內(nèi)蒙古獲各琦銅多金屬礦床地質(zhì)特征及其找礦方向

梁彥波

(巴彥淖爾西部銅業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)

獲各琦銅多金屬礦始建于1988 年，分別經(jīng)過 1992 年、1996 年的擴(kuò)建礦山，2007 年以前的露天開采轉(zhuǎn)入地下開采至今，淺部資源已消耗完畢，因此急需在淺部及深部探尋新的礦體增加地質(zhì)儲(chǔ)量，延長(zhǎng)服務(wù)年限。獲各琦銅多金屬礦基礎(chǔ)地質(zhì)研究工作程度較高，2007年提交了深部詳查報(bào)告，多年來對(duì)礦床開展了巖石學(xué)、地球化學(xué)、物探、含礦建造、同位素等方面的研究[1-5]，近年來公司投入大量資金進(jìn)行科研，但找礦工作一直未取得突破。本文以礦床品位變化規(guī)律與地表及井下揭露工程的褶皺構(gòu)造、斷層構(gòu)造相結(jié)合分析，對(duì)礦床找礦方向進(jìn)行探討，為礦床下一步找礦提供參考。

1 礦床地質(zhì)特征

獲各琦銅多金屬礦床是狼山-渣爾泰山礦集區(qū)的典型礦床，是一座以銅為主，異體共生鉛鋅、鐵的大型多金屬礦床。在狼山成礦帶上東升廟鉛鋅礦、炭窯口硫鐵礦等都分布在狼山群地層中，并都產(chǎn)出于第二巖組中，明顯受到第二巖性組控制。礦床含礦層和主礦體沿走向方向延長(zhǎng)不大，礦體總長(zhǎng)約1 200 m，平均厚22 m。銅礦體賦存在石英巖中，鉛鋅礦體賦存在炭質(zhì)板巖中，鐵礦體賦存在透閃石巖，透輝透閃石巖中，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，多呈似層狀或?qū)訝睿~、鐵、鉛、鋅元素的富集具有特殊的選擇性。礦石具有明顯的沉積結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，如浸染狀結(jié)構(gòu)、條帶狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，包括由礦石礦物相對(duì)集中而成條帶狀或者和脈石集合體相間排列而成條帶狀，和原生炭質(zhì)條帶或條紋平行，也與原巖層面平行，表明為同生沉積特征，但由于受熱后期變質(zhì)作用的影響，礦石的變質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造也比較明顯。礦床成因?qū)儆谝猿练e巖為容礦巖石的噴流沉積(Sedex)礦床，后期經(jīng)熱液改造[6]。

2 斷裂構(gòu)造特征

2.1 礦田斷裂構(gòu)造

礦區(qū)成礦期裂層構(gòu)造形成于元古期，由于受后期巖漿活動(dòng)的破壞及自身繼承性的發(fā)展及疊加改造，被隱藏起來地表已不易辨認(rèn)，目前，最明顯的斷裂有：

1)摩天嶺北坡逆斜斷層，走向北東50°～60°，大于5 000 m，寬幾米至三十幾米，向南傾，傾角45°左右。斷距不明顯，僅造成斷層下盤第三巖組地層的局部缺失。

2)礦床南側(cè)逆沖斷層，性質(zhì)為壓扭性，長(zhǎng)約3 000 m，寬5～10 m。地表受巖體破壞斷層帶特征不明顯。經(jīng)CSAMT法測(cè)深，在該斷裂位置上，均有明顯的異常反映。斷層南傾，傾角約為70°，經(jīng) CSAMT法測(cè)深及大功率激電掃面及高精度磁測(cè)，所發(fā)現(xiàn)的共同現(xiàn)象，即礦床深部延深產(chǎn)狀變緩，推測(cè)可能與這條斷層有關(guān)。

3)礦床中橫斷層，從地表至井下采場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦床近南北向的橫斷層較發(fā)育，規(guī)模幾米至幾十米不等，地表的影響較小，在礦床深部影響較大。

2.2 1 570 m水平斷層構(gòu)造特征

根據(jù)井下揭露工程礦床在7～9線存在一條較大的橫斷層(圖1)，礦體發(fā)生錯(cuò)斷，礦體向南方向移動(dòng)，斷距約20 m，這說明礦體在形成后期受到地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，使得礦體發(fā)生了錯(cuò)斷。在礦體-1線也存在一條較大的斷層破碎帶，規(guī)模較大約50 m寬，斷距不明顯，礦體在該區(qū)域尖滅，根據(jù)7～9線斷層構(gòu)造特征，推測(cè)在此往西的區(qū)域可能存在較大找礦的潛力。

圖1 1 570 m水平斷層構(gòu)造圖Fig.1 The structure of 1 570 m horizontal fault

3 褶皺構(gòu)造特征

獲各琦礦田共有三個(gè)礦床，礦田的褶皺主要為獲各琦復(fù)式向斜，由兩個(gè)倒轉(zhuǎn)向斜和一個(gè)隱伏背斜組成。向斜軸走向北東80°左右，軸面南傾，傾角約80°，長(zhǎng)約4 km，寬約3 km。北部倒轉(zhuǎn)向斜(二號(hào)礦床倒轉(zhuǎn)向斜)南翼倒轉(zhuǎn)，北翼正常，二號(hào)礦床位于其正常翼。南部倒轉(zhuǎn)向斜(一號(hào)礦床倒轉(zhuǎn)向斜)南翼倒轉(zhuǎn)，北翼正常，一號(hào)礦床位于倒轉(zhuǎn)翼上(圖2)。

圖2 獲各琦復(fù)式向斜Fig.2 Huogeqi multiple syncline

4 銅品位分布特征與分析

根據(jù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，當(dāng)所有參與統(tǒng)計(jì)的有效樣品數(shù)據(jù)都落在固定長(zhǎng)度的支撐上時(shí)，可以確保得到各個(gè)參數(shù)的無偏估計(jì)量[7]，這就需要樣品段具有統(tǒng)一的長(zhǎng)度，由于在勘查取樣過程中，存在樣品長(zhǎng)度不統(tǒng)一的問題，所以需要對(duì)樣品長(zhǎng)度按照統(tǒng)一長(zhǎng)度進(jìn)行組合。品位數(shù)據(jù)來源于生產(chǎn)探礦鉆孔資料，統(tǒng)計(jì)鉆孔884個(gè)，樣品19 155個(gè)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖3，從直方圖可以看出，品位區(qū)間0～0.5%，占比19.66%；品位區(qū)間0.5%～1%，占比34.42%；品位區(qū)間1%～1.5%，占比16.29%；品位區(qū)間1.5%～2%，占比10.57%；品位小于2%以下共占比80.94%，礦石品位基本分布在0～2%的范圍內(nèi)，礦床平均品位1.341，標(biāo)準(zhǔn)差1.041，變異系數(shù)77.63%，說明礦床品位變化均勻。

銅品位統(tǒng)計(jì)特征如下：

圖3 品位分布直方圖Fig.3 Histogram of grade distribution

各礦塊銅礦石品位變化表見表1：

表1 銅礦石品位變化表

分析表1，可以發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：

1)在水平方向上，總體表現(xiàn)出礦化富集在中部5～9線，且往兩邊品位逐漸變低至礦體尖滅。

2)在垂向上，礦體在1 630 m中段品位達(dá)到最大值1.57%，往深部逐漸降低(圖4)，但未達(dá)到邊界品位(0.3%)以下，在3～7線礦體品位大于1%，說明礦床深部仍然有較大找礦的潛力。

圖4 品位變化趨勢(shì)圖Fig.4 Trend chart of grade change

3)1 450～1 690 m水平-3～-1線尖滅位置礦石平均品位1.24%，而15～17線尖滅位置礦石平均品位0.53%，1 030～1 330 m水平-9～-7線尖滅位置礦石品位0.51%，根據(jù)水平方向品位變化趨勢(shì)，中部高兩端逐漸降低至邊界品位最后礦體尖滅，但在該區(qū)域礦體品位在-3～-1線由1.24%突然尖滅與水平方向品位總體變化趨勢(shì)不相符合，結(jié)合斷層構(gòu)造特征，推測(cè)在該地段存在找礦潛力較大。

5 圍巖蝕變

礦床圍巖蝕變較為普遍，主要有硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、磁黃鐵礦化、黃鐵礦化等。本區(qū)含礦圍巖在成巖成礦階段及后期構(gòu)造巖漿活動(dòng)作用下產(chǎn)生不同程度的圍巖蝕變，證明成礦期熱液活動(dòng)頻繁。

1)硅化：在礦床頂?shù)装鍑鷰r及礦體內(nèi)部均有出現(xiàn)，圍繞礦體形成不規(guī)則的強(qiáng)硅化蝕變帶。硅化有三種方式：一是沿各方向微裂隙交代圍巖，二是石英呈細(xì)粒或微粒集合體均勻分布在圍巖中，使巖石變成致密塊狀構(gòu)造，硬度增大；三是巖石中石英顆粒增大、泥質(zhì)減少、顆粒邊界模糊、在條帶狀石英巖中，硅化與 Cu、Pb 礦化關(guān)系密切，硅化增強(qiáng)部位黃銅礦相對(duì)富集。硅化是該礦床成礦的最重要的、最廣泛的蝕變，它主要發(fā)育于石英巖中，片巖及其他巖性中蝕變較弱。硅化分兩期。早期石英呈團(tuán)塊狀和經(jīng)次生加大而成淺色粗粒狀，其延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，常伴有大量磁黃鐵礦、黃銅礦產(chǎn)出，可見黃銅礦多產(chǎn)于粗粒石英與細(xì)粒石英接觸部位之粗粒石英一側(cè)，說明黃銅礦在改造過程中與硅化關(guān)系密切。晚期石英常呈脈狀、晶簇狀與綠泥石、方解石、黃鐵礦相伴出現(xiàn)，與礦化關(guān)系不大。被硅化的條帶狀石英巖，銅礦化較塊狀硅化石英巖好。

2)綠泥石化：綠泥石化主要在云母片巖及石英片巖中，主要分布在節(jié)理裂隙面上呈片狀發(fā)育。

3)碳酸鹽化：主要發(fā)育在炭質(zhì)板巖、黑云母石英片巖、二云母石英片巖中，方解石充填在巖石微小裂隙面中并交代硫化物，在破碎帶中常見方解石脈充填。

4)磁黃鐵礦化、黃鐵礦化：磁黃鐵礦化、黃鐵礦化在整個(gè)含礦層和圍巖分布較廣，與鉛鋅礦緊密共生，有鉛鋅礦產(chǎn)出的地方定有磁黃鐵礦化。但在礦體上部和下部呈網(wǎng)脈狀分布在云母片巖中，主要見于節(jié)理裂隙面上呈片狀分布。

6 找礦方向

1)根據(jù)礦床的斷層構(gòu)造特征顯示，在礦床-1線西部區(qū)域，結(jié)合品位變化在-1線礦石品位較高且突然尖滅，并不同于深部礦石品位逐漸變低至尖滅，推測(cè)在此區(qū)域尚有較大找礦潛力。

2)1號(hào)礦床和2號(hào)礦床復(fù)式向斜構(gòu)造特征，在其隱伏轉(zhuǎn)折端存在找礦潛力。

3)礦石品位在垂向上向深部逐漸變低，但未達(dá)到邊界品位，也存在一定的找礦潛力。

4)由于礦體賦存巖石的特殊選擇性，銅礦石只賦存在石英巖中，鉛鋅礦石賦存在炭質(zhì)板巖中，在地表進(jìn)行調(diào)查時(shí)在礦體西部北側(cè)-15線～-17線發(fā)現(xiàn)有阿古魯溝組二段巖性地層存在，在該區(qū)域內(nèi)存在找礦潛力。

5)由于在1 390 m中段西部區(qū)域，已發(fā)現(xiàn)規(guī)模較小的盲礦體，說明在淺部500 m范圍內(nèi)探獲新的盲礦體可能性較大。

6)礦體中含有大量的磁黃鐵礦，且與礦體緊密共生，在用磁法勘探時(shí)，磁異常大于200γ時(shí)應(yīng)注意，下部有礦體存在的可能。