高 田
(中陜核工業(yè)集團二一四大隊有限公司,陜西 西安 710000)
陜西略陽楊家壩是南秦嶺地區(qū)十分重要的成礦帶,礦區(qū)位于陜南略陽三角區(qū)的核心位置[1]。該礦床中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多金屬礦體,地層中銅金屬的含量比較高,中酸性火山巖分布廣泛,礦體構造環(huán)境較好,具有形成銅礦的良好條件[2]。近年來略陽縣楊家壩附近已開發(fā)多個大中型礦床,促進了該區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。同時,陜西省地勘基金近年來投資于該礦帶礦床的多個項目也取得了理想的收益,其中略陽縣楊家壩深埋銅礦的開發(fā)已初具規(guī)模[3]。
略陽縣楊家壩位于揚子板塊與華北板塊擠壓碰撞的秦嶺褶皺帶三角地區(qū)南緣,北面勉略構造帶與秦嶺造山帶相接,南與漢江大斷裂與揚子板塊毗鄰,由勉略構造帶、碧口微地塊及揚子板塊西北緣龍門山褶皺帶構成[4]。在礦區(qū)巖石及各種脈體中研究巖相學、稀土、微量元素、流體包裹體地球化學示蹤后發(fā)現(xiàn),略陽縣楊家壩鄉(xiāng)區(qū)域內(nèi)東溝壩、張家山、柳樹坪、大鐵壩和漁洞壩等地較易形成深埋銅礦[5-6]。礦區(qū)成礦過程可能統(tǒng)一受制于秦嶺地區(qū)碰撞造山背景下高溫還原的地幔流體,該區(qū)特殊的地質(zhì)構造背景為深部流體和礦質(zhì)參與深埋銅礦開發(fā)提供了有利條件。
基于以上研究背景,本文綜合研究了略陽縣楊家壩深埋銅礦的前期工作成果,分析了略陽縣楊家壩深埋銅礦的地磁測量和找礦靶區(qū)定位,以期促進略陽縣楊家壩區(qū)域內(nèi)的找礦工作與交流。
內(nèi)地層從下向上以中上元古界碧口巖群郭家溝巖組、東溝壩巖組和下震旦統(tǒng)雪花太平組為主,其中東溝壩巖組中巖段為該區(qū)深埋銅礦的主要賦礦層[7]。略陽縣楊家壩深埋銅礦的每一組地層層序、巖性特征以及接觸關系如表1所示。
表1 略陽縣楊家壩深埋銅礦的地層層序及巖性表
位于略陽三角地區(qū)北西向構造線與北東向構造線交會處,略陽縣楊家壩研究區(qū)靠近東溝壩巖組與郭家溝巖組地層的接觸帶,屬構造脆弱區(qū)[8]。主要控礦斷裂類型有3組,其中最早的是北西向,其次是東西—北東東向,最晚的是北東東向,斷裂均為多期活動特征,并伴有銅、鉛、鋅、金等多種元素的礦化活動。
由于東西—北東東向斷裂構造在略陽縣楊家壩深埋銅礦區(qū)域近南北向較深的強烈擠壓應力作用下[9-10],遭受了早期的擠壓揉皺作用,導致含礦層發(fā)生彎曲變形,在局部揉皺彎曲轉折端處的脫頂空間內(nèi)充填了脈狀深埋銅礦。共軛斷裂是由北西向斷層和北東東向斷層共同構成的,是略陽縣楊家壩深埋銅礦研究區(qū)中,最主要的控礦構造。在北西向斷層和北東東向斷層交會的銳角上,巖層形狀越來越陡,巖體腐蝕也越來越強烈,北東—北東東向斷裂逐漸朝向次生斷裂發(fā)展,經(jīng)常伴有網(wǎng)脈狀閃鋅礦化、銅礦化等金屬礦化現(xiàn)象。
在略陽三角區(qū)采用1∶100 000航磁異常的測量方式,一共開拓出6個磁異常帶。略陽縣楊家壩所在的磁異常帶是與徐佳壩—陳家壩—七里溝多金屬的成礦帶相對應的東北走向的謝家山—硤口驛磁異常帶中部地段,長19 km,寬4~5 km,正、負值為1 000 nT以上、-150 nT左右。通過地面異常檢測方式可以大致初步斷定此異常帶與磁性鐵礦、超基性巖體、古火山機構、綠色葉片巖等有部分關聯(lián)之處,為尋找多金屬礦床提供了重要線索[11]。
在略陽縣楊家壩研究區(qū)內(nèi)采用激電中梯剖面測量的方法進行檢測,規(guī)劃出礦質(zhì)異常帶與礦化蝕變帶相呼應。長度在800~1 200 m之間,南北寬在40~60 m之間,異常帶的視極化率值在20‰~140‰之間。主異常帶經(jīng)工程人員檢驗發(fā)現(xiàn)了較為豐富的深埋銅礦,說明異常由深埋銅礦所產(chǎn)生,這一異常帶連續(xù)性很好,強度也特別高,由此可以看出這一異常帶的硫化物含量不是一般高,而且這里的礦體延伸度比預期的深,種種跡象提示這一區(qū)域挖礦前景非常好[12]。
略陽縣楊家壩研究區(qū)的技術人員通過1∶50 000水系沉積物測量方法,圈劃出長約20 km,寬2~6 km的多元素組合異常帶,呈現(xiàn)EW向延展。經(jīng)過聚類分析手段,將銅、鉛、鋅、金、銀、砷分為聚一類,將鎳、鈷、鉻分為聚一類[13]。在該多元素組合異常帶中礦化普遍,類型、礦種、數(shù)量豐富,是一個富含銅、鉛、鋅、金等多金屬的親銅和親鐵的復合化學區(qū)帶。
采用1∶10 000化探原生暈掃面的方法進行測量,最終在陳家壩至秦家壩一帶規(guī)劃出了一條長20 km、寬為2~6 km的呈東西向延展的元素組合異常帶。根據(jù)鉆孔巖心樣品的檢測數(shù)據(jù)對元素組合原理以及相互關系展開了討論分析,得出了該研究區(qū)內(nèi)具備中溫熱液型和中低溫熱液型兩種組合形式,暫且設立該研究區(qū)域內(nèi)原生暈分帶排序由前到后為汞、鉛、鉍、金—銅、鉛、砷—鋅、鎢、鈷。
通過1∶10 000溝系次生暈測量法,于秦家貶—紅土石一帶圈劃出長約3 000 m,寬200~500 m的多元素綜合異常帶,該異常帶以鉛、銅、汞、鋅、銀元素組合異常為主,呈北東向分布,位于東溝壩組和郭家溝組地層接觸帶附近,是一個多元素組合性強、濃集中心明顯、峰值高、規(guī)模大的綜合異常帶。
根據(jù)略陽縣楊家壩深埋銅礦的原生暈軸向分帶規(guī)律[14],在銅礦的礦體以及周圍會出現(xiàn)一些異常的元素,包括鉛、鋅、銀、砷、銻、汞、錳、氟、鍶、鉍、鋇、鑭、鎘、鍺、鎳、釩。其中,鉛、鋅、銀、砷、銻、汞、錳、氟等元素在略陽縣楊家壩深埋銅礦軸向地段的中帶異?;騼?nèi)帶異常,而鍶、鉍、鋇、鑭、鎘、鍺、鎳、釩等元素呈現(xiàn)零星出現(xiàn)的內(nèi)帶異常、中帶異常和外帶異常。
根據(jù)略陽縣楊家壩深埋銅礦床的控礦規(guī)律及構造特征(包括等距性和無礦間隔),在深埋銅礦床的剖面圖和垂直方向的縱投影圖上面,可以將有利的成礦空間圈定出來。
根據(jù)構造疊加暈找礦法的原理,若在有利成礦空間上方的坑道中或者鉆孔中,存在前緣暈的疊加的現(xiàn)象,指示深部存在盲礦體,將有利成礦空間變成略陽縣楊家壩深埋銅礦床的找礦靶區(qū)。
根據(jù)構造疊加暈的前緣暈元素強度和近礦暈的元素強度[15],確定找礦靶區(qū)位置在構造疊加暈下面的深度或者標高。銅礦床構造疊加暈中銅的含量大約為2 000×10-6,大多數(shù)近礦指示元素(鉛、鋅、銀)和前緣暈指示元素(砷、銻、汞、氟)都屬于中帶或內(nèi)帶的強異常,銅礦床指示盲礦體的礦頭比較淺;若銅礦床中銅的含量為1 000×10-6,大多數(shù)近礦指示元素(鉛、鋅、銀)和前緣暈指示元素(砷、銻、汞、氟)都屬于中帶異?;蛲鈳М惓#~礦床指示盲礦體的礦頭比較深;若銅礦床中銅的含量小于等于600×10-6,那么大多數(shù)近礦指示元素(鉛、鋅、銀)和前緣暈指示元素(砷、銻、汞、氟)都屬于外帶弱異常,銅礦床指示盲礦體的礦頭深度會更大。
根據(jù)略陽縣楊家壩深埋銅礦床構造疊加暈的寬度確定靶區(qū)位置的寬度,根據(jù)深埋銅礦上部已知的礦體厚度,推斷出盲礦體的厚度,確定找礦靶區(qū)長度和厚度延伸大??;根據(jù)上部已知礦體側伏方向,推斷找礦靶區(qū)位置的延伸方向,根據(jù)已知的無礦間隔、構造疊加暈元素組合以及強度,推斷出盲礦體的頭部,根據(jù)已知礦體延伸大小,推斷出靶區(qū)位置向深度的延伸大小,確定靶區(qū)位置延伸方向和大小。
根據(jù)構造疊加暈找礦法的預測標志和找礦靶區(qū)位置的確定原則,提出若干個深部盲礦體定位找礦靶區(qū),略陽縣楊家壩礦山對一部分找礦靶區(qū)位置進行了工程驗證,都已經(jīng)見到了礦產(chǎn)資源,取得了良好的找礦效果,如圖1所示。
圖1 略陽縣楊家壩深埋銅礦找礦靶區(qū)定位及驗證工程垂直投影
提出了基于構造疊加暈找礦法的略陽縣楊家壩深埋銅礦磁測及找礦靶區(qū)定位,通過對銅礦進行地磁測量,采用構造疊加暈找礦法定位了找礦靶區(qū),促進了略陽縣楊家壩區(qū)域內(nèi)的找礦工作。