張譚鋒
(成都理工大學(xué),四川 成都 610059)
在大地構(gòu)造上,礦區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與華南褶皺系交接部位之江南地軸南緣,即雪峰弧形構(gòu)造帶南西緣。由于華南微板塊向揚(yáng)子微板塊的長(zhǎng)期俯沖活動(dòng),和揚(yáng)子上地幔剛性塊體的阻擋,以及深部巖石圈作用的影響,驅(qū)使揚(yáng)子微板塊發(fā)生了雪峰運(yùn)動(dòng)和之后的多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致基性超基性巖沿深大斷裂侵位和鎳多金屬礦、鉑族貴金屬、鈮、鉭稀有金屬和稀土元素的成礦作用。
區(qū)域出露地層主要有板溪群、震旦系、寒武系,次為中泥盆統(tǒng),亦見零星分布的白堊系。板溪群為一套濱海—淺海相建造、砂頁(yè)巖建造、復(fù)理石建造、火山碎屑建造,主要由輕度變質(zhì)板巖、砂巖及凝灰?guī)r組成,厚2800m ~6500m[1]。復(fù)理石建造的淺變質(zhì)碎屑巖及火山碎屑沉積巖,總厚度大于1864m[6]。震旦系下統(tǒng)為冰川—海洋混合相含礫砂頁(yè)巖,上統(tǒng)為淺海相頁(yè)巖及硅質(zhì)巖,經(jīng)受了區(qū)域淺變質(zhì)作用,厚度2480m ~4690m。寒武系以深色炭質(zhì)頁(yè)巖、砂巖為主,頂部有含泥質(zhì)石灰?guī)r與頁(yè)巖互層,厚度大于2650m。中泥盆統(tǒng)沿隴城斷裂呈北東—南西向長(zhǎng)條狀零星分布,為一套濱海陸源碎屑沉積,粉砂質(zhì)頁(yè)巖、石英砂巖夾含礫石英砂巖,殘厚80m。白堊系為山間盆地沖積—洪積相紫紅色礫巖及砂礫巖,最大厚度800m 以上,與下伏地層角度不整合接觸。
區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了雪峰、加里東及其后燕山運(yùn)動(dòng)等疊加的構(gòu)造變形運(yùn)動(dòng)影響,主要形成了排列整齊醒目的北東向構(gòu)造帶[2]。
全區(qū)褶皺以加里東期褶皺為主,多呈線狀或長(zhǎng)軸狀背向斜。加里東期褶皺由板溪群至下古生代地層組成。礦區(qū)附近為銅廠界復(fù)式向斜,呈北東向30°方向延伸,長(zhǎng)度約48km,寬約9km,由于遭受隴城斷裂的破壞,西翼斷失,東翼也被北東向斷裂切割,致使復(fù)式向斜形態(tài)已不完整,核部地層為中泥盆統(tǒng),兩翼依次見寒武系、震旦系及板溪群。
區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育,主要形成于雪峰—加里東期,部分屬燕山期[3-7]。雪峰—加里東期:以北東向高角度逆沖斷層組為主,呈帶狀分布。斷層面沿走向和傾向呈舒緩波狀彎曲,普遍見有寬10m ~20m、個(gè)別達(dá)100m 以上的擠壓破碎帶,具硅化,周圍片理、劈理及擠壓派生的拖拉褶曲發(fā)育,力學(xué)上具壓性兼扭性特征。沿?cái)嗔逊植加醒┓迤诨猿詭r帶,并產(chǎn)有銅—鈷多金屬熱液礦床,說明該組斷層早在雪峰期形成,導(dǎo)巖導(dǎo)礦。此外,斷層兩盤早古生代前地層斷距達(dá)1500m 以上,而晚古生代以后地層斷距卻很小,后者巖層產(chǎn)狀平緩,又局限于沿?cái)嗔褞Х植?,表明斷裂在印?燕山期又復(fù)活,沉積是沿先期斷裂活動(dòng)形成的斷陷盆地堆積產(chǎn)物。因此該組斷層是長(zhǎng)期活動(dòng)的區(qū)域性大斷裂。燕山期:區(qū)內(nèi)所見甚少,于長(zhǎng)界地段見有一條,走向近南北,切割基性超基性巖體,將其北東向展布形態(tài)改造為N 字形展布形態(tài)。
研究區(qū)內(nèi)可細(xì)分為四個(gè)巖帶。帶內(nèi)巖體以巖脈產(chǎn)出,單個(gè)巖脈出露長(zhǎng)100m ~2300m,寬20m ~200m,地表主要為基性巖(輝長(zhǎng)巖、輝綠巖),次為基性-超基性巖(橄欖巖、輝橄巖)。在巖脈中已發(fā)現(xiàn)的礦化類型有變質(zhì)基性巖型鈦礦化、金礦化、超基性巖型鎳礦化。
從對(duì)巖脈主要造巖成分統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看:超基性巖一般為低鋁貧堿亞鈣質(zhì)的鐵鎂質(zhì)超基性巖,基性巖為高鋁強(qiáng)堿亞鈣鐵鎂質(zhì)基性巖。另外隨著基性程度的增高,鋁的含量降低,鎂的含量增高,而低鋁高鎂環(huán)境利于鎳的硫化物熔離,說明超基性巖與鎳礦關(guān)系密切。從對(duì)巖脈微量元素含量統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看:基性程度越高,鎳鈷銅含量越高。說明尋找?guī)r漿熔離型鎳礦,需以超基性巖為對(duì)象。
從1:20 萬(wàn)航磁異常結(jié)果顯示,礦區(qū)及周邊磁異常與巖帶及巖帶附近斷裂關(guān)系密切。在遠(yuǎn)沖、上巖兩處均見明顯的異常中心,航磁△T 正異??拷鼣鄬由媳P,分布于巖體及周邊,正異常中心△T值達(dá)200以上。負(fù)異常遠(yuǎn)離巖體和斷裂,在斷層下盤(南東盤)均未見異常。表明巖體是引起異常的主要原因。
地球化學(xué)巖石測(cè)量選擇了Cu、Pb、Zn、Co、Ni、V 等元素按分布地層進(jìn)行了測(cè)試,各元素在不同地層中含量差異明顯,在基性-超基性巖中,Cu、Cr、Co、Ni 比其他各時(shí)代地層巖石中的平均及最高豐度都高,各時(shí)代地層巖石中又以寒武系的黑色巖層中元素平均豐度高,特別是中、下寒武統(tǒng)黑色炭質(zhì)頁(yè)巖的Cu、Pb、Zn、Mo、Ni、V、Cr 等高于其他巖石,構(gòu)成了區(qū)域性高背景巖石帶。
礦區(qū)以南的長(zhǎng)界鎳礦為巖漿熔離型鎳礦的已知礦床,已建小型礦山正在開采。鎳礦主要賦存于橄欖巖中,次為輝橄巖,輝石巖中少見,而輝長(zhǎng)輝綠巖中基本不存在鎳礦。巖石中橄欖石成分越高,礦化越強(qiáng)。礦體產(chǎn)于超基性巖中靠近侵入體底界面附近,從目前控制情況來(lái)看鎳礦絕大部分在橄欖巖體中,也就是說橄欖巖相帶為鎳礦化帶。在該區(qū)已出露的兩個(gè)橄欖巖相帶中,已控制三個(gè)鎳礦體。分布長(zhǎng)1.3km,寬15m ~80m,Ⅰ礦體傾向北西,傾角65°~75°,長(zhǎng)110m,厚13.58m ~18.20m,平均16.78m,鎳品位0.048% ~0.60%,平均0.39%;Ⅱ礦體為隱伏礦體,厚7.84m,揭露走向長(zhǎng)31.4m,鎳品位0.032%~0.46%,平均0.36%;Ⅲ礦體走向長(zhǎng)60m。礦體走向40°。傾向北西,傾角65°,厚4.70m,長(zhǎng)60m,鎳品位0.042%~0.51%,平均0.36%。
綜上所述,本區(qū)與長(zhǎng)界毗鄰,成巖機(jī)制一致,礦化情況基本可以類比,深部應(yīng)隱伏有含鎳橄欖巖。
3.2.1 礦物成分
礦石礦物成分礦石的金屬礦物主要為鎳黃鐵礦,次為紫硫鎳鐵礦、針鎳礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等;非金屬礦物主要為橄欖石,次為輝石、蛇紋石、綠泥石、滑石、方解石、白云石及云母等。
3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
礦石結(jié)構(gòu)以自形晶、半自形晶為主,它形粒狀結(jié)構(gòu)為次,尚見有交代溶蝕結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造。
3.2.3 礦石自然類型
礦石自然類型,按結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分為塊狀礦石及浸染狀礦石,按氧化程度可分為氧化礦、半氧化礦及原生硫化物礦礦石。目前所揭露的礦體大部分為原生礦,部分為半氧化礦。
據(jù)礦床的控礦因素、礦體產(chǎn)狀、蝕變等特征,將區(qū)內(nèi)礦床劃分為巖漿熔離型鎳礦,其成因如下:隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的發(fā)生,處在深處的硅酸巖漿失去平衡,沿著軟弱地帶活動(dòng),在流動(dòng)的過程中,首先重成分與輕成分熔離,輕成分的鈣鋁硅酸巖熔體,沿?cái)嗔焉仙谄渖仙^程中,按正常順序結(jié)晶分異,形成基性巖,表現(xiàn)為輝長(zhǎng)、輝綠巖相。隨后重成分的鎂鐵硅酸鹽熔體,也貫入到達(dá)裂隙的寬闊地帶及基性巖體的底部,形成超基性巖,表現(xiàn)為輝石、橄欖巖相。其中硫化物也隨著重成分的熔離形成硫化物巖漿,部分于巖相過渡帶分異成礦,部分分散浸染于圍巖中,也形成銅鎳礦化體。隨著后期次巖漿熱液的改造,在巖體底界面及更深部,更可能形成疊生礦床或單獨(dú)的礦床。
(1)遠(yuǎn)沖銅鎳多金屬礦是產(chǎn)出于上元古界板溪群拱洞組的熱液充填型銅礦和巖漿熔離型鎳礦。
(2)遠(yuǎn)沖銅鎳多金屬礦體沿隴城斷裂帶分布,為一向北西傾斜的單斜,礦區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育,主要形成于雪峰—加里東期,礦體受斷裂構(gòu)造控制產(chǎn)出,呈帶狀分布,由于晚期斷裂及自身分異程度的影響,局部有巖相缺失。
(3)礦區(qū)內(nèi)廣泛出露超基性橄欖巖帶,各時(shí)代巖漿巖較為發(fā)育,地表主要為基性巖(輝長(zhǎng)巖、輝綠巖),其次為基性-超基性巖(橄欖巖、輝橄巖)。各巖體內(nèi)部具鈉長(zhǎng)石化、纖閃石化、蛇紋石化等;礦石結(jié)構(gòu)以自形晶、半自形晶為主,礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造。