东县鹿鹤乡大山铜铅锌矿床地质特征及成因分析

2019-01-03 04:53刘正勤齐兵德
中国金属通报 2019年7期
关键词:黄铜矿铜矿矿化

谢 星,刘正勤,齐兵德

(四川省核工业地质局二八三大队,四川 达州 635000)

1 地层

矿区内出露地层较简单,主要有中元古界力马河组上段(Pt2l3)为出露最老地层,分布于矿区西部及北部;上三叠统-下侏罗统白果湾组(T3-J1bg)分布于矿区南部;二叠系上统峨眉山玄武岩(P2β)大面积分布于矿区东部。此外,在矿区内断层附近,有辉绿岩、辉长岩体侵入。沟谷、低洼地带。各地层岩性特征由老至新简述如下。

(1)中元古界力马河组上段(Pt2l3)。中元古界力马河组主要分布在矿区的西部,面积较大,地层倾向北西、南西西,倾角变化较大。力马河组沿公路露头出露好,其岩性为:下部为灰、黄褐色石英岩夹变质石英砂岩、千枚岩,具波状层理及斜层理;中部为砂质板岩、黑色炭质千枚岩与变质石英砂岩,石英岩互层;上部为变质石英砂岩及灰黑色砂质千枚岩,石英岩中发育波痕和斜层理,砂质千枚岩中发育薄层韵律层理。地层总体走向北东~南西,倾向北西,倾角43°~50°,受后期构造活动影响,局部产状变化较大,裂隙发育,沿裂隙充填有乳白色石英细脉,脉宽0.1cm~5cm。与上覆白果湾组呈断层接触。

(2)上三叠统-下侏罗统白果湾组(T3-J1bg)。该组地层主要分布在矿区的中部、南部,地层倾向北西西,倾角变化较大,在矿区南部山顶出露很好,白果湾组地层岩性主要为长石石英砂岩、炭质页岩、紫红色砂质泥岩、泥岩。砂质、泥质结构,块状似层状构造,平行层理。受构造影响局部产状变化较大,地层产状270°~280°∠39°~64°,与下伏地层呈整合接触。

2 构造

矿区内主要构造线是北北东向,发育有规模不等的断裂构造,其中F1断层与矿化有一定关系,矿化主要有铜矿化、少量铁矿化,构造特征分述如下。

2.1 断裂构造

(1)北北东向断裂构造(F1)。F1断裂构造呈北北东向,斜穿矿区中部,断层走向15°~22°,倾向北西,倾角67°左右,构造破碎带宽4m~6m,长度>1800m,沿构造局部充填有乳白色石英脉,可见有碎裂岩化绢云石英白云石大理岩作为该断裂带的标志层,硅化、黄铁矿化(褐铁矿)强烈部位偶见孔雀石。断层上盘为力马河组,下盘为白果湾组和峨眉山玄武岩,断层两侧地层岩石破碎,硅化强烈,次级构造裂隙发育,沿裂隙充填有石英细脉,脉状、网脉状镜铁矿,两处见有浸染状氧化铜与黄铜矿细脉。断层性质为逆断层。

(2)北西西向断裂构造(F2)。F2断裂构造位于矿区东南角,地貌上表现为冲沟。断层总体走向北西西,倾向北北东,倾角59°,构造破碎带宽3m~4m,长度>800m;断层上盘为峨眉山玄武岩与下二叠统灰岩,下盘峨眉山玄武岩且破碎强烈,断层性质为正断层。

(3)北西向断裂构造(F3)。F3断裂构造位于矿区东南侧,矿区内出露较少,断层走向北西,倾向北东,倾角近直立,构造破碎带宽1m~4m,长度>1300m,地貌上表现为冲沟。断层上盘为茅口组紫红色砾岩、泥质粉砂岩,下盘峨眉山玄武岩局部片理发育,发育绿泥石化、硅化,并有大量石英细脉穿插。断层性质为正断层[1-3]。

2.2 褶皱构造

矿区内总体为一北西向单斜构造,属区域上老木德向斜南西翼。受菜园子区域性逆断层及基性岩浆作用影响,在矿区南东侧下二叠统与下震旦统澄江组产状略显凌乱,有层间小褶皱产出。

3 岩浆岩

矿区内主要分布峨眉山玄武岩及呈岩株状的辉长岩、辉绿岩,约占矿区总面积的1/3。均有不同程度的铁矿化,其中岩株状的辉长岩、辉绿岩与铜矿化关系密切。

(1)玄武岩。矿区内二叠系上统峨眉山玄武岩,呈近南北向展布。可分为两个大的喷发旋回。旋回之间夹有透镜体状产出的灰岩,灰岩中方解石细脉发育。与铁矿化有关岩性为灰黑色致密块状微晶玄武岩。

(2)辉长辉绿岩。辉长辉绿岩体呈岩株状侵入到中元古界力马河组中,长轴方向近南北向,为辉绿、次辉绿结构,块状、带状构造,辉长辉绿岩为主要岩性,彼此相间组成岩性旋回,发生有至少二期岩浆侵入成岩活动;岩体内有少量围岩捕虏体,捕虏体主要为中元古力马河组石英岩。单一岩性旋回,上部为块状辉绿岩、中部为混杂辉长辉绿岩,底部为块状、层状辉长岩。岩体侵入与围岩界线明显,地表出露岩体多蚀变强烈。辉长辉绿岩体与铜矿化息息相关,ZK0-1、ZK2-1钻孔分别揭露的两层铜矿化体,以及ZK9-1号钻孔揭露一层铜矿化,均与岩体及分布在岩体内的细小裂隙有关。

4 变质作用

矿区内出露的中元古界会理群力马河组属浅变质岩系,主要由石英岩、变质砂岩、板岩、千枚岩、凝灰质千板岩等组成。变质砂岩和石英岩厚度大,颜色浅,成分单一,以石英成分为主,且成分成熟度高。变质时期为晚元古期(即晋宁期)。矿区局部见热接触变质作用,主要发生在辉绿辉长岩岩体与围岩的接触带上,出现角岩化。另在F1断层影响范围内出现大规模动力变质作用,形成构造角砾岩。

5 蚀变作用

矿区蚀变主要有:硅化、黄铁矿化、黄铜矿化,绿泥石化,次为碳酸盐化、绢云母化等。蚀变受到玄武岩侵入、喷发和后期脉岩的侵入及构造作用的影响,在断层周边、侵入岩体出露地表位置及中元古界力马河组中,多处蚀变较强烈。

褐铁矿:大面积的分布于地表及钻孔浅部,其中在地表及钻孔中发现仅有褐铁矿,但未见孔雀石的部位取样分析铜大多不能达到边界品位;但如果见到了孔雀石,即使是少量的,只要伴随有大范围的浸染状褐铁矿出现,取样分析铜品位达到边界品位以上。这可以从地表的两处矿点,以及ZK0-1、ZK2-1钻孔分别揭露的第一层矿化体可以看出。

黄铜矿化:地表基本未发现,但在ZK0-1、ZK2-1以及ZK9-1钻孔中,都揭露有不同程度的黄铜矿化。黄铜矿化主要发育在辉长辉绿岩体的构造破碎带内,极少量分布与岩体中。黄铜矿呈不规则团块状,部分呈稀疏浸染状、星点浸染状分布。

黄铁矿化:在地表及近地表基本未发现,但从ZK0-1、ZK2-1以及ZK9-1钻孔的矿化地段可以看出,矿化位于深部且褐铁矿化不发育的部位时,由于黄铜矿颗粒较小,用放大镜都不便于观察,就可以通过观察黄铁矿的多少大致推断出其含铜矿化情况。若发现大量的呈星点浸染状分布的黄铁矿,但只偶尔见、或不见黄铜矿细小颗粒,取样分析其品位都在边界品位之上,这从ZK0-1、ZK2-1钻孔分别揭露的第二层矿化可以看出。

蚀变作用对一些有用元素的富集起到积极作用。褐铁矿一般呈浸染状分布于岩心中,尤其在岩石裂隙周围与节理面上比较发育。

6 矿床成因及找矿标志

(1)控矿因素。①岩性控矿。目前研究表明呈岩株状的辉长辉绿岩、硅化砾岩与铜矿化关系密切;玄武岩与铁矿化有关。辉长辉绿岩体呈岩株状侵入到中元古界力马河组中,铜矿化主要集中于辉长辉绿岩体的构造破碎带中,岩体为有用元素富集提供物源。②构造控矿。矿区内构造较发育,已发现的矿化及矿体均发育在构造破碎带附近。区内重要矿化发生在F1断层及其次级断裂,构造为有益元素的活化、迁移富集提供了动力,构造为其提供了通道和富集场所,控制本区的成矿。③蚀变作用。岩石蚀变也为一些元素富集起了积极作用,矿区蚀变主要以黄铁矿化、绿泥石化为主,其次为硅化、碳酸盐化,在钻孔中矿化蚀变段取样分析铜品位0.2%~1.0%,是今后工作的重点区段。综合以上特征,总结得出矿区的铜矿化成因类型属热液型铜矿化。

(2)找矿标志。通过对附近区域发现的多金属矿化点及矿化体的总结,矿区内初步确定的找矿标志有:①岩性标志,蚀变的、细小裂隙脉体发育的辉长辉绿岩体是铜矿的主要富集层位,特别是岩体的接触带是重要的找矿部位。②构造标志,F1断层所形成的构造破碎带、细小裂隙节理发育处是铜矿化富集部位,现已发现的矿化体就位于此处,所以构造破碎带是直接找矿标志。③蚀变标志,铜矿(化)体处岩石蚀变很强烈,主要是硅化、黄铜矿化、黄铁矿化(氧化为褐铁矿)、绿泥石化等,所以褐铁矿、孔雀石、黄铁矿化是找矿标志之一。

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