舒 波,安 煜
(四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì),四川 德陽 618000)
銅在我國金屬資源中占據(jù)第三位,屬于工業(yè)主要金屬,但是,隨著銅金屬的挖掘和資源的使用,銅金屬在國內(nèi)已經(jīng)處于短缺狀態(tài),需要依靠國外進(jìn)口,才能滿足銅金屬的使用。因此,國內(nèi)十分重視銅金屬礦床和銅金屬的勘察。此時(shí),我國主要的銅多金屬富集區(qū),青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床,出現(xiàn)在相關(guān)部門的眼前,受到我國相關(guān)部門的熱切關(guān)注。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床可以開采出三十八點(diǎn)二六萬噸金屬,主要元素包含銅、鋅和鉬等金屬元素,且伴生了鐵、鉛、銀、金等金屬元素?;诖?,以青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床為依據(jù),研究銅多金屬礦床成礦所需要的地質(zhì)條件,深入研究青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床的成礦系統(tǒng)特征,分析青海卡而卻卡銅多金屬礦床的找礦前景,以期為銅多金屬礦床的尋找提供依據(jù)。
礦床的形成取決于礦區(qū)的物質(zhì),是研究礦床成礦地質(zhì)條件的先決條件,因此從成礦物質(zhì)來源、物理化學(xué)條件、構(gòu)造等方面,研究青海卡而卻卡銅多金屬礦床的成礦地質(zhì)條件。
青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦區(qū),經(jīng)歷了板塊的碰撞,在碰撞的作用下,出現(xiàn)了隆升、沉降等地質(zhì)變化,在這樣地質(zhì)變化下,促使青??ǘ鴧s卡形成了豐富的礦產(chǎn)資源?;诖?,青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦區(qū),在推覆作用下,地質(zhì)構(gòu)造以不同方向的拉伸斷裂和褶皺都較為強(qiáng)烈,其地質(zhì)構(gòu)造示意圖,如圖1所示。
從圖1中可以看出,青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦區(qū)褶皺多為背斜、向斜型褶皺,且在斷裂和巖漿巖侵入的作用下,改變礦區(qū)地質(zhì)褶皺形狀,破壞褶皺的連續(xù)性和完整性。因此,青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦區(qū)褶皺被第四系覆蓋,被南北向、東北向和西北向的斷裂切斷,并受到侵入巖的破壞,雖然整體形狀相對(duì)完整,但是在沿軸方向變得極其不連續(xù),存在地層缺失的現(xiàn)象。其所具有的弧形展布特征變現(xiàn)不明顯,存在褶皺的復(fù)雜程度、褶皺傾角、向斜清晰度、形態(tài)完整度等方面存在區(qū)別。
圖1 地質(zhì)構(gòu)造格局示意圖
褶皺多被其他地質(zhì)構(gòu)造切斷,整體呈現(xiàn)出凌亂狀態(tài),而斷裂則未受到其他地質(zhì)構(gòu)造切斷,整體規(guī)模相對(duì)較大,貫穿青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦區(qū)半個(gè)山脈,依據(jù)斷裂的走向延伸,可達(dá)數(shù)十千米,呈現(xiàn)北東東走向,且部分?jǐn)嗔雅c礦區(qū)褶皺相平行,屬于縱向斷裂,且在侵入巖和褶皺的作用下,存在較為短小斷裂帶,且發(fā)育密度較小,屬于橫向斷裂,呈現(xiàn)斷續(xù)線性狀分部,并具有明顯的控巖控礦作用。
根據(jù)圖1所示的青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造,探查青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦區(qū)中,形成銅多金屬礦的物質(zhì)來源。為此,采用離子探針、原子吸收等元素含量測定手段,以元素維氏值為依據(jù),檢測青??ǘ鴧s卡銅多金屬巖體中的微量元素,發(fā)現(xiàn)青海卡而卻卡銅多金屬礦區(qū)中,偏高場或特高場維氏值元素的銅、鋅、鉛、鐵、金、銀、鉬等金屬元素,其中,銅、鋅、鉛、鉬等金屬元素高出維氏值一百~三萬倍左右,而其中,僅有銅高出維氏值三萬倍左右,屬于青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦區(qū)地球化學(xué)特高場化學(xué)元素。
巖石掩埋于銅多金屬礦區(qū)地殼中,在地質(zhì)構(gòu)造的作用下,會(huì)產(chǎn)生流體作用,出現(xiàn)微量元素流動(dòng)現(xiàn)象,然而,礦區(qū)還會(huì)受到火山巖成礦熱液作用,在成礦熱液中沉淀富集微量元素,在不同的時(shí)間段,生成不同的金屬元素,出現(xiàn)主要金屬元素和伴生金屬元素兩大類,也反映了成礦熱液與巖漿的同源性。
青海卡而卻卡銅多金屬礦床的形成,除地質(zhì)構(gòu)造作用和巖體元素的沉降作用外,還受到成礦流體的溫度、壓力、氧化還原反應(yīng)、酸堿度等物理化學(xué)條件作用,改變巖體元素的性質(zhì)和礦質(zhì),決定礦床的規(guī)模和產(chǎn)量,因此,需要從地質(zhì)的物理化學(xué)條件著手,分析青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床的成礦地質(zhì)條件。
基于此,采用TRL-02型冷熱臺(tái),按照實(shí)驗(yàn)的方式測定青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦區(qū)巖體的均一溫度和鹽度,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn):礦區(qū)巖體的最高溫度約為二百二十一攝氏度,最低溫度為七十八攝氏度,礦區(qū)溫度分布范圍較窄,高值區(qū)寬緩,屬于低溫成礦區(qū)。且在劃分過程中,可大致分出兩個(gè)次級(jí)峰值區(qū),具有持續(xù)性和多階段性特點(diǎn)。
礦區(qū)成礦流體的平均鹽度變化范圍在五點(diǎn)七到八之間,鹽度密度在零點(diǎn)九一到零點(diǎn)九七克每立方厘米之間,巖體的鹽度從上至下整體呈現(xiàn)出由高至低的趨勢,表明成礦流體在演化過程中。采用上一節(jié)所示的元素檢測技術(shù),檢測礦區(qū)成礦流體中存在的元素,發(fā)現(xiàn)其主要元素為鉀離子和鈉離子,次元素為鈣離子和鎂離子,流體包裹巖體的溫度在零下二十一攝氏度到零下二十四點(diǎn)三攝氏度之間,推測礦區(qū)成礦流體屬于氯化鈉-氯化鉀-水的三元體系,且三元體系之間的關(guān)系為由深部向淺部逐漸變化。
此次從地質(zhì)構(gòu)造、成礦物質(zhì)來源和地球化學(xué)特征三個(gè)方面,分析青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床的成礦地質(zhì)條件結(jié)構(gòu),可以大致劃分出地質(zhì)化學(xué)異常類型和范圍,并根據(jù)地質(zhì)化學(xué)異常類型元素組合,所表現(xiàn)出的規(guī)律,判斷礦區(qū)金屬元素分布,推斷青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床的找礦前景。
根據(jù)青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床的地球化學(xué)特征,其存在的地球化學(xué)異常和分布如下:鉻鎳鈷-金砷汞-金砷銻-銻鉛鋅銀鎘-鎢錫鈹鉍。形成自北向南的分布規(guī)律,局部呈現(xiàn)出條帶狀集中、盆地四周、與區(qū)內(nèi)韌性剪切帶相關(guān)的分布特征,且具三級(jí)濃度梯度分帶、與隱形構(gòu)造有關(guān)、可單獨(dú)成礦、位于兩處斷裂之間等特點(diǎn),由此推測青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床地質(zhì)化學(xué)點(diǎn),具有良好的找礦遠(yuǎn)景。
采用鉆孔探測的方式,尋找礦床中金屬元素異常區(qū)域,以青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床一千四百米半徑范圍內(nèi),存在三條較大的斷裂構(gòu)造,其發(fā)育方向分別為北東向、近東西向和北東東向,是一條貫通性巖體的控礦斷裂,具有規(guī)模大、切割深、多期次活動(dòng)疊加等特征,屬雁石坪弧后前陸盆地,探測該范圍內(nèi)存在的金屬元素異常情況,發(fā)現(xiàn)銀、鎢、鉬、錫、鉍等異常金屬元素,形態(tài)近似距形,使用CSAMT型帶物探,探測金屬低阻,發(fā)現(xiàn)金屬元素的低阻異常大于化探異常,且該異常具有一定的方向性,呈現(xiàn)出東西向,東南延伸出圖。
除元素異常外,經(jīng)鉆孔探測,發(fā)現(xiàn)花崗閃長斑巖在結(jié)構(gòu)構(gòu)造,且對(duì)地層內(nèi)礦產(chǎn)分布、巖漿活動(dòng)、地層、變質(zhì)作用具有明顯的控制作用,呈現(xiàn)出北西向斷裂構(gòu)造發(fā)育,成礦地質(zhì)條件比較有利,產(chǎn)生強(qiáng)烈的黃鐵礦化、云英巖化、硅化等礦化蝕變,利于金礦熱液的運(yùn)移沉淀富集成礦,也反映出礦體形成和產(chǎn)出的基本地質(zhì)條件向深部發(fā)展,綜合反映青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床,具有尋找金屬礦床的找礦前景。
雖然青??ǖ珔s卡銅多金屬礦床資源較為富集,但是在青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床周圍,仍然存在金、銀、鉛、鋅等相對(duì)富集的金屬元素,再結(jié)合礦區(qū)周圍存在的地球化學(xué)異常,以及成礦地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦床造成的影響,在青海卡而卻卡銅多金屬礦床大斷裂位置,存在的構(gòu)造帶,出現(xiàn)綠泥石化、絹云母化、輝梯礦化、毒砂礦化等現(xiàn)象,基于此,認(rèn)為青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床地質(zhì)條件優(yōu)越,具有多個(gè)礦化點(diǎn),存在除金、銀、鉛、鋅等金屬資源外的銻、鐵等金屬資源。
青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床斷裂受到較強(qiáng)切割的位置,呈現(xiàn)出條狀近東兩向展布,在這種地質(zhì)條件下,所產(chǎn)生的碎屑巖和碳酸鹽巖,可以為成礦流體的遷移和富集提供優(yōu)良的條件,為金屬礦床的形成提供就位空間,尤其是青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床地質(zhì)構(gòu)造中,所具有的火山巖構(gòu)造,讓礦床地層發(fā)生了變質(zhì)和變形,產(chǎn)生黃鐵華、碳酸鹽化、金屬礦化等現(xiàn)象,為鉛鋅銀發(fā)育提供了有利條件,具有較高的找礦潛力。
位于青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床盆地之間,東西兩向斷層走滑正斷系統(tǒng)發(fā)育,存在三疊系-侏羅系的沉積地層,出露大量輝綠基性巖脈,受東丙向斷裂構(gòu)造控制,線環(huán)構(gòu)造十分發(fā)育,經(jīng)探測,該區(qū)域金元素化探異常,其次為黃鐵礦和毒砂,具有較大的找礦潛力。
在青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床背斜和向斜位置,總體呈現(xiàn)北北西-南東東向展布,區(qū)內(nèi)海拔相對(duì)較高,主要出露黑色沉積巖系,存在北北西向韌性剪切帶,存在硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等現(xiàn)象,構(gòu)造地質(zhì)條件有利,經(jīng)探測發(fā)現(xiàn),金屬元素賦存于毒砂和黃鐵礦中,受到地下水熱液活動(dòng)和區(qū)域變質(zhì)作用,為金屬元素的活化、遷移、富集創(chuàng)造了條件,水系沉積物地球化學(xué)異常明顯,具有較優(yōu)的潛力。
通過上述研究,從地質(zhì)構(gòu)造、成礦物質(zhì)來源、物理化學(xué)條件等方面,充分研究青海卡而卻卡銅多金屬礦床的成礦地質(zhì)條件,并根據(jù)成礦地質(zhì)條件研究結(jié)果,分析青??ǘ鴧s卡銅多金屬礦床的找礦前景。但是此次研究仍然存在一定的不足,在今后的研究中,還可以從同位素年代學(xué)研究入手,獲得準(zhǔn)確的成礦地質(zhì)條件,提高找礦前景分析精度。