銅礦地質(zhì)特征及找礦前景范文

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《安徽地質(zhì)雜志》2016年第1期

摘要：

通過對江寧區(qū)楊庫村銅礦的地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、圍巖蝕變及礦床成因、成礦控礦條件的分析研究，并與相鄰已知礦區(qū)進(jìn)行對比，結(jié)合近幾年的工作成果，闡述了楊庫村銅礦的找礦前景。

關(guān)鍵詞：

地質(zhì)特征；成礦控礦條件；找礦前景

0引言

礦區(qū)位于江寧區(qū)江寧鎮(zhèn)境內(nèi)，北東距約45km，面積2.9km2。礦區(qū)地處寧蕪火山斷陷北段娘娘山破火山口北東外緣，雙虎、嵇村火山噴發(fā)中心周圍[1,5]。銅礦體賦存于白堊系下統(tǒng)白頭山組粗安巖中北西向、近東西向斷裂破碎帶里，礦體產(chǎn)狀、形態(tài)嚴(yán)格受斷裂破碎帶控制。單個(gè)銅礦體長60～150m不等，視厚度1.01～5.08m。單樣銅品位在0.20～1.10%之間[11]。筆者通過2012—2014年約三年時(shí)間對楊庫村銅礦的普查工作，獲得了一些成果，進(jìn)而探討一下楊庫村銅礦的地質(zhì)特征及找礦前景。

1區(qū)域地質(zhì)概況

1.1地層區(qū)域

地層隸屬于揚(yáng)子地層區(qū)，下?lián)P子地層分區(qū)，寧蕪地層小區(qū)北部境內(nèi)。出露地層為中生界陸相火山巖。主要有：中生代侏羅系上統(tǒng)大王山組（J3d），白堊系下統(tǒng)姑山組（K1g）、白頭山組（K1b）和娘娘山組（K1n）等（圖1）。

1.2構(gòu)造區(qū)域

大地構(gòu)造位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺之下?lián)P子臺褶帶上，屬淮陽山字型東翼反射弧（寧鎮(zhèn)?。┲鞫?。位于寧蕪火山構(gòu)造洼地北段南部。褶皺有寧蕪向斜和鳳凰山—喬木山倒轉(zhuǎn)背斜?？v向斷裂構(gòu)造主要有：安德門—娘娘山隱伏（基底）大斷裂、方山—小丹陽斷裂（斷裂帶）。橫向斷裂有：板橋—鳳凰山斷塊構(gòu)造斷裂帶、江寧鎮(zhèn)—橫溪斷裂帶、銅井—小丹陽斷裂帶。另外還發(fā)育一些北北東、北東東、北北西三級次級斷裂，其中后者最為發(fā)育，呈帶狀展布，直接控制銅（金）石英脈帶的分布。娘娘山為破火山口，與其伴生的放射狀、環(huán)狀斷裂十分發(fā)育。除娘娘山火山機(jī)構(gòu)外，區(qū)內(nèi)還有雙虎、嵇村火山機(jī)構(gòu)及麻山爆發(fā)角礫巖筒及其伴生的放射狀、環(huán)狀斷裂構(gòu)造等，為銅（金）礦成礦提供了有利的成礦條件。

1.3巖漿巖區(qū)域

巖漿巖為燕山晚期巖漿活動(dòng)產(chǎn)物，巖石類型主要為粗安斑巖、粗面斑巖、黝方霓輝正長斑巖、假白榴斑巖、二長霓輝正長巖、二長斑巖、石英二長斑巖及石英二長巖等。

2礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)出露地層為中生界陸相火山巖。主要有：中生代白堊系下統(tǒng)姑山組（K1g）、白頭山組（K1b）和娘娘山組（K1n）（見圖2）?，F(xiàn)由老到新分述如下：

2.1.1白堊系下統(tǒng)姑山組（K1g）：共分上、中、下三段

（1）姑山組上段（K1g3）：為一套粉紅、灰白色的英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。

（2）姑山組中段（K1g2）：為一套淺灰色的石英安山巖。

（3）姑山組下段（K1g1）：為一套由紫紅、紫灰色安山質(zhì)沉火山碎屑巖與凝灰質(zhì)粉砂巖、頁巖的組合。

2.1.2白堊系下統(tǒng)白頭山組（K1b）：共分上、中、下三段

（1）白頭山組上段（K1b3）：上部為沉火山碎屑巖與粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖互層。下部為粗安質(zhì)火山巖，主要為熔巖。

（2）白頭山組中段（K1b2）：為一套偏安山質(zhì)的粗安巖。上部為黑云母輝石粗安巖，下部為角閃石輝石粗安巖。

（3）白頭山組下段（K1b1）：為沉火山碎屑巖、沉積巖。

2.1.3白堊系下統(tǒng)娘娘山組（K1n）：共分上、中、下三段

（1）娘娘山組上段（K1n3）：為黝方石響巖夾響巖質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。

（2）娘娘山組中段（K1n2）：為粗面質(zhì)熔結(jié)集塊巖、角礫巖、凝灰?guī)r。

（3）娘娘山組下段（K1n1）：為粗面質(zhì)火山碎屑巖。

2.2構(gòu)造

2.2.1褶皺

礦區(qū)褶皺不發(fā)育，主要為火山巖層組成的單斜構(gòu)造，走向大致NE20°～40°，傾向NW，傾角6°～20°。

2.2.2斷裂

礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要為NE向縱向安德門—娘娘山區(qū)域構(gòu)造的次級張性斷裂，共發(fā)現(xiàn)兩組控礦斷裂：a.主要為NNW向（走向330°左右）張扭性斷裂，為控制礦體主要斷裂，傾向NE，傾角70°～85°，組成寬1～60m不等的角礫巖構(gòu)造破碎帶，有尖滅再現(xiàn)，尖滅側(cè)現(xiàn)現(xiàn)象；b.次為近東西向張壓扭性斷裂，為次要控礦斷裂。

2.3巖漿巖礦區(qū)

巖漿巖主要為次火山巖，有粗安斑巖、粗面斑巖、二長斑巖、石英二長斑巖及石英二長巖等。與成礦有關(guān)的主要是粗安斑巖。嵇村粗安斑巖銅背景192.3×10-6，變化系數(shù)339.0%[5]。2.4礦化與蝕變圍巖蝕變強(qiáng)烈，有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、重晶石化等。礦化主要有黃鐵礦化、黃銅礦化、斑銅礦化、孔雀石、褐鐵礦化、鏡鐵礦化、菱鐵礦化等。

3礦床地質(zhì)

3.1礦體特征

銅礦體賦存于白堊系下統(tǒng)白頭山組粗安巖中北西向、近東西向斷裂破碎帶里，礦體產(chǎn)狀、形態(tài)嚴(yán)格受斷裂破碎帶控制（見圖3）。單個(gè)銅礦體長60～150m不等，視厚度1.01～5.08m。單樣銅品位在0.20%～1.10%之間，礦體產(chǎn)狀與破碎帶基本一致。礦區(qū)內(nèi)共圈出銅礦體4個(gè)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），其中將Ⅰ、Ⅱ號礦體又進(jìn)一步劃分為工業(yè)礦體Ⅰ-1、Ⅱ-1和低品位礦體Ⅰ-2、Ⅱ-2。礦體總體呈脈狀和透鏡體狀，形態(tài)簡單。

3.2礦石質(zhì)量

3.2.1礦石的礦物成分

礦石礦物主要是黃銅礦，另有少量斑銅礦、藍(lán)輝銅礦、孔雀石、銅藍(lán)、黃鐵礦、自然金、銀金礦、方鉛礦等，呈脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀及薄膜狀等產(chǎn)出；脈石礦物為石英、重晶石、碳酸鹽、菱鐵礦、褐鐵礦等，呈團(tuán)塊狀、角礫狀、脈狀等，以膠結(jié)物形勢充填于破碎帶中。礦石中主要金屬礦物顯微鏡下特征：黃銅礦：反射色銅黃色，弱非均質(zhì)性，他形粒狀，粒徑一般在0.1～0.3mm，個(gè)別達(dá)0.8mm，交代黃鐵礦，被斑銅礦和藍(lán)輝銅礦交代（見照片2、3）。斑銅礦：反射色淡玫瑰棕色，均質(zhì)性，他形粒狀，粒徑一般小于0.05mm，沿黃銅礦的邊部和裂隙交代黃銅礦（見照片1、2、3）。藍(lán)輝銅礦：反射色灰藍(lán)色，均質(zhì)性，他形粒狀，粒徑一般小于0.05mm，交代黃銅礦和斑銅礦（見照片3）。黃鐵礦：反射色淡黃色，均質(zhì)性，他形-半自形粒狀，粒徑一般小于0.2mm，被黃銅礦交代（見照片2、3）。方鉛礦：反射色白色，均質(zhì)性，他形粒狀，粒徑一般小于0.06mm，與黃銅礦連生，被斑銅礦和藍(lán)輝銅礦交代（見照片2）。

3.2.2礦石的化學(xué)成分

礦石品位不均勻，單樣品位Cu：0.11%～1.10%；Ag：0.66～20.5g/t（可作伴生有益元素綜合利用）；Au和S含量均很低；TFe6.31%～17.08%。礦區(qū)共圈定6個(gè)礦體，主要成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化特征（見表1）：3.2.3礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石結(jié)構(gòu)以他形粒狀、自形晶粒狀為主；礦石構(gòu)造以細(xì)脈狀為主，塊狀次之，地表氧化礦石主要呈放射性、薄膜狀構(gòu)造。

3.3礦石類型

3.3.1礦石的工業(yè)類型

為含斑銅礦黃銅礦礦石；含方鉛礦斑銅礦藍(lán)輝銅礦黃銅礦礦石：黃鐵礦黃銅礦礦石

3.3.2礦石的成因類型

為含銅錳菱鐵礦（褐鐵礦）石英脈型和含銅破碎帶蝕變巖型。

3.4礦體圍巖及夾石

3.4.1礦體圍巖

礦體頂?shù)装鍑鷰r為白堊系下統(tǒng)白頭山組的粗安質(zhì)火山碎屑巖、粗安巖等。

3.4.2礦體夾石

礦體夾石為構(gòu)造角礫巖及重晶石、石英、方解石等。其銅礦化較強(qiáng)，詳情見表2。

3.5礦床成因及找礦標(biāo)志

3.5.1礦床成因

綜上所述，楊庫村銅礦屬火山巖地區(qū)中低溫?zé)嵋好}狀充填型礦床。

3.5.2找礦標(biāo)志及找礦方向

礦區(qū)內(nèi)雙虎、嵇村火山機(jī)構(gòu)及其伴生的放射狀、環(huán)狀斷裂構(gòu)造等，成礦條件有利，可為今后尋找火山巖地區(qū)中低溫?zé)嵋好}狀充填型銅礦的找礦標(biāo)志和找礦方向。

3.6礦床伴生有益元素

礦區(qū)內(nèi)伴生有益元素主要是銀，礦區(qū)六個(gè)礦體均不同程度的含銀，單樣含量在0.66～20.5g/t之間，詳見表3：由表3可見，礦體中與銅伴生的銀含量較高，尤其Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅳ號三個(gè)礦體。另外，普查施工的ZK301孔在170.47~181.77m見一構(gòu)造破碎帶，視厚度11.30m，其中在171.47~176.47m處見到一視厚度5m的重晶石礦化破碎帶，局部地段（173.47~174.47m）為重晶石礦礦體（詳見表4），該重晶石礦化破碎帶同時(shí)還具銅礦化，銅含量在235×10-6~868×10-6之間，銀豐度也較高，含量在1.42×10-6~2.89×10-6之間。

4找礦前景

4.1與相鄰的礦區(qū)對比

本礦區(qū)具有銅井銅礦相同的成礦控礦條件—地層、構(gòu)造、巖漿熱液活動(dòng)及地質(zhì)特征等（見表5）。由表可見，楊庫村銅礦與附近的銅井銅礦相類似，有尋找銅井銅礦式礦床的可能。

4.2成礦機(jī)理分析

（1）礦區(qū)位于區(qū)域性北東向安德門—娘娘山斷裂噴發(fā)帶雙虎、嵇村火山噴發(fā)帶東緣，其伴生的NNW向、NW向、近EW向斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，為巖漿上涌、礦液運(yùn)移富集提供了有利的通道和空間。

（2）礦體圍巖白頭山組粗安巖及火山碎屑巖，其元素組合為Fe-S-Cu，且Ag、Au背景較高[7]，為成礦提供了一定物質(zhì)來源。

（3）礦區(qū)燕山晚期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，多期次的次火山活動(dòng)、淺成侵入活動(dòng)（粗安斑巖、石英二長斑巖及石英二長巖等）為成礦熱液形成提供了主要物質(zhì)來源和動(dòng)力。成礦熱液攜帶著Cu、Ag等成礦元素，沿?cái)嗔哑扑閹仙瑫r(shí)又淬取了圍巖中部分成礦元素，當(dāng)物理化學(xué)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)充填沉淀成礦[1]。由于礦區(qū)巖漿活動(dòng)是多期次的，使先期形成的礦（化）體在后期巖漿活動(dòng)中又進(jìn)一步重組富集形成工業(yè)礦體。

4.3找礦前景分析

（1）目前已經(jīng)控制的單個(gè)銅礦體長60~150m不等，視厚度1.01~5.08m。呈脈狀、透鏡體狀，單樣銅品位在0.20%~1.10%之間，礦體產(chǎn)狀與破碎帶基本一致，并且礦體向下有增富增厚的趨勢（見圖3），故該礦床具有很好的找礦前景。

（2）本次勘查對揭露到的礦體沿走向和傾向還沒有控制?？蛇M(jìn)一步對已經(jīng)揭露到的礦體沿走向和傾向進(jìn)行控制，擴(kuò)大資源量。

（3）本次普查獲得的多處物、化探異常沒有進(jìn)行工程驗(yàn)證，尤其是化探土壤測量剖面18+1、19、20、21線剖面銅、金、銀、汞、砷、銻、鎢、鉬等多元素異常，分布在礦區(qū)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號礦體上部及走向延伸部位，值得進(jìn)一步進(jìn)行工程驗(yàn)證。另外物探激電JD2、JD5號異常推測下部可能有隱伏巖體，也值得進(jìn)一步查證。

（4）本次普查施工的ZK301孔在170.47~181.77m見一重晶石礦化破碎帶，其規(guī)模較大，且銅礦化強(qiáng)烈，可對該重晶石礦化破碎帶進(jìn)一步開展查證工作，尋找銅礦體。

（5）可進(jìn)一步加強(qiáng)雙虎、嵇村火山機(jī)構(gòu)及其伴生的放射狀、環(huán)狀斷裂構(gòu)造破碎帶的地質(zhì)找礦工作[6]。筆者認(rèn)為在楊庫村礦區(qū)尋找火山巖地區(qū)“中低溫?zé)嵋好}狀充填型礦床”，同時(shí)兼顧“斑巖型礦床”[1,6,12]是有可能的。

參考資料：

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[11]趙青友.江寧區(qū)楊庫村銅（金）礦普查地質(zhì)報(bào)告[R].地礦局第一地質(zhì)大隊(duì)，2014.

[12]余元昌,等.湖北省大冶縣銅綠山接觸交代銅鐵礦床[R].湖北省鄂東南地質(zhì)大隊(duì)，1985.

作者:趙青友 陸益成 單位:地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊(duì) 地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)