李亞南
(河北省地質(zhì)調(diào)查院,河北 石家莊 050081)
我國分布著大面積的金屬礦物,金屬礦物的開采利用情況影響著我國經(jīng)濟發(fā)展,分析金屬礦床地質(zhì)地球化學特征及成礦規(guī)律,對金屬礦物的進一步開發(fā)有著重要的指導意義。基于A型地質(zhì)礦物成因研究成果,不斷深入研究得出的A2型后造山礦物形成原理,即金屬礦床受到地幔伸展拉張減壓作用,在低壓高溫的地殼中發(fā)生部分熔融[1]。金屬礦床附近的縫合帶符合構(gòu)造條件和發(fā)生的時間,構(gòu)成了金屬礦物的成因機制。在我國各個金屬礦區(qū)內(nèi),金屬礦主要富集在巖性為中性的巖石地段,受斷裂帶控制不斷礦化。只有全面了解金屬礦床地球化學特征及成礦規(guī)律,才能進一步的對金屬礦床進行勘查。
在金屬礦現(xiàn)階段的發(fā)展中,首要工作就是對金屬礦床地質(zhì)地球化學特征進行研究,只有根據(jù)金屬礦的地質(zhì)地球化學特征才能制定相關的找礦措施。
我國金屬礦具有儲量豐、類型多、分布廣而相對集中的特點,受地質(zhì)構(gòu)造活動強烈影響,造成金屬礦物廣泛分布。我國金屬礦床經(jīng)過了二、三疊紀、侏羅紀以及古近紀時代,形成了具有獨特地質(zhì)地球化學特征的Pb、Zn、Cu多金屬礦床[2]。我國金屬礦床主要地質(zhì)地球化學特征如表1所示。
金屬礦產(chǎn)資源分布在我國的各個地區(qū),西北地區(qū)和東北地區(qū)分布最為廣泛,西北地區(qū)和東北地區(qū)巖漿巖的含量非常高,非常適合金屬礦床的演變析出,多數(shù)以銅礦床和金礦床為主。研究金屬礦床地質(zhì)地球化學特征還要從多角度對金屬礦床的主量元素、微量元素和稀土元素進行分析[3]。通過對金屬元素進行分析,得出礦床與礦石的分布會受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響,從而形成礦化變化和非礦化變化兩種漸變方式,使得金屬礦床存在著一定的差異。
表1 大型金屬礦床主要地質(zhì)地球化學特征
對金屬礦床地質(zhì)地球化學特征進行研究,首先要對金屬礦床進行分類研究,每一種金屬礦都具有獨特的結(jié)構(gòu)形式,同一種金屬礦也會呈現(xiàn)出不同的分布情況,因此需要加強金屬礦床地質(zhì)地球化學特征研究。金屬礦床地質(zhì)地球化學特征能夠給礦產(chǎn)資源的開采奠定基礎,同時給開采工作提供更多的保障。
金屬礦床成礦規(guī)律有四種,分別是金屬礦沿古動力方向相對成礦、巖相巖性對金屬礦成礦的影響、金屬礦體產(chǎn)狀對金屬礦成礦的影響以及礦區(qū)斷裂對金屬礦成礦的影響。
金屬礦沿古動力方向相對成礦,礦體產(chǎn)于上三疊統(tǒng)波里拉組,從已有的金屬礦資料來看,礦體產(chǎn)于灰?guī)r、碎裂灰?guī)r中,隨著時間的推移,產(chǎn)生由南向北呈條帶狀、似層狀金屬礦。金屬礦沿古動力方向,成礦以開放空間充填為主,主要呈脈狀、團塊狀和角礫狀產(chǎn)出。金屬礦在沉積淺色層的同時,有膨大分支現(xiàn)象,呈似層狀分布,在地理變化環(huán)境的影響下,總體西傾,傾角為40°~50°,進行金屬礦成礦,即沿古動力主流方向進行金屬礦成礦。主流方向成礦的金屬礦礦化較好,礦床的圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、雌黃礦化、方解石化及硅化等。兩側(cè)金屬礦相對貧瘠,礦化弱,這也證明了Pb、Zn、Cu多金屬礦傾向延深的程度大于走向長度[4]。
巖石巖性對金屬礦成礦的影響,金屬礦區(qū)的礦化被嚴格控制在礦化層(礦區(qū)沉積淺色層),少量以脈狀形式產(chǎn)出。礦化層的巖石巖性多為石化灰?guī)r、淺色砂巖以及含礫砂巖,使得金屬礦產(chǎn)出在方解石化灰?guī)r中,部分產(chǎn)出在石巖性為中細一中粗粒砂巖中。受石化灰?guī)r、淺色砂巖以及含礫砂巖的控制影響,礦石礦物相互穿插,成礦在中細一中粗粒砂巖周圍,形成三階段,分別是早期微晶方解石化階段,中期的多金屬硫化物階段以及晚期的方解石脈礦化階段。
金屬礦體產(chǎn)狀對金屬礦成礦的影響,縱觀金屬礦區(qū)金屬礦成礦產(chǎn)出的部位,得出金屬礦主要是成礦在由北向南方向突然變緩處的巖層附近,同時變緩處的巖層兩側(cè)金屬礦變化不大,使得產(chǎn)出的金屬礦體產(chǎn)狀多偏于側(cè)狀。因此金屬礦主要成礦在由北向南方向,同時在轉(zhuǎn)折處從地表向下成礦。
礦區(qū)斷裂對金屬礦成礦的影響,金屬礦斷裂是由剪切帶的構(gòu)造-巖漿活動造成的,巖漿活動為金屬礦成礦提供了熱動力來源。巖漿活動對金屬礦成礦有促進作用,又有抑制作用,提供了深部來源的成礦流體。礦區(qū)斷層處無礦化,金屬礦成礦與地殼板塊碰撞有關,所以在地殼板塊相撞之上金屬礦成礦較好。在金屬礦成礦期,地殼板塊碰撞造成礦區(qū)斷裂,使得局部應力釋放,使得金屬礦受到上部重力驅(qū)動,從高處向低處運動,同時沉淀析出礦物[5]。
分析金屬礦的成礦規(guī)律是確定找礦方向的基礎,只有了解金屬礦成礦規(guī)律,才能確??碧焦ぷ鞯捻樌M行。
通過應用新技術(shù)、新理論研究金屬礦床地質(zhì)地球化學特征,同時結(jié)合金屬礦床成礦規(guī)律分析對金屬礦物的深入研究有著非常重要的理論及現(xiàn)實意義。