李建華
(紫金礦業(yè)集團股份有限公司,福建 廈門 364200)
蒙庫鐵礦帶處于巴寨大斷裂區(qū)內,10-22號礦床位置構造較發(fā)育,存在較多的復式向斜、次生褶皺和斷層構造,10-22號礦床賦存于鐵木下爾滾向斜北翼。
根據(jù)地質調查發(fā)現(xiàn)蒙庫鐵礦八鋼1-9號礦段礦體北傾斜,10-22號礦段南傾,推測可能由于地質構造發(fā)生扭轉,導致礦體產狀相差較大。同時,以往地質資料對蒙庫鐵礦帶F3斷層及其他次生斷層研究不夠,目前善未找到明顯的地層標志來確定清楚F3斷層錯移距離。因此,研究其深部礦床的成礦規(guī)律成礦預測對探礦增儲具有重要意義。
1.1.1 泥盆系下統(tǒng)康布鐵堡組下亞組第一巖性段
該段分布于礦帶以北的大理巖以北,其巖性為色率25~15%的相當于閃長巖質成分的黑云斜長變粒巖和角閃斜長變粒巖和相當成分的片麻巖,有多條花崗偉晶巖化帶。其頂部為風化色為棕色~灰色的不純Fe-Mn質大理巖。
1.1.2 泥盆系下統(tǒng)康布鐵堡組下亞組第二巖性段
下部為淺灰—灰色黑云(角閃)斜長變粒巖等,色深,粒度較粗,原巖可能為一套以正常沉積為主的碎屑巖建造。中部為厚層狀白色(細條紋)石英斜長變粒巖。上部為淺灰色厚層變粒巖,多可見磁鐵礦(磁鐵變粒巖)。
1.1.3 康布鐵堡組下亞組第三巖性段(D1K13)
該巖性段以深色和條帶狀的變粒巖為特征,中部夾多層厚度不穩(wěn)定的大理巖。這套巖石的原巖為正常沉積向火山沉積轉化。
第三巖性段與第二巖性段為斷層接觸。
礦區(qū)構造線為NW300~320°,略呈弧形。褶皺和斷裂均較發(fā)育,并有NE向構造顯示。見圖1。
1.2.1 NW向褶皺
礦區(qū)NW向褶皺一直以來并不十分清楚,此次探討以大理巖為標志,結合勘探剖面,基本上摸清楚了NW向褶皺構造的軸部出露位置。22號礦體以南地表出露數(shù)十米寬的大理巖原來是一厚度并不太大(〈20m)的大理巖的背斜轉折端,其北與一個東寬緩西緊閉的向斜相接。該向斜的核在22號礦體采場南部已清楚可見。本次探討將該向斜軸位于10號與11號、12號礦體之間的推測。對找礦具有重要意義。
圖1 礦區(qū)構造
1.2.2 NW向斷裂
礦區(qū)NW向斷裂主要是F3北支和F3南支。
F3北支斷裂斷面緊閉,走向上為向N突出的弧形,西部走向300°~310°,E段走向310°~320°。從剖面上看,斷面具有壓扭性特征,其上盤巖石之條帶常顯示清晰的牽引褶皺構造,指示上盤向上沖。從牽引褶皺樞扭的產狀看,樞扭總體向NW傾伏,角度為8°~20°,說明該次斷層的運動是以上下錯動為主,水平錯動分量較小,應為以壓為主的壓扭性斷層。該斷層位于礦帶之北側,對該礦床的形成起著重要的控制作用。見圖2。
圖2 斷層控礦模式
F3南支斷層位于礦帶之南,NW向延伸,斷層顯示最后活動為以水平分量較大的壓扭性,其多期活動表現(xiàn)在斷面上具有多組擦痕,斷裂曾控制了弱的矽卡巖化的分布,受后期活動改造,矽卡巖化產物又被切割錯動。
此外,該礦區(qū)變質巖地層普遍發(fā)育層面滑動線理構造。多處可見桿狀構造,均顯示巖層曾發(fā)生過強烈的變形,其中桿狀構造發(fā)育在早期塑性變形期,而層面線理可能更晚一些。
1.2.3 NE向構造
礦區(qū)存在明顯的NE向褶皺構造,通過巖層中的各種線理的規(guī)律性起伏波動表現(xiàn)出來。自西向東,在10號礦體11號、12號礦體區(qū)段線理向SE側伏,至14號礦體線理近水平,向東轉為向NW側伏,再向東至18號礦體線理又為向SE側伏,在22號礦體一段線理又顯示了一個寬緩的向斜形態(tài),這種NE向構造可能為成礦后構造,將對礦體產狀和標高有一定程度的影響。見圖3。
礦區(qū)南側和北側均為海西中期的花崗巖體。賦礦地層被夾持在這兩個花崗巖侵入體之間,其間有多條花崗巖脈,走向與地層一致,為NW向。
斜長角閃巖脈是變質變形的基性侵入巖脈,也為順片理侵入,其變質和變形程度也有不同,有的片理化明顯,有的則較弱,在礦區(qū)東側這套基性巖脈發(fā)育明顯的鈣鐵榴石-次透輝石-綠簾石組合的矽卡巖,并伴有不同程度的磁鐵礦化。因此推斷鐵礦床的形成與該基性巖脈有關。
10號礦體南側見片理化不甚發(fā)育的閃長巖脈,與礦體為斷層接觸,本身蝕變作用不明顯,因此推測為成礦后巖脈。
礦區(qū)南側的花崗巖為海西中期第一次侵入巖體,北側的花崗巖體為海西中期第二次侵入巖體。它們侵入于下泥盆統(tǒng)中,而下泥盆統(tǒng)與中泥盆統(tǒng)是整合的接觸關系;花崗巖雖有受構造擠壓剪切的劈理構造,但巖石基本上沒有變質,其中暗色礦物以黑云母為主,角閃石少,而且均為花崗結構,黑云母屬于原生礦物。這說明盡管后期動力變形比較強,但花崗巖未經(jīng)受強烈的區(qū)域變質作用。因此推斷這些花崗巖體最早應該于中泥盆以后侵位。
與成礦關系密切的是基性巖脈,在南北兩個花崗巖體中均有基性巖脈的侵入,而且?guī)r脈受到后期力作用改造,定向性明顯。見到磁鐵礦脈與花崗巖體中充填的石英脈相伴。說明鐵礦的形成應該晚于花崗巖體的侵入。
(1)對礦床成因類型的基本認定。通過礦區(qū)現(xiàn)場地質觀測,該礦床各礦體不隨地層褶皺而褶皺,已是被所有勘探線剖面證明的;礦體實際上是脈狀、板狀或透鏡狀的切層地質體;體上部矽卡巖化極為明顯,而矽卡巖不僅切層,而且是切穿變質巖的條帶(其中包括變質分異條帶);石榴石流體包裹體均一溫度達到620°C以上,次透輝石穿插石榴石集合體,而磁鐵礦又穿插次透輝石集合體,它們不屬于共生礦物組合,是熱液作用的產物。因此,認為該礦床不是火山沉積+區(qū)域變質礦床,而是矽卡巖礦床和稱類矽卡巖礦床。這是深部預測的最基本的前提之一。
(2)成礦熱液來源于深部的與基性巖有關的巖漿熱液,其上升就位受控于NW向的斷裂構造,特別是F3北支的上盤次級斷裂。該斷裂曾有過壓扭性且以擠壓為主的活動階段,壓扭性斷層結構面沿走向和傾向均為波狀起伏,將對礦體的分布,礦體內部的結構起重要的控制作用。
圖3 地形地質圖
(3)礦體和△T異常的橫向等距性。礦區(qū)由11、12、13、18、21、22號礦體構成第一個礦帶,10、14、17等構成第二個礦帶,再向南還有兩個△T異常帶,四個帶大致等距性分布。這是F3上盤次級斷層的控礦作用的表現(xiàn)。
(4)礦化的走向上等距性。僅就中段而言,從11號~12號~13號~18號~22號表現(xiàn)為分段富集,大致等距的特點;南側的△T異常,M3~M14~M18~M39也是有相似的等距性特點。這些走向上等距性的分布特點是控礦斷裂壓扭性結構面特征的反映見圖4。
圖4 蒙庫鐵礦中段10-22號礦體高精度磁測等值線平面示意圖
(5)在傾向方向上,從多條勘探線剖面可見,主礦體多為透鏡狀或不規(guī)則的透鏡狀,有的剖面礦體與矽卡巖一起構成透鏡狀礦化體。受壓扭性斷裂控制的礦體通常也會呈現(xiàn)等距性的尖滅再現(xiàn)的分布規(guī)律性。并且在斷層陡緩變化的不同部位礦體發(fā)育的程度也會有差異。
(6)側伏規(guī)律。從10號到18號礦體,目前控制的礦體趨于尖滅的最低標高由1100m ~850m,西邊淺,東邊深,可能指示礦液運動的方向。
(7)礦化中心。就整個蒙庫鐵礦來看,存在三個礦化中心,1號礦體為西段中心,是全礦最大的礦體,18號礦體是中段的礦化中心,第三個中心在東段。自西向東礦化中心的聚礦程度依次降低。礦化中心含礦熱液的主要通道或堆礦場所。礦體延伸會更大一些。
(8)成礦后構造的改造。前述北東向褶皺可能對不同區(qū)段礦體產出標高有一定的影響,向形核部被壓低了,背形核部被抬高了。再者,成礦后斷層可以將礦體切割移位,在18號礦體199~205線,主礦體向深突然中斷,疑為成礦后斷層所致。見圖5。
(9)△T異常作為找礦標志。野外檢查了幾個△T異常,地表并未發(fā)現(xiàn)明顯的磁鐵礦化。雖然異常強度比較低,但其等距性分布表明其可能是礦致異常。而且在M3已經(jīng)在70m深處見到鐵礦體。
根據(jù)以上準則,在礦區(qū)深部預測分為以下3種類型:
(1)已知礦體深部未控制的(主要在10—12號礦體)。
175線—177線11號礦體延深未控制見圖6。
181線 10號礦體可能延至1120m±,183線10號礦體可能延至1100m±,多條勘探線礦體連法不夠合理,也需要驗證比,見圖7。
(2)已知礦體可能被成礦后斷層錯斷的18號礦體199線199線~205線,厚大的礦體或礦化體向下突然尖滅,可能為一向NE陡傾的斷層,逆沖錯動,已知礦體的深部(尾部)向深部的錯移見圖8。
圖5 199-205勘探線剖面示意圖
圖6 175-177線勘探線剖面示意圖
(3)新的隱伏礦體。按照斷裂結構面控礦的思路,尋找1100m以上標高的礦化弱段,即187線—195線之間,是尋找第二層礦的突破口,見圖9。
189線:主礦體為一個比較完整的扁豆狀礦體,長約130米,向深部變薄。如果受壓扭性斷裂控制,下一個透鏡體的重心可能再940-900米標高,礦體產出的部位如圖189剖面圖所示。建議驗證孔位位于189-2孔南西約100米處,傾斜方向北東,角度70度左右,見目標礦體深度再250-300米,鉆孔深度可能需要350米。
191線:修改后的主礦體為一個透鏡狀,標高1000-1160米,無礦間隔按1:1考慮,下一個透鏡狀礦體可能在向下延伸方向上830~650米標高,雖然191-3孔未見礦,可能正巧從無礦間隔穿過。另外地表M21異常有可能是深部相對獨立隱伏礦體的反映。
驗證孔可以布置在191-3孔南西30米處,孔深500米左右。
這類驗證風險度極高,但是很值得探索,如果在目標段附近見工業(yè)礦體,那么對整個深部預測將打開一個新局面,所以意義重大。
圖7 181線、183線、191線勘探線剖面示意圖
圖8 199-205線勘探線剖面示意圖
圖9 187-199線勘探線剖面示意圖