張才森,唐高林
(1.九龍縣雅礱江礦業(yè)有限公司,甘孜 626201;2.四川金伯利地質(zhì)勘查有限公司,成都 610091)
對大多數(shù)受構(gòu)造控制的礦床而言,其傾向及傾角往往在礦體發(fā)現(xiàn)的初期就會(huì)認(rèn)識(shí),而側(cè)伏向及側(cè)伏角通常在經(jīng)過詳查或開采到一定程度才會(huì)知道[4]。自2004年公司實(shí)施資源戰(zhàn)略以來,江浪穹隆里伍礦田內(nèi)的探礦項(xiàng)目一直將里伍銅礦的含礦建靠、成礦模式、地質(zhì)作用特征、礦化蝕變、礦體特征、礦石性質(zhì)、探采對比資料、礦區(qū)的外圍物探異常等地質(zhì)情況,作為尋找接替資源的作為礦田找礦勘查工作研究的基礎(chǔ)。在里伍礦田第一階段再造兩個(gè)里伍銅礦成果的的基礎(chǔ)上,2017年資源勘查部向公司提出開展里伍銅礦深邊部找礦工作,這項(xiàng)以尋找深邊部新(盲)礦體探礦工作探礦難度大和風(fēng)險(xiǎn)高。在探礦工作實(shí)施和礦區(qū)地質(zhì)、采礦工作中,受構(gòu)造控礦等地質(zhì)因素造成礦體空間賦存狀態(tài)和產(chǎn)狀變化,會(huì)影響探礦或生產(chǎn)工程的布置安排,給地質(zhì)采礦管理工作帶來難度。
里伍銅礦與蝕變帶關(guān)系密切,無疑屬于熱液型礦床(顏丹平等,1997),銅礦體賦存于北側(cè)陰山崖子與西南側(cè)硫磺崖子夾持的單面山之下,主要受層間滑動(dòng)面控制。礦體傾向南東,呈(似)層狀或透鏡狀產(chǎn)出,成帶層疊出現(xiàn)。 共計(jì)探明26個(gè)礦體,標(biāo)高介于2350m ~ 2900m(圖1)。
圖1 里伍銅鋅礦床礦體形態(tài)縱投影圖(406隊(duì)修編,1976)
包括上層礦化蝕變帶中18個(gè)、下層礦化蝕變帶中8個(gè)。礦體規(guī)模不等,儲(chǔ)量大于1萬噸的有8個(gè)、介于0.5萬t~1萬t的有4個(gè),其它規(guī)模較小。礦體厚度一般1m~3m,變化范圍0.21m ~ 17.3m,厚度2.43m[1,2]。
礦體在垂向上平行疊置,由淺到深可分為A、B、C、D、E五個(gè)層位,部分雁尾相接呈串珠狀。大部分礦體結(jié)構(gòu)簡單,產(chǎn)狀穩(wěn)定,局部地段由于次級褶皺及層間破碎帶導(dǎo)致礦體分支復(fù)合。礦體傾角約20°,礦區(qū)東部(35勘探線以東)傾向95°~159°,西部傾向128°~226°;東西向(近似走向)展布約2500m(圖2),南北向延伸約800m。在平面上,A、B礦體位于礦區(qū)南部,D、E礦體位于北部,C礦體則位于AB與DE礦體重疊的中部(圖2)。
圖2 里伍銅礦體水平投影圖(張先澤修編,2017)
傅昭仁(1997)提出了江浪穹窿的構(gòu)造控礦模型,認(rèn)為里伍銅鋅礦床的透鏡狀礦體沿S3面理展布,所有含礦透鏡體的包絡(luò)面為以S2為變形面的大型平臥褶皺,富礦體呈扇形排列集中在褶皺轉(zhuǎn)折端。李建忠(2010)認(rèn)為塊狀、準(zhǔn)塊狀和角礫狀礦化的礦石等構(gòu)成的礦體空間形態(tài)總體上呈瓦蓋狀,受控的構(gòu)造類型為韌性剪切帶、次級背形構(gòu)造中的陡立的沿膝折帶發(fā)育的破碎帶、礦體充填于片理間破碎帶中。馬國桃(2006)總結(jié)認(rèn)為黑牛洞銅礦數(shù)層雁行排列的厚大富銅鋅礦體受背斜軸部和褶皺的虛脫部位控制。
里伍銅鋅礦床26個(gè)礦體主要受層間斷裂和平行密集滑動(dòng)帶控制,總體型式為多條雁行狀排列的層間斷裂帶、層間滑動(dòng)裂隙為控制礦體的構(gòu)造。礦體在傾向與走向上所有含礦透鏡體的包絡(luò)面為以S2為變形面的大型平臥褶皺。更次一級的構(gòu)造性型式為小型次級褶皺構(gòu)造,對礦體局部形態(tài)有影響,使礦體形態(tài)復(fù)雜化,表現(xiàn)致密塊狀型礦化的礦體褶皺彎曲,并在褶皺軸部以及褶皺強(qiáng)烈地段由劈理演化的多條平行裂隙帶出現(xiàn)多層厚大平行礦體。另一次級構(gòu)造類型是羽狀裂隙,為層間斷裂派生的次級裂隙,其內(nèi)有脈型礦化(胡如權(quán)等,2015)。
側(cè)伏主要用來表示礦體的延深特征。礦體側(cè)伏時(shí),只用走向、傾向及傾角不足以表明其空間賦存狀態(tài)(汪勁草,2006)。這時(shí),必須補(bǔ)加側(cè)伏規(guī)律的三個(gè)條件:側(cè)伏角、側(cè)伏向及傾伏角,才能充分說明礦體的產(chǎn)出特征。側(cè)伏角是礦體最大延伸方向與礦體走向線之間的夾角,傾伏角是礦體最大延伸方向與其水平投影線之間的夾角[7]。
據(jù)上述理論和采區(qū)對比資料分析,筆者認(rèn)為里伍銅礦體側(cè)伏規(guī)律主要分為以下幾個(gè)方面。
(1)受成穹過程或成穹后期與滑脫構(gòu)造或疊加影響,礦體延伸均有側(cè)伏現(xiàn)象,在空間上反映為雁行狀排列,顯示出上部礦體群呈緩傾斜,下部礦群產(chǎn)狀變陡。礦體整體傾斜方向與地層主要方位一致,整個(gè)礦體的主動(dòng)側(cè)伏大體與礦體傾向相同,礦體主要側(cè)伏方向?yàn)閮A斜方向。
(2)受以S2片理為變形面的大型平臥褶皺構(gòu)造和巖石韌性剪切的影響,礦體空間形態(tài)總體上呈瓦蓋狀、透鏡體,礦體在傾向與走向上所有的包絡(luò)面具有被動(dòng)側(cè)伏,具體可見礦體頂?shù)装迤鸱?、礦體厚度變化,礦體底板等高線平面上反映為向斜或背斜或向背斜組合。礦體走向與傾向上不同位置的側(cè)伏方向和側(cè)伏角不一,面和局部點(diǎn)上礦體的側(cè)伏需結(jié)合巖層片理,通過對礦體產(chǎn)狀整體來區(qū)別分析礦體側(cè)伏規(guī)律。
(3)礦床中透鏡狀礦體沿S3面理小型次級褶皺構(gòu)造,對礦體局部形態(tài)有影響,使礦體形態(tài)復(fù)雜化,富礦體呈扇形排列集中在褶皺轉(zhuǎn)折端。表現(xiàn)致密塊狀型礦化的礦體褶皺彎曲,并在褶皺軸部以及褶皺強(qiáng)烈地段由劈理演化的多條平行裂隙帶出現(xiàn)多層厚大平行礦體,礦體厚度等值線平面上反映為密集圈形態(tài)。判斷礦體側(cè)伏規(guī)律時(shí)要分析礦體整體地質(zhì)特征,受構(gòu)造影響礦體特征變化位置的側(cè)伏現(xiàn)象應(yīng)以礦體的整體側(cè)伏規(guī)律為主。
里伍礦田地質(zhì)、礦田構(gòu)造,礦體發(fā)育于礦化蝕變帶中、礦化蝕變帶發(fā)育于韌性剪切帶中,礦體主要受穹隆體多層次韌性剪切滑脫帶的控制(王夢瀟,2016)。實(shí)例研究表明礦體的側(cè)伏向與成礦期的動(dòng)力學(xué)之間具有密切的成因聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)解析成礦構(gòu)造形成時(shí)的動(dòng)力學(xué)過程,對確定隱伏礦體的側(cè)伏規(guī)律具有十分重要的地質(zhì)意義(汪勁草,2006)。在資源勘查找礦中,通過地質(zhì)填圖圈出的礦化蝕變帶(礦化體)平面上整體展布和側(cè)伏規(guī)律,走向、傾向變化與在和所處位置巖層產(chǎn)狀的關(guān)系,可根據(jù)巖層傾伏來初步判斷勘查位置礦化蝕變帶是否為含礦期次的;遙感技術(shù)完成構(gòu)造解譯和礦化信息提取的成果,在分析判斷時(shí)也需結(jié)合勘查區(qū)巖層(礦化體)傾伏情況,并進(jìn)行綜合分析提出找礦遠(yuǎn)景區(qū)。黑牛洞礦區(qū)普查時(shí),在8號中段的I3礦體大功率充電等位線展布與礦區(qū)礦體側(cè)伏一致,為準(zhǔn)確布置勘探線,探明的礦體地質(zhì)特征與物探分析礦層側(cè)伏相符。中咀礦區(qū)地表填出的礦化蝕變帶(SB1)和礦(化)體展布和延伸與礦區(qū)礦體側(cè)伏特征相符。
礦區(qū)深邊找礦實(shí)施綜合勘查技術(shù)集成中,在進(jìn)行探采對比的基礎(chǔ)上,研究礦區(qū)礦體構(gòu)造性質(zhì)并結(jié)合礦床整體和各礦體側(cè)伏規(guī)律,有效設(shè)計(jì)探礦工作方案,特別是驗(yàn)證工程的布置。中咀礦區(qū)探礦中實(shí)施ZK1906鉆孔見礦后,分析探明礦體整體礦體地質(zhì)特征和側(cè)伏規(guī)律認(rèn)為,探明的Z1-1礦體與挖金溝礦區(qū)開采的1A礦體類似,認(rèn)為兩個(gè)礦體應(yīng)為同一層位礦體并連續(xù)分布,后續(xù)探礦成果證明,通過研究側(cè)伏規(guī)律開展的地質(zhì)工作是準(zhǔn)確的。黑牛洞銅礦補(bǔ)充勘查中分析礦區(qū)構(gòu)造和礦體地質(zhì)特征和側(cè)伏規(guī)律,在3000中段布置I1礦體鉆孔加深探獲III1礦體,也是很好的證明。
分析礦床受構(gòu)造影響因素,礦體產(chǎn)狀變化,研究礦體側(cè)伏規(guī)律,有效布置工程對礦體延伸進(jìn)行控制,提升開采礦體儲(chǔ)量級別。黑牛洞礦區(qū)Ⅰ1礦體主要分布在0線~10線之間,走向長度最大400m,傾向最大長度650m,控制高程位于2895m~3260m區(qū)間,礦體具有明顯的向西側(cè)伏的特征,側(cè)伏角55°左右。2019年I1的生產(chǎn)探礦中,在走向施工鉆孔情況不好的情況下,項(xiàng)目組依據(jù)礦體的地質(zhì)特征和見礦鉆孔地質(zhì)情況,分析礦體的側(cè)伏規(guī)律應(yīng)該向南西側(cè)伏,通過調(diào)整鉆孔在傾向和側(cè)伏方向見了品位和厚度較好的礦體。
研究開采礦體地質(zhì)特征,分析礦體受構(gòu)造影響因素,研究礦體側(cè)伏規(guī)律,可以明白礦體變化的原因,當(dāng)?shù)V體受滑脫、褶皺或裂隙構(gòu)造厚度變厚、變薄,品位變富、變貧時(shí),找到進(jìn)一步工作開展方法。研究側(cè)伏規(guī)律可為開采中的礦體地質(zhì)探礦工程布設(shè)計(jì)和更好地管理采礦現(xiàn)場提供技術(shù)支持。
變質(zhì)核雜巖穹隆中的韌性剪切滑脫帶是主要控礦構(gòu)造(鄒光富,2012)。里伍銅礦是上世紀(jì)60年代~70年代,四川省地礦局四0六地質(zhì)隊(duì)探明的一中型富銅鋅礦床,公司在國家85期間開發(fā)建設(shè),94年正式投產(chǎn),經(jīng)過20多年的規(guī)模開發(fā),現(xiàn)資源保障已屬重度危機(jī)礦山。通過對里伍銅礦田內(nèi)礦床的地質(zhì)特征、控礦因素和控礦構(gòu)造特征等的系統(tǒng)研究表明,礦田中由變質(zhì)核雜巖穹隆構(gòu)成的構(gòu)造組合及其韌性剪切滑脫帶控制了銅礦體的定位、形態(tài)以及礦床的規(guī)模。因此,在研究礦區(qū)地質(zhì)和構(gòu)造的基礎(chǔ)上,開展礦體側(cè)伏規(guī)律研究有利于對準(zhǔn)確分析礦體賦存和產(chǎn)狀的整體或局部變化情況,提升探礦工程或生產(chǎn)工程的見礦率,提升地質(zhì)、采礦管理技術(shù)人員在技術(shù)和生產(chǎn)管理工作中的能效性。