廣西大明山鎢礦區(qū)隱伏斑巖型銅礦找礦前景與新方法

陳上仁

摘要:2009年地質(zhì)勘查工作會(huì)上明確指出,必須加強(qiáng)深部找礦工作,以應(yīng)用深部礦床成礦與找礦理論的突破和先進(jìn)找礦方法技術(shù)為基礎(chǔ),努力實(shí)現(xiàn)深部找礦重大突破。近年來(lái)我院在大明山鎢礦區(qū)南段那漢溝、北西段甘高一帶開(kāi)展了多項(xiàng)地質(zhì)普查工作,在深部的斑巖體內(nèi)及附近發(fā)現(xiàn)了多條含鎢、銅石英礦脈。文章結(jié)合大明山鎢區(qū)區(qū)域成礦地質(zhì)背景、巖漿巖構(gòu)造地質(zhì)特征,對(duì)比斑巖型銅礦床的地質(zhì)特征及成礦模式,認(rèn)為大明山礦區(qū)外圍那漢溝和甘高礦段的銅礦與燕山晚期石英斑巖、花崗斑巖具有成因聯(lián)系,表現(xiàn)出斑巖型銅礦的特征。有利的地質(zhì)條件及找礦信息顯示本區(qū)有較好的找礦前景,通過(guò)新一輪的找礦工作,運(yùn)用新的找礦方法,可望在本區(qū)找到大中型隱伏斑巖型銅礦床。

關(guān)鍵詞:大明山鎢礦區(qū);斑巖型銅礦;找礦前景

中圖分類(lèi)號(hào):TD862.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)08-0056-03

斑巖型銅礦床主要與火成巖有關(guān),由于這一類(lèi)火成巖具有“斑狀結(jié)構(gòu)”,因此將與這類(lèi)火成巖有關(guān)的銅礦床稱(chēng)為“斑巖型銅礦床”,我國(guó)比較有名的斑巖型銅礦如:江西德興富家塢銅礦、西藏斑龍、黑龍江多寶山銅礦等。斑巖型銅礦床的形成與中深成的火山巖侵入有關(guān),象閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖等。巖漿的侵入導(dǎo)致了圍巖蝕變,沿侵入巖體的中心,不同的圍巖蝕變呈環(huán)帶分布。銅礦體一般產(chǎn)在侵入巖體的內(nèi)部或與圍巖的接觸帶上;銅的來(lái)源一般是隨著巖漿的上侵,從深部被巖漿攜帶上來(lái)。這一類(lèi)礦床的主要原生礦物是黃銅礦和斑銅礦,規(guī)模一般較大,但品位較低,一般為0.5%左右。

大明山鎢礦區(qū)巖漿活動(dòng)(尤其是燕山期)強(qiáng)烈,與銅礦有關(guān)的斑狀黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖(石英斑巖)出露廣泛。文章在前人工作的基礎(chǔ)上,對(duì)大明山鎢礦區(qū)外圍斑巖型銅礦的找礦前景進(jìn)行探討,并為取得隱伏斑巖銅礦找礦新突破提出新的找礦方法。

1區(qū)域地質(zhì)概況

大明山鎢礦區(qū)位廣西山字型構(gòu)造前弧西翼,大明山箱狀背斜北西傾沒(méi)部位。區(qū)域性南丹—昆侖關(guān)深大斷裂通過(guò)本區(qū)。出露地層為寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、三疊系。寒武系及奧陶系為深?！肷詈Ｏ嗌绊?yè)巖,一般分布于背斜的核部,組成本區(qū)的下構(gòu)造層,區(qū)域上體現(xiàn)為一系列EW走向的緊密線(xiàn)狀褶皺及壓扭性斷裂帶。泥盆盆系至三疊系為陸棚-海相碎屑巖及碳酸鹽巖建造,不整合于下構(gòu)造層之上,形成NW向箱狀背斜,構(gòu)成本區(qū)上構(gòu)造層。NW向區(qū)域斷裂在本區(qū)表現(xiàn)為數(shù)條與上構(gòu)造層軸向平行的大型逆沖斷裂,控制著礦床的展布,而礦區(qū)內(nèi)的控礦構(gòu)造則多為次級(jí)斷裂,主要為EW向,次為NE向、SN向。本區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,以燕山期為主,巖性主要為黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、石英斑巖、二長(zhǎng)斑巖等,呈巖株、巖脈、巖基狀出露(見(jiàn)圖1)

2礦區(qū)銅礦床的地質(zhì)特征

大明山鎢礦區(qū)的銅礦化與燕山期石英斑巖具有成生關(guān)系,礦床表現(xiàn)出斑巖型銅礦的成礦特征,如新發(fā)現(xiàn)的那漢溝銅礦脈,甘高銅鉛鋅礦脈等。

2.1那漢溝銅礦

1974～1976年,廣西冶金勘探公司七0一地質(zhì)隊(duì)于礦區(qū)西側(cè)圍繞CK63鉆孔深部含銅石英斑巖開(kāi)展過(guò)調(diào)查評(píng)價(jià)工作,效果一般。近年來(lái)廣西地質(zhì)勘查總院在大明山礦區(qū)開(kāi)展了多項(xiàng)地質(zhì)普查工作,在施工的坑道中發(fā)現(xiàn)了含銅石英礦脈,礦脈主要賦存在隱伏巖體(脈)接觸帶附近內(nèi)、外帶中,受斷裂裂隙控制(見(jiàn)圖2)?，F(xiàn)將銅礦體分述如下:

①Cu-1號(hào)銅鉛鋅礦體:由鉆孔CK744揭露,礦體賦存于下泥盆統(tǒng)蓮花山組與斑巖脈的接觸帶附近的蓮花山組含礫砂巖中,受層間擠壓構(gòu)造控制,產(chǎn)狀基本與地層相符,走向北西,傾向南西,傾角30度左右。礦體厚約2.0米,品位Cu1.715%,Pb3.38%,Zn0.31%。

②Cu-2號(hào)銅鉛鋅礦體:由鉆孔CK744及CK63控制,礦體賦存在下泥盆統(tǒng)與斑巖的接觸帶附近,呈斷裂破碎帶控制的石英脈狀。兩鉆孔控制礦體北西西走向,傾向南南西,傾角較陡 50-60度;已控制走向延長(zhǎng)30~40m,延深未控制;礦體厚度0.8~4.3m,厚度變化較大,且由相距較近的多條含銅石英脈組成。品位Cu 0.22~1.69%,Pb0.047~1.108%,Zn0.0227~0.74%。圍巖硅化、黃鐵礦化等蝕變強(qiáng)烈。

CK744鉆孔在孔深336~339米處的斑巖中揭露了一條厚度巨大的含銅石英脈,該段石英脈含鐵閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦及毒砂礦化。鐵閃鋅礦、方鉛礦呈細(xì)脈狀及團(tuán)包狀分布,黃銅礦呈星點(diǎn)狀分布。樣長(zhǎng)2.11m,化學(xué)分析Cu0.22%、Pb0.047%、Zn0.027%。在孔深347.51~348.52米斑巖體內(nèi)揭露另一含銅石英脈,真厚度0.84米,品位Cu0.434%、Pb1.03%、Zn0.74%;礦石主要金屬礦物為黃銅礦、方鉛礦、鐵閃鋅礦,少量毒砂;脈石礦物為石項(xiàng)和葉臘石等。鉆孔CK63于孔深300~373米揭露多條受斷裂破碎帶近年的含銅鉛鋅石英脈,有工業(yè)價(jià)值的兩條。一條銅礦脈厚1.43m,品位Cu0.50%,Pb0.20%,分布標(biāo)高150m;另一條銅礦脈厚2.91米,品位Cu1.70%,Pb1.10%,礦脈分布標(biāo)高140米。從鉆孔CK744及CK63揭露的含銅鉛鋅礦化石英脈分布特征看,礦化連續(xù)并可連接成同一礦體。

③Cu-3號(hào)銅鉛鋅礦體:由200m水平主巷坑探程控制。礦體為含銅石英脈賦存于寒武系北西西走向擠壓破碎帶中,礦體產(chǎn)狀194∠57,沿走向已挖掘礦體20余米。含銅石英脈厚0.70米,平均品位Cu2.45%、Ag110g/t、Pb0.12%、Zn0.11%、Bi0.03%、Mo0.07%、WO30.167%。其旁側(cè)的上下盤(pán)尚見(jiàn)細(xì)脈浸染狀銅礦(化),每側(cè)礦化寬度0.5-1.0米,平均品位Cu0.48%。兩類(lèi)礦化合并礦體厚度1.0-2.9米,平均厚度1.68米,平均品位Cu1.05%。主要金屬礦物為黃銅礦,次有磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂,脈石礦物主要為石英、螢石,次有綠泥石。黃銅礦以浸染狀,團(tuán)斑狀、致密塊狀分布于破碎帶的石英脈、團(tuán)塊及蝕變粉砂質(zhì)泥頁(yè)巖的小裂隙中。銅礦脈圍巖屬寒武系粉砂泥巖,蝕變主要有硅化、螢石化、綠泥石化、磁黃鐵礦化等。

④鉆孔CK744在進(jìn)尺354.38~358.85米的寒武系變質(zhì)泥質(zhì)砂巖還揭露出1條厚達(dá)4.47米的擠壓破碎帶,有黃銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦化,且裂隙發(fā)育,有脈幅不等的石英脈穿插,石英脈中見(jiàn)磁黃鐵礦,少量方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦呈團(tuán)塊狀共生產(chǎn)出。鉆孔CK747揭露的其它礦化段,282-348米的近接觸帶巖體上部,多發(fā)育裂隙充填的密集石英細(xì)脈、小脈或網(wǎng)脈,脈幅1mm~5 cm,硅化、黃鐵礦化普遍,見(jiàn)有黃銅礦、方鉛礦、鐵閃鋅礦呈浸染星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀沿石英脈分布。在孔深368.19~370.88米為一巨大脈幅的白色石英脈,見(jiàn)黃銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出。在孔深380.7~382.6米出現(xiàn)5條密集分布的含礦石英脈,脈幅2~8 cm,主要礦物為黃銅礦、毒砂、方鉛礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦。所有這些礦化段化探原生暈Cu往往大于1 000~3 000,顯示出明顯的異常。

2.2甘高銅鉛鋅礦

位于礦區(qū)北東段,在黑云母花崗閃長(zhǎng)巖內(nèi)外接觸帶上共有五條礦脈,脈幅均在5~40 cm左右。其主要金屬礦物以鉛、鋅礦物為主,含少量黃銅礦,但往深部黃銅礦化變強(qiáng),鉛鋅礦化變?nèi)?。脈石礦物為石英、螢石等。

3礦區(qū)有利的成礦地質(zhì)條件

上述銅鉛鋅礦(化)體的發(fā)現(xiàn),為本區(qū)尋找深部規(guī)模更大的銅礦體提供了有利的找礦信息,因?yàn)楸镜V區(qū)存在斑巖型銅礦有利的成礦地質(zhì)條件:

3.1有利的賦礦層位

廣西銅礦床主要產(chǎn)于加里東不整合面上下鄰近層位之中, 特別是主要賦存在寒武系中上部和泥盆系富有機(jī)質(zhì)、富炭泥質(zhì)碎屑巖之中, 表明寒武紀(jì)和泥盆紀(jì)存在有利于銅質(zhì)初始沉識(shí)形成“銅源層”的地質(zhì)環(huán)境, 為爾后成礦作用進(jìn)一步富集而成礦奠定基礎(chǔ)條件。本礦區(qū)內(nèi)泥盆系地層覆蓋于寒武系地層之上,寒武系地層呈天窗出露,具備銅礦形成的有利賦礦層位。

3.2有利的地質(zhì)構(gòu)造及巖漿巖條件

深部為區(qū)域性南丹-昆侖關(guān)深斷裂,上部為NW向箱狀背斜西傾伏端,為一封閉地段,是成礦的有利環(huán)境。燕山期花崗巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,斑狀黑云母花崗閃長(zhǎng)巖及石英斑巖發(fā)育,據(jù)光譜分析,前者的銅、鉛、鋅平均含量高于同類(lèi)含鈣酸性花崗巖的平均含量,銅高出7~25倍,鋅高出2~5倍,鉛高出5~22倍;后者銅鉛含量相對(duì)較高,為斑巖型銅礦形成提供了豐富的物質(zhì)來(lái)源。

3.3有利的地球物理場(chǎng)和地球化學(xué)場(chǎng)條件

本礦區(qū)南部、北西、北東地段發(fā)育一系列物化探異常,在以CuPZn為主的異常發(fā)育地段已發(fā)現(xiàn)銅鉛鋅礦,特別是有磁異常相伴的情況下,常預(yù)示著存在隱伏的斑巖型銅礦化(體),如七鳳背斜西南緣的SN向磁異常、礦區(qū)南段的銅鉛鋅異常,經(jīng)鉆孔、坑探驗(yàn)證均發(fā)現(xiàn)了隱伏的石英斑巖脈和斑巖型銅礦體。礦區(qū)外圍西段的背斜傾伏端存在很好的鎢、銅、鉛、鉬、碘、氟組合化探異常及磁異常,根據(jù)前人的研究成果:當(dāng)Pb、Zn內(nèi)、中、外濃度帶齊全或蓋層上發(fā)育有F、I的帶狀異常時(shí),則反映礦化斷裂,其深部可能存在隱伏的盲礦體。本區(qū)有這種異常的存在。

綜上所述,大明山鎢礦區(qū)無(wú)論從地層、構(gòu)造、巖漿巖條件、地球物理場(chǎng)和地球化學(xué)場(chǎng)等方面均存在斑巖型銅礦形成的有利條件,有在局部圈閉構(gòu)造環(huán)境地段尋找與斑巖相關(guān)礦床組合的條件和可能,從已有找礦信息來(lái)看,本區(qū)具有找到大中型斑巖型銅礦的潛力,關(guān)鍵是要深刻認(rèn)識(shí)本區(qū)銅礦的成礦特征和成礦規(guī)律,在找礦方法上有所突破。

4礦區(qū)隱伏斑巖型銅礦床的找礦新方法

本礦區(qū)局部地段覆蓋層較厚,傳統(tǒng)的原生暈法和次生暈法,在覆蓋層較厚的地區(qū),礦致異常不是十分明顯,且憑其難以達(dá)到準(zhǔn)確定位預(yù)測(cè)隱伏礦體位置。本礦區(qū)最有條件也最有可能獲取到隱伏礦存在的直接信息,除可直接證實(shí)有礦化存在的地質(zhì)信息和地球化學(xué)信息外,借助鉆孔等探礦工程進(jìn)行井中物探和物性研究,往往能把地球物理特征轉(zhuǎn)換成直接的地質(zhì)信息,從而大大強(qiáng)化了深部找礦的技術(shù)手段。

①施工深部鉆探取樣分析:根據(jù)地質(zhì)分析,在已知礦床外圍(尤其在外圍覆蓋區(qū))開(kāi)展拉網(wǎng)式鉆探,獲取直接的礦化信息,有時(shí)會(huì)直接實(shí)現(xiàn)找礦突破。當(dāng)然,在開(kāi)展拉網(wǎng)式鉆探之前,需要從區(qū)域成礦帶的角度深刻地認(rèn)識(shí)該礦床的特征。

②原生暈軸向分帶序列及其深部礦化預(yù)測(cè):礦床原生暈軸向分帶序列是預(yù)測(cè)深部隱伏礦的有效工具。礦床原生暈地球化學(xué)模型不僅是簡(jiǎn)單的元素分帶模型, 而且包含深刻的礦床成因、礦石建造、礦物地球化學(xué)的內(nèi)涵。該類(lèi)模型揭示的規(guī)律和建立的相應(yīng)方法論, 不僅適應(yīng)于原生暈的解釋和某些類(lèi)型單礦體(礦床)的研究, 而且適用于多種次生地球化學(xué)異常的解釋和各種與熱液有關(guān)的礦床類(lèi)型、更大尺度成礦客體的研究。因此, 對(duì)于已知礦床的原生暈地球化學(xué)分帶序列進(jìn)行研究, 并與標(biāo)準(zhǔn)的地球化學(xué)分帶序列相比, 有助于揭示深部礦體是否存在。當(dāng)?shù)V體在垂向上不連續(xù)分布或呈雁行式排列時(shí), 根據(jù)礦床的原生暈分帶指數(shù)等指標(biāo),也可以有效地揭示出來(lái)。

③井中地球物理信息與深部礦化預(yù)測(cè):鉆孔地球物理方法可獲取鉆孔周?chē)偷撞康闹苯有畔? 這對(duì)發(fā)現(xiàn)井旁或井底的隱伏礦(礦)很重要的。在井中物探方法中,采用較多的是井中磁測(cè)、井中激發(fā)極化法、深部充電法及井中瞬變電磁法(TEM)。井中充電法主要用于圈定礦體范圍、確定礦體產(chǎn)狀及埋藏深度, 尋找充電孔附近的隱伏盲礦體和在相當(dāng)大的空間( 數(shù)十平方千米) 內(nèi)發(fā)現(xiàn)隱伏構(gòu)造、巖體、盲礦體等地質(zhì)問(wèn)題。井中TEM系統(tǒng)由于更加接近深部隱伏礦體,可降低上覆蓋層的影響, 在鉆孔周邊200～300m半徑范圍內(nèi)具有較好的分辨能力, 能獲取深部隱伏礦體的直接信息。目前的找礦實(shí)踐證明, 深部鉆孔加井中瞬變電磁測(cè)量是一種實(shí)用和有效的勘查方法組合。

5結(jié)論

大明山礦區(qū)存在大型斑巖型銅礦的有利成礦地質(zhì)背景,有利的賦存地層,有利的地質(zhì)構(gòu)造特征,如何實(shí)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)斑巖型銅礦找礦新實(shí)破,找礦理論是基礎(chǔ),找礦方法技術(shù)的突破是關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)多學(xué)科聯(lián)合、不同找礦預(yù)測(cè)理論相互滲透、不同預(yù)測(cè)方法技術(shù)相互結(jié)合與驗(yàn)證,同時(shí)引入新技術(shù)和手段,從時(shí)空演化規(guī)律角度進(jìn)行隱伏礦體定位、定量預(yù)測(cè),就有可能在本礦區(qū)找到大中型的斑巖型銅礦。

參考文獻(xiàn):

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