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东乡铜矿床矿化集规律的一些认识

2016-10-21侯淑利

华夏地理中文版 2016年9期
关键词:认识

侯淑利

【摘 要】东乡的铜矿坐落于江南地体和华夏地体交接处,在江西东北地区有色金属成矿带。文章根据东乡铜矿成矿的特点,结合以前的研究成果,并且对该地区的地质情况进行研究分析,对东乡铜矿矿床的地质情况以及成矿元素的分布规律进行剖析,并且对东乡铜矿床矿化的富集规律进行总结。

【关键词】东乡铜矿;矿化集规律;认识

东乡铜矿坐落在江西东乡城东北大约7公里处,距离省会南昌约110公里,距离江西东北的鹰潭市约65公里。南昌到景德镇的公路从矿区穿过,浙江江西铁路路线平行的320国道和矿区距离约3公里,东乡铜矿的地理位置非常优越。

一、东乡铜矿地区的地质情况

东乡铜矿主要以铜为主,还有硫、钨、铁等多种成分,并且由少量的金、银、硒、碲、铋等元素,是一座综合性的矿床。东乡铜矿和江西东北乐华的锰铅锌矿与水平的铜矿床在矿床成因的方面,有着很多相似的地方。这些矿床在赋矿层位、构造环境以及成矿方法上有着很多相似的地方,有着非常类似的成矿地质情况。

二、矿床的地质特征

(一)地层的岩性

矿区露地层主要是晚元古界的双桥山群浅变质的岩系,进而构成了矿区褶皱的基底。上面是下石炭统(曾称丰宁统)梓山群与上石炭统的壶天群,其岩性主要是粉砂岩与硅质岩。矿区南部有白垩系与第四系的出露。

晚元古界的双桥山群一般包括:其岩性是砂泥浅变质的岩系,主要是千枚岩与千枚状的粉砂岩。

而下石炭统(曾称丰宁统)华山岭组一般包括:泥灰质的粉砂岩与砂砾岩的粉砂岩,泥岩与流纹质的英安岩。其厚度在32米到77米。

下石炭的统梓山组:其上段主要为碎屑岩与粘土岩。其下段主要是凝灰岩与粉砂岩的夹细砂岩,中下部主要是石英砾岩。临近地层的硅化比较严重,有时候会有岩浆岩侵入。为矿区里面主要含矿与赋矿的层位,其厚度在78米到130米。

中石炭的统壶天群,其下段是钙质砂岩、泥灰岩、页岩、硅质岩并且含有少量火山的沉积岩与泥灰岩,部分地区含有含铜砂岩与页岩,上段主要包括白云岩与白云质的灰岩,岩层的厚度为22米到53米。

上白垩的统南雄组,主要包括砂砾岩与砾岩,在矿区南部出露,其厚度在450米之上。

(二)地质的构造

矿区里面褶皱构造的表面上的形态比较简单,矿区整体的走向为50-60°单斜的构造,其倾向在南东,倾角比较缓。这个单斜构造主要包括晚元古界的双桥山群,往南是石炭纪的地层,最南是上白垩统。向斜构造主要的地层是石炭纪,在构造运动与岩浆作用的影响下,每层之间的构造就发生变动,进而形成了不整合面与构造角的砾岩,在这些岩层上常常会出现铁帽以及浸染状。断裂构造的矿区里面断裂构造的发育,分布形态与规模都较复杂。一般有:近南北向、北西向、北东东向三组。

(三)岩浆岩的特征

矿区里面岩浆的活动比较频繁并且较强烈,有着多旋回和多岩性以及多成因等特点。其可以提供热能源,是含矿物质聚合与运移所需的驱动力。岩浆本身也可以提供一些成矿的物质。每期岩浆的活动中,燕山期与晋宁期花岗岩的建造对铜矿床形成所起的作用非常大。尤其岩浆岩的成分、来源、形态、规模、产状不同,铜矿成矿的物理与化学的条件会出现差异,进而影响到矿床形成。

1.晚古生代的火山作用。东乡铜矿床受到晚古生代陆里面裂陷盆地的控制,由于喷流沉积而形成的矿特征是非常明显的,火山岩浆热液的成矿作用一般表现在两个方面:火山喷溢而形成与燕山期浅成侵入到岩浆热液叠加富集而形成的铜矿床。

2.燕山期的岩浆活动。东乡铜矿矿区的燕山期岩浆的侵入活动一般有两次:花岗闪的长斑岩;花岗斑岩。

(四)矿床的基本特征

1.矿体的形态与产状。东乡铜矿矿床群主要包括:钨矿体、铜硫矿体、硫矿体、铁矿体。主要礦物质为铜钨,钨铁、铜硫共生综合性的矿床,还伴有金银。矿体的分布和地层走向基本上是一致的,向西面有可能延伸,其构造位置比较特殊,特别是东乡的铜矿处在多种构造单元交汇的地方,长期受到构造运动影响,经历很多次的构造改造,富铜矿体形态较复杂,矿体一般为层状、透镜体、似层状以及扁豆体。

2.矿体的类型与矿化分带。东乡铜矿的矿体类型一般包括:原生铜的矿体;铁矿体;次生富集的铜矿体;硫矿体以及钨矿体等,这些矿体的成因与空间分布的关系非常密切。矿体垂直的方向有:铁、钨、硫,矿体中间是次生富铜的矿体,矿体下段是原生铜硫的矿体。矿体可以分为交替带、氧化带、次生硫化物的富集带以及原生的硫化物,这些矿物之间在垂向排列和空间分布以及成因上都有着非常密切的关系。

3.矿石的结构与构造。

硫化物的结构一般为:交代结构、晶粒状的结构以及压碎结构,并且同时还会出现共生边的结构、重结晶的结构以及镶嵌的结构等等。

硫化矿石构造一般主要为:散染状的构造在砂岩中比较常见。块状的构造在碳酸盐岩、硅化岩以及破碎带里面比较常见。

角砾状的构造一般主要为:黄铁矿角砾被的黄铜矿与围岩角砾被的胶结等等。

(五)围岩的蚀变

矿区的围岩蚀变在坑道内里面矿体的围岩中,比较多见到的是管状蚀变与脉状蚀的变体,以上这些特种典型的反映出这个矿床是因为喷流沉积而形成的矿特征。

蚀变的种类由原岩性与矿体距离的远近而有所不同。和硫化物的矿化作用相关的蚀变,一般有绿泥石化、硅化以及菱铁矿化等等。原岩的性质产生蚀变所造成的影响主要是:碳酸盐的岩石经常发生菱铁矿化,硅化以及绿泥石化。砂岩一般有硅化、绢云母化以及高岭石化。花岗斑岩与页岩一般是绿泥石化。

三、成矿元素的分布规律

(一)主要成矿的元素

东乡铜矿含矿层主要是石炭系的壶天群与梓山群。含矿岩系一般包括:砂岩、粘土岩、页岩、硅质岩、灰岩、喷流角砾岩以及铁锰岩等等。在地层中主要成矿元素的丰度值都比较高,特别是铜、钨成矿元素有着比较高的初始富集。东乡铜矿矿石里面主要元素包括:铋、硒、钴、碲、银、铟、金等等。含矿岩系有个重要的特征,在空间的分布上成矿元素有着很大的变化。含矿岩系岩性岩相不管是在垂直的方向上,还是水平的方向其变化都非常大,这些变化会影响铜矿矿体的规模与形态。

在表生作用的过程中Se、Bi、Te都有次生富集的作用,形成的元素在交替带中富集,然而却在氧化带里面贫化,Bi在交替带里面的含量是在次生富集带里面的四倍,Te在交替带里面的含量比起次生富集带要高五倍。Se在交替带里面的含量比次生富集带要高三倍。然而Co在二个带中里面几乎一致。锌与砷是铜矿石里面所含有的主要有害元素,然而在每个铜矿体中锌与砷这些有害元素含量都比较低,都没有超出最大含量。

(二)铜元素总体的分布规律

我们对矿区中不同的矿体与不同的勘探线进行深入的剖析,并且结合当地的地质信息,铜元素的分布规律我们可以从下面的几个方面来认识:

1.东乡铜矿床矿化的集中性与普遍性。在东乡铜矿的矿区里面铜矿化比较普遍,在围岩中成礦元素的背景值比较高是东乡铜矿的一个优点。品位比百分之十大的铜矿体一般在矿区的中部分布,部分铜品位高达33.21%,由此我们得知东乡铜矿矿化集中程度非常高。

2.成矿多期性和成矿物质多元性。东乡的铜矿体成矿期是不一样的,海西期火山碎屑沉积的矿体;燕山早期热液喷流的矿体;次生的富铜矿体等等。我们从成矿物质看,一些成矿物质主要来源基底含矿的建造,还有一些来自围岩,然而其主要来源是有着壳幔混熔性质海底火山的喷气与成岩浆的侵入体。

四、矿化集规律

铜矿床的矿化集有下面几个规律:(1)工业矿化一般在海底喷流的沉积层里面:通常矿体在梓山组的上段与壶天群地层里,这一部分矿体主要是由海底的喷流物和陆源碎屑相互混合沉积而形成的岩系,矿体上部是壶天群的白云岩与白云质岩。矿体的下部是华山岭组的石英砂岩,矿体上伏地层的岩性非常致密,其屏蔽性非常好。(2)岩体发育地段矿化情况非常富集:在这层矿体规模与矿化的程度和岩浆侵入密切相关,岩体发育地段,矿体的规模比较大,矿化的程度比较好,为岩体和矿体直接接触的地方,矿化的类型比较复杂,其矿化程度比较好。(3)横跨背斜轴的地方矿化程度非常富集:在矿区里面有部分是从南北向着横跨背斜,这部分横跨背斜的区域大部分隐伏在白垩系红层的下面。其矿化程度一般北东向南西方向慢慢增强,矿化主要沿着北东向着断裂破碎分段富集。(4)古地貌的隆起区域与原生铜矿体的顶板下面凹地段是铜矿化次生富集的地方:古地貌的上隆并且存在原生铜矿体,经过风化原生矿体的上部会出现风化淋滤的作用,由于古地下水的水面不断下降,就容易出现次生富集斑铜矿与蓝辉铜的矿体。

参考文献

[1] 李志娟,张小明.浅析中国铜矿床[J].中国地质研究, 2012,20(17):257-259.

[2] 邓玉洁,李晶晶.试论东乡铜矿区构造特征与找矿的关系[J].铜业工程,2014,23(31):173-175.

[3] 郭东旭,穆玉婷.浅析赣东乡枫林石炭纪火山岩及铜钨矿床的成因[J].地质找矿,2013,28(10):264-266.

[4] 张福林,金江荣.论江西东北地区金矿床类型与找矿方向[J].中国矿山,2014,21(19):148-149.

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