雪峰古陆及邻区金刚石成矿条件

2016-08-11 11:19杨骑瑞达月红
大科技 2016年10期
关键词:雪峰斑岩断裂带

杨骑瑞 达月红

(湖南省地质矿产勘查开发局四一三队 湖南常德 415000)

雪峰古陆及邻区金刚石成矿条件

杨骑瑞 达月红

(湖南省地质矿产勘查开发局四一三队 湖南常德 415000)

2012年,中国地质调查局大规模启动了新一轮全国金刚石找矿工作,雪峰古陆及邻区金刚石成矿条件充足,应作为重点调查对象加以研究,本文即针对雪峰古陆及邻区金刚石成矿条件进行了重点分析。

雪峰古陆及邻区;地层条件;区域地球物理特征

1 引言

雪峰古陆及邻区自早至晚主要经历了武陵(晋宁)、加里东、印支、早燕山和喜山等多次构造运动,笔者认为正是这一作用导致了同属陆内板块的南华次板块由南东而北西地向扬子次板块之下俯冲,并由此导致了区内地壳增厚、钾镁煌斑岩岩浆和超壳深断裂的形成和金刚石的成矿作用。

2 地层条件分析

雪峰古陆是介于扬子与华夏间的一个重要地质单元,横贯中国南方呈北东向展布,行政隶属鄂湘黔桂四省区:东起武汉,西到贵阳;北自襄樊,南至南宁,地理座标东经 107~115°、北纬 23~32°。

雪峰古陆位于扬子板块(即克拉通)东南缘,大洪山地区位于其北缘。扬子地块具有以新太古代-早元古代变质杂岩系的结晶基底和中-新元古代变质沉积-火山岩系组成的过渡性基底(褶皱基底),晚新元古界、震旦系-中三叠统的海相连续沉积盖层和上三叠统-新生界的陆相连续沉积盖层构成的“双基双盖”结构。

2.1 结晶基底

主要分布于鄂西黄陵地区,以崆岭杂岩为代表,是目前扬子地块已知出露时代最老的基底岩系。崆岭杂岩呈穹隆状产出,面积约150km2,主体由TTG片麻岩、斜长角闪岩和部分混合岩化的富铝-富石墨孔兹岩系副片麻岩及长英质片麻岩构成。斜长角闪岩多呈似层状-透镜状分布于TTG片麻岩中,而副片麻岩与变岩浆岩地质界线因受高角闪岩相-麻粒岩相深变质作用的影响或因构造接触而较为模糊,周边被元古宙和显生宙地层覆盖。

2.2 褶皱基底

研究区中-新元古代地层主要包括神农架群、花山群、冷家溪群、梵净山群、四堡群(图1),构成了扬子板块的褶皱基底。

图1 雪峰古陆及邻区新元古代地层对比(据高林志等,2010)

2.3 盖层

晋宁运动使本区由活动的陆缘转化为稳定区,之后形成的地层包括青白口系的武当岩群、板溪群、高涧群、下江群、丹洲群,同属扬子板块第一盖层,时代应为新元古代(Ca.820~680Ma)。南华系、震旦系及之后的地层构成了扬子板块的第二盖层。

3 基性-超基性岩浆岩分析

大洪山地区、黔东地区、湘西地区均有钾镁煌斑岩分布,三个区都曾在人工重砂大样及附近河流重砂中找到过大小、数量不等的金刚石,其中镇远马坪、施秉翁哨、宁乡云影窝发现原生含金刚石橄榄钾镁煌斑岩。桂北和大瑶山地区有煌斑岩的分布,暂未返现含金刚石母岩。

大洪山地区,从钟祥扁寨山至京山彭家塝分布有101个钾镁煌斑岩体,组成了长约70km、宽约1~6km的钟祥-京山钾镁煌斑岩带,其中61个成群带产出,40个中岩筒或岩脉产出。岩石学、矿物学以及地球化学以及地球化学的研究成果表明,大洪山地区钾镁煌斑岩源于上地幔金刚石稳定相边缘。

湘西地区含金刚石钾镁煌斑岩(似钾镁煌斑岩),主要分布在宁乡云影窝、益阳石笋、会同若水、黔阳洪江、八门等地。岩石学、矿物学以及地球化学以及地球化学的研究成果表明,宁乡钾镁煌斑岩∑REE比世界典型钾镁煌斑岩低,但较接近美国的madupitic橄榄钾镁煌斑岩、西班牙的madupitic钾镁煌斑岩、西澳阿盖尔橄榄钾镁煌斑岩及金伯利岩。

黔东地区偏碱性超基性岩分布较多,其中钾镁煌斑岩主要产于镇远马坪、麻江隆昌、镇远思南塘-白坟等三个片区,另在黄平、施秉、台江、三穗、雷山、丹寨和榕江等地类似岩体出露。

4 构造分析

研究区内存在众多超壳断裂及深大断裂:青峰-襄樊-广济超壳断裂、均县-五峰超壳断裂带、阳日-九道断裂、通城河断裂、南漳-荆门断裂带、恩施-建始断裂带、鄂湘黔岩石圈断裂带、黔湘赣岩石圈断裂带、湘桂断裂带、城步-桃江岩石圈碰撞断裂带、常德-安仁转换断裂构造带、醴陵-衡东逆冲断裂带、宁乡-祁东隐伏逆冲深断裂带、垭都-紫云断裂、赫章-遵义断裂、三江-融安断裂、龙胜-柳城断裂(寿城断裂)、灵山-藤县深断裂、凭祥-大黎深断裂、荔浦断裂、右江断裂、南丹-昆仑关断裂、岑溪-博白断裂带。其中,均县-五峰超壳断裂带、鄂湘黔岩石圈断裂带是重要的金刚石原生矿导矿、控矿构造。

5 区域地球物理特征分析

5.1 重力特征

研究区处于大兴安岭-太行山-武陵山巨型重力梯级带南段,区域重力场总体具东高西低的特点,在湖北五峰至湖南怀化一带出现一个北东向的重力高异常带(均县-五峰重力异常梯度带),使重力场在东西分区的背景上呈现出中间高,南北低。北东向均县-五峰布格重力异常梯度带和近东西向青峰-襄樊-广济布格重力异常线性梯度带反映了深大断裂的存在,这些深大断裂的控岩控相控矿作用十分明显。

5.2 磁场特征

研究区内存在平缓磁场区、磁异常带或磁异常区。

安化-溆浦-通道弧形磁异常带、由SN向逐渐弯转为NE向,长400km,宽30~40km。该带西、北西侧表现为弱负异常,强度0~-40nT;东侧、南东侧表现为正异常,强度20~100nT;弧型磁异常带可能属华夏、扬子微板块俯冲、碰撞所致的逆冲推覆挤压动力变质作用的地表反映,也可能是江南台隆东南缘安化-溆浦-通道岩石圈断裂带。

桂北-桂东北、桂中-桂东复杂高磁异常区,在50~70nT背景上,叠加一系列线状延伸异常带和环形异常群。异常源主要为:①基性岩体、中基性杂岩体;②中酸性岩体及其矿化蚀变带;③酸性岩体的矿化蚀变带。

黔东南地区(中晚元古宇地层布露区),磁异常围绕中晚元古宇地层分布,呈正负相间的圈闭或半圈闭磁异常围绕老地层分布,主要分布在凯里、雷山、从江一带,磁异常变化范围在-60~+80nT,推断可能为隐伏侵入岩体产生,黔东南地区航磁异常经滑动平均剔除浅部异常后整体变化较缓,大致呈近东西向,反映前寒武古老变质基底水平层理方向。

6 区域地球化学特征分析

金刚石指示元素综合异常主要有:高家湾Cr、Ni、Nb、La元素综合异常,厂河工区南部及东部Cr、Ni、Co、V组合异常,榔头寨工区石和尚冲Cr、Ni、Ti、Y、La组合异常,面积性 Ti异常。湖南地区圈出 93 个与暗色岩和煌斑岩有关Cr、Ni、Nb异常,异常成群成带展布,反映出21个岩带或岩体异常与断裂构造不存在直接关系,而主要通过岩体及其引起的异常间接地反映构造的赋存龙胜-三门镇 Ti、Ni、Cr、Co 异常带,元宝山 Ti、Ni、Cr异常带,三防-黄金-天河 Ti、Ni、Cr、Co 异常带,临桂-阳朔-平乐-贺州Ti、Ni、Cr、Co、Nb 异常带,横县-桂平-平南 Ti、Ni、Cr、Co、Nb 异常带,都安-宾阳 Ti、Ni、Cr、Co、Nb 异常带。镇远-岑巩、麻江-凯里、雷公山、榕江、黎平、天柱、剑河-三穗Cr、Co、Ni异常带。榕江以南、雷公山以及西南、月亮山西南、天柱-铜仁-湖南新晃、施秉西测具Nb弱异场。

上述指示元素组合异常的存在,说明以上研究区具侵入或隐伏基-超基性岩体的可能性很大,为金刚石找矿靶区的选择具有较大指示意义。

7 遥感地质特征分析

研究区仅局部地段开展了遥感解译工作。鄂西地区经对神农架地区航、卫片上的线性构造和环形影象信息进行初步解译共圈出30个线性构造密集区(图2)和15个环形影像群。以神农架背斜所形成的大环形构造为中心,西侧线性构造以北北东向为主,断裂常成组分布;北侧则是以青峰断裂为主的近东西向断裂构造,较密集近似平行展布,显示构造作用强烈。北东侧则以北西向构造为主,东南侧遥感构造形迹不明显,仅见少量隐伏断裂,江汉平原部分隐伏断裂影像上较清晰。其他由基性岩或次火山岩引起的环形构造,主要分布于武当山岩群及古生代侵入岩中、竹山断裂以南古生代粗面岩中等。

图2 研究区(湖北部分)遥感解译图(湖北地调院提供)

黔东南地区遥感线、环构造发育,以榕江南北一线为界分东西两个构造亚区(图3)。雷山弧形构造区,构造线方向以北北东为主,次为北东东向,两方向断裂互相切割成菱形块状。断裂构造以北东向玉屏-凯里断层及三穗雪洞-剑河(革东)-雷山断层最为显著。黎平北东向-北北东向构造叠加区,北北东向燕山期褶皱与北东东向加里东期褶皱小角度叠加。以北北东向及北东东向断裂最为醒目。断裂带常呈笔直的沟谷,局部切割晚白垩纪地层,具多期活动性质。通过遥感解译研究,认为黔东南地区内可能存在近东西向的隐伏构造。

广西地区遥感解译图(图4)上可以看出,存在多条主要线性构造,与已知深切地幔深大断裂吻合,且大断裂旁侧发育一系列的次级断裂。另外在桂北地区和大瑶山地区发育一系列环形构造,可能为深部隐伏岩体或者是潜在的岩筒。

通过与已知金刚石矿床、金刚石及指示矿物分布点对照,研究区内绝大多数已知金刚石及指示矿物、钾镁煌斑岩类位于线性构造的交汇部或环形影象与线性构造的交汇处,显示出这些部位是储矿的良好通道和场所,也是相对有利成矿的部位。从镇远马坪含矿岩体群及次级构造分布图分析,大致以仰天窝为中心,岩体、断裂构造大致呈环带状分布,呈东西轴长、南北轴短的橢圆环带,类似于火山口上方的环形构造模式。

图3 研究区(贵州部分)金刚石遥感综合解译图(贵州地调院提供)

图4 研究区(广西部分)金刚石遥感综合解译图(广西地质调查总院提供)

8 结语

雪峰古陆及邻区内出产金刚石的历史悠久,在具备成矿前提条件的情况下,相关工作人员必须充分地认识金刚石找矿的复杂性,这对实现找矿的突破具有极其重要的意义。

[1]马文运.第四纪河谷金刚石砂矿形成模式的探讨[J].地质论评,2012,29(6):545~552.

[2]王振龙.浅析金刚石矿床控矿因素与成矿规律[J].地下水,2013,35(5):149~150.

[3]王红艳.中国金刚石矿床类型及成矿规律[J].科技创业家,2011(1):11~12.

P619.24+1

A

1004-7344(2016)10-0194-02

2016-3-19

杨骑瑞(1988-),男,助理工程师,本科,从事地质找矿工作。

达月红(1988-),女,助理工程师,本科,从事地质找矿工作。

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