东岗铜多金属矿地质特征及找矿方向浅析

2020-12-09 11:28廖为福钟昌华廖绍平
中国金属通报 2020年20期
关键词:北东层状矽卡岩

廖为福,钟昌华,廖绍平

(江西省地质矿产勘查开发局物化探大队,江西 南昌 330000)

1 大地构造位置

2 区域地质特征

新元古界万年群浅变质岩是区内最古老褶皱基底,为一套深海盆地相夹浊流沉积的泥砂质建造,石炭系以角度不整合覆于上元古界万年群浅变质地层之上,自下而上出露下统梓山组、上统老虎洞组、黄龙组和船山组,其中黄龙组含钨、铜等元素背景值高,是重要的含矿层位。二叠系自下而上出露下统梁山组、栖霞组、小江边组、茅口组、鸣山组,上统乐平组、长兴组。三叠系出露下统青龙组、周冲村组、上统安源组。侏罗系出露地层主要有多江组、林山群。白垩纪主要出露地层主要为石溪组、茅店组。区内岩浆活动主要有印支、燕山晚期两期,形成不同类型的岩浆岩,其中燕山晚期岩浆活动较强烈,与内生金属矿床关系密切。出露的岩浆岩主要为浅成—超浅成相,岩石类型有超基性、基性至中酸性、酸性等。区域内经历了多期次、多阶段的构造运动,新元古代褶皱造山作用强烈,加里东期褶皱叠加和韧性变形,印支—燕山期断裂构造活动强烈而广泛,推覆构造发育,伴随中酸性岩浆的侵入,构造十分复杂。

3 矿区地质特征

3.1 地层

工作区主要出露新元古界万年群,石炭系-三叠系组地层。石炭系-三叠系地层走向北东-南西,倾向北西,倾角40°~60°,整体为单斜构造。

新元古界万年群下部为浅灰、黄绿、青灰色千枚状板岩,夹青灰色中厚层变层凝灰岩,局部含钙。中部为一套黄绿色板岩夹灰绿色薄—中厚层变层凝灰岩。上部灰绿、浅紫色千枚状板岩、粉砂质板岩,夹灰色薄—中厚层变凝灰质粉砂岩及紫红色薄层层凝灰岩。

石炭系下统梓山组一套为陆相碎屑沉积,岩性组合下部为石英砾岩,向上过渡为石英砂岩、细砂岩,部分地段见黄铜、黄铁矿化,透闪石-阳起石化,局部形成硫化物铜矿体,是本区重要的赋矿层位。上统黄龙组下段为灰白至浅肉红色厚层状中—细粒白云岩夹少量微晶灰岩,底部为红色不等粒杂砂岩;上段为巨厚层状致密灰岩。上统船山组为致密灰岩、微晶灰岩,局部夹碎屑灰岩。

二叠系中统栖霞组岩性组合特征:下部为石英细砂岩夹碳质页岩,上部为沥青质灰岩,局部含燧石团块或条带。中统茅口组岩性组合特征:下部主要为灰黑色含镁页岩,泥质夹透镜体、眼球状灰岩、硅质岩;中部为灰黑色硅质岩,硅质粉砂岩;上部为硅质岩,硅质粉砂岩,硅质泥岩,泥灰岩。茅口组下部岩石中铜、钨、锌、钼背景值较高。上统乐平组主要为浅灰—灰黄色薄—中厚层状石英细砂岩夹碳质页岩,局部含黄铁矿结核。

三叠系上统安源组下部为千枚状页岩、粉砂岩,出露不全;上部为燧石、石英砾岩、粉砂岩和炭质页岩互层。

3.2 岩浆岩

矿区岩浆岩受北东向断裂控制,呈岩脉、岩枝、岩墙产出。岩石类型有花岗斑岩、花岗闪长斑岩及花岗岩。花岗闪长斑岩呈岩枝状,侵入石炭系碳酸盐岩及新元古界万年群浅变质岩中,与铜矿关系密切,常形成矽卡岩型铜矿体,部分地段全岩铜矿化。花岗斑岩脉侵入于石炭系及新元古界万年群浅变质岩中,呈脉状,岩墙状产出,在接触带常有矿体产出,与铜铅锌矿化关系密切。中细粒花岗岩浅部呈脉状,深部为岩墙。灰白色,半自形粒状结构,块状构造,见黄铁、黄铜矿呈细脉状充填于岩石裂隙中。

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3.3 构造

3.3.1 褶皱构造

矿区位于东岗—涌山不对称倾伏向斜的南西端。向斜走向北东,轴向倾向北西,并向北东倾伏,两翼由石炭系地层组成。北翼倾向南东,倾角70°左右,南翼倾向北西,倾角10°~18°。

3.3.2 断裂构造

矿区构造主要有北东和北西向两组,以北东向为主,北西次之,断裂与成矿关系密切。其中北东向断层(F7)为主要控矿断裂构造,其性质既扭又张,既有水平运动,又有垂直运动,延长达1500m 以上,宽2m~11m,走向60°~70°,倾向北西,倾角50°~80°,呈上缓下陡的形态,与岩层呈小角度斜交,F7 为后期岩脉和热液的通道,现被岩脉或矿体充填。北东向断层(F6、F3)属成矿后期断裂,夹持乐平组和安源组呈楔形插入向斜核部,破坏了矿体的完整性。

3.3.3 角度不整合面

石炭系底部与新元古界万年群不整合面,部分地区因层间滑动,梓山组缺失,则直接与黄龙组白云岩接触。不整合面石炭系一侧主要蚀变为硅化、矽卡岩化、绿泥石化和碳酸盐化,形成矽卡岩型铜矿体,厚度较大,品位较富;靠新元古界一侧,则主要为绢云母化、硬绿泥石化、角岩化,主要形成低品位矿体、矿化体,且厚度相对较小。

4 矿体特征

区内现已圈定铜多金属矿体43 条,全呈隐伏状。矿体总体走向为北东—南西向,长约2100m,延深约500m,矿体多呈似层状、脉状、透镜状。按其成因类型可分为似层状热液充填型、斑岩型和矽卡岩型三种。

斑岩型由28 号矿体组成,控制长200m,控制斜深约90m,视厚度3.98m,Cu 品位1.04%,倾向330°,倾角70°,赋矿岩石为花岗斑岩。

似层状热液充填型是区内主要的矿化类型,主要由12 个矿体组成,呈层状、脉状、透镜状。控制长50m~408m,真厚度0.9m~3.98m,铜品位0.51%~1.77%。该类型矿体受黄龙组和船山组地层层面或其构造裂隙控制。

矽卡岩型主要位于岩体与灰岩内外接触带和灰岩与绢云母千枚岩不整合面两侧,也是工作区内的主要矿体。

5 成矿条件分析

5.1 构造对岩体和矿床的控制

区内构造是控岩、控矿的第一要素。岩浆与矿液的运移,富集和沉淀,需要构造提供通道和空间,构造对岩体、矿体的分布具主导控制作用。在区域上,北东向和北西向的区域构造控制区内不同时代的岩浆岩、矿床(点)及物化探异常的空间分布,在两组构造结点部位常有岩体、矿床、矿化点以及物化探异常的存在,由此构成了北东成带、北西成串的结带分布规律。在矿区尺度上,控制矿床或矿体的构造主要是石炭系与基底的不整合面、断裂构造带和层间破碎带。

石炭系与新元古界之间的不整合面为构造软弱带,后期构造沿此不整合面发育,岩石裂隙发育,利于含矿热液运移和沉积。区域上,塔前钨钼矿、朱溪铜矿区主矿带和厚大矿体主要产于晚古生代沉积岩与前寒武纪变质基底之间的断层接触带的上盘附近。

岩层褶皱过程中翼部产生的层间滑动、层间剥离、层间破碎以及各种裂隙和断裂,为含矿热液充填交代提供了有利场所。前期发现的众多矿体均分布于松岗—石峡向斜南翼或周边层间破碎及裂隙中,形成层状、似层状、透镜状、脉状矿体。

5.2 岩浆岩与成矿关系

区内的矿床(点)与花岗闪长斑岩、花岗斑岩密不可分,这些岩浆岩均形成于燕山期。它们多沿深断裂次级构造上侵,产于多组构造的复合部位,呈小岩株或岩墙(脉)产出,在与不同的围岩接触带附近,形成斑岩型、矽卡岩型、岩浆热液脉型及其复合型铜多金属矿。

5.3 地层岩性与成矿关系

区内盖层石炭系—二叠系碳酸岩类岩石刚性、脆性较大,而泥质粉砂质岩石塑性较大,两者在地应力作用下容易产生层间滑动构造,给矿液运移和聚集带来有利的空间,兼之碳酸盐类矿物化学性质较活泼,易于交代形成矽卡岩型矿床。尤其在“硅钙面”附近容易形成富矿体。由于基底含硅岩石的屏蔽隔挡,含矿热液沿黄龙组与浅变质岩系不整合面(构造薄弱界面)上侵,在对白云岩、白云质灰岩产生交代形成矽卡岩同时,还形成了厚而富的矽卡岩型矿体,主矿带和厚大矿体就赋存于石炭系黄龙组与基底浅变质岩系形成的“硅钙面”上覆白云岩、白云质灰岩之中,若含矿热液继续沿与“硅钙面”连通的断裂或裂隙上侵到浅表,可形成热液脉型矿体。

工作区目前控制的矿石类型主要为似层状热液充填型、矽卡岩型和斑岩型。综合分析矿区成矿地质背景,矿物共生组合,矿床成因及矿体产出部位等规律,本区控矿因素为岩体和构造控矿。

6 找矿方向

6.1 石炭系与新元古界浅变质岩不整合面深部找矽卡岩型矿床

石炭系与新元古界浅变质岩的不整合面是区域重要成矿部位。统计分析以往资料,矿区共有9 条勘探线18 个钻孔穿过不整合面,其中14个钻孔在不整合面附近见到了铜多金属矿(化)体,矿体在不整合面上分布具有以下规律:

(1)矿体主要分布于不整合面由缓变陡的“S”型的转折端或者凹陷处。沿走向主要分布3~15 线、28~44 线产状变化处,其余地段矿化较弱。

(2)矿体随深度增加具有逐渐变厚的趋势。

(3)不整合面浅部为热液充填型脉状矿体,深部则过渡为矽卡岩型铜多金属矿体。综上所述,区内不整合产状变化处及深部具有寻找矽卡岩型铜多金属矿的潜力。

6.2 长松岗-石峡村向斜北翼石炭系与新元古界浅变质岩不整合面找热液充填型、矽卡岩型矿床

区内前期找矿主要布置在长松岗-石峡村向斜南翼,针对石炭系与新元古界浅变质岩不整合面及其上部裂隙充填型和矽卡岩型矿体,矿床达中型以上规模,取得较好的找矿效果。向斜北翼与南翼具有相似的地层、构造及岩浆岩条件,前期在不整合面附近见铜、铅锌银矿化。因工作程度较浅未有大突破,下一步工作应加强对向斜北翼的探索,扩大区内找矿前景和矿床规模。

6.3 东部中酸性岩浆岩及其内外接触带斑岩型和矽卡岩型矿床

区内边深部花岗斑岩、花岗闪长斑岩脉发育,大部分钻孔在岩脉接触带附近均见有铜多金属矿体产出,而且这类矿床产状稳定,品位高。因此,下一步工作应加强对中酸性岩脉及深部隐伏岩体的探索,主攻矽卡岩型和斑岩型矿体。

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