青海卡而却卡铜多金属矿床的成矿地质条件及找矿前景分析

2021-05-21 09:19波,安
中国金属通报 2021年5期
关键词:金属矿褶皱金属元素

舒 波,安 煜

(四川省核工业地质局二八二大队,四川 德阳 618000)

铜在我国金属资源中占据第三位,属于工业主要金属,但是,随着铜金属的挖掘和资源的使用,铜金属在国内已经处于短缺状态,需要依靠国外进口,才能满足铜金属的使用。因此,国内十分重视铜金属矿床和铜金属的勘察。此时,我国主要的铜多金属富集区,青海卡而却卡铜多金属矿床,出现在相关部门的眼前,受到我国相关部门的热切关注。据调查发现,青海卡而却卡铜多金属矿床可以开采出三十八点二六万吨金属,主要元素包含铜、锌和钼等金属元素,且伴生了铁、铅、银、金等金属元素。基于此,以青海卡而却卡铜多金属矿床为依据,研究铜多金属矿床成矿所需要的地质条件,深入研究青海卡而却卡铜多金属矿床的成矿系统特征,分析青海卡而却卡铜多金属矿床的找矿前景,以期为铜多金属矿床的寻找提供依据。

1 研究青海卡而却卡铜多金属矿床的成矿地质条件

矿床的形成取决于矿区的物质,是研究矿床成矿地质条件的先决条件,因此从成矿物质来源、物理化学条件、构造等方面,研究青海卡而却卡铜多金属矿床的成矿地质条件。

1.1 成矿地质构造

青海卡而却卡铜多金属矿区,经历了板块的碰撞,在碰撞的作用下,出现了隆升、沉降等地质变化,在这样地质变化下,促使青海卡而却卡形成了丰富的矿产资源。基于此,青海卡而却卡铜多金属矿区,在推覆作用下,地质构造以不同方向的拉伸断裂和褶皱都较为强烈,其地质构造示意图,如图1所示。

从图1中可以看出,青海卡而却卡铜多金属矿区褶皱多为背斜、向斜型褶皱,且在断裂和岩浆岩侵入的作用下,改变矿区地质褶皱形状,破坏褶皱的连续性和完整性。因此,青海卡而却卡铜多金属矿区褶皱被第四系覆盖,被南北向、东北向和西北向的断裂切断,并受到侵入岩的破坏,虽然整体形状相对完整,但是在沿轴方向变得极其不连续,存在地层缺失的现象。其所具有的弧形展布特征变现不明显,存在褶皱的复杂程度、褶皱倾角、向斜清晰度、形态完整度等方面存在区别。

图1 地质构造格局示意图

褶皱多被其他地质构造切断,整体呈现出凌乱状态,而断裂则未受到其他地质构造切断,整体规模相对较大,贯穿青海卡而却卡铜多金属矿区半个山脉,依据断裂的走向延伸,可达数十千米,呈现北东东走向,且部分断裂与矿区褶皱相平行,属于纵向断裂,且在侵入岩和褶皱的作用下,存在较为短小断裂带,且发育密度较小,属于横向断裂,呈现断续线性状分部,并具有明显的控岩控矿作用。

1.2 成矿物质来源

根据图1所示的青海卡而却卡铜多金属矿区地质构造,探查青海卡而却卡铜多金属矿区中,形成铜多金属矿的物质来源。为此,采用离子探针、原子吸收等元素含量测定手段,以元素维氏值为依据,检测青海卡而却卡铜多金属岩体中的微量元素,发现青海卡而却卡铜多金属矿区中,偏高场或特高场维氏值元素的铜、锌、铅、铁、金、银、钼等金属元素,其中,铜、锌、铅、钼等金属元素高出维氏值一百~三万倍左右,而其中,仅有铜高出维氏值三万倍左右,属于青海卡而却卡铜多金属矿区地球化学特高场化学元素。

岩石掩埋于铜多金属矿区地壳中,在地质构造的作用下,会产生流体作用,出现微量元素流动现象,然而,矿区还会受到火山岩成矿热液作用,在成矿热液中沉淀富集微量元素,在不同的时间段,生成不同的金属元素,出现主要金属元素和伴生金属元素两大类,也反映了成矿热液与岩浆的同源性。

1.3 物理化学条件

青海卡而却卡铜多金属矿床的形成,除地质构造作用和岩体元素的沉降作用外,还受到成矿流体的温度、压力、氧化还原反应、酸碱度等物理化学条件作用,改变岩体元素的性质和矿质,决定矿床的规模和产量,因此,需要从地质的物理化学条件着手,分析青海卡而却卡铜多金属矿床的成矿地质条件。

基于此,采用TRL-02型冷热台,按照实验的方式测定青海卡而却卡铜多金属矿区岩体的均一温度和盐度,经检测发现:矿区岩体的最高温度约为二百二十一摄氏度,最低温度为七十八摄氏度,矿区温度分布范围较窄,高值区宽缓,属于低温成矿区。且在划分过程中,可大致分出两个次级峰值区,具有持续性和多阶段性特点。

矿区成矿流体的平均盐度变化范围在五点七到八之间,盐度密度在零点九一到零点九七克每立方厘米之间,岩体的盐度从上至下整体呈现出由高至低的趋势,表明成矿流体在演化过程中。采用上一节所示的元素检测技术,检测矿区成矿流体中存在的元素,发现其主要元素为钾离子和钠离子,次元素为钙离子和镁离子,流体包裹岩体的温度在零下二十一摄氏度到零下二十四点三摄氏度之间,推测矿区成矿流体属于氯化钠-氯化钾-水的三元体系,且三元体系之间的关系为由深部向浅部逐渐变化。

2 分析青海卡而却卡铜多金属矿床的找矿前景

2.1 地球化学异常

此次从地质构造、成矿物质来源和地球化学特征三个方面,分析青海卡而却卡铜多金属矿床的成矿地质条件结构,可以大致划分出地质化学异常类型和范围,并根据地质化学异常类型元素组合,所表现出的规律,判断矿区金属元素分布,推断青海卡而却卡铜多金属矿床的找矿前景。

根据青海卡而却卡铜多金属矿床的地球化学特征,其存在的地球化学异常和分布如下:铬镍钴-金砷汞-金砷锑-锑铅锌银镉-钨锡铍铋。形成自北向南的分布规律,局部呈现出条带状集中、盆地四周、与区内韧性剪切带相关的分布特征,且具三级浓度梯度分带、与隐形构造有关、可单独成矿、位于两处断裂之间等特点,由此推测青海卡而却卡铜多金属矿床地质化学点,具有良好的找矿远景。

2.2 金属元素探测

采用钻孔探测的方式,寻找矿床中金属元素异常区域,以青海卡而却卡铜多金属矿床一千四百米半径范围内,存在三条较大的断裂构造,其发育方向分别为北东向、近东西向和北东东向,是一条贯通性岩体的控矿断裂,具有规模大、切割深、多期次活动叠加等特征,属雁石坪弧后前陆盆地,探测该范围内存在的金属元素异常情况,发现银、钨、钼、锡、铋等异常金属元素,形态近似距形,使用CSAMT型带物探,探测金属低阻,发现金属元素的低阻异常大于化探异常,且该异常具有一定的方向性,呈现出东西向,东南延伸出图。

除元素异常外,经钻孔探测,发现花岗闪长斑岩在结构构造,且对地层内矿产分布、岩浆活动、地层、变质作用具有明显的控制作用,呈现出北西向断裂构造发育,成矿地质条件比较有利,产生强烈的黄铁矿化、云英岩化、硅化等矿化蚀变,利于金矿热液的运移沉淀富集成矿,也反映出矿体形成和产出的基本地质条件向深部发展,综合反映青海卡而却卡铜多金属矿床,具有寻找金属矿床的找矿前景。

2.3 找矿区域划分

虽然青海卡但却卡铜多金属矿床资源较为富集,但是在青海卡而却卡铜多金属矿床周围,仍然存在金、银、铅、锌等相对富集的金属元素,再结合矿区周围存在的地球化学异常,以及成矿地质构造对矿床造成的影响,在青海卡而却卡铜多金属矿床大断裂位置,存在的构造带,出现绿泥石化、绢云母化、辉梯矿化、毒砂矿化等现象,基于此,认为青海卡而却卡铜多金属矿床地质条件优越,具有多个矿化点,存在除金、银、铅、锌等金属资源外的锑、铁等金属资源。

青海卡而却卡铜多金属矿床断裂受到较强切割的位置,呈现出条状近东两向展布,在这种地质条件下,所产生的碎屑岩和碳酸盐岩,可以为成矿流体的迁移和富集提供优良的条件,为金属矿床的形成提供就位空间,尤其是青海卡而却卡铜多金属矿床地质构造中,所具有的火山岩构造,让矿床地层发生了变质和变形,产生黄铁华、碳酸盐化、金属矿化等现象,为铅锌银发育提供了有利条件,具有较高的找矿潜力。

位于青海卡而却卡铜多金属矿床盆地之间,东西两向断层走滑正断系统发育,存在三叠系-侏罗系的沉积地层,出露大量辉绿基性岩脉,受东丙向断裂构造控制,线环构造十分发育,经探测,该区域金元素化探异常,其次为黄铁矿和毒砂,具有较大的找矿潜力。

在青海卡而却卡铜多金属矿床背斜和向斜位置,总体呈现北北西-南东东向展布,区内海拔相对较高,主要出露黑色沉积岩系,存在北北西向韧性剪切带,存在硅化、绿泥石化、碳酸盐化等现象,构造地质条件有利,经探测发现,金属元素赋存于毒砂和黄铁矿中,受到地下水热液活动和区域变质作用,为金属元素的活化、迁移、富集创造了条件,水系沉积物地球化学异常明显,具有较优的潜力。

3 结束语

通过上述研究,从地质构造、成矿物质来源、物理化学条件等方面,充分研究青海卡而却卡铜多金属矿床的成矿地质条件,并根据成矿地质条件研究结果,分析青海卡而却卡铜多金属矿床的找矿前景。但是此次研究仍然存在一定的不足,在今后的研究中,还可以从同位素年代学研究入手,获得准确的成矿地质条件,提高找矿前景分析精度。

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