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        河南省板廠銅礦成礦地質(zhì)特征及找礦前景

        2011-04-18 01:22:16門道改
        科技傳播 2011年17期
        關(guān)鍵詞:礦段斑巖銅礦

        門道改,伏 雄

        河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì),河南鄭州 450016

        河南省板廠銅礦區(qū),是一個(gè)以銅為主的多金屬老礦區(qū)。在礦區(qū)范圍內(nèi),地表古采硐星羅棋布,多達(dá)90余處,采礦活動(dòng)曾經(jīng)盛行,開采年代現(xiàn)難以考證。20世紀(jì)六、七十年代期間,我隊(duì)對該區(qū)展了普查工作,通過大量的地質(zhì)物化探工作,在礦區(qū)近4km2內(nèi),圈出礦段8個(gè),圈定銅礦體161個(gè),礦床規(guī)模為小型。上世紀(jì)80年代末、90年代初,我隊(duì)在區(qū)內(nèi)進(jìn)行了因資金短缺只進(jìn)行了少量的地表槽探等工作,找礦成果不大,此區(qū)的勘查工作也因此中斷。近年來,作者在仔細(xì)分析和綜合研究區(qū)內(nèi)以往成礦地質(zhì)條件等資料的基礎(chǔ)上,開展礦區(qū)實(shí)地調(diào)查和觀察,認(rèn)為礦床成因類型不是前人認(rèn)為的熱液型,而是斑巖矽卡巖復(fù)合型,找礦前景良好。

        1 區(qū)域地質(zhì)背景

        礦區(qū)位于秦嶺造山帶、北秦嶺構(gòu)造亞帶的東段。區(qū)域上出露地層由老至新依次為古元古界秦嶺群(Pt1qn)、下古生界二郎坪群(Pz1er)及上白堊統(tǒng)(K2)等。其中分布于區(qū)域南部的古元古界秦嶺群雁嶺溝組(Pt1y)地層為區(qū)內(nèi)主要含礦層位。

        區(qū)域上斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,有NWW向、NW向、NE向及近SN向四組。其中前一組NWW向斷裂構(gòu)造為本區(qū)的主體構(gòu)造,后三組構(gòu)造在控礦中則起著輔助和配合的作用,這幾組構(gòu)造聯(lián)合控制了區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的產(chǎn)出和分布。

        區(qū)域上巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,主要有華力西期及燕山期各有侵入。前者規(guī)模較大,呈巖株、巖基狀分布于礦區(qū)的北西側(cè)及東側(cè),巖石類型為花崗巖。后者則出露于區(qū)域的中部,呈脈狀產(chǎn)出,巖石類型為斑狀黑云母花崗巖,與成礦關(guān)系密切。

        2 礦區(qū)地質(zhì)特征

        2.1 地層

        區(qū)內(nèi)出露地層主要為古元古界秦嶺群雁嶺溝組(Pt1y)及新生界第四系(Q)。前者巖石類型主要為大理巖及少量的斜長角閃巖,其中厚層白云質(zhì)大理巖是礦床的主要圍巖,夾于白云質(zhì)大理巖中呈條帶狀分布的透輝石大理巖、金云透輝大理巖、石英云母片巖等是規(guī)模較大礦體的賦存部位。

        2.2 構(gòu)造

        區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造簡單,位于汪墳—夏館背斜北翼,巖層呈單斜產(chǎn)出,其走向與區(qū)域構(gòu)造線的方向基本一致,為NWW-SEE向,總體產(chǎn)狀200-220°∠50-80°。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,均屬朱—夏斷裂帶中之次級斷裂,有成礦前斷裂和成礦后斷裂兩類。前者主要表現(xiàn)為呈NWW-SEE向展布的斷裂破碎帶,長9 000m,寬20m~370m,控制著區(qū)內(nèi)礦體的分布范圍;后者則多沿NE向分布,個(gè)別的呈SN向產(chǎn)出,對礦體和地層起破壞作用。

        2.3 巖漿巖

        礦區(qū)內(nèi)巖漿巖為燕山晚期斑狀黑云母花崗巖、呈脈狀成群產(chǎn)出,普遍具有蝕變和銅礦化。

        3 礦床地質(zhì)特征

        礦化集中分布在中部,自西至東可分為葉家溝、青峰巖、水槽溝、老虎溝、大石頭溝、銅洞山、袁莊、趙莊等八個(gè)礦段。礦段總長度3 250m,礦化系數(shù)60%。礦段一般長300m~400m,最長700m。

        3.1 礦體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀

        共圈出大小礦體161個(gè),其中盲礦體64個(gè)。單個(gè)礦體最大長度240m,延深300m;一般長100m±。氧化帶一般深30m~50m,最深70m。礦體形態(tài)主要為不規(guī)則的透鏡狀,次為扁豆?fàn)?、似脈狀、枝叉狀、短柱狀,且分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)及膨脹收縮現(xiàn)象普遍。礦體走向290°~310°,傾向南西,傾角60°~75°,局部變化較大,緩者傾角只有30°左右,個(gè)別礦段(如大石頭礦段等),礦體產(chǎn)狀較陡,近乎直立。

        區(qū)內(nèi)礦體特征詳見表1。因產(chǎn)出圍巖的不同,礦體可以分成以下幾類:

        表1 板廠銅礦區(qū)礦體特征—覽表

        1)產(chǎn)于硅化大理巖中的礦體:如銅洞山、袁莊、水槽溝礦段。礦體呈疊瓦狀成群出現(xiàn),一般規(guī)模較小,品位變化大。礦體最長188m,延深160m,平均2.22m;

        2)產(chǎn)于透輝石大理巖、金云透輝大理巖、石英云母片巖中的礦體:如葉家溝,青峰巖、老虎溝、大石頭溝、趙莊等礦段,礦體沿破碎帶兩側(cè)分布,規(guī)模較大,如青峰巖二號(hào)礦體,長240m,延深300m,平均厚2.62m,礦體走向290°~310°,傾向南西,傾角60°~75°,局部產(chǎn)狀變化較大,一般是上部平緩,下部直立;

        3)產(chǎn)于爆發(fā)角礫巖體中的礦體:礦體直接產(chǎn)在爆破角礫巖中,規(guī)模大小不一;

        4)產(chǎn)于花崗斑巖脈中的礦體:礦區(qū)中出露的花崗斑巖脈,銅礦化普遍,有的本身就構(gòu)成礦體。

        3.2 礦石的礦物組成

        礦石礦物有黃銅礦、斑銅礦、銅藍(lán)、方銅礦、褐鐵礦、黃鐵礦,其次為方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、孔雀石等;脈石礦物有方解石、長石、石英,其次為絹云母、高嶺石、透輝石、石榴石、蛇紋石等。

        3.3 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

        礦石結(jié)構(gòu)有碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、半自形(他形)粒狀結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為浸染狀、角礫狀及塊狀。

        3.4 礦石類型

        礦石自然類型依據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造可分為浸染狀、角礫狀及塊狀等3種,按氧化程度從上到下有氧化礦、混合礦、原生礦3類。

        3.5 圍巖蝕變

        圍巖蝕變以硅化為主,其次為黃鐵礦化、褐鐵礦化、高嶺石化、絹云母化,局部可見矽卡巖化及蛇紋石化。

        4 礦床成因

        4.1 成礦地質(zhì)條件

        1)巖漿巖條件:礦床在空間上和成因主要和成群呈脈狀產(chǎn)出的小型花崗斑巖體有關(guān)。礦區(qū)的深部可能隱伏有較大的花崗斑巖體。另外,礦區(qū)還發(fā)育有爆發(fā)角礫巖筒,爆發(fā)角礫巖筒內(nèi)巖石成分復(fù)雜,并有不少晶屑物質(zhì);

        2)構(gòu)造條件:礦化斑巖體的侵入和區(qū)域性深大斷裂朱—夏斷裂有關(guān),礦床呈帶狀分布其南側(cè)次級斷裂構(gòu)造系統(tǒng)中。礦體受更次一級的構(gòu)造控制;

        3)地層條件:圍巖主要為碳酸鹽巖石,裂隙(節(jié)理)發(fā)育,含礦熱液不僅在巖體中聚集,還可沿裂隙進(jìn)入圍巖形成礦化。

        4.2 圍巖蝕變特征

        野外實(shí)地觀察結(jié)果表明,此礦床并不具備典型斑巖銅礦床完整的蝕變分帶模式,即自巖體中心向外依次出現(xiàn)鉀質(zhì)蝕變帶→似千枚巖化蝕變帶→泥質(zhì)蝕變帶→青磐巖化帶等4個(gè)蝕變帶,但具有幾乎在所有斑巖型銅礦中廣泛發(fā)育的以石英、絹云母構(gòu)成的似千枚巖化蝕變帶。

        4.3 礦化蝕變特點(diǎn)

        1)礦床的礦化和蝕變圍巖的關(guān)系相當(dāng)密切,礦石則為礦化了的蝕變巖石。礦石的主體構(gòu)造為細(xì)脈狀和浸染狀構(gòu)造,二者相伴產(chǎn)出。局部可見角礫狀和致密塊狀礦石;

        2)部分礦體的近礦圍巖具有矽卡巖化。早期矽卡巖化形成的礦物有石榴子石、透輝石等,晚期矽卡巖化形成的礦物有鎂桿欖石、蛇紋石、金云母等。

        4.4 礦床成因

        礦床的形成和朱—夏深大斷裂有關(guān)。因此,可以認(rèn)為,斑巖和成礦物質(zhì)均來自深部地殼或上地幔。主成礦期熱液以巖漿來源為主,晚期則有大氣降水加盟。大氣降水對部分蝕變的形成及硫化物的析出起著促進(jìn)的作用。因此,此礦床的形成可能是上升巖漿熱液和地下水發(fā)生對流循環(huán)的結(jié)果,地下水不僅提供了部分成礦物質(zhì),而且由于其富含Na+、Cl-、Ca2+等組分,還加速了礦石的沉淀和堆積。

        總之,礦床成因類型為斑巖—矽卡巖復(fù)合型礦床。

        5 找礦標(biāo)志

        1)構(gòu)造標(biāo)志:區(qū)內(nèi)沿NWW向展布的斷裂破碎帶為宏觀找礦標(biāo)志;

        2)巖漿巖標(biāo)志:區(qū)內(nèi)呈脈狀產(chǎn)出的花崗斑巖體為直接找礦標(biāo)志;

        3)圍巖蝕變標(biāo)志:硅化、絹云母化以及黃鐵礦化、褐鐵礦化、高嶺石化等為明顯的找礦標(biāo)志。

        6 找礦遠(yuǎn)景分析

        1)區(qū)內(nèi)分布的數(shù)十個(gè)礦化花崗斑巖脈充分顯示了找到大型銅礦床的潛力;

        2)區(qū)內(nèi)可能存在有規(guī)模較大的隱伏含礦斑巖體;

        3)迄今為止,區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)大小礦體161個(gè),其中盲礦體有64個(gè),多數(shù)礦體具有工業(yè)價(jià)值,可供進(jìn)一步勘查和開發(fā);

        4)通過進(jìn)一步開展物化探及深部鉆探驗(yàn)證等工作,有望發(fā)現(xiàn)更多新的盲礦體,進(jìn)而擴(kuò)大礦床的資源儲(chǔ)量和規(guī)模。

        7 結(jié)論

        因板廠銅礦床分由8個(gè)礦段構(gòu)成,圈定的礦體多達(dá)160余個(gè),加之本人時(shí)間和水平有限,礦區(qū)地質(zhì)圖未能縮制插附。

        [1]姚鳳良,孫豐月.礦床學(xué)教程[M].北京:地質(zhì)出版社,1982.

        [2]胡受奚主編.華北與華南古板塊拼合帶地質(zhì)和成礦論[M].南京大學(xué)出版社,1988.

        [3]河南省地質(zhì)局地質(zhì)七隊(duì).河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣板廠銅礦地質(zhì)報(bào)告[R],1992,10.

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