銅錄山銅鐵礦床深部找礦標(biāo)志及找礦前景

張國(guó)勝，魏克濤

(湖北省鄂東南地質(zhì)大隊(duì)，湖北大冶 435100)

1 礦床概況

銅錄山礦為一大型的矽卡巖型銅鐵礦床。礦床位于陽(yáng)新巖體的西北端，與成礦有關(guān)的是淺成侵入體石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖，圍巖為嘉陵江組及大冶組碳酸鹽巖。礦體產(chǎn)于巖體與圍巖的接觸帶中。礦床于1986年完成勘查，共圈定12個(gè)礦體，但由于當(dāng)時(shí)受勘查深度的限制，對(duì)深部礦體未作追索和控制，留下了深部找礦的空間[1]。

區(qū)內(nèi)出露地層為嘉陵江組、大冶組碳酸鹽巖，呈半島狀殘留體或捕擄體伸入巖體之中，多以隱伏狀態(tài)產(chǎn)出。這些碳酸鹽巖在鄂東南地區(qū)是與銅鐵成礦最有利的圍巖。區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)構(gòu)造為成礦前印支期形成的近東西向的褶皺斷裂系統(tǒng)，由于巖體的侵入，區(qū)內(nèi)的構(gòu)造形跡保留不全;在成礦期發(fā)育了燕山期的構(gòu)造，燕山期構(gòu)造以北北東向的褶皺斷裂形式橫跨疊加在早期構(gòu)造之上，是區(qū)內(nèi)的有利控礦構(gòu)造。成礦母巖是燕山早期晚階段淺成的石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖，呈巖株?duì)町a(chǎn)出。伴隨成礦作用區(qū)內(nèi)巖石普遍發(fā)生接觸變質(zhì)及熱變質(zhì)現(xiàn)象，主要形成矽卡巖化、斜長(zhǎng)石巖化及硅化、大理巖化等;此外成礦作用中伴隨有鈉長(zhǎng)斑巖巖脈穿插(圖1)。

區(qū)內(nèi)物化探異常發(fā)育。物探異常主要是磁異常及重力異常;化探異常主要是銅暈異常，幾乎遍及整個(gè)礦床范圍。

2 深部找礦標(biāo)志分析

銅錄山銅鐵礦是根據(jù)地表礦化及古采遺跡而被發(fā)現(xiàn)，但深部礦體則主要依賴于物探方法的探索，從而發(fā)現(xiàn)隱伏礦體，擴(kuò)大了礦床的規(guī)模。但隨著勘查深度的增加，物探信息逐漸弱化以致消失。物探方法對(duì)深部礦體已不能提供清晰有效的指示信息。此外還有一些常規(guī)的標(biāo)志如化探、蝕變等信息很難提取外，同時(shí)也很難反映深部的成礦信息，因此對(duì)深部礦體的預(yù)測(cè)需要從其他方面進(jìn)行探索。通過對(duì)礦床控礦規(guī)律的分析及對(duì)反映深部找礦信息的探索，深部找礦標(biāo)志有以下幾個(gè)方面的反映。

2.1 構(gòu)造標(biāo)志

礦床嚴(yán)格受構(gòu)造控制，控制礦床是疊加的北北東向褶皺斷裂帶，礦體沿著該構(gòu)造帶分布，構(gòu)造帶的范圍亦即礦床的范圍，礦體的延伸方向與構(gòu)造線一致，控制礦體是構(gòu)造帶次級(jí)構(gòu)造，主要有接觸帶、破碎帶、斷裂、背斜等，由于受構(gòu)造控制，礦體在分布排列及形態(tài)變化上具有一定的規(guī)律，如北北東向斷裂具斜列排列的規(guī)律，使礦體也具有這種斜列式排列規(guī)律;由于橫向斷裂的影響使北北東向斷裂發(fā)生彎折，影響礦體呈臺(tái)階狀變化。因此研究礦體的分布規(guī)律和形態(tài)變化就可以預(yù)測(cè)未知礦體或部位的存在。這些標(biāo)志主要有接觸帶、斜列式排列、臺(tái)階狀變化形態(tài)等。

2.1.1 接觸帶構(gòu)造

接觸帶構(gòu)造主要有接觸斷裂構(gòu)造、接觸破碎帶構(gòu)造、半島狀接觸帶構(gòu)造、懸垂體接觸帶構(gòu)造等。礦區(qū)內(nèi)幾乎所有的礦體均產(chǎn)于接觸帶中，只有極少數(shù)產(chǎn)于非接觸帶中，可以說接觸帶是尋找礦體的基本部位，因此在本區(qū)沿接觸帶尋找礦體是主要的方向。

2.1.2 斜列式排列規(guī)律

圖1 湖北大冶銅錄山銅鐵礦床綜合地質(zhì)圖

北北東向構(gòu)造具有斜列式排列的規(guī)律，因此礦體也具斜列式排列的規(guī)律，以Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦體表現(xiàn)最為明顯。如31線，礦體由西往東、自淺至深依次為Ⅳ5、Ⅳ2、Ⅳ3(圖2)，臺(tái)階狀變化形態(tài)。

礦體的控制程度越高越能反映礦體的實(shí)際形態(tài)及產(chǎn)出規(guī)律。在勘探階段，礦體大都連接成板狀、脈狀，具有包絡(luò)性的特征，但經(jīng)生產(chǎn)勘探、采掘控制后，礦體多發(fā)生了狹縮、尖滅等形態(tài)上的變化，特別是在深部，礦體產(chǎn)狀呈陡緩的變化，形成臺(tái)階狀的形態(tài)，如1線的Ⅲ2號(hào)礦體，0線的Ⅺ號(hào)礦體(圖3)。這種臺(tái)階的形態(tài)啟示我們尋找臺(tái)面、追索臺(tái)斜的找礦思路。

2.2 巖脈、蝕變標(biāo)志

銅錄山銅鐵礦床是接觸交代型礦床，因此其代表性的蝕變巖是矽卡巖，此外還有一個(gè)突出的伴隨產(chǎn)物，即鈉長(zhǎng)斑巖脈與斜長(zhǎng)石巖。斜長(zhǎng)石巖產(chǎn)于接觸帶，常與礦體相伴;而鈉長(zhǎng)斑巖常穿插礦體，與礦床相伴。在銅錄山礦田中，所有的礦床均具有此類巖脈的分布，成為一個(gè)共同的表征，這可能是成礦巖體在演化過程中晚期的產(chǎn)物，因此可作為尋找此類礦床的一個(gè)表征標(biāo)志。

2.3 ΔZ上抬400 m磁異常

當(dāng)?shù)V體達(dá)到一定的深度，磁異常逐漸弱化以致不能反映深部礦體的信息，但ΔZ上抬400 m磁異常卻顯示出反映深部礦體的信息。該上抬磁異常以600 γ圈定，呈一橢圓形，其范圍正好囊括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅺ、Ⅶ號(hào)等主礦體，而Ⅵ、Ⅸ、Ⅻ號(hào)等礦體尚不能納入其中，因此該異?；痉从沉艘?guī)模、埋深較大礦體的范圍，可作為深部礦體的一個(gè)指示標(biāo)志。

2.4 遙感信息(環(huán)形構(gòu)造)

銅錄山環(huán)形構(gòu)造屬于由熱源體引起的環(huán)形構(gòu)造。熱源體環(huán)形構(gòu)造是由于巖體在侵入成礦熱耗散過程中形成一系列蝕變巖石圈，這些蝕變巖石圈具有不同的力學(xué)性質(zhì)及光學(xué)性質(zhì)，在后期地質(zhì)作用過程中形成環(huán)形地貌，最終以環(huán)形地貌及色圈表現(xiàn)在遙感影像中[2]。銅錄山環(huán)形構(gòu)造(H1)由三圈構(gòu)成，呈一圓形，直徑近3 km，其分布范圍與銅錄山巖株基本吻合，反映了巖株的作用范圍。銅錄山礦床位于中、內(nèi)環(huán)的東半圈。在大環(huán)中套有多個(gè)小環(huán)形構(gòu)造，反映了衛(wèi)星礦床及礦體。在其西側(cè)的外圈中有雞冠咀、桃花咀、猴頭山、黃牛山等礦床的環(huán)形構(gòu)造;在其南側(cè)的外圈有銅山銅礦床的環(huán)形構(gòu)造;在其東側(cè)的外圈有石頭咀礦床的環(huán)形構(gòu)造;在其內(nèi)部有反映Ⅶ(H1－3)、Ⅵ(H1－1)、Ⅸ(H1－2)號(hào)礦體等環(huán)形構(gòu)造的存在。銅錄山環(huán)形構(gòu)造反映了銅錄山巖株成礦作用的整體格局，因此該區(qū)環(huán)形構(gòu)造可作為預(yù)測(cè)未知礦體或衛(wèi)星礦床的標(biāo)志。

圖2 銅錄山銅鐵礦床31勘探線地質(zhì)剖面圖

3 深部找礦前景

根據(jù)上述找礦標(biāo)志，銅錄山礦床的深部及外圍仍有較大的找礦潛力，可分為下面4個(gè)有利地段。

3.1 A 區(qū)

位于20－31線間，主要追索已知礦體的延深和深部斜列式礦體。

3.1.1 已知礦體的延深

銅錄山礦床由于當(dāng)時(shí)受勘查深度的限制，一般對(duì)－600 m以上的礦體作了控制，對(duì)一些深度較大的礦體未作追索和控制，主要是Ⅲ、Ⅳ、Ⅺ號(hào)礦體。其范圍是:Ⅺ號(hào)礦體的0－8線、Ⅲ號(hào)礦體的0－5線、Ⅳ號(hào)礦體的11－39線，此外，Ⅰ號(hào)礦體的深部亦具一定的追索意義。因此追索已知礦體的延深無疑可以增加礦床的儲(chǔ)量。在追索過程中應(yīng)根據(jù)深部礦體的“臺(tái)階狀”形態(tài)規(guī)律，尋找臺(tái)面，追索臺(tái)斜，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)新的臺(tái)面、臺(tái)斜。在1線的驗(yàn)證孔中(ZK104)已出現(xiàn)一個(gè)臺(tái)面，礦體總厚達(dá)140余米，這就說明，該礦體不可能尖滅，還一定存在一個(gè)臺(tái)斜，并很可能出現(xiàn)第二個(gè)臺(tái)階。

3.1.2 斜列式礦體

根據(jù)礦床內(nèi)礦體呈斜列式排列的規(guī)律，在深部可以尋找斜列式的未知礦體。已經(jīng)證實(shí)在23線的ZK2302孔中于孔深680 m處已發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的斜列式的礦體，礦體厚約10余米，位于Ⅳ2號(hào)礦體之下。區(qū)內(nèi)Ⅲ、Ⅺ號(hào)礦體的深部均可能存在類似的斜列式礦體。對(duì)這類礦體亦應(yīng)用“臺(tái)階”的規(guī)律去探索控制。

3.2 B 區(qū)

位于31－47線間，接觸帶是本礦床的主要控礦構(gòu)造，區(qū)內(nèi)礦體幾乎都賦存在接觸帶中，但礦區(qū)內(nèi)31－47線間大理巖捕擄體的下接觸帶由于深度較大，未作探索控制，該大理巖的上接觸帶即是Ⅳ和Ⅵ號(hào)礦體賦存的位置，那么其下接觸帶也應(yīng)具有同樣的成礦條件，因此在下接觸帶中具有尋找新礦體的可能。少數(shù)鉆孔在下接觸帶中已見礦體，證明下接觸帶具有尋找新礦體的可能。

圖3 銅錄山銅鐵礦床0勘探線地質(zhì)剖面示意圖

3.3 C 區(qū)

該區(qū)位于礦床的南東緣陸家與趙家之間，各種深部信息指示該區(qū)深部可能存在礦體。

其一，銅錄山礦床上抬400 m磁異常向該區(qū)膨大伸入，尚未封閉，這種磁異常表示其下有如Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦體規(guī)模、深度的磁性體存在;其二，區(qū)內(nèi)分布有H1－5環(huán)形構(gòu)造;其三，區(qū)內(nèi)分布有規(guī)模較大鈉長(zhǎng)斑巖脈，鈉長(zhǎng)斑巖脈不僅與礦床相伴，而且往往表現(xiàn)出規(guī)模上與礦體規(guī)模具有正比的關(guān)系，說明成礦作用愈強(qiáng)烈，鈉長(zhǎng)斑巖愈發(fā)育。因此這些信息指示區(qū)內(nèi)可能存在較大規(guī)模的磁性體，具有尋找深部礦體的可能。

3.4 D 區(qū)

位于熊家灣與曹家灣的南側(cè)，即H1－4環(huán)形構(gòu)造分布地段，H1－4環(huán)形構(gòu)造與Ⅶ號(hào)礦體的環(huán)形構(gòu)造(H1－3)極為相似，但規(guī)模要大，外徑達(dá)400 m，而H1－3則只有300 m。環(huán)形構(gòu)造具二圈，呈圓形，有可能指示深部存在礦體。

4 礦床結(jié)構(gòu)分析

研究礦床控礦的規(guī)律不僅要研究礦床的控制礦體的規(guī)律，而且要了解礦床的整體結(jié)構(gòu)規(guī)律，以擴(kuò)大找礦的視域。銅錄山礦床受北北東向褶皺斷裂帶的控制，形成沿該帶分布的礦帶，而北北東向構(gòu)造帶具有同級(jí)等距分布的規(guī)律，因此在一個(gè)礦床中可能不只一個(gè)控礦構(gòu)造帶。在銅錄山礦床中如果H1－4、H1－5有可能找到礦體的話，那么銅錄山礦床就可能存在東西兩個(gè)控礦構(gòu)造帶。其西帶即是銅錄山的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅺ、Ⅻ等礦體所組成，東帶則是由Ⅸ號(hào)礦體、未知的C、D遠(yuǎn)景區(qū)等所組成。兩個(gè)礦帶相距約600 m。這種雙帶結(jié)構(gòu)的形式銅錄山礦田西側(cè)的雞冠咀、桃花咀礦床已得到了充分的顯示[3]。二礦床實(shí)為同一礦床，西側(cè)為雞冠咀控礦構(gòu)造帶所控制的雞冠咀礦帶，東側(cè)為桃花咀礦帶，二者平行相伴，相距約500 m。雞冠咀、桃花咀的這種雙帶結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象很有可能在銅錄山礦床中存在，一旦證實(shí)是一種普遍的規(guī)律，那么銅錄山礦床以至整個(gè)礦田將展示一個(gè)新的找礦視域。

[1] 申敬錫，程伯禹，余元昌，等.湖北省大冶縣銅錄山銅鐵礦床地質(zhì)勘探總結(jié)報(bào)告[R].大冶:湖北省鄂東南地質(zhì)大隊(duì)，1986.

[2] 黃定華，張國(guó)勝，葉俊林，等.鄂東南銅金多金屬成礦區(qū)構(gòu)造作用與成礦關(guān)系[R].大冶:湖北省鄂東南地質(zhì)大隊(duì)，1995.

[3] 張永達(dá)，施林森，余元昌，等.湖北省大冶縣雞冠咀礦區(qū)銅金礦勘查地質(zhì)報(bào)告[R].大冶:湖北省鄂東南地質(zhì)大隊(duì)，1989.