罗渌川,曾智慧
(1.江西省地质矿产勘查开发局九一二大队,江西 鹰潭 335001;2.玉山县自然资源局,江西 玉山 334700)
西塘矿区位于华夏成矿省武功山-会嵇山成矿带抚州-饶南铀、铜、银、铅、锌多金属非金属成矿亚带东乡铜、金矿田内,东乡铜、金矿田已发现柴古垅、虎圩、银峰尖、虎形山、西塘等铜多金属矿床(点),以柴古垅铅锌金多金属矿床为典型。本文在前人研究的基础上结合近期工作的成果,与典型矿床柴古垅类比,对西塘地区的找矿远景进行分析,为该区找矿工作的突破提供一定的帮助。
西塘矿区位于柴古垅矿区的南西部,大地构造位置位于萍乡-广丰拼接带南侧的饶南坳陷;成矿区带隶属于华南成矿省钦杭东段南部成矿亚带内[1]。东乡南部火山岩盆地处于多种构造体系交接的部位。东西向构造带、华夏系构造体系、新华夏构造体系对本区中生代强烈火山喷发活动皆有不同程度的控制,尤以新华夏构造体系对工作区火山活动的喷发和展布起主导的控制作用。
区域内基底地层为南华纪地层,盖层主要为白垩纪早世打鼓顶组地层,厚度大于4000m。其中打鼓顶组火山碎屑岩,为铜多金属矿的主要赋矿层位。打鼓顶组地层中铜元素背景值较高,为形成热液脉型铜多金属矿床提供基础。控矿构造以北北西向断裂为主,北东向次之,两组断裂交汇部位及分支复合部位为成矿热液提供重要的运移通道和成矿空间,从而控制了矿床产出形态、产状及规模。受断裂构造控制,岩浆岩主要为燕山期晚期侵入的石英闪长玢岩,分布于虎圩金矿、柴古垅铅锌矿、上官金铅锌金矿一带,石英闪长玢岩为区域内最重要成矿地质体,其中成矿元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn等丰度较高,为区内成矿进一步提供了矿质来源。
区域性断裂构造为赛阳关至邓家埠东西向深断裂,属萍乡至广丰深断裂分枝,走向近东西向,区内延伸约20km,该断裂形成时间早,自元古代后曾多次活动。该断裂为岩浆提供
运移通道,次火山岩体呈串珠状分布于该断裂带,如赛阳关火山穹窿、大唐破火山口,虎圩、柴古垅、上官等金铅锌矿产于该断裂带上。
区内断裂构造发育,具有多期活动的特点,构造作用错综复杂,受区域性北东向和近南北向断裂应力作用的结果,形成了许多不同方向,不同性质的次级派生断裂构造,按断裂展布方向分为北东向、近南北向、北西向构造组。它们是岩浆运移的重要通道和成岩部位,次火山岩体往往沿着断裂方向侵入,特别是两组断裂交汇部位及破碎带发育部位,岩体沿断裂展布,岩体形态复杂,受断裂构造控制。
断裂构造不仅为岩浆提供运移通道和成岩空间,同时也是重要的导矿、容矿构造。一方面,断裂构造通过控制岩体分布,控制了矿床空间产出;另一方面,后期发育于岩体和火山岩中断裂构造,为成矿热液提供重要的运移通道和成矿空间,从而控制了矿床产出形态、产状及规模。如虎圩矿田中的矿体,产于北西、北北西向张扭性断裂破碎带中,呈雁行式右行侧列,沿矿体走向和倾向分枝复合、膨大缩小、拐弯追踪现象非常明显,反映出张扭性断裂构造的形态特征。
本区处于东乡南部火山岩盆地内,与冷水坑矿田所在的月凤山火山岩盆地在形成时代、地质学、岩性学和地球化学特征等方面都很相似,成矿地质条件优越,区内地表已发现有众多的热液脉型多金属矿床(点),显示了较好的找矿潜力。
西塘矿区与柴古垅、虎圩等矿区同处于华夏成矿省武功山-会嵇山成矿带抚州-饶南铀、铜、银、铅、锌多金属非金属成矿亚带东乡铜、金矿田内,其成矿条件极为相似。
矿区出露地层较为简单,主要有白垩纪早世打鼓顶组虎岩段及花草尖段(图1)。
图1 西塘矿区地质图
白垩纪早世打鼓顶组虎岩段主要为中亚段,中亚段下部为砂砾岩及凝灰质粉砂岩,上部为流纹-安山质凝灰熔岩。花草尖段下部为含砾沉凝灰岩,上部为流纹-安山质熔结凝灰岩。区内白垩纪早世打鼓顶组火山岩是重要的成矿围岩,花草尖段火山岩以铅、银元素丰度高为特征,铜元素接近中性岩平均丰度;虎岩段火山岩中熔结凝灰岩铅、锌、银丰度高,铜偏高。同处抚州-饶南铀、铜、银、铅、锌多金属非金属成矿亚带的冷水坑超大型银铅锌金属矿床赋矿层位即为白垩纪早世打鼓顶组火山岩。
矿区断裂、节理较发育,北东向断裂为西塘徐家-泽塘口断裂:断裂走向约45°,延长约5km,为一张扭性断裂,断裂西侧虎岩段地层不连续,明显错断,断距约2km;次为西塘采场北北西向断裂:断裂走向约350°,延长约1km,为一张扭性断裂,切割白垩纪早世打鼓顶组花草尖段地层,具有走滑性质。沿断裂岩石破碎强烈,破碎带宽2m~5m,局部还可见构造透镜体,压扁拉长现象明显,岩石可见绿泥石化、高岭土化,两者常相伴而生,局部还可见孔雀石化。断裂破碎带控制矿化蚀变明显,一般在断裂与次级小断裂交汇处和分枝复合部位,岩石破碎强烈,节理密集发育,矿化蚀变增强。在区域中矿点也存在上述规律,在破碎带及断裂分支复合部位,往往矿体增厚,品位变富。构造作用与区内成矿关系密切,是区内矿床形成的最主要条件。
矿区内围岩蚀变以绿泥石化、褐铁矿化、高岭土化为主且多相伴而生,局部可见火焰状分布,蚀变规模较大。绿泥石可见面型和脉型两种,脉型蚀变形成稍晚于面型蚀变,面型蚀变中绿泥石含量可达80%~98%。褐铁矿化呈褐黄色,多呈细脉状及薄膜状分布。高岭土化呈灰白色,为长石风化形成。初步观察表明岩石蚀变有多期叠加的特征,局部还可见黄铁矿等金属硫化物分布于岩石中。
矿区前期布设了3条AMT测线,三条剖面在深部F1、F2断层交汇处及沿其走向方向两侧电阻率皆表现为低阻特征,其中22线低阻异常有向地表倾出的趋势,且在该线F2断层地表出露中可见孔雀石化、黄铁矿等硫化物,推测引起该异常的地质体极可能是含硫化物的隐伏岩(矿)体,而且地表火焰状蚀变特征也显示在深部可能存在含矿隐伏岩体,并受F1、F2断层共同控制。三条剖面受断层控制的低阻异常区未见明显变化,说明该异常体随断裂走向分布较稳定,具有较好的找矿潜力。
西塘矿区目前已发现铜、银等矿化,矿化类型主要为热液脉型,初步控制一条铜多金属矿化体。
Ⅰ号矿化体(Cu1):主要赋存于走滑断裂F2破碎带中。矿化体走向北北西,倾向北北东,倾角78°~85°,与走滑断裂F2产状一致。赋存于走滑断裂F2破碎带中主要矿化体地表断续延长400m,宽1m~3m。地表构造破碎带中可见较强的孔雀石化,孔雀石化呈蓝绿色皮壳状、块状土状物产于构造破碎带中的晶屑凝灰岩角砾和充填物中(图2)。黄铁矿等金属硫化物呈星点状广泛分布于构造破碎带中。经刻槽取样分析,矿化分布不均,局部Cu含量0.13%~3.08%,Ag含量11.77g/t~40.30g/t,显示了较好的找矿前景。
图2 西塘矿区孔雀石化典型照片
西塘矿区在20世纪至本世纪仅开展过小比例尺的区调、物化探扫面、科研等工作,程度较低。2019年通过《江西省冷水坑矿集区深部找矿预测》项目的实施发现西塘铜多金属矿点,因项目经费所限,仅地表山地工程揭露矿化体,未对矿化体深部予以追索。通过对区域成矿地质背景分析,将西塘矿区成矿条件及找矿信息与临近的柴古垅、虎圩矿床类比,认为西塘成矿条件优越,找矿潜力大。
矿区内出露的白垩纪早世打鼓顶组虎岩段及花草尖段,虎岩段及花草尖段晶屑凝灰岩、熔结凝灰岩岩石中Cu-Au-Ag-Pb-Zn背景值相对就较高,是区内重要的成矿围岩。岩浆热液沿着断裂及次级断裂贯入对围岩后期叠加改造可形成热液脉型铜多金属矿。上述层位均可作为找矿目标进行探索[2]。
矿区在区域上位于赣东北、萍乡-广丰、抚州-遂川3条深断裂带交汇处,是江西省内最重要的导岩导矿构造之一;该带次一级的北北西向断裂和节理以及北东向张扭性断裂,是区域上控制矿床形成和展布的主要构造。预查区内北东向和北西向断裂构造发育,其次一级的裂隙和节理也广泛发育,断裂具有多期次活动的特征,在断裂带内可见孔雀石化、褐铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化等蚀变,局部还可见火焰状蚀变,说明断裂带内热液活动较强且深部还可能存在隐伏岩体。成矿构造条件与区内典型矿床-虎圩金矿十分相似。
区内高精度磁测结果显示其处于低缓的正磁区,这与区内破碎带内的矿化主要为黄铁矿化、褐铁矿化和孔雀石化,缺少磁性物质相一致。区内前期开展的音频大地电磁测量(AMT法测量)在F1、F2两条断裂的交汇部位发现有凹口状低阻异常,其标高在-100m~-520m,初步推断为隐伏的含硫地质体引起且最大可能是隐伏的岩(矿)体。物探找矿标志明显。
区内仅开展过1∶50000水系沉积物测量,仅在矿区边缘见有F的单元素异常,这与区内地表矿化总体较弱相符合,区内重点找矿方向是隐伏、半隐伏的铜多金属矿体,F的单元素异常是深部存在隐伏岩体的一个重要指示,对找矿具在一定的指示作用。
在西塘地表采场北北西向破碎带中发现孔雀石化,并采集相关岩矿石样品进行分析,经化学分析Cu、Ag均有一定的矿化显示。结合江西省东乡南部火山岩区近些年找矿勘查、科研所总结的新认识和成果,浅部具有寻找热液脉型铜多金属矿床,往深部具有寻找类似的热液脉型及斑岩型铜多金属矿的极大潜力。
西塘矿区与柴古垅、虎圩、银峰尖等矿床相邻,成矿区位条件极为优越,具有形成热液脉型+斑岩型铜多金属矿床的有利条件;矿区工作程度低,地表和浅部大量矿化蚀变信息表明,西塘矿区找矿潜力大。今后找矿应重点关注构造破碎带及隐伏岩体,前者易形成热液脉型铜多金属矿床,后者易于形成斑岩型铜多金属矿床。以往工作受限于勘察技术方法,重点放在地表及浅部的热液脉型矿体。通过对取得的资料的综合研究和对矿区内以往找矿成果的分析,认为:西塘矿区具备在深部寻找大中型热液脉型和斑岩型铜多金属矿床的潜力。