北大巴山震旦寒武系中铜锌矿特征及找矿前景

2013-08-17 07:45龚银杰邹先武张遵遵刘小龙刘劲松
地质与勘探 2013年1期
关键词:锌矿硅质寒武

龚银杰,邹先武,崔 森,夏 杰,张遵遵,刘小龙,刘劲松

(中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉 430205)

北大巴山位于鄂陕渝三省交界地区,属秦岭山系大巴山山脉,总体呈北西走向,地势西南高,东北低。本文讨论范围西至重庆城口、东至湖北竹溪县泉溪镇、南至陕西镇坪县、北至紫阳县一带,面积约9200km2。因地质构造复杂,地层岩性变化大,且交通条件差,区内以往工作程度较低。近年来随着地质大调查项目在该区的开展,陆续发现了一些铜锌钒等矿(化)点,其中4~5处有进一步工作价值。1∶5万水系沉积物测量显示有多处 Zn、Cu、U、V 等元素的化探异常,表明本区存在较大的找矿潜力。

1 成矿地质背景

1.1 大地构造演化

北大巴山隶属于秦岭造山带。秦岭造山带主要是由华北板块、秦岭微板块和扬子板块分别沿商丹缝合带、勉略缝合带俯冲碰撞造山,并叠加中新生代陆内造山作用的改造形成(董云鹏等,2008)。在扬子板块与华北板块至少三次汇聚、两次离散的演化史中(刘宝珺等,1993),北大巴山的构造环境也几度改变。

晋宁时期扬子板块与华北板块发生了第一次汇聚作用,后于早震旦世随着祁连洋的扩张开始离散。直到中志留世,秦岭裂谷为统一的、稳定的古大陆发育阶段。在区域性的破碎和拉张作用下,秦岭裂谷形成自北向南的三个部分:北秦岭地堑式优地槽、中秦岭地垒式台地和南秦岭地堑式冒地槽(陶洪祥等,1993)。其中南秦岭在晚震旦纪形成滞流盆地相碎屑岩与碳酸盐岩混积,早古生代形成一套深水滞流盆地相为主的硅质炭质碎屑岩沉积。在早奥陶纪构成地质历史时期中的最大海侵,形成深水滞留还原环境下的黑色岩系,并发育少量基性、碱性火山岩。早志留世晚期,火山作用明显加强,沿断裂带发育一系列浅成-超浅成侵入岩,沉积了一套火山碎屑岩(梅子垭组底部火山岩段)。中志留纪随着地壳的抬升,沉积了大陆斜坡相粉砂岩为主的陆源碎屑岩(梅子垭组),其后沉积了浅海陆棚相沉积物竹溪组粉砂质泥岩。

志留纪沉积物质向上变化显示为一明显的海退序列,沉积顶界由北向南依次抬高,反映海水退出方向由北向南。

地壳不断抬升产生的近水平伸展作用,使岩层顺着相对软弱层发生韧性剪切变形,并在部分地层中发生大致顺层的岩浆侵入,两者导致区域低绿片岩相低温动力变质作用。软弱层主要为震旦系江西沟组炭质泥岩、寒武系庄子沟组硅质泥岩及志留系竹山组等地层。

从奥陶纪开始由扬子板块向华北板块的俯冲作用导致在中、晚志留纪两大板块的第二次缝合。南秦岭在志留纪末到泥盆纪初期隆升为陆地,在海西早期(早泥盆纪中期)开始新的拉张作用,沉积区域主要发生在南秦岭北部及北秦岭范围内。

印支晚期,随着扬子板块向华北板块俯冲和板块碰撞对接,两大板块发生第三次汇聚作用,南秦岭区进入造山阶段。包括属于华北板块南缘的北秦岭与南秦岭板块沿着商丹缝合带一线的碰撞造山、南秦岭板块与扬子板块沿着勉略带的碰撞造山(于在平等,2003),秦岭岩石圈整体转入强烈伸展状态。地壳隆升引发大规模的近南北向伸展,形成区内多层次的滑脱型韧性剪切带,并发生了广泛的中深构造层次的青白口纪(南华纪)-震旦纪地层产生低绿片岩相区域动力热流变质作用,自上而下,形成低绿片岩相(绿泥石带)-低绿片岩相(黑云母带)-高绿片岩相(铁铝榴带)递增变质相带。并在局部应变强度大、有流体参与的地段形成蓝闪片岩变质带。

中生代晚期,随着地壳进一步收缩,在南北向强烈挤压作用下,经过多层次、多期次大规模由北→南逆冲推覆,最终形成大巴山巨型双层弧形逆冲推覆构造系。其自北向南依次以安康-竹山断裂、红椿坝-曾家坝断裂和高桥断裂为界,分割为安康-武当推覆构造、紫阳-平利推覆构造、高桥-镇坪推覆构造、高滩推覆构造。其中,包括有凤凰山、平利隆起、武当隆起及神农架隆起。断裂以南为南大巴山弧形断皱带,以镇巴-阳日断裂为界,又可分为北部前陆冲断褶皱带和南部的前陆褶皱带(图1)。

图1 北大巴山地区地质构造简图Fig.1 Geologic sketch map of the northern Daba Shan area

1.2 区域地层

研究区地层属南秦岭-大别山地层区,出露新元古界南华系-古生界寒武系浅变质地层。寒武系由下而上划分为下统杨家堡组、庄子沟组;庄子沟组之上以曾家坝断裂为界,分为兵房街(断层南西)和竹山(断层北东)两个地层小区,兵房街地层小区划分为下统鲁家坪组、箭竹坝组、中统毛坝关组、八卦庙组和上统黑水河组;竹山地层小区为竹山组,为跨寒武-奥陶纪的地层单位。由下至上地层岩性为:

(1)南华系

耀岭河组(Nh1y):主要岩性组合为下部含砾绿泥钠长变粒岩、变含砾(岩)屑长石石英杂砂岩;上部(含砾)绢云钠长绿泥片岩;顶部石英绢云片岩,含黄铁矿。原岩主要为基性火山岩、含粉砂粘土岩、含砾长石石英杂砂岩。与下伏武当(岩)群为韧性滑脱型剪切带接触。

(2)震旦系

江西沟组(Z1j):岩性组合为炭质板岩、含炭绢云板岩夹薄层灰岩或灰岩透镜体、含硅质板岩。

霍河组(Z2h):主要岩性组合为深灰色薄-中厚层含炭白云质灰岩、厚层-块状细晶白云岩,顶部偶夹透镜状重晶石。

(3)寒武系

1.3 岩浆岩

区内岩浆岩以基性-超基性岩为主,根据岩性组合特征主要划分为志留纪角闪辉石岩(Sψτ)、志留纪辉长岩(Sv)、志留纪辉绿(玢)岩(Sβμ)、志留纪正长斑岩(Sξπ)、志留纪正长闪长岩(Sξδ)。

各类岩体均沿裂隙或顺层侵入,多呈脉状、似层状、岩床产出,并与区域构造线基本一致,呈NWSE向展布。这些岩体产状相同,地球化学(高钛、富铁、富 REE、Zr、Hf、Nb、Ta 等不相容元素)性质相似,它们可能具有相同的岩浆来源。同位素年代学证据表明区内大量分布的中基性岩脉(体)为早志留世早期侵入所形成,是岩石圈处于拉张状态下大陆裂谷作用产物。

1.4 地球化学特征

总体上秦岭地区地壳在化学成分与分异具有全球大陆地壳特征与规律,不同在于沿侧向和垂向上表现出化学不均一性。①通过上地壳微量元素丰度对比发现,秦岭地区上地壳较相邻的华北克拉通及扬子克拉通明显富集V、Co、Ni并稍富集Zn、Cu;南秦岭较北秦岭富Cu、Au而贫V、Pb。②下地壳中南秦岭相对华北克拉通富集Ba、Cu等,后者相对富集V、Pb、Mo等。③整体地壳上南秦岭地壳比北秦岭富Cu而贫V、Pb。④ 南秦岭 SiO2、Al2O3、K2O 与不相容元素Li、Be、Ba、Th和 REE含量由下地壳到中地壳是规律降低的,甚至其中部分元素含量减小的规律延续到上地壳,而∑FeO、MgO、CaO及相容元素V、Cr、Co、和Ni由下地壳到中地壳是规律增长的,但∑FeO和相容元素 V、Cr、Co、和 Ni含量由中地壳到上地壳又显示降低的趋势(张本仁等,1994)。

表1 秦岭地区地壳及地层微量元素平均含量Table 1 Average content of trace elements in the crust and strata of the Qinling area

在剔除了Zn、Cu、V异常值的情况下,大巴山地区震旦系和下寒武系地层微量元素Ba、V、Au、Ag、Mo含量仍远高于地壳丰度,也远高于秦岭全区地壳及南秦岭地壳中含量,Zn、Cu也表现出明显的富集。Pb含量略高于地壳丰度,与秦岭全区及南秦岭地壳值接近。在地层之间的对比中,Zn、Cu在寒武系庄子沟组(岩性以含炭硅质板岩为主)中含量最高,其次为寒武系杨家堡组(硅质岩为主)和震旦系江西沟组(炭质板岩为主)。以碳酸盐岩为主的震旦系霍河组则含量较低,提示在原始沉积碳酸盐岩中Cu、Zn并不富集。Pb含量在各地层中较均匀,与Cu、Zn相关度低,这与扬子板块地层中Zn、Pb常共生在一起差异明显(表1)。

庄子沟组地层中Cu、Zn含量高与原生沉积环境及粘土岩吸附作用有关,而杨家堡组层状硅质岩,富 Cu、Zn、Ba、U、P、Ni而贫 Mn,其成因与火山活动有关,形成于深海环境(高长林等,1995)。

本次进行了1∶5万水系沉积物测量,共分析Pb、Zn、Ag、V、Mn、U、Mo、Cu、As、Sb、Au、Ni、Co、Hg、Ba15种元素,结果表明秦岭地层区除Pb元素外,其余14 种元素的表现为高背景。Cu、Zn、Ni、Mo、As、Sb、Hg、Ba、V、Ag、U 异常多见于震旦系下统(Z1)、寒武系下统(1),异常强度高、规模大、元素组合复杂、浓集中心明显,异常带长约100km,在天宝望鱼河一带峰值 Zn 26000 ×10-6、Cu 1920 ×10-6、U 168×10-6、V 5650 ×10-6,此类异常经初步工作已发现锌铜多金属矿体多处;Co、Mn异常大多出现在辉绿岩脉上,而辉石岩体及志留纪大贵坪组与Cu、Co、Ni、Au异常关系密切。

2 铜锌矿类型及特征

2.1 铜锌矿类型

根据矿体赋存位置、成因及矿石类型,该区铜锌矿可分为韧性剪切带型、石英脉型及岩浆岩接触变质型三种类型。

石英脉型:铜锌矿在层间破碎带中充填的石英脉、方解石共生脉内产出。铜锌矿以闪锌矿及辉铜矿晶体形式呈团块状、条带状不均匀分布在脉体内部,两者常共生在一起,在脉体与碳酸盐岩接触带亦少量产出。围岩主要为该区碳酸盐岩。

与区内广泛存在的板岩相比,碳酸盐岩岩性强度大,当构造作用发生时,岩石不是通过滑移而是以岩石破碎消减构造应力,从而产生容矿空间。同期或后期的石英脉、方解石脉充填其中,热液中铜锌元素在温度、压力等环境发生改变的情况下沉淀结晶而成矿。该类型铜锌矿晶体粗大,野外易辨认。矿体在走向上厚度稳定,矿石品位较高,常存在于寒武系下统庄子沟组的灰岩或白云岩中。

韧性剪切带型:即铜锌矿赋存在韧性剪切带内,以锌为主,铜含量较低。锌主要以胶体形式赋存于片理表面的粘土物质中,少量呈细小晶体赋存于矿物空隙内或石英细脉中。在该区剪切带型铜锌矿与剪切带同宽,一般0.3~2m,沿走向变化大,易尖灭,矿石矿物野外不易分辨。

在扬子板块向华北板块的俯冲作用及中生代的陆内造山作用下,北大巴山地区逆冲推覆构造及滑脱构造极为发育。滑脱构造多沿着地层中软弱层顺层发生,如震旦系江西沟组炭质板岩、寒武系庄子沟组中含炭硅质板岩及志留系竹山组中页岩等。后期的推覆面多借用先前的滑脱面,由此在软弱层中形成韧性剪切带。韧性剪切带表现为没有明显的破裂面,具有塑性流动及旋转变形,带内岩石以片岩为主。该类型铜锌矿多产出在原岩为寒武系庄子沟组炭硅质板岩的剪切带中。寒武系庄子沟组及震旦系江西沟组炭硅质板岩本身锌含量较高,在后期构造热变质作用中去挥发分使锌元素得以富集。该类型铜锌矿品位低,且剪切带厚度小,沿走向不稳定,一般不具有工业价值。

岩浆岩接触变质型铜锌矿是由于岩浆在侵入过程中挤压产生的动力变质作用使含铜锌较高的原岩进一步富集成矿,主要发生在寒武系庄子沟组地层中。矿石矿物以闪锌矿不规则粒状产于石英细脉中,成矿原理与韧性剪切带型类似,去挥发分是原岩富集的主要因素,尚未有研究表明矿化带中成矿元素的富集与岩浆岩物质有关。矿化层铜锌品位低,厚度小,一般厚度不大于40cm,沿侵入岩与围岩的外接触带分布。

石英脉型铜锌矿规模相对较大,找矿潜力大,是本区主要找矿目标。

2.2 典型铜锌矿点

庙坪铜锌矿点是目前工作中发现规模较大石英脉型矿点。矿点位于陕西省镇坪县县城南约3km处,为本次地质大调查工作新发现矿点。

1∶5万水系沉积物化探结果显示,该区异常面积10.25km2,为规模较大组合较复杂的异常。异常以 Ba、Zn 为主,伴有 Sb、Cu、Hg、Ag 等异常,各元素异常形态各异,浓集中心显著,其中Ba异常强度达四级,最高含量 Ba 90600 ×10-6,Zn强度三级,Sb、Cu强度二级,其余元素为一级异常。

(1)矿化带特征

矿点区域上属秦岭造山带南缘,城口-钟宝断裂带以北。地层属于南秦岭-大别山地层区,赋矿地层岩性以炭硅质板岩等浅变质岩夹碳酸盐岩为主。矿区构造复杂,由一系列紧闭同斜褶皱组成。

矿体在险自城一带呈北西-南东向顺层分布,矿体赋存于寒武系下统庄子沟组下部,距下部杨家堡组地层20~40m。含矿地层岩性为炭硅质板岩中所夹的碳酸盐岩,矿体由顺层白色石英与方解石共生脉及含矿白云岩、灰岩组成。矿体可分上下两层,上矿层仅在局部分布,延伸小。下矿层在走向方向较稳定,长1.15km,厚 0.4 ~1.3m,品位 Cu 0.2 ~0.4%,Zn 0.49% ~6.36%,为本区主要矿层(图2)。

(2)矿石特征

庙坪铜锌矿赋存于白色石英、方解石共生脉中及白云岩、灰岩中。在共生脉中矿石矿物呈团块中或粒状不均匀分布,矿石矿物主要为闪锌矿、纤锌矿和辉铜矿。镜下显示闪锌矿呈半自形粒状、不规则粒状与石英、方解石交互生长。纤锌矿、辉铜矿含量较低,纤锌矿呈板柱状、辉铜矿呈它形、半自形粒状与闪锌矿交互生长。脉石矿物石英与方解石呈粗粒它形结构。

在碳酸盐岩中金属矿物主要为闪锌矿,呈串珠状、团块状分布于共生脉与碳酸盐岩的接触带靠近碳酸盐岩一侧,接触带大致与层理平行。镜下显示闪锌矿以不规则粒状、浸染状分布于粉晶灰岩中。脉石矿物石英具重结晶现象,粒度变粗。

上述闪锌矿可分为两期:早期为淡黄色,呈浸染状、粒状赋存于白云岩、灰岩中,显沉积特征,并受到后期改造;晚期为褐黄色,呈细脉状集合体赋存于石英、方解石共生脉沿灰岩裂隙或硅质板岩板理中充填,局部地段呈团块状集合体,一般伴有较强的硅化、重晶石化。

(3)围岩蚀变

庙坪铜锌矿体的顶底板围岩主要为含炭硅质板岩,含矿岩性为板岩中所夹的碳酸盐岩及其中充填的石英方解石脉。围岩蚀变主要有硅化、重晶石化。

2.3 铜锌矿成矿规律

矿化现象普遍。目前通过在望鱼河、庙坪、代安河三个找矿远景区矿产调查评价工作,在震旦寒武系地层中累计发现共计18处矿(化)点(表2)。

图2 庙坪铜锌矿矿区地质图Fig.2 Geology map of the Miaoping copper and zinc mining area

表2 北大巴山震旦-寒武系已发现铜锌金属矿(化)点表Table 2 Discovered copper and zinc mineralization occurrences in the Sinian-Cambrian System of the northern Daba Shan

续表

(1)赋矿层位较多但又相对集中

通过野外调查及资料统计,含矿层分别有震旦系江西沟组与霍河组,寒武系杨家堡组、庄子沟组及竹山组,但主要在寒武系庄子沟组地层中。表2统计中显示,18处矿(化)点中,位于震旦系江西沟组1处,霍河组2处,寒武系杨家堡组1处,竹山组2处,其它12处均位于寒武系庄子沟组中。

北大巴山地处秦岭造山带,地质构造作用强烈,持续时间长,大小构造极为发育,在地层中普遍形成次级断裂、层间破碎带与层间裂隙、褶皱轴部虚脱部位等开放空间,导致成矿流体分散,在多层地层中均有矿化反映。

庄子沟组地层岩性以含炭硅质板岩为主,夹白云岩、灰岩。含炭硅质板岩中不仅Zn、Cu等金属元素含量高,为矿化提供了金属物质来源,而且板岩及碳酸盐岩在挤压作用下易脆性变形,提供了热液运移通道和沉淀空间。庄子沟组下伏岩性为杨家堡组硅质岩,致密坚硬;上覆地层为鲁家坪组泥质含量极高的板岩,岩石孔隙度小。两组地层岩石本身空隙度小,前者因岩石特别坚硬不易变形,后者构造变形以塑性变形为主,均难以形成构造空间,为庄子沟组地层中流体运移提供了良好的上下屏蔽层。

(2)赋矿岩性为碳酸盐岩优先,其次为炭质硅质板岩

根据已有矿点统计结果(见表2),在18处矿(化)点中,赋矿岩性为白云岩或灰岩的10处,炭硅质板岩6处,绢云母板岩1处,位于断层中切层矿点1处,反映碳酸盐岩尤其是白云岩是该区铜锌成矿的优势岩性。

碳酸盐岩抗压强度中等偏低、脆性强,在应力作用下易碎裂形成发育的构造裂隙系统,为成矿热液的运移和沉淀提供了良好的物理条件。碳酸盐岩石中的钙、镁质以及碳酸离子化学性质活泼,结晶云岩本身具有一定空隙度,为与成矿流体提供良好的化学条件。庄子沟组与上覆鲁家坪组、下伏杨家堡组地层形成了泥质含量高的板岩+炭硅质板岩+碳酸盐岩+炭硅质板岩+硅质岩的岩性组合,泥质含量高的板岩与硅质岩形成限制热液上下分散的隔挡层,使热液圈闭在炭硅质板岩与碳酸盐岩中流动;炭硅质板岩中原生沉积的金属元素含量高,为热液提供部分金属物质来源;碳酸盐岩因其地球化学性质,形成地球化学障,利于成矿热液中金属矿物的沉淀。

有机质在低温热液金属矿形成中起着重大作用,它广泛参与到成矿元素的活化、迁移、富集以及矿石矿物的结晶等方面(涂光炽,1994;施继锡等,1995;胡煜昭等,2007;李发源等,2002)。与碎屑岩和粘土岩相比,碳酸盐岩有延缓有机质成熟的作用,使得一些碳酸盐岩盆地有机质成熟度偏低,而碎屑岩和粘土岩中粘土矿物的催化作用使相应建造中有机质成熟度偏高。这种差异可能是导致油田卤水矿化与碳酸盐岩有关而原油和水溶性甲烷矿化与碎屑岩和粘土岩有关的重要原因(庄汉平等,1997)。

(3)构造对铜锌矿化具有明显的控制作用

矿(化)点常位于深大断裂带附近,以两条或数条断层交汇圈定的区域构造条件最好。白耳场、中湾等7个矿点均分布在红椿坝-曾家坝断裂以北1~2km范围内,老庄子、龙王沟、秦家院矿点位于红椿坝-曾家坝断裂南1km范围内,庙坪、平溪河等8个矿点均位于钟宝-城口断裂以北5km范围,表明该区铜锌矿化与深大断裂紧密相关,不可分割的关系,深大断裂控制了铜锌矿化的分布范围。

构造对矿化的影响还体现在次级构造对矿体的空间分布及其形状、产状的控制。该区矿化体形态多为层状、似层状及顺层透镜状是因为:

①由于滑脱构造及推覆构造一般以岩层中的软弱层为界面,滑脱以顺层滑脱拆离为特征,如下寒武系庄子沟组。推覆带多沿构造软弱面发生,常借用早期滑脱断层,赋存于构造带中的矿化体形态相应为似层状。

表3 三种类型铜锌矿特征对比表Table 3 Geological characteristics of the three types of copper and zinc ore deposits

②板理间的渗透系数远大于垂直板理的渗透系数,因此后期热液多沿层间板理迁移沉淀,形成似层状矿化体。

三种类型矿化特征见表3。

3 区域找矿潜力

3.1 区域成矿条件

北大巴山地区震旦寒武系地层中发育三组以黑色岩系为主的地层,由下至上分别为震旦系江西沟组炭质板岩、寒武系杨家堡组硅质岩及庄子沟组含炭硅质板岩。根据本次调查工作中采样分析结果,这三组地层中 Cu、Zn、V、Ni含量明显高于相邻地层,而Pb、Au、Ag等元素含量则与相邻地层接近。本区目前相关地层中发现大量的Cu、Zn、V矿化,而尚未发现Pb、Au等矿化现象,反映了矿化物质来源与该区黑色岩系密切相关。

扫描电镜和电子探针分析结果表明,本区黑色岩系炭质板岩和含炭硅质板岩中Zn主要以胶体形式分布在岩石的微小空隙中,大小为数十个μm,表明闪锌矿具有原生沉积的特征。黄铁矿存在形式为草莓状黄铁矿、星点状黄铁矿,草莓状黄铁矿为在生物作用下沉积形成,星点状黄铁矿是在后期构造挤压或成岩作用使黄铁矿重结晶形成。Cu与Fe的胶体共生在一起,黄铁矿中未见Cu的分布。Co、Ni、Mo主要呈类质同像存在于黄铁矿中、镍黄铁矿或硫化镍矿物中。Zn、Cu元素在矿源层中均以胶体的形式存在,有利于后期热液的活化、迁移。

研究区范围大致由北边红椿坝-曾家坝断裂与南边城口-钟宝断裂围限,中间发育高桥断裂,这三条深大断裂组成区内导矿构造。城口-钟宝断裂由数条逆冲断层、破碎带及脆韧性剪切带逆冲推覆构造共同组成,是扬子地块与秦岭造山带的分界线,控制了南北两个部分的沉积环境和沉积相。北面秦岭造山带为地槽沉积环境,以深海沉积为主。南面扬子地块北缘为浅海-滨海沉积环境,形成了以碳酸盐台地相沉积为主的沉积建造。红椿坝-曾家坝断裂两侧具有不同的岩石构造组合,北侧为以元古界火山岩为核心的平利隆起、寒武纪至志留纪炭质、硅质岩和志留纪类复理石建造,南侧主要为下古生界石灰岩、泥灰岩及后期侵入岩体。燕山早期为韧性剪切推覆带,晚期为脆韧性逆冲推覆性质。

断层对流体运移有着至关重要的作用。本区三条深大断裂及次级断裂在多期剪切、推覆活动中,通过断层两盘摩擦、形变产生大量热能,为成矿物质的活化和热液的形成提供了能量条件。同时断层的活动也为热液流体提供了动力和通道。然而,同沉积断裂并不始终是流体运移的通道,其在静止时则主要起遮挡作用而使流体在其下盘或一侧发生聚集,只有活动时是流体运移的通道。流体聚集到一定程度往往由于水力压裂而引发断裂活动,使流体阵发性集中排泄(刘建明等,2000)。流体的运移往往是一种方式为主、几种方式共存,并伴随复杂的地球化学反应(张连昌等,2001)。

层间破碎带是为流体提供重要的沉淀及赋矿空间。碳酸盐岩、含炭硅质板岩等岩石脆性强,在构造应力的作用下易产生层间破碎、节理和裂隙,这些层间破碎带、裂隙等是热液聚集成矿的有利场所。背斜褶皱的轴部和翼部形成的滑脱空间及次生裂隙也是有利的赋矿空间之一。地层在褶皱过程中,不同岩性、不同部位的岩层曲率半径不同产生的滑脱空间,以及各地层岩性可塑行的差异产生的纵张节理,均可构成成矿部位(图3)。

图3 大巴山地区震旦寒武系铜锌成矿示意图Fig.3 A metallogenic model of copper and zinc ore deposit in the Sinian and Cambrian System of the Daba Shan area

3.2 找矿模式

在北大巴山地区震旦系、寒武系矿(化)点系统调查统计和分析研究的基础上,我们对铜锌矿进行了总结,认为石英脉型铜锌矿是全区最有找矿潜力的类型,其找矿模式为(表4):

表4 大巴山震旦-寒武系石英脉型铜锌矿找矿模式Table 4 Prospecting model of quartz vein-type copper and zinc ore deposit in the Sinian and Cambrian System of the Daba Shan area

4 结论

(1)根据矿体赋存位置、成因及矿石类型,该区铜锌矿可分为韧性剪切带型、石英脉型及岩浆岩接触变质型三种类型。其中岩浆岩接触变质型规模小,成矿潜力不大;韧性剪切带型在局部地段具有成矿可能,但变化较大;石英脉型铜锌矿矿层相对稳定,品位高,为研究区主要工作目标类型。

(2)北大巴山具有良好的矿源层。区内炭质板岩、含炭硅质板岩等黑色岩系为铜锌矿的矿源层,具有分布广、厚度大、铜锌金属元素含量高、易于活化迁移等特点,为铜锌矿化金属物质来源提供了保障。

(3)区内输导系统完善。由深大断裂与区域性断裂组成的断裂输导体系,炭质板岩与含炭硅质板岩组成的岩性输导体系,为深部热液的上升、运移、对矿源层的萃取、迁移提供了通道。

(4)层间破碎带、层间裂隙以及褶皱的形成的滑脱空间、次级断裂裂隙则形成了有利的储矿场所。

(5)本区成矿的有利地段是深大断裂带附近,庄子沟组地层中的碳酸盐岩及硅质板岩内。

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[附中文参考文献]

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