張 濤,何兆欽
(1.青島地質(zhì)工程勘察院(青島地質(zhì)勘查開(kāi)發(fā)局),山東 青島 266100;2.云南省有色地質(zhì)局三一七隊(duì),云南 曲靖 655000)
區(qū)域上晚古生代為碳酸巖臺(tái)地環(huán)境,二疊紀(jì)-早三疊世隨著其東側(cè)甘孜-理塘小洋盆的發(fā)育轉(zhuǎn)變?yōu)楸粍?dòng)大陸邊緣環(huán)境,中三疊世末-晚三疊世初甘孜-理塘小洋盆向西俯沖形成主動(dòng)大陸邊緣。晚三疊世巖漿弧發(fā)育階段,該區(qū)發(fā)育了一套巨厚的碎屑巖-碳酸巖-火山巖建造,印支期-燕山早期甘孜-理塘小洋盆停止擴(kuò)張并向西俯沖消減,中晚期洋盆繼續(xù)向西俯沖,侏羅-白堊紀(jì)為陸內(nèi)匯聚階段,晚期發(fā)育碰撞型酸性巖漿侵入,喜馬拉雅早期本區(qū)主要表現(xiàn)為陸內(nèi)伸展裂陷。
研究區(qū)出露地層主要為三疊系上統(tǒng)圖姆溝組,根據(jù)巖性特征劃分了二個(gè)巖性段:二段、一段,曲嘎寺組根據(jù)巖性特征劃分了二個(gè)巖性段,二段、三段,其中二段又劃分了兩個(gè)巖性亞段:一亞段,二亞段,其中一亞段又分為上下兩層:一層、二層。
研究區(qū)位于紅山復(fù)背斜西翼,構(gòu)造較簡(jiǎn)單,研究區(qū)范圍內(nèi)總體呈單斜層,地層總體走向呈北北西向。主要出露淺成中酸性侵入巖,巖性為閃長(zhǎng)玢巖、石英閃長(zhǎng)玢巖,局部有石英二長(zhǎng)斑巖,主要分布在研究區(qū)東側(cè)及外圍。這三種巖漿巖,與本區(qū)銅、鉬礦化關(guān)系密切;特別是石英二長(zhǎng)斑巖,具較強(qiáng)的銅、鉬礦化,與圍巖接觸帶具矽卡巖化,可形成矽卡巖型銅礦。
礦體產(chǎn)出于嘎寺組地層中,大致順層產(chǎn)出,含礦部位主要是大理巖與角巖的接觸部位及矽卡巖化角巖,含礦圍巖主要是矽卡巖和角巖,其次是大理巖。礦體的形態(tài)和空間分布與矽卡巖帶基本一致,研究區(qū)主要礦體為KT4礦體。
KT4礦體:礦體主要分布在2~11線間,總體呈北西向展布,形態(tài)呈脈狀產(chǎn)出,沿大理巖西接觸帶呈波狀產(chǎn)出,在少量工程中有夾石,總體傾向243°。目前共有124個(gè)見(jiàn)礦工程控制,礦體走向控制長(zhǎng)度850m,單工程礦體厚度0.29m~24.33m,平均厚度3.62m,厚度變化系數(shù)110.52%;屬于厚度較穩(wěn)定,形態(tài)較規(guī)則的礦體;單樣品位Cu:0.30%~17.88%,單工程平均品位Cu:0.31%~6.45%,礦體平均品位Cu:1.74%,品位變化系數(shù)134.21%,屬于組分分布較均勻礦體。礦體富厚部位分布在0線4140m標(biāo)高處,真厚度和品位分別為17.93m、Cu:2.30%;3線4134m標(biāo)高處,真厚度和品位分別為5.52m、Cu:0.85%;7線4077m標(biāo)高處,真厚度和品位分別為13.44m、Cu:0.95%;3753m標(biāo)高處,真厚度和品位分別為22.22m、Cu:1.15%;9′線坑道揭露的相對(duì)較厚,真厚度和品位分別為9.25m、Cu:1.77%。
礦石礦物主要為黃銅礦及少量黃鐵礦、磁黃鐵礦,礦石的自然類型為硫化礦,工業(yè)類型為矽卡巖型。
研究區(qū)礦石結(jié)構(gòu)有半自形-它形變晶結(jié)構(gòu)、放射狀結(jié)構(gòu)、充填交代結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有細(xì)脈-浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造等。
礦石主要成分為SiO2、Al2O3、FeO、MgO、K2O等,主礦種為銅;伴生有益元素為Pb、Zn、Ag、Au、S等,經(jīng)過(guò)分析僅Ag、S達(dá)到綜合回收要求,其它組分達(dá)不到綜合利用要求;而主要有害組分As、P2O5等含量低。
經(jīng)光、薄片鑒定,化學(xué)多元素分析、X-射線粉晶衍射分析,礦石中有硫化物、氧化物、硅酸鹽、碳酸鹽、自然元素等五大類,共18種礦物(圖1),其中硫化物約占43.9%,氧化物約占33.5%,硅酸鹽約占15%,碳酸鹽約占7%。主要的礦石礦物為方鉛礦、閃鋅礦、其次為黃銅礦,主要的脈石礦物為石英,其次為綠泥石、方解石。
圖1 原礦X-射線粉晶衍射譜
圖2 黃銅礦與黃鐵礦連生
圖3 黃銅礦邊緣的藍(lán)輝銅礦
據(jù)研究區(qū)光譜半定量分析成果和研究區(qū)初步選礦試驗(yàn)中光譜半定量分析結(jié)果表,可見(jiàn)分析的38個(gè)元素中銅含量均大于0.5%,具備明顯的利用價(jià)值外,伴生Ag、S表現(xiàn)出可回收利用價(jià)值,其它較低。見(jiàn)表1。
表1 研究區(qū)(選礦試驗(yàn))光譜半定量分析結(jié)果表
紅牛銅礦是晚三疊世印支期義敦島弧形成過(guò)程中,中酸性巖漿侵入后,富含銅、鉬、銀等成礦物質(zhì)的巖漿期后熱液沿紅山斷裂及其附近的北西向次級(jí)層間擠壓破碎帶、節(jié)理帶向上運(yùn)移、活動(dòng)過(guò)程中,到達(dá)大理巖夾層后就在其節(jié)理裂隙發(fā)育部位或大理巖與角巖接觸帶等有利地段,巖漿期后氣成-熱液在擴(kuò)散過(guò)成中形成富礦熱液與富含鈣鎂質(zhì)的大理巖發(fā)生物質(zhì)交代反應(yīng),形成矽卡巖化帶及銅礦體,紅牛銅礦床嚴(yán)格受巖漿活動(dòng)、構(gòu)造和巖性控制,屬多期次復(fù)成熱液矽卡巖型礦床。
(1)矽卡巖化帶中的礦體主要以浸染狀產(chǎn)出,透輝石長(zhǎng)英角巖中礦體則以細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出,矽卡巖銅礦化與鈣硅酸鹽角巖空間上具有重合現(xiàn)象,矽卡巖和鈣硅酸鹽角巖嚴(yán)格限制礦體產(chǎn)狀和形態(tài)。
(2)礦床圍巖在垂向上,由淺至深依次為黑云母角巖→條帶狀黑云母角巖→透輝石長(zhǎng)英角巖→矽卡巖→大理巖;在平面上,以石英二長(zhǎng)斑巖巖枝為中心,向兩側(cè)存在典型矽卡巖型礦床的分帶特征。
(3)金屬元素在空間上也具有分帶性:由石英二長(zhǎng)斑巖巖枝出露點(diǎn)北東向圍巖,礦化元素依次為:Mo、Cu→Cu、Fe、Ag→Pb、Zn。
(4)石英二長(zhǎng)斑巖、矽卡巖和大理巖中的Si、Ca呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)特征,反映在矽卡巖化過(guò)程中石英二長(zhǎng)斑巖類和大理巖經(jīng)歷了Ca、Si的物質(zhì)交換。