黃仁文
(四川省冶金地質(zhì)勘查局六0六大隊(duì),四川 成都 611730)
大銅廠銅礦位于四川省會(huì)理地區(qū),礦區(qū)位于揚(yáng)子板塊西緣、川滇南北向構(gòu)造帶中段康滇地軸東緣的會(huì)理中生代斷陷盆地的南西側(cè),該礦是四川省非常重要的中型銅礦床之一,也是砂礫巖型銅礦床的典型代表。文中通過(guò)大銅廠銅礦成礦地質(zhì)條件進(jìn)行分析,探討其找礦方向,旨在對(duì)該區(qū)地質(zhì)找礦工作提供一定的參考作用[1]。
該礦大地構(gòu)造位置處于楊子板塊西側(cè)緣頭部位,川滇南北向構(gòu)造帶的中部地區(qū),其東側(cè)與南嶺構(gòu)造帶(東西向)西側(cè)區(qū)域相鄰,位于會(huì)理中生代斷陷盆地(康滇地軸東側(cè)緣頭)南西側(cè)區(qū)域上。
(1)區(qū)域地層。波拉塘到沙河鋪區(qū)域是會(huì)理盆地東西方向分布所在,南北分布為彎子林、仰天勤到馬宗、翟窩廠區(qū)域范圍,展布方向呈現(xiàn)南北向,長(zhǎng)寬分別為120km、(20~40)km。一套侏羅系(中生代)~白堊系~第三系地層在盆地內(nèi)沉積,達(dá)到2900m的厚度。含煤建造分布于下部,含銅建造分布于中部,石膏建造分布于上部。地層在盆地中表現(xiàn)為南北向展布特點(diǎn),元古界與古生界地層分布于周圍。
(2)區(qū)域構(gòu)造。安寧河深大斷裂分布于會(huì)理盆地的西側(cè),湯丹斷裂分布于其南側(cè)區(qū)域上,安寧河深大斷裂對(duì)該盆地起著明顯的控制作用,展布方向?yàn)槟媳毕?。褶皺?gòu)造主要包括大銅廠和仰天勤以及馬宗與大凹等向斜,背斜主要為鹽井以及長(zhǎng)村和翟窩廠等[2]。益門斷裂是該區(qū)的主要斷裂構(gòu)造,呈現(xiàn)南北向展布。
(3)巖漿巖。該區(qū)具有非常突出的巖漿活動(dòng),晚二疊世玄武巖分布于該盆地西部區(qū)域的龍帚山一帶,花崗巖(晉寧期)大面積出露于北西側(cè)區(qū)域上的摩挲營(yíng)地區(qū),同時(shí)出露大量的基性超基性侵入巖。在該區(qū)南北向展布的斷裂帶上分布巖墻、巖株和巖床等,并在背斜核部(東西向)也有產(chǎn)出,發(fā)育最廣泛的為輝綠輝長(zhǎng)巖和花崗巖以及玄武巖等。
(1)礦區(qū)地層。該礦礦區(qū)主要發(fā)育一套侏羅系~白堊系河湖相沉積的底層,沉積巖顏色表現(xiàn)為灰綠色和紫紅色以及雜色等,展布方向主要呈現(xiàn)近南北向,向東南方向傾斜,角度在30°。礦區(qū)的西側(cè)區(qū)域上分布小壩組下段(晚白堊世),呈現(xiàn)條帶狀南北向展布,屬于該礦的重要含礦地層。
(2)礦區(qū)構(gòu)造。南北向益門~鹿廠區(qū)域斷裂帶東側(cè)區(qū)域是礦區(qū)的分布所在,寧會(huì)斷裂(北東向)分布在礦區(qū)的南側(cè),在其作用下,礦區(qū)基本構(gòu)造格架呈現(xiàn)平移斷裂(南北向)與緊閉褶皺(近南北向)組成,張性斷裂(東西向)和壓扭性斷裂(北東向)規(guī)模不大。礦體在礦區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)較好的連續(xù)性與穩(wěn)定性,區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)未對(duì)齊形成破壞。該礦成礦和青蛙甲背斜存在非常密切的聯(lián)系,礦體主要產(chǎn)出在其東翼區(qū)域上。北東向和南北向斷裂在區(qū)內(nèi)不發(fā)育,F(xiàn)1、F2平移逆斷層呈現(xiàn)南北向展布,F(xiàn)3正斷層呈現(xiàn)北東向展布。礦區(qū)的西北邊部上分布著F1、F2斷層,未對(duì)礦體形成影響,張性斷裂呈現(xiàn)東西向展布,位移與規(guī)模都不是很大,沒(méi)有破碎帶發(fā)育,地表位置上通常難以觀察到。
(1)礦床產(chǎn)出位置。青蛙甲背斜核部(西部)、駝家灣(東部)以及林家村子(北側(cè))先鋒五組(南側(cè))是該礦礦體的分布范圍,呈現(xiàn)北北東~南南西向展布,礦帶達(dá)到4km的長(zhǎng)度,寬度在0.1km~1.9 km,通常為1.2km,達(dá)到8km2面積大小。小壩組(白惡世)下段礫巖和砂巖是該礦礦體的主要賦存部位,含礦層共有6個(gè)亞層之分。主要在灰色礫巖層以及中細(xì)粒紫灰色礫巖層的上側(cè);淺紫色和紫灰色中部砂巖與中細(xì)?;野咨突揖G色長(zhǎng)石石英砂巖的下側(cè)與上側(cè);淺灰色與淺紫色上礫巖層的下側(cè)、上側(cè)與中部。
(2)礦體特征。礦體展布方向呈現(xiàn)南北向,產(chǎn)出特征呈現(xiàn)蓮藕狀和透鏡狀與似層狀。礦體長(zhǎng)、寬分別為(305~1300)m和(25~320)m,厚度為2.60m,1.22~1.69的銅品位。輝銅礦使礦石的主要礦石礦物組成,黃鐵礦以及斑銅礦和孔雀石以及藍(lán)銅礦相對(duì)次之。該礦礦石主要呈現(xiàn)交代溶蝕結(jié)構(gòu)與結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)和變膠結(jié)構(gòu)與分離結(jié)構(gòu)與次生結(jié)構(gòu)等幾種類型。膠狀和浸染狀、條帶狀構(gòu)造是該礦礦石的主要構(gòu)造特點(diǎn),氧化物礦石中膠狀構(gòu)造多見(jiàn),硫化物礦石中后兩種構(gòu)造多見(jiàn)。該礦圍巖蝕變不發(fā)育,蝕變現(xiàn)象沒(méi)有在礦體及其圍巖中被發(fā)現(xiàn),在斷裂破碎帶內(nèi)與其附近有方解石脈少量的充填于其中,僅有1cm以下的脈寬,蝕變較小,沒(méi)有出現(xiàn)成群成帶特征,沒(méi)有破壞到礦體的穩(wěn)定性與連續(xù)性。
小壩組(晚白堊世)下段砂礫巖是該礦礦體的主要產(chǎn)出部位,礦體和圍巖關(guān)系表現(xiàn)為逐漸變化整合的接觸特征,礦體表現(xiàn)為條帶狀南北向產(chǎn)出特點(diǎn),和青蛙甲背斜呈現(xiàn)一致的傾伏特征,受構(gòu)造因素影響,盆地地形在白堊系時(shí)呈現(xiàn)北高南低的特征,地表水由南向北流動(dòng),地下水和地表水呈現(xiàn)相同的流向。交代溶蝕結(jié)構(gòu)在礦石中大量的發(fā)育,如輝銅礦以及斑銅礦等,自核心逐漸向黃鐵礦進(jìn)行交代,發(fā)展成交代結(jié)構(gòu),顯示同生沉積階段沒(méi)有出現(xiàn)銅富集,尤為突出的是后期階段的富集作用更為突出。分析礦床硫同位素和包裹體特征,提示封閉的低溫低壓環(huán)境是該礦成礦的主要因素,但在成績(jī)~成巖階段,受埋深靜壓力因素作用,通常不會(huì)形成此環(huán)境,因此,后期地下水對(duì)銅礦富集起著明顯的控制作用。結(jié)合以上分析認(rèn)為,沉積~改造型砂礫巖銅礦床是該礦的主要成因類型。
(1)盆地周邊含銅質(zhì)豐富的老地層與盆地中不斷運(yùn)移沉積風(fēng)化的巖漿巖產(chǎn)物共同組成該盆地礦源層。含銅地下水受埋深壓力影響,在沉積-成巖階段不斷運(yùn)移向盆地邊緣地帶,這樣一來(lái),相較于盆地中,邊緣地帶礦源層更厚,且銅質(zhì)含量更高,所以盆地邊緣地帶具有非常優(yōu)越的找礦前景。
(2)該礦成礦過(guò)程中,地下水對(duì)其起著明顯的控制作用,一方面,絡(luò)合物形式存在的銅于地下水中不斷溶解,同時(shí)在地下水中不斷遷移;同時(shí)氧化還原過(guò)渡帶在地下潛水面周圍,對(duì)銅質(zhì)還原沉淀具有重要的促進(jìn)作用,地下水遷移過(guò)程匯總,銅質(zhì)不斷向有利成礦位置運(yùn)移,并不斷沉淀促進(jìn)礦體形成。因此,礦體延伸方向和古地下水呈現(xiàn)一致的流動(dòng)方向,這些區(qū)域?qū)φ业V非常有利。
(3)河流邊灘相儲(chǔ)礦砂體不僅具有較好的滲透率同時(shí)其雜基含量少,這些利于礦體富集,分布與其上下部的堤岸與河漫灘泥巖相、滯留礫石上的泥巖相都存在非常好的隔水層,對(duì)含銅地下水遷移流動(dòng)形成很大阻礙,不利于成礦。因此,銅礦在發(fā)育河流邊灘相砂體中具有較好的前景。
(4)含銅地下水在緩傾斜巖層部位利于進(jìn)行定向緩慢流動(dòng),同時(shí)銅質(zhì)不斷被析出,發(fā)展成工業(yè)礦體。特別是褶皺緩傾斜的翼部以及其斷層兩側(cè)區(qū)域。因此,巖層水平和緩傾斜位置與呈現(xiàn)陡傾特征的位置對(duì)找礦非常有利。
(5)在淺色層和過(guò)度向紫色層的位置是礦體的主要產(chǎn)出部位,如果存在交替出現(xiàn)的淺色層與紫色層,可能存在多層礦體,具有非常好的找礦前景。