摘 要:文章以廣西金秀縣六定銅礦為研究對象,通過對礦區(qū)控礦地層時代、巖性、控礦構(gòu)造的性質(zhì)、礦體地質(zhì)特征、礦石物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征,結(jié)合區(qū)域礦床的分布規(guī)律、分析了成礦的地質(zhì)特征及成礦的原因,對礦石進(jìn)行取樣對其所含的微量元素在特征、硫同位素、鉛同位素進(jìn)行測定,與當(dāng)前國內(nèi)外各類銅礦的類型與結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析,確認(rèn)六定銅礦床為沉積活化遷移充填型銅礦床,并指出了礦區(qū)找礦標(biāo)志和找礦方向。
關(guān)鍵詞:廣西金秀縣;六定銅礦;成礦地質(zhì)特征;成因
前言
廣西金秀縣六定銅礦床位于大瑤山隆起復(fù)式背斜的北西翼,是大瑤山北西段銅多金屬礦帶的重要組成部分。大瑤山成礦帶成礦時代經(jīng)歷了加里東、海西、印支、燕山中期和燕山晚期五個成礦期,表明本區(qū)具有多期成礦作用及疊加成礦作用的條件。為有效開展礦區(qū)探礦增儲,而總結(jié)礦床地質(zhì)特征、成礦條件分析、構(gòu)造控礦因素和找礦標(biāo)志,以期對礦床的找礦工作有所裨益。
1 六定銅礦床地質(zhì)特征
1.1 基本地質(zhì)特征
1.1.1 地層
區(qū)域內(nèi)廣泛出露寒武系和泥盆系下統(tǒng),兩者呈角度不整合接觸,其中寒武系由一套地槽型沉積的碎屑巖組成,具復(fù)理石韻律建造特征,主要分布于西部和南部大瑤山一帶,構(gòu)成了大瑤山復(fù)式背斜核部;下泥盆統(tǒng)為地臺型沉積,具單陸屑和含鐵建造特征,圍繞大瑤山凸起邊緣,大面積出露于東部和北部地區(qū),組成了準(zhǔn)地臺覆蓋層[1]。而六定銅礦床的賦礦地層為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組(D1l)中厚層狀紫紅色細(xì)粒石英砂巖夾淺灰色石英砂巖。
1.1.2 構(gòu)造
(1)褶皺
礦區(qū)屬大瑤山復(fù)式背斜高貞嶺——金龍河南北擠壓帶的北端,因受到擠壓作用的影響,形成的褶皺多為兩翼寬緩的水平褶皺,規(guī)模大小不等,有的受斷層破壞而影響其完整性。背向斜同等發(fā)育,使其裂隙發(fā)育,巖性比較破碎,但總的巖層產(chǎn)狀傾向北西,傾角10~30°,為一平緩的單斜構(gòu)造。
(2)斷層
由于受南北作用力的影響,形成的主要斷裂為南北走向,次為層間斷裂。礦區(qū)目前僅見財寶~金龍河一條斷層,現(xiàn)將其特征簡述如下:
斷層見于礦段中部,屬于高貞嶺——金龍河斷層延伸部分,其分布規(guī)模較大,呈南北走向,延伸最長可達(dá)1800多米至礦區(qū)外圍,切割的地層為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組,屬逆斷層,該斷層與成礦關(guān)系密切,并具有控制銅礦體的特征,斷層破碎帶寬度1.00~2.00米,斷面傾向西至北西,傾角60~90°,屬陡傾角斷層,斷層面多呈舒緩坡狀,斷面光滑,破碎帶內(nèi)常見呈透鏡體的含銅石英脈,膠結(jié)程度較好,淺部多以硅化壓碎巖、退色化細(xì)粒石英雜砂巖,部分重晶石化組成,局部含銅較高時,可形成有利用價值的工業(yè)礦體。
1.1.3 巖漿巖
該礦段內(nèi)除區(qū)域外天堂嶺零星分布一些侵入巖脈外,礦區(qū)范圍內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)巖漿巖體的分布。
1.2礦體形態(tài)特征
金秀縣六定銅礦床賦礦層位及巖性為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組上段紫紅色細(xì)砂巖,礦體大致特征如下:礦體形態(tài)為南北走向、傾向西、陡傾斜、連續(xù)性較好的薄脈狀,礦體中的黃銅礦、輝銅礦常聚成不規(guī)則狀集合體,部分則零星地分布??傮w礦石品位沿走向變化較大,礦體的地表特征多為硫化物的石英脈,部分氧化為銅藍(lán)、褐鐵礦及鐵帽或砂巖硅化、褪色化蝕變等。目前探礦坑道共揭露有銅礦脈4條,長度100~1700m,總體傾向西,傾角75~88°,厚度較穩(wěn)定,品位沿走向變化較大,賦存標(biāo)高+972~+820m,礦脈與圍巖接觸界線較明顯。取樣分析結(jié)果Cu品位1.88~24.54%,平均品位Cu 3.82%,品位變化系數(shù)160.30%;厚度1.00m左右,厚度變化系數(shù)18.24%。
1.3礦石結(jié)構(gòu)特征
六定銅礦床的銅礦石主要呈透鏡狀充填于碎屑巖的斷裂帶內(nèi),呈陡傾斜脈狀產(chǎn)出,礦石的礦物成分比較簡單,主要是石英、黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦及少量的閃鋅礦,氧化礦石常呈不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu),松散塊狀、砂狀、蜂窩狀、土狀及粉末狀構(gòu)造。
原生礦石結(jié)構(gòu):自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等。
礦石構(gòu)造:致密塊狀構(gòu)造、板狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、細(xì)脈-浸染狀、脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。
原生礦石經(jīng)多期次動力、熱液蝕變作用及交代結(jié)構(gòu),包含結(jié)構(gòu),交代殘余結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變?yōu)閴核榻堑[、碎粒結(jié)構(gòu),呈不規(guī)則的棱角狀、次棱角狀構(gòu)造。
礦區(qū)水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件均屬簡單~中等復(fù)雜類型,礦石的自然類型為硫化礦石,工業(yè)類型為石英脈銅礦石。
2 礦床成因分析
通過廣西金秀縣區(qū)域銅礦床進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造以及構(gòu)造演變過程進(jìn)行分析,并對礦石進(jìn)行取樣對其所含的微量元素在特征、硫同位素、鉛同位素進(jìn)行測定,與當(dāng)前國內(nèi)外各類銅礦的類型與結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析,確認(rèn)六定銅礦床為沉積活化遷移充填型銅礦床。
2.1 成礦物質(zhì)來源的分析
位于大瑤山西北部的砂巖中的銅礦床,礦石中的硫同位素測定表明成礦物質(zhì)來源的多樣復(fù)雜性,存在與賦礦地層同齡的硫,即地層沉淀時的盆地流體(海水);又有寒武紀(jì)地層同齡的硫,即老地層巖石遭到風(fēng)化侵蝕,很多基本的元素開始出現(xiàn)分離和殘余;還有成礦期深源巖漿硫的參與,說明六定銅礦床成礦物質(zhì)應(yīng)主要源于地層內(nèi)部,地層中初始沉積的銅及鉛鋅在后期構(gòu)造及巖漿作用下,地層中的成礦物質(zhì)銅鉛鋅重新溶解到盆地流體中,經(jīng)地下深循環(huán)形成的含礦熱鹵水,其熱源主要源自隱伏花崗巖體及地?zé)嵩鰷?,這些含礦熱鹵水在構(gòu)造應(yīng)力的作用下向背斜軸部遷移或斷裂中轉(zhuǎn)移,在斷裂破碎帶中因減壓或溫度降低,沉淀富集成礦,形成充填特征為主的脈狀礦床。礦床同位素研究表明,本區(qū)銅礦成礦物質(zhì)主要來源于砂巖地層,為早期陸緣風(fēng)化沉積形成,鉛鋅主要來源于碳酸鹽地層,為早期噴流沉積形成;硫的來源較為復(fù)雜,具有混合硫的特征。
2.2 成礦模式分析
金秀縣區(qū)域內(nèi)主要地層是寒武系和泥盆系,而銅礦主要形成于泥盆紀(jì)海相含碳濁積巖-碳酸鹽-碎屑巖建造地層中,說明成礦物質(zhì)及鹽類在地層形成中初步沉積富集,這對后期成礦具有重要的控制作用。在加里東至燕山期發(fā)生大規(guī)模的構(gòu)造巖漿活動下,深部隱伏巖體活動所帶來的巖漿流體及驅(qū)動盆地流體形成循環(huán),將地層中初步沉積富集的成礦物質(zhì)重新活化并疊加遷移到淺部的張性斷層中形成礦床。
3 找礦標(biāo)志
3.1 地層巖性控礦
金秀縣區(qū)域礦床在地層上主要集中產(chǎn)于泥盆系蓮花山組紫紅色砂巖中。則礦區(qū)賦礦層位為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組,銅礦體及礦化體主要產(chǎn)于泥盆系下統(tǒng)蓮花山組紫紅色砂巖中,通過層位和巖性找礦是一個重要方向。
3.2 構(gòu)造控礦
深大斷裂是深部巖漿、氣體、熱液等向淺表排放的通道和出口,也是地表大氣降水等下滲的主要通路,對不同類型、不同來源、不同深度的多種流體具有溝通、匯合和紐帶、混合功能,造成成礦物質(zhì)積淀的重要要素[2]。深大斷裂具有長期性、脈動性、繼承性、多發(fā)性,提供豐富的礦源、水源、能源,是深部的和淺部物質(zhì)和能量交換的重要渠道和通道;既具有導(dǎo)礦、驅(qū)礦、運礦、儲礦的作用,又具有貫通礦源場、中介場和儲礦場的能力,有利于在同一有限空間中發(fā)生成礦物質(zhì)的反復(fù)濃集和成礦作用的多次疊加、多重富集。由于受到加里東期等構(gòu)造運動的影響,致使地層產(chǎn)生強(qiáng)烈的褶皺構(gòu)造,形成了緊密的南北走向復(fù)式線狀褶皺,使巖層普遍產(chǎn)生輕微的質(zhì)變,同時產(chǎn)生了以南北向為主的斷裂構(gòu)造,形成規(guī)模較大的區(qū)域性大斷裂,其中以高貞嶺——金龍河斷裂規(guī)模較大,南北延伸長35km,傾向西,其性質(zhì)屬逆斷層,為礦區(qū)的主要容礦構(gòu)造。通過研究礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造的形成和發(fā)展機(jī)制,追蹤含礦斷裂構(gòu)造是本區(qū)找礦的主要方向。
另外地表的硅化構(gòu)造角礫巖、硅化碎裂巖、褪色化蝕變帶、含硫化物的石英脈、鐵帽等露頭點均是找礦標(biāo)志。
4 結(jié)束語
(1)六定礦區(qū)礦體賦存于泥盆系下統(tǒng)蓮花組碎屑巖的斷裂破碎帶中,礦體受地層和南北走向斷裂的控制,傾向西,成礦作用受地層、構(gòu)造、巖漿作用的多重控制,為沉積活化遷移充填型銅礦床。(2)本區(qū)礦脈為石英脈銅礦,受斷層破碎帶嚴(yán)格控制,成礦后期構(gòu)造具有繼承性多期活動特征,礦脈形態(tài)單一,厚度較穩(wěn)定、品位變化較大,多為分段富集,一般地表和淺部厚度較小,礦化較貧,但往深部有厚度增大、品位變富、礦體有向北側(cè)伏的趨勢。(3)巖漿作用開始于加里東期;通過對流體包裹體的測試研究,成礦溫度較低,屬遠(yuǎn)程低溫?zé)嵋盒偷V床,成礦流體以地下水流體為主;結(jié)合物探成果本區(qū)隱伏巖體埋深為1-1.5km,推測深部以巖漿流體為主,推測深部具有形成第二富集空間的條件,在巖體與圍巖接觸帶及其附近的斷層破碎帶中,具有尋找大型斑巖-矽卡巖型礦床的潛力。
參考文獻(xiàn)
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