宋曙光
摘要:陜西省鳳縣北部印支期巖漿活動強(qiáng)烈,存在明顯的熱液活動。調(diào)查發(fā)現(xiàn)何家莊巖體與石炭紀(jì)四峽口組地層接觸部位鏡鐵礦發(fā)育,與三臺山金礦具有相同的成礦地質(zhì)背景。同時,鏡鐵礦點(diǎn)處存在明顯的Au地球化學(xué)異常,預(yù)測本區(qū)存在良好的金礦找礦潛力,建議以鏡鐵礦點(diǎn)為線索,及時開展下一步金礦找礦工作,尤其是深部找礦。
關(guān)鍵詞:鏡鐵礦;金礦;成礦預(yù)測;找礦意義;鳳縣
1.引言
鏡鐵礦是一種重要的金屬礦物,它可以形成以鏡鐵礦為主的鐵礦床,也可以成為某些鐵礦床中較主要的金屬礦物,還常呈鏡鐵礦細(xì)脈狀或侵染狀賦存于鐵礦床和許多有色金屬礦床中,是鐵、銅、金、銀、鎢、錫、鉬等礦化的重要找礦標(biāo)志[1]。
秦嶺造山帶橫亙于我國中部,獨(dú)特的構(gòu)造位置和演化歷史造就了在我國有色金屬和貴金屬成礦的重要地位。研究區(qū)鳳縣地區(qū)位于東、西秦嶺交接、轉(zhuǎn)化部位,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,是尋找金、鉛鋅礦的有利地段。筆者近年來在鳳縣地區(qū)開展基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查過程中在印支期何家莊巖體與石炭紀(jì)四峽口組地層接觸部位新發(fā)現(xiàn)西溝腦鏡鐵礦點(diǎn),與前人發(fā)現(xiàn)的鏡鐵礦點(diǎn)產(chǎn)出背景相同,均分布于巖體與圍巖地層接觸帶部位。更為重要的是,鏡鐵礦礦點(diǎn)具有與鄰區(qū)三臺山金礦相似的成礦地質(zhì)背景,且Au等地球化學(xué)異常明顯,預(yù)測西溝腦一帶具有良好的金礦找礦潛力,對區(qū)內(nèi)金礦找礦工作部署具有重要指導(dǎo)意義。
2.區(qū)域地質(zhì)背景
研究區(qū)橫跨商丹板塊對接帶,處于華北板塊和揚(yáng)子板塊結(jié)合部位,構(gòu)造位置獨(dú)特且關(guān)鍵,以商丹斷裂帶為界,以北為北秦嶺構(gòu)造帶,以南為南秦嶺構(gòu)造帶,物質(zhì)組成復(fù)雜,演化歷史漫長[7]。區(qū)內(nèi)出露最老地層為古元古代秦嶺巖群,為一套經(jīng)歷多期變質(zhì)變形改造的中高級變質(zhì)巖石組合體,構(gòu)成北秦嶺構(gòu)造帶變質(zhì)結(jié)晶基底。其次為古生代地層,包括下古生界鳳巖群、羅漢寺巖組,上古生界泥盆紀(jì)大草灘組和石炭紀(jì)四峽口組等,另有中生代白堊紀(jì)東河群出露。除東河群南與鳳太盆地泥盆紀(jì)地層呈角度不整合接觸外,其余地層間為斷層接觸。下古生界鳳巖群為一套低綠片巖相變質(zhì)的中基性火山巖系,且發(fā)育少量變質(zhì)中—酸性火山巖、含炭硅質(zhì)巖、淺灰色變英安質(zhì)熔巖、凝灰?guī)r和薄層硅質(zhì)巖。羅漢寺組為淺變質(zhì)、強(qiáng)變形有層無序的火山—沉積巖系,是一套含火山碎屑的弧前盆地沉積楔形體。大草灘組主要為一套以紫紅色、灰綠色為特征的陸相雜色碎屑巖[4]。四峽口組為一套含炭碎屑巖為主的沉積建造,由炭質(zhì)硅質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)絹云板巖組成,夾石英砂巖、長石石英砂巖、生物碎屑灰?guī)r或含燧石的灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r。草涼驛組形成于河流—沼澤相沉積環(huán)境,主要為礫巖和泥巖,夾不穩(wěn)定煤層、煤線,產(chǎn)植物化石。
區(qū)內(nèi)巖漿活動劇烈,出露不同期次的侵入體,以加里東期、印支期最具規(guī)模[2,3,6,],巖石類型主要包括奧長花崗巖,石英閃長巖和二長花崗巖,部分巖體具埃達(dá)克質(zhì)巖漿巖特征,如何家莊花崗閃長巖。巖體北部侵入羅漢寺巖組砂質(zhì)灰?guī)r與千枚巖中,南部侵位于石炭紀(jì)四峽口組鈣質(zhì)板巖或厚層灰?guī)r中。巖體內(nèi)分布大量成群的鎂鐵質(zhì)巖石包體,包體呈橢圓狀或不規(guī)則狀,與寄主巖石呈截然接觸關(guān)系,暗示存在明顯的殼幔巖漿混合作用。
3.礦區(qū)地質(zhì)特征
礦點(diǎn)位于三疊紀(jì)二長花崗巖體與石炭系四峽口組的外接觸帶附近(圖2)。巖體侵入地層之中,其中穿插發(fā)育有細(xì)晶巖脈體,脈體走向340°~15°,沿走向延伸一般大于100m,個別達(dá)到數(shù)公里,在400m距離內(nèi),見4條侵入脈體。巖體及巖脈均受到了后期構(gòu)造活動的影響,明顯發(fā)育,兩組節(jié)理近直交,一組節(jié)理產(chǎn)狀為65°~50°∠52°~45°,另一組節(jié)理產(chǎn)狀為305°~340°∠46°~56°,節(jié)理面平直。
4.礦床地質(zhì)特征
4.1礦體特征
鏡鐵礦體主要賦存于細(xì)晶巖脈體的剪節(jié)理之中(圖3),在圍巖地層裂隙之中亦發(fā)育,但規(guī)模及品位相對較差。礦體一般寬為2m~3m,延伸約200m左右。
4.2礦石特征
礦石呈黃褐色,細(xì)晶結(jié)構(gòu),它形晶結(jié)構(gòu)、半自形晶結(jié)構(gòu),團(tuán)塊狀構(gòu)造、細(xì)—網(wǎng)脈狀構(gòu)造(圖4)。主要礦物成分為硅質(zhì)、赤鐵礦(鏡鐵礦)等,較破碎。
巖石主要金屬礦物成分為赤鐵礦(鏡鐵礦)、褐鐵礦等。
赤(鏡)鐵礦:灰白色微帶藍(lán)色調(diào),強(qiáng)非均質(zhì)性(藍(lán)灰—灰黃),深紅色內(nèi)反射,有多種狀態(tài),一是呈半自形晶、板狀,粒度0.08mm~0.72mm,浸染狀分布在脈石礦物粒間;二是呈板狀、片狀、彎曲狀、揉皺狀,粒度0.06mm~0.65mm,集合體呈放射狀、團(tuán)塊狀。部分板狀赤鐵礦呈浸染狀分布在脈石礦物粒間,形成較早;部分赤鐵礦呈片狀、彎曲狀、揉皺狀,為鏡鐵礦,集合體呈放射狀、花瓣?duì)睿肯鄬^高,沿裂隙充填呈團(tuán)塊狀、細(xì)脈—網(wǎng)脈狀,顯示其形成較晚,可能為熱液作用成因的(圖5)。巖石鐵染較明顯。
褐鐵礦:粒度0.02mm~0.25mm,灰色微帶藍(lán)色調(diào),呈它形粒狀、半自形晶、膠狀,呈磁鐵礦假象,可能為交代磁鐵礦,邊緣常呈膠狀環(huán)帶,稀疏浸染狀分布(圖5)。褐鐵礦呈半自形晶,具磁鐵礦假象,常由赤鐵礦及褐鐵礦交代原巖中的磁鐵礦,一般赤鐵礦分布在內(nèi)核,不均勻。褐鐵礦分布在邊緣常呈環(huán)帶狀。浸染狀分布在脈石礦物粒,可能形成較早。
礦物形成順序:磁鐵礦→赤鐵礦(鏡鐵礦)/褐鐵礦。
4.3礦體及圍巖蝕變特征
鏡鐵礦蝕變以熱液蝕變?yōu)榈湫吞卣鳎▓D6),主要為硅化、鐵碳酸巖化,形成石英方解石脈體、鐵碳酸鹽脈體,礦體呈細(xì)-網(wǎng)脈狀構(gòu)造。圍巖蝕變?yōu)檩p微硅化、鐵碳酸巖化。
5.礦床成因淺析
前人研究表明,鏡鐵礦是熱液作用的產(chǎn)物,可見于不同類型的熱液礦床中,主要熱液來源有變質(zhì)(區(qū)域變質(zhì)、構(gòu)造變質(zhì)、接觸變質(zhì))熱液和巖漿作用有關(guān)的熱液(特別是火山熱液)。西溝腦鏡鐵礦點(diǎn)產(chǎn)出于印支期巖體與石炭紀(jì)地層接觸部位,礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造也顯示其與熱液關(guān)系密切。因此,西溝腦鏡鐵礦點(diǎn)屬巖漿巖熱液成因。
6.找礦意義
研究區(qū)鳳縣地區(qū)印支期主造山期構(gòu)造—巖漿—熱液活動十分強(qiáng)烈,尤其是何家莊巖體具有高Sr低Y埃達(dá)克質(zhì)巖石特征,對金礦成礦具有重要的意義[8]。事實(shí)上,除本次發(fā)現(xiàn)的鏡鐵礦點(diǎn)外,前人在東鄰下渠一帶相同的地質(zhì)背景下也有鏡鐵礦點(diǎn)資料的顯示,這表明該區(qū)存在一期(印支期)強(qiáng)烈的熱液活動事件。
野外調(diào)查表明,鏡鐵礦點(diǎn)產(chǎn)出于花崗閃長巖、二長花崗巖與砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖接觸部位,相伴有硅化、鐵碳酸鹽化、絹云母化等蝕變,預(yù)示深部可能有鐵、銅礦化或銅、鉬、鎢、金等礦化體。重要的是,鏡鐵礦點(diǎn)與西鄰三臺山金礦具有相同的成礦地質(zhì)背景,均位于三疊紀(jì)巖體與石炭系四峽口組地層接觸部位,且本次發(fā)現(xiàn)鏡鐵礦點(diǎn)處顯示有Au地球化學(xué)異常,Au、As、Sb、Hg、Ag、W、Sn、Bi等元素分別顯示出明顯的北北西向地球化學(xué)場異常帶,與野外填圖識別及磁法推斷的斷裂延伸方向、位置吻合。
7.結(jié)論
陜西省鳳縣北部印支期構(gòu)造-巖漿-熱液系統(tǒng)發(fā)育,印支期何家莊巖體與石炭紀(jì)四峽口組接觸部位發(fā)育的西溝腦鏡鐵礦的發(fā)現(xiàn)指示其深部具有形成鐵、金、銅、鎢、鉬礦的潛力,結(jié)合地球化學(xué)特征以及區(qū)域找礦成果,本區(qū)具有良好的金礦找礦潛力,建議以鏡鐵礦點(diǎn)為線索,及時開展下一步金礦找礦工作,尤其是深部找礦。
參考文獻(xiàn):
[1]陳大經(jīng).鏡鐵礦礦物的找礦指示意義初探[J].地質(zhì)與勘探, 1988.(3):10-14.
[2]陳雋璐,徐學(xué)義,王洪亮,王宗起,曾佐勛,王超,李平.北秦嶺西段唐藏石英閃長巖巖體的形成時代及其地質(zhì)意義[J].現(xiàn)代地質(zhì), 2008. 22(1):45-52.
[3]王洪亮,何世平,陳雋璐,徐學(xué)義,孫勇,第五春榮.北秦嶺西段紅花鋪俯沖型侵入體LA-ICPMS定年及其地質(zhì)意義[J].現(xiàn)代地質(zhì), 2006. 20(4):536-544.
[4]吳樹寬,裴先治,李佐臣,李瑞保,裴磊,陳有炘,高景民,劉成軍,魏方輝,王銀川.西秦嶺造山帶北緣大草灘群物源研究——LAICP-MS碎屑鋯石U-Pb年齡證據(jù)[J].地質(zhì)通報, 2012. 31(9):1469-1481.
[5]閆臻,王宗起,陳雋璐,閆全人,王濤,張英利.北秦嶺武關(guān)地區(qū)丹鳳群斜長角閃巖地球化學(xué)特征、鋯石SHRIMP測年及其構(gòu)造意義[J].地質(zhì)學(xué)報, 2009. 83(11):1633-1646.
[6]姚征,張亞峰,楊濤,易鵬飛,鄭淑新.北秦嶺西段黃牛鋪巖體鋯石U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義[J].現(xiàn)代地質(zhì), 2017. 31(6):1157-1167.
[7]張國偉,張本仁,袁學(xué)誠,肖慶輝.秦嶺造山帶與大陸動力學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社. 2001.
[8]張亞峰,姚征,易鵬飛,楊濤.關(guān)于高Sr低Y埃達(dá)克質(zhì)巖石與金礦成礦關(guān)系的探討—以陜西省鳳縣八卦廟金礦為例[J].現(xiàn)代地質(zhì), 2018. 31(6):1157-1167.