陈立波,李 飞
(湖北省地质局第八地质大队,湖北 襄阳 441000)
早古生代碱性岩墙群广泛分布于秦岭大别山造山带之秦岭弧盆系之竹山陆缘裂谷,在紫阳、平利、竹溪一线分布,主要源自于和地幔柱活动有着较大密切关系的富集地幔源区,为大陆裂谷早期发育阶段形成的产物。近年来有稀土矿花被发现于碱性岩墙群粗面岩内,该型粗面岩广泛分布于竹溪地区,显示较好的稀土矿找矿前景。文中结合湖北竹溪地区铌矿地质特征分析,对其找矿前景进行探讨,以期为该区同类型矿床的发现提供一些参考作用。
秦岭弧盆系是研究区的分布所在属于秦岭-大别山造山带,位于曾家坝断裂北侧(图1),研究区在中晚元古代以来,区内历经的非常复杂的构造活动,具有多期次的特点,构造多样,同时火山活动以及岩浆活动非常的强烈。中浅区域变质作用在早古生代地层中大规模出现,低接触变质作用在局部出现岩浆活动在早古生代比较频繁,碱性粗面岩类以及基性火山岩在区内出露,构造变形历经6 期,晚三叠世-侏罗纪早期阶段陆陆碰撞作用下形成区内的基本构造架,为武当-随南逆推带。
东秦岭Au-Ag-Mo-Cu-Pb-Zn-Sb-非金属成矿带(Ⅲ级)使研究区的分布所在,属于竹山地区(襄广断裂带北侧)金银铌—稀土成矿带(Ⅳ级)西南部,具有非常优越的稀土矿成矿地质特征。
图1 研究区大地构造位置图
早古生代地层在竹溪地区碱性岩墙群两侧区域上出露,展布方向为北东-南西向,地层主要为竹山组以及梅子垭组和大贵坪组。岩浆活动在该区非常频繁,基性-超基性岩(古生代)是区内的主要侵入岩,同时还有碱性的杂岩类,展布方向呈现北西向,和该区的构造线呈现一致的方向,岩体产出特点主要的顺层产出,同时存在斜切地层,侵入岩具有浅层与超浅层的特点。岩床和岩脉石碱性杂岩的主要产出特点,展布方向主要为NW 向,粗面斑岩和次粗面岩是其主要的岩石类型[1]。
火山岩在该区比较发育(图2),中酸性火山岩以及基性火山岩是其主要的岩石类型,主要在志留纪(古生代)形成,在大贵坪组与梅子垭组地层中产出,粗面岩以及基性火山岩是其主要的类型。竹溪地区重要的赋铌矿岩石是粗面岩类,岩石类型有粗面的熔结角砾岩以及熔结宁灰岩和熔岩等,这些都属于溢流相,同时还有火山爆发崩塌相如火山集块和火山角砾岩,粗面的引爆角砾岩以及斑岩和次粗面岩是浅成侵入岩。
图2 研究区地质简图
秦岭-大别造山带(Ⅰ级)秦岭弧盆系(Ⅱ级)武当-随南逆推带(Ⅲ级)是该区的大地构造位置所在,由逆冲推覆体(叠瓦状)和构造岩片状逆冲推覆体在北西向拼贴形成,同时交切脆性断裂(北东向)促进条块网格结构的形成。曾家坝断裂是该区的主要断裂结构,下滑脱韧性剪切(地壳伸展机制)是其初始形成阶段的主要特点,逆冲推覆主要出现在陆陆碰撞环境下,逆冲推覆断裂是其主要的次级断裂,北东向断裂在局部位置进行切割。
有4 个铌矿点发现在该区,主要包括黑山铌矿与野虎寨铌矿以及柳树村铌矿和泉河铌矿点等。
(1)黑山铌矿点。次粗面岩以及角砾状粗面岩和弱硅化的粗面岩是该矿的主要含矿岩性,有一个铌矿体被圈定出来,矿体展布方向主要为北西南东向,矿体产出特点呈现层状,有1.2km 出露于地表,处于15m ~40m的矿体厚度范围,向10°~50°倾斜。
(2)野虎寨铌矿点。角砾熔岩(粗面质)以及晶屑岩屑熔结凝灰岩(粗面质)是其主要含矿岩性,利用地表稀疏工程进行控制,有3个铌矿体被圈出,展布方向为北西—南东向,有1.2km ~1.3km出露于地表,有约10m ~30m的矿体厚度,向30°~60°倾斜。
(3)柳树村铌矿点。碱质粗面岩以及晶屑岩屑熔结凝灰岩(粗面质)和角砾熔岩(粗面质)是其主要的含矿岩性特征,利用地表系数工程对其进行控制,有2个铌矿体被圈出,展布方向主要呈现北西南东向,有约0.8km ~12.0km出露于地表,达到10m ~140m的矿体厚度,向26°~42°方向倾斜,角度为35°~57°。
(4)泉河铌矿点。碱质粗面岩以及粗面质角砾熔岩和晶屑岩屑熔结凝灰岩(粗面质)是其主要的含矿岩性。利用地表稀疏工程监控孩子,有2 个铌矿体被圈出,展布方向为北西南东向,Ⅰ号矿体有4km 长出露于地表,达到10m ~20m 的厚度,Ⅱ号矿体有约0.8km 出露于地表,有约14m 的厚度出露于地表,呈30°~45°倾斜,倾角60°~62°。
粗面质的角砾熔岩以及凝灰质岩和晶屑岩屑熔结凝灰岩等是其主要的矿石类型,岩石主要呈现深灰色与灰色,结构为块状以及变余粗面结构以及斑状结构和流动构造和角砾状构造,黑云母和碱性长石是斑晶的重要组成,暗化现象在黑云母上比较明显,同时半自行板状是长石的主要特点,绿泥石以及绿帘石和绢云母与黑云母和钠长石是基质的主要特征,石英以及方解石较少,独居石以及白钛石是其主要的副矿物。
(1)岩性标志:粗面斑岩(流动构造)以及晶屑岩屑熔结凝灰岩(粗面质)、粗面岩(含浅红色钾长石斑晶)、角砾熔岩(粗面质)是重要的找矿标志。
(2)地球化学标志:稀土元素Nb、La、Ce 等异常面积大、强度高的区域,同时具有明显的分带性与多级浓度分带。
(3)地球物理标志:岩石通过地面γ 能谱仪进行测定,表现为从关系式1.05 <Th/K <5.59,Th >47.7,K <5.55 的岩石特征值服,赋存铌矿。
构造在区内非常的发育,频繁发育岩浆活动,该区的构造以及岩浆活动和该区的矿产具有非常紧密的联系,区内的控岩控矿构造主要为北西向的断裂构造。铌、镧、铈异常在竹溪中峰-泉溪-天宝一带呈现大规模、高强度的特点,在粗面岩石分布区域非常的明显。依照Nb、La、Ce地球化学图进行研究发现,在粗面岩石分布区中具有高背景高值分布的特点,有约54km在北西-南东方向上延伸,达到300km2面积大小,同时高值分布在竹溪幅的黄莲山—谢家塔以及甘家岭区域上,高值分布还分布在泉溪幅的黑山区域上。此次研究工作有铌矿体在柳树村、泉河一带(蔡家坝幅)和野虎寨与黑山(泉溪幅)被发现。柳树村铌矿以及野虎寨铌矿和秋沟塘金矿点均在该带中被发现,研究发现赋矿岩石主要为粗面岩类,为稀有贵金属矿的形成提供了非常有利的条件,所以,稀土及稀有贵金属以及非金属矿在竹溪地区具有非常好的找矿潜力。
(1)志留系粗面岩类是研究区中铌矿化带重要的赋存岩石,规模大小为中—大型铌矿,显示该区具有铌矿找矿的巨大潜力。
(2)志留系粗面岩在竹溪地区呈现非常广泛的出露,存在综合化探异常以及成矿地质条件的找矿远景区,具有非常大的成矿潜力,应当进一步加大相应的投入工作,对规模更大的矿体的寻找非常有利。