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资兴市宝峰仙地区成矿地质特征研究及找矿方向建议

赵峰 李云青 高鸿斌
  
中国地名
2023年23期
湖南省矿产资源调查所 湖南长沙 410000

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摘要:“湖南宝峰仙-彭公庙地区矿产远景调查”项目属南岭成矿带地质矿产调查计划项目的工作项目之一。项目实施单位为武汉地调中心,承担单位为湖南省有色地质勘查局,归口管理部室是中国地质调查局资源评价部。项目起止时间:2013-2016年。

关键词:宝峰仙;彭公庙;破碎带;磁异常

一、位置交通

项目工作区位于湖南省郴州市北东部,行政区划主要隶属湖南省资兴市管辖。总体工作覆盖资江县幅(G49E013022)、三都幅(G49E012022)2幅1/5万国际标准分幅,总体工作区面积925平方公里,其中包含东江湖水域面积65平方公里。

二、地质特征

1、工作区出露地层出露较全,除奥陶系、志留系缺失外,从上元古界震旦系至第四系均有出露。广大地区主要由泥盆系至中三叠统地层组成。泥盆系-中三叠统为稳定滨浅海相碳酸盐岩夹陆源碎屑岩沉积;上三叠统-中侏罗统为陆相含煤盆地建造;白垩系-古近系属红色陆相裂陷盆地沉积。岩系中W、Sn、Pb 和Sb 的含量均高于地壳平均值几倍到几十倍,W 和Sb 在不同时代地层中丰度普遍较高,但没有较为明显的集中趋势;Sn 的丰度也普遍较高,并在前泥盆系中略显集中。区域与成矿有关的层位主要是寒武纪晚期爵山沟组、泥盆纪棋梓桥及锡矿山组等。

2、泥盆系—石炭系:是本区最重要的含矿层位,为含Cu、Pb、Zn、W的砂页岩—碳酸盐岩组合。沿耒—临南北向构造带由南向北方向层位抬升。该层位中赋存一批层控型矿床(Cu、Pb、Zn)。泥盆前古剥蚀面的含矿组份和浅海中古断裂的岩浆作用之含矿热液(喷硫作用)是形成矿源层的基础。

三、区域构造

纵观湘南全区,以酃县—蓝山(临武)重力梯度带(是贺县—柳州—宁岗重力梯度带的一部分)为界,可分为东部炎陵- 汝城隆起区和西部衡阳- 桂阳坳陷区两大部分。工作区处于处于此界线的南东部,以早古生代的浅变质岩系等组成的东西向紧密褶皱为特征,构成本区褶皱基底,为相对隆起区。燕山期断陷盆地沿北东向稀疏分布于全区,主要由中、新生代地层组成,以陆相含煤建造、类磨拉石建造及含铜、膏盐建造为特征。

区域褶皱主要有郴州-资兴向斜、西山背斜、长城岭-兴宁向斜、彭公庙背斜等,轴线整体呈NE30°方向展布。向斜轴部多为石炭、二叠系组成,背斜轴部由震旦、寒武系组成。

区域断裂构造发育。按断裂规模可分为深大断裂构造(包括岩石圈断裂、壳断裂、基底断裂)和表生断裂构造(包括区域性断裂和一般性断裂构造)。区域主干断裂可分为北东东向和北西向两组,前者地表构造形迹发育,后者主要表现为隐伏性质,区域主干断裂是区内的主要导岩、导矿构造,其旁侧的次级断层是区内的主要容矿构造。

①临武—郴州深大断裂带

本断带裂是始自贺县经临武、郴州、往北东延至茶陵。总体走向约NE30°,为倾向南东东的基底断裂带,断裂带在测区北段被茶永盆地叠加覆盖,南段由郴州-临武一带多条 NNE 向次级逆冲断裂所显示。断裂带以西的川口和断裂带以东的瑶岗仙等地发育小型深成花岗侵入岩体,并形成川口钨矿、瑶岗仙钨多金属矿等以中高温热液矿产为主的矿产地。

②彭公庙-瑶岗仙断裂

总体走向约 NE30°,略具波状弯曲,全长 150km 以上。断裂面在北东段倾向西,南西段倾向东,呈麻花状。南西段断裂面产状 120°~130°∠80°,断裂南东盘棋梓桥组向北西仰冲推覆到西盘以侏罗系为主体的地层上,地貌上展现为宏伟断层崖;硅化碎裂岩带旁侧围岩中破劈理及片理十分发育。

③资兴-宜章断裂

该断裂带沿西山复背斜西侧延伸,其旁侧发育大量相伴生的低序次、低级别的断裂、裂隙。断面沿走向呈舒缓波状,南段总体倾向东,倾角 70°~80°;北段倾向西,倾角 60°左右,控制三都煤或含煤盆地形成。断裂南段南华系与震旦系向西逆冲推覆于泥盆系与石炭系之上,断距在 1500m以上;沿断裂出露线断续可见 10~30m宽的挤压破碎带,并可见多期次的细粒花岗岩脉、煌斑岩脉、石英脉充填并相互切割以及钨锡、铅锌、黄铁矿化现象,反映了断裂多期多次活动的特点。该断裂控制了红旗岭、柿竹园、天鹅塘、金狮岭等钨锡、铅锌矿床的形成,是区内多期多次活动而又重要的导矿构造之一。

四、围岩蚀变:

区域的变质作用主要与岩浆岩活动有关,与内生矿产成矿密切相关,其空间分布与岩浆岩紧密相伴,成因上互相关联。主要有分布于各岩体内的自变质作用、岩浆期气—液蚀变作用和外接触带的接触变质、接触交代变质作用等。围岩蚀变主要有大理岩化、矽卡岩化、硅化、云英岩化,次为绿泥石化、角岩化等;其中钠长石化主要与铌、钽矿化关系密切;云英岩化、矽卡岩化、硅化与锡、铜、铅锌矿化有关。

五、地球物理异常特征

1据1:50万重力测量成果,工作区处在酃县-郴州-蓝山重力梯度带东南侧,为重力低值区。该重力低值区内,香花岭、骑田岭、千里山、高垄山-宝峰仙、彭公庙等一系列自行封闭的重力低异常呈串珠状排列,形成北东向的香花岭-彭公庙低异常带,该异常带呈北东50°走向,异常强度达-60-70mgal,重力低异常与区内花岗岩体基本吻合,是由众多的花岗岩分布所引起,重力低异常区是寻找钨锡多金属矿产的有利部位。

高垄山—宝峰仙重力低异常重力剩余异常值为-2—-8mGal,异常基本反映了区内隐伏岩体特征,隐伏岩体走向北东,倾向南东,向北西超覆,高垄山、宝峰仙、种叶山3个小岩体应为隐伏岩体的高侵位出露部分。

对隐伏岩体的指示意义:①区内大多数出露的花岗岩体上均出现与之对应的重力低异常。异常形态多呈椭园形,比较规则,其圈闭形态与岩体出露范围大致吻合。②由于变质作用,在岩体接触带往往形成磁铁矿化矽卡岩、磁黄铁矿化角岩等具有强磁性蚀变岩石。在岩体周围引起较强的正磁异常,形成“高磁区”。因此,可用环形磁异常来推断隐伏岩体。

对断裂构造的指示意义:①规模巨大的重、磁梯级陡变带是深大断裂的反映(如酃县—郴州—临武断裂带);②高磁场与低磁场带、重力高与重力低值带的线型边界、短轴串珠状重磁叠加异常带显示大断裂(凡口—水口山断裂带);③重力高与重力低、磁力高与磁力低区域相间过渡带,重力等值线水平错动,重磁等值线朝同一方向扭曲,重力低值带,航磁高值带是次级断裂的重磁特征。

重磁异常反映了工作区内控矿断裂的分布和成矿岩体的分布和隆起情况,而这些断裂和岩体直接决定了本区多金属矿产的成矿和就位,因而重磁异常间接指示下步矿产调查的方向。

六、矿(化)体特征

工作区仅开展过1:20万水系沉积物测量,圈定异常Sn、W、Cu、Pb、Zn、As、F等元素综合异常12处,异常总体呈北东-南北向展布,主要分布在高垄山、布田、水富洞、明花垄、渡头等地段。异常以Sn、异常元素组合分布在空间上水平分带明显。自岩体向外:由W、Sn、Bi、F→Pb、Zn,W、Sn异常与Cu、As、Mo、F关系密切。

AS8综合异常:位于高垄山燕山早期花岗岩中及其外接触带上,外接触带为寒武-震旦系浅变质砂岩,异常为已知矿点引起,定量分析以W、Sn为主,异常呈北东向面状分布,根据元素组合特征,异常分为南北两部分,南部异常元素组合较好,北部异常元素组合较简单,主要为W、As、B等元素Ⅰ级异常,异常呈椭圆状。北部异常位于岩体北段接触带,分布有25号楠木峡钨多金属矿点。

AS9综合异常:位于旧市-赤石向斜轴部之北端,以汞Ⅲ级,F、Zn、Ni为Ⅱ级,Cu、Mo、Cr、Sr、Co、Zr、P、MgO、MnⅠ级组合异常为特征,F、B异常呈南北向展布,其它元素分布于其中,组合较复杂,相互重叠较好。异常总体呈南北向面状分布,其走向与地层分布基本一致。本区异常组合复杂,氟、汞、锌、镍强度较大,且位于岩体外接触带,旧市-赤石向斜轴部北段,北北东向断裂从异常区两侧通过,又有石炭系灰岩地层分布,是寻找有色金属矿产的有利地段,汞、氟为指示深部矿化矿上异常,具有找矿意义。

AS10综合异常:位于天鹅顶-瑶岗仙背斜的北西翼。定量以W、Mo、As、Zr的Ⅱ-Ⅲ级异常为主,并互相重叠,呈近南北向椭圆状分布,异常中心为Mo、W元素。氟的Ⅱ级异常分布在主体异常的西侧,钴异常分布在主体异常北部。本异常与C-77-125航磁异常基本重合,强度10-30r。地磁△Z异常强度100-600r。

AS11综合异常:位于天鹅顶-瑶岗仙背斜之北西翼,异常组合为Mn、Pb、Zn、Mo、Co、Ba,定量分析为单一Mn元素异常,呈圆状分布,半定量有Zn、Ba的弱异常,伴有Pb、Mo、V、Co等元素的弱异常,Zn、Ba异常呈北西向似椭圆状分布。异常强度较弱,异常处于石炭、二叠系地层中,北部锌、铜镍、铬、钒元素异常,可能与地层有

七、区域矿产概况及成矿特征分析

1矿产概况

工作区矿产资源丰富。已探明的多金属矿藏有钨、锌、铅、金、银、铜、铁、锡、铋、钼、黄铁、钛、硅石、稀土等,非金属矿藏有煤、石灰石、莹石、钾长石、陶土、石墨、大理石等。其中煤炭储量和质量最著,主要集中分布在工作区西部—三都矿区,已探明的达3亿多吨。

煤矿:煤矿层主要分布于工作区西部上三叠统-下侏罗统地层中,含煤地层赋存于被压扭性断裂切割,轴向北北东或南北的向斜中。煤层厚度与含煤地层厚度呈正比,共发现煤矿产地12处,保有资源储量1.79亿吨。

钨、锡、钼矿:已知钨矿产地4处,小型锡矿床2处,钼矿点1处。集中分布在燕山早期酸性岩浆岩发育地区,产于燕山早期花岗岩体的内、外接触带。特别是高垄山、宝峰仙岩体的内外接触带上,区内构造复杂、岩脉、石英脉发育,围岩蚀变强烈。矿床成因类型主要类型有接触交代型、高温热液型、高-中温热液型。

锑矿:区内锑矿点较多,已知锑矿产地7处,但大都规模较小,工业矿床主要分布于大岗岭一带,均属低温热液型,矿体多呈脉状,其次是浸染状,透镜状和似层状矿带或含矿层,大部分都赋存于硅化灰岩中。矿体多受华夏系压性断裂与断裂破碎带控制,规模不大,一般脉长20—150m,走向多呈北西及北东走向,倾角43°—79°。2成矿特征

地层和岩性对成矿作用的控制:

区内生金属矿产,主要赋存在震旦系中下组级寒武系下组和泥盆、石炭系,以及燕山早期花岗岩中,特别是以震旦系中组、中泥盆统,矿化点最多。

成矿最有利的岩性是碳酸盐岩,次为浅变质砂板岩及花岗岩;在岩体与碳酸盐岩石的接触带,多形成接触交代矿床,如在碳酸盐岩之上有泥沙质岩层作为遮挡层,往往可以形成富矿体,围岩为花岗岩或浅变质砂板岩时,则形成脉状或破碎带型矿床。反映了地层岩性对矿产控制的统一性。

构造对成矿作用的控制:

区内内生矿床的形成和分布规律,大多受到地质构造的严格控制,按照控制成矿的地质构造的规模大小,可以划分为区域性构造和局部构造两大类。区域性构造常常控制着岩浆侵入体的分布特点,组成成矿区(带)。

矿床(带)受南北向及北北东向构造体系控制,多位于区域隆起与凹陷的交接部位和上古生界沉积区的局部隆起地段;二种或二种以上构造的复合交汇部位成矿更有利。西部东坡—宝峰仙一带,主要是控制与该区钨锡多金属矿有密切成因关系的燕山早期花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩的侵入。在这些侵入体的接触面上有矽卡岩、高温热液型的矿产赋存。

区内的热液型脉状钨锡矿,与断裂、裂隙构造的关系也很密切。大部分钨锡矿的生成,主要受华夏系断裂控制。而各矿区的矿脉,则是沿次一级北东、北北东和北北西向压性、压扭性裂隙充填生成的。

由上可知,地质构造对区内的内生矿产的控制是十分重要的。地质构造在成矿过程中是诸外在成矿控制因素中的重要方面。

围岩蚀变及找矿标志

除上述成矿控制因素外,围岩蚀变亦与矿产有一定关系,有的还可为间接找矿的标志。

高—中温热液锡铅锌等内生金属矿床围岩蚀变有:云英岩化、矽卡岩化、绿泥石化、绢云母化、萤石化、硅化等。

中低温热液铅锌、锑等内生金属矿床围岩蚀变:硅化、白云岩化、绿泥石化、绢云母化、赤铁矿化、黄铁矿化、滑石化、高岭土化等。

除上述围岩蚀变为内生矿床主要找矿标志外,还有以下几种主要找矿标志:

①、区内各种物化探异常,是寻找相应有关矿产的良好标志。

②、区内各种构造的复合部位,往往有各种异常的重叠,附近已知矿床(点)是寻找与异常相关的矿产的重要条件。

③、泥盆系—石炭系灰岩中受构造控制且规模较大的硅化体,是寻找锑矿的重要标志。

八、下一步找矿建议

1、继续进行1:5000地质简测,并结合槽探、民窿调查等手段,查清矿区内楠木峡钨矿点、大岗岭锑矿点等磁异常涵盖区的控岩、控矿因素。

2、本区域的成矿岩浆岩也是一个重要的地质条件,掌握隐伏花岗岩体的形态变化特征,是寻找隐伏岩体的一个重要依据之一。对岩体的稀疏控制是必要的,在设计或在施工过程中注意这方面的考虑。而本区磁异常往往与隐伏岩体顶界面的磁黄铁矿、磁铁矿、矽卡岩等磁性或弱磁性物质有关;因此,针对隐伏岩体形态变化的情况,可预先根据已知磁异常的分布,布设适量可控源音频大地电磁测深点进行纵剖面上的磁性物质了解,为钻孔验证提供依据。

3、在上述基础上加强整个宝峰仙地区的成矿规律研究,可对楠木峡以南的地层进行微量元素测定,通过微量元素的分析,掌握深部地层岩性细微变化对矿种和成矿类型的影响。

第一作者简介:赵峰(1983.1),男,湖南省郴州市,湖南省有色地质勘查局一总队,地质工程师,硕士研究生,主要研究水工环地质、地质灾害防治等工作。

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