庐枞火山岩盆地已发现铜矿点100多处^{[1, 2, 3, 4]}, 以脉状铜矿为主, 可以分为2类: 单脉-复脉型(井边式)^[5]和细脉带蚀变岩型(拔茅山式)^[6]。其中细脉带蚀变岩型矿点多、规模小, 拔茅山铜矿为其典型代表, 但因其具斑岩型特征, 始终为大家所关注。相关研究表明: 拔茅山岩体(粗安玢岩)规模与已知斑岩型铜矿的成矿岩体类似(地表出露面积0.1~1 km²); 其地球化学特征与沙溪铜矿床的成矿岩体相似, 即SiO₂、K₂O+Na₂O、长英指数(felsic index, FI)值相近, (K₂O+Na₂O)/CaO和Nb+Zr+Ce+Y值、Ta和Yb含量分布区域基本一致, Cu、Pb、Co含量分布区域一致^{[7, 8, 9]}; 已经发现的拔茅山铜矿为细脉浸染状铜矿, 矿体与围岩界限不清, 岩体内外接触带发育了一条长1 500 m、宽20~200 m的环状矿化蚀变带, 主要蚀变类型为高岭土化、硅化、次生石英岩化、碳酸盐化、青磐岩化等, 以0.3%圈定的低品位矿体具有一定的规律性, 具斑岩铜矿特征^[10]。

以往勘查目标主要为浅表的脉状铜矿, 对其深部的找矿潜力没有做深入的研究。本文结合近期勘查成果, 利用物探资料对该区深部地质体的产出特征进行分析, 指出了有利的找矿部位和找矿方向。

拔茅山矿区位于官桥— 城皇庙NNE向大断裂东南侧。区内主要出露上侏罗统龙门院组凝灰岩、安山质凝灰角砾岩, 白垩系砖桥组粗安岩、粗安质熔岩和双庙组粗面玄武岩、粗安质沉角砾凝灰岩。区内主要的侵入岩为晚侏罗世潜火山岩, 岩性为灰绿色粗安玢岩, 分布于石咀庄、枣树咀、赵山、拔茅山等地, 呈不规则椭圆状, 与砖桥组呈侵入接触。受区域大断裂影响, 区内NE— NEE、近EW、近SN向断裂发育(图1)^[11]。

图1

Fig.1

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	图1 拔茅山地区地质图[11]Fig.1 Geological map of Bamaoshan area[11]

矿体主要赋存于粗安玢岩与火山岩接触带附近的岩体内断裂裂隙中或砖桥组第一岩性段凝灰质粉砂岩中, 受构造破碎带控制。矿体呈不连续的小囊状、小透镜状, 总体走向50° ~70° , 倾向SE, 倾角75° ~80° 。矿化蚀变带断续长1 800 m, 最宽180 m。勘探发现地表大小矿体27个、深部矿体110个, 一般矿体规模小, 变化大, 长5~50 m; 少数主矿体长100~350 m, 厚5~20 m, 最大延深300 m。矿石呈细粒浸染状、细脉浸染状。矿石矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、赤铜矿、孔雀石和黄铁矿, 脉石矿物有方解石、石英、重晶石和碳酸锶矿等。含铜一般0.4%~0.5%, 高者达1%~2%。围岩蚀变有碳酸盐化、绢云母化、硅化、黄铁矿化和叶蜡石化^[12]。

铜综合物探是确定深部找矿潜力的有效手段^[13]。物性资料表明: 粗安玢岩具较高的磁化率(2 000× 10^-64π SI)、中高剩余磁化强度(700× 10^-5A/m), 而凝灰岩磁性弱; 粗安玢岩电阻率和极化率与凝灰岩差异不大, 处于一个数量级, 粗安玢岩极化率相对较高。因此, 利用磁法和电法资料可以较好地确定粗安玢岩及其与凝灰岩的接触带, 确定有利找矿部位。

2.1 地磁异常特征及指示意义

1∶ 10 000高精度磁测显示(图2), 测区东部为高磁异常区, 西部为低磁异常区, 西北部有高强度局部正异常。与之相对应, 北东部高磁异常为双庙组地层或粗安玢岩的反映; 西部赵马山一带的较高异常不完整, 指示赵马山粗安玢岩被近SN向断裂切割而变得较破碎; 汪庄— 肖庄— 凹里— 唐草屋一线的NE向弱磁异常带, 推测为矿化蚀变带的反映; 枣树咀、石咀庄、小方庄等多个近等轴状孤立的特高异常(幅值高达2 000 nT以上), 可能为埋深较浅的辉石粗安玢岩或磁铁矿化所引起。高精度磁测还显示, 拔茅山岩体北陡、南缓, 已发现的拔茅山铜矿体所处的岩体接触带陡立, 矿体主要受破碎带控制; 据磁异常推测, 拔茅山岩体南接触带产状较缓, 对成矿有利。建设林场西南部是找矿有利部位^[11]。

图2

Fig.2

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	图2 拔茅山地区地磁Δ T化极上延50 m等值线图[11]Fig.2 Δ T geomagnetic pole elevation of 50 m isogram in Bamaoshan area[11]

2.2 CSAMT电阻率异常特征及其指示意义

CSAMT电阻率断面图(图3)显示剖面浅表电阻率变化较大, 中深部可根据电阻率分为几个区: 1 004~1 080点间等值线在-800 m(负号为高程, 下同)附近聚集形成密集带, 上部为相对低阻区, 下部为相对高阻区; 1 080~1 196点号之间电阻率等值线呈“ 树冠” 状, “ 树干” 部位表现为相对高阻区, 其他部位为相对低阻区, 且在-700 m以下1 120~1 140点之间有相对低阻带出现; 1 196~1 272点之间电阻率高阻区深度比北部略大, 于1 212点-200~-300 m之间出现局部高阻异常区, 1 244点以南电阻率值表现为相对高^[14]。

图3

Fig.3

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	图3 AA’线CSAMT电阻率断面及地质推断图[14]Fig.3 CSAMT resistivity cross-section profile of AA’ line[14]

电磁资料结合物性及钻探成果可以确定, 1 060~1 100点、1 096~1 192点、1 124~1 180点和1 200~1 224点之间高阻异常区为粗安玢岩分布区。1 036~1 076点和1 196~1 272点之间低阻异常区地表为凝灰岩, 无明显磁异常; 推断1 140点以北、高程-100~-700 m的低阻带为凝灰岩分布区, 这个推断与ZK271、ZK272的钻探结果相符; 因此推测1 180~1 152点间高程-100~-900 m的低阻带也是凝灰岩。

图3显示, 高、低电阻率之间有明显的梯级带, 推测是2种不同岩性的接触带。浅部(-100~-200 m)梯级带呈近水平状或缓倾斜状, 钻探证实是粗安玢岩与凝灰岩的侵入接触带。深部(-700~-900 m)梯级带也呈近水平状, 亦为凝灰岩与粗安玢岩或闪长岩类侵入接触带。

高程-1 500 m的1 140点附近的低阻带发育于高阻中, 推测由岩体(粗安玢岩或闪长岩)中的断裂引起。该低阻带向上延伸, 与-700~-100 m的低阻带连在一起, 延伸方向不甚清晰。从其趋势并结合地表的低磁异常判断, 可能延伸到地表1 100点附近。因此, 该断裂为岩体侵入之后的断裂, 可能为岩浆期后热液的通道。

1 180点附近的梯级带性质不好判断, 可能为岩体与凝灰岩的侵入接触带, 也可能是断裂构造的反映。若为断裂, 则显示其产状上陡下缓, 1 204点高程-850 m附近为转折部位。

针对该区可能存在的2种不同矿床类型, 分别推断如下:

(1)热液型铜多金属矿控矿的主要因素是断裂、接触带。浅部北侧接触带(1 080~1 140点)施工了多个钻孔, 已发现了铜矿脉; 南部接触带(1 180~1 212点)也有铜矿化, 同样具有找矿潜力。深部北侧接触带相对平直, 标高1 124点、高程-750 m附近靠近断裂带, 成矿相对有利; 南侧1 204点、高程-900 m附近处于推断的断裂或接触带转折部位, 成矿同样有利。

(2)斑岩型铜多金属矿主要控矿因素是岩体。1 132~1 180点间和1 212点附近的高阻、高磁异常推断为岩体。

沙溪斑岩铜矿的特征表明, 矿体形态具明显的垂向分带(图4)^[15]。上部为稀疏石英大脉状铜矿(一般矿体规模小、品位高), 矿体产于砂页岩的裂隙中; 中部为细脉浸染型铜矿(矿体规模大、品位较低), 发育与岩体与围岩的接触带附近; 下部为钟状斑岩铜矿, 矿体产于斑岩体中^[16]。无矿带在垂向上相距200~400 m。

图4

Fig.4

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	图4 沙溪铜矿区典型Bostick反演及地质断面图[15]Fig.4 Bostick inversion and geological section of L12 in Shaxi copper deposit zone[15]

沙溪矿区的音频大地电磁测深资料(图4)显示^[15]: 上部的脉状铜矿位于高阻区, 矿脉显示不明显, 这主要是脉状矿体规模小所致; 中部矿体处于高阻与低阻的过渡带上, 为岩体与砂页岩的接触带; 下部矿体处于高阻区, 但有一局部的相对低阻凹陷, 指示了该矿体发育于斑岩体中的特征。

将本区的地质和物探异常特征与沙溪铜矿比较认为, 目前发现的拔茅山铜矿相当于沙溪铜矿的中部矿体, 其下部有可能存在钟状斑岩铜矿体。根据CSAMT剖面判断, 该矿化带可能位于1 132~1 212点的高程-700 m一带。按照斑岩铜矿的成矿模式^[17], 1 148~1 172点附近的高阻可能对应于石英化核或钾长石化带, 其两侧的相对低阻带为黄铁绢云岩化带, 现在施工钻孔的地段相当于青磐岩化带。如果上述推断成立, 1 132~1 140点或1 180~1 212点的-700 m附近为找铜矿的有利部位。

(1)1∶ 10 000高精度磁测显示, 已发现的拔茅山铜矿脉及其矿化蚀变带与高磁异常边部的低磁异常带相对应。磁异常显示拔茅山粗安玢岩与围岩的接触带北陡、南缓, 推测南部接触带小夏家凹— 建设林场— 安凤林场一线为找矿的有利地带。目前发现的铜矿均处于岩体的外接触带, 靠近磁异常中心可能找矿更有利。

(2)CSAMT剖面显示, 拔茅山岩体呈“ 蘑菇状” , 南北两侧与围岩接触带形态各异, 北侧接触带AA'线1 124~1 140点的高程-750 m一带和南侧接触带1 180~1 212点的高程-900 m一带为找矿有利地段。