大箕山銅多金屬礦成因及下步找礦方向探討

陳前軍, 徐 瑋, 黃 婉

(湖北省地質(zhì)局 第一地質(zhì)大隊(duì),湖北 大冶 435100)

大箕山銅多金屬礦成因及下步找礦方向探討

陳前軍, 徐 瑋, 黃 婉

(湖北省地質(zhì)局 第一地質(zhì)大隊(duì),湖北 大冶 435100)

大箕山礦區(qū)銅多金屬礦主要賦存于陽新巖體內(nèi)，受破碎帶控制。近年來，找礦取得一定進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)較好的找礦線索。筆者在分析礦區(qū)成礦地質(zhì)背景、礦(化)體特征及鉆孔巖石地球化學(xué)特征基礎(chǔ)上，提出大箕山銅多金屬礦成因類型屬中—低溫?zé)嵋盒?，礦區(qū)Cu-Pb-Zn-Ag異常內(nèi)—中帶疊加程度高，橫向上均有自北西向南東增強(qiáng)，垂向上均有自北西至南東向深部延伸的趨勢，礦區(qū)南東部是尋找銅多金屬礦的有利地段，指出了下步找礦方向?yàn)榈V區(qū)的南東及南西深部。

銅多金屬礦;巖石地球化學(xué);中—低溫?zé)嵋盒?找礦方向;大箕山

大箕山礦區(qū)位于湖北省大冶市，東起候文北海，西到曹紹坡，北自候定魁，南到萬家山，行政區(qū)隸屬大冶市大箕鋪鎮(zhèn)管轄。通過近幾年投入的物探及鉆探揭露工作，發(fā)現(xiàn)了較好的找礦線索。在礦床地質(zhì)特征、控礦因素、巖石地球化學(xué)空間分布特征、礦床成因等方面有新的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識，對本區(qū)下步找礦具有一定的指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)背景

大箕山礦區(qū)位于淮陽山字型構(gòu)造前弧西翼,鄂東南構(gòu)造巖漿巖區(qū)的中心,大冶復(fù)式向斜南翼，陽新巖體西北段中部。除第四系外，無其他沉積地層出露，已施工鉆孔中也未見其他沉積巖。地表發(fā)育一規(guī)模較大的硅化蝕變破碎帶(圖1)，破碎帶走向?yàn)?10°～320°，出露長約2 100 m，寬約400～900 m。由于第四系覆蓋，破碎帶產(chǎn)狀不明，根據(jù)物探成果推斷，破碎帶產(chǎn)狀較陡，傾角在80°～90°之間，西段傾向北東，傾角為85°左右，東段傾向轉(zhuǎn)為南西，傾角近直立。沿破碎帶發(fā)育構(gòu)造角礫巖，角礫成分主要為石英閃長巖及鈉化閃長巖，無定向性，呈棱角狀，大小混雜，膠結(jié)物主要為巖漿巖磨細(xì)物及后期硅質(zhì)、碳酸鹽等。角礫巖中見黃銅礦化、黃鐵礦化、鏡鐵礦化、方鉛礦化，局部可見星點(diǎn)狀的銅藍(lán)、孔雀石，蝕變主要有鈉化、硅化，伴有矽卡巖化、絹云母化。礦化主要見于構(gòu)造角礫巖的膠結(jié)物中。從構(gòu)造角礫巖特征推測該破碎帶具張性特征。區(qū)內(nèi)侵入巖屬陽新侵入體的一部分，巖性主要為石英閃長巖、(鈉化)閃長巖，二者為相變關(guān)系，為燕山早期第二次侵入產(chǎn)物。

2 礦(化)體特征

2.1 礦體產(chǎn)出特征

大箕山礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的銅(金)多金屬礦(化)體主要產(chǎn)于北西向鈉化、硅化破碎帶中，礦體呈透鏡狀成群產(chǎn)出，單層工程穿礦厚一般為1～4.58 m，單層最厚8.80 m。礦體受大箕山北西向破碎帶控制，產(chǎn)狀與破碎帶產(chǎn)狀總體近一致，走向?yàn)楸蔽鳎瑑A向南西，沿走向向南東傾伏。

2.2 礦石特征

2.2.1 礦石的礦物成分

金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦、穆磁鐵礦、孔雀石等。

脈石礦物主要為斜長石、石英、角閃石、黑云母、高嶺石、方解石、硅灰石、鈣鐵榴石、透輝石、綠簾石、綠泥石、蛇紋石、透閃石等。

2.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代及交代殘余結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、脈狀及交錯(cuò)脈狀構(gòu)造等。

圖1 大箕山礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of Dajishan mining area1.亞粘土、網(wǎng)紋狀粘土夾砂礫層;2.石英閃長巖;3.閃長巖;4.花崗閃長巖;5.矽卡巖;6.鈉化;7.矽卡巖化;8.硅化;9.構(gòu)造破碎帶;10.實(shí)測/推測地層界線。

2.2.3 礦石化學(xué)成分

主要有用組分含量：大多數(shù)銅品位均在0.4%左右，最高為2.85%；硫品位8.44%～17.80%，最高為30.88%；金品位1.15～3.63 g/t，最高為45.5 g/t；鋅0.50%～3.65%，最高為16.04%；鉛0.30%～1.77%，最高為12.00%;銀1～73.90 g/t,最高為181.9 g/t。

2.2.4 礦石類型

自然類型：以原生硫化礦石為主，氧化礦石少見。

工業(yè)類型：大體可劃分為如下13種類型，主要為銅礦石、硫礦石、鉛鋅礦石、金礦石，次要的有銅硫礦石、銅金硫礦石、銅金礦石、銅鉛鋅礦石、金鉛鋅礦石、金硫鉛鋅礦石、銅銀礦石、金銀鉛鋅銅硫礦石。

3 鉆孔巖石地化空間分布特征

依據(jù)鉆孔原生暈資料，選取其中的鉬、銅、銀、鋅、鉛等5種主要元素進(jìn)行地化空間分布特征分析研究(由于以前儀器靈敏度及分析方法的局限，沒有金的光譜分析數(shù)據(jù)，本次沒能研究金的空間異常分布特征)，計(jì)算各采樣點(diǎn)空間坐標(biāo)，運(yùn)用反距離加權(quán)法進(jìn)行空間插值，參照銅綠山銅鐵礦床構(gòu)造疊加暈強(qiáng)度的內(nèi)、中、外帶異常分帶標(biāo)準(zhǔn)(見表1[1])，用Voxler軟件編制鉬、銅、銀、鋅、鉛等5種單元素空間異常分布圖，發(fā)現(xiàn)本區(qū)鉬、銅、銀、鉛、鋅等5種成礦元素具有如下空間分布特征(圖2-圖6)。

表1 元素異常濃度分帶標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Element anomaly concentration zoning standards

Mo元素(圖2)：異常主要集中在礦區(qū)北西部(0線以西)，異常整體較弱，零星分布有小范圍的中—外帶異常，反映本區(qū)成礦溫度不高。

Cu元素(圖3)：橫向上，異常主要分布在礦區(qū)的中部及東南部，異常中心在0線附近。垂向上，內(nèi)—中帶異常自礦區(qū)中部向南東部有向深部延伸的趨勢。

Pb元素(圖4)：與Zn元素分布特征相似，橫向上，從北西到南東，異常明顯增強(qiáng)，內(nèi)帶異常集中在大箕山礦區(qū)的中東部(0線以東)，整體來看，Pb元素異常分布范圍比Zn元素略廣；垂向上，內(nèi)—中帶異常范圍由北西至南東有向深部延伸趨勢。

圖2 大箕鋪礦區(qū)Mo元素鉆孔原生暈異?？臻g分布圖Fig.2 Distribution of Mo borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

圖3 大箕鋪礦區(qū)Cu元素鉆孔原生暈異常空間分布圖Fig.3 Distribution of Cu borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

圖4 大箕鋪礦區(qū)Pb元素鉆孔原生暈異?？臻g分布圖Fig.4 Distribution of Pb borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

Zn元素(圖5)：橫向上，從北西到南東，異常增強(qiáng)明顯，內(nèi)—中帶異常主要集中在礦區(qū)東南部(0線以東)；垂向上，內(nèi)—中帶異常由北西至南東有向深部延伸趨勢。

Ag元素異常范圍以及分布特征與Pb、Zn元素高度吻合，內(nèi)—中帶異常集中在礦區(qū)中部—東南部(圖6)。

綜合以上特征可以得出：礦區(qū)Cu-Pb-Zn-Ag異常分布范圍基本一致，異常內(nèi)—中帶疊加程度高，橫向上均有自北西向南東增強(qiáng)，垂向上均有自北西至南東向深部延伸的趨勢。結(jié)合巖(礦)石化學(xué)分析，礦區(qū)主要成礦元素分帶規(guī)律為：自北西至南東，存在Mo→Cu(S)→Cu、S(Au)→Cu、Pb、Zn、S、Au、Ag的變化趨勢，指示含礦熱液由南東深部沿著大箕山破碎帶向北西淺部運(yùn)移的過程，礦區(qū)南東部是尋找中—低溫?zé)嵋盒豌~多金屬礦的有利地段。

4 成礦控制因素

4.1 地層與成礦

除第四系外，礦區(qū)無沉積地層出露，據(jù)已有鉆孔揭露，深部也沒有發(fā)現(xiàn)沉積地層，礦區(qū)地表發(fā)育矽卡巖，主要有石榴石矽卡巖、硅灰石石榴石矽卡巖、透輝石—石榴石矽卡巖，矽卡巖發(fā)育強(qiáng)烈的硅化、碳酸鹽化及高嶺石化。說明礦區(qū)巖體中有大理巖捕虜體存在。據(jù)觀察，矽卡巖礦化比較弱，主要發(fā)育有鏡鐵礦化，在矽卡巖節(jié)理裂隙中可見星點(diǎn)狀黃銅礦化及黃鐵礦化。

4.2 巖漿巖與成礦

礦區(qū)侵入巖屬陽新侵入體一部分，巖性主要為石英閃長巖、(鈉化)閃長巖，二者為相變關(guān)系，為燕山早期第二次侵入產(chǎn)物。

石英閃長巖呈灰白色，風(fēng)化后呈肉紅色，塊狀構(gòu)造，自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑為1～2 mm。局部含有少量的鉀長石斑晶。其礦物成分：中長石50%～60%；石英15%～20%；鉀長石10%～20%；角閃石含量不均，一般為5%左右，個(gè)別達(dá)到10%；黑云母3%；磁鐵礦0.5%；榍石1%；鋯石0.1%；磷灰石1%。巖石堅(jiān)硬、致密，不易風(fēng)化，常突起成山脊。

圖5 大箕鋪礦區(qū)Zn元素鉆孔原生暈異?？臻g分布圖Fig.5 Distribution of Zn borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

圖6 大箕鋪礦區(qū)Ag元素鉆孔原生暈異?？臻g分布圖Fig.6 Distribution of Ag borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

鈉化閃長巖呈灰白色，風(fēng)化后多呈黃灰色、肉紅色，球狀風(fēng)化，塊狀構(gòu)造，交代結(jié)構(gòu)及半自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑1～2 mm。礦物成分：鈉奧長石一般含量為90%以上，最高含量可達(dá)96%，最低78%；石英1%～3%；云母2%～5%。其他礦物常見者為磷灰石0.5%～1%，白鈦石0.5%～1%，高嶺石0.5%～5%，榍石及鋯石極少發(fā)現(xiàn)。

據(jù)觀察，新鮮的石英閃長巖及鈉化閃長巖所含銅、硫、金較低，一般金含量0～0.05 g/t，最高不超過0.1 g/t。在硅化閃長巖及全蝕變閃長巖中，金含量稍高，為0.1～0.28 g/t，個(gè)別銅含量可達(dá)0.3%左右。可見硅化及碳酸鹽化越強(qiáng)，金屬礦物含量就越高。這說明礦化與后期熱液活動(dòng)緊密相關(guān)。

4.3 構(gòu)造與成礦

礦區(qū)發(fā)育一條北西向破碎帶，硅化、鈉化、矽卡巖化等蝕變沿破碎帶展布。據(jù)鉆孔及野外露頭觀察，銅、硫、鉛、鋅、金、銀等礦化主要產(chǎn)于破碎帶構(gòu)造角礫巖之膠結(jié)物中，說明構(gòu)造是本區(qū)成礦的關(guān)鍵因素，構(gòu)造為礦液的運(yùn)移提供通道及最終的沉淀場所。

區(qū)內(nèi)石英脈大致分為兩種：一種是呈團(tuán)塊狀的石英脈，此種石英脈大部分充填于破碎角礫巖的空隙中，或不規(guī)則分布于鈉化閃長巖中，無一定的方向，大小不等，一般塊度為50 cm×20 cm。其中見含有褐鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦、穆磁鐵礦等。脈中有時(shí)可見晶洞，水晶就發(fā)育于晶洞中，大小不一，一般直徑<1 cm，自形程度好，但透明度差，裂紋及色體較多，質(zhì)量較差，無工業(yè)價(jià)值。另一種石英脈，沿北西方向斷裂破碎帶中的節(jié)理裂隙面充填，呈透鏡狀、豆莢狀及串珠狀產(chǎn)出，有一定的方向性，但不甚明顯，延伸最長不超過10 m，即行消失，具尖滅再現(xiàn)特征；脈體的寬度都較薄，一般為1～5 cm，最大不超過15 cm?？偟淖呦?yàn)?10°～320°，傾向230°，傾角約60°～70°；此種石英脈含黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦及金，是本區(qū)主要含礦類型。

5 結(jié)論

綜上所述，根據(jù)成礦地質(zhì)背景、礦體產(chǎn)出狀態(tài)、鉆孔巖石地球化學(xué)特征及成礦控制因素分析，本礦床屬中—低溫?zé)嵋盒豌~多金屬礦床；構(gòu)造是本區(qū)成礦的主要控制因素；礦區(qū)Cu-Pb-Zn-Ag異常內(nèi)—中帶疊加程度高，橫向上均有自北西向南東增強(qiáng)，垂向上均有自北西至南東向深部延伸的趨勢，礦區(qū)的南東及南西深部是下步找礦突破的有利地段。

[1] 胡清樂,熊繼傳,柯于富,等.湖北銅錄山銅鐵礦深部地球化學(xué)找礦預(yù)測[R].大冶:湖北省鄂東南地質(zhì)大隊(duì),2010.

(責(zé)任編輯：于繼紅)

Discussion on Origin of Dajishan Copper-polymetallic Ore Deposit andFurther Prospecting Direction

CHEN Qianjun, XU Wei, HUANG Wan

(TheFirstGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau,Daye,Hubei435100)

Dajishan copper-polymetallic ore are mainly hosted in Yangxin rock mass and controlled by crush zone. In recent years,there have some development in mineral prospecting and found some better clues. Based on mineralization background analysis in mining area,orebody characteristics and drilling rock geochemical characteristics,the authors put forward that genetic type of Dajishan copper-polymetallic ore is moderate to low temperature mesothermal. Cu-Pb-Zn-Ag abnormal inner-middle zone in mining area has a high degree of superposition and strengthens in horizontal form northwest to southeast. There is an extension trend in vertical from northwest to the deep of southeast. The favourable area of finding copper-polymetallic ore is in the southwest of the mining area and point out that the next ore prospecting directions are in the southeast and deep southwest of the mining area.

Copper-polymetallic deposit; rock geochemistry; moderate to low temperature mesothermalore; prospecting direction; Daji mountain

2017-02-28;改回日期:2017-03-20

陳前軍(1970-),男,高級工程師,地質(zhì)調(diào)查專業(yè),從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。E-mail:157164632@qq.com

P618.41

A

1671-1211(2017)03-0254-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.03.004

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20170605.1148.002.html 數(shù)字出版日期:2017-06-05 11:48