江西程浪坂韧性剪切带化探异常特征及找矿前景分析

2021-12-25 03:12段振元潘应铭
世界有色金属 2021年17期
关键词:水系岩性沉积物

段振元,潘应铭

(江西省地矿局赣西北地质大队,江西 九江 332000)

1 区域地质背景

研究区位于杨子板块(Ⅰ)、江南地块(Ⅰ2)、九岭隆起()[1]东段,隶属江南隆起东段Au-Ag-Pb-Zn-WMn-V-萤石成矿带之九岭—鄣公山隆起Cu-Pb-Zn-WSn-Au成矿亚带中部。

区内出露地层有新元古界青白口系、南华系、震旦系和新生界的古近系、第四系。其中以新元古界的青白口系双桥山群最发育,广泛分布于九岭隆起中段,为一套浅海相浅变质岩。

区域褶皱构造主要为基底褶皱,表现为一系列北东-东西向的斜歪褶皱。区域岩浆活动频繁,晋宁期以超基性--基性侵入岩为主,程浪坂一带发育一套近东西向基性-超基性岩脉;燕山期以酸性和中酸性侵入岩为主,有张岭、苏山、阳储岭等岩体。燕山期花岗岩与区内钨钼金等内生矿床的形成密切相关,区内业已发现的金属矿产有阳储岭钨钼矿、金家坞金矿等。

2 研究区地质概况

程浪坂韧性剪切带发育于汪墩—蜈蚣岭向斜轴部,分布于新元古界青白口系双桥山群修水组地层中(图1)。修水组分为两个岩性段,修水组第一段(Pt3laxs1):分布研究区北部及南部,地层总体走向北东,岩性以板岩为主,次为变余粉砂岩,底部见变余中细粒砂岩、变余含砾砂岩;修水组第二段(Pt3laxs2):分布于研究区中部,岩性为一套黄绿色、灰绿色中厚层状岩屑杂砂岩、板岩、粉砂质板岩。

图1 程浪坂韧性剪切带研究区地质简图

断裂构造以北西向为主,其次为北东向。北西向断层主要有5条,编号为F2—F6,多属逆断层,横向切割韧性剪切带及修水组地层,北东向断层主要有3条,编号F7—F9,F7为正断层,F8、F9属逆断层,斜向切割韧性剪切带及修水组地层。

研究区岩脉发育,以基性-超基性岩脉为主,其次为酸性岩脉。基性-超基性岩脉主要沿剪切带分布,岩性主要为辉长岩、辉绿岩、橄榄岩,属晋宁期岩浆活动的产物[2]。酸性岩脉主要为花岗斑岩脉及花岗细晶岩脉,沿剪切带及两侧分布,出露宽10m~30m,长50m~400m不等。

3 韧性剪切带地质特征

3.1 剪切带基本特征

韧性剪切带沿白果树、程浪坂、蜈蚣岭一线呈北东东-北东向展布,出露长约17km。平面上呈不规则的条带状,条带宽度500m至1300m不等,沿走向具有膨大缩小现象,在研究区西段发育两条韧性剪切变形带(图1)。剪切带产状总体较稳定,基本顺板理产出,倾向南,倾角50°~85°。韧性剪切带形成于晋宁期,是经后期多次构造运动改造形成的,其中见有1~3条糜棱岩带,糜棱岩带两侧,依次可分为糜棱岩化带、构造片岩带[3]。

糜棱岩带:沿韧性剪切带呈扁豆状、透镜体状断续分布,带宽度3.0m~20m不等,岩性主要为糜棱岩,局部为千枚状糜棱岩,与糜棱岩化带界限不明显,呈渐娈关系;糜棱岩化带:宽度为15m~100m不等,呈条带状展布,岩性为糜棱岩化长石岩屑杂砂岩、糜棱岩化细砂岩、糜棱岩化板岩等,局部为初糜棱岩,与构造片岩呈过渡关系,带中可见尖棱褶皱或鞘褶皱;构造片岩带:是程浪坂韧性剪切带的一个主要组成部分,出露宽度100m~500m。岩石主要有片理化千枚岩、原岩为板岩的绿泥片岩、透闪石蛇纹石片岩、辉绿片岩等,其片理产状与围岩板理一致。

3.2 剪切带蚀变与矿化

剪切带岩石蚀变以硅化、绿泥石化、绢云母化为主。矿化主要有黄铁矿(褐铁矿)化、黄铜矿化、闪锌矿化、金矿化。初步圈定了2个铜矿体,编号1Cu、2Cu,1个金矿体,编号为1Au。金、铜矿体分布于剪切带内(图1)。矿体呈脉状或透镜状,产于韧性剪切带的糜棱岩中,地表铜矿化糜棱岩见有星点状、团块状的褐铁矿化、孔雀石化,局部见团块状、稠密浸染状的黄铁矿、黄铜矿化;金矿化糜棱岩具星点状或稀疏细脉状褐铁矿化或黄铁矿化,有石英细脉充填。具体矿体特征见表1。

表1 剪切带矿(化)体特征一览表

4 研究区地球化学异常特征

4.1 1/5万水系沉积物异常

4.1.1 元素含量特征

研究区水系沉积物元素背景含量:Au1.70×10-9、Cu24.66×10-6、Pb39.66×10-6、Zn84.28×10-6(表2),与江西省水系沉积物中元素背景值Au1.37×10-9、Cu19.8×10-6、Pb29.6×10-6、Zn65.2×10-6[4]相比,明显偏高,为该区Au、Cu、Pb、Zn的富集成矿提供充足的物质基础。另外,Au、Cu后生叠加强度系数高于Pb、Zn,表明Au、Cu在区内存在较强的矿化叠加作用,具有一定的成矿优势。

表2 研究区水系沉积物元素含量特征表

4.1.2 元素异常特征

研究区圈出综合异常3处,自西向东依次编号为YC-1、YC-2、YC-3。异常主要沿韧性剪切带走向展布(图2),各异常特征如下:

图2 研究区土壤地球化学异常分布图

(1)YC-1异常。

位于剪切带西段,以Cu为主,伴生Zn元素异常。呈近东西向展布,Cu元素异常面积约5.6km2,含量值一般为35-80×10-6,最高为96×10-6,具有二级浓度分带,浓集中心不明显;Zn异常面积约0.90km2,异常最高值为305×10-6,具二级浓度分带。

(2)YC-2异常。

位于剪切带中段,为Cu、Pb、Zn元素组合异常,其中Pb、Zn异常套合较好;Cu异常呈北西向条带状展布,异常面积约4.0km2,异常值介于35-50×10-6之间,呈相对分散状态;Pb、Zn异常呈近东向条带状分布,Pb异常面积约2.0km2、平均值为81.5×10-6、衬度1.4、规模2.8、峰值为191×10-6,具有二级浓度分带;Zn异常面积约1.2km2,最高值达319×10-6。

(3)YC-3异常。

位于剪切带东段,呈北东向不规则长带状分布,长约6.0km、宽约2.5km、面积约10km2,北东部未封闭。以Au元素异常为主,伴生Cu、Pb异常。Au异常面积10km2、平均值为5.74×10-9、衬度1.6、规模16、峰值为13×10-9,具有二级浓度分带和多个浓集中心;Cu异常面积3.2km2,平均值为53.5×10-6、衬度1.53、规模4.9、峰值为92×10-6,具有二级浓度分带;Pb异常面积1.5km2,平均值为105.5×10-6、衬度1.76、规模2.64、峰值为224×10-6,具有二级浓度分带。

4.2 土壤化探异常

4.2.1 元素含量特征

针对研究区1/5万水系沉积物异常开展1/1万土壤测量查证,圈出多处土壤Au、Cu或Cu、Pb、Zn元素异常。土壤Cu、Au、Pb、Zn元素含量特征值见表3。

表3 土壤元素含量特征值表

土壤中Au、Pb、Zn元素背景值均高于江西省土壤背景值,Cu背景值与全省土壤背景值相近;Cu、Au、Pb、Zn平均含量均明显高于全省土壤背景值,后生叠加强度系数均大于1.18,表明区内存在Cu、Au、Pb、Zn后生成矿叠加作用,具有富集成矿的趋势;Cu、Au、Pb含量的变异系数均大于0.8,在区内处于不均匀分布状态,存在局部富集态势。

利用区内土壤中Cu、Au、Pb、Zn、W原始数据进行相关性分析,Cu、Pb、Zn之间的相关系数0.30—0.56,而Au与其它元素之间的相关系数均较小,为0.02—0.22,表明区内Cu、Pb、Zn异常具有一定的成因联系。

4.2.2 土壤元素异常特征

区内圈定3处土壤元素综合异常,自西向东编号为AP-1、AP-2、AP-3,和1/5万水系沉积物异常YC-1、YC-2、YC-3位置相互对应(图2)。

(1)Ap-1综合异常。

位于韧性剪切带西段,分布在YC-1水系沉积物异常内,异常组份以Cu为主,伴生组份主要为Zn,局部显示Pb元素异常,异常呈近东西向带状展布,异常带长约3km,宽0.5km。Cu、Zn异常套合较好,Cu异常区由多个局部异常组成,具有三级浓度分带,异常含量一般为40~80(×10-6),最高值为273(×10-6),平均值90.2(×10-6),异常衬度2.26,异常总面积0.55km2,局部单个异常面积0.02km2~0.14km2。

(2)AP-2综合异常。

位于韧性剪切带中段,分布在YC-2水系沉积物异常内,异常组份以Cu为主,伴有Zn、Pb等元素异常,异常总体呈北东向不规则带状展布,异常带长约2.6km,宽0.2km~0.8km。Cu、Zn异常套合较好,Pb主要分布于Cu、Zn异常两侧。Cu异常由4处局部异常组成,具有三级浓度分带,异常含量一般为40~200(×10-6),最高值为385(×10-6),平均值106.7(×10-6),异常衬度2.67,异常总面积1.01km2,局部单个异常面积0.1~0.4km2。Pb、Zn异常区均由多个异常组成,单个异常面积0.05km2~0.5km2。

(3)AP-3综合异常。

位于韧性剪切带东段,分布在YC-3水系沉积物异常内,异常组分以Au为主,伴生As、Sb等,综合异常总体呈北东向带状分布,长约3km,宽0.5km~1.0km,总面积约1.7km2。Au、As异常面积大,连续性好,浓集中心明显,且相互吻合较好。主要元素Au异常面积1.13km2、平均值为11.72×10-9、衬度2.93、规模3.31、峰值高达88.3×10-9,具有三级浓度分带;As异常下限为50×10-6,异常面积1.64km2、平均值为110.9×10-6、衬度2.22、规模3.64、峰值高达756×10-6,具有三级浓度分带;Sb异常下限为2×10-6,异常面积0.49km2、平均值为3.57×10-6、衬度1.79、规模0.88、峰值13.5×10-6,具有三级浓度分带。

4.3 异常解释与推断

研究区1/5万水系沉积物异常YC-1、YC-2、YC-3规模大、连续性好,1/1万土壤化探异常Ap-1、Ap-2、Ap-3为多元素组合异常,与水系沉积物异常套合较好,并且沿韧性剪切带走向分布。

Ap-1土壤化探异常,位于YC-1水系沉积物异常内,分布于韧性剪切带西段,土壤异常范围内已发现1Cu矿化体,岩性为化硅化糜棱岩,见矿厚度0.5m~3.0m,Cu品位1.64%,Zn0.35%。推测该异常为铜锌矿(化)体引起。

Ap-2土壤化探异常,位于YC-2水系沉积物异常内,分布于韧性剪切带中段,异常内已发现2Cu矿体,岩性为硅化糜棱岩,见矿厚度1.0m~5.53m,Cu品位0.32%~1.10%,Zn品位0.17%~0.36%,Pb品位0.67%,推测该异常为铜铅锌矿(化)体引起。

Ap-3土壤化探异常,位于YC-3水系沉积物异常内,分布于韧性剪切带东段,异常内已发现1Au矿体,岩性为褐铁矿化或黄铁矿化糜棱岩,见矿厚度0.50m~4.50m,Au品位0.10g/t~3.21 g/t,推测该异常为金矿(化)体引起。

5 找矿前景分析

程浪坂韧性剪切带位于阳储岭斑岩型钨钼矿外围,在江南钨矿带中钨矿区矿化具有分带性,从岩体接触带向外发育有W-Mo、Cu、Pb-Zn-Ag矿化[5],因此,研究区是找铜多金属矿的有利地段。根据异常分布特征把剪切带划分为西段、中段、东段三个找矿靶区。

(1)西段Ap-1综合异常区,为土壤Cu、Zn异常,以Cu为主、伴生Zn异常,Cu、Zn异常套合较好。Cu异常总面积0.55km2,具有三级浓度分带。异常区出露双桥群修水组地层,岩性主要为片理化千枚岩、绿泥片岩,局部发育糜棱岩或初糜棱岩,有花岗岩、花岗斑岩脉充填,具有较好的成矿地质条件。异常区发现1Cu矿体,该异常为矿致异常。进一步加大查证力度,可扩大1Cu矿体规模,并发现新的矿体。

(2)中段Ap-2综合异常区,为土壤Cu、Pb、Zn组合异常,以Cu为主,伴有Zn、Pb异常,Cu、Zn异常套合较好。Cu异常总面积1.01km2,异常衬度高,具有三级浓度分带。异常区出露双桥群修水组地层,岩性主要为片理化千枚岩、绿泥片岩、透闪石蛇纹石片岩,发育糜棱岩或初糜棱岩。有花岗岩、花岗斑岩脉充填,成矿地质条件优越。异常区南发现2Cu矿体。该异常为矿致异常,异常区的北部有待查证,靶区内具有较大的以Cu为主的多金属矿成矿潜力。

(3)中段Ap-3综合异常区,以Au为主,伴有As、Sb异常,Au、As异常套合较好,Au异常面积1.13km2,规模3.31、衬度2.93,具有三级浓度分带,异常区出露双桥群修水组地层,岩性主要为片理化千枚岩、绿泥片岩、辉绿片岩,发育糜棱岩或初糜棱岩。有辉长岩、辉绿岩、花岗岩及花岗斑岩脉充填,成矿地质条件较好。异常区东部发现1Au矿体,该异常为矿致异常,异常区的西部、中部有待进一步查证,靶区内具有寻找金矿的良好前景。

6 结论

(1)程浪坂韧性剪切带形成于晋宁期,是经后期多次构造运动改造形成的,剪切带及附近岩浆岩发育,既有基性岩-超基性岩脉,也有酸性花岗斑岩脉及花岗细晶岩脉。沿剪切带发育水系沉积物异常和土壤化学异常,且二者套合较好。

(2)区内土壤Cu、Au、Pb、Zn平均含量均明显高于全省土壤背景值,后生叠加强度系数均大于1.18,表明区内存在Cu、Au、Pb、Zn后生成矿叠加作用,具有富集成矿的趋势。

(3)业已发现的铜、金矿体产于韧性剪切带的糜棱岩中,明显受韧性剪切带控制,表明区内金、铜成矿作用与韧性剪密切带切相关。

(4)剪切带规模大,走向长约17km,宽度500m至1300m,沿走向自西向东划分为西段、中段、东段3个找矿靶区,各靶区Cu、Pb、Zn或Au、As土壤综合异常发育,经查证为矿致异常,具有很好的找矿前景。

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