嚴(yán)釗,龔靈明,申紅濤,楊崗,單樹成,黎家強(qiáng)
四川拉拉銅礦五龍礦段巖性與銅礦化關(guān)系研究
嚴(yán)釗1,龔靈明2,申紅濤2,楊崗1,單樹成1,黎家強(qiáng)1
(1成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,成都 610059;2 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0三地質(zhì)隊(duì),四川 峨眉山 614200)
前人極少有人對拉拉銅礦五龍礦段巖石中銅的含礦性進(jìn)行定量分析,這也直接關(guān)系到礦床成因類型的判定。所以針對這個不足,本文基于四川拉拉銅礦五龍礦段57個鉆探編錄資料和基本分析資料,通過數(shù)理統(tǒng)計(jì),厘定了礦段內(nèi)8類巖石大類(14個巖石小類)及其空間分布和各個巖石含礦性特征。初步論證研究區(qū)片巖類、鈉長巖類、石英巖類、輝長巖均有不同程度礦化,其中各類巖石礦化程度由高到低為:片巖類>鈉長巖類>輝長巖>石英巖。但在研究區(qū)空間上而言,其礦化并不廣泛,其廣泛程度與研究區(qū)的主要巖石類型有一定關(guān)系,但并不是非主要巖石就沒有礦化,尤其是有伴生礦化的石英巖類和輝長巖存在,更表明礦化可能發(fā)生于成巖之后,反映Cu礦化與研究區(qū)的主要巖類無一定選擇性關(guān)系,即該礦床可能為熱液型礦床。
拉拉銅礦五龍礦段;巖性與銅礦化;礦床成因
已有前人對四川拉拉銅礦銅礦化與巖性的關(guān)系進(jìn)行探討,例如張澤斌等通過對流體包裹體特征進(jìn)行研究得出火山沉積-變質(zhì)成因(張澤斌,2016);輝長巖雖然沒有為礦床的形成直接提供物質(zhì)來源,但是其促使區(qū)域形成變質(zhì)熱液,在有利部位形成礦體(周家云, 2010),其闡述了礦床為熱液型礦床。還有就是對于四川拉拉銅礦含礦巖系巖石化學(xué)和巖相學(xué)研究(周家云,2009;肖淵甫,1992;申屠保湧,1986);葉生濤等認(rèn)為其成礦過程與巖漿-構(gòu)造-熱事件緊密相關(guān),輝綠輝長巖漿上涌,使得礦體進(jìn)一步富集,與在后期下滲雨水淋濾作用形成的地下水含礦熱液疊加,完成整個成礦過程(葉生濤,2017)。上述研究沒有結(jié)合勘查基本分析和原始編錄數(shù)據(jù),對各類巖性進(jìn)行定量的含礦性分析,所以本文結(jié)合研究區(qū)巖石含礦性的定量分析結(jié)果,開展拉拉銅礦五龍礦段巖性與銅礦化關(guān)系研究。
四川省拉拉銅礦五龍礦段位于會理縣城212°方向,直距55km的會理縣綠水鄉(xiāng)境內(nèi)。大地構(gòu)造位置位于南北向延伸的川滇被動陸緣裂谷系中部, 東西向會理-東川坳拉槽的西端(吳根耀, 1983;劉肇昌等, 1996) 。區(qū)域地層主要為前震旦系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和新生界。其以震旦系的變質(zhì)巖系和三疊至白堊系陸相沉積(紅層)為主,其它時代的地層均零星分布。
本區(qū)位于川滇南北向構(gòu)造帶中段。安寧河斷裂和綠汁江斷裂分別從東西兩側(cè)通過。前震旦紀(jì)會理期、晉寧期以及震旦紀(jì)以來不同時期、不同性質(zhì)的構(gòu)造運(yùn)動互相疊加,復(fù)合構(gòu)成本區(qū)獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造格架。就區(qū)域巖漿活動而言,區(qū)域上巖漿活動強(qiáng)烈,具多期次、多旋回的特點(diǎn)。
圖1 拉拉銅礦五龍礦段地質(zhì)簡圖
1.通安組;2.河口組片巖;3.河口組鈉長巖;4.片巖;5.鈉長巖;6.煌斑巖;7.地表礦化體;8.F逆斷層
礦區(qū)地層總體走向近于東西,總體傾向南。主要由河口組中部沉積-噴發(fā)旋回的中部沉積變質(zhì)巖段(Pt13)和中部火山變質(zhì)巖段(Pt14)組成(圖1)。中部沉積變質(zhì)巖段(Pt13)主要出露在礦區(qū)的北部及北東部,向西被老鴉田-一碗水?dāng)嗔眩‵13)所截,巖性主要為石英片巖、云母片巖、鈉長片巖等。中部火山變質(zhì)巖段(Pt14)主要分布于研究區(qū)中、北部,巖性主要為石英鈉長巖、鈉長巖。
老鴉田-一碗水?dāng)嗔眩‵13)位于礦區(qū)西部,是構(gòu)成礦區(qū)西部邊界的逆斷層,也是河口組與通安組之間的接觸界線。斷層近南北方向展布;在礦區(qū)南西部(礦體延伸部位)處,傾向約300°~310°,傾角為60°。
在礦區(qū)地表可見小規(guī)模產(chǎn)出的煌斑巖脈,地下可見鉆孔揭露的輝長巖脈和煌斑巖脈,地下巖脈主要呈小規(guī)模格網(wǎng)狀。
研究區(qū)涉及鉆探工程57個,揭露的巖石厚度為14276.3m,編錄涉及的巖石大類有8種,包括自然巖性14種(含第四系),其中石英鈉長巖、鈉長巖歸為鈉長巖類;石英片巖、云母片巖、鈉長片巖、石英鈉長片巖歸為片巖類;石英巖、鈉長石英巖歸為石英巖類。
根據(jù)鉆探揭露各巖性的累計(jì)厚度占研究區(qū)鉆探揭露總進(jìn)尺占比統(tǒng)計(jì)(表1),可見鈉長巖類為7839.18m,占研究區(qū)總進(jìn)尺的54.91%;片巖類為5935.29m,占研究區(qū)總進(jìn)尺的41.57%;輝長巖為358.27m,占研究區(qū)總進(jìn)尺2.5%;煌斑巖為70.01m,占研究區(qū)總進(jìn)尺的0.49%;大理巖和石英巖類相當(dāng),分別為31.13m、30.15m,占比為0.22%、0.21%;礦區(qū)鉆探揭露最少的巖石為大理巖,為12.27m,占比不到0.01%。
總體來看,研究區(qū)內(nèi),揭露最多的巖石類型為片巖類和鈉長巖類,總占比達(dá)到研究區(qū)所揭露巖性進(jìn)尺的96.48%。其次為輝長巖和煌斑巖,占研究區(qū)所揭露巖性進(jìn)尺的3%,其余巖性占比不及研究區(qū)所揭露巖性進(jìn)尺的1%。
根據(jù)單工程鉆孔揭露的各類巖石厚度,依據(jù)總體相鄰工程平均間距的一半,單工程向外延拓75m,編制了各個巖石在平面上的厚度分布簡圖(圖2)。
由圖可見,鈉長巖類和片巖類分布最廣,鉆孔都有不同厚度的揭露。鈉長巖類在研究區(qū)中部和西南部,厚度變化在200m以上和100~200m,向著研究區(qū)西北和東南方向上,鈉長巖類厚度變薄。片巖類在研究區(qū)中部和西部厚度較大,變化在100~200m,向著東北厚度變薄。反映在研究區(qū)內(nèi),鈉長巖類和片巖類為主要巖石類型,分布于全部研究區(qū),但厚度變化變化不穩(wěn)定。
輝長巖研究區(qū)總體呈格網(wǎng)狀分布,厚度變化較穩(wěn)定,其主要分布于研究區(qū)東南角,厚度變化在10~50m,研究區(qū)北部主要呈格網(wǎng)狀,厚度變化在0~10m,反映全區(qū)基性巖巖脈活動較為廣泛,但規(guī)模不大?;桶邘r在研究區(qū)分布較少,零散分布于研究區(qū)中部,厚度變化在0~20m。反映其在研究區(qū)內(nèi),非主要巖石。
大理巖、石英巖類、炭質(zhì)板巖在研究區(qū)零星分布于研究區(qū)邊部,厚度變化在10~20m,反映其在研究區(qū)內(nèi),均為非主要巖石。
第四紀(jì)殘坡積、沖洪積層和冰水沉積層主要分布在地表,主要在研究區(qū)邊部較連續(xù)分布,在西邊厚度變化在0~20m,中東部厚度變化在0~10m,中部較少有揭露。反映研究區(qū)邊部比中部覆蓋重。
根據(jù)鉆探編錄及其基本分析資料的現(xiàn)實(shí)情況,全區(qū)鉆探揭露巖石的八大巖石類型中有四類巖石部分有配套的Cu基本數(shù)據(jù),總進(jìn)尺為2399.57m,占研究區(qū)鉆探揭露巖石總進(jìn)尺的16.8%(表2)。相比之下,還有近83.19%的巖石未進(jìn)行配套的基本分析測試,反映該研究區(qū)雖然鉆探工程控制較高,但基本分析情況極其不足,可能主觀的感覺未達(dá)到銅礦化標(biāo)準(zhǔn)。
a.鈉長巖類;b.片巖類;c.輝長巖;d煌斑巖;e.大理巖;f.石英巖;g.炭質(zhì)板巖;h.巖第四系;1.巖石厚度>200m;2.巖石厚度在100~200m;3.巖石厚度在50~100m;4.巖石厚度在20~50m;5.巖石厚度在10~20m;6.巖石厚度在0~10m;7.無揭露
根據(jù)鉆探編錄實(shí)際情況,工作人員在進(jìn)行編錄取樣時候,以其肉眼是否看見有無礦化,決定是否取樣的原則(即便常見鐵、銅等礦化明顯,但是為了作為更深入的研究工作,應(yīng)該規(guī)避這種主觀判斷),可見研究區(qū)涉及的8種巖類中,巖石礦化并不廣泛。
就全研究區(qū)各巖類有無基本分析的情況而言,有基本分析的鈉長巖類、片巖類、石英巖類和輝長巖各自占研究區(qū)總進(jìn)尺都不到10%,其中鈉長巖和片巖也僅達(dá)到8.13%和8.44%。第四系、大理巖、煌斑巖、炭質(zhì)板巖均未做任何基本分析,表明肉眼可見的礦化在各個巖石中礦化極其有限,甚至不能達(dá)到10%。
就單巖類中有無基本分析的情況而言,鉆探揭露的全部7661.40m鈉長巖類中,僅有1161.15m有基本分析,占全部鈉長巖類的15.16%;5935.29m片巖類中,僅1204.60m有基本分析,占全部片巖類的20.3%;30.15m的石英巖類中,僅12.39%有基本分析;358.27m輝長巖中僅21.43m有基本分析,占全部輝長巖的5.98%,表明在研究區(qū)中最主要的巖石中,肉眼可見礦化的發(fā)生也是有局限性的,并非絕大多數(shù)或大多數(shù)都有肉眼可見的礦化顯示。
表2 研究區(qū)鉆孔揭露各巖性基本分析情況統(tǒng)計(jì)簡表
注:總占比為有無基本分析的巖石累計(jì)厚度占全區(qū)鉆孔揭露巖石總厚度的百分比;巖內(nèi)占比為有無基本分析的巖石厚度占對應(yīng)巖石類型總厚度的百分比。
根據(jù)2399.57m配套有基本分析的編錄數(shù)據(jù),對Cu進(jìn)行分級礦化研究,依據(jù)樣品Cu檢出限、伴生品位、邊界品位、工業(yè)品位進(jìn)行礦化分級(表3)。其中,樣品含量<檢出限稱為未檢出;檢出限<樣品含量<伴生品位稱為顯示級別礦化;伴生品位<樣品含量<邊界品位稱為伴生礦化;邊界品位<樣品含量<工業(yè)品位稱為貧礦化;樣品含量>工業(yè)品位稱為富礦化。
表3 Cu分級礦化簡表
通過數(shù)理統(tǒng)計(jì),得到各類巖石與分級礦化的關(guān)系簡表(表4),其主要反映了各分級礦化、伴生以上(伴生礦化+貧礦化+富礦化)、貧礦以上(貧礦化+富礦化)在各類巖石中的分布情況。不難看出,就伴生礦化以上而言,這四類巖石中,有38.18%的巖石發(fā)生了伴生以上礦化,其中片巖類伴生礦化比率最大,占全部測試巖石的23.55%;其次為鈉長巖類,占比達(dá)到14.47%,;石英巖類和輝長巖分別為0.04%和0.12%,顯示礦化在片巖和鈉長巖中相對其它巖石而言較廣泛。就貧礦以上礦化而言,僅發(fā)生于2類巖石,分別為片巖類和鈉長巖類,其中片巖類貧礦化巖石占全部測試巖石的9.29%,鈉長巖類僅占4.22%,反映高強(qiáng)度礦化在研究區(qū)發(fā)生的局限性。
表4 巖性與分級礦化關(guān)系統(tǒng)計(jì)簡表
根據(jù)單工程鉆孔揭露的礦化厚度,以單工程向外延拓50m,編制了伴生級別以上、貧礦級別以上礦化在空間上的分布簡(圖3)。
由上圖可知就伴生級別以上的礦化而言,主要集中在研究區(qū)中部,向外礦化厚度變薄;就貧礦級別而言,全區(qū)鉆孔揭露的巖石厚度較小,普遍變化在0~10m。反映在二維平面上,銅礦化較廣,但能到礦級的相當(dāng)少。其中研究區(qū)中部為主要賦礦地段。
綜合礦化在各巖石中礦化占比分布及其空間分布,表明,礦化在平面空間上具有廣泛性,但在縱向上,其礦化又具有不均一、局限性。并非全部巖石都有礦化,也并非有礦化的巖石都是研究區(qū)的主要巖石。
圖3 研究區(qū)鉆孔揭露礦化厚度分布簡圖
1.一級礦化區(qū);2.二級礦化區(qū);3.無礦化區(qū);4.單工程外拓50m且礦化厚度變化在20~40m緩沖區(qū);5. 單工程外拓50m且礦化厚度變化在0~20m緩沖區(qū);6.單工程外拓50m且無礦區(qū)
研究區(qū)鉆孔揭露的巖石中,根據(jù)編錄取樣情況,肉眼判定可能有礦化的巖石(配套了基本分析的巖石)僅占全區(qū)揭露巖石的16.81%,并且在這16.81%配套了基本分析的巖石中,僅有38.18%的巖石能夠達(dá)到伴生礦化級別,13.51%的巖石可以達(dá)到礦級水平,反映礦化在研究區(qū)內(nèi)礦化具有廣泛性,但高品位的礦化極其有限;除此之外,礦化并非只是發(fā)生在研究區(qū)的主要巖石類型中,其它巖石也有不同程度礦化,反映可能為熱液型成因。
值得關(guān)注的是在研究區(qū)揭露的358.27m輝長巖中,有2.81m的輝長巖有銅礦化,能夠達(dá)到銅伴生級別,并且還有256.09m沒有銅礦化,反映基性輝長巖脈可能本身不含銅礦化,在輝長巖形成之后,疊加了銅礦化。更反映了成礦發(fā)生在基性輝長巖形成之后。
綜合礦區(qū)自然編錄巖石的多少、配套基本分析巖石的多少、配套礦化巖石占比的多少,可以看出:
(1)研究區(qū)主要巖石類型為片巖類和鈉長巖類,各類巖石基本分析的情況非常有限,有礦化的巖石更是少之又少,反映研究區(qū)內(nèi)Cu的礦化廣布不大。
(2)并不是僅發(fā)生在片巖類和鈉長巖類中,在礦區(qū)揭露的極少量的石英巖類和輝長巖中也有不同程度的伴生礦化,反映是否發(fā)生Cu礦化與研究區(qū)的主要巖類無一定選擇性關(guān)系,其礦化多少可能與礦區(qū)主要巖石有一定關(guān)系。
(3)該礦床成因可能為熱液型,成礦可能發(fā)生于基性輝長巖形成之后。
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Relation of Cu mineralization with Lithology in the Wulong Ore Block of the Lala Cu Deposit
YAN Zhao1GONG Ling-ming2SHEN Hong-tao2YANG Gang1SHAN Shu-cheng1LI Jia-qiang1
(1-College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-The 403rd Geological Team, BGEEMRSP, Emeishan, Sichuan 614200)
This paper divides the rocks in the Wulong ore block of the Lala Cu deposit into 8 types and 14subtypes based on core record and analyses of 57 drill holes and has a discussion on their distribution and ore-bearing property. The Cu mineralization is mainly related to schist, albite, gabbro and quartzite in turn. Mineralized quartzite and gabbro indicate hydrothermal genesis of the Cu deposit.
Wulong ore block; Lala Cu deposit; Cu mineralization; lithology; ore genesis
P611.1+3
A
1006-0995(2021)04-0592-06
10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.011
2021-02-24
嚴(yán)釗(1995— ),男,四川巴中人,在讀碩士研究生,專業(yè):礦床學(xué)和構(gòu)造地質(zhì)學(xué)
龔靈明(1983— ),男,四川渠縣人,高級工程師,從事地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作