秦明輝
(河北省煤田地質(zhì)局第四地質(zhì)隊,河北 宣化 075100)
礦區(qū)出露的地層主要為下石炭統(tǒng)庫山河群下組和上組。下組頂部灰?guī)r中有輝銅礦細脈狀礦化,呈似層狀產(chǎn)出。上組是砂巖型銅礦的主要含礦地層。
除了上述地層之外,礦區(qū)內(nèi)產(chǎn)出二個巖層組合(K1和K2)。它們的巖性、巖相也較復(fù)雜,局部淺變質(zhì),呈不連續(xù)的巖片產(chǎn)出。在礦區(qū)范圍與其它巖層對比困難,這三組巖層總體上屬于庫山河群上組,部分巖層應(yīng)屬上組三段,它們很可能是逆沖斷層作用造成的小規(guī)模構(gòu)造混雜巖片,其中也可能含有部分蓋孜群上巖層。
K1主要由紅色—磚紅色砂巖夾頁巖組成。層理清楚,延展穩(wěn)定,向東南部增厚,夾少量灰黑—灰色薄層砂巖,局部見小透鏡狀密集浸染和塊狀的輝銅礦礦化。
K2下部為黑色頁巖,輕微觀變質(zhì)的泥巖和少量石灰色及淺紅色、黃色砂巖,灰白色石灰?guī)r、硅質(zhì)石灰?guī)r、粉砂粘土頁巖夾少量泥灰?guī)r、灰綠色薄層頁巖等。其頂部為一層延長不太穩(wěn)定的不純石膏層。
礦區(qū)地層總體上為走向北西西(近東西)展布的大型單斜構(gòu)造。向北東傾斜,傾角30°~80°,巖層產(chǎn)狀變化較大,常見地層倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)不同級次的小型褶皺、斷層構(gòu)造發(fā)育,對礦化層及礦體的空間定位(后期改造)作用明顯。
一級構(gòu)造中的大型單斜構(gòu)造,總體走向為北西西,向北緩傾斜,主體傾角30°±,地表局部地段傾角陡。該單斜構(gòu)造內(nèi)部褶皺、斷裂發(fā)育,地層產(chǎn)狀的突變性較明顯,傾向、傾角變化較大、地層倒轉(zhuǎn)等常見。
二級構(gòu)造中,包括兩組不同方向的構(gòu)造,一組為北北西向,另一組為北西西向。北北西向構(gòu)造由一系列斷裂(F2、F3)和相應(yīng)的褶皺軸組成,它們主要分布于F2斷裂以西。在北北西向構(gòu)造中,以特格里曼蘇斷層(F2)最引人注目。該斷層地表已控制長近5公里,推測長大于10公里,屬平移逆斷層,與F3斷層性質(zhì)類同。在F2、F3斷層之間發(fā)育有北北西(近南北)向褶皺軸,以庫爾孜力溝褶皺為代表,其它一些小褶皺普遍發(fā)育,造成局部產(chǎn)狀多變,傾向北東、北、北西等,傾角40°~65°。北西西向構(gòu)造,主要分布于特格里曼蘇斷層以東地區(qū),以北西西向?qū)捑徬蛐睘橹?,局部地段出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)褶皺。其褶皺軸延展較好,長的可達6公里。
二級構(gòu)造對礦體或礦化帶來說都是破碎性構(gòu)造,使礦區(qū)東、西兩區(qū)礦化帶間斷。東、西兩區(qū)的礦化規(guī)律也相差較大。
三級構(gòu)造,由若干方向的小斷層或節(jié)理、局部小褶曲等組成。其對礦體、礦化帶的改造破壞作用更小,只造成很小的斷距,沿其裂隙面可見硅化、碳酸鹽化、孔雀石化。
(1)礦體形態(tài)、產(chǎn)狀。特格里曼蘇銅礦區(qū),長約5公里,寬約1公里,面積約5公里。按含礦地層及礦體空間分布特征,由南至北分四個含礦層,由東至西分三個礦段。四個含礦層即前述的下部含礦層(M1)、中部含礦層(M2)、上部含礦層(M3)、頂部含礦層(M4),其中以上部含礦層最為重要,中部含礦層次之。三個礦段,即西礦段、中礦段和東礦段。
下部含礦層,位于西礦段,產(chǎn)出于庫山河群上組二段灰白色砂巖中,礦層與圍巖整合產(chǎn)出。含礦層長數(shù)百米,但具工業(yè)價值之礦層(體)長小于200米。礦體呈短小的似層狀產(chǎn)出,品位較富。局部地段礦體厚度變化較大,平均厚為5.47米,最厚6.89米,含銅平均品位1.35%,最高2.30%。中部含礦層,位于中礦段,產(chǎn)于灰—深灰色細砂巖及灰白色石英巖中。含礦層斷續(xù)長1公里,具工業(yè)價值的礦層(體)多為透鏡狀及狹長的似層狀,礦體厚度變化很大。礦體形狀為似層狀、長透鏡狀。見有多層礦體,礦體長50米~200米,平均厚約2.01米,最大厚度10.54米,含銅平均品位0.6%,最高4.94%。頂部含礦層,位于東礦段,產(chǎn)于庫山河上組六段之紅色巖層的薄層狀灰白色石英巖及砂巖中,礦體與圍巖整合接觸,呈似層狀產(chǎn)出。
(2)礦石特征。該礦區(qū)礦石礦物成分較簡單。圍巖礦物成分以石英為主,其次有鉀長石、酸性斜長石、硅質(zhì)巖碎屑等,常見有白云母、絹云母、黑云母、膠結(jié)物主要為硅質(zhì),少量泥質(zhì)、鈣質(zhì),膠結(jié)類型有接觸式、充填式。礦石礦物組成,硫化物主要為黃銅礦,次為輝銅礦、黝銅礦、斑銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦稀少。氧化物稀少,有赤銅礦、磁鐵礦、自然銅可見。
礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)較簡單。黃銅礦作為最主要的礦石礦物呈單顆粒散布在砂巖膠結(jié)物或充填于裂隙、解理面及層面上,導(dǎo)致礦化主要呈網(wǎng)脈狀、細脈狀和浸染狀。礦石主要有包含結(jié)構(gòu),共邊結(jié)構(gòu)和固溶體分解結(jié)構(gòu)。其中固溶體分解結(jié)構(gòu)由黃銅礦和銅蘭組成,銅蘭為斑銅礦的次生礦物,仍保留原有晶體形態(tài)特征。
標準的硫化物礦石見于上部含礦層,以黃銅礦為主,少量銅蘭、孔雀石。礦區(qū)內(nèi)地表橫向礦化分帶較清楚,由南向北分三個帶。其中南帶發(fā)育于下部含礦層內(nèi),分布于西礦段,礦石礦物以輝銅礦(黝銅礦)組合為特征,黝銅礦可能為后生成因。北帶發(fā)育于上、頂部含礦層內(nèi),分布于東礦段,礦石礦物以方鉛礦—閃鋅礦為特色,礦化以銅為主,鉛、鋅礦化規(guī)模甚小。
該砂巖型銅礦床的圍巖蝕變不強,即紅層中的淺綠色、白色、灰白色漸變地段。無論是氧化(紅色)與還原(灰白色等)的漸變,還是還原層與礦體的漸變共生,都清晰易辨,其同生層控制征明顯。
特格里曼蘇銅礦床,產(chǎn)于北昆侖晚古生代裂谷坳陷帶內(nèi)濱—淺海相紅層建造中。含礦地層剖面中,見百余米厚的石膏層,反應(yīng)出高蒸發(fā)率的沉積環(huán)境。
該礦床礦物組合:(輝銅礦)+黃銅礦+(黝銅礦)+斑銅礦+(自然銀)。礦床具有分帶性,由南至北為:(輝銅礦)—黃銅礦帶—方鉛礦+閃鋅礦。
從以上該礦床產(chǎn)出地質(zhì)環(huán)境、礦床特征來看,該銅礦床屬典型的同生層控砂巖型銅礦床。我們認為該礦床以沉積成因為主,疊加有輕微熱液改造富集。