乐平市马鞍山矿区铜多金属矿成矿条件分析论文

2024-11-20 15:14:45 来源: 作者:liziwei
摘要:本文通过分析乐平市马鞍山矿区的铜多金属区域的地质背景、成矿条件等,总结了区域铜多金属矿成矿规律,分析了区内找矿方向,为今后找矿勘查奠定基础。
摘要:本文通过分析乐平市马鞍山矿区的铜多金属区域的地质背景、成矿条件等,总结了区域铜多金属矿成矿规律,分析了区内找矿方向,为今后找矿勘查奠定基础。
关键词:马鞍山矿区;铜多金属;成矿条件
1区域地质背景
乐平市马鞍山矿区属钦杭接合带之江西段,萍乐拗陷带的东端,在赣东北深大断裂以北西,是塔前—清华铜多金属的成矿远景区,同时是我省铜、钼、金、银多金属矿重要产地。燕山期的区域岩浆活动较强烈,其余构造期次的岩浆活动不强。出露的岩浆岩主要为浅成—超浅成相,岩石类型有超基性、基性至中酸性、酸性等。多呈脉状侵入,少数呈岩株、岩瘤产出。
2工作区地质特征
2.1地层
工作区的基底地层由新元古代的万年群一套浅变质岩系组成,其盖层为石炭纪、二叠纪、三叠纪地层,区内的沉积盖层形成单斜构造,其走向为北东—南西,与区域构造线的方向一致,倾向北西,倾角40°~80°。石炭纪早世梓山组地层分布于工作区东南部岩口一带,北东向展布且不整合于万年群地层之上。是一套陆相碎屑沉积岩,其下部是灰白色石英砾岩,向上过渡为石英砂岩、细砂岩,厚度0m~1m。部分地段见黄铜、黄铁矿化,透闪石-阳起石化,局部形成硫化物铜矿体,是本区重要的赋矿层位。石炭纪万世黄龙组分布于工作区东南部的岩口和矿区西部天分山一带,呈北东向展布,为一套浅海相含镁碳酸盐建造。分布于工作区东南部岩口一带和西部天分山一带,灰白—浅灰色巨厚层状致密灰岩、厚层状微晶灰岩,局部夹少量碎屑灰岩,厚450m跟下伏的地层是整合接触关系。在区域上,石炭纪黄龙组地层和二叠纪马平组地层是含铜、钨、锌背景高值的层位地层,同时也是重要的赋矿层位。分布于工作区东部张家坞—华子峰一带,岩性为深灰色厚层状含生物碎屑微晶灰岩,夹燧石条带生屑灰岩或灰黑色薄层状硅质灰岩、硅质岩。上部具发育滑塌褶曲。厚度67.89m~93.2m。茅口组下部岩石中铜、钨、锌、钼背景值较高。工区中部分布一套海陆交互相含煤建造,东北部片状出露三叠系安源组不稳定煤层,地表见少量第四系松散沉积物。
2.2构造
工作区位于萍乐坳陷带乐平坳陷东段。因范围有限,基底褶皱不明显。其内北东向断裂构造发育,使晚古生代地层呈北东走向的岩片状产出,总体构成北西倾斜的单斜构造。工作区内表现醒目的是断裂构造,北东向断裂对控岩、控矿起主要作用,在区域上属七宝山-赋春深断裂带的一部分。
区内主要断裂按方向分别是北东向、北西向以及北北东向,其中断裂F1、断裂F2、断裂F3、断裂F4、断裂F12、断裂F13是北东向,断裂F5、断裂F6、断裂F7、断裂F8、断裂F10是北西向,断裂F9为北北西向,断裂F11为北北东向。
北东向的断裂中,断裂规模有大小,F1、F2是区域性的断裂,其走向大多为NE50°~60°,在走向上具有逐渐变缓的波状变化趋势,断裂延伸长度超过10km,断裂发育于万年群地层与石炭系地层、二叠系地层或安源组地层之间的接触部位,属逆断裂,在地表状态为岩石之间的挤压破碎,发育有角砾岩、硅化、存在地层的缺失情况等,故该北东向断裂与成岩、成矿关系密切。在华子峰一带地表见含金硅化破碎带,应注意该组断裂部位寻找金银贵金属矿。F12、F13以育于杨草尖地区,断裂表现为硅化破碎,破碎带中有铜矿化。
断裂F5、断裂F6、断裂F7、断裂F8及断裂F10为北西向断裂,断裂F9为北北西向断裂,这些断裂的规模小,一般延伸约几百甚至一千米,且其切穿地层的能力较强,其水平断距几十米不等。缓波状的断裂面以及岩石之间的挤压破碎,其水平的擦痕或者逆冲擦痕较为发育,有平移逆断层的性质,有错断地层的现象,张性的角砾岩较发育。
北北东向断裂(F11)走向NE10°~30°,延长数百米至数千米,倾向南东,倾角45°以上,沿走向呈波状弯曲,断裂带常发育有挤压透镜体、擦痕和糜稜岩化等,具左行扭曲特点。
2.3岩浆岩
工作区内出露的岩浆岩占比较大。按产出形态分:①以较小的岩株状产出的岩体,②以脉状形式出现的岩脉;若从岩性角度来划分:①中酸性岩,如花岗闪长斑岩,花岗斑岩;②基性岩,如灰绿石,苦橄榄玄武玢岩等。
(1)花岗闪长斑岩。工作区内最主要的岩浆岩之一,产状为小岩株状,总体为灰白色,风化后呈黄褐色,具有斑状结构及块状构造。其斑晶成分包括占比为5%~25%的斜长石,占比为5%~10%的黑云母、占比为5%~10%石英;基质成分中,斜长石占比为43%、石英占比为22%;副矿物的成分包含有黄铁矿、锆石、磷灰石以及磁铁矿、榍石等。岩石的蚀变作用微弱,具绢高岭石化、绿泥石化、云母化以及碳酸盐化,局部含有绿帘石化及钾长石化。
(2)花岗斑岩。在华子峰深部的钻孔中可见,岩石呈灰白色,且具斑状结构及块状构造。斑晶中含有占比为10%~20%的石英,占比为20%左右的斜长石、占比为7%左右的黑云母。基质中以显微粒晶结构为主,其中斜长石含量为25%左右,石英含量为10%~15%,含少量的钾长石。副矿物中含有少量锆石及磁铁矿。
(3)闪长玢岩。岩石呈灰绿色,具斑状结构和块状构造,其中斑晶结构,板柱状长石,粒径大于1mm,含量5%~10%,含少量的黑云母,未见石英斑晶。基质为隐晶质结构,含长石类矿物以及含少量微粒的石英,岩石具叶腊石化和绿泥石化,岩石中含少量的黄铁矿。
(4)苦橄玄武玢岩。主要分布于预查区西面的天分山,岩石呈深灰色,斑状结构,块状构造。块状构造;斑晶,橄榄石(10%~15%),少量辉石,橄榄石呈柱状、粒状,粒径0.1mm~2.5mm,星点状分布。晶粒裂纹发育。少量晶粒有蛇纹石化。辉石,柱状、粒状,粒径0.2mm~0.5mm,零星分布。基质,85%~90%,具间隐结构,成分主要为斜长石、隐晶状,少量玻璃质。斜长石呈板条状,板条长0.05mm~0.15mm,杂乱分布,多有蚀变;隐晶质及玻璃质分布在斜长石板条间。不透明矿物;少量,微粒状,粒径<0.05mm,稀散状分布在斜长石板条间。
(5)辉绿岩。出露在工作区的北部,呈脉群产出,与围岩界限清晰,受裂隙控制,多数斜切板理。围岩主要为万年群千枚状板岩、变质粉砂岩夹变层凝灰岩,个别为石炭纪黄龙组白云岩。辉绿岩呈暗绿色,风化后黄褐色。灰绿结构、残余灰绿结构、交代残余变晶结构,块状构造。主要的矿物成分包括占比为37%斜长石,占比为18%的绿泥石、占比为14%的阳起石、占比为7%的角闪石,占比为6%的辉石,次要矿物包括有透闪石、透辉石以及石英和方解石等,副矿物有钛铁矿、磷灰石、磁铁矿、黄铁矿等。
3变质作用和围岩蚀变
3.1变质作用与成矿关系
区内接触变质岩主要分布在岩体外接触带,其接触变质作用分为热接触变质作用和接触交代变质作用。热接触变质所形成的变质岩石类型主要是角岩和角岩化岩石,燕山期侵入岩以酸-中酸性侵入岩热接触变质普遍发育,出露宽度一般100m~500m不等。受北东向断裂影响,构造带中接触变质岩常具有硅化、绿泥石化、绿帘石化、孔雀石化、黄铁矿化(次生褐铁矿化)、绢云母化、碳酸盐化等蚀变现象。接触交代变质作用形成的岩石类型主要有石榴石矽卡岩、透辉石矽卡岩、绿帘石矽卡岩、矽卡岩化大理岩和大理岩,接触交代变质作用主要发育在围岩接触带(燕山期的中酸性-酸性侵入岩以及碳酸盐岩)上,出露宽度一般数十米至数百米不等。
区内茅口组碳酸岩中有用组分受区域变质作用、动力变质作用及热液接触变质作用,原来没有工业价值的Cu、Pb、Zn、Au、Ag组分,通过温度压力的改变,流体等介质的介入,使含矿元素发生迁移和富集,形成可供利用的矿体;花岗闪长斑岩、花岗斑岩中有用组分受热液接触交代变质作用,与碳酸岩进行交代,使Cu、Pb、Zn、Au、Ag含矿元素发生迁移和富集,形成可供利用的矿体。因此,区域变质作用、热液接触变质作用、动力变质作用与区内铜、铅、锌、金、银等金属矿产成矿关系密切。
3.2变质作用与成矿关系
区内岩石蚀变强烈,主要分布在北东向构造带两侧及花岗斑岩外接触带,地表圈定出矽卡岩(化)带、褐铁矿化带(铁帽)、角岩带及构造蚀变带。主要蚀变的类型包括角岩化、矽卡岩化、褐铁矿化、硅化大理岩化、绿帘石化、绿泥石化、钾化、云英岩化和碳酸盐化等蚀变。
3.2.1矽卡岩(化)带
矽卡岩化位于花岗闪长斑岩、花岗斑岩脉与碳酸盐岩接触处的外带和石炭纪灰岩与新元古界接触界面上侧,主要分布在华子峰至张家坞一带,主要由石榴石矽卡岩、透闪石矽卡岩、阳起石岩和矽卡岩化大理岩组成,各种岩类由西向东具分带特征。铜矿化与矽卡岩化关系密切,区内主要矿体,特别是富矿体均分布在矽卡岩带中。
3.2.2褐铁矿化带(铁帽)
褐铁矿化带(铁帽)分布在下冲坞一带的F1断层南侧约300m的范围内,总体呈北东向展布,受北东向断层、裂隙或花岗闪长斑岩脉接触带控制。褐铁矿化带产于花岗闪长斑岩脉南部的乐平组的砂岩、粉砂岩中,在东西长约750m,南北宽约300m范围内呈带状、椭圆状分布,出露面积约0.2km2。带内矿化蚀变主要有硅化、褐铁矿化、黄铁矿和铜矿化等。矿化体主要以金银铜矿化为主,形态与褐铁矿化带一致,呈不规则的豆荚状或不连续的透镜状,前人在此开采过金。
3.2.3角岩带
角岩带分布在杨草尖及瓦场里等地区,产于花岗闪长斑岩及花岗斑岩脉外接触带。杨草尖角岩带,呈面状分布,以杨草尖为中心零星分布花岗闪长斑岩岩滴周围,围绕岩滴周围程源组的变质砂岩、变质粉砂岩、千枚岩具接触热液变质,形成黑云母角岩、红柱石角岩、长英质角岩、斑点角岩、角岩化变质砂岩、角岩化千枚岩。角岩带呈南北向椭圆状,长约1550m,宽约800m,显示深部存在有规模的岩体。角岩带中沿接触面及断裂构造具硅化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化、褐铁矿化、铜矿化等矿化蚀变。
瓦场里角岩带,呈带状分布在花岗斑岩下部外接触带,沿岩脉乐平组的砂岩、粉砂岩具接触热液变质,形成云母角岩、斑点角岩、角岩化砂岩、角岩化粉砂岩。角岩带呈北东向带状展布,长约1600m,宽100m~180m。角岩带中岩接触面及断裂构造具硅化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化褐铁矿化、黄铜矿化等矿化蚀变。
3.3构造蚀变带
构造蚀变带主要北东向断裂或断裂带分布,其规模与断裂构造带有关,产状与断裂产状一致。主要矿化蚀变有碳酸盐化、绿帘石化、绿泥石化、硅化、黄铁矿化、褐铁矿化。3.4蚀变类型
矿区岩石蚀变较为普遍,类型也较多,但蚀变强度一般较弱。蚀变类型有大理岩化、矽卡岩化、硅化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化和碳酸盐化等。
大理岩化,区内蚀变以大理岩化为分布在黄龙组、茅口组灰岩分布区,规模较大,长可达1500m以上,呈面状分布。主要岩性为大理岩、大理岩化灰岩、白云石大理岩等。
矽卡岩化,分布在岩脉的外接触带的灰岩中,常形成石榴石矽卡岩、透闪石矽卡岩、阳起石岩和矽卡岩化大理岩。
硅化,沿断裂构造分布,呈它形细粒集合体,集合体呈不规则团块状、细脉状及网脉状,集合体内多分布有金属硫化物。另有一些它形微粒状石英分布于绢云母化的长石内部或边缘,是长石绢云母化的分泌物。
绿泥石化,呈鳞片状集合体,主要交代长石类矿物,集合体内多有金属硫化物浸染。另有绿泥石细脉和绿泥石绿帘石细脉,脉中见有金属硫化物分布。绿泥石化分布较广泛。
绿帘石化,呈它形细粒状交代长石,呈分散状态,另有绿帘石细脉和绿泥石绿帘石细脉,脉中常分布有金属硫化物。常与绿帘石化共生。
绢云母化,分布范围很广,但蚀变作用不强,仅在局部地方硅化较强,伴随着绢云母化较强,金属硫化物也相应较多。
碳酸盐化,广泛分布在构造蚀变带或围岩裂隙中。方解石呈它形细粒状交代绿泥石和长石,或呈集合体呈不规则团块和细脉,细脉内有少量金属硫化物。
4成矿条件
4.1构造对岩体和矿床的控制
控制岩矿的首要要素是区内的断裂构造。其中岩浆与矿液的运移、沉淀富集成矿的通道离不开构造提供必要条件,在岩体及矿体的分布中,构造具主导以及控制作用。在区域构造和派生构造结点部位常伴随有岩体、矿床、矿化点以及物化探异常的存在,由此构成了北东向成带、北西向成串的分布规律。在工区内,区域性断裂构造和层间破碎带是控制矿床或矿体的主要构造。
4.2岩浆岩与成矿关系
区内的花岗闪长斑岩、花岗斑岩种含有矿化(体),早期张家坞花岗闪长斑岩岩体的侵入,形成裂隙充填型小矿(化)体;中期含矿花岗斑岩沿走向断层上侵,呈岩墙或岩脉产出,在与碳酸盐岩围岩接触带附近,形成矽卡岩型铜多金属矿体;晚期中细粒(黑云母)花岗岩在深部侵入,呈岩株状,其含矿热液沿不整合面和层间裂隙运移,与不整合面上部碳酸盐岩反应形成矽卡岩型铜多金属矿体,在层间裂隙中则主要为裂隙充填型小矿体。
4.3地层岩性与成矿关系
区内的石炭系—二叠系碳酸岩类岩石刚性、脆性较大,而泥质粉砂质岩石塑性较大,在地应力作用下,两者之间容易产生层间的滑动构造,给矿液运移和聚集大大的提供较为有利的空间,碳酸盐类岩石化学性质较活泼,易于与岩体(脉)交代形成矽卡岩型矿床,若岩体(脉)沿构造上侵,其围岩是碳酸盐岩,与岩体(脉)的内外接触带常形成矽卡岩型铜矿体。
5结论
综合分析区内成矿地质背景、矿物共生组合、矿床成因及矿体产出部位等规律,认为本区找矿应重视以下两个方向:石炭系与新元古界浅变质岩不整合面上部找矽卡岩型、热液充填型矿床;中酸性岩浆岩及其内外接触带寻找斑岩型和矽卡岩型矿床。
