劉 鑫
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741020)
研究區(qū)位于甘肅省臨潭縣冶力關(guān)一帶,以往基礎(chǔ)地質(zhì)工作程度較高,但礦產(chǎn)勘查工作比較零亂、系統(tǒng)性差,綜合研究工作相對薄弱,缺乏針對地質(zhì)找礦方面系統(tǒng)性、綜合性調(diào)查和研究工作,對大多數(shù)礦點(diǎn)或異常僅停留在檢查或踏勘的基礎(chǔ)上,礦產(chǎn)勘查程度較低。筆者有幸參與了我院多年地質(zhì)找礦綜合研究項(xiàng)目,并參與了野外調(diào)研工作,在銅礦成礦條件方面取得了一些認(rèn)識;另該地區(qū)受各類保護(hù)區(qū)影響,不適宜勘查立項(xiàng),但在區(qū)域地質(zhì)成礦規(guī)律研究方面有重要意義。
研究區(qū)主體隸屬于秦嶺造山帶西段,屬中秦嶺斷褶帶,主要包括海西~印支斷褶帶,呈北西西~南東東向延伸。主要由晚泥盆世大草灘組和石炭系、二疊系、三疊系及印支期碰撞前花崗巖體等組成,巖層建造為晚古生代低綠片巖相變質(zhì)的陸緣淺海環(huán)境的碎屑巖建造及臺地碳酸鹽巖建造;其中石炭系、二疊系、三疊系為該區(qū)主體地層,亦為該區(qū)成礦帶載體地層;地層總體延伸為北西西向,與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致;構(gòu)造變形主體為由北西西~南東東向的逆沖推覆構(gòu)造,發(fā)育走向基本一致的推覆斷裂和平行狀或斜列式展布的褶皺群,為區(qū)內(nèi)多期成礦作用提供了有利的物化條件和有力保障。伴隨著燕山造山運(yùn)動,區(qū)內(nèi)巖漿活動與圍巖交代變質(zhì)發(fā)育,在其周圍形成與熱液相關(guān)的金、銅、鎳等多金屬礦產(chǎn)[1]。
研究區(qū)處于南、中、北秦嶺構(gòu)造收縮部位,是一有利的鉛、鋅、銅、金及多金屬成礦區(qū),已發(fā)現(xiàn)礦(化)點(diǎn)眾多。根據(jù)前人成果,將該區(qū)劃分了3 個金屬成礦區(qū)帶:北部為美武西一帶銅、金、錫、鉬多金屬成礦區(qū)帶;中部為下拉地-白土窯一帶鉛鋅、銀、銅(鎳)成礦區(qū)帶;南部為大石山一帶金、汞、銻成礦區(qū)帶。主要的金屬礦產(chǎn)賦存于泥盆系、石炭系、二疊系等地層中,第三系地層中發(fā)育有一定規(guī)模的非金屬礦產(chǎn)(石膏)。
1:20 萬區(qū)域地球化學(xué)資料顯示:Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Au、As、Sb(W、Sn、Bi)是本區(qū)最發(fā)育的異常組合。大片異常圍繞中酸性侵入體分布,以臨潭北斷裂為界,北部以Cu、Au、As、Pb、Zn 異常為主,南部異常組合為Sb、Hg、Au。泥盆系、石炭系、Pb、Zn、Ag 元素豐度較高,成為區(qū)內(nèi)鉛鋅(銅)多金屬礦的主要礦源層之一。區(qū)域上,地質(zhì)地球化學(xué)作用過程中具下列特點(diǎn):
(1)Ba、Bi、Al、Li、Th、Zr、Si、W、Pb、Sb、As、Sn 具 有 一定的濃集效率,表現(xiàn)為弱富集元素,As 為強(qiáng)富集。
(2)Cr、Co、Ti、V、Mn、Nb、Mo、P、Au、Hg在全區(qū)含量偏低。
(3)Ni、Cu 為區(qū)內(nèi)的貧乏元素。
根據(jù)前人資料顯示,該區(qū)地質(zhì)單元主成礦元素主要為Ag、Cu、Au 等,Cu 元素是本區(qū)的重點(diǎn)元素。
本區(qū)Cu 元素的豐度(25.2),僅略高于全國平均值(21.8)15.6%。而各地層、巖體的背景平均值(23.5 ~27.8),相對于全區(qū)背景平均值(24.3)相差不大。研究區(qū)出出露面積最廣的二疊系大關(guān)山組(CPdg)和石炭系巴都組(Cb)略為偏低。各地層變化系數(shù)(CV)一般也較小,分異系數(shù)(Fex)大多<0.4。僅二疊系石關(guān)組(Psg)和美武巖體的分異系數(shù)(Fex)近于0.4,石炭系下加嶺組(Cx)和巴都組(Cb)更達(dá)1.21。故本區(qū)Cu 異常主要分布于石炭系下加嶺組(Cx)、巴都組(Cb)和二疊系石關(guān)組(Psg),以及美武巖體中,其他地層分布區(qū)的Cu 異常,則較少出現(xiàn)。Cu 異常強(qiáng)度通常弱—中等,中強(qiáng)以上(≥80)的異常多呈點(diǎn)狀出現(xiàn),分布零散。這與區(qū)內(nèi)已知銅礦(化)點(diǎn)的分布,造成強(qiáng)烈的反差,除了產(chǎn)于尼木城巖體邊部的尼木城銅鉛礦點(diǎn)外,其余產(chǎn)于研究區(qū)北泥盆系大草灘組(DCd)和石炭系巴都組(Cb)中的銅礦(化)點(diǎn)上,均無Cu 元素異常出現(xiàn),與原1:20 萬區(qū)化掃面的結(jié)果基本一致,表明原來大多數(shù)的“含銅砂巖”點(diǎn),并沒有多大的成礦、找礦遠(yuǎn)景。
本次綜合研究工作重點(diǎn)關(guān)注銅、鉛、鋅礦種,并對篩選出的多個有潛力的礦(化)點(diǎn),進(jìn)行了野外踏勘檢查工作,發(fā)現(xiàn)確認(rèn)了甘溝陰旗勢銅礦點(diǎn)、臺子上銅礦點(diǎn)等?,F(xiàn)選擇礦化條件最好的甘溝陰旗勢銅礦點(diǎn)礦體特征敘述如下。
甘溝陰旗勢目前已發(fā)現(xiàn)1 條銅礦體,該礦體產(chǎn)于石炭系巴都組長石石英砂巖中,產(chǎn)狀為335°∠40°。初步控制礦體長約30m,視厚度約0.3m ~1.3m,銅礦體品位1.10%。礦石礦物主要為孔雀石,一般分布不均勻,主要呈薄膜狀沿巖石裂隙及層面分布,個別地段可見孔雀石呈星散狀均勻分布于巖石內(nèi)。
礦石中的主要礦物有黃銅礦,氧化面多見孔雀石等。
(1)黃銅礦:目測含量小于1%,粒徑:小于0.02mm。它形細(xì)粒,不均勻分布砂巖中。
(2)孔雀石:含量約5%,粒徑:0.5mm 左右,常見為0.2mm ~0.3mm。主要沿巖石裂隙及層面分布,個別地段可見孔雀石呈星散狀均勻分布于巖石內(nèi),是肉眼可見的主要礦物。
目前,該地區(qū)礦石自然類型主要以有孔雀石化砂巖型為主,其它類型尚不明確。從野外調(diào)研情況來看,本區(qū)礦體多為地表氧化礦,氧化帶一般在近地表發(fā)育,氧化深度不明。
礦體圍巖較為簡單,主要為灰白色長石石英砂巖。圍巖蝕變較弱,主要有絹云母化等,與礦化關(guān)系一般。
通過綜合分析,初步認(rèn)為該礦床為沉積型砂巖銅礦,主要理由為:(1)區(qū)內(nèi)未見明顯侵入巖,熱液現(xiàn)象不明顯。(2)含礦層賦存于紅色砂頁巖建造中的灰色泥巖及灰白色砂巖夾層中,礦體產(chǎn)狀和圍巖產(chǎn)狀一致,與一般的含銅砂巖型特點(diǎn)相同。(3)礦石礦物主要為孔雀石,組合簡單,符合一般沉積礦床特點(diǎn)。(4)砂巖中可見星散狀銅礦物分布,說明為同生沉積生成。
(1)地層方面:本區(qū)泥盆系為海陸交互相沉積,與含銅砂巖型銅礦關(guān)系密切,其內(nèi)普遍含銅礦化;石炭系為海相碎屑巖—碳酸鹽沉積,其間有火山質(zhì)碎屑,以蘊(yùn)藏鉛鋅礦或銅鉛鋅礦化為特征。
(2)侵入巖方面:侵入巖以燕山期美武巖體為主,位于甘溝陰旗勢銅礦點(diǎn)西北部6km 處,且區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育;其中美武巖體及金、銅成礦關(guān)系密切。
(3)構(gòu)造方面:燕山期美武巖體中存在著三組大致垂直的斷裂和節(jié)理,反映了后期構(gòu)造對其的改造作用。同時該巖漿活動與圍巖交代變質(zhì)發(fā)育,在其周圍形成與熱液相關(guān)的金、銅、鎳等多金屬礦產(chǎn)。
(4)地球化學(xué)方面:1:20 萬區(qū)域地球化學(xué)資料顯示:Ni、Cu 為區(qū)內(nèi)的貧乏元素。
1:5 萬化探工作認(rèn)為:本區(qū)Cu 異常強(qiáng)度中強(qiáng)以上(≥80)的異常多呈點(diǎn)狀出現(xiàn),分布零散;這與區(qū)內(nèi)已知銅礦(化)點(diǎn)的分布,造成強(qiáng)烈的反差。表明原來大多數(shù)的“含銅砂巖”點(diǎn),并沒有多大的成礦、找礦遠(yuǎn)景。
(5)礦體方面:經(jīng)野外調(diào)研,發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了多個銅礦點(diǎn),就礦化條件最好的甘溝陰旗勢銅礦點(diǎn)來看,銅礦體規(guī)模、品位均一般,礦石礦物主要為孔雀石,分布不均勻,呈薄膜狀沿巖石裂隙及層面分布,個別地段可見孔雀石呈星散狀均勻分布于巖石內(nèi)。
無論從地層、侵入巖、構(gòu)造方面,都認(rèn)為該區(qū)成礦潛力良好,有形成銅、銀、鉛鋅多金屬礦的有利條件。但以往1:20 萬區(qū)域化探和1:5 萬化探方面,均認(rèn)為該地區(qū)“含銅砂巖”點(diǎn),并沒有多大的成礦、找礦遠(yuǎn)景。野外調(diào)研多處銅礦點(diǎn),進(jìn)一步確認(rèn)該地區(qū)銅礦主要為“含銅砂巖”點(diǎn),以淺部氧化礦為主,礦化分布不均勻,主要呈薄膜狀沿巖石裂隙及層面分布。這些證據(jù)表明,該地區(qū)多數(shù)“含銅砂巖”點(diǎn),并沒有多大的成礦、找礦遠(yuǎn)景。今后找礦的方向,應(yīng)轉(zhuǎn)向與Pb、Zn、Ag、Bi 之類共生,且處于區(qū)域斷裂帶上或附近的Cu 異常上,它們多半與期后熱液多金屬礦化或含銅石英脈礦化有關(guān)。