(中國(guó)有色集團(tuán)撫順紅透山礦業(yè)有限公司 生產(chǎn)技術(shù)處,遼寧 撫順 113321)
紅透山銅鋅礦床是東北地區(qū)目前存在的最大規(guī)模的礦床,它的一個(gè)主礦體的規(guī)模就已經(jīng)能和大型礦床的多金屬礦床進(jìn)行相提并論。因此,許多國(guó)內(nèi)外的專家和學(xué)者都對(duì)紅透山銅鋅礦床保持著高度的關(guān)注,試圖研究紅透山銅鋅礦床的成礦模式。紅透山銅鋅礦床經(jīng)過六十多年的開采后,開采深度已經(jīng)達(dá)到一千二百多米,紅透山銅鋅礦床的儲(chǔ)蓄量日益減少,之前已經(jīng)被列為國(guó)家第一批的危機(jī)礦山。關(guān)于紅透山銅鋅礦床的成礦原因一直沒有一個(gè)清晰明確的答案。下面主要介紹紅透山銅鋅礦床的地質(zhì)特征以及簡(jiǎn)單分析其成礦原因。
紅透山在我國(guó)東北部的撫順市,這里的氣候?qū)儆跍貛Ъ撅L(fēng)氣候。整個(gè)礦區(qū)和國(guó)道相連,因而運(yùn)輸十分便利。紅透山銅鋅礦床的地址在華北地臺(tái)北緣賦存于太古宙綠巖紅透組中,而這里是中國(guó)典型的花崗綠巖地體的分布區(qū)。渾河斷裂帶橫穿了這個(gè)區(qū)域,因而把這個(gè)區(qū)域劃分成了南北兩個(gè)部分,而紅透山銅鋅礦床主要位于渾河斷裂帶的北部—綠巖帶中。
紅透山銅鋅礦區(qū)內(nèi)主要有兩種地質(zhì)構(gòu)造,分別是斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造。褶皺構(gòu)造即為傾豎同傾的一個(gè)向斜褶皺,礦床就產(chǎn)生在褶皺構(gòu)造的核心部位置,并且被這些構(gòu)造和一些斷裂帶以及層間裂隙所控制。紅透山銅鋅礦區(qū)內(nèi)的主要褶皺不是單一的區(qū)域,而是一個(gè)巨大的緊閉的疊加褶皺群,形成這些褶皺的過程分為三期。第一期中構(gòu)造的作用最強(qiáng),分布的范圍也是最廣的。大的褶皺傾向于密集型的排列,包括四組地層,分布的范圍約有二十千米。而礦區(qū)內(nèi)的小褶皺的發(fā)育方向則是從礦床的中心向四周,但是越向四周,褶皺的數(shù)量也變少,強(qiáng)度也減弱了。第二期的褶皺構(gòu)造較為復(fù)雜,從礦床的西部開始發(fā)育,并出現(xiàn)了一些規(guī)模約為三平方千米的次級(jí)褶皺群。第三期的褶皺與之前相比有所變形,并且褶皺較平緩。
紅透山銅鋅礦區(qū)內(nèi)有許多種巖漿巖,但其中的巖體的規(guī)模都比較小。其中有早期形成的橄欖巖,這些巖漿巖的形狀大多都是不規(guī)則的,有的分布在云母片麻巖,有的分布在角閃片麻巖。在所有的巖漿巖當(dāng)中,團(tuán)山子巖體是規(guī)模最大的個(gè)體。在后期也形成了許多巖漿巖,這些巖漿巖主要是由巖墻產(chǎn)出的,種類主要包括煌斑巖、玄武巖、偉晶巖還有橄欖巖等。后期形成的灰綠巖主要呈現(xiàn)脈狀,其中夾雜著層狀礦體和紅透山組圍巖。銅通過對(duì)灰綠巖的研究,我們發(fā)現(xiàn)它和礦體接觸的地方?jīng)]有發(fā)生礦變和蝕變,因此,我們可以推斷在發(fā)生成礦作用、構(gòu)造發(fā)生變形等活動(dòng)后的一段伸展時(shí)期才是輝綠巖形成的時(shí)間。
紅透山銅鋅礦床的主要賦存層位是紅透山組上部的“薄層互層帶”,這里的巖石主要是黑云質(zhì)片麻巖和角閃質(zhì)。當(dāng)?shù)氐牡貙赢a(chǎn)狀和紅透山銅鋅礦體的礦床特征十分的一致,并且兩者之間的關(guān)系是主要是整合產(chǎn)出,而礦脈切層產(chǎn)出這樣的情況也會(huì)發(fā)生??偟膩碚f,這種層位情況嚴(yán)格控制了紅透山銅鋅礦床。
截止到目前,紅透山銅鋅礦床中已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的礦體有三十多條,其中相對(duì)規(guī)模大的有四條,分別是1號(hào)、3號(hào)、7號(hào)以及30號(hào)礦體;其他礦體的規(guī)模小并且分布散,主要呈現(xiàn)礦化體。1號(hào)、3號(hào)、7號(hào)、30號(hào)礦體本質(zhì)上屬于同樣的礦體,但是不一樣的分支。在這其中,規(guī)模最大的是1號(hào)礦體,在地面上蔓延了五百五十多米,向東側(cè)的延申被輝綠巖墻阻斷了。1號(hào)礦體的厚度約為一到五米,但在一些褶皺處,可以形成80米深的“礦柱”。30號(hào)礦體在向斜核部的西部的延長(zhǎng)帶處,礦體的走向大致為東西走向,長(zhǎng)度約為二百米,在中段礦體深六百多米的地方和礦柱交匯到一起。3號(hào)礦體和7號(hào)礦體都處在向斜的南邊,兩者在地表深處連成一體,整體向東有長(zhǎng)達(dá)兩千米的延申,然后礦體走向由東西變?yōu)闁|北。
紅透山銅鋅礦的礦石結(jié)構(gòu)主要有三種,第一種是溶蝕結(jié)構(gòu),第二種是結(jié)晶結(jié)構(gòu),第三種是固溶體結(jié)構(gòu)。礦石的構(gòu)造中占主要地位的是形狀呈粗粒塊狀、質(zhì)地致密的構(gòu)造,此外還有浸染狀構(gòu)造。金屬礦物的種類也很多,主要有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦和閃鋅礦。下面介紹幾種主要的礦物的特征。首先是黃鐵礦,黃鐵礦在紅透山銅鋅礦中的分布最廣,含量最多,是礦區(qū)內(nèi)主演的礦物,且在礦石中硫化物含量中的占比很大。磁黃鐵礦在各個(gè)礦區(qū)都普遍出現(xiàn),主要的形狀是密塊狀和不規(guī)則的粒狀,有的時(shí)候會(huì)以脈狀發(fā)育。黃銅礦的形狀主要是不規(guī)則的粒狀體和脈狀體,普遍存在于脈狀的礦體中。
通過對(duì)紅透山銅鋅礦床的地質(zhì)特征進(jìn)行分析以及結(jié)合其他類似的礦床,我們分析紅透山銅鋅礦的成礦模式為:很久以前,大約是二十八億到二十六億年之前,這個(gè)時(shí)期我們稱為新太古時(shí)期。地球上的各大板塊都在不停的運(yùn)動(dòng),大陸板塊不斷地漂移,海洋板塊不斷地?cái)U(kuò)張,這樣運(yùn)動(dòng)的結(jié)果使得陸地板塊和海洋板塊發(fā)生了碰撞。洋殼向陸殼的下部分俯沖,形成了島弧。而海底的火山活動(dòng)在劇烈的發(fā)生著,因此,海底的玄武巖上沉積了許多鈣堿性系列的含礦火山巖?;鹕絿姲l(fā)不是一直進(jìn)行的,在間歇期的時(shí)候,海水可以通過斷裂層或是松軟層向下滲,下部的巖石由于熱變質(zhì)發(fā)生脫水,巖漿房水汽也不斷向上移動(dòng),這三種水分發(fā)生了混合。由于地下巖漿房有熱動(dòng)力,混合后的水分在這樣的動(dòng)力的作用下進(jìn)行遷移,被加熱后可以從中心通道口噴發(fā)。這樣一來,整體就形成了一個(gè)循環(huán)的體系。
火山活動(dòng)不斷地發(fā)生著,慢慢覆蓋了由安山巖、碎屑巖以及凝灰?guī)r組成的蓋層,最終與底部的鈣堿系列火山巖構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)境,這樣一來,后面的熱液運(yùn)動(dòng)時(shí)就不會(huì)使金屬物質(zhì)流出去。
綜上,我們從礦床區(qū)域、巖漿巖、礦體、礦床、礦石等多個(gè)方面對(duì)紅透山銅鋅礦床的地質(zhì)特征進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,并且分析了紅透山銅鋅礦的成礦模式,希望能夠?qū)ι钊肓私饧t透山銅鋅礦床提供幫助。