江西东乡铜矿成矿地质特征与找矿靶区优选

2016-05-30 20:08倪浙安
华夏地理中文版 2016年7期
关键词:东乡铜矿岩浆

倪浙安

【摘 要】矿体特征、矿石特征、围岩蚀变有被称为成矿背景、成矿地质特征、矿床地质特征,在通过对江西东乡铜矿的区域成矿背景、成矿地质特征、矿床地质特征的研究中,我们提出“三带、两层、三异常”的方法来寻找矿床。在使用这样的找矿模型后,可以很好的对本区域内铜矿体成矿的有利区段更加准确的预测,这样可以节省大量的勘探成本,节约资源,提高经济效益。“三带、两层、三异常”的找矿模型能为人民在寻找矿床的时候提供理论依据,很好的为找矿区域指明找矿的方向。

【关键词】地质特征;找矿模型;找矿靶区

1960年代初,在东乡发现中型矿山,并在东乡投资建设了东乡铜矿开采场,随着我国对资源的需求越来越多,东乡采矿场原来的开采量已经远远满足不了国家对矿产资源的需要。为了迎合国家的要求,东乡矿场的采掘规模不断扩大,但经过的50多年开采的东乡矿场,其矿产储量已经严重不足,这个危机的出现将严重影响国家的发展,给国家和社会的进步造成严重的阻碍。快速寻找和发现隐伏矿床,扩大储量规模已经成为矿山企业可持续发展,摆脱储量困境满足国家和社会需求最重要的问题。只有将这个问题解决好,才能实现矿床资源的充足,同时满足国家的需求。深入的解剖和研究现有的矿床,积累大量的矿山找矿经验已经成为我们面临的首要问题。要解决这个首要问题,就必须对东乡铜矿成矿地质特征有充分的了解,并优化找矿靶区。

一、东乡成矿区域的地理环境

东乡铜矿地处于北东向的赣东北深断裂带,在东乡铜矿地近东西方向有广丰-萍乡构造带的交接部位,同时江南地体南缘、赣东北地区之德兴地体的西南端也和东乡铜矿区相邻。在这种地理环境下的东乡铜矿区由于其特别的地势环境造就其以铜为主的中性铜、钨多金属矿床。处于元古宙江南地体南缘的赣东北地区,在历史上历经三次大规模的拉张与闭合构造作用。这三种构造作用分别是:晚元古宙的大陆边缘拉伸裂陷和晋宁期的造山褶皱闭合,海西早起内陆凹坳与海西晚期隆升褶皱,燕山早起断块拗陷火山盆地和燕山晚期断块隆起火山喷发和岩浆侵入。而在这三种构造作用中,海西早期的内陆拗陷以及燕山早期的岩浆活动与东乡矿区成矿的联系最为重要,可以说这次构造的作用给以后东乡矿区成矿奠定了基础。

在东乡矿区内主要的构造格架是东西向、北东向断裂以及拗陷形成的,在此成矿区域内还含有北东向的赣东北以及近东西向的广丰-萍乡两条主要的深断裂。其中在晚元古界的赣东北深断裂带的多期活动和燕山期赣东北深断裂带及次级断裂带重新复活的影响下,为岩浆的流入制造了必要的路径和通道。正是由于矿区历经如此多的多期构造活动,才能使得早期的断裂构造有一个良好的封闭空间,正是由于良好空间的出现为成矿提供了有利的赋存条件,才会出现今天的东乡铜矿矿区。当然,上层围岩中成矿物质和各种外界条件的相互作用,也使得在一定的地段形成了次生富矿体。海西-印支期和燕山早期是东乡区域内两种岩浆活动的主要时期。在海西-印支期,火山受到一定的深断裂构造和扩张的沿坳陷地带的影响,出现有间歇性质的海底火山喷发。而在燕山早期的浅成侵入活动中,形成了许多似层状、椭圆状、脉状、透镜状、瘤状,的花岗斑岩和花岗闪长斑岩的组合。这些组合的形态很不规则,它们规模较小但是数量很多,多期的构造活动使这些小规模的围岩组合侵入到石灰溪壶天群火山碎屑岩和泥灰岩中。从上可知,东乡的地理环境受到多期的构造活动,这些构造多动造就了东乡地区的特殊地势,也只有在这样的地势上才会形成如此多的铜矿。

二、矿区成矿的地质特征

(一)含矿建造

中元古界双桥山群的浅变质岩,石灰系细-中粗粒碎屑岩夹火山碎屑岩,泥灰岩,砾岩以及第四系的松散堆积物是矿区内出露的地层中主要含有的成分。在这些成分中中元古界双桥山群浅变质岩系充当该区域的基底并在矿区的北部大量出露,第四系、石灰系等则作为沉积盖层存在于次区域中。区域中下石炭统梓山组上段粉砂岩和中-上石炭通壶天群下段白云质灰岩是主要的含矿建造。

(二)构造的成矿的影响

不同次序、不同时间段、不同方向的构造活动形成的地势叠加在一起使矿区的构造便得非常复杂,这些复杂的构造主要是由多次的构造活动形成的。单斜构造是矿床的形成、矿体的赋存必要的构造条件,在矿区区域内,单斜构造主要是由断裂及岩浆活动破话而形成的,这样的构造形成了矿区的基本构造形态。东乡矿区北东东向褶皱出现在矿区东北部的小璜一带,它形成的时间相对较早,据资料显示它产生于石炭系地层中。北北西向褶皱在矿区内的大本分地方都能见到,这种褶皱形态比较开阔,虽然形成的时间相对较晚,但它的形成是东乡成矿的必要因素。在多期多次构造活动运动的影响下,在背斜的轴部往往会形成有利于赋存矿体的空间,这种赋存空间的出现也是矿区成形的重要因素。

(三)与成矿关系密切的岩浆活动

具有多成因、多旋回、多岩性特点的岩浆活动在东乡矿区内出现频繁且强烈,它一方面能为含矿物质的运动、聚集提供热源和驱动力,另一方面是其本上也会带有大量的含矿物质,可以为矿床的形成提供一定的矿物质。在矿区燕山期岩浆活动强烈,分别有具有侵入活动为特征的酸性岩浆喷发,具有侵入活动为特征的中酸性岩浆喷发和中性岩浆活动。在回旋以酸性岩浆喷发的火山活动中,有着流纹质集中块角砾岩,晚期可以形成称为流纹英安斑岩的多条脉状次火山岩体。回旋以中酸性岩浆喷发的火山活动中,在末期也会形成一些称为英安斑岩的脉状次火山岩体。回旋以(下转第210页)

中性岩浆的火山活动中,会形成安山玢岩和角砾安山岩岩脉。正是由于这些火山活动的发生,才会使东乡矿区酸性次火山岩中的铜的含量相比于国内同类的平均含量高。

三、矿床的地质特征

(一)矿体特征

在整个矿区内有许多大大小小的矿体,在陡倾斜脉状及细脉侵染状铜金矿体中,出产的金属矿一般以黄铜矿、硫砷铜矿、砷黝铜矿和黄铁矿为主。陡倾斜脉状铅锌矿体中主要以方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿和硫砷铜矿等为主。缓倾斜似层状银铅锌矿体中以方铅矿、闪锌矿等最为常见。东乡铜矿床从水平方向上看,中心部位集中存在铜金矿体,属于矿体矿化的中心,从中心向外主要分布铅锌矿,呈现出铅锌矿包裹铜金矿的状态,在矿带的最外侧是银铅锌矿体。从垂直方向上看,矿带的底部是铜金矿带,中部是铜铅锌矿体,最上面即浅部是银锌矿体。从岩蚀而形成的侵蚀带也可以与矿带的形成做出对应,由内向外分别是铜金矿化带、铜铅锌矿化带、铅锌银矿化带和银铅锌矿化带。由于东乡的地势特点,这些矿体以铜金矿带为主。从这里可以看出,围岩侵蚀变化而形成的侵蚀带对矿区成矿是有很影响的,不一样的侵蚀带会出现不一样的成矿带。从另一个角度来说,如果没有围岩侵蚀变化,没有侵蚀带的形成就不会出现成矿现象也不会有矿床的形成。

(二)围岩蚀变的影响

在东乡围岩蚀变现象大多数呈长条状,其主要的蚀变类型有黄铁矿化、绿泥石化、硅化、白云石化、绢云母化、高领石化等。这些蚀变会形成石英-绢云母化、石英-绢云母-绿泥石化、绢云母-绿泥石化和绿泥石-碳酸盐化四个侵蚀带。这些侵蚀带一般在矿体上端蚀变比较严重,越往下侵蚀越不明显,而矿区中部的侵蚀现象一般比两端的侵蚀情况复杂的多。这些侵蚀带的形成是矿区矿化的基础,对矿区矿产的形成具有非常大的意义。

四、找矿模型

根据上述对东乡地理环境及地势的认知,在充分了解区域成矿地质条件、矿区成矿地质特点、矿床地质特征、控矿因素分析的基础上。经过大量实践我们总结出了以“三带,二层、三异常”为基本找矿模型的方法。其中三带为:构造破碎有利地带、岩浆活动的有利地带和硅化侵蚀带,二层是壶天群下段和梓山组,三异常分別为:铜元素异常浓集区、重磁异常区和地震波反射异常区。在东乡矿区区域内这种找矿办法的使用给东乡地区的找矿工作带来了极大的便利,大大的缩小找矿工作的工作量,使本区域内的找矿工作变得有法可循。虽然东乡在找矿上已经取得了很大的成功,但在这其中仍然有着一定的问题需要改进,随着社会的发展和科技进步,找矿模型会越来越多,相信东乡的找矿模型在科技的促进下也会有更好的提高。

五、靶区优选

根据上面对东乡的地理环境及成矿原因的分析,经过大量的研究及分析,结合当地是实际情况选择硅化蚀变明显,有氧化次生铁帽发育的破碎带为优选靶区。在这样的区域内收集到矿石的最高含铜量为百分之十六,平均品位为百分之八,因此在这一段区域内存在较大的找矿空间。

总结:经过对山江西东乡的地理特征和成矿过程分析可知,一个地区的成矿过程是要经过非常漫长的,复杂多样的火山活动和一定地理的构造都是必不可少的条件。为了满足国家对铜矿地大量需求,在东乡现有铜矿储存量不足的情况下,在使用“三带,二层、三异常”的找矿模型,很好的对本区域内铜矿体成矿的有利区段尽量做出更加准确的预测,这样可以节省大量的勘探成本,节约资源,提高了经济效益。在社会的不断和科技的不断进步下,相信我国的找矿模型会更加的完善同时也给我国带来更高的经济效益。

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