時間:2019年08月15日 分類:科學技術(shù)論文 次數(shù):
摘要:通過對云南大理永平縣鈷—銅礦床的區(qū)域地質(zhì)背景、構(gòu)造、礦體空間產(chǎn)出特征的研究,銅礦體的形成與海底噴溢沉積作用、石英—硫化物作用及表生作用,以及后期巖漿熱液改造的關(guān)系密切。在勘查中要注重層控的特征,即侏羅系中統(tǒng)花開左組(J2h)為主要的找礦層位,以重晶石化、黃鐵礦化、硅化、白云巖化和褪色蝕變?yōu)橹匾恼业V標志。
關(guān)鍵詞:銅—鈷礦體;熱液型;重晶石化;褪色蝕變;斷裂破碎帶
1概述
云南永平縣區(qū)域地質(zhì)背景位于三江成礦帶,境內(nèi)經(jīng)過大量的地質(zhì)工作,找出了大大小小幾十座規(guī)模大小不一的銅礦山,基本特征都基本相似,但近年來找礦成果難以突破,故應(yīng)加強對該區(qū)成礦機制及控礦因素的研究。筆者現(xiàn)對該區(qū)域銅礦體成因的認識及勘查經(jīng)驗予以報道交流,供業(yè)內(nèi)同仁參考。
2地質(zhì)特征
2.1區(qū)域地質(zhì)
礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于揚子板塊西部,金沙江結(jié)合帶與瀾滄江結(jié)合帶夾持的蘭坪—思茅微板塊內(nèi);由于各微板塊的擠壓運動,形成系列北北西向線狀次級構(gòu)造。
2.2礦區(qū)地質(zhì)
2.2.1地層
礦區(qū)及鄰區(qū)出露地層由新到老依次為有第四系(Q)、侏羅系(J)、上三疊統(tǒng)(T3)。其中著重介紹一下侏羅系花開左組地層:中統(tǒng)花開左組(J2h)分上下兩段:上段(J2h2):為灰色頁巖、泥巖夾細砂巖,厚約15~300m。蝕變主要為黃鐵礦化、重晶石化及褪色蝕變,發(fā)育銅礦化,層位較為穩(wěn)定。下段(J2h1):為紫紅色砂質(zhì)泥巖,中夾細砂巖,局部見條帶狀細砂巖、泥巖,厚約338~490m。礦化基本同上段。
2.2.2構(gòu)造礦區(qū)褶皺
主要發(fā)育有小團山背斜,局部發(fā)育一些小型褶曲。小團山背斜長約6.0km,在礦段內(nèi)出露長2.0km,自小團山的東邊至三七場的西邊傾沒,軸走向約330°,核部地層為上三疊統(tǒng)麥初箐組上段(T3m2)灰白色長石石英砂巖,背斜軸部巖石劈理發(fā)育,傾角近于直立,軸部在地貌上反映為北北東走向的脊狀山脈,呈狹窄的帶狀延伸,核部寬20~60m,西翼為下侏羅統(tǒng)漾江組(J1y)紫紅色長石石英砂巖和中侏羅統(tǒng)花開左組下段(J2h1)紫紅色泥巖,東翼被F1斷裂切割,只出露花開左組下段(J2h1)紫紅色泥巖,兩翼巖層產(chǎn)狀基本對稱,傾角25°~50°,為一對稱背斜,小團山礦段內(nèi)礦體主要賦存于小團山背斜核部西側(cè)三疊統(tǒng)麥初箐組上段(T3m2)灰白色長石石英砂巖內(nèi)。
礦區(qū)主要發(fā)育的斷裂有兩組,為北北東向及近東西向斷裂組。
(1)北北東向斷裂組:基本與本區(qū)內(nèi)的構(gòu)造線方向一致,為成礦前期斷裂,小團山礦段內(nèi)發(fā)育有F1、F5兩條斷裂,各斷裂主要特征為:F1斷裂:為區(qū)域性斷裂,為逆斷層性質(zhì),自北面的廠街進入,向南東方延至下伍村、平坦、水泄,全長20km。是區(qū)內(nèi)的主斷裂構(gòu)造之一,斷裂帶中廣泛發(fā)育有硅化、粘土化、褪色等蝕變。該斷裂在小團山礦段內(nèi)被F24錯斷,被錯斷的北端部分隱覆于第四系(Q)殘坡積層之下,在小團山礦段內(nèi)出露長1km,位于小團山礦段東部(背斜東翼),自小團山礦段沿阿林④號礦化帶分布,后向南東延出圖外。
斷裂破碎帶寬20~60m,展布方向為305°~340°,斷面傾向南西,傾角60°~74°,見有灰黑色斷層泥,破碎帶中產(chǎn)出有長0~100m,厚0.1~2m的含銅重晶石褐鐵礦礦體,據(jù)地質(zhì)測量觀察,沿斷裂帶巖石破碎,見有斷層角礫出露,破碎帶內(nèi)蝕變強烈,見有硅化、重晶石化、黃鐵礦化等。結(jié)合區(qū)域資料及小團山礦段范圍內(nèi)斷層特征,初步判斷F1斷裂為壓性的多期次活動性斷裂。
F5斷裂:分布于小團山礦段中部,北起牛街河,往南延伸至紙房河一帶,全長3.7km,在小團山礦段內(nèi)出露長1.3km,在小團山礦段與紙房河礦段之間,被近東西向斷裂F24、F24-1、F24-2錯移。斷裂破碎帶寬50~100m,展布方向為340°~20°,傾角為30°~55°,傾角呈現(xiàn)南陡北緩的特征,據(jù)鉆孔揭露及地質(zhì)測量觀察,該斷裂切過下侏羅統(tǒng)和上三疊統(tǒng)地層,據(jù)地層間的接觸關(guān)系,斷裂上盤(西盤)上升,下盤(東盤)下降,顯示為逆斷層性質(zhì);沿斷裂帶巖石破碎,見有斷層角礫、斷層泥出露,破碎帶內(nèi)蝕變強烈,見硅化、重晶石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等。故初步判斷F5斷裂為壓性的多期次活動性斷裂。
(2)近東西向斷裂組:為成礦期后斷裂,小團山礦段內(nèi)發(fā)育有F24、F24-1、F24-2三條斷裂,各斷裂主要特征為:F24:分布于小團山礦段北部,沿牛街河谷延伸,長1.3km左右,斷裂東段被第四系覆蓋,斷裂破碎帶寬3~10m,展布方向為80°~90°,斷面傾向南,傾角75°~85°,錯移F1和F5斷裂,錯距300m左右。沿斷層帶地形地貌明顯、巖石破碎,見斷層泥等壓性斷層特征。
據(jù)出露地層間的關(guān)系,斷層南盤地層向西平移,北盤地層向東平移,初步判斷該斷裂為壓性平移斷層。F24-1斷裂:分布于小團山礦段南西角、F5斷裂西側(cè),與地層斜交,延伸長500m,走向75°,傾向南,傾角65°~70°,破碎帶寬1~3m,沿斷層帶巖石破碎,見斷層泥等壓性斷層特征。
據(jù)出露地層間的關(guān)系,斷層南盤地層向西平移、北盤地層向東平移并錯段F5斷裂,錯距100m左右,初步判斷該組斷裂均為壓性平移斷層。F24-2斷裂:分布于小團山礦段南西角、F5斷裂西側(cè),與地層斜交,延伸長450m,總體走向60°左右,傾向南,傾角65°~70°,破碎帶寬1~3m,沿斷層帶巖石破碎,見斷層泥等壓性斷層特征。據(jù)出露地層間的關(guān)系,斷層南盤地層向西平移、北盤地層向東平移并錯段F5斷裂,錯距15m左右,初步判斷該組斷裂均為壓性平移斷層。
3礦體地質(zhì)
北北東向F5斷裂既是本區(qū)導礦構(gòu)造又是容礦構(gòu)造,北起牛街河,向南被F24-1斷裂切斷錯移后,延伸出礦區(qū)范圍,在小團山礦段內(nèi)走向長約1.3km,斷裂破碎帶寬50~100m,展布方向為340°~20°,傾角為30°~55°。小團山礦段工業(yè)礦體均產(chǎn)出于F5斷裂帶中。根據(jù)礦體的賦存部位及其相互之間的關(guān)系,把小團山礦段共劃分為一個礦化帶(⑤號礦化帶),礦化帶走向長約1.3km,沿傾斜延伸長約600m,總體產(chǎn)狀與構(gòu)造的產(chǎn)狀基本一致,走向340°~20°,傾向南西、傾角30°~55°。
⑤號礦化帶由⑤-1、⑤-2、⑤-3、⑤-4、⑤-5號等5個不同大小的工業(yè)礦體組成。與礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變主要是重晶石化、硅化、黃鐵礦化以及褪色蝕變。以砷黝銅礦為主要礦石礦物,其次是黃銅礦,以及少量的斑銅礦和輝銅礦。伴生礦物以黃鐵礦為主,脈石礦物為重晶石、石英等。礦石自然類型為銅硫化礦石。
4礦床成因
該銅礦處于瀾滄江逆沖推覆構(gòu)造帶中的永平—水泄段,F(xiàn)5、F1兩條斷裂為本區(qū)的控礦構(gòu)造,北北東向的次級斷裂為其容礦構(gòu)造。富含炭質(zhì)和硫質(zhì)的花開左組(J2h)具還原相,有利于成礦,礦床熱液成礦改造作用標志明顯。該區(qū)前人開展過礦床地球化學研究:①微量元素Cu、Zn、Co、As、Ag等含量較高,是迪巧碳酸鹽巖中平均值的40~130倍左右;②同位素特征顯示,砷黝銅礦中的硫測定值為δ34為-0.12%~0.13%,與典型沉積硫不同,也與幔源硫不同,反而與改造型礦床的硫相似。
③年齡測定結(jié)果為108Ma~255Ma,屬物源年齡(K1-P2);另一組小于38Ma,代表改造年齡,屬喜山期;④礦物包體測量及包體成分表明,成礦流體中具中低溫(140℃~231℃)、中鹽度(4.0~11.2wt%NaCl)性質(zhì),屬Cl·SO2-4-Na+·Ca2+型鹵水。由成礦早階段到主礦化階段,Ca2+、SO2-4、Mg2+有增高的趨勢,顯示由弱酸性向弱堿性演化。因此,成礦物質(zhì)主要來源于有基底巖系物質(zhì)參與的紅層,與大氣降水和封存地層水的深循環(huán)關(guān)系密切,熱源主要來源于構(gòu)造運動的增溫和區(qū)域性的地熱異常。綜合以上所述,該礦床屬于改造型中低溫熱液型裂隙充填脈狀礦床。
5結(jié)束語
綜上所述,構(gòu)造對礦床分布有明顯的控制作用,其標志有:①褶皺緊密,地層倒轉(zhuǎn),巖石破碎,對礦液運儲有利;②背斜兩翼及傾沒端有利成礦;③斷裂帶及其派生的次級斷裂中有利于形成礦體。再結(jié)合巖性、層位、圍巖蝕變、次生礦物以及地表生物等找礦標志,應(yīng)該能有效地指導該區(qū)域的進一步找礦。
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