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        運用邏輯信息預(yù)測法進行金灘金銅礦床儲量預(yù)測

        2017-10-17 09:11:36胡振強
        山東工業(yè)技術(shù) 2017年20期

        胡振強

        摘 要:結(jié)合本次探測成果、以往地質(zhì)資料和最近的采礦資料, 運用邏輯信息預(yù)測法,通過和國內(nèi)外400多個類似礦床的比較研究,對金灘金銅礦床的儲量進行預(yù)測和成礦模式分析。

        關(guān)鍵詞:金灘金銅礦;儲量預(yù)測;成礦模式

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.068

        1 引言

        “破碎蝕變巖型金礦”是指產(chǎn)生于“斷裂構(gòu)造破碎巖中經(jīng)熱液蝕變”而形成的金礦” 。部分學(xué)者認為從構(gòu)造控礦的觀點出發(fā),將本類金礦命名為“韌性剪切帶金礦” 和 “剪切帶型金礦” “韌性剪切帶金礦” ,但部分“破碎蝕變巖型金礦”并不分布于韌性剪切帶內(nèi),例如,金灘金銅礦床的一部分金礦床就賦存在一些地層中,被形象的稱為“層控金礦床”。本區(qū)廣泛發(fā)育的韌性剪切帶主要起導(dǎo)礦和儲礦作用,如果缺少金礦礦源層和后期巖漿熱液活動,單純的構(gòu)造變形和剪切作用恐難形成大型金礦。

        2 “破碎蝕變巖型金礦”的成礦要素

        2.1 礦源層

        “破碎蝕變巖型金礦” 形成的主要地質(zhì)條件之一是需要有含金背景值較高的礦源層,為成礦提供較豐富的礦源,國內(nèi)外許多金礦研究成果表明大體如此。我國焦東、遼西、豫西、奧西和海南等地都是“破碎蝕變巖型金礦”集中區(qū),都發(fā)現(xiàn)有金的礦源層。近20多年的新疆勘查和研究資料表明,新疆全境主要地質(zhì)體含金(Au)背景值普遍偏低,相對而言,泥盆系的火山巖夾碎屑巖層和下石炭統(tǒng)的火山熔巖夾碎屑巖層含金(Au)相對較高,均可列為礦源層。

        根據(jù)鉛同位素、硫同位素、氫氧同位素測定結(jié)果,金灘金銅礦成礦時代為海西期。在本區(qū)及附近的下石炭統(tǒng)的中酸性火山熔巖夾火山碎屑巖層, 即雅滿蘇火山巖,厚2000多米,含金(Au)背景值較高,含金平均值為4.3×10-6相對較高, 所以金灘金銅礦的礦源層可認為主要是下石炭統(tǒng)雅滿蘇火山巖。另外,一些侵入巖漿巖也是礦源。

        2.2 熱源--侵入巖

        侵入巖為成礦提供了熱源、熱液和部分礦質(zhì),促進礦源層中分散的金活化、遷移,并使圍巖產(chǎn)生多種熱液蝕變,金隨著黃鐵絹英巖化、磁鐵綠泥石化,逐漸富集,為成礦提供了條件。

        金灘金銅礦西邊7公理處的康古爾金礦外圍有華力西中--晚期中—酸性侵入巖, 花崗巖、石英閃長巖、花崗閃長巖、斜長花崗巖、二長花崗。區(qū)域內(nèi)出露巖漿巖主要有中酸性花崗巖侵入體,礦區(qū)外圍有英云閃長巖出露,該巖體經(jīng)鋯石的U-Pb同位素年齡測定為2.36億年,侵入時代相當于華力西晚期,巖體周圍接觸變質(zhì)發(fā)育,同時在礦區(qū)內(nèi)阿齊山組地層中,發(fā)育有安山巖、英安巖和流紋巖等噴出巖,有石英斑巖和正長斑巖巖脈。

        2.3 儲礦構(gòu)造—斷裂構(gòu)造(韌性剪切帶)

        斷裂構(gòu)造是控礦的重要因素,礦體形成于破碎蝕變巖中。成礦熱液沿構(gòu)造帶運移,形成了蝕變礦化帶,大型韌性剪切帶走滑長切割深,有利于成礦熱液的運移;今礦體則多富集于巖石破碎的有利空間,隨著熱液蝕變和礦源冷凝而形成“破碎蝕變巖型金礦” 。

        秋格明塔什—黃山韌性剪切帶貫穿本區(qū),該帶總體表現(xiàn)為東西向弱變形劈理化巖石與強變形糜棱巖和千糜巖帶相見出現(xiàn)。主構(gòu)造走向NEE~SWW,傾向NNW,傾角50°~75°。早期的韌性變形為晚期和后期脆性和脆—韌性斷裂迭加,使構(gòu)造格局錯綜復(fù)雜。秋格明塔什一黃山韌性剪切帶南北寬5~10千米,東西長60千米,主要賦存于下石炭統(tǒng)干墩組、苦水組及雅滿蘇組內(nèi)。

        該韌性剪切帶形成于中石炭巖世之后,主要活動時期在晚石炭世至早二疊世,結(jié)束于晚二疊世。

        金灘金銅礦位于該韌性剪切帶的西端。下面圖1是金灘金銅礦所處的韌性剪切帶內(nèi)中的靡棱巖。

        礦區(qū)北距康古爾塔格深大斷裂18Km,南面臨近阿其克庫都克區(qū)域性大型推服斷裂,雅滿蘇大型仰沖斷裂(F1),緊貼礦區(qū)北部邊界分布。因此,該礦區(qū)及周圍火山—巖漿活動頻繁,地層劇烈褶皺,斷裂發(fā)育,疊加韌性剪切構(gòu)造的作用,巖石變形強烈,動力變質(zhì)明顯,形成該區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)景觀。

        該剪切帶橫貫與礦區(qū)中部,西起滴水巖體南部,進入礦區(qū)后,經(jīng)Ⅸ號鉛鋅礦點、康古爾金礦床、Ⅶ號銅礦點、馬頭灘金礦床,最后東端交于圖外雅滿蘇斷裂(F1)。全長30Km。一般寬70—140m,總體上走向為NEE。

        2.4 水源

        穩(wěn)定同位素測試,S值是-0.9‰~-3.3‰,變化范圍不大,具深源性。O值是-8.3‰~-2.98‰, 值是-57‰~+61‰, 變化范圍大,在圖解上,投影點落在變質(zhì)水、巖漿水和大氣水之內(nèi),說明成礦水是變質(zhì)水、巖漿水和大氣水組成的混合水。

        3 成礦溫度

        穩(wěn)定同位礦石中石英包體測定:包體均一法測定溫度180~320,平均溫度240,成礦于低溫---中溫階段。

        4 成礦時間

        Rb-Sr等時線年齡測定:安山巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r、英安巖等火山巖的Rb-Sr等時線年齡300~290Ma;礦區(qū)外圍的石英斜長斑巖和閃長巖等侵入巖Rb-Sr等時線年齡282~248Ma;礦石Rb-Sr等時線年齡:磁鐵綠泥石英礦石年齡(2825) Ma,多金屬硫化物石英脈年齡(25821) Ma;成礦與侵入體年齡大致相當,金礦成礦年齡在282~258Ma之間,相當于華力西中晚期。

        5 圍巖蝕變

        圍巖蝕變發(fā)育,金礦與硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化、綠泥石化、磁鐵礦化、硅化比較強烈的蝕變關(guān)系密切。

        6 礦床類型

        金灘金銅礦是以下石炭統(tǒng)的中酸性火山熔巖夾火山碎屑巖層, 即雅滿蘇火山巖,為礦源層,后經(jīng)南北向板塊的碰撞拼接,火山巖系產(chǎn)生強烈變形和破碎,與此同時華力西中期的中酸性重熔巖漿巖廣泛侵位,帶來大量熱源和熱液,促使礦源層產(chǎn)生去硅、去鐵變化,分散的金(Au)隨著熱液活動而活化、遷移。多期熱液活動,一方面使圍巖產(chǎn)生多種蝕變,另一方面金(Au)質(zhì)不斷運移、富集,當進入韌性剪切帶內(nèi)破碎的糜棱巖等有利部位,便冷凝結(jié)晶而形成低溫---中溫“破碎蝕變巖型金礦” 。

        7 礦床熱液活動階段

        (1)黃鐵絹英巖化階段:在動力和熱力作用下,火山巖系產(chǎn)生去硅作用,熱液中硅質(zhì)和硫增多,產(chǎn)生石英、絹云母巖黃鐵礦,自然金礦化開始出現(xiàn);

        (2)磁鐵礦、綠泥石化階段:在該階段形成磁鐵礦、綠泥石巖,可能是火山巖在動力和熱液作用下,產(chǎn)生去鐵蝕變作用,使巖石中分散的鐵質(zhì)活化、遷移、富集,在大量綠泥石、磁鐵礦形成的同時,伴隨產(chǎn)生黃鐵礦、自然金和石英,是金礦成礦的主要階段;

        (3)黃鐵礦石英脈階段:形成含金黃鐵礦石英脈和黃鐵礦細脈, 是金礦成礦的次要成礦階段;

        (4)多金屬硫化物石英脈階段:黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、石英組合,呈細脈或網(wǎng)狀穿插于蝕變巖中,或呈膠結(jié)物分布于黃鐵絹英巖角礫巖和綠泥石巖之間,是多金屬主要成礦期;

        (5)石英方解石脈階段:石英、方解石呈脈狀,脈中有少量黃鐵礦和黃銅礦,無金礦形成。

        8 找礦標志

        該礦床帶狀分布非常明顯,找礦時只要在韌性剪切帶內(nèi)的破碎蝕變了的糜棱巖中見到具有黃鐵礦化、黃銅礦化、綠泥石化、磁鐵礦化、硅化比較強烈的蝕變帶,基本上就找到了礦體。

        9 金灘金銅礦床儲量預(yù)測

        金灘金銅礦床屬“破碎蝕變巖型金礦” 。本項目選取了國內(nèi)外400多個同類型的礦床,例如,山東焦家金礦、新疆鄯善康古爾金礦、新城金礦、河?xùn)|金礦、三山島金礦、廣東河臺金礦、南非的一些同類型金礦、美國、俄羅斯、加拿大的一些同類型金礦。這些礦床的規(guī)模有礦點、小礦、中等礦、大型礦、特大型礦(或巨型礦) 。采用運用邏輯信息預(yù)測法,和地質(zhì)類比法,從成礦地質(zhì)條件、成礦作用、礦床特征、成礦規(guī)律等方面進行了比較研究,最后得出的結(jié)論如下:

        (1)金灘金銅礦床屬大型礦床,該礦床金(Au)的科研預(yù)測金屬量為20~30噸以上,屬大~中型金礦床;

        (2)該礦床銅(Cu)的科研預(yù)測金屬量為20萬噸以上,屬中~大型銅礦床。

        (3)金灘金銅礦床屬大型礦床的基本依據(jù)如下:

        1)有厚2000多米的礦源層。 在本區(qū)及附近的下石炭統(tǒng)的中酸性火山熔巖夾火山碎屑巖層, 即雅滿蘇火山巖,厚2000多米。

        2)有巨大的容礦構(gòu)造。秋格明塔什—黃山韌性剪切帶貫穿本區(qū),該韌性剪切帶南北寬5~10千米、東西長60千米、深千米。

        3)附近有同類型的中等規(guī)模的金礦床。 離金灘金銅礦床7公里處有同類型的金礦礦床-康古爾金礦,該礦床現(xiàn)已探明金礦D+E級儲量9.86噸; 銅礦D+E級儲量6萬噸;另外,還有鋅礦、鉛礦、銀礦,屬中型金多金屬礦床。

        參考文獻:

        [1]華北科技學(xué)院.金灘金銅礦礦井巷道側(cè)幫深部掘進頭前方隱伏的含金礦脈產(chǎn)狀要素高精度探測[J].2011.

        [2]陳文,張彥,秦克章,王清利,王義天,劉新宇.新疆東天山剪切帶型金礦床時代研究[J].巖石學(xué)報,2007,23(08):2007-2016.

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