时间:2024-09-03
黄仁文
(四川省冶金地质勘查局六0六大队,四川 成都 611730)
大铜厂铜矿位于四川省会理地区,矿区位于扬子板块西缘、川滇南北向构造带中段康滇地轴东缘的会理中生代断陷盆地的南西侧,该矿是四川省非常重要的中型铜矿床之一,也是砂砾岩型铜矿床的典型代表。文中通过大铜厂铜矿成矿地质条件进行分析,探讨其找矿方向,旨在对该区地质找矿工作提供一定的参考作用[1]。
该矿大地构造位置处于杨子板块西侧缘头部位,川滇南北向构造带的中部地区,其东侧与南岭构造带(东西向)西侧区域相邻,位于会理中生代断陷盆地(康滇地轴东侧缘头)南西侧区域上。
(1)区域地层。波拉塘到沙河铺区域是会理盆地东西方向分布所在,南北分布为弯子林、仰天勤到马宗、翟窝厂区域范围,展布方向呈现南北向,长宽分别为120km、(20~40)km。一套侏罗系(中生代)~白垩系~第三系地层在盆地内沉积,达到2900m的厚度。含煤建造分布于下部,含铜建造分布于中部,石膏建造分布于上部。地层在盆地中表现为南北向展布特点,元古界与古生界地层分布于周围。
(2)区域构造。安宁河深大断裂分布于会理盆地的西侧,汤丹断裂分布于其南侧区域上,安宁河深大断裂对该盆地起着明显的控制作用,展布方向为南北向。褶皱构造主要包括大铜厂和仰天勤以及马宗与大凹等向斜,背斜主要为盐井以及长村和翟窝厂等[2]。益门断裂是该区的主要断裂构造,呈现南北向展布。
(3)岩浆岩。该区具有非常突出的岩浆活动,晚二叠世玄武岩分布于该盆地西部区域的龙帚山一带,花岗岩(晋宁期)大面积出露于北西侧区域上的摩挲营地区,同时出露大量的基性超基性侵入岩。在该区南北向展布的断裂带上分布岩墙、岩株和岩床等,并在背斜核部(东西向)也有产出,发育最广泛的为辉绿辉长岩和花岗岩以及玄武岩等。
(1)矿区地层。该矿矿区主要发育一套侏罗系~白垩系河湖相沉积的底层,沉积岩颜色表现为灰绿色和紫红色以及杂色等,展布方向主要呈现近南北向,向东南方向倾斜,角度在30°。矿区的西侧区域上分布小坝组下段(晚白垩世),呈现条带状南北向展布,属于该矿的重要含矿地层。
(2)矿区构造。南北向益门~鹿厂区域断裂带东侧区域是矿区的分布所在,宁会断裂(北东向)分布在矿区的南侧,在其作用下,矿区基本构造格架呈现平移断裂(南北向)与紧闭褶皱(近南北向)组成,张性断裂(东西向)和压扭性断裂(北东向)规模不大。矿体在矿区内呈现较好的连续性与稳定性,区内构造运动未对齐形成破坏。该矿成矿和青蛙甲背斜存在非常密切的联系,矿体主要产出在其东翼区域上。北东向和南北向断裂在区内不发育,F1、F2平移逆断层呈现南北向展布,F3正断层呈现北东向展布。矿区的西北边部上分布着F1、F2断层,未对矿体形成影响,张性断裂呈现东西向展布,位移与规模都不是很大,没有破碎带发育,地表位置上通常难以观察到。
(1)矿床产出位置。青蛙甲背斜核部(西部)、驼家湾(东部)以及林家村子(北侧)先锋五组(南侧)是该矿矿体的分布范围,呈现北北东~南南西向展布,矿带达到4km的长度,宽度在0.1km~1.9 km,通常为1.2km,达到8km2面积大小。小坝组(白恶世)下段砾岩和砂岩是该矿矿体的主要赋存部位,含矿层共有6个亚层之分。主要在灰色砾岩层以及中细粒紫灰色砾岩层的上侧;浅紫色和紫灰色中部砂岩与中细粒灰白色和灰绿色长石石英砂岩的下侧与上侧;浅灰色与浅紫色上砾岩层的下侧、上侧与中部。
(2)矿体特征。矿体展布方向呈现南北向,产出特征呈现莲藕状和透镜状与似层状。矿体长、宽分别为(305~1300)m和(25~320)m,厚度为2.60m,1.22~1.69的铜品位。辉铜矿使矿石的主要矿石矿物组成,黄铁矿以及斑铜矿和孔雀石以及蓝铜矿相对次之。该矿矿石主要呈现交代溶蚀结构与结晶粒状结构和变胶结构与分离结构与次生结构等几种类型。胶状和浸染状、条带状构造是该矿矿石的主要构造特点,氧化物矿石中胶状构造多见,硫化物矿石中后两种构造多见。该矿围岩蚀变不发育,蚀变现象没有在矿体及其围岩中被发现,在断裂破碎带内与其附近有方解石脉少量的充填于其中,仅有1cm以下的脉宽,蚀变较小,没有出现成群成带特征,没有破坏到矿体的稳定性与连续性。
小坝组(晚白垩世)下段砂砾岩是该矿矿体的主要产出部位,矿体和围岩关系表现为逐渐变化整合的接触特征,矿体表现为条带状南北向产出特点,和青蛙甲背斜呈现一致的倾伏特征,受构造因素影响,盆地地形在白垩系时呈现北高南低的特征,地表水由南向北流动,地下水和地表水呈现相同的流向。交代溶蚀结构在矿石中大量的发育,如辉铜矿以及斑铜矿等,自核心逐渐向黄铁矿进行交代,发展成交代结构,显示同生沉积阶段没有出现铜富集,尤为突出的是后期阶段的富集作用更为突出。分析矿床硫同位素和包裹体特征,提示封闭的低温低压环境是该矿成矿的主要因素,但在成绩~成岩阶段,受埋深静压力因素作用,通常不会形成此环境,因此,后期地下水对铜矿富集起着明显的控制作用。结合以上分析认为,沉积~改造型砂砾岩铜矿床是该矿的主要成因类型。
(1)盆地周边含铜质丰富的老地层与盆地中不断运移沉积风化的岩浆岩产物共同组成该盆地矿源层。含铜地下水受埋深压力影响,在沉积-成岩阶段不断运移向盆地边缘地带,这样一来,相较于盆地中,边缘地带矿源层更厚,且铜质含量更高,所以盆地边缘地带具有非常优越的找矿前景。
(2)该矿成矿过程中,地下水对其起着明显的控制作用,一方面,络合物形式存在的铜于地下水中不断溶解,同时在地下水中不断迁移;同时氧化还原过渡带在地下潜水面周围,对铜质还原沉淀具有重要的促进作用,地下水迁移过程汇总,铜质不断向有利成矿位置运移,并不断沉淀促进矿体形成。因此,矿体延伸方向和古地下水呈现一致的流动方向,这些区域对找矿非常有利。
(3)河流边滩相储矿砂体不仅具有较好的渗透率同时其杂基含量少,这些利于矿体富集,分布与其上下部的堤岸与河漫滩泥岩相、滞留砾石上的泥岩相都存在非常好的隔水层,对含铜地下水迁移流动形成很大阻碍,不利于成矿。因此,铜矿在发育河流边滩相砂体中具有较好的前景。
(4)含铜地下水在缓倾斜岩层部位利于进行定向缓慢流动,同时铜质不断被析出,发展成工业矿体。特别是褶皱缓倾斜的翼部以及其断层两侧区域。因此,岩层水平和缓倾斜位置与呈现陡倾特征的位置对找矿非常有利。
(5)在浅色层和过度向紫色层的位置是矿体的主要产出部位,如果存在交替出现的浅色层与紫色层,可能存在多层矿体,具有非常好的找矿前景。
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