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浅论新疆哈密市银帮山铜多金属矿地质特征及找矿标志

2018-01-30余子昌

世界有色金属 2018年14期
关键词:激电斑岩铜矿

余子昌

(有色金属矿产地质调查中心,北京 100012)

银帮山铜多金属矿区处在东天山关键成矿地带阿齐山及雅满苏铁铜金成矿地带东延部位。东天山区域表现最为活跃且最有价值的为晚古生代成矿期,它的演化和构造过程十分复杂,岩浆体活动激烈,矿产类型多,十分有利于成矿过程。该地带上外露地面以元古界长城系星星峡群以及泥盆和石炭系雅满苏组为主[1]。矿区地质构造表现为东西方向苦水深大断裂和沙泉子深大断裂地形。断裂整体体现出逆断层特性,在南部育有大量的前寒武纪变质岩,而在北部石炭系地面发育较广,和此断裂相关的矿床多为铁铜金属矿床。矿区岩浆运动活跃,岩浆岩不断发育,主要表现为华里西中期花岗岩,其次是闪长岩[2,3]。

1 地质特征分析

1.1 赋矿地层

银帮山铜多金属矿区赋矿地层属于石炭系雅满苏组,主要表现为酸质火山岩,并夹杂基性火山岩、碳酸盐岩和喷流岩的海相系火山岩,其整体的走向是北东东向,存在23°~65°倾角,南部偏陡,北部偏缓。按照火山回旋和岩体特性组合条件,又把石炭系雅满苏组分成:第一岩性带的岩性以石英角斑质含角砾凝灰岩、砂岩、霏细斑岩和安山玢岩为主;第二岩性带属于矿区的重点赋矿层,其岩性以凝灰岩、夹有灰岩、深灰色—灰色角砾岩的硅质岩为主。

1.2 控矿地质

铜多金属矿地带位于银帮山—野马山复背斜北侧的部分区域,是由断裂地形发育而来,其主构成沿线为北东方向,断裂层对于矿区的岩体分布和发育具有重大影响:同时,矿区也处在火山背斜和火山向斜的过渡区域,具体处于其上的火山次级洼地边翼。地表沉积岩喷流的露出和大片古代生物化石的产生,表明火山的活动间隔,证实海盆正处于正常沉积过程中。

2 矿质特征与矿化种类分析

2.1 矿质特性

按照地层槽深及深部勘验,在银帮山的南段圈出两条编号为YI与YII的铜矿化体。YI矿体产于斑岩的铜矿化体,位于寨北山铜矿体西段,其矿产品位平均为0.22%,矿质类型以褐铁矿与孔雀石为主。而深部矿物品位平均为0.45%,矿质类型以黄铜矿与黄铁矿为主,且黄铁矿比黄铜矿要多,主要存在形式为细脉与稀疏浸染型,蚀变以硅化、黄铁矿化、绿泥石化等为主。而YII矿产于闪长岩的外部接触区,围岩属于酸质火山岩体,品位为0.27%,矿物以细脉黄铜矿与孔雀石为主,深层岩体和围岩存在浸染型黄铁矿及少数黄铜矿含量。

2.2 矿化形式

在银帮山矿区,按照当前了解的资料信息,得出所存有的矿化形式主要包括:和斑岩相关联的铜矿化,多数情况集中于斑岩体下端:和后期演化热液活动相关的铜矿化,该矿化形式多发生于斑岩体上、下盘的围岩内,且对于斑岩的铜矿化具有叠加富集等影响。

3 蚀变特性

银帮山铜多金属矿地层蚀变剧烈,且蚀变的分布区域较广。岩体蚀变形式包括硅化、黄铁绢英岩化、褐铁矿化、黄铁矿化、高岭土化、绿帘石化及绿泥石化等,蚀变不出现显著分带。在矿产区的北部,凝灰岩蚀变除了硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化及高岭土化外,还存在铬云母化等。其深部的蚀变形式主要为黄铁矿化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化等,不存在显著分带。

4 成矿研究和找矿标志

4.1 成矿研究

(1)矿区的成矿条件。银帮山铜多金属矿区成矿区域和雅满苏的岛弧带间对应,其北部边界属于雅满苏的断裂地带,南部边界是阿齐山—沙泉子断裂地带。成矿区南端分布着大量火山洼地、火穹隆构成的地质形态。经过分析了解到该成矿区铁矿的发育因素和它的陆壳基底铁含量高相关,岩浆运动在俯冲下产生大面积的异常地热与大片对流传热循环致使铁质被富集成矿,该地质条件通常有助于硫化物金属矿床的产生。

(2)火山运动对于成矿的促进。银帮山矿区的火山运动剧烈,这对于矿化有极大促进作用。每次火山运动都将对应成矿过程,且后续的成矿过程在早期的成矿基础上进行叠加,此类火山运动在银帮山矿区体现的更加显著和激烈,根据当前的认知以为活动最激烈的是第二火山回旋的两个亚回旋的火山运动,其和成矿间关系为:第一亚回旋的火山运动主要产生沉积喷流的硫化铜、锌、铅、银矿化和与喷发沉积相关的金钴矿化:而第二亚回旋火山运动主要产生深层斑岩体的钼、铜矿,同时矿物在向上活动中,对于第一亚回旋所产生的块状金属硫化物有富集叠加功能。地层所产生矽卡岩体的钼矿与铜矿化,也是因第二亚回旋所导致。

4.2 物探异常找矿标志

通过分析银帮山矿区的物探信息资料,可得到由北至南的三种磁电特性为:

(1)磁电异常和激电异常杂混。激电的异常值通常为3%~7%,其主要在银帮山的北部区域散布,表明地表存有金属硫化物,岩体特性以热水沉积岩与酸性火山岩为主;而磁电的异常值通常为400nT~2000nT,其主要在银帮山的东部凹陷地带散布,且分布形式呈现半环形。该磁电异常情况表明存在块状硫化物。

(2)激电异常和磁电异常分离。激电发生异常的位置在磁电异常北部,且磁异常很弱,异常值通常为200nT~400nT,激异常值通常为2.5%~5%。此异常在银帮山中部区域,长约4000,,其宽约500m。形成三类矿化形式,其一为和火山沉积相关的铜锌矿,其二是和寨北山铜矿相似的斑岩体铜矿,其三是后期火山的热液运动产生的铜矿。

(3)激电异常和磁电异常同线,磁电异常和激电异常相重叠,且磁异常偏弱,其异常值通常为100nT~400nT,激电异常值常为2%~3.5%。此异常处在银帮山南部区域,朝东向延到寨北山矿区,其长约3000m,宽约200m~500m。此异常为寨北山铜矿的体现,从此可得到寨北山矿区对银帮山的南部发展具有极大的内在促进作用。

4.3 化探异常找矿标志

化探异常,以Au和Cu为主的Au、Ag、Ad、Cu、Pb、Zn、sb、Hg等异常组合成带状散布,其两个关键的异常特性表现在:

(1)I号异常表现:处在矿区西北区域,属于甲种异常,该异常的东西向长度约15000m,其南北向宽为1500m~2000m,面积达两平方公里。该异常分布情况以石炭系雅满苏组的第二岩性段第一岩性亚段为主,其元素主要为Au-S-Sb-Mo-Bi-W组合,具有高强度、大规模特性,所有元素变异系数较大,且浓度带分布良好,都产生外、中、内浓度带,且浓集核心显著(如图1)。Cu元素异常较弱,强度低,然而在粉砂岩和矽卡岩体内均发现铜矿化,且部分地区能圈出Cu矿体。Au在此区域的火山岩内大量发育,一般都超过0.1g/t,属于此带矿物的主要组成元素,其前缘As、Sb元素广泛发育,Ag、Ba也在Au异常富集中部上端形成,同时,尾缘Mo、W、Bi元素也发育广泛,反映此区域的成矿过程可能是期次的,深层处可能存有第二期金矿化。

(2)II号异常表现:处在矿区的南端,为乙类异常情况,东西向长约1500m,南北向宽约1000m,面积1.5平方公里。其综合异常位置主要在雅满苏组的第一岩性段第一岩性亚段上的石英角斑状凝灰岩、凝灰质砂岩、砂岩内。地层内存在许多闪长型岩脉穿插条,紧邻异常南端,存在约一平方公里的闪长状岩体入侵,异常岩体是Cu-Mo-W-Bi元素组合,特别是Cu的异常,高强度、大规模、变异系数较大,外、中内三个分带显著。此异常可认为不存在前缘性元素,高、中温元素广泛发育,这不仅说明该异常的产生与中酸性入侵有关,也反映出存在一定蚀变深度。经过对槽探研究,已发现铜矿化趋向,这也说明此判定的正确性。

5 结语

综上可得,银帮山区域属于矿种多、多期成矿及多种类复合的富集矿区,并存在分带特性,矿化种类和空间部位相符合,存在不同的成矿空间会产生不同的矿床种类这一特点,有着成矿演化构造的特性,对于产生大型的富集矿区具有极大潜力。银帮山矿区的南端与西端产生块状硫化物和火山岩型金矿.在银帮山的东部是寻找火山岩金矿和热液铁矿的地区;银帮山的南部闪长岩体的接触带是寻找斑岩铜矿的地区。

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