貴州省威寧縣潘家山銅礦地質(zhì)特征與找礦標志研究

羅 強

(貴州省地礦局地球物理地球化學(xué)勘測院，貴州 貴陽 550000)

1 研究區(qū)概況

1.1 交通位置

威寧縣潘家山銅礦區(qū)屬貴州省威寧縣玉龍鄉(xiāng)所管轄。距威寧縣城平距約60 km，地理坐標：東經(jīng)103°42′45″～103°45′00″，北緯27°04′00″～27°05′30″，面積約10.12 km2。礦區(qū)內(nèi)有縣級公路至威寧縣城，交通較為方便。

1.2 自然地理

1.2.1 地形地貌

研究區(qū)地處云貴高原中部烏蒙山區(qū)，地勢切割強烈，高差大，區(qū)內(nèi)最高海拔2 455 m，最低1 390 m，相對高差大于1 000 m，一般在600～800 m，為高中山地區(qū)。

在水系上屬珠江水系北盤江流域；最低浸蝕基準面位于礦區(qū)南西側(cè)的玉龍小河河谷處，海撥標高為1 390 m；礦區(qū)范圍內(nèi)沖溝發(fā)育。溪流流向由南東向北西，主要為季節(jié)性溪溝，水量受大氣降雨控制，季節(jié)性變化大。區(qū)內(nèi)屬亞熱帶高原濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，年平均氣溫10.5°C，平均降水量1 100～1 500 mm，年日照時數(shù)1 805.4 h，年無霜期110天，主要災(zāi)害性天氣有春寒、夏低溫、霜凍、冰雹等。據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2001)》，該區(qū)地震烈度為Ⅶ度，地震動峰值加速度為0.1g。

1.3 地質(zhì)條件

域地層出露有三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)、二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)、二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)、二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m)、二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l)、石炭系中統(tǒng)威寧組(C2w)、石炭系下統(tǒng)擺佐組(C2b)、石炭系下統(tǒng)大塘組上司段(C1ds)、舊司段(C1dj)、石炭系下統(tǒng)巖關(guān)組(C1y)、泥盆系上統(tǒng)地層(D3)等，受斷層破壞，本區(qū)缺失二疊系中統(tǒng)棲霞組(P2q)、二疊系下統(tǒng)(P1)及石炭系(C3)上統(tǒng)地層。區(qū)域位于揚子準地臺黔北臺隆六盤水?dāng)嘞萃幈蔽飨驑?gòu)造變形區(qū)內(nèi)，區(qū)內(nèi)北東向構(gòu)造較發(fā)育。礦區(qū)構(gòu)造為斷層和裂隙，斷層有北東向F1、F2和F3，近南北向F5、F6，北西向的F4斷層，裂隙有北東東向裂隙LX1、LX2。

F1為逆斷層，走向北東，傾向南東，傾角45°，上盤地層為泥盆系上統(tǒng)地層(D3)，下盤地層為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)。

F2為正斷層，走向北東，傾向北西，傾角75°，上盤地層為三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)(T1f)、二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)、二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)，下盤地層為三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)(T1f)、二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)。

F3為性質(zhì)不明斷層，走向北東，北西盤地層三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)(T1f)，南東盤地層為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)。

F4為正斷層，走向北西，傾向北東，傾角76°，上盤地層為三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)(T1f)，下盤地層為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)、二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)。

F5為逆斷層，走向北西，傾向南西，傾角65°，上盤地層為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)，二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)，下盤地層為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)。

F6為推測的性質(zhì)不明斷層，走向近南北。

區(qū)域上有產(chǎn)于二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)中的透鏡體狀自然銅、硫化銅、輝銅礦，產(chǎn)于二疊系上統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)中的輝銅礦，產(chǎn)于二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)中的褐鐵礦等。見圖1。

1.4 水文條件

研究區(qū)位于長江流域金沙江水系。區(qū)內(nèi)地表水系較發(fā)育，山間小溪呈網(wǎng)狀分布，小溪水匯入由北向南流向的玉龍小河，經(jīng)小河流入牛欄江后進入金沙江，最后匯入長江。區(qū)內(nèi)有泉、井點分布，地下水總體流向由北東往南西流，為研究區(qū)的生活、生產(chǎn)用水提供方便。研究區(qū)地處云貴高原中部烏蒙山區(qū)，地勢切割強烈，高差大，最高海拔約2 308 m，最低為玉龍小河河谷處，海拔1 380 m，相對高差918 m，一般在1 500-2 000 m。研究區(qū)出露有較大面積的玄武巖，在侵蝕作用下形成中山山地侵蝕地貌。區(qū)內(nèi)沖溝和洼地較發(fā)育，一個沖溝或洼地往往成為一個補、徑、條件皆完整的水文地質(zhì)單元。

圖1 地質(zhì)構(gòu)造圖

按含水介質(zhì)劃分地下水類型，則以巖溶水、基巖裂隙水為主，其次為松散層空隙水，分述如下：

1)巖溶水：含水巖組為石炭系下統(tǒng)巖關(guān)組(C1y)深灰色灰?guī)r、泥盆系上統(tǒng)(D3)灰色深灰色白云巖，溶蝕裂隙發(fā)育，常富集地下水，富水性強。

2)基巖裂隙水：含水巖組為三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)(T1f)泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖，二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)粉砂質(zhì)泥巖、礫巖，石炭系下統(tǒng)大塘組舊司段(C1dj)泥灰?guī)r。富水性弱至中等。

3)松散巖類孔隙水：含水巖組主要分布于溝谷平緩低洼地帶，為第四系坡積、殘積砂、砂碎石，亞砂土混合層，松散層透水性較強，含水性弱，為孔隙水含水層。

4)隔水巖組主要為三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)(T1f)頁巖，二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)頁巖、鋁質(zhì)粘土巖，二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)墨綠色拉斑玄武巖，深色凝灰質(zhì)玄武巖，褐色、深灰色杏仁狀玄武巖，褐色、灰色角礫玄武巖，凝灰?guī)r。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

通過地質(zhì)研究工作，在礦區(qū)西部平硐PD1、PD2、PD3、PD4內(nèi)見礦，礦區(qū)中部淺井QJ3處也發(fā)現(xiàn)1個見礦點，其余探礦工程均未見礦或僅見零星礦化。由于本區(qū)銅礦(化)層主要產(chǎn)于斷層旁側(cè)次級節(jié)理(裂隙)及杏仁狀玄武巖中，嚴格受構(gòu)造、地層和蝕變控制，且銅礦化極不均勻，故僅在礦區(qū)西部PD1、PD2、PD3、PD4處圈定出Ⅰ號銅礦體，QJ3處揭露Ⅱ號銅礦體。

該區(qū)礦體呈似層狀、小透鏡體狀賦存于峨眉山玄武巖組地層，嚴格受層間破碎帶控制，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，Ⅰ號礦體傾向約134°，傾角8°，走向出露長度約160 m，礦體厚度0.7～2.1 m，平均厚度約1.44 m，單件礦石樣品位0.5～4.95 %(Cu)，礦體平均品位1.17 %(Cu)，礦體標高1 420～1 428 m；Ⅱ號銅礦體僅為單工程揭露，傾向約135°，傾角8°，礦體平均品位0.54 %(Cu)，礦體標高1 690～1 691 m。

2.2 礦石特征

本區(qū)所見銅礦石以硫化礦石為主，化學(xué)組分簡單，有用組分主要為Cu。礦石中礦石礦物有輝銅礦、藍銅礦、自然銅、黃鐵礦、褐鐵礦等；脈石礦物有沸石、方解石、石英、炭、瀝青等。礦石具主要為粒狀結(jié)構(gòu)，有浸染狀、條帶狀、細脈狀等構(gòu)造。礦石品位0.5 %～4.95 %(Cu)，變化系數(shù)較大。與礦(化)有關(guān)系的圍巖蝕變主要為沸石化、炭化、瀝青化、硅化，其次為黃鐵礦化、褐鐵礦化。

3 成礦規(guī)律及找礦標志

研究區(qū)位于貴州西部玄武巖發(fā)育地區(qū)，該地區(qū)的玄武巖為著名的西南暗色巖套的重要組成部分。整個玄武巖套按照3個階段火山活動性分為3個段。第一階段：強爆發(fā)-溢出為主階段對應(yīng)玄武巖套第一段(P3em1)角礫巖-塊礫級火山碎屑巖；第二階段：廣泛持續(xù)寧靜溢出階段對應(yīng)第二段玄武巖套(P3em2)巨厚-厚層狀熔巖；第三階段弱爆發(fā)-弱爆發(fā)溢出混合階段對應(yīng)第三段玄武巖套(P3em3)主要為細火山碎屑巖或火山碎屑巖于熔巖互層。研究表明峨眉山玄武巖具有較高的分異和同化渾染程度，常常在揮發(fā)性組分中發(fā)現(xiàn)富集的Cu，Pb，Zn等，是形成銅礦等大型礦富集區(qū)有利的地質(zhì)化學(xué)背景。根據(jù)礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦體的產(chǎn)出特征，初步總結(jié)研究區(qū)銅礦有以下賦存規(guī)律：

1)礦床賦存于二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組第四段(P3em4)中，且受次級裂隙影響。

2)礦床受巖性控制明顯，為杏仁狀玄武巖。礦體與圍巖分界較明顯，尤其在多種蝕變作用疊加且蝕變強烈的地帶銅礦化往往較好，是尋找銅礦或礦化體的直接標志之一。

3)采礦遺跡標志：區(qū)內(nèi)在地表留下了少量的老硐等采礦遺址，其也可作為重要的宏觀找礦標志。

4 結(jié) 語

研究區(qū)內(nèi)的銅礦主要賦存第三段玄武巖套(P3em3)于細火山碎屑巖或火山碎屑巖于熔巖，且礦床受巖性控制明顯，為杏仁狀玄武巖。圍巖蝕變主要為沸石化、炭化、瀝青化、硅化，其次為黃鐵礦化、褐鐵礦化，是重要的找礦標志。