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黄铜矿高阻还是低阻的简单介绍 地质找矿黄铜矿高阻还是低阻

1、新疆北部主要斑岩铜矿带综合找矿模型2、云南德钦羊拉铜矿3、蒙西南靶区查证与琼河坝和桑南斑岩铜矿的发现新疆北部主要斑岩铜矿带综合找矿模型一、哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带综合找矿模型(一)地质找矿模型大地构造:形成于准噶尔微板块北缘古生代活动陆缘背景下的哈腊苏-卡拉先格尔中泥盆世弧裂谷环境。铜矿化斑岩主要侵入于中泥盆统北塔山组中-下岩...

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本文目录:

新疆北部主要斑岩铜矿带综合找矿模型

一、哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带综合找矿模型

(一)地质找矿模型

大地构造:位于西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块碰撞结合部位东段南侧,形成于准噶尔微板块北缘古生代活动陆缘背景下的哈腊苏-卡拉先格尔中泥盆世弧裂谷环境。

赋岩容矿地层:铜矿化斑岩主要侵入于中泥盆统北塔山组中-下岩性段玄武岩中。

矿化斑岩:铜矿化主要发生在中泥盆世花岗闪长斑岩和石英闪长斑岩中,脉状和岩枝状,断续延长约7km,宽50~150m。三叠纪花岗斑岩引起矿化—蚀变叠加。

控岩控矿构造:矿化受花岗闪长斑岩体控制,岩体分布受卡拉先格尔断裂带控制。

矿床特征:矿体主要产于斑岩体中,部分产于围岩中。呈不规则脉状、分枝脉状,沿走向及倾斜方向有膨缩、分支复合、尖灭再现变化;以原生矿石为主,氧化矿石很少;矿石矿物以黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿为主,少量斑铜矿与辉钼矿,偶见钛磁铁矿、白钛矿;次生氧化矿物以孔雀石为主,次为蓝铜矿、褐铁矿、黄钾铁矾。脉石矿物主要为长石、石英、黑云母、绢云母、绿泥石、方解石、绿帘石等;矿石结构主要是他形粒状结构、充填结构、共结结构、碎裂结构,他形-半自形粒状结构较少,构造以星散浸染状及细脉浸染状构造为主,局部可见脉状构造;矿石中伴生有益元素为金、银、钼。

蚀变类型与分带:围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、绢云母化、黑云母化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等。蚀变在平面上具有明显的分带性,自岩体中心向外依次为钾长石化+黑云母化—黑云母化+绢云母化—青磐岩化。后期有钾长石化、硅化叠加。

成矿流体:102~411℃,8DSMoW=-80‰~-89‰,δ18OH2o为2.08‰~3.88‰,成矿流体主体来自岩浆。

稳定同位素:矿石中硫化物206Pb/204Pb=18.052~19.362,207Pb/204Pb=15.501~15.606,208Pb/204Pb=37.813~39.355,δ34Sy-CDT=-6.5‰~1.1‰,成矿物质主体来自岩浆。

成矿时代:中泥盆世斑岩型成矿,三叠纪构造—岩浆—流体叠加

成矿作用:成矿金属和硫主体来自岩浆,成矿流体主体来自岩浆分异;中泥盆世斑岩成矿,三叠纪构造—流体—矿化叠加;中温—低温成矿,应为复合斑岩型铜(金钼)矿床。

(二)地球物理-地球化学找矿模型

地球物理:区域上位于吉木乃-二台布格重力高异常区北部边缘宽缓的梯度带上,该梯度带与深大断裂有关(图3-49);处于阿尔泰-二台正磁异常区北部的过渡带上,局部磁异常发育,该磁场区向西延伸到乔夏哈拉一带,与火山岩及岩浆活动有关(图3-49)。正常围岩(碳质层除外)具有高阻、低极化特征(≤2%),矿化体均具有高极化特征(≥5%);钻孔岩矿石大部分无磁性或微弱磁性;激发极化法高极化、相对高阻一低阻是判断本区呈浸染状分布的硫化物矿体的重要找矿标志;勘查实践表明高极化、低阻往往与碳质地层分布有关。

物探异常:常规激发极化法和双频激发极化法获得的异常一致,并有效反映了与含矿地质体的分布。采用AB=1500m、MN=40m、供电周期8s、延时100ms的技术条件;该区极化率背景小于2%,以3%为异常下限圈定4处异常,其中有3处异常极化率峰值大于8%,对应视电阻率为低阻,最小值小于200Ω·m,主要反映了含碳质层的分布(图3-50)。在斑岩铜矿分布区以3%圈定高极化异常长1000m,宽100~200m,且异常向东未封闭,极化率一般3%~5%,最高达6.5%;与之对应,视电阻率处于高阻(1000~1400Ω·m)与相对低阻(600Ω·m)的过渡带上,而北东部低阻(≤≤200Ω·m)、高极化反映了含碳地层分布。激电测深(图6-1)表明,AB/2在1.5~40m为低极化(1.5~2.5%),65m后极化率急剧升高,当AB/2达500m时,极化率为5%以上并保持稳定;高极化处于高阻-相对低阻的过渡带上,高极化异常尚未封闭,说明高极化体向下延伸较大。本区磁场变化较复杂,其中与含矿斑岩体和矿化体对应为背景磁场变化,而在基性火山岩中、二长花岗岩中出现明显的稳定磁异常。

区域地球化学:1∶20万化探是以Cu、Mo、Au、Ag为主、伴有Cd、Sn、Cr、Ni、Co、MnO等元素,Pb元素位于异常主体的东北部(图3-49)。异常形态总体为NWSE向,总面积96km2,主要位于卡拉先格尔断裂带的上盘。Cu、Au、Ag、Mo、Sn分布一致且规模大、浓集中心明显,而Cr、Ni、Co、MnO主要为高背景、异常分布相对零星。其中Cu异常面积68km2,最高值348×10-6,平均值105×10-6;Au异常面积28km2,最高值54.1×10-9,平均值13.2×10-9;Mo异常主要位于Cu异常的中心部位,最高含量4×10-6。矿区1∶5万化探,在矿区圈定明显的以Cu、Au、Ag、Mo、W、Zn、As、Sb、Sn、Cr、Ni、Co等多元素组合异常,面积10.7km2。其中Cu、Au、Ag、Mo、W相关性好、浓集中心明显、主成矿元素和伴生元素含量高,位于花岗闪长斑岩体上;Zn、As、Sb、Sn存在高背景或单点高异常,位于花岗闪长斑岩体上;Cr、Ni、Co异常及高背景位于上述异常西侧中泥盆统北塔山组中基性火山岩中;Pb无明显的异常显示(图6-2)。其中Cu异常面积6.8km2,平均值185×10-6,最高值3438×10-6;Au异常面积2.3km2,平均值35.6×10-9,最高值170×10-9;Mo异常面积1km2,最高含量14.1×10-6。

矿区地球化学:矿区岩石地球化学测量具有明显的Cu、Mo、Au、Ag元素组合(图3-50)。其分带特点为Cu、Mo、Au为内带,Ag、Sb为中带,As、Bi、Pb、Zn、Sn、W为外带,具有典型的斑岩铜矿元素组合特征。Cu、Mo、Au异常主要位于含矿斑岩体上及下盘玄武岩中,三元素浓集中心一致,共生组合明显,主要分布在斑岩体中。控制异常长1000余m,宽300~600m,最高含量分别为3326×10-6、12.5×10-6、196×10-9。Ag、Sb元素主要分布在含矿斑岩体上及下盘玄武岩中,且浓集中心主要在下盘,在岩体中仅为高背景。其中Ag异常呈不规则环带状,具有四个浓集中心,走向长度与斑岩体基本相似但均分布在围岩中,最高含量为1266×10-6;Sb总体为低含量中的高背景,最高含量仅0.36×10-6。As、Bi、Pb、Zn主要在斑岩体外接触带呈高背景和局部异常分布,在岩体上一般呈低背景。在岩体上含量一般分别为Pb8~10×10-6,Zn40~80×10-6,As2~5×10-6,Bi0.2~0.3×10-6;在接触带上上述四元素浓集分布特征也不一致。

岩石测量结果显示在斑岩铜矿后期仍存在热液和矿化活动,要注意在岩体下盘Ag的富集现象。

(三)综合找矿模型

哈腊苏铜矿位于西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块碰撞结合部位东段南侧,玛因鄂博大断裂西南侧,形成于准噶尔微板块北缘古生代活动陆缘背景下的哈腊苏-卡拉先格尔中泥盆世弧裂谷环境,断裂构造和岩浆活动强烈,矿区主要出露中泥盆统北塔山组玄武岩和火山碎屑岩。区内矿点、矿化发育,已发现铜(金)、铁、铅锌等多处矿点,是典型的矿化集中区。

图6-1 哈腊苏铜矿8号勘探线综合剖面图

图6-2 哈腊苏铜矿1∶5万化探剖析图

该区不同比例尺化探异常明显。其中区域化探Cu多元素高背景及异常带一方面反映了成矿带成矿地质环境及主要找矿靶区;1∶5万化探进一步划分了找矿靶区、明确了主要找矿矿种;大比例尺化探详细圈定了地层、岩体含量变化特征,对于圈定矿化体分布、研究分带特点、预测矿体剥蚀深度和隐伏矿体预测具有重要作用。

区域物探反映矿区处于重力异常梯度带上和不同磁场的过渡带上,与深大断裂及不同地质环境过渡区密切相关。在岩体含矿性评价方面,大、中比例尺激发极化法具有独到的作用,中-高极化能有效反映硫化物分布,同时视电阻率参数可配合极化率参数区分碳质干扰、异常与硫化物分布是否有关。

遥感地质找矿利用除ETM6外的6个波段数据,通过图像增强处理获取的TM3/TM1、TM5/TM7比值图像和TM1、TM3、TM4、TM5主成分分析获取的第四主成分PC4-F以及TM1、TM4、TM5、TM7主成分分析获取的第四主成分PC4-H图像在遥感蚀变异常提取中具有良好效果。

根据综合信息成矿预测理论与方法、地质异常成矿预测理论与方法,初步建立了哈腊苏-卡拉先格尔斑岩型铜矿的综合找矿模型(表6-1)。

二、松树沟-玉希莫勒盖斑岩铜矿带综合找矿模型

(一)地质找矿模型

大地构造:位于哈萨克斯坦-准噶尔板块的南部边缘,伊犁微板块中的阿吾拉勒晚古生代裂谷系;北为博罗科努南缘断裂,南为那拉提-红柳河板块缝合带。

赋岩容矿地层:下石炭统大哈拉军山组中下段安山质火山岩,是陆缘岩浆弧挤压向引张构造转换地质环境中的产物。

矿化斑岩:侵入于大哈拉军山组的细粒闪长岩、闪长玢岩、英云闪长岩,Ⅰ型,规模小。

控岩控矿构造:主要为近EW向、NW向断裂构造,形成相对较早;晚期NNE向断裂活动,构造-流体叠加明显。

表6-1 哈腊苏-卡拉先格尔斑岩型铜矿综合找矿模型

矿床特征:矿体或呈带状产于斑岩体的边部(松树沟),或呈脉状产在大哈拉军山组中(玉西莫勒盖);矿石中金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿和少量斑铜矿、黝铜矿,脉石矿物有石英、钾长石、黑云母、绿泥石、绿帘石、阳起石等;细晶结构为主,浸染状构造(松树沟)和脉状构造(玉西莫勒盖);矿石建造为Cu-Au-Ag-Mo,原生硫化物矿石为主;

蚀变类型及分带:硅化、黑云母化、钾长石化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化等;硅化显然是后期构造-流体作用的产物。

成矿作用:石炭—二叠纪细晶中—酸性岩体侵入大哈拉军山组,构造—岩浆—流体作用在岩体边部发生斑岩型矿化(松树沟),在地层中发生热液脉型矿化(玉西莫勒盖),可能会构成斑岩-矽卡岩-热液脉成矿系统。

(二)地球物理、地球化学找矿模型

地球物理:在区域中,处于西天山近EW向强正磁异常带东段,博罗科努负磁异常带与伊犁正磁场区的接壤部位,该部位与区域控矿构造及线状分布的中酸性岩体较吻合;伊犁磁场内沿巩乃斯河存在一个强大的磁力高异常带,峰值达+800nT,带内最老岩石为石炭系,其岩石磁性很弱,不会引起如此强度的磁异常,可能与深部磁性体有关。属于西天山异常区相对平缓的重力高异常区,重力梯度变化达2.67×105m/s2/km,反映了天山中央岩石圈断裂的西延位置。今后在该区找矿中应注意区域上正、负磁场梯度带上的普查找矿工作。

物探异常:ηS最大值5.5%~20%,正常场均为0.6%,对应ρS为120~350Ω·m的低阻值区,异常的展布方向基本与断裂构造和矿化蚀变带的展布方向一致。从物性参数特征(表3-4)可以看出:石英闪长岩、灰绿色安山岩、晶屑凝灰岩具有一定磁性,但不强,其次是火山角砾岩具有弱磁性,其他岩性几乎无磁性;黄铜(黄铁矿)矿激电特征为低阻—高极化,氧化铜矿则为中高阻—高极化特征,晶屑凝灰岩、石英闪长岩、花岗闪长斑岩具高阻—中极化特征,而碳质泥灰岩则具中阻—中极化特征;孔雀石、黄铜矿、黄铁矿其磁性无差异,孔雀石极化率变化范围3.65%~9.33%,平均值5.74%,电阻率变化范围781~1258Ω·m,平均值985Ω·m;黄铜矿、黄铁矿极化率变化范围3.85%~8.63%,平均值5.25%,电阻率变化范围88~235Ω·m,平均值120Ω·m。岩(矿)石物性特征见图3-52。

区域地球化学:位于阿吾拉勒Cu、Mo、Au、Pb、Zn、Ag、Fe综合异常上,为铜金多元素异常区,区内分布有蒙琼库尔Cu、Au、Mo、Pb、Zn、As、Sb、Cd综合异常一处。

矿区地球化学:1∶1万岩石、岩屑化探成矿元素及指示元素相对区域背景都有明显增高,离差反映成矿成晕能力较强,依次为Au、Cu、Zn、Pb(表6-2)。异常集中在闪长岩体与围岩接触带附近,呈带状NW向展布。

表6-2 玉希莫勒盖达坂铜(金)矿区元素背景值

(三)综合找矿模型

松树沟-玉希莫勒盖斑岩铜矿带位于哈萨克斯坦-准噶尔板块的南部边缘,伊犁微板块中的阿吾拉勒晚古生代裂谷系,北为博罗科努南缘断裂,南为那拉提-红柳河板块缝合带;作为重要赋岩容矿地层的下石炭统大哈拉军山组安山质火山岩是陆缘岩浆弧挤压向引张构造转换地质环境中的产物;石炭—二叠纪细粒闪长岩、闪长玢岩、英云闪长岩侵入于大哈拉军山组,在岩体及附近围岩中发生浸染状和脉状不同产状的矿化。

区域化探异常明显,Cu、Au,Ag,Mo多元素高背景及异常带一方面反映了成矿带主要找矿靶区;1∶5万化探进一步划分了找矿靶区、明确了主要找矿矿种;大比例尺化探详细圈定了地层、岩体含量变化特征,对于圈定矿化体分布、研究分带特点、预测矿体剥蚀深度和隐伏矿体预测具有重要作用。

区域物探反映矿区处于重力异常梯度带上和不同磁场的过渡带上,与深大断裂及不同地质环境过渡区密切相关。在岩体含矿性评价方面,大、中比例尺激发极化法具有良好的作用,中-高极化能有效反映硫化物分布。

有效的遥感地质找矿方法技术还在探索中。

根据综合信息成矿预测理论与方法、地质异常成矿预测理论与方法,初步建立了松树沟-玉希莫勒盖斑岩铜矿带的综合找矿模型(表6-3)。

表6-3 松树沟-玉希莫勒盖斑岩铜矿综合找矿模型

三、土屋-赤湖斑岩铜矿带综合找矿模型

(一)地质找矿模型

大地构造:位于哈萨克斯坦-准噶尔板块(Ⅱ)准噶尔微板块(Ⅱ1)觉罗塔格裂陷槽中段南缘,处在康古尔大断裂北侧、康古尔-黄山韧性剪切带的北部边缘影响带中。

赋岩容矿地层:上石炭统企鹅山组火山-沉积岩系中。该组下部为中细粒砂岩夹沉凝灰岩,中部为玄武岩、安山岩夹火山角砾岩,上部为细(粉)砂岩、含砾长石岩屑粗砂岩夹凝灰岩。地层已发生褶皱,形成近EW向似箱状背斜,并遭受韧性变形。

成矿斑岩体:成矿斑岩体是由早期闪长玢岩体和晚期斜长花岗斑岩体组成的复合岩体,呈近EW向长条状分布于似箱状背斜核部。岩体已卷入韧性变形,局部糜棱岩化并矿化。根据地层时代推断,岩体侵入时代应为华力西晚期(早二叠世)。

控岩控矿构造:含矿岩体产于似箱状背斜的核部,矿(化)带产于韧性剪切带边缘的弱变形域之中或旁侧。

矿床特征:矿体主要赋存于斑(玢)岩体内,少量分布于围岩中;呈似透镜状雁列分布,平、剖面均呈“多”字形排列组合;矿体走向NEE,向S陡倾斜,向W侧状,侧伏角较小。矿石类型为典型的细脉浸染状铜(钼)建造,矿石中金属矿物以黄铜矿、黄铁矿为主,少量斑铜矿、铜蓝和辉铜矿;黄铁矿主要发育于矿体顶、底板,主矿体中基本无黄铁矿存在;脉石矿物以新生石英、绢云母为主,其次为绿泥石、长石和碳酸盐矿物。矿石中—细粒半自形—他形粒状结构,闪长玢岩体内矿石与石英细脉共存的细脉浸染状、团块状构造,在斜长花岗斑岩体中,矿化则以浸染状为主。矿化可分三期四阶段,第一期矿化为岩浆晚期气成热液成矿期,形成遍布岩体的预矿化;第二期矿化为岩浆期后热液成矿期,是矿床主成矿期,又可进一步分为二个矿化阶段,第一阶段为韧性断裂控制的初矿化阶段,即石英—硫化物阶段,第二阶段为脆—韧性剪切带控制的工业矿化阶段,即硫化物—氧化物阶段;第三期矿化为次生氧化成矿期,矿床产生氧化淋滤及次生富集作用。

蚀变类型及分带:矿体蚀变类型齐全,分带明显,矿体及顶板蚀变强度大于底板。自中心向两侧可划分出强硅化带、黑云母带、石英—绢云母带、绢云母(泥化、石膏化)—青磐岩化带。黑云母带基本分布在主矿体内部。

成矿物理化学条件:成矿温度120~350℃,成矿流体盐度9%~12%NaCl eq,成矿流体δD=-69~—44‰,δ18O=0.27‰~7.93‰,以岩浆流体为主,混有大气降水和变质水,硫化物δ34S=0.2‰~8.0‰,硫来自地球深部。

成矿作用:成矿过程与板块碰撞造山变形演化相伴随。造山褶皱和深断裂导致深源钙碱性花岗质岩浆上侵,其前峰(顶部)就位于背斜核部,形成含矿闪长玢岩—斜长花岗斑岩体。脉动式挤压造山继续进行,韧性断裂沟通深部同源残余含矿岩浆热液上涌,进入高渗透韧性变形带,发生流体循环和少量矿质沉淀。造山抬升,韧性挤压带转化为脆-韧性剪切带,矿液被“抽吸”到剪切带张性空间,随着温压剧降,矿质沉淀,形成铜矿体。成矿是在构造动荡环境下发生的,矿化明显受断裂构造控制。

矿床成因类型:浅成中温热液细脉浸染型(斑岩型)铜矿床。

成矿时代:推断为华力西晚期(早二叠世)。

控矿因素和矿化标志:控矿因素包括浅成闪长玢岩、斜长花岗斑岩复合岩体为成矿母岩,韧性、脆—韧性断裂是斑岩型铜矿床的导矿、储矿构造;矿化标志包括地表面型孔雀石化(及褐铁矿化),原生黄铜矿化(辉钼矿化)、黄铁矿化等,硅化、黑云母化、绢云母化(泥化、石膏化)、青磐岩化蚀变组合。

(二)地球物理、地球化学找矿模型

区域地球物理:1∶20万布格重力异常总体呈近EW向展布,重力值由南向北增高(图3-43),中南部为近EW向展布的康古尔重力梯度带,梯度变化2×10-5m/s2/km。该梯度带在土屋、延东铜矿附近分为南北两枝,向东又合二为一。在土屋—延东一带,重力场出现局部膨大,在东部和西部分别形成局部重力高、重力低,土屋铜矿位于局部重力高中,而延东铜矿位于局部重力低南侧。1∶20万航磁异常总体走向近EW向,大致以康古尔断裂带为界,北部为雅尔帕克-平顶包高磁异常区,南部为秋格明塔什-高独包低负磁异常区,土屋、延东铜矿位于高磁异常带与低负背景磁场区的过渡带上(图3-43)。在土屋、延东铜矿附近叠加了局部高磁异常,总体反映一套中—基性火山岩建造和侵入岩活动。

矿区(田)地球物理:1∶5万重力测量成果显示,延东铜矿位于一条带状重力高北翼;该局部重力异常带走向清晰,异常强度约300×10-8m/s2;该重力异常反映了铜矿床及含矿母岩的分布。1∶5万航磁成果(图3-44)显示,土屋、延东铜矿总体位于正磁背景场中。从1∶5万航磁资料分析,土屋、延东铜矿与岩浆侵入后期热液活动有关,因此,要注意岩体边部及构造带中微弱磁异常与矿化活动的关系。1∶5万激电测量以1%为异常下限圈定激电异常ηsmax=4%,激发极化法具有直接反映更深部矿体信息的作用。

矿床物探异常:正常地层和岩体具有相对高阻(≥100Ω·m)、低极化(ηs≤1.5%)特征,含矿斜长花岗斑岩、闪长玢岩具相对低阻、高极化特征;含碳地层为明显低阻、高极化,电阻率一般在50Ω·m以下,极化率大于5%。密度值从斜长花岗斑岩→碎屑岩→闪长玢岩(含矿或不含矿)→玄武岩逐渐增大,其中碎屑岩平均密度为2.66×103kg/m3,构成正常背景;斜长花岗斑岩(包括含矿斜长花岗斑岩)密度较低,与正常围岩有(-0.02~0.16)×103kg/m3的密度差;中基性火山岩、闪长玢岩(包括含矿闪长玢岩)密度较高,高出正常围岩(0.09~0.18)×103kg/m3。含矿的斜长花岗斑岩、闪长玢岩无磁—弱磁性,而闪长岩、基性火山岩具中—强磁性。

与斑岩铜矿相关的物探异常组合为高极化、相对中-低阻、弱重力高(含矿闪长玢岩)或重力低(含矿斜长花岗斑岩)、无磁—弱磁性。当矿体埋深较大(一般大于100m)时,极化异常降低。碳质地层干扰体表现为明显低阻、高极化、正常重力、无磁异常。闪长岩、基性火山岩一般具低极化、高阻、高重力、中—强磁性。土屋铜矿1∶2万高极化异常体的极化率异常为3~4%,最高5.4%,高极化率异常反映了土屋铜矿床的分布(图3-45)。延东铜矿圈定激电异常体极化率异常一般5~7%,最高8%(图3.47)。钻探结果证实,激电异常由矿体、矿化体引起;局部磁异常与闪长玢岩体有一定关系;而局部重力低反映了以斜长花岗斑岩为主的斑岩铜矿上以重力异常特征。

(三)地球化学找矿模型

区域地球化学:1∶20万化探显示土屋、延东铜矿处于呈东西向展布的Cu、Mo、Ni、Co、Hg、Au、Fe2O3等元素的高背景带上(图3-43),该高背景带面积约1000km2,Cu背景值为30×10-6。在土屋—土屋东一带形成清晰的60km2以Cu为主的多元素局部组合异常;在延东铜矿区形成9km2以Cu为主的多元素的局部异常;此外在土屋、延东铜矿北西侧尚有一面积近200km2Cu、Ni、Cr等多元素组合异常。反映了区域地球化学背景的复杂性和矿区(田)局部异常的难识别状况。

矿区(田)地球化学:在土屋、延东矿区1∶5万化探局部异常反映明显(图3-44),Cu为主要目标异常,Cu背景值为(30~40)×10-6,组合样铜极大值800×10-6。在土屋铜矿区圈定的铜异常面积约7km2,主要元素组合为Cu、Mo、Au、Ni、Ag、Zn、Cd等,异常区内包括土屋、土屋东矿床;在延东铜矿区圈定的铜异常面积约6km2,元素组合为Cu、Mo、Ag、W、Zn、Pb、Cd,异常呈椭圆状,走向近EW向。

矿区地球化学:1∶2万土壤化探结果表明,Cu与Au、Ag、Pb、Zn、W、Mo、As、Sb、Bi、Cd等元素具有共生组合关系,在不同矿床具有不同的相关关系,并处于高Mn(≥1000×10-6)的地球化学环境中;而Ni、Co元素与之无相关关系,主要与基性—超基性侵入岩和脉岩有关。土屋、土屋东矿床的元素组合以Cu元素为主,具有Cu、Au、Mo、Ag、Bi为内带,零星的Zn、Sb、Cd、W、Pb、As等弱异常为中—外带(图6-3)的组合特征。经聚类分析,在0.25相关系数水平,上述元素分为Cu-Au-Bi;W-Zn;Pb-Mn及其他单元素组合。采用≥100×10-6为异常下限,圈出一条Cu异常带长3.5km,宽500~700m。该带具有两个浓集中心,与土屋、土屋东两个矿化带分布一致,异常极大值分别为4598×10-6(土屋)、2685×10-6(土屋东)。就上述两个矿床地球化学特征而言,土屋东铜矿床的Au、Mo、Bi、Cd等元素普遍高于土屋铜矿床。土屋、土屋东铜矿床Au极大值分别为50×10-9、≥50×10-9,Mo极大值分别为5×10-6、≥50×10-6。

图6-3 土屋铜矿土壤测量异常图

图6-4 延东铜矿土壤测量异常图

延东铜矿床异常元素组合极为复杂,以Cu、Au、Ag、W、Mo、Bi、Cd等为内带,Pb、Zn、As、Sb为内—中—外带(图6-4)。Cu异常长2000m,宽500m,异常极大值为2300×10-6,向西因侏罗系覆盖异常明显减弱。Au、Ag、Pb、Zn、W、Mo各元素最高含量分别为108×10-9、3600×10-9、123×10-6、586×10-6、5×10-6、12.8×10-6;而As、Sb主要位于矿化带南侧(上盘);M异常位于矿化带南外侧。

(四)综合找矿模型

土屋、延东铜矿位于康古尔深大断裂北侧,哈萨克斯坦-准噶尔板块之觉罗塔格裂陷槽中段南缘,矿区出露一套上石炭统中—基性火山岩及碎屑沉积岩,并有华里西晚期斜长花岗斑岩、闪长玢岩等浅成中酸性岩体出露。康古尔-黄山韧性剪切带是重要的控岩、控矿构造。

区域化探Cu及多元素高背景及局部组合异常区一般反映了成矿带的分布,局部Cu多元素异常集中区反映了矿田的分布范围,而中、大比例尺化探Cu及多元素组合异常反映了矿床的分布。

区域重力异常梯度带、航磁异常高—低过渡带及由此划分的重、磁不同方向线型构造、环型构造的交汇部位反映了成矿的有利部位。中、大比例尺物探(尤其是激发极化法)对于探测矿床及矿体的分布具有重要作用。

当斑岩铜矿体出露地表时,浅成中酸性斑岩体+面型孔雀石化(或Cu多元素组合异常)+激电异常的“三位一体”找矿模型在斑岩铜矿评价中极为有效;当矿体处于半—浅隐伏状态,激电异常+矿化蚀变斑岩体露头(或不出露)+Cu及多元素化探异常是半隐伏矿的找矿标志;当矿体处于中—深隐伏状态,地表没有含矿斑岩体出露,物探弱—高极化异常+重力低(或弱重力高)+无—弱磁异常组合是重要的找矿标志。

据综合信息成矿预测理论与方法、地质异常成矿预测理论与方法,初步建立了土屋斑岩型铜矿的综合信息找矿模型(表6-4)。

表6-4 土屋斑岩型铜矿综合找矿模型

续表

云南德钦羊拉铜矿

羊拉铜矿位于云南西北部德钦县羊拉乡境内,距县城平距约50km,距大理市580km。区内交通落后,主干公路为大理—中甸—奔子栏—德钦的214线国道,由奔子栏沿金沙江边的三级公路可达羊拉矿区。矿区地处雪域青藏高原南缘横断山脉北段,海拔2200~4700m,东侧金沙江峡谷最低2200m,相对高差达2500m,属高山深切割地貌。

1965~1967年,云南地质局18地质队在铬铁矿普查中,首次发现了羊拉铜矿。1977年四川地质局3队对里农铜矿进行了踏勘,估算铜金属资源量约6万t,认为属于矽卡岩-斑岩型铜矿,并发现了加仁、宗亚铜矿(化)点。1992年,武汉地质学院与云南地勘局第三地质大队对羊拉里农铜矿进行了考察,认为其远景规模达中—大型,矿床类型为矽卡岩型。1993年云南地勘局第三地质大队与德钦县联合申请了羊拉铜矿地勘扶贫项目,圈定里农矿段3个矿体,估算铜金属资源量约42万t。1995年开始,羊拉铜矿列入“三江特别找矿计划”的重点勘查项目;1999年转入新一轮国土资源大调查,地质找矿取得了重大进展。先后开展了1∶2000、1∶1万地质测量,1∶1万~1∶5万地面磁测,1∶1万~1∶2.5万激电测量,瞬变电磁剖面测量,1∶5万、1∶1万土壤地球化学测量,及槽、井、坑、钻等探矿工程施工等。至2003年羊拉矿区里农、路农、江边三个矿段就探获铜金属资源量(333+3341)111.77万t,平均品位0.99%。近年来,在羊拉铜矿外围的斑岩(矽卡岩)铜矿找矿工作中,南段新发现了宗亚、曲隆等铜矿床(点),充分显现出羊拉矿集区良好的成矿地质背景和巨大的找矿潜力。

一、矿床地质背景

(一)区域地质背景

羊拉铜矿位于印度板块与欧亚板块之间的古特提斯构造域,大地构造位置属中咱微板块与昌都-思茅地块相夹持的金沙江板块结合带及其边缘,即兰坪陆块东侧,属中咱微板块。东以金沙江断裂为界,西以羊拉断裂为界,近南北向展布。本区由二叠纪和三叠纪两个不同时期和性质的火山弧和弧后盆地拼接叠置而成。

(二)矿区地质特征

羊拉铜矿区由里农、路农、江边、通吉格、加仁、贝吾、格亚顶7个矿段组成(图3-5-1)。矿化带北起贝吾,南至格亚顶,全长约25km,呈南北向展布。其中以里农、路农、通吉格矿段中的矿床规模最大,里农矿达大型,路农、通吉格矿为中型,其余矿段为小型。

1.地层

矿区出露地层主要有志留系(S),泥盆系江边组(D1j)、里农组(D2+3l),下石炭统贝吾组(C1b),其中泥盆系为主要的含矿层位。下泥盆统江边组和中上统里农组为变质石英砂岩、绢云板岩、阳起透辉石岩、大理岩、石英岩组合。江边组与中酸性岩体接触带具角岩化、透辉石化、黑云母化蚀变,里农KT7—KT15、路农KT1—KT3矿体产于此层中。里农组顶、底部呈矽卡岩化,形成石榴子石矽卡岩,里农KT1—KT2、KT5、江边KT1—KT2、KT3矿体产于其中。

图3-5-1 羊拉矿区地质矿产图(引自《西南三江南段找矿重大疑难问题研究报告》,2008)

2.岩浆岩

区内岩浆活动强烈,主要有加仁、里农、江边、尼吕等印支—燕山期中酸性侵入岩。其中里农、江边、尼吕复式中酸性岩体沿里农背斜核部侵入。岩石类型为花岗闪长岩;次要的有二长花岗岩、斜长花岗岩、石英(黑云母)二长花岗斑岩、正长斑岩、闪长玢岩等。矿体产于印支—燕山期中酸性侵入岩体的内外接触带。

3.构造

褶皱:矿区位于鱼波背斜的次级褶皱构造中,总体呈穹窿状,轴向近南北,南部被北东向路农断裂破坏,核部侵入有里农、江边、尼吕复式中酸性岩体。西翼地层向西倾,倾角较缓,为12°~29°;东翼倾向北东、南东,倾角偏陡,达50°以上,离岩体100~200m后产状又倾向西,向北延至尼吕附近交于金沙江断裂。

断裂:除区域性金沙江断裂外,主要有斜穿本区中部的北东向断裂,北东交于金沙江断裂,长一般为7~10km,走向北东30°~60°,倾向北西,倾角50°左右。地表出露较差,多数地段被掩盖,地貌上多形成北东向沟谷。受岩体侵入及断裂构造活动的影响,在岩体及周围地层中,产生密集的层间裂隙及斜交层理裂隙。由这些密集裂隙组成的裂隙带或层间破碎带为含矿热液提供了良好的储矿空间。

4.矿化蚀变特征

围岩蚀变主要有钾化、硅化、碳酸盐化、绢云母化、泥化、绿泥石化、角岩化及矽卡岩化,其中矽卡岩化、硅化、角岩化、钾化与矿化关系密切。

矿区主要蚀变带:①硅化(钾化)带:以强硅化、弱钾化为特征,与岩体内或边部细脉浸染状铜(钼)矿对应。②绢云母-碳酸盐化带:以中等绢云母化、碳酸盐化为特征,伴弱绿泥石化、硅化,局部具泥化。该带铜矿化弱,偶见铜矿物细脉分布。③绢云母-绿泥石化带:主要表现为斜长石绢云母化,个别黑云母绿泥石化,总体蚀变程度低,钾长石、石英新鲜,保存完整,基本无矿化。④角岩化带:表现为碎屑岩具角岩结构,形成透辉石化黑云母石英角岩、石英角岩等。该带产有北东走向的大脉状铜矿体。⑤矽卡岩化带:形成透辉石榴子石矽卡岩、阳起透辉石岩、透闪石榴子石矽卡岩等,大部分矿体产于此带中。⑥石英-绢云母化带:以硅化、绢云母化为主,也有弱—中等透辉石化、绿泥石化、泥化,含矿性弱,铜品位偏低。⑦青磐岩化带:位于最外圈玄武岩分布区,蚀变以青磐岩化、碳酸盐化等中、低温蚀变为主,该带没有明显的矿化。

5.矿体特征

羊拉铜矿床与印支-燕山期中酸性岩体倾没端有关,矿体产于岩体内外接触带矽卡岩化岩石中,也产于内部破碎带或裂隙带以及围岩蚀变带内。尤其是岩体边缘相二长(或斜长)花岗岩的矿化,以小型岩株或岩枝矿化较强。矿床总体产出既顺层,又绕岩体,并穿过岩体和围岩呈脉状特征,形成喷流沉积-斑岩-矽卡岩复合型铜矿(图3-5-2)。

图3-5-2 羊拉铜矿里农、路农、江边矿段地质图(引自《西南三江南段找矿重大疑难问题研究报告》,2008)

二、地球物理、地球化学特征

(一)地球物理特征

1.地球物理参数特征

矿区内以矽卡岩型铜矿石为主,金属矿物组合为:①黄铜矿-黄铁矿。②黄铜矿-黄铁矿-磁黄铁矿-磁铁矿。次为花岗闪长岩、二长花岗岩型铜矿石,角岩型铜矿石,金属矿物组合为黄铜矿-黄铁矿。除地表部分为氧化矿,基本上以硫化矿为主。

1)电性参数。羊拉铜矿区岩矿石电性、磁性参数测定结果列于表3-5-1。

表3-5-1 羊拉铜矿区岩石电性、磁性测定统计表

(引自《云南省德钦县羊拉铜矿区物探勘查工作成果报告》,2003。)

据测量结果统计,具低阻高极化的岩矿石有黄铁矿化黄铜矿化硫化物矿体、黄铁矿化黄铜矿化矽卡岩化带,充电率(MS)平均值分别为5.3%和3%,电阻率(ρS)平均值为167Ω·m和400Ω·m。具中等电阻率中低极化的岩石有孔雀石化褐铁矿化变砂岩、花岗闪长岩,充电率(MS)平均值分别为0.96%、0.44%,电阻率平均值为478Ω·m、407Ω·m。具高阻中低极化的岩石有变质石英砂岩、板岩,充电率(MS)平均值为1.33%,电阻率平均值为1445Ω·m。具高阻低充电率的岩石有大理岩、石英岩、变质石英砂岩、二长花岗岩、辉长岩。具高阻高极化的岩石有深灰色微含炭砂质绢云板岩,充电率(MS)平均值为5.13%,电阻率(ρS)平均值为832Ω·m。说明该区矿(化)体与围岩存在电性差异,主要干扰体为含炭砂质绢云板岩。

2)磁性参数。据测定结果统计(表3-5-1):具中—强磁性的岩石有矽卡岩、矽卡岩型硫化铜矿石及泥盆系江边组(D1j1)地层中的灰绿色板岩,其磁化率(κ)平均值分别为4878×10-5SI、1669×10-5SI;具弱磁性的岩石有玄武岩、褐铁矿化变砂岩,其磁化率(κ)平均值分别为150×10-5SI、51×10-5SI;无磁性—极弱磁性的有大理岩、花岗岩,及灰色砂、板岩等。

综合上述,羊拉铜矿以矽卡岩型硫化物矿石为主,具有低阻、高极化、中—强磁性特征,与围岩电性、磁性差异明显,具备开展地球物理勘查的物性前提条件。

2.区域地球物理异常特征

羊拉铜矿区位于区域布格重力异常南北向重力梯度带上,羊拉—拖顶一线以东为中咱-得荣-巨甸重力高,以西为盐井-德钦-维西重力低,两个重力异常带近南北向平行排列,是金沙江结合带重力场的客观反映。东侧重力高值带为基底隆起带,南北两端元古宇已出露;西侧重力低值带为基底拗陷带,地表分布中生代为主的地层,是昌都-兰坪-思茅拗陷的一部分。

羊拉—拖顶一线以东分布着串珠状航磁异常,由北向南有:中咱、得荣、尼西等,与中咱-巨甸重力高值带相对应,是基底隆起的反映。西侧资料不全。

(二)地球化学特征

1.地球化学参数特征

根据2005年大羊拉地区矿产远景调查1∶5万地球化学测量成果统计(表3-5-2),区内比较富集的元素有:Cu、Pb、Zn、Ag;伴生元素有:As、Sb、Cr、Ni、Au等。全区主要成矿元素(Cu、Pb、Zn、Ag、Cr、Ni)含量一般均为全国水系积沉物丰度的1.5~2.0倍以上,显示较高的富集趋势。Cu、Pb、Zn、Ag等富集元素主要围绕加仁花岗闪长岩体西内外接触带呈环带状、团块状浓集;Cr、Ni、Au等主要沿金沙江断裂、扎仁断裂带控制的苏鲁-你龙保铬铁矿、金矿带展布。

表3-5-2 1∶5万水系沉积物测量地球化学元素统计表

注:含量单位Au为10-9,其他为10-6。均值、离差为剔除大于3倍离差含量特高点后的统计值。

(引自《云南大羊拉地区水系沉积物测量成果报告》,2008)

区内主要成矿元素Cu、Pb、Zn、Ag及Cr(Ni),不但有较高的背景含量,还有相对较大的离散程度和变化系数(一般大于0.8)。说明这些元素在区内有较大的地球化学活动能力及聚集能力,反映测区具找铜、铅、锌、金、铬铁矿等矿的前景。其中含矿层泥盆系里农组Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、As、Sb、Bi等元素含量均居测区之冠。该层这些元素的含量高,而且变化系数大,除Zn、Sb外,均大于1;异常元素组合多、面积大,是区内最具找矿价值的地层。加仁花岗闪长岩体是测区最重要的含矿、赋矿岩体,已知的铜多金属矿床(点)及重砂、化探异常大部分围绕加仁花岗闪长岩体分布。据统计,该岩体Cu、Pb、Zn、Ag、Bi、Mo、Sn、W等元素含量高于全区平均值,其中W、Sn、Mo居全区之冠,Pb、Zn、Ag居全区第二;显示其良好的含矿性,表明里农组中的矿体其部分物源与该期岩体的侵入作用密切相关。

2.区域地球化学异常特征

1∶20万水系沉积物测量圈出多个Cu、Pb、Zn、Ag、Au等多元素综合异常(图3-5-3),围绕加仁花岗岩形成近南北向多元素综合异常带。异常主要分两带:羊拉—曲隆一带以Cu异常为主,次为Pb、Zn、Ag、Au等异常,同时伴生As、Sb、Hg、Sn、W异常,在加仁、里农、江边、尼吕、贝吾、茂顶等中酸性岩体接触带及北东向断裂形成环状和带状分布;苏鲁—东水—奔子栏一带围绕一些小的中酸性岩株、岩枝形成以Au为主,伴生Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Sb、As等串珠状异常。另外围绕基性、超基性岩群(带),有规模小、含量高的Cr、Ni、Co等异常。

曲隆一带Pb、Zn多金属异常规模大,浓集中心明显,异常以Pb、Ag为主,伴生Au、Cu、Zn、Sb、As等。异常极值Au15×10-9、As674×10-6、Cu1086×10-6、Zn3165×10-6、Sb11.5×10-6、Pb4675×10-6、Ag10.5×10-6,异常平均值Au11.9×10-9、As317.7×10-6、Cu223.9×10-6、Zn569.4×10-6、Sb4.2×10-6、Pb731.2×10-6、Ag3.6×10-6,面积49.1km2。总体呈不规则长条状,围绕加仁花岗闪长岩体南倾伏端分布。

Au异常集中分布于东水—关用一带,沿超基性岩带分布,规模大、含量高,伴Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Sb、As元素组合异常和Cr、Ni、Co元素组合异常。东水Au异常面积0.5km2,平均含量84.3×10-9,最高含量160×10-9。关用Au异常面积5.5km2,平均含量65.6×10-9,最高含量1000×10-9。

中国重要金属矿勘查物探化探方法技术应用

三、物化探方法技术运用

(一)工作部署

1974~1985年,通过1∶20万区域地质调查,划分出羊拉-宗亚铜多金属成矿远景区。矿产勘查工作仅对羊拉矿区里农矿段做了地表系统揭露和部分深部控制,总体工作程度偏低。1995~1996年对羊拉—关用1∶20万区域地球化学异常带进行了1∶5万土壤地球化学测量,圈出各类多元素异常多处,其中羊拉矿区共圈出有找矿意义的综合异常20处(图3-5-6)。1995年完成羊拉铜矿1∶5万地面磁测。1999年完成里农、江边矿段1∶1万地面磁测扫面,共圈出磁异常13处。

2000~2001年在羊拉铜矿区开展大比例尺物探工作,目的是探索物探方法的有效性,同时提供矿体延伸与产状,寻找新矿体与盲矿体,以扩大矿区远景规模,为工程布置提供深部物探资料。

主要实物工作量:

1)1995年完成矿区1∶5万地球化学土壤测量100km2;

2)1996年完成矿区1∶5万磁测200km2,矿区外围1∶5万土壤测量400km2;

3)2000年完成矿区1∶1万磁测6.7km2、1∶1万激电9km2、1∶2.5万激电70km2。

(二)使用仪器

测点定位。1∶5万化探工作采用地形图定点。地面磁测采用地形图、罗盘、测绳定点。大比例尺电法剖面采用尼康C-100型全站仪及导航型GPS(小博士)卫星定位仪敷设剖面。

电法仪器。EG6700三菱发电机,额定输出功率为5.1kW,最大输出功率5.7kW。DJF-6型激电发送机,最大供电电压800V,最大供电电流5A,最小供电电流0.1A,正反向供电空占比为1∶1的连续方波,供电周期分别为4s、8s、16s、32s,以及手动、外控两档。DWJ-1A型微机接收机、DWJ-2型微机接收机输入阻抗大于50MΩ,测量一次场电位的分辨率为10μV,最大可测3.5V,测量充电率分辨率为0.01%;二次场电信号采样一块面积时,延时时间、积分时间分9档(100~900ms)。

磁测仪器。国产CZM-2型普通质子磁力仪,绝对精度2.5nT,分辨率1nT;HC-95光泵磁力仪,绝对精度0.1nT,分辨率0.01nT;MSM-3数字磁化率仪,分辨率达10-5SI。

(三)工作方法

1.物探方法

矿区位于金沙江西岸,在4~6km的平距内,海拔自金沙江边的2270m骤升至二级分水岭的4286~4556m,地形坡度多数大于36°,陡坎、陡崖比比皆是。由于受地形、气候的影响,地表干燥,大部分地区接地电阻较大,给物探工作的开展带来了较大的困难。

通过在里农、通吉格矿段的6线、9线、25线开展激电剖面方法试验,使一次场大于10mV,极化率异常明显;最终选择AB极距为640m、MN极距为40m,供电时间2s,测量范围为AB的1/2~1/3。

测区扫面采用短导线工作方式。二次场采样面积为固定一块和多块(6块)两种方式。当充电率小于2.5%时,用采样面积固定一块进行测量,二次场延时300ms;当充电率大于2.5%时,用采样面积多块(6块)进行重测,二次场延时分别为50ms、100ms、200ms、400ms、700ms、1100ms,二次场采样宽度分别为50ms、100ms、200ms、300ms、400ms、600ms,进行质量监控,同时观察其衰减曲线。

测点定位。2000年地面磁测采用地形图、罗盘、测绳定点。电法剖面使用尼康C-100型全站仪,以测区内10″级1#、2#点为起算基准点,水平方向施半测回、直接平距、高差敷设电法测网。1∶1万线距100m,点距20m;1∶2.5万线距400m,点距40m,每个测点均作好点、线号标记。电法测点平面误差在0.1m内,满足《物化探工程测量规范》(ZD/T0153—95)精度要求。2001年使用导航型GPS(小博士)卫星定位仪单点定位敷设物探测网,以1#、2#控制点作为GPS校正点。

岩(矿)石电性测定采用露头小四极法。露头多分布在异常区及矿化带内,选择在探槽、坑道及基岩出露较好地段,露头新鲜,代表性强。磁参数测定采用磁化率仪直接在野外进行测量,分布在主要出露地层、岩浆岩及矿(化)带内,在探槽、坑道及基岩出露较好地段打少量新鲜标本进行室内测定。

2.化探方法

1∶5万土壤地球化学测量采用网格法均匀布点,工作手图为1∶2.5万地形图,每km2为1个大格,每个大格均分为4个小格,编码为a、b、c、d,每个采样点号码由大格号+小格号+样点号组成。每个小格(0.25km2)布置样点3~4个,每50个大格设一套重复样。1∶1万土壤地球化学测量采用规则测网布置,网度100m×50m。样品按点/线编号,线点号按从南至北、从西至东的顺序,由小到大以偶数编号。

1∶5万化探采用地形图或手持式GPS结合地形特征点法定点采样,野外定点误差按相关规范要求,采样点均在实地用红油漆标注。1∶1万土壤测量采用地形图、罗盘、测绳定点,每个测点均作点、线号标记。

样品采集地表下30~50cm的B层或C层土壤,样品质量大于500g,干燥后筛取小于60目160g送分析。野外记录统一使用2H、3H铅笔现场记录。样品测试主要由云南地勘局测试中心承担。

(四)主要工作成果

1.物探异常

激电异常特征(图3-5-4)。里农矽卡岩型矿体KT1—KT5、大脉型矿体KT6—KT11的激电异常集中分布,与矿体对应性强,充电率MS强度为3%~5%。MS异常主体位于出露矿体西侧,推测矿体向西倾斜。路农KT1—KT3矿体、江边KT1—KT5矿体激电异常零星分布,显示矿体规模小,延伸有限。里农南部宽度大强度高的面型异常,经地表踏勘检查,在D2+3l地层中发现了含炭砂质绢云板岩,推断是引起强激电异常的主要原因。

图3-5-4 羊拉铜矿区视充电率MS(%)异常平面图(引自《云南省德钦县羊拉铜矿区物探勘查工作成果报告》,2003;地质图例见图3-5-1)

地面磁测异常特征(图3-5-5)。里农矽卡岩型铜矿体磁异常呈条带状,正负伴生,强度300~500nT,与KT2—KT5基本对应。由于矽卡岩磁性较强,致使异常向矿体倾斜方向偏移。矿体中北段表现为长条状负磁异常。路农KT1—KT3矿体同样是矽卡岩型,由于矿体规模小,磁异常表现为零星弱异常,在矿体中部出现100nT的局部异常。矿区南东侧D1j地层中分布一些大小不一、强度300~500nT磁异常,推测由该层中磁性较强的绿色板岩和基性火山岩引起。

2.化探异常

1∶5万土壤测量从贝吾—曲隆—关用共圈出化探异常33个,以铜为主。铜含量大于100×10-6有17处,铜异常面积一般为0.7~4.8km2,铜含量一般为(200~700)×10-6,最高1%。铜异常集中分布于贝吾—曲隆一带,围绕印支-燕山期加仁花岗闪长岩体分布,具有异常规模大、含量值高、浓集中心明显的特征。其中最典型的里农异常(图3-5-6)为Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、Hg、Sn、W、Mo等多元素综合异常,范围大、强度高,平均含量Cu884×10-6、Pb810×10-6、Zn515×10-6、Ag2.7×10-6、Sn462×10-6、W100×10-6、Au28×10-9;最高含量Cu、Pb可达1%,Ag达15×10-6,面积5km2,异常范围远大于矿体分布范围。各元素异常彼此套合,分布于花岗闪长岩体及其与里农组(D2+3l)砂板岩大理岩接触带,北东向F4断裂北西侧,是典型的高大全异常。

图3-5-5 羊拉铜矿区地面磁测(nT)异常图(引自《云南省德钦县羊拉铜矿区物探勘查工作成果报告》,2003;地质图例见图3-5-1)

图3-5-6 羊拉铜矿区土壤测量Cu、Pb、Zn、Ag综合异常图(引自《云南省物化探成果编图及优势、重要矿产资源勘查选区研究报告》,2008;地质图例见图3-5-1)

四、验证结果

通过两年的工作,矿区内共圈出有地质意义的激电异常24处,磁异常20处。从异常分布来看,其中大部分已知矿体(矿化体)上均有中等偏弱强度的激电异常(部分叠加磁异常)相对应,其余的异常也具有找矿意义,这为铜矿资源评价提供了物探依据。

里农矿段中等强度(2%~4%)的充电率异常呈不规则宽带状沿主要矿化层(带)展布,南北长约1.4km,东西宽200~400m。异常主体位于出露矿体西侧,并与磁异常套合,推测矿体西倾。经ZK0601孔、ZK0901孔及ZK2501孔验证表明,地表呈平行展布向西倾的矿化矽卡岩带,具有往深部延伸稳定、局部变厚的特征。

江边矿段充电率异常中心(MS>3%)位于江边岩体内,MS异常往东逐渐降至2%以下。异常带(MS>2%)呈南北长带状,极值区(MS>3%)呈椭圆状。KT1号矿化带呈条带状,与MS为2%~3%的激电异常形态相符。矿化带上一般为中偏弱的激电异常,MS一般为1.5%~1.7%,围岩一般小于1%,多在0.3%~0.5%。根据激电异常在矿化带附近的形态特征,判断矿化带向东倾斜,但充电率异常幅值不大,推测矿化体金属矿物含量相对较低。经ZK001孔钻探验证,在孔深50m处见到矿化破碎带,东倾约50°,且在约150m、240m处分别见到薄矿化层,铜品位多在0.1%~0.3%之间。

里农矿段共圈定铜矿体62个,其中工业矿体20个,KT2、KT5为主矿体。KT2矿体南北长1625m,平均厚3~23.8m;矿体品位:Cu0.3%~7.82%;平均品位为0.96%;伴生元素有Au、Ag、Sn、Pb、Zn、Co等。探获铜资源储量58.39万t,矿床规模达大型。矿体呈似层状、透镜状,含矿岩石为泥盆系里农组变质砂岩-火山岩及其矽卡岩化岩石,矿石类型既有矽卡岩型,也有块状硫化物型。矿床工业类型为斑岩-矽卡岩型,矿床成因类型为岩浆期后气成-热液矿床,不排除早期海底喷流或早期沉积作用成矿。

路农矿段共圈出矿体5个,矿床规模达中型。矿体呈似层状—透镜状大致顺层产出,矿体长330~660m,倾向西或北西,倾角较陡,一般为45°~78°;矿体厚为1.82~82m,平均厚度为12.02m;铜品位一般为0.5%~2.3%,平均值为1.21%,最高达6.15%;伴生元素有Au、Ag、Sn、Pb、Zn、Co等。含矿岩石主要为矽卡岩,次为角岩化变质石英砂岩、构造角砾岩。

五、结语

通过羊拉矿区不同阶段的工作,从发现矿点开始至今勘探定为大型矿床,历时近40年。化探、激电、磁测等方法在本区找矿工作中均发挥了重要作用,为地质工程部署提供了依据。羊拉铜矿含矿层主要赋存于里农组(D2+3l)、江边组(D1j)及岩体接触部位,铜矿体为低阻、高极化、中等磁性,矽卡岩型矿体及矽卡岩为中阻、高—中等极化率、强磁性,围岩为高阻、低极化体、弱磁性。较为有效的方法技术组合是:首先采用中大比例尺地质手段、地面磁测与化探,圈定综合异常,在异常区布置大比例尺土壤测量与激电剖面,探测矿(化)体空间形态,随后布置地质工程验证。

按此思路,近年来通过羊拉外围的矿产远景调查工作,根据1∶5万化探、磁测异常,圈定了一批重要异常及靶区:尼吕、贝武、通吉格、曲隆、宗亚、茂顶、扎热隆玛、加仁等。经地质工程验证,在曲隆发现了矿化斑岩体,长大于1000m,宽129~500m,铜品位0.2%~1.31%,平均品位为0.53%;Pb品位0.1%~0.58%;Au品位0.1~0.38g/t,是测区内寻找斑岩型铜矿的有利地段。在宗亚圈出2个矿体,矿体产于北东向叶里果断裂层间破碎带中,地表露头延伸长约3km,KT1矿体宽21.9m,铜品位3.46%;KT2矿体宽7.9m,铜品位1.47%。矿化带褐铁矿化较强,受构造控制明显,是寻找热液型铜矿的有利地段。在茂顶圈出铜矿体1个,矿体产于矽卡岩带中,矿体厚约3m,长30~50km,铜品位为4%~6%,平均品位4.56%。该矿化带是寻找矽卡岩型铜矿的有利地段。

参考文献与参考资料

云南省地质调查院.2008.西南三江南段找矿重大疑难问题研究报告

云南省地质调查院.2003.云南省德钦县羊拉铜矿区物探勘查工作成果报告

云南省地质调查院.2008.云南大羊拉地区水系沉积物测量成果报告

张小兵.2007.德钦羊拉铜矿物探方法的应用[J].云南大学学报,(1),Vol.29

(本节供稿人:李丽辉蔡旭张小兵)

蒙西南靶区查证与琼河坝和桑南斑岩铜矿的发现

专题组成员梁广林等在对蒙西南成矿预测靶区进行查证的过程,发现了琼河坝斑岩铜矿与桑南斑岩铜矿。在4.2节中已就桑南斑岩铜矿特征进行了介绍。这里仅介绍琼河坝斑岩铜矿的特征与找矿进展。

图6.27 淖毛湖明矾石矿区MT测量结果综合成果图

6.3.4.1 琼河坝斑岩铜矿矿区地表地质特征

琼河坝斑岩铜矿位于蒙西斑岩铜矿之西南、桑南铜矿之西(图5.3)。矿区地表出露岩性为石英闪长岩、钾长花岗岩、花岗闪长岩脉、石英脉、钾长花岗岩脉与方解石脉(图6.29)。花岗闪长岩脉、钾长花岗岩脉与石英脉发育于石英闪长岩中。

其中,钾长花岗岩与石英闪长岩为断层接触(F1)。F1断层近EW走向、向S倾,以发育厚50cm至5m不等的角砾岩为特征(图6.30a)。断层角砾成分为断层两侧的钾长花岗岩与石英闪长岩(图6.30b)。断层角砾岩与围岩间界线截然。断层破碎带长大于2000m。带内发育褐铁矿化、孔雀石化、绿泥石化与绿帘石化。地表在7线与10线一带圈定矿化体两条。

方解石脉主要发育于断层上盘钾长花岗岩中(图6.29),沿破裂面充填分布。多数脉体内部方解石具分层结晶的构造、呈对称的层状产出(图6.30 c)。从方解石脉分布及其与断层关系看其具多期活动的特征。部分脉体呈近平行断层、侧向斜列产出,并指示F1断层为斜滑断层。一些脉体斜切钾长花岗岩与蚀变带的界线(图6.30 d),说明其形成于断层破碎带的绿泥绿帘石化蚀变之后,为蚀变后即成矿后的脉体。

图6.28 淖毛湖明矾石矿区磁异常与环状低阻异常带叠合图

图6.29 琼河坝斑岩铜矿区地质图

6.3.4.2 琼河坝斑岩铜矿矿区地球物理与地球化学特征

图6.31为琼河坝矿区磁法、极化率与电阻率测量结果及与地质图对比的综合图。

以F1断层为界,矿区北部为高磁区,磁场值大于200nT,场值范围为200~500nT;南部为低磁区,磁场值小于200nT,场值范围为0~200nT。断层正好位于200nT的磁场界线附近。低磁对应钾长花岗岩,高磁场对应斜长花岗岩。在矿区13线以西,低磁区越过F1断层往北延伸,这可能意味着该位置深部有钾长花岗岩分布,即钾长花岗岩的分布并不完全受F1断层限制。

与磁场结果相似,F1断层以北主体为高阻区,大于500Ω· m(黄、绿色区);以南为低阻区,其值小于500Ω·m(蓝色区)。断层位于高低阻界线附近。低阻对应钾长花岗岩,高阻对应斜长花岗岩。在矿区13线以西,低阻体越过F1断层往北延伸。

图6.30 琼河坝斑岩铜矿区F1断层角砾岩与方解石脉照片

图6.31 琼河坝矿区磁法、极化率、电阻率与地质图对比的综合图

矿区微弱高极化异常带(极化率2.3%~3.2%,红色)呈不连续的带状,其中矿区中部13线至4线之间高极化异常带规模较大(由于测线相对较稀,以及成图时机械连接,造成异常带不连续),矿化蚀变带对应高、低极化之间北侧的相对高极化异常。

总之,断层破碎带及矿化体分布在两种不同岩性的接触带上,接触带北侧以高阻、相对高极化、高磁为主,接触带南侧以低阻、相对低极化、低磁为主。

在褐铁矿化蚀变破碎带中形成Au、Ag、As、Cu、Zn、Sb、Mo等元素组合的综合异常段,其中Ag、Au、Mo 3种元素对应最好,次为As、Cu、Zn。Au极大值为79.6×10-9,Cu极大值为598×10-6,Mo极大值为196.8×10-6,Ag极大值为15152×10-9,属矿致异常。石英闪长岩中Cu、Au、Ag、As、Zn、Mo呈高背景值,局部异常明显。

6.3.4.3 琼河坝斑岩铜矿含矿岩体类型与特征

钻探结果显示,深部含矿岩体岩性与地表不相同。综合7线与11线见矿钻孔岩心的特征,含矿岩体类型为二长花岗岩、二长花岗斑岩、花岗闪长岩与花岗闪长斑岩(图6.32)。侵位次序为二长花岗岩、二长花岗斑岩、花岗闪长岩与花岗闪长斑岩。常见二长花岗斑岩穿插于二长花岗岩中、花岗闪长斑岩穿插于花岗闪长岩中并形成角砾状构造(图6.32a、b)。二长花岗斑岩主要发育于二长花岗岩中,斜长花岗斑岩主要发育于花岗闪长岩中。见花岗闪长岩穿插于二长花岗岩中、花岗闪长斑岩穿插于二长花岗斑岩中(图6.32c、d)。二长花岗斑岩与花岗闪长斑岩可能是二长花岗岩与花岗闪长岩的浅成相,而二长花岗岩与花岗闪长岩可能是分异形成的不同成分岩浆体同时结晶的产物。二长花岗岩-花岗闪长岩及其对应的斑岩可能为岩浆结晶分异与隆升背景下岩浆结晶与脉体穿插的产物。

图6.32 琼河坝斑岩铜矿区含矿岩体类型岩心照片

6.3.4.4 琼河坝斑岩铜矿矿石类型与矿床成因类型

岩心观察结果显示,琼河坝铜矿的矿化类型有浸染状矿化与脉状矿化两种。浸染状矿化的岩石包括二长花岗岩、二长花岗斑岩、花岗闪长岩与花岗闪长斑岩(图6.33)。二长花岗岩与花岗闪长岩中的硫化物分布于粒间,并多与角闪石密切共生。呈细脉状穿插于二长花岗岩与花岗闪长岩中,二长花岗斑岩与花岗闪长斑岩也多含有浸染状矿化(图6.33a、b)。脉状矿化发育于二长花岗岩与花岗闪长岩中(图6.33e)。原生的矿化以富含斑铜矿为特征。一些黄铜矿细脉与斑铜矿细脉在较窄的范围内密集发育呈马尾丝状产出(图6.33f)。二长花岗斑岩与花岗闪长斑岩中矿化较好,Cu为0.4%~1.34%;而二长花岗岩与花岗闪长岩矿化相对贫一些,Cu为0.2%~0.39%。浸染状矿石中硫化物分布于矿物粒间并与长石和角闪石等矿物呈花岗结构(图6.34a、b)。矿石中见黄铜矿和辉钼矿与硬石膏交生的现象(图6.34c、d),这也说明硫化物与硬石膏是从熔体中结晶的,因为在水溶液中硫化物与硬石膏是不能同时结晶形成的。

图6.33 琼河坝铜矿矿石的岩心照片

马尾丝构造的主要特征包括:①发育于花岗岩中绢云母化的钾长石中(图6.35 a);②脉体为黄铜矿-斑铜矿-石英细脉,脉体矿宽50~200μm,脉体近平行产出(图6.35b),脉体对矿物的位错特征不明显(图6.35 c),表现出张破裂与张性空间(open-space)的特征;③黄铜矿与斑铜矿呈共熔体产出,伴生矿物包括石英、黑云母、榍石、黝帘石、石膏与白云母;④石英中破裂不明显,而表现出包含黄铜矿-斑铜矿的特征(图6.35 d),这意味着马尾丝构造形成于石英结晶之前,即在石英结晶之前岩浆中就有硫化物熔体过饱和,并可能是以硫化物-石英(-石膏)熔流体的形式存在于熔体与先结晶的钾长石矿物之间,先从岩浆中出溶的水也可能分布于熔体与钾长石矿物之间并导致长石的绢云母化,当被圈闭的熔体的压力大于绢云母化钾长石的强度时岩石破裂。当然,也有一种可能性是含黄铜矿-斑铜矿包裹体的石英可能是后期交代形成。但是,密集脉体、张破裂与张性空间(open-space)的发育表明其具有岩墙的特征,这可能意味着成矿流体可能为硫化物熔体。

图6.34 琼河坝斑岩铜矿浸染状矿石硫化物的分布及其与长英质矿物间的关系

矿床类型为斑岩型。从浸染状矿石中硫化物与硅酸盐矿物间呈花岗结构特征及马尾丝状脉体特征推断成矿作用与岩浆结晶作用有关,可能为岩浆成因斑岩铜矿。

6.3.4.5 琼河坝斑岩铜矿矿体特征与资源量估算

经地表追索控制,铜矿体地表断续长约1000m,走向近EW,向S倾。矿体在地表呈脉状,在剖面上呈似层状,倾角68°~77°。矿体出露宽3.4~6.0m,平均为3.7m(表6.9),铜品位为0.30%~1.45%,矿体平均品位为0.63%。

深部矿体由3线、7线、11线控制,沿走向控制矿体长400m,向东、西均未控制。倾向控制矿体最大斜深300m,矿体视厚17.0~57.81m,平均为26.33m,矿体平均品位为0.53%。单工程铜品位为0.32%~0.91%,矿床平均品位为0.61%。

图6.35 琼河坝斑岩铜矿马尾丝脉体的薄片(a)与显微照片(b、c与d)

表6.9 琼河坝铜矿矿体厚度及品位变化一览表

其中7线剖面中矿体呈陡南倾(倾角68°~77°)的脉状(图6.36a)。控制矿体最大斜深300m,矿体视厚17.0~57.81m,平均36.98m。铜品位为0.11%~1.34%,深部矿体平均品位为0.53%。

11线的ZK1104孔见矿3层(图6.36b),均为工业矿体,以下部两层矿为主,控制矿体最大斜深320m。第一层矿视厚2.02m,铜品位0.50%;第二层矿视厚28.28m,铜品位为0.04%~1.34%,平均品位0.90%;第三层矿视厚32.69m,铜品位为0.20%~1.10%,平均品位0.49%。

图6.36 琼河坝斑岩铜矿7线(a)与11线(b)钻孔剖面图

根据钻探成果进行资源量估算,琼河坝铜矿目前探求333+334铜资源量40300t,平均铜品位为0.54%。

6.3.4.6 琼河坝斑岩铜矿尚待研究的地质找矿问题

琼河坝斑岩铜矿作为一个新发现矿床,其尚有许多地质找矿问题待研究,如:矿区深部含矿的二长花岗岩-花岗闪长岩与地表石英闪长岩的关系、含矿的二长花岗岩-花岗闪长岩的分布特征、此种类型矿床找矿的地球物理方法与组合。

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