居維偉,肖 娥,陶培奮,劉小胡,張悅秋,趙 亮
(江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局,江蘇 南京 210007)
圖1 礦區(qū)大地構(gòu)造位置圖
Rehoboth 銅多金屬礦床位于達(dá)馬拉造山帶南部邊緣帶(SMZ),屬前達(dá)馬拉基底R(shí)ehoboth-Sinclair 地體(圖1)。區(qū)域主要出露地層為古、中元古界,以古元古界雷霍博特巖系(Rehoboth Sequence)為主,又稱Rehoboth 群,其中Gaub Valley 組(MGv)巖性主要為石英絹云母片巖,含少量大理巖、石英巖及富含錳石英絹云母片巖等;Elim 組(MEl)巖性以斜長(zhǎng)角閃巖、綠泥石片巖、石英云母片巖、石英巖、磁鐵石英巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖為主,局部見千枚巖、流紋質(zhì)層凝灰?guī)r、大理巖等。
區(qū)域巖漿巖極其發(fā)育,以多期次、多階段為特點(diǎn),其主要包括古元古代Alberta/Doornboom 雜巖體、Weener 巖套、Piksteel 巖套以及中元古代的Gramsberg 巖套。
礦區(qū)大面積出露古元古界Rehoboth 群Elim 組變質(zhì)巖,巖性以綠泥石片巖為主,夾少量碳酸鹽巖、石英云母片巖、云母石英片巖、斜長(zhǎng)角閃巖等。礦區(qū)構(gòu)造總體為傾向北北西的單斜構(gòu)造,Elim 組地層走向南西西-北東東,傾向約330°~10°,傾角約50°~70°。斷裂構(gòu)造按走向可分北東東向及北北西向兩組,其中北東東向和北北西向斷裂構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)基性-酸性巖體的侵位,區(qū)內(nèi)發(fā)育的巖漿巖主要有花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖,少量輝綠玢巖脈。圍巖蝕變較為強(qiáng)烈且廣泛出現(xiàn),常見綠泥石化、絹云母化、硅化、綠簾石化、高嶺土化、白云母化、滑石化和碳酸鹽化等。
礦區(qū)內(nèi)以Cu1、Cu3 規(guī)模較大,品位較高,其他礦體規(guī)模較小,品位較低。礦體主要特征如下。
Cu1 為工業(yè)品位銅鋅礦體。礦體走向N70°E,延伸約400m,最大寬度約81m,最大真厚度約10m,平均真厚度約5m,厚度變化系數(shù)71%,礦體埋深(標(biāo)高)+1625m 至+1437m,高差188m。礦體平均品位分別為Cu 1.259%、Zn 1.716%,最高品位分別為Cu 3.54%、Zn 3.58%,品位變化系數(shù)分別為Cu 80%、Zn 64%。礦體賦存于Elim 組第三巖性段的綠泥石片巖中,礦體與圍巖呈漸變過渡關(guān)系,順層、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀為348°∠65°~70°。
Cu3 為工業(yè)品位銅鋅礦體,礦體走向N85°E,推斷礦體走向和傾向延長(zhǎng)均為200m;礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)于變質(zhì)變形帶內(nèi)。礦體平均品位分別為Cu 1.72%、Zn 3.54%,最高品位分別為Cu 3.05%、Zn 7.95%。礦體賦存于Elim 組綠泥陽(yáng)起石巖中,礦體與圍巖呈漸變過渡關(guān)系,順層、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀為355°∠55°。
表1 礦床地質(zhì)特征對(duì)比情況一覽表
礦石礦物組成主要為黃銅礦、閃鋅礦,其次為黃鐵礦、磁黃鐵礦(圖2a-b),少量毒砂等。脈石礦物主要有綠簾石、綠泥石,次為陽(yáng)起石、黑云母、絹云母、方解石等。
礦石主要呈不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu),以浸染狀構(gòu)造為主,其次為團(tuán)塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、星點(diǎn)狀構(gòu)造(圖2c-d)等。
圖2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造
礦區(qū)規(guī)模最大的兩個(gè)銅礦體Cu1、Cu3 主要賦存于Elim 組第三巖性段的綠泥石片巖和綠泥陽(yáng)起石巖中,礦體呈順層似層狀產(chǎn)出,與圍巖為漸變過渡關(guān)系;其余礦體則多產(chǎn)于綠泥石片巖、石英云母片巖和綠泥石片巖中,部分與構(gòu)造碎裂巖、花崗閃長(zhǎng)巖關(guān)系密切。次級(jí)構(gòu)造是礦床形成的主要控礦因素,其形成的裂隙、破碎帶及后期熱液充填形成的脈體是礦床主要發(fā)育的部位。表明礦體形成與地層、構(gòu)造和巖漿巖均有一定關(guān)系,但主要受變質(zhì)變形帶(Elim 組變質(zhì)巖地層)、其次是脆性裂隙面控制。
從礦石礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征上看,礦區(qū)原生礦石礦物組成主要為黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦等硫化物礦石,常呈不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu),構(gòu)造上則以浸染狀構(gòu)造為主,其次為團(tuán)塊狀構(gòu)造、脈狀狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造和星點(diǎn)狀構(gòu)造等。上述特征與典型的噴流沉積成因礦石常發(fā)育塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和層紋狀構(gòu)造等典型沉積構(gòu)造明顯有別,其廣泛出現(xiàn)的浸染狀、團(tuán)塊狀、脈狀、網(wǎng)脈狀、星點(diǎn)狀構(gòu)造和交代結(jié)構(gòu)等可能更多與變質(zhì)作用和熱液作用相關(guān)。
前文已述,礦區(qū)圍巖蝕變較為強(qiáng)烈,常見絹云母化、綠泥石化、硅化、綠簾石化、高嶺土化、白云母化、滑石化和碳酸鹽化。廣泛出現(xiàn)的圍巖蝕變現(xiàn)象,亦表明區(qū)內(nèi)遭受了較為強(qiáng)烈的熱液交代作用。
表1 分別列出了典型噴流-沉積礦床(SEDEX 型和VMS 型礦床)與本礦區(qū)礦床地質(zhì)特征對(duì)比情況。由表可看出,區(qū)內(nèi)礦床雖在礦體形態(tài)上與噴流-沉積礦床類似,但在其他礦床特征如礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、圍巖蝕變、找礦標(biāo)志和容礦巖石等方面均有較明顯的差異,表明區(qū)內(nèi)礦床并非噴流-沉積型礦床。
結(jié)合礦體形態(tài)、礦石礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和圍巖蝕變現(xiàn)象等特征分析,綜合區(qū)域資料,我們認(rèn)為區(qū)內(nèi)礦床成因類型應(yīng)歸屬為變質(zhì)熱液型硫化物礦床。