(中國(guó)煤炭地質(zhì)總局航測(cè)遙感局,陜西 西安 710199)
研究區(qū)處于柴北緣早古生代結(jié)合帶內(nèi),大部分地質(zhì)體間以斷層接觸,導(dǎo)致部分地層缺失。
區(qū)域地層主要有金水口巖群(Pt1J)、灘間山群(∈-OT)、牦牛山組(D3m)等。
構(gòu)造特征主要為伸展構(gòu)造與擠壓構(gòu)造交替出現(xiàn),伸展構(gòu)造形成地塹式裂谷、山間斷陷盆地,發(fā)育灘間山群、牦牛山組及大煤溝組等;擠壓作用形成北西向韌性剪切構(gòu)造及壓扭性逆斷層。伸展構(gòu)造受擠壓構(gòu)造疊加,形成北西向構(gòu)造帶,其對(duì)侵入巖空間展布、礦化蝕變帶具有控制作用。
區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,侵入巖以加里東期為主,向南北兩側(cè)過渡為華力西期,其空間分布與構(gòu)造關(guān)系密切(圖1)。
灘間山群地層產(chǎn)狀220°~240°∠56°~75°,巖性主要為灰黑色隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造玄武巖,沿北西向次級(jí)斷層構(gòu)造局部斷續(xù)分布少量透鏡狀大理巖,與侵入巖接觸帶多發(fā)育矽卡巖化、綠簾石化,局部發(fā)育磁鐵礦化、孔雀石化。
構(gòu)造主要為北西向脆韌性斷裂構(gòu)造,延伸長(zhǎng),規(guī)模大,對(duì)侵入巖具控制作用。沿構(gòu)造帶發(fā)育強(qiáng)片狀構(gòu)造、碎裂構(gòu)造,微地貌多呈負(fù)地形或斷層埡口特征。
礦區(qū)南部發(fā)育中-酸性雜巖體,北部沿構(gòu)造帶發(fā)育巖脈,主要為閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖,其次為輝長(zhǎng)巖及二長(zhǎng)花崗巖等。
銅鋅礦化帶長(zhǎng)2400m,寬20m~40m,受F2斷層控制,破碎蝕變作用強(qiáng)烈,斷續(xù)發(fā)育銅、鋅、金礦化。礦化帶上巖性主要為強(qiáng)碎裂構(gòu)造花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖,其次為少量二長(zhǎng)花崗巖,發(fā)育高嶺土化、綠泥石化、綠簾石化及孔雀石化和黃鐵礦化。礦化帶南側(cè)為中粒結(jié)構(gòu)花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖,發(fā)育綠簾石化,礦化帶北側(cè)為閃長(zhǎng)玢巖及細(xì)粒閃長(zhǎng)巖,發(fā)育綠簾石化,受碎裂構(gòu)造及侵入作用蝕變程度變化大,礦化帶中心即位于碎裂構(gòu)造花崗閃長(zhǎng)巖與似塊狀閃長(zhǎng)玢巖過渡帶上。
(1)CuZnⅠ礦體產(chǎn)狀202°∠65°,受F2斷層控制,圍巖主要為強(qiáng)碎裂構(gòu)造閃長(zhǎng)玢巖,次為碎裂構(gòu)造花崗閃長(zhǎng)巖(圖2)。CuZnⅠ礦體沿F2斷層北西向長(zhǎng)約400m,斜深160m。地表礦(化)體寬1.1m~3.0m,Cu0.10%,Pb0.18%,Au0.12%~0.16%,在斜深160m處礦芯長(zhǎng)4.47m,真厚度1.46m,Cu1.99%、Zn10.01%、Au0.32g/t、Ag18.85g/t、Pb0.46%,沿走向、傾向追索結(jié)果顯示礦體延伸規(guī)模有限。
(2)CuⅡ礦體也位于F2構(gòu)造破碎帶中,礦體寬4.0m,長(zhǎng)約200m,Cu0.50%,圍巖主要為碎裂構(gòu)造閃長(zhǎng)玢巖,其次為細(xì)粒花崗巖脈,發(fā)育黃鐵礦化、褐鐵礦化。沿走向追索僅發(fā)育細(xì)粒浸染狀黃鐵礦化、褐鐵礦化,局部發(fā)育微弱孔雀石化。鉆孔中(ZK10)巖石破碎,發(fā)育硅化、碳酸鹽化、綠簾石化和黃鐵礦化,局部發(fā)育2cm~4cm寬鉛鋅礦脈。礦體沿走向、傾向延伸均較差。
3.3.1 礦石物質(zhì)成分
(1)金屬礦物:
黃鐵礦:呈粒狀自形晶、浸染狀、細(xì)脈狀,黃鐵礦是由磁鐵礦受絹英巖化轉(zhuǎn)變而來;浸染狀、細(xì)脈狀黃鐵礦是構(gòu)造角礫巖化期形成。黃鐵礦內(nèi)部發(fā)育磁鐵礦包裹體,表明黃鐵礦晚于磁鐵礦。部分半自形或它形粗大黃鐵礦,被閃鋅礦包圍,碎裂嚴(yán)重,在黃鐵礦裂隙中充填閃鋅礦。閃鋅礦:呈灰色,反射率約17%,內(nèi)反射灰或灰褐色,均質(zhì)性,內(nèi)含少量黃銅礦固溶體乳滴,構(gòu)造碎裂,部分呈微粒狀。大部分黃銅礦在閃鋅礦粒間呈布片狀,似結(jié)狀結(jié)構(gòu),少量黃銅礦充填于閃鋅礦裂隙中。磁黃鐵礦:呈它形-半自形粒狀、碎裂狀,沿礦物粒間、裂隙充填。粗粒磁黃鐵礦呈半自形晶、碎裂狀,沿裂隙充填呈團(tuán)塊狀、脈狀;細(xì)粒磁黃鐵礦結(jié)晶程度略高,半自形晶、碎裂狀,浸染狀分布于石英脈及碎粒、碎粉間。黃銅礦:分布于磁黃鐵礦顯微裂隙中,部分包裹磁黃鐵礦,形成較晚。磁黃鐵礦、黃銅礦沿裂隙充填,自身呈碎裂狀,表明經(jīng)受過構(gòu)造作用。自然金:為粒間金或裂隙金,呈微細(xì)粒狀、它形晶布于石英粒間、磁鐵礦中或裂隙中。輝鉬礦:在閃鋅礦粒間發(fā)育少量輝鉬礦片晶,粒徑0.12mm~0.03mm之間。鈦鐵礦:沿暗色礦物解理或邊緣分布,呈半自形-自形板狀、粒狀,較破碎,粒徑0.01mm~0.03mm。沿鈦鐵礦邊緣及裂隙赤鐵礦化。鈦鐵礦為原巖暗色礦物蝕變析出。
圖1 CuZnⅠ礦體勘探線剖面簡(jiǎn)圖
圖2 研究區(qū)地質(zhì)概況圖
(2)脈石礦物:
石英:第一種為原巖殘留的顆粒粗大的石英,被裂隙切穿,晶格發(fā)生變化,光性變異,具有波狀消光或者光性不均勻特征;第二種為破碎強(qiáng)烈的細(xì)粒、粉末狀石英,多呈細(xì)小不規(guī)則粒狀,部分重結(jié)晶形成粒狀變晶結(jié)構(gòu),粒間界線凹凸不平;第三種為脈型石英,來自熱液蝕變,呈長(zhǎng)板條狀,與黃鐵礦共生。綠泥石:呈細(xì)小鱗片狀集合體,沿裂隙、礦物晶體間裂隙浸染狀灌入。方解石:與綠泥石共生,呈細(xì)脈狀沿裂隙分布。絹云母:呈細(xì)小鱗片狀,局部交代斜長(zhǎng)石呈其板條狀假象產(chǎn)出。
3.3.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
礦石結(jié)構(gòu)主要為他形晶結(jié)構(gòu)、半自形片狀結(jié)構(gòu)、似結(jié)狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造主要為稠密浸染狀構(gòu)造,角礫狀、細(xì)脈狀構(gòu)造次之。
3.3.3 礦物生成順序
根據(jù)礦物破碎、鑲嵌、穿插關(guān)系,除少量磁黃鐵礦、黃鐵礦呈浸染狀外,大部分金屬礦物沿裂隙、粒間充填,金屬礦物生成順序?yàn)殁佽F礦、磁鐵礦→磁黃鐵礦、自然金→黃鐵礦→閃鋅礦→黃銅礦→輝鉬礦→褐鐵礦。
礦體圍巖復(fù)雜,主要為閃長(zhǎng)玢巖,其次為花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖等;夾石主要為蝕變閃長(zhǎng)玢巖、方解石脈、石英脈等。
(1)巖性標(biāo)志:閃長(zhǎng)玢巖與花崗巖脈、花崗閃長(zhǎng)巖在接觸交代部位產(chǎn)生的蝕變巖,特別是黃鐵礦化、硅化等礦化蝕變作用強(qiáng)烈的閃長(zhǎng)玢巖是有利找礦的巖性標(biāo)志。
(2)構(gòu)造標(biāo)志:北西向斷層破碎蝕變帶及次級(jí)構(gòu)造破碎帶是有利構(gòu)造標(biāo)志。
(3)礦化蝕變標(biāo)志:綠簾石化、碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、孔雀石化等地段,是找礦的礦化蝕變標(biāo)志。
(4)物探標(biāo)志:礦化帶呈低阻高極化特征,特別是由南向北明顯出現(xiàn)電阻率減弱與極化率增強(qiáng)的部位是找礦的有利物探標(biāo)志。
(5)化探異常標(biāo)志:出現(xiàn)金、銀、銅、鉛、鋅、砷、銻等化探異常為有利的化探標(biāo)志。
綜合地質(zhì)調(diào)查及巖礦資料,蝕變作用大致劃分為三期:第一期,伴隨中酸性巖漿侵入活動(dòng),在巖漿烘烤和接觸交代作用下,閃長(zhǎng)玢巖發(fā)生交代蝕變,沿粒間、裂隙形成零星浸染狀硫化物;第二期,中低溫?zé)嵋何g變作用階段,發(fā)育絹英巖化、鈉黝簾石化、綠泥石化、綠簾石化及碳酸鹽化等,沿破碎帶形成細(xì)粒稠密浸染狀磁黃鐵礦、黃鐵礦等,局部沿裂隙呈細(xì)脈浸染狀硫化物,金屬礦物初步預(yù)富集;第三期,隨構(gòu)造熱液活動(dòng),熱液流體萃取圍巖中成礦元素,金屬礦物沿構(gòu)造裂隙充填聚集,局部形成熱液礦脈。
銅鋅礦成礦機(jī)制為早期低溫?zé)嵋何g變作用使閃長(zhǎng)玢巖發(fā)生變質(zhì)作用形成絹英巖化、綠泥石化、綠簾石化、黝簾石化和硅化,閃長(zhǎng)玢巖中的暗色礦物次變析離出零星浸染狀金屬礦物,為成礦作用奠定了物質(zhì)基礎(chǔ);華力西期花崗閃長(zhǎng)巖侵入活動(dòng)為成礦作用提供了重要熱源,促使次變閃長(zhǎng)玢巖中的銅、鋅等元素初步富集形成礦源層;后期構(gòu)造熱液活動(dòng),隨著溫度、壓力降低,pH值和fO2的變化,銅、鋅等成礦物質(zhì)在構(gòu)造裂隙中沉淀富集成礦,伴生硅化、碳酸鹽化等蝕變,綜合分析認(rèn)為長(zhǎng)征溝銅鋅礦為構(gòu)造熱液型。
(1)銅鋅礦總體受北西向脆性構(gòu)造帶控制,礦體就位于構(gòu)造帶中華力西期花崗閃長(zhǎng)巖與加里東期閃長(zhǎng)玢巖接觸帶中。礦體圍巖主要為閃長(zhǎng)玢巖,次為花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖。夾石主要為蝕變閃長(zhǎng)玢巖,次為方解石脈、石英脈等。礦化蝕變類型主要為黃鐵礦化、黃銅礦化、閃鋅礦化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化及硅化等。
(2)礦床成因類型為構(gòu)造熱液型,成礦物質(zhì)來源主要為閃長(zhǎng)玢巖,次為花崗閃長(zhǎng)巖;花崗閃長(zhǎng)巖侵入作用為成礦提供了熱源,北西向構(gòu)造破碎帶為礦體就位提供就位空間,熱液流體活動(dòng)強(qiáng)度制約礦體規(guī)模和空間延伸。
(3)銅鋅礦與北西向構(gòu)造活動(dòng)、巖漿侵入作用關(guān)系密切,沿構(gòu)造帶礦化蝕變強(qiáng),發(fā)育絹英巖化、綠簾石化、黃鐵礦化、硅化等,成礦地質(zhì)條件較好,但由于成礦期構(gòu)造熱液流體供給不足,使得礦體規(guī)模有限。