皖南旌德岩体中含钨捕虏体的发现及找矿意义

2018-05-26 03:19丁希国王克友李伟许卫
安徽地质 2018年1期
关键词:分异泥岩砂岩

丁希国,王克友,李伟,许卫

( 1安徽省地质调查院, 安徽合肥 230001 2安徽省地质矿产勘查局, 安徽合肥 230001)

1 区域地质特征

旌德岩体位于江南地块的东段,区域上处于扬子陆块南缘与白际山大岛弧的接合部位(图1)。位于绩溪巧川-宁国大坞尖钨(锡)、钼多金属成矿区。

区内地层划属扬子地层区江南地层分区广德-休宁地层小区,出露有蓟县纪、青白口纪、南华纪、震旦纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪地层,第四纪沉积物主要分布于盆地中现代河谷两岸。

区内构造变形强烈,多期次的构造运动形成区内强度不同、方向各异的褶皱构造。地质历史先后经历了晋宁、加里东、印支、燕山、喜马拉雅等多期构造运动不同构造发展阶段,其中印支早期北东向褶皱为区内最重要的一期褶皱,它铸就了区内北东向构造为主体的构造格局。伴随构造运动发生北东向和北西向多次褶皱、断裂、岩浆侵入、岩浆喷发等事件。区域褶皱自西向东横跨太平复向斜的南东翼,一系列次级背向斜组成北东向和北西向褶皱,晚期北西向横跨褶皱,使早期复向斜和复背斜变得支离破碎,形成许村、旌德等多个穹窿。

图1 区域地质构造略图(据余心起等,2007)Fig.1 Schematic diagram of regional geological structures (After Yu Xin-qi et al., 2007)

区内岩浆活动频繁,岩浆岩均为中-浅成中酸性侵入岩,其形成时代主要集中于晋宁期和燕山期两个岩浆活动阶段,此外尚有形成于晋宁期的辉绿岩-花岗斑岩的复合岩墙群。

2 旌德岩体地质地球化学特征

旌德超单元由多个侵入体组成,包括旌德复式岩体西部和上金山、岭脚岩株等,呈大型岩基、岩株、岩枝、岩瘤状产出。该超单元划分为乔亭(K1γδQ)和尚田(K1ηγSH)2个单元,其先后关系为乔亭→尚田。乔亭单元构成复式岩体的主体,主要岩石类型为花岗闪长岩;尚田单元主要为二长花岗岩,系前者经历一定分离结晶作用后的产物。

该超单元与围岩多呈超动侵入关系,侵位于青白口系至志留纪地纪,且花岗闪长岩(乔亭单元)同位素年龄为138.7~139.5Ma[138.7~139.5 Ma(40Ar-39Ar,周泰禧,1988); 139.7±1.3 Ma(锆石U-Pb,张俊杰等,2012)],故其形成时代为晚中生代白垩纪早期,属中国东部燕山晚期岩浆活动。

2.1 乔亭单元(K1γδQ)

由旌德、上金山、岭脚、碧云庵、上村、石门里等侵入体组成,侵入于青白口纪-志留纪地层中,接触面外倾,倾角变化较大,15°~80°。围岩发育角岩化、矽卡岩化、大理岩化、硅化等蚀变。

Ⅰ 岩石特征 岩性为灰-浅灰色中细-中粒花岗闪长岩。半自形粒状结构,粒径中细粒0.25~2mm,中粗粒2~4mm,部分斜长呈巨晶发育,块状构造。主要矿物成分为斜长石、钾长石、石英、少量黑云母和角闪石等。

副矿物有磁铁矿、赤褐铁矿、榍石、角闪石、钛铁矿、锆石、磷灰石、褐铁矿、绿帘石等。副矿物为正常中酸性岩浆岩组合,榍石含量较高,见黄铁矿化,而含稀有、稀土元素矿物较少。

Ⅱ 主量元素地球化学特征 SiO2变化范围为65.5%~74.94%,平均68.53%,为中性-中酸性岩类;全碱含量ALK(Na2O+K2O,重量)值6.11~7.96,平均6.83,里特曼指数σ值1.6~2.3(σ﹤3.3),属钙碱性岩;含铝指数ACNK[Al2O3/(Na2O+K2O+CaO),分子数]值1.4~1.8,平均1.5,属过铝质;K2O/Na2O在0.9~1.7之间,平均1.2,总体为富钾;A.R值在1.8~2.3,属钙碱性。分异指数DI值68.21~88.3,平均76.24。

Ⅲ 稀土元素地球化学特征 ΣREE变化范围在113.41×10-6~203.82×10-6之间,平均166.69×10-6;LREE/HREE比值为9.08~14.04,平均10.84,轻重稀土分馏明显;δEu除一个样品为1.32外,其余变化范围在0.59~0.86之间,平均0.71,具有负铕异常。稀土元素的标准化曲线均为向右倾斜的轻稀土富集型。表明岩石形成以部分熔融作用为主,伴有分异作用。

Ⅳ 微量元素地球化学特征 富集不相容元素Rb、Th、Pb、Zr等,亏损Ba、Nb、Sr、Eu、Ta、Ti等,重稀土元素偏低,反映岩浆成岩过程中经历了一定的分异作用。Rb/Sr的特征比值在0.19~1.75,也表明岩浆在演化过程中,经历了一定的分异作用。

2.2 尚田单元(K1ηγSH)

由板桥、孙村、梅家等侵入体组成。该单元以脉动形式侵位于乔亭单元内。

Ⅰ 岩石学特征 岩性为灰-浅灰色中-粗中粒二长花岗岩,半自形粒状结构,块状构造,粒径2~4mm,部分>5mm。主要矿物有斜长石、钾长石、石英、黑云母、角闪石等。

副矿物:该单元岩石副矿物主要为磁铁矿和榍石,次为褐帘石、独居石、锆石等,副矿物组合较复杂。

Ⅱ 主量元素地球化学特征 SiO2变化范围为70.66%~79.15%,平均74.91%,为中酸性岩类;全碱含量ALK(Na2O+K2O,重量)值4.69~7.72,平均6.21,里特曼指数σ值0.6~2.2(σ﹤3.3),属钙碱性岩;含铝指数ACNK[Al2O3/(Na2O+K2O+CaO),分子数]值1.4~2.1,平均1.8,属过铝质;K2O/Na2O在1~1.3之间,平均1.1,总体为富钾;A.R值在2.4~2.7,属钙碱性。分异指数DI值81.88~88.43,平均85.16。

Ⅲ 稀土元素地球化学特征 ΣREE变化范围在102.49×10-6~152.42×10-6之间,平均127.46×10-6;LREE/HREE比值为10.23~11.63,平均10.93,轻重稀土分馏明显;δEu变化范围在0.66~0.8之间,平均0.73,具有负铕异常。稀土元素的标准化曲线均为向右倾斜的轻稀土富集型。表明岩石形成以部分熔融作用为主,伴有结晶分异作用。

Ⅳ 微量元素地球化学特征富集不相容元素Rb、Th、Pb、Zr等,亏损Ba、Nb、Sr、Eu、Ti等,重稀土元素偏低,反映岩浆成岩过程中经历了一定的分异作用。Rb/Sr特征比值为0.27~0.34,也表明岩浆在演化过程中,经历了一定的分异作用。

2.3 旌德超单元成因及侵位机制

旌德超单元属于高钾钙碱性系列岩石;成岩物质以壳源为主,同时又具有一些同熔系列花岗岩的特点,成岩物质来源具有一定壳、幔混合特点。

旌德超单元以底辟刺穿型为其侵位方式。主体期形成乔亭单元,补充期为尚田单元。早期岩浆就位以主动式为主,晚期则转向被动就位;岩浆侵入作用由强→弱,由深→浅向上推进,它所表现出来的岩石由中偏酸性向酸性深化,由一期结构向二期结构有规律的变化。

3 含钨捕虏体的地质特征

捕虏体发现于旌德岩体南部,位于白地镇境内。长1350m,宽90~400m。

3.1 捕虏体的地层组成

捕虏体呈长柱状,由南华纪休宁组和南沱组地层组成。

休宁组(Nh1x) 岩性分为上、下两段。下段(Nh1x1)底部为一套紫红色、青灰色的杂砾岩、石英砾岩、砂砾岩、含砾砂岩,其上为紫红色砂岩、青灰绿色凝灰质砂岩、凝灰质粉砂质泥岩、鲕状凝灰岩、沉凝灰岩,顶部为一套灰黄色泥岩。上段(Nh1x2)下部为青灰绿色沉凝灰岩、紫红色凝灰质砂岩,含大量火山物质;中部为紫红色凝灰质砂岩、粉砂岩夹少量浅灰色的沉凝灰岩;上部为青灰绿色中-厚层状凝灰质砂岩,含锰砂岩及砂质泥岩的韵律层。顶部发育一薄层含锰白云质灰岩,上面为冰碛砾质泥岩。

南沱组(Nh2n) 岩性分为上、中、下三段。下段(Nh2n1)岩性为青灰绿色中厚层含砾含锰凝灰质粉砂质泥岩夹透镜状含锰白云岩,具透镜状层理,其上为灰色含砾含锰长石石英砂岩,再往上为青灰绿色中层含砾含锰泥质粉砂岩夹含锰泥岩。中段(Nh2n2)为间冰期沉积,下部为青灰绿色含锰结核粉砂质泥岩、泥岩、白云岩;上部为深灰-灰黑色,为一极薄含碳粉砂质泥岩与粉砂质泥岩互层。上段(Nh2n3)岩性为青灰绿色中厚-巨厚层含砾泥质粉砂岩、含砾粗砂岩、含砾凝灰质粉砂岩,含砾粉砂质泥岩,夹白云质灰岩和薄层泥岩。

3.2 捕虏体中钨矿体的地质特征

捕虏体中休宁组顶部发育一条钨钼矿化蚀变带。在该矿化蚀变中发现了一个较好的钨矿体(图1),目前仅控制了地表走向,下一步将控制其深部延伸情况。

图2 安徽省旌德县梨山尖地区地质略图Fig.2 Geological sketch of the Lishanjian area, Jingde County,Anhui Province

3.2.1 矿化蚀变带的特征

矿化蚀变带长1350m,宽3~20m,总体走向北东10°。矿化蚀变带岩性为含锰石榴子石矽卡岩,蚀变以矽卡岩为主,次为硅化,风化后地表呈锰帽。围岩为凝灰质粉砂岩和凝灰质砂岩,已蚀变,蚀变以角岩化为主。

3.2.2 矿体的地质特征

矿体赋存于含锰石榴子石矽卡岩中,目前仅探槽地表控制,矿体走向北东10°,长1000m,厚2.51~15.35m。矿体似层状,近直立,倾向北西西,倾角80°~85°左右。WO3含量 0.19%~0.83%。

矿石矿物有白钨矿、辉钼矿等。白钨矿多呈细粒浸染状、少数呈细脉状。辉钼矿呈细脉状,小团块状。脉石矿物有透辉石、石榴子石、石英等。

矿床成因类型为层控接触交代石榴子石矽卡岩型。

4 含钨捕虏体发现的找矿意义

旌德岩体由花岗闪长岩和二长花岗岩组成,属高钾钙碱性系列岩石。经过与南岭地区燕山期侵入岩成矿专属性的对比,可以确定为含W-Sn-Mo矿花岗岩。本次在该岩体中发现的含钨捕虏体更好地证明了这一点。

现就含钨捕虏体发现的找矿意义提出以下几点看法:

(1)捕虏体为旌德岩体中寻找钨钼矿床的新标志。

旌德岩体与围岩的关系,除存在顶垂体外,本次工作新发现了捕虏体,捕虏体岩性为南华系休宁组和南沱组,在捕虏体中休宁组顶部发现的含锰石榴子石矽卡岩带为新的寻找钨钼矿床的标志。

以后在该地区工作时要注意寻找(含碳酸盐岩)捕虏体,尤其是隐伏的(含碳酸盐岩)捕虏体。

(2)体宁组顶部含锰白云质灰岩为旌德岩体接触带及其周边地区又一重要的新的含钨钼层位。

旌德岩体与围岩的热液接触交代形成的矽卡岩型矿化的发育层位,除震旦系蓝田组,寒武系杨柳岗组、华严寺组、西阳山组外,本次新发现的南华系休宁组为又一重要的新的含钨钼层位。

总之,本次在旌德岩体内捕虏中发现的钨钼矿床,为皖南地区寻找钨钼矿床提供了新的思路,期望对以后其周边地区的地质找矿工作提供一些帮助。

参考文献:

[1]安徽省地质局317地质队.1∶20万旌德幅区域地质矿产调查报告书[R].1965.

[2]安徽省地质调查院.1∶25万安庆市幅区域地质调查报告[R].2005.

[3]安徽省地质调查院.1∶5万庙首幅区域地质调查报告[R].2014.

[4]安徽省地质调查院.1∶5万庙首幅、七都幅区域矿产调查报告[R].2014.

[5]邢凤鸣,徐祥.皖南中生代花岗岩类Nd、Sr、Pb同位素特点,安徽地质,1993,3(1):35.

[6]马荣生,等.皖南晚元古代碰撞造山带构造轮廓[J].安徽地质,1994.

[7]安徽省地质调查院.皖南地区钨(锡钼)矿资源潜力调查评价报告[R].2011.

[8]张俊杰,等.皖南旌德花岗闪长岩与暗色包体的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约[J].岩石学报,2012,028(12).

[9]赵玉琛.皖南两花岗岩体的岩石学特征及成矿专属性判别[J].安徽地质,1994,4(4).

[10]安徽省地质调查院.安徽省绩溪县凤池湾地区钼多金属矿普查报告[R].2012.

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