福建麻沙地区岩头一带地物化特征及成矿规律

2021-03-04 03:17廖小龙
能源与环境 2021年1期
关键词:褐铁矿北东金银

廖小龙

(福建省196 地质大队 福建沙县 365500)

1 区域成矿地质背景

麻沙矿产地质调查区位于浦城-顺昌基底隆起区(IV-51(1)c)中西部, 隆起区主要由古元古代麻源群大金山组和南山岩组地层组成。 庵前-蔡家北东向断裂带(崇安-石城断裂带的一部分)在调查区内西北部穿过;占家园-石溪北东向断裂带在调查区内中东部穿过;浦城山下-顺昌杨厝北东向韧性剪切带在区域东南部穿过,该剪切带为侏罗纪地层覆盖、燕山期岩体侵吞,后期脆性断裂破坏,与区域上重要矿产(如金、银矿)的形成关系密切。 调查区内断裂构造发育,为构造裂隙充填交代型矿床的形成创造了有利空间。 调查区内中元古代-加里东期沉积缺失,加里东期、燕山期花岗岩类活动,为矿床形成提供了必要的热源和物质来源。 本次研究位于调查区东部岩头村一带。

2 成矿条件分析

2.1 地层

区内出露的地层主要为古元古代大金山岩组(Pt1d)、晚三叠世焦坑组(T3j)、早侏罗世梨山组(J1l)及中侏罗世漳平组(J2z)(图1)。 大金山岩组与梨山组为区内金银矿直接贮存围岩。其中,大金山岩组为区内主要含金矿产层位,其Au、Si、Ag、Bi、Mo、Sb 等元素丰度相对偏高,为Au、Ag 等矿产的主要矿源层。

2.2 岩浆岩

区内侵入岩发育, 主要有志留纪白云母化正长花岗岩(ξγS)和晚白垩世花岗斑岩(γπK2),局部地区见石英斑岩脉(λπ)及石英脉(q)(图1)。 岩浆的侵入活动与北东向的构造有一定关系,多呈北东向、北北东向展布,其次为北西向。

2.3 构造

区内构造以断裂为主,主要见5 条断裂构造(图1),走向均为北北东、北东向,是区内金、银矿等重要控矿断裂。 断裂带蚀变现象较明显,带内蚀变类型主要为硅化、混合岩化、黄铁矿化及蜂窝状褐铁矿化。 其中硅化最为强烈,其他蚀变类型在不同断裂稍有差异。

2.4 围岩蚀变

区内围岩蚀变较普遍,有硅化、绿泥石化、黄铁矿化、硫铁矿化、褐铁矿化、糜棱岩化、混合岩化及高岭土化等蚀变类型,其中硅化、黄铁矿化和褐铁矿化等是与金、银成矿有着密切关系的主要蚀变类型。

3 土壤地球化学特征

通过开展研究区1∶1 万土壤测量,确定区内主要成矿元素有4 种(Au、Ag、Pb、Cu 等),发现综合异常9 处(HT1~HT9)(图1),其中,HT2、HT4、HT5、HT6、HT9 综合异常与物探异常套合较好。 其特征分述如下:

图1 土壤综合异常图

HT2:异常位于区内北部偏西,总体呈北东向展布,长约1 193 m,宽约403 m,面积约0.42 km2,以Au 异常为主。 Au 异常浓度分带清晰,具三级浓度分带,1 个浓集中心。 Au 最高值为60.85 ng/g,平均值7.25 ng/g,异常衬值2.42,NAD 值0.65。伴生有Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn 等异常,As、Ag、Sb 异常具有内带,与Au 浓度内带相吻合。

HT4:异常位于区内中部偏西,总体呈北东向展布,长约1 389 m,宽约440 m,面积约0.56 km2。 发现以Au 异常为主,Au 异常浓度分带清晰, 具三级浓度分带。 Au 最高值为15.55 ng/g, 平均值5.70 ng/g, 异常衬值1.90,NAD 值0.29。 伴生有As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn 等异常,As 异常具有内带,与Au 浓度内带相吻合。

HT5:异常位于区内中部偏东,总体呈北东向展布,异常北东方向未闭合,长约1 111 m,宽约686 m,面积约0.59 km2。 发现以Ag 异常为主,Ag 异常浓度分带清晰, 具三级浓度分带。Ag 最高值为0.80 μg/g,平均值0.16 μg/g,异常衬值1.98,NAD值0.68。 伴生有Au、As、Sb、Hg、Pb、Cu 等异常,Au、As、Pb 异常具有内带,与Ag 浓度内带相吻合。

HT6:异常位于区内中部偏东,总体呈北东向展布,异常北东方向未闭合,长约1 227 m,宽约442 m,面积约0.66 km2。 发现以Cu 异常为主,Cu 异常浓度分带清晰, 具三级浓度分带。Cu 最高值为139.12 μg/g,平均值56.99 μg/g,异常衬值1.90,NAD 值0.767。 伴生有Pb、Zn、Au、Ag、Hg 等异常,Pb、As 异常具有内带,与Cu 浓度内带相吻合。

HT9:异常位于区内西南底角,总体呈北东向展布,异常西南方向未闭合,长约1 230 m,宽约588 m,面积约0.76 km2。 发现以Au 异常为主,Au 异常浓度分带清晰, 具有三级浓度分带,浓度梯度变化较大。 Au 最高值为21.87 ng/g,平均值6.081 7 ng/g,异常衬值2.03,NAD 值0.75。 伴生有Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn 异常,Ag、As 异常具有内带,与Au 浓度内带相吻合。

经1∶1 万 地 质 测 量 查 证,HT2 发 现I 号 银 矿 化 体、HT5 发现Ⅱ号银矿体及Ⅱ-1 号金银矿化体、HT9 发现Ⅲ号金银铅矿体及Ⅲ-1 号银矿化体,具有较好的找矿前景。

4 地球物理特征

4.1 1∶1 万高精度磁测异常

根据研究区1:1 万高精度磁测,区内总体以幅值-10 nT~10 nT 的宽缓背景场为主,等值线主体沿北东向展布。 区内沿北东东向磁异常零值线(分界线)可大致将研究区分成两个磁场分区(图2)。 其特征分述如下:

(1)北侧正磁异常区:磁异常梯度较小,为相对平稳磁场变化区,异常等值线整体为宽缓的弱正磁异常。 从磁异常等值线图上看,异常主体幅值为0~25 nT,局部出现小幅异常凸起呈条带状,幅值>50 nT。区内划分有CT-1、 CT-2、CT-3 局部相对正磁异常, 推测为沿地层接触带或断裂构造发育的含磁地质体引起。

(2)南侧负磁异常区:异常总体为弱负磁异常。 从图2 看,区内等值线整体宽缓,梯度变化小,幅值一般介于0-10 nT 区间,局部幅值>25 nT,为圈闭-半圈闭状相对高幅值异常。 据此特征区内共划分CT-4 和CT-7 局部相对正磁异常, 推测区内宽缓低幅值背景场为出露地层岩性的磁性反应, 东侧局部高幅值异常结合地质出露推测为半隐伏侵入岩引起。

其中,CT-1~CT-3 磁异常与HT2 土壤综合异常套合好。CT-4、CT-6、CT-7 磁异常分别与HT4、HT6、HT9 土壤综合异常套合好;经查证,CT-3 磁异常发现Ⅰ号银矿化体,CT-6 磁异常发现Ⅱ号银矿体及Ⅱ-1 金银矿化体,CT-7 磁异常发现Ⅲ号金银铅矿体及Ⅲ-1 号银矿化体,皆具有良好的找矿潜力。

图2 磁异常等值线成果图

4.2 1∶1 万激电中梯异常

在1∶1 万高精度磁法的基础上,在研究区南部的局部异常位置进行了激电中梯扫面, 根据异常特征划分了三个激电异常区(Ⅱ-1~Ⅱ-3)(图3)。 其特征分述如下:

图3 激电异常成果图

(1)Ⅱ-1 区:分布于测区西北侧,幅值在3.5~6.0 之间,极化率往西北方向逐渐变小,等值线宽缓稀疏;地表出露地层主要为Pt1dsch,未见断裂构造;北侧局部出露强风化ξγS,偶见石英脉;结合地质特征和本次物性特征推测为Pt1dsch片岩地层在电性中的反应。

(2)Ⅱ-2 区:分布于测区中部,幅值主要分布在6.0~11 之间,局部<3.0;区内局部圈闭状高极化异常大量出现,串珠状,整体呈北东向展布, 等值线多为陡变带, 局部低值区呈宽缓状;地表出露地层主要为Pt1dsch,未见断裂构造;东侧位于Pt1dsch和T3j 地层接触带上,南侧外接Pt1dgnt,地形切割严重,区内见土壤多元素综合异常。 结合地质及露头物性特征分析,推测为沿构造、地层接触带发育的矿化体、蚀变带在电性上的反应。

(3)Ⅱ-3 区:分布于测区东侧,幅值主要分布在0.8~3.0 之间;极化率往东侧方向逐渐变小,等值线自西向东由陡变缓;地表出露地层主要为T3j 和J1l 地层,西侧外接Pt1dsch,地形陡,未见断裂构造;推测为沉积地层在电性上的反应。

本次在Ⅱ-2 区圈定局部激电异常4 个(M1~M4):M1 北侧异常圈闭中心对应CT-7 中的其中一个极值点;M2 异常南侧对应有CT-7 磁异常多个极值中心,北端没有相应的磁异常反应;M3 异常对应有CT-7 磁异常南东侧一个极值中心;M4 异常位置未见明显磁性异常。 其中,经地质查证,M1 异常中发现Ⅲ号金银铅矿体及Ⅲ-1 号银矿化体,具有良好的找矿潜力。

5 矿(化)体特征

本次通过1∶1 万地质测量和槽探/剥土工程控制, 在区内圈定1 条银矿体(Ⅱ)、1 条金银铅矿体(Ⅲ),3 条金银、银矿化体(Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅲ-1),其特征分述如下。

5.1 Ⅱ银矿体、Ⅱ-1 金银矿化体

赋存于F4断层中,走向约30°,倾向南东,倾角68°~80°。地表由TC401 槽探工程控制, 推断延伸长200 m。 矿体真厚1.20 m,矿化体真厚0.86 m,皆呈透镜状。矿石矿物以黄铁矿和褐铁矿为主,脉石矿物以石英、岩屑为主。 围岩皆为梨山组石英砂岩。

5.2 Ⅲ金银铅矿体、Ⅲ-1 银矿化体

赋存于F5断层中,走向约15°,倾向南东,倾角约37°。 地表由BT403 剥土工程控制,推断延伸长200 m。矿体真厚1.44 m,矿化体真厚1.32 m,皆呈透镜状。 矿石矿物以赤铁矿、黄铁矿、褐铁矿、褐猛矿、石墨为主,脉石矿物以石英、长石为主。 围岩为正长花岗岩、构造破碎带及斜长云母片岩。

5.3 Ⅰ-银矿化体

受F1断层控制, 矿化体走向约70°, 倾向北西, 倾角约60°。 地表由D0108、D2203 地质点控制,推断延伸长270 m,矿化体真厚大于0.25 m,呈脉状。矿化体东北侧由BT401 揭露尖灭、另一端于D2203 与D2207 中间尖灭。矿石矿物主要有黄铁矿、褐铁矿,局部见辉银矿,脉石矿物主要为石英、绿泥石。

6 成矿规律分析

6.1 空间分布规律

研究区矿(化)体位于占家园-石溪北东向构造带中,受北北东向、北东向脆性断裂控制,均赋存于构造破碎带中,其空间分布规律由区域性断裂构造破碎带或次级断裂构造破碎带严格控制。

6.2 时间分布规律

研究区加里东期的岩浆活动较强烈, 伴随加里东运动的区域变质作用和混合岩化作用,金银多金属矿源层内的金、银等元素活化,随后含金、银等元素流体在层间断裂破碎带内迁移和沉淀,使金、银等成矿元素得到聚集。 燕山晚期,构造运动、岩浆活动再度活跃,促使北东向、北北东向断裂的形成和岩浆侵入, 伴随岩浆期后而来的热液充填交代作用、 蚀变作用,使得金、银等成矿元素在原先构造有利部位富集成矿。

6.3 矿床成因类型

研究区断裂构造活动强烈,围岩蚀变发育,银矿体、金银铅矿体严格受北北东向、北东向断裂控制,均赋存于构造破碎带内。 构造角砾岩、硅质岩等为矿体的容矿岩石,硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、糜棱岩化、混合岩化等为主要蚀变类型,自形粒状结构与变余斑状结构为矿石的主要结构,蜂窝状、条带状、稀疏浸染状、胶状构造、块状构造为矿石的主要构造,具有明显的热液蚀变和动力变质特征。 根据以上特征,认为构造破碎中-低温热液充填交代型银、金银铅矿床是本区矿床的成因类型。

6.4 找矿标志

①物化探异常区:矿(化)体发现的主要区域,特别是化探异常区的浓集中心或高值点,是重要找矿标志。 ②北东向、北北东向断裂构造破碎带:矿(化)体主要赋存位置,本区的容矿、控矿构造,是主要找矿标志。 ③围岩蚀变:区内硅化、绿泥石化、黄铁矿化、硫铁矿化、褐铁矿化、糜棱岩化、混合岩化与高岭土化等围岩蚀变较普遍,其中硅化、黄铁矿化和褐铁矿化是与金、银成矿有密切关系的主要蚀变类型。

7 找矿远景分析

研究区地处闽西北成矿区(Ⅲ1)浦城—顺昌成矿亚带(Ⅳ15)中部及福建省金矿资源潜力评价项目圈定的 “建阳书坊—太阳山双旗山式变质碎屑岩中热液型金矿成矿远景区”内。 本区Au、Ag 多金属矿是在构造有利空间位置富集成矿的, 其良好的物质来源、储藏位置和热动力由北东向、北北东向断裂构造及岩浆活动提供。 通过区内1∶1 万土壤测量,确定区内主要成矿元素为Au、Ag、Pb、Cu 等, 且HT2、HT5、HT9 综合异常区与物探异常CT-3、CT-6、CT-7(M1)以及矿(化)体套合良好,初步确定了找矿有利区和主矿种,基本锁定找矿方向,认为北东向、 北北东向构造岩浆活动有关的热液充填交代型Au、Ag 多金属矿床值得进一步开展勘查工作,HT4、HT6 综合异常区与物探异常CT-4、CT-6 套合良好,推测其存在Au、Cu 多金属隐伏矿床,具有进一步工作意义。

8 结论

研究区通过开展1∶1 万地质测量、地球化学和地球物理测量等工作, 发现土壤综合异常9 处、 划分高精度磁测异常7处、南部激电中梯测量异常4 处。通过异常查证工作,共发现3处矿(化)体,经分析其成因均由北东向、北北东向构造热液活动引起, 矿床成矿规律严格受区域性断裂破碎带或次级断裂破碎带及不同时期岩浆活动控制, 化探异常、 物探异常及矿(化)体套合良好,找矿前景较好。 其中HT2、HT5、HT9 综合异常区域是寻找与北东向、 北北东向构造岩浆活动有关的热液充填交代型Au、Ag 多金属矿床的有利区域;HT4、HT6 综合异常区域是寻找Au、Cu 多金属隐伏矿床的较有利区域。

猜你喜欢
褐铁矿北东金银
基于准北东地系地面静态对准算法
燃情岁月金银潭
“三八”节,来自金银潭医院的最美心愿
昔日“气死龙王爷” 如今变身金银山
河北省寿王坟银金多金属矿地质特征及找矿标志
罗平金鸡峰丛“种”在油菜花田间的群山
我国褐铁矿浮选及其联合选别的现状及进展
唐钢360m2烧结机低成本生产实践
浅谈赞比亚蒙布瓦地区褐铁矿“帽”与铁质砾岩的成因关系
国内褐铁矿烧结技术发展现状及影响因素分析