熊 輝,杜成江,夏臘生
(湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三0二大隊(duì),湖南 郴州 423000)
塞特艾倫那(Santa Elena)銅鉬礦床位于呂宋島東南部北甘馬仁?。–amarines Norte)何塞·班加尼班市(Jose·panganiban)西南,地理坐標(biāo)范圍為:東經(jīng) 122°39′30″~122°40′30″,北緯14°15′00″~14°16′30″。1971年,菲律賓鐵礦公司在“勘探與地質(zhì)研究”資料中報(bào)道了區(qū)內(nèi)礦化情況。2008-2009年菲律賓國(guó)隆公司在該地區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)預(yù)查,開展了地質(zhì)填圖、土壤化探測(cè)量等工作,積累了豐富的資料,同時(shí)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)銅、鉬次生暈及Ⅰ、Ⅱ二個(gè)異常區(qū)。湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三0二大隊(duì)于2013-2015年對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行了普查工作,取得了較好的找礦成果。筆者參與到該項(xiàng)目的地質(zhì)勘查工作當(dāng)中,根據(jù)野外勘探成果,結(jié)合室內(nèi)研究資料對(duì)該礦床的礦床地質(zhì)特征進(jìn)行總結(jié),并初步探討礦床的成因。
塞特艾倫那(Santa Elena)銅鉬礦床位于菲律賓板塊俯沖呂宋島被動(dòng)陸緣的島弧造山帶上[1],處于菲律賓中央大斷裂的東南部、菲律賓海溝斷裂弧形轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè),馬尼拉槽、呂宋槽與菲律賓槽的夾持部位。菲律賓中央大斷裂帶是板塊俯沖碰撞期后,弧后伸展形成的走滑斷層,巖漿巖的就位受菲律賓中央走滑斷層控制。巖漿活動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)鉀鈉等高堿質(zhì)的偏中性的閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖帶。已知的鐵、銅(金)等多金屬礦產(chǎn)與離海溝俯沖帶不遠(yuǎn)的高位淺層侵入、火山噴出發(fā)育的島弧帶及中央走滑斷層系統(tǒng)等息息相關(guān),大地構(gòu)造位置十分有利[1]。
區(qū)域上出露的地層從老到新有白堊系上統(tǒng)(TF)細(xì)碧巖、燧石巖、安山巖、硬砂巖、燧石灰?guī)r、凝灰質(zhì)頁巖和長(zhǎng)石砂巖等。上覆(UC)為一套超基性雜巖,即橄欖巖、輝長(zhǎng)巖和變閃長(zhǎng)巖互層。始新統(tǒng)(UF)與下覆(TF、UC)地層呈角度不整合接觸,巖性為礫巖、中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、粉砂巖、凝灰質(zhì)與鈣質(zhì)頁巖、硬砂巖等。漸新世上統(tǒng)(Lav)主要巖性為斜長(zhǎng)安山巖、角閃安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r及安山質(zhì)火山角礫巖,與下覆(UF)地層呈不整合接觸。
在菲律賓中央大斷裂構(gòu)造作用下,區(qū)域內(nèi)主構(gòu)造線呈NW向展布[2],與島鏈延長(zhǎng)方向一致。褶皺構(gòu)造以拉惹普復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造為主,在SUBMAKIN北西部分軸部呈北西走向,往東逐漸轉(zhuǎn)為近東西向。區(qū)域內(nèi)規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造共有兩組:一組位于褶皺軸部,為北西向斷裂構(gòu)造;另一組是與(Lav組)地層近垂直的北東向壓扭性斷裂構(gòu)造。該兩組斷裂構(gòu)造控制著本區(qū)巖漿巖及銅多金屬礦床、礦點(diǎn)分布。
圖1 塞特艾倫那銅鉬礦床大地構(gòu)造位置圖
區(qū)域上巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,除火山巖外,各種侵入巖大量發(fā)育,但均以中小巖株、巖脈為主。該區(qū)巖漿活動(dòng)主要有兩期:一期為新生代中新世中期,形成了閃長(zhǎng)(玢)巖體, 大部分面積不大,最大的是(Dagang)巖體,為斑巖型銅鉬礦的成礦母巖;另一期為新生代漸新世早期的花崗閃長(zhǎng)巖巖體(Paracale),沿巖體周邊遍布大小金礦床,著名的巴拉貢金礦就產(chǎn)于該巖體中[2]。
圖2 塞特艾倫那礦區(qū)地質(zhì)略圖
礦區(qū)地層出露較為簡(jiǎn)單,總體呈單斜構(gòu)造格局,主要為第四系全新統(tǒng)沖、洪積物及古近系漸新統(tǒng)Lav組安山巖(圖2)。第四系沖、洪積物分布于礦區(qū)北部及中西部等區(qū)域。漸新統(tǒng)Lav組安山巖主要巖性有斜長(zhǎng)安山巖、角閃安山巖、安山質(zhì)火山角礫巖及安山質(zhì)凝灰?guī)r等,主要分布于礦區(qū)中東部及南部地區(qū),是區(qū)內(nèi)主要巖層。
礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造形跡不甚明顯,區(qū)內(nèi)可見兩條硅化構(gòu)造角礫巖帶,零星出露,出露于礦區(qū)中南部,呈條帶狀分布,寬1~2m,傾向北東,傾角35~50°。該構(gòu)造未見礦化現(xiàn)象,對(duì)礦體也無明顯影響。
礦區(qū)內(nèi)所出露侵入巖主要為石英閃長(zhǎng)玢巖,規(guī)模較小。區(qū)內(nèi)共見有一條巖墻和五個(gè)小巖株,巖墻和巖株在平面分布上,呈北西和北東兩組方向排列,并略具等距排列。巖墻出露于礦區(qū)東部,呈北西西向展布。該巖墻大部分出露在礦區(qū)外,區(qū)內(nèi)控制長(zhǎng)度約550米,北西端膨脹,寬約300米。巖體中裂隙較發(fā)育,局部充填有石英脈,裂隙面常見有碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化。巖體內(nèi)未見銅鉬礦化現(xiàn)象,礦化多產(chǎn)在玢巖與圍巖外接觸帶處。
礦區(qū)中圍巖蝕變強(qiáng)烈,在石英閃長(zhǎng)玢巖體及其圍巖中均發(fā)育有不同程度的的蝕變,并隨圍巖與巖體接觸的距離不同,圍巖性質(zhì)與流體性質(zhì)的不同,而表現(xiàn)出不同的蝕變類型[3]。主要的蝕變類型有陽起石化、硅化、鉀化、絹云母化、綠簾石化等。
陽起石化:普遍發(fā)育于礦區(qū)內(nèi)斜長(zhǎng)安山巖中,蝕變強(qiáng)烈。多呈團(tuán)塊狀、浸染狀,偶見有黑云母、透輝石出現(xiàn),磁鐵礦化與之關(guān)系緊密。
硅化:主要發(fā)育于玢巖體外接觸帶的圍巖中,表現(xiàn)為石英網(wǎng)脈廣泛發(fā)育,與黃鐵礦、黃銅礦及輝鉬礦關(guān)系極為密切。
鉀化: 以黑云母、鉀長(zhǎng)石和石英等蝕變礦物的發(fā)育為主要特征,其中黑云母化一般表現(xiàn)為黑云母數(shù)量增多,蝕變形態(tài)多呈團(tuán)塊狀、脈狀;鉀長(zhǎng)石化常見于玢巖體及斜長(zhǎng)安山巖中,交代斜長(zhǎng)石斑晶,常與其他蝕變交織疊加在一起。偶見有石英—黑云母—鉀長(zhǎng)石細(xì)脈出現(xiàn),并伴有銅鉬礦化出現(xiàn)。
絹云母化:呈細(xì)小鱗片狀集合體交代斜長(zhǎng)石斑晶,常與硅化石英巖相伴出現(xiàn),黃鐵礦化浸染其中。
綠簾石化:多發(fā)育于斜長(zhǎng)安山巖之中,綠簾石交代斜長(zhǎng)石斑晶,呈團(tuán)塊狀分布,常與陽起石化、綠泥石化相伴出現(xiàn)。
本礦床的銅鉬礦化主要發(fā)育于玢巖體外接觸帶的斜長(zhǎng)安山巖和角閃安山巖中,巖體內(nèi)礦化基本不發(fā)育(圖3)。礦體由不同方向縱橫交錯(cuò)的細(xì)網(wǎng)脈組成[4],細(xì)脈的寬度一般在0.1~3cm。礦體與圍巖無明顯界線,主要通過樣品品位分析結(jié)果來圈定礦體。根據(jù)工業(yè)指標(biāo)一般要求,共圈出各類礦體21個(gè),其中銅礦體8個(gè),鉬礦體13個(gè),銅、鉬礦體中多伴生有金屬銀。其中銅礦石品位多低于1%,鉬礦石品位在0.1%~0.3%。空間上,銅、鉬礦體主要分布于15~16號(hào)勘探線線之間,產(chǎn)于玢巖體外接觸帶中,銅、鉬礦體大致平行產(chǎn)出。
銅礦體主礦體為4、7號(hào),4號(hào)銅礦體位于8~15號(hào)勘探線之間,呈似層狀、透鏡體狀和條帶狀產(chǎn)出。從整體上看,4號(hào)銅礦體呈北北西走向,向北東傾斜,傾角為15~25°。礦體走向長(zhǎng)為700m,寬度110-440m,厚度1.28m,平均品位0.54%,伴生鉬品位0.025%,伴生銀品位2.90g/t。7號(hào)銅礦體位于7~15號(hào)勘探線之間,呈似層狀、透鏡狀平臥產(chǎn)出,走向北西,傾向北東,傾角13°~26°,從南到北逐漸變緩。走向長(zhǎng)約300m,平均厚度4.5m,最厚處達(dá)7.5m,平均品位0.50%,伴生銀1.35g/t。
圖3 塞特艾倫那銅鉬礦床7線地質(zhì)剖面略圖
在已圈定的13個(gè)鉬礦體中,4、6及7號(hào)礦體為主要礦體。4號(hào)鉬礦體介于勘探線16線至0線之間,呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出,走向長(zhǎng)度約300m,平均厚度1.20m,品位平均0.16%,伴生銅0.06%,伴生銀1.43g/t。
6號(hào)鉬礦體位于4號(hào)鉬礦體之下,兩者間為10~40m厚的夾石或低品位銅鉬礦化體所隔。6號(hào)鉬礦體位于16~15號(hào)勘探線之間,呈似層狀或條帶狀產(chǎn)出,走向北西,傾向北東,傾角15~30°。走向長(zhǎng)約750m,寬350~450m,厚度平均為1.10m,平均品位0.090%,伴生銅品位0.12%,伴生銀1.40g/t。
7號(hào)鉬礦體位于6號(hào)鉬礦體之下2m~20m處,主要呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,分布于16~15線之間,礦體賦存標(biāo)高為-110m~-190m。礦體厚度在1m~4m之間,平均厚度為1.5m。礦體平均品位0.13%,伴生銅品位0.07%,伴生銀1.65g/t。
鉆孔資料與品位分析結(jié)果顯示,礦體主要受石英脈發(fā)育的程度控制,其中高品位礦體多產(chǎn)于石英脈發(fā)育地區(qū),低品位礦體中石英脈的密度相對(duì)較小,夾石部位的石英脈十分稀疏或者石英脈不發(fā)育[5]。
2.4.1 礦石成分
礦區(qū)中銅、鉬礦石礦物成分主要有黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦、赤鐵礦和磁鐵礦等,其中以黃銅礦、輝鉬礦為主。脈石礦物主要有斜長(zhǎng)石、石英、綠簾石、陽起石和黑云母等。
2.4.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
礦石中黃銅礦以他形粒狀結(jié)構(gòu)為主,浸染狀或細(xì)脈狀也有出現(xiàn),輝鉬礦則呈結(jié)晶片狀或放射狀集合體產(chǎn)于石英脈及裂隙中,且常與黃銅礦共生分布。黃鐵礦呈半自形-他形晶粒狀,偶爾見有細(xì)脈狀產(chǎn)出。磁鐵礦以自形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)為主,他形粒狀結(jié)構(gòu)的磁鐵礦也較為多見。赤鐵礦則呈結(jié)晶針狀、纖維狀或集合體放射狀產(chǎn)于礦石中。交代結(jié)構(gòu)發(fā)生于黃銅礦交代黃鐵礦,輝鉬礦交代黃銅礦等。銅、鉬礦礦石構(gòu)造一般為稀疏浸染狀、細(xì)脈浸染狀及細(xì)脈狀構(gòu)造。
礦床位于環(huán)太平洋成礦帶西帶(從日本列島經(jīng)我國(guó)臺(tái)灣、菲律賓、加里曼丹島、巴布亞新幾內(nèi)亞所羅門群島的銅礦帶)的外帶上,斑巖型銅鉬礦床為該帶主要礦床類型之一。
礦區(qū)巖體為石英閃長(zhǎng)玢巖,屬鈣堿系列。巖體規(guī)模較小,最大者出露面積約0.4km2。與斑巖型銅鉬礦有關(guān)的巖體多具斑狀結(jié)構(gòu),淺成、超淺成酸性小型侵入體(一般小于1km2)居多[3]。
礦區(qū)中礦石常見的結(jié)構(gòu)為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu),交代結(jié)構(gòu)也較為多見,構(gòu)造呈細(xì)脈狀、浸染狀及細(xì)脈浸染狀。典型的斑巖型銅鉬礦石結(jié)構(gòu)為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)及交代結(jié)構(gòu),構(gòu)造為浸染狀、細(xì)脈浸染狀及細(xì)脈狀[3]。
礦區(qū)蝕變類型主要有:陽起石化、硅化、鉀化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化及黏土化等。圍巖蝕變由內(nèi)向外大致呈現(xiàn)出鉀化、石英-絹云母化、硅化和青磐巖化的分帶現(xiàn)象,其中以硅化最為強(qiáng)烈且與銅鉬礦化最密切。圍巖蝕變類型及其分帶特征,符合斑巖型礦床特征。
綜上所述,本礦床為斑巖型銅鉬礦床。
(1)區(qū)域性深斷裂交匯部位旁側(cè)的次級(jí)斷裂為銅鉬礦的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。
(2)本礦床的礦體均產(chǎn)于巖體外接觸帶新近系漸新統(tǒng)Lav組的斜長(zhǎng)安山巖、角閃安山巖中。
(3)主要近礦圍巖蝕變有陽起石化、綠簾石化、硅化等,其中硅化與銅鉬礦化關(guān)系最為密切。
(4)化探Cu、Mo異常區(qū)。