一、区域地质特征
查区位于长江中下游成矿带上,下扬子台坳和江南台隆两个ⅱ级构造单位的过渡部位,属于长江中下游成矿带安庆一贵池矿集区(周涛发等,2008),本区扬子地层区下扬子分区贵池地层小区范围内。区内沉积岩发育,地层层序较全,除缺失侏罗纪地层外,从震旦系到第四系均有出露,其中以志留系碎屑岩类和三叠系碳酸盐岩石分布最广。
大地构造单元属于扬子陆块下扬子前陆带与江南隆起带接壤的部位,位于贵池背向斜带牌楼—乌石背斜西段—牌楼背斜核部。夹持于北东向沿江断裂带—殷汇—张溪断裂带、高坦大断裂和北北东向殷汇—葛公大断裂之间,区内与大断裂相伴生的次一级构造成发育,构成了大小不一菱形岩块。
区内岩浆岩发育,主要包括小丁冲岩体和大丁冲岩体。以燕山早期侵入中酸性岩为主,多以岩株或不规则脉状产出,有佳山、白虎山、马头、马石、栗子坑、铜山等岩体。其中,大丁冲岩体为主要的含铜钼矿岩体(311地质队,2013)。
斑岩型矿床因其规模大、埋藏浅、品位虽低但矿化分布均匀而易于开采,而且具有矿石成分简单易选、可供综合利用的矿产(cu、mo、au、w、sn、pb、zn等)种类较多的特点(袁见齐等, 1985),因而受到矿床学家们长期而广泛的关注,且前人总结出较成熟的斑岩型矿床勘查模式和找矿模式(池顺都,1995;王奖臻等,2001)。本文依托该区铜钼金属矿普查项目,从岩石学和岩石地球化学等方面分析大丁冲斑岩体的成矿潜力。
二、大丁冲岩体岩石地球化学特征
大丁冲岩体为一复式斑岩体,主要有浅部的英云闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩—花岗闪长斑岩—黑云母花岗闪长岩、(含角砾)黑云母花岗闪长斑—二长花岗岩、花岗斑岩组成。其中花岗闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长斑岩为含矿岩体。
1、岩石学特征
(1)英云闪长岩
见于zk0702、zk0301孔中,灰色,矿物颗粒较细,不等粒状结构,块状构造,主要成分斜长石(50%),钾长石(5%), 石英 (25—35%),黑云母(10%),碳酸岩矿物(5%),少量磷灰石和锆石。斜长石绢云母化、碳酸盐化、硅化;黑云母绢云母化、硅化、碳酸盐化,析出不透明矿物,部分保留黑云母原晶形;石英多为原生石英碎裂并被后期硅化、绢云母化所胶结,次生石英约占50%,呈<0.05mm的微晶,或细脉状产出,粒径>0.1mm,细晶常具波状消光;未见钾长石,原钾长石可能蚀变为绢云母、碳酸盐矿物。
(2)花岗闪长岩
(地表大丁冲岩体主体部分):地表皆已风化成土黄色砂土,据钻孔zk0701 zk0301、zk0703 、zk070、 zk1103,岩石以灰、灰白色为主,细粒结构、块状构造。主要成分斜长石(40%),钾长石(25%),石英(20%),黑云母(15%)。与围岩接触关系有二种:1、侵入(zk0701)接触关系;2、断层(zk0301、zk0704)接触关系。呈侵入接触关系时一般接触面较平缓,断层接触产状一般较陡,倾角约60°。岩体钾化、硅化、绢云母化强,绿泥石化、石膏化也较常见。辉钼矿化与钾化、硅化关系密切。黄铁矿呈细小颗粒浸染状分布于长石、石英颗粒 图1 钼矿化花岗闪长斑岩
之间。
英云闪长岩与花岗闪长岩中,二者呈渐变过渡关系,只是岩石中石英含量明增高。综合分析,该岩体也许是花岗闪长岩强硅化蚀变而形成的,母岩为花岗闪长岩。
(3)花岗闪长斑岩
总体灰—深灰色,斑状结构、块状构造,斑晶主要为石英、斜长石、角闪石、黑云母,基质主为长石、石英、云母等,主要蚀变有钾化、硅化、绢云母化、黄铁矿化,具黄铜矿化和辉钼矿化(照片1、)。从岩心观察, 赋钼矿的花岗闪长斑岩蚀变特征与花岗闪长岩蚀变特征相同,分布于浅部,与其下花岗闪长岩呈渐变过渡关系,反映了以上二种岩体为同源岩浆演化的产物。
2、岩石地球化学特征
通过对大丁冲杂岩不同类型岩石取样进行了全岩化学分析,其化学成分见表1、表2。
表1 大丁冲岩体岩石化学成份特征表
岩石 名称 |
样品号 |
平 均 化 学 成 份 (%) | ||||||||||||
sio2 |
al2o3 |
fe2o3 |
feo |
mgo |
cao |
loi |
k2o |
na2o |
h20+ |
p2o5 |
mno |
tio2 | ||
含辉钼矿花岗闪长岩 |
zk0701-qh2 |
62.26 |
17.73 |
1.36 |
3.15 |
2.53 |
3.76 |
1.88 |
3.52 |
2.82 |
0.18 |
0.18 |
0.05 |
0.74 |
zk0702-qh1 |
64.41 |
16.9 |
0.96 |
2.19 |
1.77 |
2.44 |
2.92 |
5.46 |
1.70 |
0.43 |
0.14 |
0.04 |
0.60 | |
zk0702-qh2 |
61.73 |
16.46 |
0.86 |
2.96 |
1.95 |
4.16 |
6.92 |
3.40 |
0.08 |
0.29 |
0.16 |
0.05 |
0.56 | |
zk0702-qh4 |
64.21 |
15.7 |
2.00 |
2.57 |
2.02 |
3.98 |
1.62 |
3.47 |
3.28 |
0.21 |
0.15 |
0.06 |
0.56 | |
平均 |
63.15 |
16.70 |
1.30 |
2.72 |
2.07 |
3.59 |
3.34 |
3.96 |
1.97 |
0.28 |
0.16 |
0.05 |
0.62 |
表2 大丁冲岩体岩石化学成份特征表
岩石 名称 |
样品号 |
平 均 化 学 成 份 (%) | ||||||||||||
sio2 |
al2o3 |
fe2o3 |
feo |
mgo |
cao |
loi |
k2o |
na2o |
h20+ |
p2o5 |
mno |
tio2 | ||
含辉钼矿花岗闪长斑岩 |
zk0701-qh1 |
65.11 |
15.73 |
1.03 |
2.09 |
1.73 |
3.50 |
2.81 |
3.53 |
3.28 |
0.18 |
0.14 |
0.03 |
0.53 |
zk0702-qh3 |
65.17 |
15.40 |
1.29 |
2.26 |
1.72 |
4.27 |
2.91 |
2.66 |
3.61 |
0.23 |
0.13 |
0.05 |
0.50 | |
平均值 |
65.14 |
15.57 |
1.16 |
2.18 |
1.73 |
3.89 |
2.86 |
3.10 |
3.45 |
0.21 |
0.14 |
0.04 |
0.52 | |
黑云母花岗闪长岩 |
zk0701-qh4 |
64.48 |
17.27 |
1.30 |
2.57 |
1.44 |
2.93 |
2.02 |
2.39 |
3.98 |
0.15 |
0.15 |
0.04 |
0.50 |
zk0702-qh5 |
64.51 |
15.32 |
3.44 |
2.06 |
1.69 |
2.54 |
1.96 |
4.43 |
2.43 |
0.21 |
0.13 |
0.03 |
0.57 | |
平均值 |
64.5 |
16.3 |
2.37 |
2.32 |
1.57 |
2.74 |
1.99 |
3.41 |
3.21 |
0.18 |
0.14 |
0.04 |
0.54 | |
(含角砾)黑云母花岗闪长斑岩 |
zk0701-qh3 |
65.02 |
16.58 |
1.21 |
2.57 |
1.77 |
4.12 |
1.12 |
2.44 |
4.42 |
0.20 |
0.14 |
0.06 |
0.50 |
zk0001-qh1 |
70.64 |
16.89 |
1.52 |
1.16 |
0.45 |
0.69 |
6.13 |
1.35 |
0.09 |
0.11 |
0.15 |
0.03 |
0.56 | |
平均值 |
67.83 |
16.74 |
1.37 |
1.87 |
1.11 |
2.41 |
3.63 |
1.90 |
2.26 |
0.16 |
0.15 |
0.05 |
0.53 | |
石英闪长玢岩 |
zk0801-qh1 |
63.1 |
16.4 |
1.44 |
2.12 |
1.81 |
4.05 |
4.92 |
1.94 |
2.85 |
0.13 |
0.15 |
0.05 |
0.52 |
zk0801-qh2 |
62.1 |
16.2 |
0.96 |
2.70 |
1.71 |
4.38 |
5.63 |
2.51 |
2.98 |
0.21 |
0.15 |
0.06 |
0.48 | |
平均值 |
62.6 |
16.3 |
1.2 |
2.41 |
1.76 |
4.22 |
5.28 |
2.23 |
2.92 |
0.17 |
0.15 |
0.05 |
0.50 |
含辉钼矿花岗闪长岩与邻区戴里花岗闪长岩相比,除al2o3 k2o略有偏高外,其余值均偏低;含辉钼矿花岗闪长斑岩与邻区马石含辉钼矿花岗闪长斑岩相比,除fe2o3、值偏低外,其余值均相近;黑云母花岗闪长岩与含辉钼矿花岗闪长岩相比,sio2、al2o3 、fe2o3、na2o 偏高外,其余值均相近。含角砾黑云母花岗闪长斑岩与含辉钼矿花岗闪长斑岩相比,sio2、al2o3 、fe2o3 偏高,na2o、k2o、mgo、cao、h20、feo偏低,p2o5、mno、tio2相近。岩石铝过饱和--sio2过饱和。
图2深成岩分类命名图
从图2可以看出,岩石样品均落入4区和5区,为花岗闪长岩和英云闪长岩质岩石。
(2)岩石常量元素含量特征
矿区主要岩体常量元素含量见表3。
表3 矿 区 岩 石 常 量 元 素 含 量 特 征 表
岩体名称 |
岩石名称 |
常 量 元 素 含 量 (10-6) | ||||||
au(10-9) |
cu |
mo |
w |
ag |
zn |
|||
大丁冲岩体 |
花岗闪长斑岩 |
16.1 |
83 |
35.1 |
15.7 |
0.172 |
50 |
|
钼矿化花岗闪长岩 |
30.1 |
199 |
54.3 |
39.2 |
0.268 |
35 |
||
英云闪长岩 |
47.4 |
153 |
62.5 |
25.8 |
0.218 |
51.3 |
||
(含角砾)黑云母花岗闪长斑岩 |
12.5 |
317 |
5.2 |
23.0 |
0.516 |
55 |
||
黑云母花岗闪长岩 |
10.1 |
212 |
2.0 |
9.8 |
0.193 |
58 |
||
磁黄铁矿化花岗闪长岩 |
4.6 |
324 |
5.5 |
26.8 |
0.278 |
48 |
三、成矿潜力浅析
本区周边已发现众多斑岩型铜钼矿床,如贵池马石斑岩型铜钼矿、马头斑岩型铜矿等。根据适合中酸性岩浆的碱度率ar,结合矿区岩石化学成份数据计算,大丁冲杂岩体中含辉钼矿花岗闪长岩的碱度率ar= 1.83,含辉钼矿花岗闪长斑岩的碱度率ar= 2.01,属于钙碱性岩浆。在封闭体系下岩浆分异时,从早到晚岩石逐渐向高碱、高钾、富sio2方向发展,有利于铜钼元素的沉淀。研究表明,一般钙碱性岩浆均具有形成斑岩型矿床的潜力。俯冲造山带环境的成矿与俯冲大洋板片的脱水过程有关,这一过程不仅能够把大量的水、硫、卤素、金属以及大离子亲石元素输送到地幔楔,而水的大量加入使得楔形地幔熔融产生较高氧逸度的含矿岩浆。
岩石中常量元素特征分析,大丁冲杂岩体中不同期次和不同类型岩石其常量元素含量也不同,浅部的花岗闪长斑岩、花岗闪长岩、英云闪长岩中mo、w含量高,其平均值mo35.1—62.5×10-6, 英云闪长岩mo高于维氏值62倍,次花岗闪长岩和花岗闪长斑岩,分别高于维氏值54.3倍和35.1倍。深部(含角砾)黑云母花岗闪长斑岩、磁黄铁矿化花岗闪长岩中cu含量高,其中磁黄铁矿化花岗闪长岩高于(含角砾)黑云母花岗闪长斑岩,高于维氏值16倍。
综上,大丁冲杂岩体具有寻找斑岩型铜钼矿床和脉状铜金矿床的潜力,与大丁冲等杂岩体有关的cu和au化探异常、地表出露的杂岩体及化探中低温元素异常组合是其重要找矿标志。
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