郑友林
摘要:安徽省东至县赵家岭金矿普查工作,目前已圈定了矿体(脉)35条,但它们规模却很小,没有取得较大突破。本文在总结前期地质工作的基础上,对成矿地质条件进行了分析,并指出了今后的找矿方向。
关键词:金矿;找矿方向;地质特征;赵家岭;东至县
1.成矿地质背景
赵家岭金矿地理位置在安徽省东至县赵家岭至梨云岭一带,大地构造位置居下扬子台坳和江南台隆交接过渡部位——江南过渡带的西端(图1)。
区内地层为中元古界蓟县一长城系环沙组至早古生代奥陶系及第四系。前南华纪属冒地槽浅海相复理式建造,经皖南运动,受区域动力变质作用,扬子地台基底固结,形成一套浅变质岩系;自南华纪起,本区转为地台型盖层沉积。青白口纪邓家组和南华纪休宁组是本区主要的赋矿层位。岩浆岩以花岗闪长斑岩为主,岩体与成矿关系密切。脉岩较发育,种类较多,规模大小不等,以中酸性岩为主,具不同程度矿化。地质构造复杂,晋宁期褶皱表现为前南华系岩层形成同斜一紧闭褶皱,印支期褶皱最为发育,轴向NEE,卷入地层有南华系~志留系。断裂构造有近EW向、NNE向、NE向和NW向四组,以近EW向、NNE向为主,近EW向断裂形成时间早于NNE向和NE向断裂,近EW向和NNE向断裂与成矿关系密切。
2.矿区地质特征
2.1地层
矿区出露的地层有青白口系邓家组,南华系休宁组、南沱组,震旦系蓝田组、皮园村组,寒武系黄柏岭组、杨柳岗组等。
邓家组以长石石英砂岩、石英岩屑砂岩、粗砂岩、变粉砂岩、变泥岩为主,是主要赋矿层位之一。
休宁组以紫红色富含凝灰质为特征,粒度上细下粗为特点,主要岩性为复成分砾岩、含砾凝灰质砂岩、岩屑砂岩、凝灰质砂岩、凝灰质泥岩,也是主要赋矿层位之一。
南沱组主要岩性为石英砂岩、含炭质页岩、泥岩、含砾砂岩及含砾泥岩。
蓝田组主要岩性为泥质硅质岩、薄层状泥灰岩与泥岩互层、微晶灰岩、微晶白云岩。
皮园村组主要岩性为条纹状硅质岩、碳质硅质岩、硅质页岩夹黄色砂质泥岩。
黄柏岭组主要岩性为黑色薄层炭质、硅质泥(页)岩,底部夹透镜状石煤层。
杨柳岗组主要岩性为青灰色中厚一厚层微晶到泥晶白云质灰岩、泥质白云岩。
2.2构造
2.2.1褶皱
矿区褶皱构造为多期叠加,以印支期褶皱为主,发育有梅城向斜、柴坑背斜以及次级紧密指状褶皱。梅城向斜轴走向约±70°,枢纽波状起伏,总体向NEE倾伏。矿区出露的地层构成它的南翼,地层产状为350°-10°∠10°~55°,受断层破坏,部分地层缺失和变薄。该向斜南东端发育有NW向次级紧密指状褶皱。
2.2.2断裂
矿区断裂构造发育,有近EW向、NNE向和NE向三组,主要的断裂构造有东至断裂和赵家岭断层带。
(1)东至断裂
东至断裂位于东至县城西,走向15°,倾向NEE,倾角60°-70°,由一系列同方向的次级断层构成,次级断层延伸不远,具尖灭侧现特点;出露长度大于22km,地表宽度约1.2km,带内发育的次级断层将地层分割成若干岩块,两侧岩石破碎强烈,节理裂隙密集,发育小褶曲、劈理和强变形带,硅化强。该断裂活动具多期性,早期为左旋平移兼具压扭性,晚期显示张性特征,活动时间为138.3Ma-126.6Ma(刘雪,2015)。它控制了东至县城深部隐伏岩体的分布和金异常的西端边界,是矿区内导岩导矿构造。
(2)赵家岭断层带
赵家岭断层带被夹持在NNE向东至断裂和葛公断裂断裂之间,出露长约12km,呈近EW向展布,倾向北,倾角30°-60°。主要由F1、F3、F4組成,F1断层发育于邓家组和休宁组之间,F3断层发育于休宁组和南沱组之间,F4断层发育于蓝田组与皮园村组之间。该断层带活动具多期性,早期受江南台隆上升的影响以层间滑动为主,造成断层带内地层厚度减薄或缺失,晚期又被由北向南逆冲挤压改造,表现出脆性剪切特征。F1、F3与金矿化关系密切,它们控制了土壤金异常、石英脉及金矿体(脉)的展布,是矿区内主要的容矿构造。
2.3岩浆岩
矿区侵入岩在东山王家和梨云岭有岩株出露,岩性为花岗闪长斑岩:斑晶占±40%,主要成分为钾长石、石英,少量黑云母;基质占±60%,细粒花岗结构,主要成分为斜长石、石英,少量黑云母。东山王家岩株绢云母化和绿泥石化较强,见有黄铁矿化,岩石中Au含量较高,一般在13×10-9-59×10-9.高者达117.6×10-9; 2n4.1×10-9~178×10-6;Pbl0×10-6~94×10-6;As>500×10-6.
脉岩较发育,以中酸性为主,岩性有石英闪长斑岩、花岗细晶岩、闪长玢岩、石英斑岩、花岗闪长斑岩等。脉岩受断裂构造控制明显,呈NE、NW、近EW、近SN向。岩石蚀变强烈,具硅化、绢云母化、高岭土化。部分岩脉具不同程度的金矿化。
2.4物、化探异常特征
2.4.1物探异常特征
1:1万高精度磁测圈定的磁异常主要有东至县城磁异常、赵家岭磁异常及刘家磁异常。东至县城磁异常面积最大,范围6.0×3.Okm2,异常呈NE向,分布不均匀,△T值大于lOOnT范围较大,最大值为850nT。三个磁异常经化极处理,再经多级向上延拓,磁异常仍然存在,最后异常形态在县城处连成一体,反映三个磁异常深部为同一磁性体引起,推测县城深部有隐伏的中酸性岩体存在。
激电中梯剖面测量显示,相对高阻较高激化带与F1断层及其两侧的蚀变矿化带套合较好;相对低阻高激化带则与皮园村组含碳地层对应。
2.4.2化探异常特征
1989年1:2.5万土壤测量圈定金元素异常15个,其中主异常Au-1规模最大,它西起东山王家,东至梨云岭西侧,长约8km,平均宽度1.5km,面积12.06km2。该异常走向NEE,呈不规则长条状,Au平均含量34.82×10-9,具4个浓集中心,中心峰值分别为133.0×10-9、177.1×10-9、111.9×10-9和145.3×10-9。该异常与赵家岭断层带套合好,经工程揭露发现品位较高的金矿体。
2012年-2014年1:1万土壤测量,圈定11个以Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、W为主的多元素高值异常带.异常强度明显增高:
在长岭一赵家岭一毛岭一鸟尖一带,以Au异常为主伴有As、W异常,与F1断层及其南侧邓家组内蚀变碎裂岩带相对应。该异常带呈近EW向,条带状,规模大,浓集中心明显,强度高,Au、As异常套合好。经工程揭露,发现多条金矿体,证实为矿致异常。
在鸟尖一梨云岭一带,以Au、Ag、Sb多金属元素异常为主,该异常带呈NW向,不规则椭圆状,元素组合相对复杂,异常强度高,面积大,异常元素套合较好。经工程揭露,Au、Sb异常浓集中心已发现金、锑多金属矿(化)体,证实为矿致异常。
在东山王家一滴水岩一带,以Cu、Pb、Zn、W多金属异常为主,异常带围绕东至县城呈环状分布,与放射状岩脉分布范围相吻合,该异常是由东至县城深部隐伏岩体外接触带的多金属矿化引起。
3.矿体特征
金矿体主要赋存于赵家岭断层带及次级构造破碎带内,共圈定金矿体(脉)35条,其中F1下盘邓家组中段的Au20、Au25、Au26矿体和其上盘休宁组底部的Au2、Au4、Au7矿体为主要矿体(图2),其余为次要矿体。
矿体呈厚薄不均的脉状,走向为近EW向,倾向NNW-NNE。赋矿岩石为硅化变粉砂岩、复成分砾岩、含砾凝灰质砂岩等。主要矿体长度为239.5m-544.3m,平均厚度为0.99m-6.24m,控制斜深为62m-160m,Au平均品位1.20×10-6-4.84×10-6,矿体特征见表1。
4.成矿条件分析与找矿方向
4.1成矿条件分析
江南过渡带内的基底地层中Cu、Pb、Zn、Au元素含量较高,蓟县纪和青白口纪地层中Au元素尤其富集,其含量>2.5×10-9,是中国东部陆壳Au平均丰度值的2.5倍-6倍之多(石磊,2018),它们为金矿体的形成准备了丰富的物质基础,是有利的矿源层。 磁异常显示在东至县城深部有一个隐伏的中酸性岩体,其东部酸性脉岩呈环状分布,且脉岩的含金丰度值较高,一般在13×10-9-59×10-9。近岩体分布有Cu、Pb、Zn等中高温元素异常,远则分布有Au、Ag、As、Sb等低温元素异常,异常分带明显。该岩体使矿源层中的金得到活化、转移和富集,为矿体的形成提供了热源和物质来源。
东至断裂是控矿断裂,它控制了隐伏岩体的分布,为含矿热液的运移提供了通道,其旁侧的次级构造发育,节理裂隙密集,为矿体的形成准备了构造空间。赵家岭断层带规模大,其上下盘次级构造破碎带发育,它控制了土壤金异常和金矿脉的展布,也是矿体沉淀的理想场所。
土壤异常规模大、强度高、浓度分带清晰和浓集中心突出,经普查工作证实为矿致异常,与矿区内的构造、岩浆岩和矿体套合好。
综上所述,矿区成矿地质条件优越,有望寻找一中大型金矿床。
4.2找矿方向
断裂构造的空间状态决定了矿化类型和矿化、蚀变分带,断裂构造存在两种类型空间,连续自由空间和连续弥散空间。连续弥散空间沿区域较大规模断裂分布,构造强度大,岩石破碎,岩石表面积大,微裂隙密集,空间分布均匀,流体以渗流交代方式形成蚀变岩型金矿床。而连续自由空间发育在简单的构造裂隙中,构造强度低,构造对岩石的机械破碎较弱,裂隙稀疏分布,流体以充填方式进入张裂隙形成石英脉型金矿(邓军等,1996)。断裂的连续自由空间和连续弥散空间是紧密相依的,充填、交代和蚀变作用是同时进行的,同一成矿作用在不同的断裂构造环境中,由于两种空间的量比变化,形成规律性的矿化分带。
随着从控矿断裂的主裂面至远离主裂面,构造变形强度由强变弱,构造分带表现为断层泥带、碎裂岩带、碎裂岩化带、围岩带。容矿裂隙由密集到稀疏,由连续弥散空间到连续自由空间,相应蚀变和矿化的强度也由强变弱,矿化类型表现为稠密浸染状、浸染状一网脉状一脉状、脉状;矿石类型变化为蚀变岩型、蚀变岩一网脉一石英脉型、石英脉型。这种构造、蚀变、矿化规律,是寻找金矿的良好标志,强烈的构造破碎和蚀变区域是找矿的重点靶区,规模较大的金矿床都是在控矿断裂旁侧的强烈破碎蚀变带中找到的。
矿区目前圈定的金矿体(脉)距东至断裂的水平距离较远(2km以外),主要分布在F1断层两侧的邓家组中段和休宁组下段的次级张性构造破碎带中,呈稀疏浸染状、网脉状、脉状,脉体数量多(35条)、规模小、厚度薄,走向、倾向延伸均有限。这种张性结构面一般规模不大,不规则,延深较小,为减压空间,成矿流体在泵吸作用下充填交代成矿,难以形成大矿体。但脉体数量多,且处在碎裂岩化带和围岩带中,是寻找深部碎裂岩带中隐伏蚀变岩型矿体的直接找矿标志。东至断裂旁侧节理裂隙发育,有规模较大的碎裂岩带(矿区南部兆吉口大型铅锌矿床就产在其西侧60m-600m范圍内,铅锌矿体主要赋存在该断裂带西侧的次级张性裂隙中,刘雪,2015),而且它切割了近EW向的赵家岭断层带,因此二者之间的复合部位是强烈的构造破碎和蚀变区域,是寻找深部隐伏蚀变岩型金矿床的有利构造部位(图3)。
5.结论
(1)矿区金异常规模大,强度高,与矿区内的构造、岩浆岩和矿体套合好,具备形成中一大型金矿床的地质条件。
(2)东至断裂和赵家岭断层带的复合部位是强烈的构造破碎和蚀变区域,是寻找中一大型蚀变岩型金矿床的有利构造部位。
参考文献:
[1]邓军,等.胶东西北部构造体系与金成矿动力学[M].北京地质出版社.1996.
[2]刘雪.安徽东至兆吉口铅锌矿岩浆岩及断裂构造研究[D].合肥工业大学,2015.
[3]聂张星,李敏,沈欢喜,熊明强,钱祥.安徽省东至地区金矿类型及找矿方向[J].安徽地质,2013,23(02):81-85.
[4]安徽省地质矿产勘查局311地质队.安徽省东至县赵家岭矿区金矿普查报告[R].2018.
[5]李豹龙,张锋,胡国威,王启运.弟才克巴依地区金矿矿床成因及找矿标志[J].西部资源,2019(01)47-48.
[6]张博.辽西地区金矿成矿地质条件、矿床类型及找矿方向研究[U/OL].世界有色金属,2019(03):77-78.