矽卡巖型銅礦床的找礦研究

徐 芳

（銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司礦產(chǎn)資源中心，安徽 銅陵 244000）

矽卡巖型銅礦床是我國存在的一種重要的銅礦床類型，根據(jù)銅礦床的規(guī)模大小可將其氛圍大型和中型兩種礦床。矽卡巖礦床中并不完全是銅礦床，往往混雜著矽卡巖型錫礦、鐵礦等其他礦床。在此情況下，如何保障高效準(zhǔn)確地找出銅礦床，是需要加以分析解決的重要問題。要實(shí)現(xiàn)對(duì)矽卡巖型銅礦床的找礦，首先需要明確矽卡巖型銅礦成礦條件，在此基礎(chǔ)上總結(jié)其礦床特征等內(nèi)容，以此為依據(jù)進(jìn)行找礦是提高找礦效率及準(zhǔn)確性的有效方式。

1 矽卡巖銅礦的成礦條件分析

首先，是巖漿巖條件。該條件的存在對(duì)于規(guī)模較大的矽卡巖銅礦的形成非常有利，中酸性巖漿巖更為明顯，其富含著鈣堿系列的花崗巖、閃長(zhǎng)巖等，具有多期次的活動(dòng)特征，復(fù)式巖體相對(duì)普遍；其次，需要由圍巖條件，一般而言，泥質(zhì)巖是形成大型矽卡巖銅礦的重要條件；三是構(gòu)造條件，矽卡巖銅礦區(qū)巖層地發(fā)育一般具有斷裂、裂縫、網(wǎng)脈、可滲透等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)是影響成礦流體運(yùn)轉(zhuǎn)通道的重要因素。因此矽卡巖銅礦地形成，與礦區(qū)巖層構(gòu)造發(fā)育情況息息相關(guān)，我國長(zhǎng)江中下游地區(qū)的褶皺、斷裂巖層發(fā)育較好，矽卡巖銅礦形成條件更好；最后是溫度、深度及壓力等條件。矽卡巖銅礦形成對(duì)溫度的適應(yīng)性較強(qiáng)，從巖化到礦化完成的過程中，溫度在不斷地降低，一般而言，矽卡巖銅礦的形成溫度在三百到六百五攝氏度中，礦產(chǎn)的深度一般在1km～4.5km范圍內(nèi)，而壓力一般在3×107到3×108pa之間[1]。

2 矽卡巖銅礦床的地質(zhì)特征分析

2.1 礦體形態(tài)規(guī)模等特征分析

礦體主要產(chǎn)生于外接觸帶的蝕變碳酸鹽環(huán)境中，但內(nèi)接觸帶的侵入體中也會(huì)產(chǎn)生部分礦體。通常而言，礦體一般產(chǎn)生于距離接觸面100m～200m左右的區(qū)域中。礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀相對(duì)復(fù)雜，且連續(xù)性欠佳，通常以似層狀、透鏡狀、柱狀等形態(tài)為主。同時(shí)，礦體的規(guī)模大小也各有不同，大型礦產(chǎn)通常由一個(gè)以上的主礦體構(gòu)成，其中一些礦產(chǎn)還會(huì)呈現(xiàn)出垂向上方面具有多層分布特點(diǎn)的狀態(tài)。

2.2 礦石組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造分析

碳酸鹽巖是決定著矽卡巖礦物成分與組合的重要因素，而碳酸鹽巖的成分不同，所形成的礦物及組合也會(huì)有所不同。例如含有狂溶液交代石灰?guī)r的碳酸鹽巖會(huì)形成鈣矽卡巖，交代白云巖會(huì)形成鎂矽卡巖，可見，每一種矽卡巖礦的形成，必然具備一套相對(duì)典型的碳酸鹽巖，組成相應(yīng)的礦物組合[2]。因?yàn)榈V石礦物的成分非常復(fù)雜，不同礦石的形成對(duì)溫度的適應(yīng)性范圍也各有不同，因此礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造也會(huì)呈現(xiàn)出多元化的特征，但主要以塊狀、浸染狀以及條帶狀三種結(jié)構(gòu)構(gòu)造為主。再加上成礦時(shí)溫度相對(duì)更高，因此存在揮發(fā)組分的情況，所以礦石的機(jī)構(gòu)通常以粗粒為主。

2.3 礦產(chǎn)蝕變礦化分帶特征

矽卡巖礦產(chǎn)的形成是以含礦汽液的影響為基礎(chǔ)的，因?yàn)榻M分活動(dòng)性有所差異，擴(kuò)散能力也各有不同，在含礦汽液發(fā)揮作用的過程中，活動(dòng)性更大，意味著組分越容易受到汽液流動(dòng)的影響，當(dāng)達(dá)到反應(yīng)帶周圍時(shí)，惰性組分也會(huì)發(fā)生反應(yīng)，但一般移動(dòng)范圍不會(huì)太大，因此會(huì)形成礦化蝕變分帶的現(xiàn)象。我國湖北銅綠山中的內(nèi)袋到外帶蝕變礦化分帶現(xiàn)象就呈現(xiàn)出了如下特征，由內(nèi)向外的礦化帶及礦物產(chǎn)生如下：首先是賈桂花花崗閃長(zhǎng)斑巖，形成輝鉬礦化帶；其次是斜長(zhǎng)石巖，形成鉬礦石帶，主要礦石包括輝鉬礦、黃鐵礦等；三是石榴石矽卡巖斜長(zhǎng)石巖，形成銅礦石帶，主要礦石為黃鐵礦和黃銅礦；四是金云母透輝石西卡巖，形成了銅鐵礦石帶，主要金屬礦物為黃銅礦、斑銅礦和磁鐵礦；五是透輝石西卡巖化大理石巖，形成了銅礦石帶，主要礦物為黃鐵礦、輝銅礦及斑銅礦[3]。

2.4 礦體產(chǎn)生位置特征分析

礦體的最大富集區(qū)域一般在巖漿流動(dòng)前段的凹陷地區(qū)，這一區(qū)域的破裂縫隙發(fā)育良好。礦體也一般在巖層界面與侵入體交接區(qū)域，斷裂活動(dòng)與接觸帶相結(jié)合地區(qū)也是礦體產(chǎn)生的重要位置。我國云南地區(qū)的個(gè)舊卡房新山銅錫礦中含有礦地層為中三疊統(tǒng)個(gè)舊組下中部的一套碳酸鹽建造，燕山晚期酸性雜巖體呈巖柱侵入其中的狀態(tài)。其中礦體形態(tài)、規(guī)模、密集度、黃崗巖提的產(chǎn)狀形態(tài)有著較大關(guān)聯(lián)，產(chǎn)狀陡緩不一，通常而言，巖體凹陷部位對(duì)于礦體形成更為有利。

3 矽卡巖銅礦床找礦的標(biāo)志參考

矽卡巖銅礦床在形成過程中會(huì)表現(xiàn)出一定的形態(tài)標(biāo)志特征，這些標(biāo)志特征既是表明其礦床特征的重要因素，同時(shí)也為找礦提供了一些可靠方向。整體而言，矽卡巖銅礦床找礦的標(biāo)志主要有如下幾個(gè)方面。

首先是地層找礦，地層找礦主要是根據(jù)地層和礦床之間存在的聯(lián)系，地層的巖石性質(zhì)。產(chǎn)狀等特點(diǎn)，對(duì)于找礦效率及準(zhǔn)確性地提升意義重大，有些地層中很多都是礦層，根據(jù)矽卡巖的形成特征，可以得知矽卡巖的形成與中酸性侵入體、碳酸鹽的接觸面存在較大聯(lián)系，因此在找礦過程中，應(yīng)結(jié)合碳酸鹽的地層合理尋找矽卡巖，只要找到了矽卡巖，就意味著能夠進(jìn)一步對(duì)矽卡巖的發(fā)育情況等進(jìn)行綜合分析，從而為找礦目的地實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)[3]。

其次是構(gòu)造找礦。對(duì)矽卡巖的礦床結(jié)構(gòu)加以分析，就能發(fā)現(xiàn)矽卡巖的構(gòu)造特征不會(huì)在部分礦床地區(qū)進(jìn)行展示，對(duì)于構(gòu)造與礦床的關(guān)系的判斷而言，一般的方法是通過分析構(gòu)造發(fā)揮出的礦液通道的作用。這類構(gòu)造能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)上下層的貫通，一般只有存在貫通便曾的構(gòu)造，就很有可能存在銅礦，但這并不絕對(duì)，即使存在該構(gòu)造，也有可能沒有矽卡巖存在。

第三是根據(jù)巖石學(xué)找礦。矽卡巖中的礦床巖體是成礦結(jié)構(gòu)的重要組成部分，經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)育，可能存在圍巖變異情況。因此，一般在偏中酸性或者碳酸鹽類的巖體中，都有一定的可能找到矽卡巖礦。

第四是根據(jù)礦體部位及產(chǎn)狀進(jìn)行找礦，矽卡巖礦體主要分布于噴流和潛流構(gòu)造相交的部位，但這些部位的礦體巖石產(chǎn)狀的表現(xiàn)方式各有不同，如果礦體主要被潛流控制，意味著礦體產(chǎn)狀不會(huì)顯露，說明在找礦過程中礦體的存在位置及產(chǎn)狀類型是需要進(jìn)行明確的內(nèi)容[4]。

最后是根據(jù)區(qū)域變異和近礦變異進(jìn)行找礦，礦體發(fā)育所需時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，在這過程中很有可能發(fā)生變異情況。因此，在找礦過程中需要結(jié)合原有巖石和發(fā)生變異后的巖石進(jìn)行對(duì)比分析，由此確定出淋濾作用的存在及淋濾作用下巖石的變異形態(tài)。

4 矽卡巖銅礦床找礦方法分析

礦產(chǎn)在形成過程中會(huì)受到較多地理因素的影響，因此在找礦過程中需結(jié)合實(shí)際地區(qū)的地質(zhì)資料進(jìn)行合理分析，首先需要了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，并對(duì)銅礦的成礦條件、環(huán)境等進(jìn)行分析確定。在此基礎(chǔ)上結(jié)合礦產(chǎn)分布的連續(xù)性特征，認(rèn)識(shí)到多種礦產(chǎn)資源存在的可能性。在找礦過程中需要把握如下兩個(gè)要點(diǎn)。

巖體下部產(chǎn)狀往往具有不規(guī)則性，有的巖體是以直接插入圍巖中為主，而有的巖體是直接覆蓋在圍巖上方，這些多樣化的形態(tài)及產(chǎn)狀相對(duì)容易形成矽卡巖，特別是與灰?guī)r接觸的位置，更易形成矽卡巖[5]。

此外，灰?guī)r中如果有小巖體，在找礦過程中若沒有發(fā)生變異，需要加強(qiáng)對(duì)圍巖巖性層間的變化的分析觀察，這是因?yàn)槲◣r的發(fā)育是以圍巖層架的破裂帶為主的，這種層狀的礦體發(fā)育，在尋找過程中的難度更大。在實(shí)際找礦過程中，除了分析地理特征、地質(zhì)條件，還需要結(jié)合一些有效方法進(jìn)行找礦，如對(duì)于有磁性的礦體，科結(jié)合磁法進(jìn)行尋找，對(duì)于位于地表的礦體，科通過水化法、汞蒸氣法等方式進(jìn)行找礦，是進(jìn)一步提高找礦效率及準(zhǔn)確性的重要方式[6]。

圖1 矽卡巖銅礦床模式圖

5 結(jié)語

矽卡巖銅礦床的找礦工作效率及準(zhǔn)確性提升對(duì)于滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的礦產(chǎn)資源需求至關(guān)重要，在實(shí)際找礦過程中，首先需要分析矽卡巖體在發(fā)育過程中表現(xiàn)出的構(gòu)造特征，并分析矽卡巖銅礦床的成礦條件及環(huán)境特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)矽卡巖銅礦床的找礦標(biāo)志加以確定，根據(jù)這些特點(diǎn)，能夠基本明確矽卡巖銅礦床的找礦方向及方法，從而達(dá)到提高找礦效率及準(zhǔn)確性的目的。