地质物探及化探特征与找矿意义

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摘要：2014年，经相关部门勘探调查在安徽省岳西县地区发现多金属矿及稀土矿产，经技术部门探测发现该地区是金属矿成矿的有利区块。因此，本文主要针对该地区的成矿地质背景和地质、物化探资料进行分析，并阐述本次找矿的实际意义。结果表明，该区主要由中酸性岩浆岩组成，其中稀土元素含量高，地形地貌条件适宜，经过风化淋滤，可在强烈的风化作用下形成离子吸附型稀土矿床。并结合该地区水系沉积物地球化学特征，推测该地区具有良好的稀土成矿条件，具有较好的成矿意义。

关键词：安徽省；物化特征；找矿

1矿区地质概况

岳西地区位于大别山变质岩区，秦岭造山带的东延部分，覆盖几乎整个岳西县和潜山县北部。在大别山造山带东段的北大别杂岩带，查区区域上位于磨子潭—晓天断裂和五河—水吼岭强变形带之间，多期构造变形强烈，韧性、脆性变形和脆性断裂，韧性变形主要分布于变质表壳岩石和变形变质侵入体中，形成大小不等的旋转包体、S-C组构、云母鱼及构造线，面理发育；脆性断层主要是北东和汤池—主簿断层穿越查区。地层主要为露震旦系佛子岭群。在超高压变形变质作用下，查区大别山岩群形成极为复杂的褶皱形态，多以露头尺度的紧同斜褶皱或无根勾状、剪切流褶皱为主，局部为晚期角闪岩相的变形褶皱，属密集成束构造体系，构成郯-庐断裂带南延断裂，其形成时期为燕山期。内部岩层主要有新元古代-古生代佛子岭岩群（ZDzf）的震旦纪诸佛庵岩组和新太古代-古元古代大别山岩群（Ar2Pt1w）的文家岭岩组，它们分布在查区北部。

2矿区地球物理特征

由于超高压变形变质作用，查区大别山岩群形成了极其复杂的褶皱形态，主要是露头尺度的紧密-同斜褶皱或无根勾状和剪切流褶皱，局部出现晚期角闪岩相的变形褶皱，表现为轴向近东西走向规模不等的同斜褶皱。该区断层构造发育，规模大小，按方向可分为北西向、北东向和北北东向三个断层系。北西向断裂形成较早，是由北东、北北东向断裂截断的。北东向断裂是该区的主要断裂系统，控制着石英正长斑岩脉的空间展布，形成密集的束状构造体系，构成郯-庐断裂带南延段，其形成时期为燕山期[1]。这类大型断层具有以下特点：主簿原-汤池断层：位于主簿原、石关、汤池至干塘湾，区内出露长度约20km，属逆断层。断裂的走向约为30°，断层面主体向南东东，向北东东部分向西倾斜，倾角一般为72°~80°，断层面呈扭曲状起伏。断裂带上岩石破碎，破碎带宽在5m~20m左右，向下劈理在40度左右发育，绿泥石化、钾长石化、高岭土化过程中发育。沈桥-虎形（道义）断层：位于沈桥-虎形地区，出露于18km处长大，断层走向约60°，整体向南东倾斜。断裂裂隙带断裂带宽20m~50m，属张性正断裂。地形呈线状沟谷地形，硅化作用、钾长石化作用和绿泥石化作用普遍发育，部分地区可见断层角砾岩和玻化岩。头陀-禾丰断层：该地区上表断层北东段的一部分。坐落于头陀、川心园、汪家老屋出图至来榜，区内长约20km，断层走向约50°，向北西向，倾角50°~70°，波浪状起伏。断裂岩带内岩石破碎，发育了糜棱岩、碎裂岩和断层角砾岩等构造岩。这一断裂具有多期活动性，主要表现为早期以韧性剪切为主，伴生小构造；中期以中浅构造层次右行韧脆性剪切为主，沿剪裂隙有浅脉穿入，局部有伴生小断层左行滑落；晚期活动叠加在以前各期构造形迹上，形成本断裂丰富的多期活动特征。上盘东南部相对斜冲，性质为逆断层。本区石英正长斑岩脉分布位于该断层东侧，具控岩构造特征[2]。

3矿区地球化学特征

区域上，该地区性地球化学场位于大别山地球化学子区。本区出露上太古界大别山群、下元古界宿松群、中元古界张八岭群。而稀土元素则为高值和高背景。根据1∶200000区域水系沉积物测量报告，该地区稀土元素异常主要分布在主要薄源岩上，稀土元素的浓度值都很高，从这些异常的浓度值可以看出，它们都有很高的浓度比。各元素具体数值和浓度比如表1所示。在较大区域内，镧元素总体呈北东向展布，但异常中心为北西向，规模较大，有明显的浓集中心，最大值为153×10-6；测区北东部的晓天岩体、中部的主薄源岩体、西南的万山岩体均有异常；但主薄源岩体主要异常，本次续作主簿钾长石普查矿区位于稀土浓集中心北西侧。主要薄源岩单元的中浓集率达到1.63，表现出较高的富集率[3]。大型区域内，钇元素整体向北东扩展，主要分布在主薄原岩体内，规模较大，有明显的富集中心，最大值为64.3×10-6，其富集率在主薄岩体单元中达到2.61，表现出高度富集特征，查区位于富集中心北侧。在这个区域，钍元素总体上是北东向展布，但异常中心为北西向，异常规模大，有明显的浓集中心，最大值为53.2×10-6，而钍元素在主薄岩体单元中的浓集率为2.61，表现出高度富集的特点[4]。铌质在该区域总体上呈北东向展布，但在主薄岩体单元中，异常中心为北西向，规模较大，富集中心明显，最大值为56.7×10-6，显示出较好的富集特征，主要富集单元的铌质中心为1.77。铀元素在该区域总体上向北东扩展，其异常规模具有明显的浓集中心，最大值为7.9×10-6，其浓集率在主薄岩单元中达到1.64，表现出高浓度的特征[5]。锆元素在该区域总体上呈北东向展布，而异常中心则为北西向展布，异常规模较大，有明显的浓缩中心，最大值为4687×10-6，而锆元素在主薄岩体单元中的浓缩率为1.59，表现出较高的富集性。

4地质矿化特征

该区矿体主要分布在花子冲（K1H）、白果（K1B）和艾岭（K1A）等矿区。各单元的岩性都是似斑状的二长型花岗岩，矿物组成基本相似，斑晶主要由条纹状的长石组成，大小基本一致，只是其基质结构不同，花子冲单元岩石的基质呈细粒状变晶结构，白果树单元及艾岭单元岩石的基质呈中粒状变晶结构。矿体产在斑点状的二长花岗岩风化层的强风化带内。矿物较为疏松，呈砂状，斑晶含量为30%±，斑晶与基质分离后可形成钾长石矿体，稀土矿体产于似斑状的二长花岗岩风化层中。矿体较为疏松，呈砂状，稀土元素经风化淋滤后，被矿石中的粘土矿物吸附，形成与钾长石矿共(伴)生的离子吸附稀土矿[6]。新元古代变质侵入岩主要出露在矿区的北面。岩体单位为岳西片麻岩套汤池片麻岩（Tgn1），岩石类型为中细粒石英二长质片麻岩，岩石呈肉色，呈斑纹状结构，斑晶成分以条纹长石为主，斜长石（较中长石）占30%左右，半自形板柱，粒径一般10mm~20mm，局部斑晶较粗，可达30mm~40mm。其基质为中细粒粒粒状的变晶结构，主要矿物成分：斜长石（中长石）30%~40%，自形半板柱状，常见的钠长石双晶，条纹长石30%~40%，不规则板柱状，有交代包覆斜长石现象，石英10%~15%，其形粒状，波状消光，角闪石5%~10%，黑云母2%~5%。其中的副矿物主要有黄石，磷灰石，锆石，磁铁矿，褐帘石，基质矿物的粒径在0.5mm~4.0mm之间。是一种重要的风化壳型钾长石成矿母岩。采区内脉岩体主要为正长斑岩脉、煌斑岩脉和少量花岗岩脉。朝向都是北东向展布。脉宽一般在几米到几十米之间，长几十米到几百米之间。该区构造发育中等，褶皱和韧性变形未发生变化，以断裂构造为主，即汤池-主薄原断层位于矿区东部，向南延伸到矿区外部，属逆断层。断裂的走向约为30°，断层面主体向南东东，向北东东部分向西倾斜，倾角一般为72°~80°，断层面呈扭曲状起伏。断裂对该区钾长石矿和稀土矿无明显影响[7]。

5矿体特征

在主簿镇105国道北面，圈定了5个矿体，其中Ⅵ为钾长石矿体，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ为钾长石矿体，还有离子吸附型稀土矿体。Ⅱ矿体由钾长石、稀土矿体和钾长石矿、离子吸附型稀土矿等共生矿体组成，位于大歇村一带，矿体总体走向为北东东向，呈不规则层状，矿体总体形态不规则，矿体0.79km2，长1200m，宽约658m，矿体平均厚度16.89m，K2O+Na2O+778.00m。Ⅱ矿体中的钾长石矿和稀土离子吸附矿共生矿体，矿体总体呈不规则的层状结构，其面积0.79km2，长1200m，宽约658m，矿体平均厚度4.57m，平均含矿率37.13%，平均稀土氧化物0.061%。四级矿体中不含钾长石的稀土矿体在共生矿体的上部和下部均有分布，主要是强风化斑点状二长花岗岩，化学成分未达到钾长石矿的各项指标，其中，稀土工业矿体的平均品位为0.066%，其中，稀土工业矿体的平均品位为0.091%，低品位矿体的平均品位为0.068%。以ZKZ182和ZKZ221两个工程项目为例，分别发现了编号为Ⅳ-1、Ⅳ-2的稀土工业矿体，矿体平面形状均为不规则四边形。Ⅱ-1矿体有0.059km2大面积，3.32m厚，稀土氧化物的平均含量为0.093%。Ⅱ-2矿体有0.077km2大面积，9.00m厚，平均含稀土量0.086%。四级矿体厚度变化稳定，变化系数为31.53%；矿体中钾长石斑晶分布较为均匀，矿体含矿率13.85%，K2O+Na2O品位变化系数2.91%，Fe2O3品位变化系数22.67%，REO品位变化系数6.82%；Ⅴ矿体为位于白果村的钾长石矿体，整体走向为北东向。圈出钾长石矿体平面面积0.50km2，矿体整体形状不规则的矩形，矿体长1602m，宽280m~400m，平均宽度312m，矿体平均厚度0.75m，平均含矿率11.89%，平均含矿率54.63%，赋存标高+659.96m~+728.15m。

6找矿前景

通过对1/20万主簿地区水系沉积物地球化学特征的分析，发现该地区稀土元素异常主要分布在主薄岩上，与稀土元素相关的铌、铀、镧、钇、钍、锆等异常套合较好的地区范围较广。在岳西县东部，铀、镧、钇、钍、锆等元素形成异常，并呈良好的套合状态。以J3Wc型为主，岩性为细粒含斑花岗闪长岩。钽-黄柏一带，铌、镧、钇、钍、锆等元素都形成了异常，主要有花子冲单元（K1H）、塔畈单元（K1Tf）、昆仑寨单元（K1Kl）、无愁单元（J3Wc）、白果单元（K1B）等。岩石性状为似斑二长花岗岩、似斑石英二长岩和细小的含斑花岗闪长岩[8]。主簿镇-魏岭乡一带，铌、铀、镧、钇、钍、锆等元素形成异常，主要为白果（K1B）、花岗岩（K1H）、艾岭（K1A）、塔畈（K1Tf）等单元，岩性以似斑二长花岗岩和似斑石英二长岩为主；主簿钾长石矿区南面小部分地区位于该区。在姚河南东部，铌、铀、镧、钇、钍、锆等元素的分布异常，呈同心圆分布，形成以白果单元（K1B）为主的套合体，岩性似斑状的二长花岗岩。根据钾长石精矿和稀土氧化物作为未来钾长石矿山主要经济指标的估算结果，认为该矿区开发具有明显的经济和社会效益，值得投资开发。该矿山的尾矿可以综合利用。对5目筛下的细粒长英质矿物，可以用来制备烧结透水砖、免烧砖、微晶玻璃等；尾矿粘土质矿物中主要含有稀土元素，回收尾矿中的稀土元素可以大大提高矿床的经济效益。此次经济评价没有涉及到矿区土地征用费和外部建设、建尾砂坝、环境保护等投资的计算，这些都有待于设计和生产部门进行预可行性研究或在可行性研究中分析论证[9]。

7结论

综上所述，岳西主簿-潜山槎水地区岩石以中酸性岩浆岩为主，稀土元素含量较高，在适宜的地形、地貌条件下，经风化淋滤后，可在强风化层中富集成离子吸附型稀土矿床，并结合该地区水系沉积物地球化学特征，推测该地区具有良好的稀土成矿条件。

参考文献

[1]王乐乐.安徽省濉溪县三铺地区秦楼铜金矿地质特征及找矿标志[J].山东国土资源,2021,37(04):1-8.

[2]张落毅,王西荣.安徽省五河县金多金属矿床地质特征及找矿预测研究[J].有色金属(矿山部分),2020,72(05):79-86.

[3]吴俊,蔡晓兵,岳运华,等.安徽省庐江县龙冲铁硫矿床地质特征及找矿方向[J].安徽地质,2020,30(02):114-118.

[4]单士锋.安徽省铜陵凤凰山矿田成矿规律及找矿预测[D].合肥工业大学,2020.

[5]方东会,李晓晖,张明明.三维建模技术在安徽省月山矿田成矿预测中的应用[J].世界有色金属,2020(09):207-209.

作者:桑康乐 单位:安徽省地质实验研究所