張國勝,魏克濤
(湖北省鄂東南地質(zhì)大隊,湖北大冶 435100)
銅錄山礦為一大型的矽卡巖型銅鐵礦床。礦床位于陽新巖體的西北端,與成礦有關(guān)的是淺成侵入體石英正長閃長玢巖,圍巖為嘉陵江組及大冶組碳酸鹽巖。礦體產(chǎn)于巖體與圍巖的接觸帶中。礦床于1986年完成勘查,共圈定12個礦體,但由于當時受勘查深度的限制,對深部礦體未作追索和控制,留下了深部找礦的空間[1]。
區(qū)內(nèi)出露地層為嘉陵江組、大冶組碳酸鹽巖,呈半島狀殘留體或捕擄體伸入巖體之中,多以隱伏狀態(tài)產(chǎn)出。這些碳酸鹽巖在鄂東南地區(qū)是與銅鐵成礦最有利的圍巖。區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)構(gòu)造為成礦前印支期形成的近東西向的褶皺斷裂系統(tǒng),由于巖體的侵入,區(qū)內(nèi)的構(gòu)造形跡保留不全;在成礦期發(fā)育了燕山期的構(gòu)造,燕山期構(gòu)造以北北東向的褶皺斷裂形式橫跨疊加在早期構(gòu)造之上,是區(qū)內(nèi)的有利控礦構(gòu)造。成礦母巖是燕山早期晚階段淺成的石英正長閃長玢巖,呈巖株狀產(chǎn)出。伴隨成礦作用區(qū)內(nèi)巖石普遍發(fā)生接觸變質(zhì)及熱變質(zhì)現(xiàn)象,主要形成矽卡巖化、斜長石巖化及硅化、大理巖化等;此外成礦作用中伴隨有鈉長斑巖巖脈穿插(圖1)。
區(qū)內(nèi)物化探異常發(fā)育。物探異常主要是磁異常及重力異常;化探異常主要是銅暈異常,幾乎遍及整個礦床范圍。
銅錄山銅鐵礦是根據(jù)地表礦化及古采遺跡而被發(fā)現(xiàn),但深部礦體則主要依賴于物探方法的探索,從而發(fā)現(xiàn)隱伏礦體,擴大了礦床的規(guī)模。但隨著勘查深度的增加,物探信息逐漸弱化以致消失。物探方法對深部礦體已不能提供清晰有效的指示信息。此外還有一些常規(guī)的標志如化探、蝕變等信息很難提取外,同時也很難反映深部的成礦信息,因此對深部礦體的預測需要從其他方面進行探索。通過對礦床控礦規(guī)律的分析及對反映深部找礦信息的探索,深部找礦標志有以下幾個方面的反映。
礦床嚴格受構(gòu)造控制,控制礦床是疊加的北北東向褶皺斷裂帶,礦體沿著該構(gòu)造帶分布,構(gòu)造帶的范圍亦即礦床的范圍,礦體的延伸方向與構(gòu)造線一致,控制礦體是構(gòu)造帶次級構(gòu)造,主要有接觸帶、破碎帶、斷裂、背斜等,由于受構(gòu)造控制,礦體在分布排列及形態(tài)變化上具有一定的規(guī)律,如北北東向斷裂具斜列排列的規(guī)律,使礦體也具有這種斜列式排列規(guī)律;由于橫向斷裂的影響使北北東向斷裂發(fā)生彎折,影響礦體呈臺階狀變化。因此研究礦體的分布規(guī)律和形態(tài)變化就可以預測未知礦體或部位的存在。這些標志主要有接觸帶、斜列式排列、臺階狀變化形態(tài)等。
2.1.1 接觸帶構(gòu)造
接觸帶構(gòu)造主要有接觸斷裂構(gòu)造、接觸破碎帶構(gòu)造、半島狀接觸帶構(gòu)造、懸垂體接觸帶構(gòu)造等。礦區(qū)內(nèi)幾乎所有的礦體均產(chǎn)于接觸帶中,只有極少數(shù)產(chǎn)于非接觸帶中,可以說接觸帶是尋找礦體的基本部位,因此在本區(qū)沿接觸帶尋找礦體是主要的方向。
2.1.2 斜列式排列規(guī)律
圖1 湖北大冶銅錄山銅鐵礦床綜合地質(zhì)圖
北北東向構(gòu)造具有斜列式排列的規(guī)律,因此礦體也具斜列式排列的規(guī)律,以Ⅲ、Ⅳ號礦體表現(xiàn)最為明顯。如31線,礦體由西往東、自淺至深依次為Ⅳ5、Ⅳ2、Ⅳ3(圖2),臺階狀變化形態(tài)。
礦體的控制程度越高越能反映礦體的實際形態(tài)及產(chǎn)出規(guī)律。在勘探階段,礦體大都連接成板狀、脈狀,具有包絡(luò)性的特征,但經(jīng)生產(chǎn)勘探、采掘控制后,礦體多發(fā)生了狹縮、尖滅等形態(tài)上的變化,特別是在深部,礦體產(chǎn)狀呈陡緩的變化,形成臺階狀的形態(tài),如1線的Ⅲ2號礦體,0線的Ⅺ號礦體(圖3)。這種臺階的形態(tài)啟示我們尋找臺面、追索臺斜的找礦思路。
銅錄山銅鐵礦床是接觸交代型礦床,因此其代表性的蝕變巖是矽卡巖,此外還有一個突出的伴隨產(chǎn)物,即鈉長斑巖脈與斜長石巖。斜長石巖產(chǎn)于接觸帶,常與礦體相伴;而鈉長斑巖常穿插礦體,與礦床相伴。在銅錄山礦田中,所有的礦床均具有此類巖脈的分布,成為一個共同的表征,這可能是成礦巖體在演化過程中晚期的產(chǎn)物,因此可作為尋找此類礦床的一個表征標志。
當?shù)V體達到一定的深度,磁異常逐漸弱化以致不能反映深部礦體的信息,但ΔZ上抬400 m磁異常卻顯示出反映深部礦體的信息。該上抬磁異常以600 γ圈定,呈一橢圓形,其范圍正好囊括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅺ、Ⅶ號等主礦體,而Ⅵ、Ⅸ、Ⅻ號等礦體尚不能納入其中,因此該異?;痉从沉艘?guī)模、埋深較大礦體的范圍,可作為深部礦體的一個指示標志。
銅錄山環(huán)形構(gòu)造屬于由熱源體引起的環(huán)形構(gòu)造。熱源體環(huán)形構(gòu)造是由于巖體在侵入成礦熱耗散過程中形成一系列蝕變巖石圈,這些蝕變巖石圈具有不同的力學性質(zhì)及光學性質(zhì),在后期地質(zhì)作用過程中形成環(huán)形地貌,最終以環(huán)形地貌及色圈表現(xiàn)在遙感影像中[2]。銅錄山環(huán)形構(gòu)造(H1)由三圈構(gòu)成,呈一圓形,直徑近3 km,其分布范圍與銅錄山巖株基本吻合,反映了巖株的作用范圍。銅錄山礦床位于中、內(nèi)環(huán)的東半圈。在大環(huán)中套有多個小環(huán)形構(gòu)造,反映了衛(wèi)星礦床及礦體。在其西側(cè)的外圈中有雞冠咀、桃花咀、猴頭山、黃牛山等礦床的環(huán)形構(gòu)造;在其南側(cè)的外圈有銅山銅礦床的環(huán)形構(gòu)造;在其東側(cè)的外圈有石頭咀礦床的環(huán)形構(gòu)造;在其內(nèi)部有反映Ⅶ(H1-3)、Ⅵ(H1-1)、Ⅸ(H1-2)號礦體等環(huán)形構(gòu)造的存在。銅錄山環(huán)形構(gòu)造反映了銅錄山巖株成礦作用的整體格局,因此該區(qū)環(huán)形構(gòu)造可作為預測未知礦體或衛(wèi)星礦床的標志。
圖2 銅錄山銅鐵礦床31勘探線地質(zhì)剖面圖
根據(jù)上述找礦標志,銅錄山礦床的深部及外圍仍有較大的找礦潛力,可分為下面4個有利地段。
位于20-31線間,主要追索已知礦體的延深和深部斜列式礦體。
3.1.1 已知礦體的延深
銅錄山礦床由于當時受勘查深度的限制,一般對-600 m以上的礦體作了控制,對一些深度較大的礦體未作追索和控制,主要是Ⅲ、Ⅳ、Ⅺ號礦體。其范圍是:Ⅺ號礦體的0-8線、Ⅲ號礦體的0-5線、Ⅳ號礦體的11-39線,此外,Ⅰ號礦體的深部亦具一定的追索意義。因此追索已知礦體的延深無疑可以增加礦床的儲量。在追索過程中應根據(jù)深部礦體的“臺階狀”形態(tài)規(guī)律,尋找臺面,追索臺斜,進而發(fā)現(xiàn)新的臺面、臺斜。在1線的驗證孔中(ZK104)已出現(xiàn)一個臺面,礦體總厚達140余米,這就說明,該礦體不可能尖滅,還一定存在一個臺斜,并很可能出現(xiàn)第二個臺階。
3.1.2 斜列式礦體
根據(jù)礦床內(nèi)礦體呈斜列式排列的規(guī)律,在深部可以尋找斜列式的未知礦體。已經(jīng)證實在23線的ZK2302孔中于孔深680 m處已發(fā)現(xiàn)一個新的斜列式的礦體,礦體厚約10余米,位于Ⅳ2號礦體之下。區(qū)內(nèi)Ⅲ、Ⅺ號礦體的深部均可能存在類似的斜列式礦體。對這類礦體亦應用“臺階”的規(guī)律去探索控制。
位于31-47線間,接觸帶是本礦床的主要控礦構(gòu)造,區(qū)內(nèi)礦體幾乎都賦存在接觸帶中,但礦區(qū)內(nèi)31-47線間大理巖捕擄體的下接觸帶由于深度較大,未作探索控制,該大理巖的上接觸帶即是Ⅳ和Ⅵ號礦體賦存的位置,那么其下接觸帶也應具有同樣的成礦條件,因此在下接觸帶中具有尋找新礦體的可能。少數(shù)鉆孔在下接觸帶中已見礦體,證明下接觸帶具有尋找新礦體的可能。
圖3 銅錄山銅鐵礦床0勘探線地質(zhì)剖面示意圖
該區(qū)位于礦床的南東緣陸家與趙家之間,各種深部信息指示該區(qū)深部可能存在礦體。
其一,銅錄山礦床上抬400 m磁異常向該區(qū)膨大伸入,尚未封閉,這種磁異常表示其下有如Ⅲ、Ⅳ號礦體規(guī)模、深度的磁性體存在;其二,區(qū)內(nèi)分布有H1-5環(huán)形構(gòu)造;其三,區(qū)內(nèi)分布有規(guī)模較大鈉長斑巖脈,鈉長斑巖脈不僅與礦床相伴,而且往往表現(xiàn)出規(guī)模上與礦體規(guī)模具有正比的關(guān)系,說明成礦作用愈強烈,鈉長斑巖愈發(fā)育。因此這些信息指示區(qū)內(nèi)可能存在較大規(guī)模的磁性體,具有尋找深部礦體的可能。
位于熊家灣與曹家灣的南側(cè),即H1-4環(huán)形構(gòu)造分布地段,H1-4環(huán)形構(gòu)造與Ⅶ號礦體的環(huán)形構(gòu)造(H1-3)極為相似,但規(guī)模要大,外徑達400 m,而H1-3則只有300 m。環(huán)形構(gòu)造具二圈,呈圓形,有可能指示深部存在礦體。
研究礦床控礦的規(guī)律不僅要研究礦床的控制礦體的規(guī)律,而且要了解礦床的整體結(jié)構(gòu)規(guī)律,以擴大找礦的視域。銅錄山礦床受北北東向褶皺斷裂帶的控制,形成沿該帶分布的礦帶,而北北東向構(gòu)造帶具有同級等距分布的規(guī)律,因此在一個礦床中可能不只一個控礦構(gòu)造帶。在銅錄山礦床中如果H1-4、H1-5有可能找到礦體的話,那么銅錄山礦床就可能存在東西兩個控礦構(gòu)造帶。其西帶即是銅錄山的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅺ、Ⅻ等礦體所組成,東帶則是由Ⅸ號礦體、未知的C、D遠景區(qū)等所組成。兩個礦帶相距約600 m。這種雙帶結(jié)構(gòu)的形式銅錄山礦田西側(cè)的雞冠咀、桃花咀礦床已得到了充分的顯示[3]。二礦床實為同一礦床,西側(cè)為雞冠咀控礦構(gòu)造帶所控制的雞冠咀礦帶,東側(cè)為桃花咀礦帶,二者平行相伴,相距約500 m。雞冠咀、桃花咀的這種雙帶結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象很有可能在銅錄山礦床中存在,一旦證實是一種普遍的規(guī)律,那么銅錄山礦床以至整個礦田將展示一個新的找礦視域。
[1] 申敬錫,程伯禹,余元昌,等.湖北省大冶縣銅錄山銅鐵礦床地質(zhì)勘探總結(jié)報告[R].大冶:湖北省鄂東南地質(zhì)大隊,1986.
[2] 黃定華,張國勝,葉俊林,等.鄂東南銅金多金屬成礦區(qū)構(gòu)造作用與成礦關(guān)系[R].大冶:湖北省鄂東南地質(zhì)大隊,1995.
[3] 張永達,施林森,余元昌,等.湖北省大冶縣雞冠咀礦區(qū)銅金礦勘查地質(zhì)報告[R].大冶:湖北省鄂東南地質(zhì)大隊,1989.