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        廣東省仁化縣高寨坑銅礦化點成礦條件及找礦潛力分析

        2023-01-09 18:47:31趙俊杰
        中國金屬通報 2022年18期
        關鍵詞:板巖硅化變質(zhì)

        趙俊杰

        勘查區(qū)內(nèi)是南嶺多金屬成礦帶,區(qū)域礦產(chǎn)星羅棋布,大大小小礦床幾十處。通過對本區(qū)地質(zhì)條件的分析,從工作方式上、地質(zhì)因素上對礦區(qū)成礦條件進行總結,為以后礦區(qū)內(nèi)的勘查工作提供借鑒和參考。

        1 區(qū)域地質(zhì)成礦背景

        礦區(qū)位于南嶺多金屬成礦帶中段南側、粵北“山”字形構造東反射弧、粵北曲仁構造斷陷盆地北緣和西緣,屬南嶺成礦帶的核心區(qū)域。曲仁構造盆地為一近于等軸狀的復式向斜,周邊廣泛出露前泥盆紀淺變質(zhì)巖系,其中,西側出露震旦系上統(tǒng)樂昌峽群淺變質(zhì)砂巖、板巖夾頁巖組成的五點梅花復背斜,為構造盆地的西部界線;北部出露寒武紀八村群淺變質(zhì)砂巖、板巖、千枚巖,為構造盆地的北部界線。

        區(qū)域中發(fā)育各時代的地層,經(jīng)歷了由地槽→準地臺→大陸邊緣活動帶三個構造階段發(fā)展歷史。與這三個階段相對應,地層沉積建造具有明顯的不同特點,反映了構造環(huán)境差異。震旦系-寒武系為淺變質(zhì)碎屑巖建造;泥盆-石炭系主要為碳酸鹽巖夾碎屑巖建造;二疊系、三疊系和侏羅系主要為陸相碎屑巖夾碳酸鹽巖及含煤砂頁巖、硅質(zhì)巖建造;白堊系-第三系為紅色碎屑巖建造;第四系主要為卵石、礫石、砂、粉砂、粘土等。

        區(qū)域構造發(fā)育,依其組合方式可分為東西向構造、北北東~近南北向構造、北東向構造、北西~北西西向構造。其中:北西向~北西西向斷裂構造屬基底繼承性構造,控制了區(qū)域地層的分布;東西向構造控制了區(qū)域性燕山期巖漿巖的分布(北部外側為九峰~諸廣山復式花崗巖體,南部外側為大東山~貴東復式花崗巖體),同時也控制了盆地邊界的形態(tài)(曲仁盆地);北東向構造~北北東~近南北向構造極為發(fā)育,控制了礦體或礦帶的產(chǎn)出空間位置,

        2 勘查區(qū)地質(zhì)特征

        2.1 地層

        礦區(qū)出露地層為寒武系高灘組(∈1g)和水石組(∈1s)。

        高灘組(∈1g):灰綠、灰色變質(zhì)中-細粒長石石英砂巖與條帶狀黑色頁巖、炭質(zhì)頁巖、絹云母板巖互層組成。板巖中常含黃鐵礦結核??拷撞繆A一層透鏡狀的石煤層。底部常為一層厚20cm 的不等粒長石石英砂巖與牛角河組作為分界標志。

        水石組(∈1s):下部為灰、灰綠色厚層狀變質(zhì)中-細粒長石石英砂巖與灰綠、灰黑色薄層狀條帶狀絹云母泥質(zhì)板巖、泥質(zhì)絹云母板巖互層,局部夾一層灰?guī)r透鏡體;底部以一層灰、灰白色厚層狀局部含少量碧綠色頁巖角礫的變質(zhì)細粒長石石英砂巖與高灘組分界;上部以灰、灰綠色厚層狀變質(zhì)中-細粒長石石英砂巖、絹云母長石石英砂巖為主,夾灰黑、黑色薄層狀絹云母板巖及炭泥質(zhì)絹云母板巖,局部夾兩層含灰綠色泥質(zhì)絹云母板巖角礫的細砂巖。

        2.2 構造

        斷裂構造切割地質(zhì)體,并使其發(fā)生位移,或形成破碎帶,同時也成為巖漿侵入活動的通道和凝聚的場所。

        礦區(qū)內(nèi)構造比較簡單,主要見東西向斷裂F1,北西向斷裂F3,F(xiàn)4,F(xiàn)5,北北西斷裂F2。

        其中F1 斷裂:產(chǎn)于礦區(qū)北部,橫跨整個礦區(qū),為礦區(qū)規(guī)模最大的一條斷層,呈近東西向展布,傾向南,寬0.40m ~1.20m,斷裂帶受擠壓強烈,周圍巖石破碎,片理化較發(fā)育,可見硅化、黃鐵礦化等。其他規(guī)模較小的斷層有F2、F3、F4 和F5,呈北西-北北西向,斷裂破碎帶中可見角礫,角礫呈不規(guī)則狀,棱角明顯,大小不一,雜亂無章,角礫之間的基質(zhì)亦呈棱角狀,根據(jù)其兩盤地層,推測為正斷層。

        2.3 變質(zhì)作用

        礦區(qū)變質(zhì)作用普遍,區(qū)域變質(zhì)作用主要分布于加里東構造層,分布面積大,自寒武至震旦紀地層的巖石均發(fā)生了不同程度的區(qū)域變質(zhì),主要以淺變質(zhì)作用為主。主要巖石類型有:淺變質(zhì)石英砂巖、淺變質(zhì)長石石英砂巖、淺變質(zhì)石英雜砂巖、淺變質(zhì)粉砂巖;絹云母板巖、砂質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖等。

        區(qū)域變質(zhì)巖石主要變質(zhì)礦物有:絹云母、白云母、粘土礦物、綠泥石、石英等。

        根據(jù)相關資料,認為該區(qū)域是加里東運動期間,在以近南北向為主的壓應力作用下,構造活動頻繁,并伴隨地殼熱流變化,導致這一時期地層內(nèi)部溫度升高、壓力加大。巖石礦物成分及結構構造普遍發(fā)生改變,如礦物重結晶、巖石具片理和定向構造等。變質(zhì)礦物以絹云母為主,不同程度保存著原巖的結構、構造和成分。

        變質(zhì)作用和成礦的關系,主要表現(xiàn)為由溫度、壓力、變質(zhì)熱液等因素的變化而使原有礦床的改造,或使成礦元素遷移、富集而成礦。本區(qū)變質(zhì)巖石變質(zhì)程度較低,變質(zhì)作用與礦產(chǎn)沒有成因上的關系,礦產(chǎn)的形成是由另外的地質(zhì)作用—構造運動和巖漿活動產(chǎn)生的,但淺變質(zhì)巖石可作為圍巖通過它們的巖性對產(chǎn)于其內(nèi)的礦產(chǎn)起一定的控制作用。

        從礦區(qū)特征來看,礦區(qū)主要是區(qū)域變質(zhì)和熱接觸變質(zhì)。熱接觸變質(zhì)作用出現(xiàn)于構造運動不很強烈的地區(qū)。溫度是引起這種變質(zhì)作用產(chǎn)生的最主要因素,在下部巖漿體的溫度影響下,圍巖產(chǎn)生吸熱反應,通過變質(zhì)結晶和重結晶,形成新的礦物組合和組構。

        熱變質(zhì)沿著斷裂帶分布,巖破碎帶向兩側慢慢減弱,熱變質(zhì)常常伴隨著硅化,是本區(qū)的找礦特征之一。

        2.4 圍巖蝕變

        礦區(qū)的圍巖蝕變主要為硅化、方解石化、綠泥石化、黃鐵礦化等。

        硅化:硅化具有多期性特征,大量地沿層交代原巖,形成了似層狀、透鏡狀,硅化主要分布于構造破碎附近,強度隨位置的不同也有所變化,總的來說,以破碎帶為中心,遠離破碎帶硅化強度逐漸變低,呈現(xiàn)硅化分帶的特征,多呈細脈狀、網(wǎng)狀,局部為團塊狀,穿插于巖石中或膠結破碎巖。局部可見晚期硅化以脈狀穿切早期硅化脈。

        方解石化:分布特征和硅化特征類似,同樣呈現(xiàn)出分帶特征,多呈細脈狀、網(wǎng)狀,局部呈雁列狀,指示了構造運動的應力特征,常和石英脈一期產(chǎn)出。

        黃鐵礦化:分布較廣,較為常見,特別是在構造破碎附近,常呈團塊狀、脈狀出現(xiàn),自形—半自形為主,遠離破碎帶中心強度也逐漸減弱。

        綠泥石化:主要表現(xiàn)為兩種形式,一是地層中普遍出現(xiàn),是區(qū)域變質(zhì)的一種,與成礦關系不大;二是在構造破碎帶中,巖石受強烈擠壓變質(zhì)出現(xiàn)的,往往出現(xiàn)在變形強烈的區(qū)域出現(xiàn)。

        3 地球化學異常特征

        和南嶺成礦帶水系沉積物平均值相比,調(diào)查區(qū)相對富集Sb、As、Cr、Hg、Mo、F 等 元素(X/K>1.2),相 對貧 化Cd、Nb、Sn、Mn、Zn等元素(X/K<0.8),其他元素與南嶺成礦帶背景值接近。

        在礦區(qū)東部開展土壤測量工作,面積為2.0km2,網(wǎng)度200m×20m,采集土壤測量樣品526 個,從結果來,Sb、Pb、Zn、Cu 等元素套合較好,圈定了2 個土壤綜合異常,其特征如下:

        AP1 綜合異常:Sb 元素異常下限20,異常均值55.99,峰值146.3,面積0.07km2,規(guī)模(NAP)0.20,濃度級別3;Zn 元素異常下限140,異常均值234.96,峰值488.6,面積0.08km2,規(guī)模(NAP)0.13,濃度級別2;Cu 元素異常下限50,異常均值86.87,峰值120,面積0.07km2,規(guī)模(NAP)0.12,濃度級別2;Au 元素異常下限4,異常均值7.87,峰值22.14,面積0.04km2,規(guī)模(NAP)0.07,濃度級別3;Pb 元素異常下限120,異常均值160.18,峰值213.1,面積0.03km2,規(guī)模(NAP)0.04,濃度級別1。地質(zhì)與異常特征:異常分布于寒武系牛角河組地層中。元素組合較簡單,以Sb、Zn、Cu 為主,伴有Au、Pb 異常。異常具有明顯的濃集中心,元素異常套合較好。解釋推斷:異常強度中等,但中低溫元素套合較好,推測為斷裂破碎帶礦化引起。具有找礦意義。

        AP2 綜合異常:Sb 元素異常下限20,異常均值30.95,峰值68.70,面積0.17km2,規(guī)模(NAP)0.28,濃度級別2;Zn 元素異常下限140,異常均值298.46,峰值1100,面積0.1km2,規(guī)模(NAP)0.20,濃度級別3;Ag 元素異常下限0.25,異常均值0.421,峰值0.74,面積0.12km2,規(guī)模(NAP)0.18,濃度級別2;Pb 元素異常下限120,異常均值215.11,峰值374.20,面積0.09km2,規(guī)模(NAP)0.15,濃度級別2;Cu 元素異常下限50,異常均值82.63,峰值146.70,面積0.08km2,規(guī)模(NAP)0.11,濃度級別2;Au元素異常下限4,異常均值5.36,峰值11.10,面積0.08km2,規(guī)模(NAP)0.11,濃度級別2;Sn 元素異常下限5,異常均值5.32,峰值6,面積0.06km2,規(guī)模(NAP)0.06,濃度級別1;Hg 元素異常下限0.3,異常均值0.398,峰值0.64,面積0.05km2,規(guī)模(NAP)0.06,濃度級別2;Mo 元素異常下限3.5,異常均值4.27,峰值8.73,面積0.04km2,規(guī)模(NAP)0.06,濃度級別2。地質(zhì)與異常特征:異常分布于寒武系牛角河組地層中,元素組合較復雜,以Sb、Zn、Ag、Pb、Cu 為主,伴有Au、Sn、Hg、Mo 等異常。異常具有明顯的濃集中心以一、二級濃度分帶為主,各元素異常套合較好。南部未封閉。解釋推斷:異常強度中等,以中低溫元素異常為主,元素組合復雜、套合較好。推測異常由斷裂破碎帶引起,具有找礦意義。

        從土壤測量成果來看,本區(qū)土壤異常元素組合較復雜,以中、低溫元素異常為主,說明本區(qū)成礦作用以斷層熱液礦化為主。AP1、AP2 兩處綜合異常強度不高,但元素之間套合較好,異常區(qū)內(nèi)、斷裂構造、硅化較發(fā)育,推測為斷裂破碎帶引起的礦致異常,具有尋找銅鉛鋅銻多金屬礦的前景,AP2 找礦意義相對較大。

        在對土壤異常檢查時,發(fā)現(xiàn)有寒武系淺變質(zhì)長石石英砂巖中有較多蝕變破碎帶,局部硅化強烈,采樣進行光譜分析Sb 含量達300ppm 以上,在異常中心蝕變帶,取樣分析Zn0.026%~0.566%,Cu0.005%~0.028%。

        4 地球物理特征

        粵北區(qū)域航磁場總體特征是磁場等值線皆呈近東西向延伸,展布于區(qū)域北部湘粵交界處的九峰—諸廣山、中部及南部的懷集—佛崗等帶上,表現(xiàn)為與區(qū)域性東西向基底構造一致,而呈線狀、串珠狀、鏈狀或雁列狀排列、方向性很強的航磁異常,往往與區(qū)域性斷裂帶或深大斷裂有關。

        湖南有色地勘局247 隊在曲仁盆地北緣進行了1/1 萬重-磁聯(lián)合剖面測量。

        寒武紀及之前的老地層一般具微-微磁性,異常值在0nT ~50nT,局部達100nT,表現(xiàn)為平緩或略有跳動的大面積弱磁異常。寒武紀之后除桂頭組下亞組△T 值較高外,自桂頭組上亞組至下石炭統(tǒng),△T 值總體在0 值附近輕微波動;但在巖性界面或斷裂破碎帶附近,波動幅度增加,尤其是在斷裂破碎帶發(fā)育程度較高的地段,△T 值波動強烈,一般在斷裂下盤出現(xiàn)大正值,上盤出現(xiàn)大負值;在壺天群分布地段,高精磁△T 曲線形態(tài)相對比較復雜,總體靠近0 值附近波動,但局部出現(xiàn)狹窄的大正值或大負值變化。由此可見,在曲仁盆地北緣區(qū)域磁性的變化除壺天群比較復雜外,主要為斷裂破碎帶引起。

        根據(jù)湖南有色地勘局247 隊完成的粵北曲仁盆地北緣重力測量成果工作。在布格重力異常平面圖上,北部寒武系出露部位重力異常等值線形態(tài)復雜,蕉葉塘礦區(qū)處在近東西向的小水魚正異常內(nèi),西北側出現(xiàn)近北西向西坑弱負異常,東南側出現(xiàn)北西向赤石徑弱負異常。礦區(qū)內(nèi)地層出露僅寒武系高灘組(∈1g)和水石組(∈1s),故礦區(qū)內(nèi)異常推測為構造引起,其下伏有巖體的可能。

        5 礦化點特征

        礦化體產(chǎn)于礦區(qū)東部F1 斷層破碎帶中,兩盤地層均為寒武系高灘組(∈1g),礦化帶地表表現(xiàn)為硅化、黃鐵礦化等,總體走向為近東西向,傾向南,可見延伸大于200m,連續(xù)性較差,寬度受斷層破碎控制,隨破碎帶變化而變化。礦化體呈囊狀、不規(guī)則脈狀產(chǎn)出,礦石構造以條帶狀和浸染狀為主,其次為塊狀構造。局部取樣分析Zn0.026%~0.566%,Cu0.005%~0.028%。根據(jù)巖石薄片和礦石光片鏡下鑒定結果,礦區(qū)的礦物組合較簡單,其中黃銅礦礦石中主要礦石礦物為黃銅礦,黃鐵礦,閃鋅礦,少量方鉛礦等,脈石礦物主要有石英,方解石,綠泥石。各礦物的特征簡述如下:

        黃銅礦:多呈不規(guī)則粒狀及致密塊狀集合體,是熱液作用產(chǎn)物。

        黃鐵礦:呈它形—自形晶體粒狀,晶體內(nèi)有黃銅礦包裹體,有被脈石礦物交代的現(xiàn)象。

        閃鋅礦:呈它形—半自形粒狀,很少自形晶體,為方鉛礦穿插,有石英的碎塊為閃鋅礦包裹的現(xiàn)象。一般粒度在0.2mm ~0.5mm。

        方鉛礦:呈它形—半自形粒狀,少量自形晶體,浸染狀分布于礦石中,沿閃鋅礦的裂隙分布,有為黃銅礦所圍繞的現(xiàn)象。一般粒度在0.3mm ~0.9mm。

        礦石結構主要為半自形與他形粒狀結構。

        礦石構造主要為星點狀構造,條帶狀,浸染狀構造。

        6 遠景分析

        礦區(qū)位于南嶺多金屬成礦帶中段南側、粵北“山”字形構造東反射弧、粵北曲仁構造斷陷盆地北緣和西緣,屬南嶺成礦帶的核心區(qū)域,周圍已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)幾十處。其地球物理化學特征顯示很好的找礦線索,勘查區(qū)地表破碎帶礦化特征明顯,局部可達邊界品位,其延伸受F1 斷裂限制,圍巖蝕變強烈,裂隙發(fā)育。綜合分析區(qū)域礦產(chǎn)的成礦規(guī)律,結合礦區(qū)的地質(zhì)特征,初步認定本礦床屬于熱液充填型銅多金屬礦床。礦區(qū)距凡口鉛鋅礦北西方向僅2km,物探顯示下伏可能存在巖體,如果該巖體與凡口鉛鋅礦成礦有關,該區(qū)域應為凡口鉛鋅礦導礦通道,具有很好的找礦前景。

        7 下步工作方向

        從礦區(qū)已取得地質(zhì)資料來看,礦區(qū)綜合異常強度不高,但元素之間套合較好,異常區(qū)內(nèi)、斷裂構造、硅化較發(fā)育;礦區(qū)物探資料顯示,下伏有巖體存在的可能,地表礦化點取樣分析,Zn0.026%~0.566%,Cu0.005 ~0.028%,可達邊界品位。建議下一步開展工作為:開展地表大比例尺地質(zhì)填圖,詳查查明地層巖性特征、分布規(guī)律、產(chǎn)狀變化、變質(zhì)特征及F1 斷層的規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀、延伸以及礦化帶蝕變特征與斷層的相關性;查明區(qū)域內(nèi)地層層序及巖性組合、構造類型及其發(fā)育程度及其規(guī)模、形態(tài)產(chǎn)狀、成礦有關的巖性、巖相分布特點,構造性質(zhì)、產(chǎn)狀,控礦構造因素及礦化富集的構造條件,基本查明與成礦有關的變質(zhì)與蝕變特征及與礦化的關系。在有條件的情況下,施工深部鉆孔,驗證礦化帶的深部延伸情況。

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