大冶蚌殼地勘查區(qū)地質(zhì)找礦新進(jìn)展及下步找礦方向探討

徐　瑋, 黃智輝, 阮啟林, 陳前軍

(湖北省地質(zhì)局 第一地質(zhì)大隊(duì),湖北 大冶　435100)

0　引言

蚌殼地位于湖北省大冶市,是正在實(shí)施的省地勘基金項(xiàng)目《湖北省大冶市陽(yáng)新巖體西北段銅鐵金多金屬礦整裝勘查》下設(shè)的一個(gè)子項(xiàng)目勘查區(qū),通過(guò)近幾年投入的物探及鉆探揭露工作,在巖漿巖、構(gòu)造、蝕變及礦化等方面有所發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí),對(duì)本區(qū)下步找礦具有一定的指導(dǎo)意義。

1　地質(zhì)背景

蚌殼地勘查區(qū)所處地質(zhì)部位比較特殊,位于銅綠山巖株體石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖與陽(yáng)新復(fù)式巖體石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖接觸帶部位(圖1[1]),北臨銅綠山銅鐵礦,東臨石頭嘴銅鐵礦,地表多被第四系沉積物覆蓋,局部出露斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖及鈉長(zhǎng)斑巖脈,除第四系外,沒(méi)有其它沉積地層出露,已完工的鉆孔暫未發(fā)現(xiàn)深部存在隱伏沉積地層。

2　工作進(jìn)展及新認(rèn)識(shí)

蚌殼地勘查區(qū)累計(jì)完工9孔,6孔見(jiàn)礦,單層見(jiàn)礦厚度為1.0～25.99 m,礦石類型除銅、鉬礦石外,還有金礦石;礦體全部產(chǎn)于石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖及斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖中,與鉀化及硅化關(guān)系密切。另外,本次工作通過(guò)鉆探工程揭露,在巖漿巖、構(gòu)造、礦化、蝕變等方面有了一些新的發(fā)現(xiàn),取得了一些新的認(rèn)識(shí)。

2.1　巖漿巖與成礦

ZK1101孔在-600 m標(biāo)高附近發(fā)現(xiàn)了細(xì)粒閃長(zhǎng)巖(圖2)。

巖石呈深灰色,細(xì)粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,發(fā)育少量鉀長(zhǎng)石微細(xì)脈,脈寬1～4 mm,見(jiàn)微細(xì)脈狀及細(xì)粒浸染狀黃銅礦化,黃銅礦細(xì)脈多見(jiàn)于鉀長(zhǎng)石細(xì)脈中。從圖2可以看出:

(1) 閃長(zhǎng)巖(下)顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、蝕變及礦化等特征與本區(qū)主要巖性石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖及斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖有著明顯區(qū)別，閃長(zhǎng)巖顏色較深,礦物顆粒較細(xì)、鉀長(zhǎng)石網(wǎng)脈不發(fā)育,蝕變較弱,而石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖及斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖顏色較淺,礦物顆粒較粗，斑狀及似斑狀結(jié)構(gòu),鉀、硅化網(wǎng)脈十分發(fā)育,蝕變較強(qiáng)。

(2) 閃長(zhǎng)巖(下)與斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖(上)之間有一個(gè)非常明顯的截然接觸界線,說(shuō)明二者不是相變關(guān)系,是二次巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

(3) 斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖中發(fā)育的X型鉀長(zhǎng)石脈均未切穿接觸界面,表明閃長(zhǎng)巖晚于斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖及其鉀化。

(4) 兩巖性接觸界面軸心夾角50°～80°,產(chǎn)狀較平緩。

晚于燕山早期第三次斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖的閃長(zhǎng)巖的發(fā)現(xiàn),說(shuō)明本區(qū)存在至少三次巖漿活動(dòng),見(jiàn)四種巖石類型:燕山早期第二次石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖(陽(yáng)新巖體)、燕山早期第三次石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖及斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖(銅綠山巖株體)、晚于燕山早期第三次的閃長(zhǎng)巖(燕山早期第四次或燕山晚期？)。從閃長(zhǎng)巖中發(fā)育微細(xì)脈狀黃銅礦化與早期石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖及斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖相同,而其鉀、硅化形式、強(qiáng)度與早期石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖及斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖相比較弱，及巖石穿插關(guān)系分析可以得出:本區(qū)銅、鉬(金)礦化主要與較晚期的閃長(zhǎng)巖活動(dòng)有關(guān),較早的石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖及斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖中由于后期的巖漿侵入活動(dòng)而發(fā)育的裂隙(主要為張性裂隙)帶為后期的銅、鉬礦化提供運(yùn)、儲(chǔ)場(chǎng)所。

圖1　蚌殼地勘查區(qū)及其外圍基巖地質(zhì)圖Fig.1　Geological map of Bangqiaodi exploration area and peripheral bed rock1.嘉陵江組白云石大理巖；2.鈉長(zhǎng)斑巖脈；3.閃長(zhǎng)玢巖脈；4.石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖；5.斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；6.石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；7.金云母透輝石矽卡巖；8.硅質(zhì)巖；9.銅鐵礦體；10.鐵礦體；11.逆斷層；12.正斷層；13.推測(cè)斷層；14.性質(zhì)不明斷裂；15.實(shí)測(cè)地質(zhì)界線；16.推測(cè)地質(zhì)界線；17.完工鉆孔及編號(hào)；18.勘查區(qū)范圍。

圖2　斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖與閃長(zhǎng)巖接觸關(guān)系(ZK1101)Fig.2　Contact relationship of porphyritic quarts syenodiorite and diorite1.斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；2.閃長(zhǎng)巖；3.硅化—鉀化脈；4.黃銅礦細(xì)脈；5.接觸界線。

2.2　巖漿巖的接觸界面

鉆孔ZK1302在孔深530 m左右發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巖性分界面,可能是陽(yáng)新巖體石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖與銅綠山巖株體石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖接觸帶,主要依據(jù)如下:

(1) 巖石礦物粒度結(jié)構(gòu)不一樣:界面以上,巖石礦物以中粒等粒結(jié)構(gòu)為主,顆粒感明顯,巖性為石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖;界面以下,巖石礦物顆粒感不明顯,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)以細(xì)、微粒為主,巖性為石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖。

(2) 鉀、硅化形式不一樣(主要依據(jù)):界面以上,以稀疏沿與軸心近平行產(chǎn)出的鉀、硅化網(wǎng)脈為主,脈體產(chǎn)狀陡直,蝕變強(qiáng)度為中等偏弱,蝕變分布不均勻;界面以下,以稠密網(wǎng)脈為主,強(qiáng)度以中、強(qiáng)為主,分布均勻。

(3) 界面以上發(fā)育綠高嶺石化帶(約7 m厚)、高嶺石化帶(約64 m厚);界面以下,發(fā)育高嶺石化帶(約100 m厚)。

(4) 礦化不一樣:界面以上,以銅礦化為主,銅礦化與鉀化關(guān)系密切;界面以下,以鉬礦化為主,銅礦化變?nèi)?鉬礦化主要分布于石英脈中,與硅化關(guān)系密切。

2.3　構(gòu)造與蝕變及礦化

由于巖漿侵入、掩蓋,本區(qū)暫沒(méi)有發(fā)現(xiàn)褶皺及斷裂構(gòu)造,鉆孔所揭露出的構(gòu)造型式主要是發(fā)育于巖體中的裂隙帶構(gòu)造,鉀硅化及銅鉬礦化以沿裂隙充填交代形式產(chǎn)出。根據(jù)裂隙帶中蝕變及礦化的產(chǎn)出形式判斷,本區(qū)發(fā)育有兩種性質(zhì)的裂隙帶:張性裂隙帶及壓性裂隙帶。

2.3.1張性裂隙帶

蚌殼地勘查區(qū)施工的所有鉆孔均有見(jiàn)及,主要發(fā)育于巖體的中淺部(0～600 m),其中以ZK1101及ZK0801兩孔最盛。裂隙帶的走、傾向不明,根據(jù)軸心夾角主要可分為兩組:

一組裂隙產(chǎn)狀較陡,軸心夾角為0°～15°,裂隙多交叉呈“X”型(圖2),裂隙面不規(guī)則,這種裂隙產(chǎn)出密度以直徑76 mm鉆孔巖心橫斷面為單元統(tǒng)計(jì),一般是每個(gè)橫斷面上發(fā)育2-3條裂隙,與之相對(duì)應(yīng)的蝕變?yōu)殁洝⒐杌?鉀長(zhǎng)石脈、石英脈及鉀長(zhǎng)石—石英脈脈寬1～10 mm(單個(gè)裂隙寬),礦化有黃銅礦化及輝鉬礦化,從脈體縱切面上看,黃銅礦及黃銅礦—輝鉬礦多沿脈體的中軸分布,即呈鉀長(zhǎng)石(石英)—黃銅礦(輝鉬礦)—鉀長(zhǎng)石(石英)方式分布,該組裂隙產(chǎn)出比較稀疏,銅品位多在0.05%～0.1%,暫未發(fā)現(xiàn)銅鉬礦體。

另一組張性裂隙帶產(chǎn)狀相對(duì)較緩,軸心夾角為40°～50°,裂隙帶的走、傾向不明,這種裂隙多近平行產(chǎn)出(圖3),縱切面有時(shí)呈透鏡狀,裂隙面比較平直,目前主要在ZK1101孔-600 m標(biāo)高左右見(jiàn)及,裂隙產(chǎn)出密度以76 mm直徑鉆孔10 cm長(zhǎng)巖心為單元統(tǒng)計(jì)是5-6條,與之相對(duì)應(yīng)的蝕變?yōu)殁洝⒐杌?鉀長(zhǎng)石脈、石英脈及鉀長(zhǎng)石—石英脈脈寬發(fā)育比較均勻,一般為2～5 mm,礦化有黃銅礦化及輝鉬礦化,從脈體縱切面上看,黃銅礦及黃銅礦—輝鉬礦多沿脈體的中軸分布,鉀、硅化則分布在銅鉬礦的兩側(cè),該組裂隙中產(chǎn)出的黃銅礦—鉀長(zhǎng)石脈體帶銅品位在0.2%～0.87%,ZK1101已發(fā)現(xiàn)與此類裂隙帶有關(guān)的低品位銅(鉬)礦體。

圖3　稀疏細(xì)脈浸染狀黃銅礦(ZK1101)Fig.3　Sparse veinule-disseminated chalcopyrite1.斑狀石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；2.硅化—鉀化脈；3.黃銅礦細(xì)脈；4.細(xì)粒浸染狀黃銅礦。

2.3.2壓性裂隙帶

目前僅在ZK1202孔-330 m標(biāo)高附近見(jiàn)及。裂隙帶的走、傾向不明,產(chǎn)狀較陡,軸心夾角為0°～10°,近直立。裂隙呈平行產(chǎn)出,與之伴隨的石英脈、鉀長(zhǎng)石脈、黃銅礦—輝鉬礦微細(xì)脈呈“近平行紋層”狀產(chǎn)出(圖4),指示巖石在塑性狀況下受應(yīng)力擠壓變形產(chǎn)出一系列近平行的微裂隙,隨后的鉀、硅化及銅鉬礦化沿平行微裂隙充填交代富集成礦,礦石具顯微條帶狀構(gòu)造,銅品位在0.3%～0.72%。

2.4　礦化類型

綜上所述,蚌殼地勘查區(qū)由于巖漿巖的多期次上侵推擠作用,巖體內(nèi)裂隙發(fā)育。早期已固結(jié)成巖的巖石,其淺部由于應(yīng)力釋放而易產(chǎn)生張性裂隙,后期次侵入的巖體在未完全回結(jié)情況下由于擠壓而產(chǎn)生塑性變形,產(chǎn)生壓性裂隙。兩種性質(zhì)的裂隙分別控制了本區(qū)目前已發(fā)現(xiàn)的兩種礦化成因類型:壓性裂隙控制微細(xì)脈浸染型銅(鉬)礦(斑巖型)、張性裂隙控制熱液充填型銅(鉬)礦(粗脈型)。

圖4　稠密微細(xì)脈浸染狀黃銅礦(ZK1202)Fig.4　Dense veinule-disseminated chalcopyrite1.石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖；2.鉀化—硅化脈；3.黃銅礦微細(xì)脈；4.石英脈。

2.5　原生暈分帶特征(以ZK0801為例)

蚌殼地勘查區(qū)完工的ZK0801孔,終孔深1 089 m,是本區(qū)施工深度最大的鉆孔,全孔均為巖漿巖,巖性主要為石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖及石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖,深部見(jiàn)有晚期鈉長(zhǎng)斑巖脈。該孔見(jiàn)鉬銅礦1層,厚1 m,見(jiàn)鉬礦體6層,單層厚0.7～2.0 m。

全孔鉀化,局部伴有硅化、綠泥石化、高嶺石化、碳酸鹽化。

據(jù)野外巖心觀察:銅礦化主要分布于34～633 m孔段,鉬礦化主要分布于425～1 052 m孔段。

鉆孔光譜及化學(xué)分析結(jié)果顯示:巖石化探原生暈在垂向上具有明顯分帶性,從上至下為Ag、Cu(孔深0～400 m)—Ag、Cu、Au、W、Mo(孔深400～540 m)—W、Mo(孔深540 m以下);其中34～633 m,銅≥0.1強(qiáng)礦化地段累計(jì)厚度達(dá)110 m?；浇M合異常暈比較發(fā)育地段位于石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖與石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖巖性分界面附近(孔深400～540 m),巖石鉀、硅化及高嶺石化等蝕變較強(qiáng)。

3　結(jié)論、找礦方向及遠(yuǎn)景

本次工作,在蚌殼地勘查區(qū)取得了許多有意義的發(fā)現(xiàn):發(fā)現(xiàn)了與成礦有關(guān)的較晚期的閃長(zhǎng)巖,證實(shí)本區(qū)巖體具多期次侵入特征;發(fā)現(xiàn)了陽(yáng)新巖體石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖與銅綠山巖株體石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖接觸帶及其附近的蝕變分帶特征;發(fā)現(xiàn)本區(qū)存在兩種礦化成因類型,斑巖型及熱液充填型;發(fā)現(xiàn)本區(qū)礦化受兩種裂隙構(gòu)造帶控制;對(duì)鉆孔原生暈進(jìn)行了初步研究,發(fā)現(xiàn)鉆孔原生暈在垂向上具有明顯的分帶性。上述發(fā)現(xiàn),為本區(qū)下步找礦指明了方向:ZK1101孔發(fā)現(xiàn)的與傾角為45°左右張性裂隙帶有關(guān)的低品位銅鉬礦及ZK1202孔發(fā)現(xiàn)的與傾角近直立的壓性裂隙帶有關(guān)的稠密微細(xì)脈浸染型銅鉬礦,是下一步找礦的主攻方向,潛力地段是ZK1101孔南東及ZK1202孔北西陽(yáng)新巖體石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖與銅綠山巖株體石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖接觸界面附近尋找斑巖型銅鉬礦。針對(duì)本區(qū)ZK1202孔發(fā)現(xiàn)的稠密微細(xì)脈浸染型銅鉬礦,今后應(yīng)堅(jiān)定信心,加強(qiáng)綜合研究,加大勘查資金投入力度,力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)陽(yáng)新巖體西北段整裝勘查區(qū)在找礦類型上(斑巖型)的重大突破。另外,礦區(qū)西部位于銅綠山北北東向礦化接觸構(gòu)造帶的南延,前人工程揭露的地質(zhì)資料顯示,銅綠山隱伏背斜的南東翼已延深至本區(qū),本區(qū)西部是尋找接觸交代矽卡巖型銅多金屬礦的遠(yuǎn)景地段。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏世昆,趙濟(jì)晴,等.湖北省大冶縣銅綠山地區(qū)立體地質(zhì)填圖及銅金礦普查[R].大冶：湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì),1992.