摘 要:木吉村斑巖型銅(鉬)礦位于太行山的北段,淶源雜巖體的中西部,是太行山構(gòu)造-巖漿巖帶上的一個(gè)重要的銅礦集中區(qū)。應(yīng)用新的勘探資料對(duì)礦床各巖性帶進(jìn)行巖礦分析及鑒定,劃定了內(nèi)、外蝕變帶中各帶的界限,從剖面上確定了礦田的分帶模式。
關(guān)鍵詞:木吉村銅鉬礦床;閃長(zhǎng)玢巖;蝕變分帶;成礦模式
1 區(qū)域地質(zhì)背景
木吉村銅(鉬)礦床位于太行山脈中段,阜平幔枝構(gòu)造的西北緣,整體受紫荊關(guān)斷裂帶北支上黃旗-烏龍溝斷裂控制。區(qū)內(nèi)地層主要有上太古界石咀巖群片麻巖,中元古界長(zhǎng)城系高于莊組、薊縣系迷霧山組和鐵嶺組碳酸鹽巖,上元古界青白口系長(zhǎng)龍山組碎屑巖,下古生界下寒武系饅頭組、中寒武系張夏組、上寒武系崮山組和炒米店組碳酸鹽巖,中古生界奧陶系冶里組,中生界中侏羅統(tǒng)髫髻山組。
礦田位于浮圖峪——王安鎮(zhèn)火山斷陷盆地西部,斷裂構(gòu)造及古火山構(gòu)造發(fā)育。斷裂構(gòu)造有NNE、NE、NEE近SN, NW向等多組,以NNE-NE向?yàn)觚垳蠑嗔严禐橹鳎▓DⅠ)。
2 蝕變特征及分帶
區(qū)內(nèi)銅鉬礦主要為熱液蝕變型礦床。礦區(qū)內(nèi)蝕變作用分布范圍廣,蝕變強(qiáng)度比較大,蝕變作用主要與閃長(zhǎng)玢巖巖體有關(guān)。本項(xiàng)目通過(guò)野外地質(zhì)調(diào)查,采集了大量巖礦樣品和巖心樣品,系統(tǒng)進(jìn)行了鏡下光、薄片鑒定研究工作,根據(jù)其蝕變類(lèi)型自巖體內(nèi)部到圍巖,劃分出內(nèi)、外兩個(gè)蝕變帶(圖Ⅱ)。
2.1 內(nèi)蝕變帶
內(nèi)蝕變帶為典型的斑巖熱液蝕變帶,將玢巖體由巖頸中心深部向地表依次劃分出強(qiáng)硅化、鉀長(zhǎng)石化、硬石膏化、石英-絹云母化、強(qiáng)絹云母化、青盤(pán)巖化蝕變帶。
強(qiáng)硅化帶 分布在地表700m以下巖頸部位巖體的深處,硅化由北向南、由淺到深增強(qiáng)。蝕變巖石主要由密集的石英脈組成,殘留有部分鉀長(zhǎng)石或由石英和鉀長(zhǎng)石組成的微晶集合體團(tuán)塊。石英主要為微晶-細(xì)粒鑲嵌結(jié)構(gòu)或碎裂結(jié)構(gòu),呈蠶食狀交代鉀長(zhǎng)石,微晶石英中也有交代殘留物質(zhì)碎裂結(jié)構(gòu)(如圖Ⅲ-1)。金屬礦物有黃鐵礦和輝鉬礦。
鉀長(zhǎng)石化帶 主要發(fā)育在600m深度以下強(qiáng)硅化帶的外圍。蝕變巖石以鉀長(zhǎng)石和石英為主,少量絹云母,部分鉀長(zhǎng)石形成很不規(guī)則的交代斑晶,部分樣品中保留有交代殘余的斜長(zhǎng)石斑晶(如圖Ⅲ-2)。金屬礦物有黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦,是鉬礦體形成的主要地段。
石英-絹云母化帶 多分布在巖頸的中上部及靠近頸部的舌狀體中,地表下200~600m范圍內(nèi)最為發(fā)育。蝕變巖石中閃長(zhǎng)玢巖的結(jié)構(gòu)特征基本保留,斜長(zhǎng)石斑晶發(fā)育絹云母化,基質(zhì)主要為微晶石英、鉀長(zhǎng)石。石英呈不規(guī)則團(tuán)塊狀與金屬礦物和部分殘酸鹽礦物一起出現(xiàn),長(zhǎng)石碎?;⒈唤佋颇?、鉀長(zhǎng)石和石英逐漸取代(如圖Ⅲ-3)。金屬礦物主要為黃銅礦和黃鐵礦,是形成工業(yè)銅礦體的主要礦化帶。
強(qiáng)絹云母化帶 在石英絹云母化帶上部和地表青盤(pán)巖化閃長(zhǎng)玢巖的下部。蝕變礦物主要為絹云母,少量石英。顯微鏡下斜長(zhǎng)石斑晶全部變?yōu)槲⒕Ы佋颇?,但外形保留原?lái)板狀晶形,基質(zhì)由絹云母和石英組成,基質(zhì)中常見(jiàn)比較自形的黃鐵礦顆粒(如圖Ⅲ-4)。金屬礦物主要為黃鐵礦。
青盤(pán)巖化帶 在礦區(qū)地表閃長(zhǎng)玢巖“半蘑菇狀”頂蓋出露的地方廣泛發(fā)育。蝕變礦物包括有綠簾石、綠泥石、石英、鈉長(zhǎng)石、絹云母、方解石。巖石外表為灰綠色,斑狀結(jié)構(gòu)。顯微鏡下斑晶斜長(zhǎng)石為自形-半自形板狀,聚片雙晶較清楚,暗色礦物全部綠簾石化,基質(zhì)主要為微晶長(zhǎng)英質(zhì)和綠簾石(如圖Ⅲ-5)。金屬硫化物礦物主要為黃鐵礦,侵染狀為主。
硬石膏化帶 出現(xiàn)在-450m到350m標(biāo)高的深度范圍內(nèi),分布范圍較廣,但不連續(xù)。硬石膏化疊加在其他幾個(gè)帶上,蝕變閃長(zhǎng)玢巖和矽卡巖中既有侵染狀硬石膏,也有脈狀硬石膏,在石英絹云母化閃長(zhǎng)玢巖中的硬石膏石英脈中常見(jiàn)金屬硫化物礦物,強(qiáng)均勻硅化巖石中巖石的粒度比較細(xì),硬石膏在其中均勻分散分布(如圖Ⅲ-6)。
2.2 外蝕變帶
外蝕變帶可以分矽卡巖化帶、矽卡巖化大理巖帶和大理巖化碳酸鹽巖帶,與閃長(zhǎng)玢巖直接接觸的圍巖主要是下古生界石灰?guī)r和中元古界白云質(zhì)碳酸鹽巖。在古生宇石灰?guī)r中形成鈣質(zhì)矽卡巖帶、元古宇白云巖中形成鎂質(zhì)矽卡巖帶,對(duì)應(yīng)的礦化為鐵銅鋅礦化和鐵銅-鋅礦化。
矽卡巖化帶,分布在青盤(pán)巖化帶的外圍,地表出露寬度比較大,可達(dá)數(shù)百米,地表所見(jiàn)的以鈣質(zhì)矽卡巖為主。主要礦物組合為石榴石、透輝石、透閃石及綠簾石、綠泥石、方解石、石英等。含銅磁鐵礦化與透閃石化相伴,鏡鐵黃銅礦化與綠泥石、綠簾石化關(guān)系密切。
矽卡巖化大理巖帶,主要礦物成分有方解石、白云石、蛇紋石、綠泥石、透閃石,少量滑石、綠簾石和石英。除重結(jié)晶的碳酸鹽礦物方解石或白云石以外,交代形成的矽卡巖礦物主要為含水礦物。巖石中可見(jiàn)黃鐵礦和磁鐵礦化,鉆孔中可見(jiàn)有黃鐵礦和黃銅礦化。
大理巖化碳酸鹽巖帶,分布于最外帶,主要表現(xiàn)為巖石的重結(jié)晶現(xiàn)象。根據(jù)圍巖巖性的不同有白云石大理巖和方解石大理巖。沒(méi)有礦化現(xiàn)象。
2.3 蝕變礦物的期次劃分
早期的蝕變作用是巖體的青盤(pán)巖化和圍巖的矽卡巖化,該期是黃鐵礦和矽卡巖型含銅磁鐵礦床形成的主要時(shí)期。中期的蝕變作用是巖體在深部的鉀長(zhǎng)石化和淺部的石英-絹云母化,該期是斑巖型銅鉬礦形成的主要時(shí)期。晚期的蝕變主要是深部強(qiáng)烈的硅化,伴隨有輝鉬礦化。熱液活動(dòng)的后期隨溫度的降低有部分方解石、綠泥石、螢石,以及硬石膏轉(zhuǎn)變?yōu)槭唷?/p>
3 成礦分析
木吉村礦田位于阜平幔枝構(gòu)造的北東傾伏端位置。浮圖峪-木吉村斷陷受控盆韌性剪切(斷裂)帶的控制,盆地中強(qiáng)烈的火山噴發(fā)形成了本區(qū)一定范圍的安山質(zhì)火山巖建造。在火山噴發(fā)期后較小范圍的次火山巖侵位,在木吉村一帶形成“蘑菇狀”、“舌狀”閃長(zhǎng)玢巖體。
巖漿的持續(xù)不斷的活動(dòng),使得多次大規(guī)模溢流的含礦氣液體對(duì)閃長(zhǎng)玢巖體及其圍巖進(jìn)行強(qiáng)烈交代蝕變。受斑巖型熱液蝕變系統(tǒng)的控制,在“巖柄”的鉀質(zhì)蝕變帶形成細(xì)脈浸染型銅鉬礦體,在“巖柄”與“巖蓋”過(guò)渡部位的硅化-青盤(pán)巖化蝕變帶形成脈型硫鐵礦體;受接觸交代系統(tǒng)的控制,在“巖體”接觸帶及層間構(gòu)造系形成含銅磁鐵礦體(矽卡巖期);受體系青盤(pán)巖化熱液疊加,沿層間裂隙及盆地邊緣斷裂帶(F4)形成鏡鐵-黃銅礦體;在礦區(qū)外圍形成“遠(yuǎn)溫”熱液脈型鉛鋅礦體(化)。礦床以閃長(zhǎng)玢巖為中心,由內(nèi)向外,形成了斑巖型銅(鉬)礦-矽卡巖型鐵銅、熱液疊加矽卡巖型銅(鏡鐵)礦-熱液脈型鉛鋅(銀)礦“三位一體”銅(鉬)多金屬礦田。
4 結(jié)論
本礦床為受巖漿作用控制的斑巖—矽卡巖型礦床。礦化以閃長(zhǎng)玢巖巖體為中心,巖體內(nèi)部為斑巖型銅鉬礦化,巖體周?chē)奶妓猁}巖圍巖為矽卡巖型含銅磁鐵礦化。礦體賦存的空間位置,呈獨(dú)特的空心式,分為上下兩個(gè)礦帶。上部礦帶以斑巖型銅鉬礦及接觸帶矽卡巖型銅鐵礦為主體,其中以斑巖型為主。下部礦帶以矽卡巖型銅(鉬)礦為主,穿插有部分斑巖型銅礦或銅鉬礦。鉀硅化帶中鉬礦化最強(qiáng)。
蝕變與礦化可分為閃長(zhǎng)玢巖內(nèi)的網(wǎng)脈狀硅化、鉀長(zhǎng)石化、石英-絹云母化、青盤(pán)巖化及對(duì)應(yīng)的鉬-銅礦化、銅-鉬礦化、銅-鉬礦化、黃鐵-黃銅礦化及黃鐵礦化;而碳酸鹽巖圍巖則以矽卡巖化為特征,并在古生宇石灰?guī)r中形成鈣質(zhì)矽卡巖帶、元古宇白云巖中形成鎂質(zhì)矽卡巖帶,對(duì)應(yīng)的礦化為鐵銅鋅礦化和鐵銅-鋅礦化。
隨著地質(zhì)勘查工作的不斷深入,迄今為止凡有明顯地表露頭的金屬礦床已經(jīng)大部分被查明。伴隨采礦工業(yè)不斷進(jìn)步及民間采掘遍地開(kāi)花,礦床開(kāi)采速度加快,已探明淺層礦床幾乎難以維持國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,而深部找礦如雨后春筍逐漸成長(zhǎng),因此金屬礦床的勘探應(yīng)向地殼深部努力開(kāi)拓。
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※資助項(xiàng)目:石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院項(xiàng)目;河北省自然科學(xué)基金(編號(hào)D2013403018)