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浅析香格里拉红牛铜矿地质特征及成因

2021-06-14何兆钦

世界有色金属 2021年6期
关键词:大理岩矽卡岩斑岩

张 涛,何兆钦

(1.青岛地质工程勘察院(青岛地质勘查开发局),山东 青岛 266100;2.云南省有色地质局三一七队,云南 曲靖 655000)

1 成矿地质背景

区域上晚古生代为碳酸岩台地环境,二叠纪-早三叠世随着其东侧甘孜-理塘小洋盆的发育转变为被动大陆边缘环境,中三叠世末-晚三叠世初甘孜-理塘小洋盆向西俯冲形成主动大陆边缘。晚三叠世岩浆弧发育阶段,该区发育了一套巨厚的碎屑岩-碳酸岩-火山岩建造,印支期-燕山早期甘孜-理塘小洋盆停止扩张并向西俯冲消减,中晚期洋盆继续向西俯冲,侏罗-白垩纪为陆内汇聚阶段,晚期发育碰撞型酸性岩浆侵入,喜马拉雅早期本区主要表现为陆内伸展裂陷。

研究区出露地层主要为三叠系上统图姆沟组,根据岩性特征划分了二个岩性段:二段、一段,曲嘎寺组根据岩性特征划分了二个岩性段,二段、三段,其中二段又划分了两个岩性亚段:一亚段,二亚段,其中一亚段又分为上下两层:一层、二层。

研究区位于红山复背斜西翼,构造较简单,研究区范围内总体呈单斜层,地层总体走向呈北北西向。主要出露浅成中酸性侵入岩,岩性为闪长玢岩、石英闪长玢岩,局部有石英二长斑岩,主要分布在研究区东侧及外围。这三种岩浆岩,与本区铜、钼矿化关系密切;特别是石英二长斑岩,具较强的铜、钼矿化,与围岩接触带具矽卡岩化,可形成矽卡岩型铜矿。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿体产出于嘎寺组地层中,大致顺层产出,含矿部位主要是大理岩与角岩的接触部位及矽卡岩化角岩,含矿围岩主要是矽卡岩和角岩,其次是大理岩。矿体的形态和空间分布与矽卡岩带基本一致,研究区主要矿体为KT4矿体。

KT4矿体:矿体主要分布在2~11线间,总体呈北西向展布,形态呈脉状产出,沿大理岩西接触带呈波状产出,在少量工程中有夹石,总体倾向243°。目前共有124个见矿工程控制,矿体走向控制长度850m,单工程矿体厚度0.29m~24.33m,平均厚度3.62m,厚度变化系数110.52%;属于厚度较稳定,形态较规则的矿体;单样品位Cu:0.30%~17.88%,单工程平均品位Cu:0.31%~6.45%,矿体平均品位Cu:1.74%,品位变化系数134.21%,属于组分分布较均匀矿体。矿体富厚部位分布在0线4140m标高处,真厚度和品位分别为17.93m、Cu:2.30%;3线4134m标高处,真厚度和品位分别为5.52m、Cu:0.85%;7线4077m标高处,真厚度和品位分别为13.44m、Cu:0.95%;3753m标高处,真厚度和品位分别为22.22m、Cu:1.15%;9′线坑道揭露的相对较厚,真厚度和品位分别为9.25m、Cu:1.77%。

矿石矿物主要为黄铜矿及少量黄铁矿、磁黄铁矿,矿石的自然类型为硫化矿,工业类型为矽卡岩型。

2.2 矿石质量

研究区矿石结构有半自形-它形变晶结构、放射状结构、充填交代结构等。矿石构造主要有细脉-浸染状构造、脉状构造、条带状构造等。

矿石主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、MgO、K2O等,主矿种为铜;伴生有益元素为Pb、Zn、Ag、Au、S等,经过分析仅Ag、S达到综合回收要求,其它组分达不到综合利用要求;而主要有害组分As、P2O5等含量低。

经光、薄片鉴定,化学多元素分析、X-射线粉晶衍射分析,矿石中有硫化物、氧化物、硅酸盐、碳酸盐、自然元素等五大类,共18种矿物(图1),其中硫化物约占43.9%,氧化物约占33.5%,硅酸盐约占15%,碳酸盐约占7%。主要的矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、其次为黄铜矿,主要的脉石矿物为石英,其次为绿泥石、方解石。

图1 原矿X-射线粉晶衍射谱

图2 黄铜矿与黄铁矿连生

图3 黄铜矿边缘的蓝辉铜矿

据研究区光谱半定量分析成果和研究区初步选矿试验中光谱半定量分析结果表,可见分析的38个元素中铜含量均大于0.5%,具备明显的利用价值外,伴生Ag、S表现出可回收利用价值,其它较低。见表1。

表1 研究区(选矿试验)光谱半定量分析结果表

3 矿床成因类型

红牛铜矿是晚三叠世印支期义敦岛弧形成过程中,中酸性岩浆侵入后,富含铜、钼、银等成矿物质的岩浆期后热液沿红山断裂及其附近的北西向次级层间挤压破碎带、节理带向上运移、活动过程中,到达大理岩夹层后就在其节理裂隙发育部位或大理岩与角岩接触带等有利地段,岩浆期后气成-热液在扩散过成中形成富矿热液与富含钙镁质的大理岩发生物质交代反应,形成矽卡岩化带及铜矿体,红牛铜矿床严格受岩浆活动、构造和岩性控制,属多期次复成热液矽卡岩型矿床。

(1)矽卡岩化带中的矿体主要以浸染状产出,透辉石长英角岩中矿体则以细脉浸染状产出,矽卡岩铜矿化与钙硅酸盐角岩空间上具有重合现象,矽卡岩和钙硅酸盐角岩严格限制矿体产状和形态。

(2)矿床围岩在垂向上,由浅至深依次为黑云母角岩→条带状黑云母角岩→透辉石长英角岩→矽卡岩→大理岩;在平面上,以石英二长斑岩岩枝为中心,向两侧存在典型矽卡岩型矿床的分带特征。

(3)金属元素在空间上也具有分带性:由石英二长斑岩岩枝出露点北东向围岩,矿化元素依次为:Mo、Cu→Cu、Fe、Ag→Pb、Zn。

(4)石英二长斑岩、矽卡岩和大理岩中的Si、Ca呈现明显的负相关特征,反映在矽卡岩化过程中石英二长斑岩类和大理岩经历了Ca、Si的物质交换。

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