角砾间隙填充有细、碎粉状物质,碎粉状物质与褐铁矿混合呈胶结物出现。胶结物成分以褐铁矿为主,参杂有细碎物等。胶结物主要呈混合物状填充于碎块角砾的间隙中,胶结较牢固。

2.5 地球化学特征

本研究根据1∶25 000 不规则网土壤地球化学测量和土壤剖面测量工作成果,在勘查区圈定了一个综合异常带HT1,通过异常查证,该异常带为矿致异常,为具有找到新矿床或可扩大远景储量的异常。HT1(Bi—Sn—Ag—Pb—Zn)异常整体呈不规则片状展布,异常组分复杂,主要为Bi、Sn、Ag、Pb、Zn 异常、伴有W、Cu、Sb、As、Au、Mo 异常。异常带具有明显的组分分带,Pb、Zn、Ag、Cu 组合异常主要分布在天子组岭地层与岩体接触带外侧的条带状灰岩中,Sn、Bi、W、Mo 组合异常主要分布在接触带内侧的晚侏罗世黑云母花岗岩中。异常带内所有成晕元素均具有3 级浓度分带,各元素异常重合性好,主要成晕元素强度很大,具有多处明显的浓集中心,主要成晕元素的含量最高值分别为Pb 6 836 μg/g、Ag 27 μg/g、Zn 1 622 μg/g、Sn 1 258 μg/g、Bi 489μg/g。

该异常主要分布在天子岭组地层及晚侏罗世黑云母花岗岩中,异常浓集中心主要沿两者的接触界线展布。浓集中心位于异常东部的“舌状”天子岭组地层及其附近岩体中,初步圈定了一个铅锌、钨锡、铁、银多金属矿(化)体V1。该矿(化)体地表表现为褐铁矿化,初步判断其矿化具有成带性,且规模较大,刻槽采样分析结果显示:Pb 品位0.086%~0.700%,Zn品位0.024%~0.081%,W 品位0.12%~0.18%,Sn 品位0.030%~0.034%,Ag 品 位2.58~25.10 g/t,Fe 品位27.23%。

2.6 围岩蚀变

勘查区内围岩蚀变主要有矽卡岩化、大理岩化、角岩化、褐铁矿化、硅化、绿泥石化和绢云母化等。矽卡岩化和大理岩化主要赋存于泥盆系天子岭组中,主要是原岩为条带状灰岩或钙质灰岩中的钙质成分蚀变形成。角岩化主要为原岩为条带状灰岩中的泥质、粉砂质成分经高级热变质形成,与矽卡岩化和大理岩化同期形成。褐铁矿化主要表现为硅质铁质胶结的构造角砾岩,地表经次生淋滤作用常形成铁帽,岩石中主要是裂隙等经铁质浸染形成,主要为块状、蜂窝状、角砾状等。硅化主要表现为石英的重结晶作用,岩石表面较坚硬,部分形成石英脉,局部形成石英团块。绿泥石化在勘查区内主要由一些中—基性岩脉岩石中的暗色矿物蚀变形成。绢云母化为灰色,具有丝绢光泽,呈小鳞片状分布于岩石裂隙中。

3 成矿地质条件

结合勘查区已有的地质工作成果,圈定了一处找矿靶区,靶区中心位于勘查区北西侧大坑迳村90°方位约1.5 km 处,范围呈长方形;地层为泥盆系天子岭组,侵入岩为晚侏罗世黑云母花岗岩和晚白垩世细粒花岗斑岩,地层、岩浆岩等条件较好;预估该靶区能探获一处中型矽卡岩型铅锌多金属矿床,找矿潜力良好,该靶区为下一步工作部署的最优区段。该靶区成矿地质条件具体分析如下:

(1)控矿因素。靶区内主要控矿因素有地层、构造和围岩蚀变等,铅锌多金属矿(化)体的形成主要和岩体与地层接触带附近的矽卡岩化有关,经后期构造叠加改造,成矿元素迁移富集形成矿(化)体。

(2)找矿标志。化探铅、锌、银高值异常区;天子岭组地层与岩体接触带附近,发育矽卡岩化、褐铁矿化的破碎带。

(3)矿产预测类型。区内具有良好成矿条件的矿床类型为矽卡岩型铅锌多金属矿。

4 结 语

分析了龙门盆地内与成矿有关的地质体、构造、矿化蚀变带等的分布特征,并对区内圈定的一处找矿靶区的成矿潜力进行了分析,对于该区后续找矿工作有较好的借鉴意义。

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