大冶蚌壳地勘查区地质找矿新进展及下步找矿方向探讨

徐　玮, 黄智辉, 阮启林, 陈前军

(湖北省地质局 第一地质大队,湖北 大冶　435100)

0　引言

蚌壳地位于湖北省大冶市,是正在实施的省地勘基金项目《湖北省大冶市阳新岩体西北段铜铁金多金属矿整装勘查》下设的一个子项目勘查区,通过近几年投入的物探及钻探揭露工作,在岩浆岩、构造、蚀变及矿化等方面有所发现和认识,对本区下步找矿具有一定的指导意义。

1　地质背景

蚌壳地勘查区所处地质部位比较特殊,位于铜绿山岩株体石英正长闪长玢岩与阳新复式岩体石英正长闪长岩接触带部位(图1[1]),北临铜绿山铜铁矿,东临石头嘴铜铁矿,地表多被第四系沉积物覆盖,局部出露斑状石英正长闪长岩及钠长斑岩脉,除第四系外,没有其它沉积地层出露,已完工的钻孔暂未发现深部存在隐伏沉积地层。

2　工作进展及新认识

蚌壳地勘查区累计完工9孔,6孔见矿,单层见矿厚度为1.0～25.99 m,矿石类型除铜、钼矿石外,还有金矿石;矿体全部产于石英正长闪长玢岩及斑状石英正长闪长岩中,与钾化及硅化关系密切。另外,本次工作通过钻探工程揭露,在岩浆岩、构造、矿化、蚀变等方面有了一些新的发现,取得了一些新的认识。

2.1　岩浆岩与成矿

ZK1101孔在-600 m标高附近发现了细粒闪长岩(图2)。

岩石呈深灰色,细粒结构,块状构造,发育少量钾长石微细脉,脉宽1～4 mm,见微细脉状及细粒浸染状黄铜矿化,黄铜矿细脉多见于钾长石细脉中。从图2可以看出:

(1) 闪长岩(下)颜色、结构、构造、蚀变及矿化等特征与本区主要岩性石英正长闪长玢岩及斑状石英正长闪长岩有着明显区别，闪长岩颜色较深,矿物颗粒较细、钾长石网脉不发育,蚀变较弱,而石英正长闪长玢岩及斑状石英正长闪长岩颜色较浅,矿物颗粒较粗，斑状及似斑状结构,钾、硅化网脉十分发育,蚀变较强。

(2) 闪长岩(下)与斑状石英正长闪长岩(上)之间有一个非常明显的截然接触界线,说明二者不是相变关系,是二次岩浆活动的产物。

(3) 斑状石英正长闪长岩中发育的X型钾长石脉均未切穿接触界面,表明闪长岩晚于斑状石英正长闪长岩及其钾化。

(4) 两岩性接触界面轴心夹角50°～80°,产状较平缓。

晚于燕山早期第三次斑状石英正长闪长岩的闪长岩的发现,说明本区存在至少三次岩浆活动,见四种岩石类型:燕山早期第二次石英正长闪长岩(阳新岩体)、燕山早期第三次石英正长闪长玢岩及斑状石英正长闪长岩(铜绿山岩株体)、晚于燕山早期第三次的闪长岩(燕山早期第四次或燕山晚期？)。从闪长岩中发育微细脉状黄铜矿化与早期石英正长闪长玢岩及斑状石英正长闪长岩相同,而其钾、硅化形式、强度与早期石英正长闪长玢岩及斑状石英正长闪长岩相比较弱，及岩石穿插关系分析可以得出:本区铜、钼(金)矿化主要与较晚期的闪长岩活动有关,较早的石英正长闪长玢岩及斑状石英正长闪长岩中由于后期的岩浆侵入活动而发育的裂隙(主要为张性裂隙)带为后期的铜、钼矿化提供运、储场所。

图1　蚌壳地勘查区及其外围基岩地质图Fig.1　Geological map of Bangqiaodi exploration area and peripheral bed rock1.嘉陵江组白云石大理岩；2.钠长斑岩脉；3.闪长玢岩脉；4.石英正长闪长玢岩；5.斑状石英正长闪长岩；6.石英正长闪长岩；7.金云母透辉石矽卡岩；8.硅质岩；9.铜铁矿体；10.铁矿体；11.逆断层；12.正断层；13.推测断层；14.性质不明断裂；15.实测地质界线；16.推测地质界线；17.完工钻孔及编号；18.勘查区范围。

图2　斑状石英正长闪长岩与闪长岩接触关系(ZK1101)Fig.2　Contact relationship of porphyritic quarts syenodiorite and diorite1.斑状石英正长闪长岩；2.闪长岩；3.硅化—钾化脉；4.黄铜矿细脉；5.接触界线。

2.2　岩浆岩的接触界面

钻孔ZK1302在孔深530 m左右发现了一个岩性分界面,可能是阳新岩体石英正长闪长岩与铜绿山岩株体石英正长闪长玢岩接触带,主要依据如下:

(1) 岩石矿物粒度结构不一样:界面以上,岩石矿物以中粒等粒结构为主,颗粒感明显,岩性为石英正长闪长岩;界面以下,岩石矿物颗粒感不明显,斑状结构,基质以细、微粒为主,岩性为石英正长闪长玢岩。

(2) 钾、硅化形式不一样(主要依据):界面以上,以稀疏沿与轴心近平行产出的钾、硅化网脉为主,脉体产状陡直,蚀变强度为中等偏弱,蚀变分布不均匀;界面以下,以稠密网脉为主,强度以中、强为主,分布均匀。

(3) 界面以上发育绿高岭石化带(约7 m厚)、高岭石化带(约64 m厚);界面以下,发育高岭石化带(约100 m厚)。

(4) 矿化不一样:界面以上,以铜矿化为主,铜矿化与钾化关系密切;界面以下,以钼矿化为主,铜矿化变弱,钼矿化主要分布于石英脉中,与硅化关系密切。

2.3　构造与蚀变及矿化

由于岩浆侵入、掩盖,本区暂没有发现褶皱及断裂构造,钻孔所揭露出的构造型式主要是发育于岩体中的裂隙带构造,钾硅化及铜钼矿化以沿裂隙充填交代形式产出。根据裂隙带中蚀变及矿化的产出形式判断,本区发育有两种性质的裂隙带:张性裂隙带及压性裂隙带。

2.3.1张性裂隙带

蚌壳地勘查区施工的所有钻孔均有见及,主要发育于岩体的中浅部(0～600 m),其中以ZK1101及ZK0801两孔最盛。裂隙带的走、倾向不明,根据轴心夹角主要可分为两组:

一组裂隙产状较陡,轴心夹角为0°～15°,裂隙多交叉呈“X”型(图2),裂隙面不规则,这种裂隙产出密度以直径76 mm钻孔岩心横断面为单元统计,一般是每个横断面上发育2-3条裂隙,与之相对应的蚀变为钾、硅化,钾长石脉、石英脉及钾长石—石英脉脉宽1～10 mm(单个裂隙宽),矿化有黄铜矿化及辉钼矿化,从脉体纵切面上看,黄铜矿及黄铜矿—辉钼矿多沿脉体的中轴分布,即呈钾长石(石英)—黄铜矿(辉钼矿)—钾长石(石英)方式分布,该组裂隙产出比较稀疏,铜品位多在0.05%～0.1%,暂未发现铜钼矿体。

另一组张性裂隙带产状相对较缓,轴心夹角为40°～50°,裂隙带的走、倾向不明,这种裂隙多近平行产出(图3),纵切面有时呈透镜状,裂隙面比较平直,目前主要在ZK1101孔-600 m标高左右见及,裂隙产出密度以76 mm直径钻孔10 cm长岩心为单元统计是5-6条,与之相对应的蚀变为钾、硅化,钾长石脉、石英脉及钾长石—石英脉脉宽发育比较均匀,一般为2～5 mm,矿化有黄铜矿化及辉钼矿化,从脉体纵切面上看,黄铜矿及黄铜矿—辉钼矿多沿脉体的中轴分布,钾、硅化则分布在铜钼矿的两侧,该组裂隙中产出的黄铜矿—钾长石脉体带铜品位在0.2%～0.87%,ZK1101已发现与此类裂隙带有关的低品位铜(钼)矿体。

图3　稀疏细脉浸染状黄铜矿(ZK1101)Fig.3　Sparse veinule-disseminated chalcopyrite1.斑状石英正长闪长岩；2.硅化—钾化脉；3.黄铜矿细脉；4.细粒浸染状黄铜矿。

2.3.2压性裂隙带

目前仅在ZK1202孔-330 m标高附近见及。裂隙带的走、倾向不明,产状较陡,轴心夹角为0°～10°,近直立。裂隙呈平行产出,与之伴随的石英脉、钾长石脉、黄铜矿—辉钼矿微细脉呈“近平行纹层”状产出(图4),指示岩石在塑性状况下受应力挤压变形产出一系列近平行的微裂隙,随后的钾、硅化及铜钼矿化沿平行微裂隙充填交代富集成矿,矿石具显微条带状构造,铜品位在0.3%～0.72%。

2.4　矿化类型

综上所述,蚌壳地勘查区由于岩浆岩的多期次上侵推挤作用,岩体内裂隙发育。早期已固结成岩的岩石,其浅部由于应力释放而易产生张性裂隙,后期次侵入的岩体在未完全回结情况下由于挤压而产生塑性变形,产生压性裂隙。两种性质的裂隙分别控制了本区目前已发现的两种矿化成因类型:压性裂隙控制微细脉浸染型铜(钼)矿(斑岩型)、张性裂隙控制热液充填型铜(钼)矿(粗脉型)。

图4　稠密微细脉浸染状黄铜矿(ZK1202)Fig.4　Dense veinule-disseminated chalcopyrite1.石英正长闪长玢岩；2.钾化—硅化脉；3.黄铜矿微细脉；4.石英脉。

2.5　原生晕分带特征(以ZK0801为例)

蚌壳地勘查区完工的ZK0801孔,终孔深1 089 m,是本区施工深度最大的钻孔,全孔均为岩浆岩,岩性主要为石英正长闪长岩及石英正长闪长玢岩,深部见有晚期钠长斑岩脉。该孔见钼铜矿1层,厚1 m,见钼矿体6层,单层厚0.7～2.0 m。

全孔钾化,局部伴有硅化、绿泥石化、高岭石化、碳酸盐化。

据野外岩心观察:铜矿化主要分布于34～633 m孔段,钼矿化主要分布于425～1 052 m孔段。

钻孔光谱及化学分析结果显示:岩石化探原生晕在垂向上具有明显分带性,从上至下为Ag、Cu(孔深0～400 m)—Ag、Cu、Au、W、Mo(孔深400～540 m)—W、Mo(孔深540 m以下);其中34～633 m,铜≥0.1强矿化地段累计厚度达110 m。化探组合异常晕比较发育地段位于石英正长闪长岩与石英正长闪长玢岩岩性分界面附近(孔深400～540 m),岩石钾、硅化及高岭石化等蚀变较强。

3　结论、找矿方向及远景

本次工作,在蚌壳地勘查区取得了许多有意义的发现:发现了与成矿有关的较晚期的闪长岩,证实本区岩体具多期次侵入特征;发现了阳新岩体石英正长闪长岩与铜绿山岩株体石英正长闪长玢岩接触带及其附近的蚀变分带特征;发现本区存在两种矿化成因类型,斑岩型及热液充填型;发现本区矿化受两种裂隙构造带控制;对钻孔原生晕进行了初步研究,发现钻孔原生晕在垂向上具有明显的分带性。上述发现,为本区下步找矿指明了方向:ZK1101孔发现的与倾角为45°左右张性裂隙带有关的低品位铜钼矿及ZK1202孔发现的与倾角近直立的压性裂隙带有关的稠密微细脉浸染型铜钼矿,是下一步找矿的主攻方向,潜力地段是ZK1101孔南东及ZK1202孔北西阳新岩体石英正长闪长岩与铜绿山岩株体石英正长闪长玢岩接触界面附近寻找斑岩型铜钼矿。针对本区ZK1202孔发现的稠密微细脉浸染型铜钼矿,今后应坚定信心,加强综合研究,加大勘查资金投入力度,力争早日实现阳新岩体西北段整装勘查区在找矿类型上(斑岩型)的重大突破。另外,矿区西部位于铜绿山北北东向矿化接触构造带的南延,前人工程揭露的地质资料显示,铜绿山隐伏背斜的南东翼已延深至本区,本区西部是寻找接触交代矽卡岩型铜多金属矿的远景地段。

参考文献：

[1]魏世昆,赵济晴,等.湖北省大冶县铜绿山地区立体地质填图及铜金矿普查[R].大冶：湖北省地质局第一地质大队,1992.