雪峰古陆及邻区金刚石成矿地质背景及其找矿建议

2016-08-10 14:22廖乾贵杨骑瑞
大科技 2016年9期
关键词:铬铁矿石榴石邻区

廖乾贵 杨骑瑞

(湖南省地质矿产勘查开发局四一三队 湖南常德 415000)

雪峰古陆及邻区金刚石成矿地质背景及其找矿建议

廖乾贵 杨骑瑞

(湖南省地质矿产勘查开发局四一三队 湖南常德 415000)

金刚石是我国紧缺的矿产之一,当前我国金刚石找矿工作开展六十多年,先后在山东、湖南、辽宁、贵州、安徽、内蒙古和西藏等16个省区发现了金刚石。本文重点针对雪峰古陆及邻区金刚石成矿地质背景进行了分析,并提出了相关的找矿建议,力争尽快取得原生金刚石找矿突破性进展。

雪峰古陆;邻区;金刚石;成矿地质背景

1 引言

根据世界金刚石找矿实践可得,金刚石原生矿均为幔源火山作用产物,具金伯利岩型和钾镁煌斑岩型两种类型。前者产于太古代A型克拉通;后者产于早元古代环克拉通造山带——P型克拉通。雪峰古陆位于扬子板块(即克拉通)东南缘,区内的贵州镇远马坪地区钾镁煌斑岩型金刚石原生矿和沅江流域金刚石砂矿在我国均为率先发现,为我国金刚石找矿勘查做出了重大贡献。

2 区域成矿地质背景

调查区范围跨扬子、华夏两大板块及秦岭-大别中央造山带三个一级构造单元,主体为雪峰古陆区,行政区域跨湖北恩施土家族苗族自治州、十堰市、襄樊市、宜城市、荆门市,湖南常德、张家界市、湘西自治州、怀化市、邵阳市,贵州铜仁地区、黔东南苗族侗族自治州,广西河池市、柳州市、桂林市、梧州市和贵港市等。研究区内的贵州镇远马坪地区钾镁煌斑岩型金刚石原生矿和沅江流域金刚石砂矿在我国均为率先发现,为我国金刚石找矿勘查做出了重大贡献。

2.1 地层

研究区主体为雪峰古陆和大洪山地区,金刚石次生源赋存于不同时期沉积物中,现已发现含金刚石地层包括:晚元古界花山群砾岩,早震旦世长安组砾岩(含火山碎屑的冰水沉积物),泥盆纪砾岩,中生代沉积岩、第四纪堆积物。

2.2 基性-超基性岩浆岩

研究区钾镁煌斑岩类的分布主要沿扬子板块东南缘呈NEE方向分布,受沿黔湘赣岩石圈断裂控制,可称为北东带;沿着扬子板块北缘呈北近东西向分布,受襄樊-广济深断裂控制,可称为北西带。钾镁煌斑岩群主要产于各地所处背斜构造(或恢复的背斜)两翼拐点范围,相对成群集中产出,具有寻找岩浆通道所构成的隐伏大岩体或岩墙的条件。

2.3 构造

(1)大地构造演化

现有的资料表明,1800Ma以前的早元古宙,华南在若干微型陆块聚合的基础上,可能已形成较大的原始古陆块。中元古宙早期,原始古陆块裂解,出现扬子、华夏等大型古陆块,以及其间的造山活动带和小型中间地块或扬子、华夏两古陆块相互靠近,形成“块-带相间”的基本构造格局。扬子与华夏两大古陆块之间在新元古代的俯冲-碰撞拼接之后再无洋壳出现,形成华南板块,进入板内或陆内演化阶段。华南(扬子)与华北古陆块(板块)的多期俯冲-碰撞造山作用形成了扬子板块、华北板块,以及其间秦岭-大别造山带(含大别中间地块)“块-带相间”的构造格局。

(2)超壳断裂及深大断裂

研究区内构造十分发育,主要断裂分为东西向、北西向和北东向,断裂性质可分为超壳断裂、壳层断裂及表壳断裂,其中发育的超壳断裂是金刚石重要的导矿和控矿构造。

2.4 区域地球物理特征

(1)重力特征

雪峰地块西侧重力低走向NE,东侧为SN、NW、EW向,两侧物质密度结构具较大差异。湘中、湘东和湘南局部重力低异常及重力场平缓区,出现一系列局部重力低异常,其特点是封闭良好,异常展布方向多变,边界变化急陡,异常形态及规模基本均与出露的花岗岩体范围相对应,异常幅值一般在-15~-25×10-5m/s2,都为酸性花岗岩体所引起。另外,1:50万区域重力测量资料显示湘西地区重力梯度带明显,宽度达70~80km,异常值达80~100毫伽,莫霍面浓度达39km以上。

北部重力低位于张家界-慈利一线以北,布格异常线呈NE向平行展布组成一宽大的区域重力梯级带,异常范围为-30~-110×10-5m/s2.km,水平梯度为1.13×10-5m/s2·km,是地幔陡坡带及隐伏深大断裂的反映,局部的扭曲与错动表明存在次级派生断裂。中部NE向重力高位于麻阳—桃源一带(沅麻陆相盆地),异常平缓,边部最低值为-25×10-5m/s2·km。南部重力低位于麻阳—洞庭重力高南部,边部最低值为(-60~-65)×10-5m/s2·km。西侧重力低走向NE,东侧为SN、NW、EW向,两侧物质密度结构具较大差异。

(2)磁场特征

从1:100万航磁异常图上看,研究区既有平缓磁场区,也有磁异常带或磁异常区。平缓磁场区位于北纬28°以北、东经110°以西,磁异常梯度不大,强度为+20~-20nT。扬子地台负异常区,异常梯度带比较平缓。在地台型磁场中,非磁性的沉积盖层广泛分布,基本呈现为平稳变化的负磁场,受磁性结晶基底的影响,在地台型负磁场中,显示有面状低缓正磁异常区,从荆门—武汉北界包括大洪山在内,形成异常值为0~100伽玛面状分布的低缓正磁异常区,较清楚地反映了前寒武结晶基底的分布轮廓。

2.5 区域地球化学特征

通过收集前人1:20万水系沉积物资料,作出金刚石母岩指示元素Cr、Ni、Co、Nb、Y和La的地球化学图,并圈定了地球化学异常。总体看来,研究区 Cr、Co、Ni、Nb、Y、La 元素异常分布广泛,浓集中心明显,元素地球化学异常以高背景或低背景、强离散分布为特色,形态一般呈带状或由断续点状组成的带状,异常重叠程度好,且主要围绕地表出露的基性-超基性岩分布。

3 找矿建议

采用综合手段找矿是极其必要的,但笔者必须强调突出重砂法的重要性。重砂法已被世界金刚石找矿实践证实为最有效、最经济的方法。

通过对前人区域重砂资料收集整理,研究区金刚石指示矿物主要有尖晶石、铬尖晶石、铬铁矿、钛铁矿、石榴石、镁铝榴石、铬透辉石等(图1)。

据重砂矿石矿物的分布规律和富集特征、重砂异常分布的连续性,结合已知矿床或矿(化)点的分布规律,在工作区内圈定了镁铝榴石、铬尖晶石、尖晶石、铬铁矿、铬透辉石、石榴石重砂异常区带。具体如下:

(1)鄂西地区:聂河镇镁铝榴石、铬透辉石、铬铁矿、钛铁矿异常,走马坪镁铝榴石、铬透辉石、铬铁矿、钛铁矿异常,土门金刚石、镁铝榴石、铬铁矿、钛铁矿异常,官渡铬透辉石、铬铁矿、钛铁矿异常,曲尺河铬铁矿异常,鹤峰铬铁矿、钛铁矿异常,南阳镇铬铁矿异常。

(2)大洪山地区:15号大洪山金刚石异常区,六房咀-余家台指示矿物异常区,扁寨山指示矿物异常区,杨家湾-唐家湾指示矿物异常区,彭家榜指示矿物异常区,桑树湾-周家大山镁铝榴石Ⅲ级异常区。

(3)湘西地区:会同县若水、洪江禁山脚地区,洪江市偏坡地区,洪江市磨回地区,会同县岩脚冲,靖州坳上地区,溆浦县茶屋溪地区,溆浦县马家地区。

(4)广西地区:元宝山-三防石榴石重砂异常带,越城岭石榴石重砂异常带,罗城黄金铬尖晶石异常区,平乐沙子石榴石异常区,钟山望高-贺州石榴石、尖晶石异常,大瑶山隆起综合异常带,兴业县-葵阳石榴石、尖晶石、铬尖晶石异常带。

(5)黔东地区:凯里龙井街一带火山黑曜岩和玻璃质异常,锦屏隆里~黎平一带辉石、铬铁矿、钛磁铁矿异常。

图1 雪峰古陆及邻区金刚石及指示矿物分布图

4 结语

金刚石形成于上地幔深处,无其成矿必须具备以下三个条件:①古老克拉通(稳定地块)下具大厚度、低热流值、高亏损上地幔,以有利金刚石孕育;②克拉通下的上地幔中也孕育了金伯利岩浆或是钾镁煌斑岩浆作为金刚石上升搬运载体;③有超壳深断裂的存在作为金伯利岩浆或钾镁煌斑岩浆上升至地壳浅表部位的通道。综上,雪峰古陆及邻区具有金刚石成矿的大地构造背景,找矿前景良好。

[1]中国国土资源报.新一轮金刚石找矿瞄准五大战略选区[J].超硬材料工程,2013(6):19.

[2]侯广顺,李明,吴成斌,等.河南省原生金刚石矿找矿潜力分析[J].宝石和宝石学杂志,2014,16(6):1~5.

[3]柏道远,钟响,贾朋远,等.雪峰造山带及邻区构造变形和构造演化研究新进展[J].华南地质与矿产,2015(4):15~16.

[4]刘中学.浅谈湖南金刚石原生矿产勘查技术的分析[J].城市建设理论研究:电子版,2014(31):22~23.

P619.24+1

A

1004-7344(2016)09-0176-02

2016-2-23

廖乾贵(1988-),男,助理工程师,本科,从事地质找矿工作。杨骑瑞(1988-),男,助理工程师,本科,从事地质找矿工作。

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