广东省仁化县高寨坑铜矿化点成矿条件及找矿潜力分析

时间:2023-10-21 14:22:02 来源:网友投稿

赵俊杰

勘查区内是南岭多金属成矿带,区域矿产星罗棋布,大大小小矿床几十处。通过对本区地质条件的分析,从工作方式上、地质因素上对矿区成矿条件进行总结,为以后矿区内的勘查工作提供借鉴和参考。

矿区位于南岭多金属成矿带中段南侧、粤北“山”字形构造东反射弧、粤北曲仁构造断陷盆地北缘和西缘,属南岭成矿带的核心区域。曲仁构造盆地为一近于等轴状的复式向斜,周边广泛出露前泥盆纪浅变质岩系,其中,西侧出露震旦系上统乐昌峡群浅变质砂岩、板岩夹页岩组成的五点梅花复背斜,为构造盆地的西部界线;
北部出露寒武纪八村群浅变质砂岩、板岩、千枚岩,为构造盆地的北部界线。

区域中发育各时代的地层,经历了由地槽→准地台→大陆边缘活动带三个构造阶段发展历史。与这三个阶段相对应,地层沉积建造具有明显的不同特点,反映了构造环境差异。震旦系-寒武系为浅变质碎屑岩建造;
泥盆-石炭系主要为碳酸盐岩夹碎屑岩建造;
二叠系、三叠系和侏罗系主要为陆相碎屑岩夹碳酸盐岩及含煤砂页岩、硅质岩建造;
白垩系-第三系为红色碎屑岩建造;
第四系主要为卵石、砾石、砂、粉砂、粘土等。

区域构造发育,依其组合方式可分为东西向构造、北北东~近南北向构造、北东向构造、北西~北西西向构造。其中:北西向~北西西向断裂构造属基底继承性构造,控制了区域地层的分布;
东西向构造控制了区域性燕山期岩浆岩的分布(北部外侧为九峰~诸广山复式花岗岩体,南部外侧为大东山~贵东复式花岗岩体),同时也控制了盆地边界的形态(曲仁盆地);
北东向构造~北北东~近南北向构造极为发育,控制了矿体或矿带的产出空间位置,

2.1 地层

矿区出露地层为寒武系高滩组(∈1g)和水石组(∈1s)。

高滩组(∈1g):灰绿、灰色变质中-细粒长石石英砂岩与条带状黑色页岩、炭质页岩、绢云母板岩互层组成。板岩中常含黄铁矿结核。靠近底部夹一层透镜状的石煤层。底部常为一层厚20cm 的不等粒长石石英砂岩与牛角河组作为分界标志。

水石组(∈1s):下部为灰、灰绿色厚层状变质中-细粒长石石英砂岩与灰绿、灰黑色薄层状条带状绢云母泥质板岩、泥质绢云母板岩互层,局部夹一层灰岩透镜体;
底部以一层灰、灰白色厚层状局部含少量碧绿色页岩角砾的变质细粒长石石英砂岩与高滩组分界;
上部以灰、灰绿色厚层状变质中-细粒长石石英砂岩、绢云母长石石英砂岩为主,夹灰黑、黑色薄层状绢云母板岩及炭泥质绢云母板岩,局部夹两层含灰绿色泥质绢云母板岩角砾的细砂岩。

2.2 构造

断裂构造切割地质体,并使其发生位移,或形成破碎带,同时也成为岩浆侵入活动的通道和凝聚的场所。

矿区内构造比较简单,主要见东西向断裂F1,北西向断裂F3,F4,F5,北北西断裂F2。

其中F1 断裂:产于矿区北部,横跨整个矿区,为矿区规模最大的一条断层,呈近东西向展布,倾向南,宽0.40m ~1.20m,断裂带受挤压强烈,周围岩石破碎,片理化较发育,可见硅化、黄铁矿化等。其他规模较小的断层有F2、F3、F4 和F5,呈北西-北北西向,断裂破碎带中可见角砾,角砾呈不规则状,棱角明显,大小不一,杂乱无章,角砾之间的基质亦呈棱角状,根据其两盘地层,推测为正断层。

2.3 变质作用

矿区变质作用普遍,区域变质作用主要分布于加里东构造层,分布面积大,自寒武至震旦纪地层的岩石均发生了不同程度的区域变质,主要以浅变质作用为主。主要岩石类型有:浅变质石英砂岩、浅变质长石石英砂岩、浅变质石英杂砂岩、浅变质粉砂岩;
绢云母板岩、砂质板岩、炭质板岩、硅质板岩等。

区域变质岩石主要变质矿物有:绢云母、白云母、粘土矿物、绿泥石、石英等。

根据相关资料,认为该区域是加里东运动期间,在以近南北向为主的压应力作用下,构造活动频繁,并伴随地壳热流变化,导致这一时期地层内部温度升高、压力加大。岩石矿物成分及结构构造普遍发生改变,如矿物重结晶、岩石具片理和定向构造等。变质矿物以绢云母为主,不同程度保存着原岩的结构、构造和成分。

变质作用和成矿的关系,主要表现为由温度、压力、变质热液等因素的变化而使原有矿床的改造,或使成矿元素迁移、富集而成矿。本区变质岩石变质程度较低,变质作用与矿产没有成因上的关系,矿产的形成是由另外的地质作用—构造运动和岩浆活动产生的,但浅变质岩石可作为围岩通过它们的岩性对产于其内的矿产起一定的控制作用。

从矿区特征来看,矿区主要是区域变质和热接触变质。热接触变质作用出现于构造运动不很强烈的地区。温度是引起这种变质作用产生的最主要因素,在下部岩浆体的温度影响下,围岩产生吸热反应,通过变质结晶和重结晶,形成新的矿物组合和组构。

热变质沿着断裂带分布,岩破碎带向两侧慢慢减弱,热变质常常伴随着硅化,是本区的找矿特征之一。

2.4 围岩蚀变

矿区的围岩蚀变主要为硅化、方解石化、绿泥石化、黄铁矿化等。

硅化:硅化具有多期性特征,大量地沿层交代原岩,形成了似层状、透镜状,硅化主要分布于构造破碎附近,强度随位置的不同也有所变化,总的来说,以破碎带为中心,远离破碎带硅化强度逐渐变低,呈现硅化分带的特征,多呈细脉状、网状,局部为团块状,穿插于岩石中或胶结破碎岩。局部可见晚期硅化以脉状穿切早期硅化脉。

方解石化:分布特征和硅化特征类似,同样呈现出分带特征,多呈细脉状、网状,局部呈雁列状,指示了构造运动的应力特征,常和石英脉一期产出。

黄铁矿化:分布较广,较为常见,特别是在构造破碎附近,常呈团块状、脉状出现,自形—半自形为主,远离破碎带中心强度也逐渐减弱。

绿泥石化:主要表现为两种形式,一是地层中普遍出现,是区域变质的一种,与成矿关系不大;
二是在构造破碎带中,岩石受强烈挤压变质出现的,往往出现在变形强烈的区域出现。

和南岭成矿带水系沉积物平均值相比,调查区相对富集Sb、As、Cr、Hg、Mo、F 等 元素(X/K>1.2),相 对贫 化Cd、Nb、Sn、Mn、Zn等元素(X/K<0.8),其他元素与南岭成矿带背景值接近。

在矿区东部开展土壤测量工作,面积为2.0km2,网度200m×20m,采集土壤测量样品526 个,从结果来,Sb、Pb、Zn、Cu 等元素套合较好,圈定了2 个土壤综合异常,其特征如下:

AP1 综合异常:Sb 元素异常下限20,异常均值55.99,峰值146.3,面积0.07km2,规模(NAP)0.20,浓度级别3;
Zn 元素异常下限140,异常均值234.96,峰值488.6,面积0.08km2,规模(NAP)0.13,浓度级别2;
Cu 元素异常下限50,异常均值86.87,峰值120,面积0.07km2,规模(NAP)0.12,浓度级别2;
Au 元素异常下限4,异常均值7.87,峰值22.14,面积0.04km2,规模(NAP)0.07,浓度级别3;
Pb 元素异常下限120,异常均值160.18,峰值213.1,面积0.03km2,规模(NAP)0.04,浓度级别1。地质与异常特征:异常分布于寒武系牛角河组地层中。元素组合较简单,以Sb、Zn、Cu 为主,伴有Au、Pb 异常。异常具有明显的浓集中心,元素异常套合较好。解释推断:异常强度中等,但中低温元素套合较好,推测为断裂破碎带矿化引起。具有找矿意义。

AP2 综合异常:Sb 元素异常下限20,异常均值30.95,峰值68.70,面积0.17km2,规模(NAP)0.28,浓度级别2;
Zn 元素异常下限140,异常均值298.46,峰值1100,面积0.1km2,规模(NAP)0.20,浓度级别3;
Ag 元素异常下限0.25,异常均值0.421,峰值0.74,面积0.12km2,规模(NAP)0.18,浓度级别2;
Pb 元素异常下限120,异常均值215.11,峰值374.20,面积0.09km2,规模(NAP)0.15,浓度级别2;
Cu 元素异常下限50,异常均值82.63,峰值146.70,面积0.08km2,规模(NAP)0.11,浓度级别2;
Au元素异常下限4,异常均值5.36,峰值11.10,面积0.08km2,规模(NAP)0.11,浓度级别2;
Sn 元素异常下限5,异常均值5.32,峰值6,面积0.06km2,规模(NAP)0.06,浓度级别1;
Hg 元素异常下限0.3,异常均值0.398,峰值0.64,面积0.05km2,规模(NAP)0.06,浓度级别2;
Mo 元素异常下限3.5,异常均值4.27,峰值8.73,面积0.04km2,规模(NAP)0.06,浓度级别2。地质与异常特征:异常分布于寒武系牛角河组地层中,元素组合较复杂,以Sb、Zn、Ag、Pb、Cu 为主,伴有Au、Sn、Hg、Mo 等异常。异常具有明显的浓集中心以一、二级浓度分带为主,各元素异常套合较好。南部未封闭。解释推断:异常强度中等,以中低温元素异常为主,元素组合复杂、套合较好。推测异常由断裂破碎带引起,具有找矿意义。

从土壤测量成果来看,本区土壤异常元素组合较复杂,以中、低温元素异常为主,说明本区成矿作用以断层热液矿化为主。AP1、AP2 两处综合异常强度不高,但元素之间套合较好,异常区内、断裂构造、硅化较发育,推测为断裂破碎带引起的矿致异常,具有寻找铜铅锌锑多金属矿的前景,AP2 找矿意义相对较大。

在对土壤异常检查时,发现有寒武系浅变质长石石英砂岩中有较多蚀变破碎带,局部硅化强烈,采样进行光谱分析Sb 含量达300ppm 以上,在异常中心蚀变带,取样分析Zn0.026%~0.566%,Cu0.005%~0.028%。

粤北区域航磁场总体特征是磁场等值线皆呈近东西向延伸,展布于区域北部湘粤交界处的九峰—诸广山、中部及南部的怀集—佛岗等带上,表现为与区域性东西向基底构造一致,而呈线状、串珠状、链状或雁列状排列、方向性很强的航磁异常,往往与区域性断裂带或深大断裂有关。

湖南有色地勘局247 队在曲仁盆地北缘进行了1/1 万重-磁联合剖面测量。

寒武纪及之前的老地层一般具微-微磁性,异常值在0nT ~50nT,局部达100nT,表现为平缓或略有跳动的大面积弱磁异常。寒武纪之后除桂头组下亚组△T 值较高外,自桂头组上亚组至下石炭统,△T 值总体在0 值附近轻微波动;
但在岩性界面或断裂破碎带附近,波动幅度增加,尤其是在断裂破碎带发育程度较高的地段,△T 值波动强烈,一般在断裂下盘出现大正值,上盘出现大负值;
在壶天群分布地段,高精磁△T 曲线形态相对比较复杂,总体靠近0 值附近波动,但局部出现狭窄的大正值或大负值变化。由此可见,在曲仁盆地北缘区域磁性的变化除壶天群比较复杂外,主要为断裂破碎带引起。

根据湖南有色地勘局247 队完成的粤北曲仁盆地北缘重力测量成果工作。在布格重力异常平面图上,北部寒武系出露部位重力异常等值线形态复杂,蕉叶塘矿区处在近东西向的小水鱼正异常内,西北侧出现近北西向西坑弱负异常,东南侧出现北西向赤石径弱负异常。矿区内地层出露仅寒武系高滩组(∈1g)和水石组(∈1s),故矿区内异常推测为构造引起,其下伏有岩体的可能。

矿化体产于矿区东部F1 断层破碎带中,两盘地层均为寒武系高滩组(∈1g),矿化带地表表现为硅化、黄铁矿化等,总体走向为近东西向,倾向南,可见延伸大于200m,连续性较差,宽度受断层破碎控制,随破碎带变化而变化。矿化体呈囊状、不规则脉状产出,矿石构造以条带状和浸染状为主,其次为块状构造。局部取样分析Zn0.026%~0.566%,Cu0.005%~0.028%。根据岩石薄片和矿石光片镜下鉴定结果,矿区的矿物组合较简单,其中黄铜矿矿石中主要矿石矿物为黄铜矿,黄铁矿,闪锌矿,少量方铅矿等,脉石矿物主要有石英,方解石,绿泥石。各矿物的特征简述如下:

黄铜矿:多呈不规则粒状及致密块状集合体,是热液作用产物。

黄铁矿:呈它形—自形晶体粒状,晶体内有黄铜矿包裹体,有被脉石矿物交代的现象。

闪锌矿:呈它形—半自形粒状,很少自形晶体,为方铅矿穿插,有石英的碎块为闪锌矿包裹的现象。一般粒度在0.2mm ~0.5mm。

方铅矿:呈它形—半自形粒状,少量自形晶体,浸染状分布于矿石中,沿闪锌矿的裂隙分布,有为黄铜矿所围绕的现象。一般粒度在0.3mm ~0.9mm。

矿石结构主要为半自形与他形粒状结构。

矿石构造主要为星点状构造,条带状,浸染状构造。

矿区位于南岭多金属成矿带中段南侧、粤北“山”字形构造东反射弧、粤北曲仁构造断陷盆地北缘和西缘,属南岭成矿带的核心区域,周围已发现矿产几十处。其地球物理化学特征显示很好的找矿线索,勘查区地表破碎带矿化特征明显,局部可达边界品位,其延伸受F1 断裂限制,围岩蚀变强烈,裂隙发育。综合分析区域矿产的成矿规律,结合矿区的地质特征,初步认定本矿床属于热液充填型铜多金属矿床。矿区距凡口铅锌矿北西方向仅2km,物探显示下伏可能存在岩体,如果该岩体与凡口铅锌矿成矿有关,该区域应为凡口铅锌矿导矿通道,具有很好的找矿前景。

从矿区已取得地质资料来看,矿区综合异常强度不高,但元素之间套合较好,异常区内、断裂构造、硅化较发育;
矿区物探资料显示,下伏有岩体存在的可能,地表矿化点取样分析,Zn0.026%~0.566%,Cu0.005 ~0.028%,可达边界品位。建议下一步开展工作为:开展地表大比例尺地质填图,详查查明地层岩性特征、分布规律、产状变化、变质特征及F1 断层的规模、形态、产状、延伸以及矿化带蚀变特征与断层的相关性;
查明区域内地层层序及岩性组合、构造类型及其发育程度及其规模、形态产状、成矿有关的岩性、岩相分布特点,构造性质、产状,控矿构造因素及矿化富集的构造条件,基本查明与成矿有关的变质与蚀变特征及与矿化的关系。在有条件的情况下,施工深部钻孔,验证矿化带的深部延伸情况。

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