金 龍 寧夏核工業(yè)地質(zhì)勘查院 750021
寧夏紅寺堡茶樹溝地區(qū)銅礦地質(zhì)特征及成礦條件淺析
金 龍 寧夏核工業(yè)地質(zhì)勘查院 750021
銅礦化體主要賦存于奧陶系米缽山組下巖段的灰綠色淺變質(zhì)石英砂巖夾灰綠色粉砂質(zhì)板巖中。礦化與構(gòu)造關(guān)系密切,主要受羅山復(fù)背斜的次一級褶皺大羅山背斜及大羅山向斜軸部和翼部的壓扭性、壓性斷裂構(gòu)造破碎帶的控制,礦化體一般呈似層狀、透鏡狀及串珠狀分布,基本呈平行排列,傾向西,傾角一般為20°~40°,礦體平均品位0.88%。茶樹溝銅礦具備良好的大地構(gòu)造位置,存在有利于成礦物質(zhì)富集的構(gòu)造場所,具有良好的富礦地層、巖性條件。
紅寺堡;茶樹溝;地質(zhì)背景;礦體特征;成礦條件;銅礦
茶樹溝銅礦位于寧夏回族自治區(qū)吳忠市紅寺堡開發(fā)區(qū)沙泉子鄉(xiāng)境內(nèi),經(jīng)過前期地質(zhì)工作,認(rèn)為礦化成因類型為構(gòu)造控制的淺成中低溫?zé)嵋撼涮钚豌~礦化類型。本地區(qū)銅成礦條件良好,具有一定的找礦前景,本文試圖通過分析茶樹溝銅礦的基本地質(zhì)特征及成礦條件,為該礦的進(jìn)一步擴(kuò)大及外圍找礦提供一定理論依據(jù)。
1.1 地層
本區(qū)地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)(Ⅴ)秦祁昆地層區(qū)(Ⅴ1)祁連-北秦嶺地層分區(qū)(Ⅴ)寧夏地層小區(qū)。本區(qū)地層主要分為奧陶系米缽山組(Omb)砂巖、硬砂巖及板巖,局部見灰?guī)r透鏡體,二迭系石千峰群(PTs)含礫硬砂巖、含礫長石硬砂巖,石盒子組(Psh)砂質(zhì)泥巖、硬砂巖、硬砂質(zhì)石英砂巖,含礫石英砂巖、砂巖,三迭系白芨芨溝群(TB)硬砂質(zhì)長石砂巖夾泥巖,第三系紅柳溝組(Nh)長石粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖,第四系(Q)風(fēng)積灰黃色黃土,沖積砂礫石、砂及砂質(zhì)粘土。
1.2 區(qū)域構(gòu)造
茶樹溝銅礦大地構(gòu)造位置位于華北地區(qū)與秦祁昆褶皺系交匯部位的西側(cè)祁連褶皺系走廊過渡帶東端。以龍首-六盤深大斷裂為界,西為祁連褶皺系的走廊過渡帶,東為鄂爾多斯臺緣褶帶,大地構(gòu)造性質(zhì)屬被動大陸邊緣裂谷活動帶向穩(wěn)定陸塊過渡的雙沖性構(gòu)造帶(見圖1茶樹溝銅礦區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)略圖及區(qū)域主要構(gòu)造性質(zhì)特征表)。
區(qū)域主要構(gòu)造性質(zhì)特征表(見表1)。
2.1 地層
礦區(qū)內(nèi)出露的地層有奧陶系米缽山組第二巖段(Omb2),新近系紅柳溝組(Nh),第四系(Q)。
奧陶系米缽山組第二巖段(Omb2):為區(qū)內(nèi)主要含礦地層,是一套次深海相碎屑巖沉積,巖相變化較大。該巖段總體以板巖占多數(shù),普遍含灰?guī)r透鏡體,以單層式韻律組合為主。與第一巖段呈整合接觸,局部具明顯的海底侵蝕特征。巖性為:灰、灰綠色中厚層細(xì)粒長石石英砂巖、長石石英砂巖與粉砂質(zhì)板巖不等厚互層,局部地段見砂屑灰?guī)r透鏡體。
新近系紅柳溝組(N1h):在勘查區(qū)內(nèi)該組地層主要出露在茶樹溝,面積較小,與奧陶系米缽山組地層呈斷層接觸,為一套在炎熱氣候條件下形成的河流相碎屑沉積及淺湖相泥質(zhì)沉積。主要巖性為土紅色厚層粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層。第四系地層主要為粉砂質(zhì)黃土或亞砂土與粘土互層;風(fēng)成沙、河床沖積層等。
2.2 構(gòu)造
區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次強(qiáng)度不等的構(gòu)造運(yùn)動。主要的構(gòu)造有羅山復(fù)式向斜、羅山東逆沖斷層、鉛皮溝斷層、茶樹溝-野池溝
圖1 茶樹溝銅礦區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)略圖(1:50000)
1.第四系風(fēng)成黃土;2.二迭系砂質(zhì)泥巖、硬砂質(zhì)長石砂巖、砂巖;3、奧陶系泥質(zhì)硬砂巖、長石石英砂巖夾板巖; 4、推測隱伏深大斷裂;5. 向斜軸線; 6. 逆斷層;7. 工作區(qū)范圍斷裂帶。區(qū)內(nèi)次級褶皺、斷層也較發(fā)育。
羅山復(fù)式向斜:該向斜軸部主要出露在勘查區(qū)西側(cè)干泉溝-茶樹溝一帶,軸向近南北,北端略向西偏轉(zhuǎn),兩翼及核部地層均由奧陶系米缽山組第二巖段組成。東翼出露寬,發(fā)育一系列短軸半開闊不對稱次級褶皺,主體傾向向西,傾角35~60度。西翼出露較窄,巖層產(chǎn)狀變化較大。向斜轉(zhuǎn)折部位破劈理發(fā)育,劈理面與主軸面近平行或小角度斜交。
羅山東逆沖斷層:該斷層展布于區(qū)內(nèi)東側(cè),為區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的一條斷層,傾向南西西,傾角30°~70°左右。上盤充填有米缽山組碎裂巖,寬度100米左右,根據(jù)斷層破碎帶內(nèi)拖曳褶曲及米缽山組逆掩于第四系之上特征,可推斷該斷層性質(zhì)屬于逆沖性質(zhì),具多期活動性。在米缽山組碎裂巖中多充填有石英脈、碳酸鹽脈等。
鉛皮溝斷層:該斷層主要展布在鉛皮溝內(nèi),總體走向?yàn)?40°~350°,斷層面產(chǎn)狀:256°∠80°,下盤次級斷裂發(fā)育。破碎帶內(nèi)可見碎裂巖、糜棱巖及斷層泥,碳酸鹽化、高嶺土化、褐鐵礦化普遍發(fā)育,且在構(gòu)造帶兩側(cè)巖石層面中偶爾能見到拖拉牽引現(xiàn)象。由斷層面上的擦痕推測該斷層性質(zhì)為逆斷層,是該地區(qū)主要控礦構(gòu)造。
2.3 巖漿巖
就目前的工作程度來看在茶樹溝地區(qū)近地表無巖漿巖和火山巖出露。
礦體嚴(yán)格受鉛皮溝斷層的控制,呈南北向展布,斷續(xù)出露約500米。從巖性上看礦體出露在灰、灰綠色長石石英砂巖中。
3.1、礦體形態(tài)特征
礦體形態(tài)總體以條帶狀為主,另外可見透鏡狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀等,礦化體沿走向上有膨脹、收縮、分支復(fù)合現(xiàn)象。在茶樹溝礦區(qū)內(nèi)見有四條礦體,其中Ⅰ號礦體為主礦體,長度斷續(xù)可達(dá)到500米左右,寬度一般為0.4~2米,最寬處可達(dá)3米,沿走向上品位變化不大,銅品位最高為9.8%,最低為0.23%;沿傾向礦體厚度變化不大,整體上看其連續(xù)性較好,形態(tài)呈脈狀或條帶狀為主,沿傾向上有膨大趨勢。
3.2、 礦石類型及礦物組成
該地區(qū)主要的礦石類型為構(gòu)造破碎帶型和含銅石英脈型:
含銅石英脈型礦石一般呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、星點(diǎn)狀及薄膜狀等。粒狀結(jié)構(gòu)和溶蝕結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。顏色呈灰白色、白色,部分礦石由于孔雀石化作用使礦石顏色呈灰綠色或綠色。該類型礦物成分較為簡單,金屬礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦、褐鐵礦、孔雀石及少量斑銅礦。脈石礦物有石英、方解石。
構(gòu)造破碎帶型礦石:該類型含礦巖石主要為灰綠色中層細(xì)粒-微粒長石石英砂巖,呈粒狀結(jié)構(gòu)和溶蝕結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。金屬礦物有孔雀石、褐鐵礦,在坑道內(nèi)礦石中可見到黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦等。其中地表礦石中銅礦化呈浸染狀和薄膜狀賦存于巖石裂隙或風(fēng)化孔隙中。礦石中除含銅外,含有少量銀、金鉛、鋅等有益元素。
表1
蝕變現(xiàn)象有高嶺土化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、孔雀石化等。在近礦圍巖中可見到微弱的綠泥石化、絹云母化,交代作用不明顯。
就現(xiàn)有的工作程度認(rèn)為茶樹溝地區(qū)有以下幾方面的成礦有利條件:
4.1、該地區(qū)具備良好的大地構(gòu)造位置
茶樹溝地區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北地臺與秦祁昆褶皺系交匯部位。以龍首-六盤深大斷裂為界,西為祁連褶皺系走廊過渡帶,東為鄂爾多斯臺緣褶皺帶。為多金屬成礦的有利區(qū)段,區(qū)內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)有多處銅、鉛、鋅、金、銀礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)。
4.2、存在有利于成礦物質(zhì)富集的構(gòu)造場所
龍首-六盤深大斷裂的次級斷裂控制了區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)分布,是尋找銅及多金屬礦產(chǎn)的有利地段。羅山東麓及西麓大斷裂具有多期活動的特點(diǎn),為區(qū)內(nèi)礦化的形成提供了良好的礦液活動通道,其次級斷裂是良好的成礦物質(zhì)的富集場所。礦體均賦存于羅山西麓大斷裂的次級斷層破碎帶內(nèi);礦體形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷層的控制。有利的成礦構(gòu)造在地表由于第四系黃土的覆蓋,出露的數(shù)量、規(guī)模、發(fā)育趨勢等極為有限,由該地區(qū)的構(gòu)造發(fā)育程度推斷在黃土覆蓋的大面積地段必然有更多目前沒有被發(fā)現(xiàn)的含礦構(gòu)造,因此該地區(qū)潛藏著極為重要的找礦意義。
4.3、具有良好的富礦地層、巖性條件
茶樹溝地區(qū)礦化受地層、巖性控制明顯,礦化主要位于奧陶系米缽山組第二巖段灰綠色淺變質(zhì)石英砂巖和粉砂質(zhì)板巖中。地層較單一,在被黃土覆蓋,基巖出露較少,有限的露頭中發(fā)現(xiàn)了很多礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)和異常點(diǎn)。由此可以推斷該地區(qū)地層含礦概率較高。在黃土覆蓋的區(qū)域是否存在礦化或盲礦體,這就值得進(jìn)一步進(jìn)行深部揭露工作。
4.4、具有良好的礦源條件
茶樹溝地區(qū)石英脈極其發(fā)育,而金屬礦化與石英脈的關(guān)系較為密切。杜樂天先生在《硅謎與堿盲》一文中指出:“地表石英脈或硅化帶中的硅質(zhì)主要來源于深部上升的熱液在淺部減壓降溫導(dǎo)致大量石英沉淀。石英等硅質(zhì)沉淀是熱液中礦質(zhì)沉淀和濃集的保證。硅質(zhì)遷移和礦質(zhì)遷移是同步的,凡是大量發(fā)育石英脈、硅化帶和硅質(zhì)層的地區(qū)不論是陸相還是海相都是反映了該地區(qū)深部有大規(guī)模堿交代作用發(fā)生和堿交代巖的存在”。由此可以推測該地區(qū)深部存在著富含銅、金等金屬元素的巖漿巖體。
通過以上分析認(rèn)為該地區(qū)的域褶皺和斷裂構(gòu)造是有利的成礦位置,據(jù)目前所掌握的資料認(rèn)為該區(qū)具備有利的銅成礦地質(zhì)條件,已有多處礦化露頭,礦化區(qū)發(fā)現(xiàn)礦化體4個,已有形成工業(yè)礦體的前景。礦化體沿傾向方向厚度、礦石品位、礦化連續(xù)性等總體來看都有變好趨勢,由此可以推測在礦化帶深部將存在較好的工業(yè)礦體。如繼續(xù)開展工作,在該地區(qū)繼續(xù)進(jìn)行深部揭露和適當(dāng)?shù)奈锾焦ぷ?,以查明其深部地質(zhì)特征,礦體規(guī)模必將進(jìn)一步擴(kuò)大,同時可以借鑒指導(dǎo)相鄰地區(qū)的銅礦找礦工作。
參考資料
[1] 寧夏區(qū)調(diào)隊(duì).1:20萬吳忠幅區(qū)域地質(zhì)測量報告.1981-1982年
[2] 寧夏核工業(yè)地質(zhì)勘查院.寧夏紅寺堡開發(fā)區(qū)茶樹溝地區(qū)銅礦普查報告.2007年