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【摘 要】铜厂河铜矿区位于贵州省威宁县,属扬子准地台,是川、滇、黔铅锌多金属成矿区的重要组成部分。同时,威宁地区玄武岩较发育,为铜厂河铜矿区的铜矿富集提供了有利的条件。在贵州威宁铜厂河地区,构造应力集中,玄武岩厚度巨大,深部隐状岩浆侵入活动等为一体的地区有可能发现成规模的矿床。
【关键词】威宁;玄武岩铜矿;地质特征
0.引言
威宁铜厂河玄武岩铜矿区位于贵州省威宁县,地理坐标:东经104°09′15″-104°22′00″,北纬26°40′00″-26°44′45″。矿区位于威宁县城正南约35Km,交通较为便利。
1.区域地质背景
贵州威宁是扬子板块西南缘的一个重要组成部分。南邻右江造山带、属川、滇、黔铁铜铅锌银成矿区。该区从古生代以来,构造运动强烈,岩浆活动频繁,矿产丰富。
1.1地层
区域内地层主要为石炭系(C)、二叠系(P)、三叠系(T)、侏罗系(J)、志留系(S)、第四系(Q)等地层,峨眉山玄武岩组遍布全区。其岩性主要为浮土、页岩、砂岩、玄武岩、灰岩、泥灰岩、泥质灰岩、白云岩等(如图1)。
1.2构造
区域位于扬子准地台西南缘,普安旋扭构造变形区的北西—南东向的垭(都)—紫(云)深大断裂西侧,NW向紧密褶皱,纵向断裂发育。区内印支、燕山期的褶皱与矿化有密切关系。
1.2.1褶皱
综观全区,褶皱构造特别是向斜构造对铜矿床控制比较明显,在向斜内,玄武岩厚度大,对铜矿有富集作用。
1.2.2断裂
区内长期以来,在南岭构造带,川滇经向构造带、新华夏系第三隆起带的联合作用下,加之受地貌制约,致使区内断裂构造非常发育,以北西向、北东向和北北东向三组断裂最为发育。
1.3火成岩
区内断裂带在海西期东吴运动的影响下,强烈横向拉伸,纵向深陷,并形成裂谷,伴随大规模的玄武岩喷溢和辉绿岩侵入,形状似舌状,属硅—碱性玄武岩。玄武岩的类型有火山溶岩和火山碎屑岩,以玄武质熔岩为主,有致密块状玄武岩,杏仁状安山玄武岩,橄榄玄武岩,火山碎屑岩有火山集块岩,集块角砾岩,凝灰角砾岩,凝灰岩,沉凝灰岩,凝灰质灰岩。玄武岩中的铜以辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、自然铜为主,次为黝铜矿、铜蓝、孔雀石等,矿体沿一定喷发层产出。
2.矿区地质特征
2.1地层
矿区出露地层主要为中二叠统茅口组(P2m)、上二叠统峨眉山玄武岩组(P3em)、上二叠统宣威组(P3x)、第四系(Q)。现由老至新叙述如下:
茅口组(P2m):深灰—浅灰色中厚层致密灰岩、燧石灰岩,与上覆玄武岩呈不整合接触,厚0-50m。
峨眉山玄武岩组(P3em):出露厚度156-622m。顶部与上二叠统宣威组(P3x)地层呈假整合接触,底部与中二叠统茅口灰岩(P2m)呈不整合接触。玄武岩可分三个旋回,十一个喷发层,岩石呈层状产出,兹将各喷发旋回、喷发层从新到老分叙(如图1):
宣威组(P3x):假整合接触,上覆于峨眉山玄武岩之上。中上部为浅黄灰、黄绿色中—厚层状粉—细粒岩屑砂岩与粘土岩、粉砂质粘土岩互层,夹浅蓝灰色有机质粘土岩及黑色炭质页岩、薄煤层,底部为砾岩、鲕绿赤铁矿层及铝质粘土岩。厚30-80m。
第四系(Q):为冲积层和坡积层组成,坡积层主要由基岩转块夹砂质粘土组成;冲积层由砾、砂、砂质粘土岩组成。厚0-20m。
2.2构造
矿区断裂发育,褶皱简单,位于垮都向斜北翼,为单斜构造。地层总体倾向南东,倾角5-20°,局部30°左右。
2.3火成岩
出露的岩石类型包括火山熔岩及火山碎屑岩,火山熔岩主要有致密块状玄武岩、杏仁状安山玄武岩、橄榄玄武岩,主要火山碎屑岩有:火山集块岩、集块角砾岩、凝灰角砾岩、凝灰岩、沉凝灰岩及凝灰质灰岩。
2.4围岩蚀变
矿区围岩蚀变种类较多,主要有绿泥石化、炭沥青化、黄铁矿化、硅化、沸石化、碳酸盐化等,前三种较为明显。以上各种蚀变单一存在时,找矿意义不大,为其重叠迭加时,则具有较好的找矿意义。
3.矿体地质特征
3.1矿体特征
威宁铜厂河铜矿在区内矿化层位多,矿化组合简单,主要矿化富集产在1、2、3喷发旋回的中上部,有四个喷发层含矿较好,这四个喷发层是P3em1-1、P3em2-4、P3em3-8、P3em3-10,并相应地可以划分出四个含矿层,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号,各含矿层内有多个形态复杂,规模不等的小矿体存在。
图1 铜厂河铜矿矿区玄武岩地层柱状图
Fig.1 Copper mining basalt strata histogram of Tong chuang he
3.2矿石质量
3.2.1矿石物质组成
金属矿物主要有辉铜矿、斑铜矿、孔雀石、次为铜蓝、蓝铜矿、辉铜矿、赤铜矿、自然铜、伴生矿物有黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿、方铅矿、闪锌矿等。
3.2.2主要脉石矿物及特征
脉石矿物主要有:辉石、斜长石、绿泥石、石英、玉髓、方解石、白云石、浊沸石、炭沥青、石膏等。碳沥青:与铜矿化关系密切,是主要找矿标志。
3.2.3矿石结构构造
主要结构有:充填交代结构、自形—半自形粒状结构、叶片状—格子状结构等。
3.2.4矿石氧化特征
矿区铜矿有原生和氧化矿两种,硫化矿有自然铜、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、赤铜矿、黝铜矿等,氧化矿主要有孔雀石、蓝铜矿等,氧化矿一般为次生淋滤形成,沿断层裂隙带分布,矿区以硫化矿为主。
4.成矿条件
铜厂河铜矿主要受两种成矿条件制约,分别为玄武岩喷发旋回和岩性条件及构造条件。
4.1玄武岩喷发旋回和岩性条件
在矿区三个喷发旋回十一喷发层中以第三喷发旋回第八喷发层含矿为佳。含矿岩性为碱钙性玄武岩,岩石为灰绿色、暗绿色拉斑玄武岩,火山角砾岩集块岩,岩石有管状和管状形的气孔及杏仁状构造,伴有较强的绿泥石化,绢云母化,沸石化、硅化、重晶石化、方解石化、炭沥青化、黄铁矿化、赤铁矿化等。
4.2构造条件
就构造与成矿关系而言,从老硐编录和对含矿节理作玫瑰图发现,在各含矿层出现矿化地段,北西西、北北西、北东三组陡倾斜小断裂对铜矿有富集作用。
5.找矿标志
(1)岩性标志:本区的主要含矿层为P2em3-8气孔杏仁状玄武岩。是本区最主要的最直接的找矿标志。
(2)矿物标志:孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、水胆矾、自然铜、黄铜矿、黑铜矿。
(3)围岩蚀变标志:硅化、碳酸盐化、绿泥石化、透闪石化、有机质化、沥青石化。
(4)构造标志:本区矿化体一般在断裂通过处更为富集,就连不被认为是含矿层的一些地段,由于断层的通过也形成了局部较富的矿点,因此,断裂、褶皱转折端在找矿时也应特别注意。
(5)玄武岩层与基岩接触的间断面及其破碎带组成的赋矿空间。
【参考文献】
[1]贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京:地质出版社.1989.
[2]刘远辉,李进,邓克勇等.贵州省盘县地区峨眉山玄武岩铜矿的成矿地质条件[J].地质通报.2003.9.22(9).
[3]戴传固,刘爱民等.贵州西部峨眉山玄武岩铜矿特征及成矿作用[J].贵州地质.2004,21(2)(总第79期).
[4]毛德明,张启厚,安树仁.贵州西部峨眉山玄武岩及有关矿产[M].贵阳:贵州科技出版社.1992.
【关键词】威宁;玄武岩铜矿;地质特征
0.引言
威宁铜厂河玄武岩铜矿区位于贵州省威宁县,地理坐标:东经104°09′15″-104°22′00″,北纬26°40′00″-26°44′45″。矿区位于威宁县城正南约35Km,交通较为便利。
1.区域地质背景
贵州威宁是扬子板块西南缘的一个重要组成部分。南邻右江造山带、属川、滇、黔铁铜铅锌银成矿区。该区从古生代以来,构造运动强烈,岩浆活动频繁,矿产丰富。
1.1地层
区域内地层主要为石炭系(C)、二叠系(P)、三叠系(T)、侏罗系(J)、志留系(S)、第四系(Q)等地层,峨眉山玄武岩组遍布全区。其岩性主要为浮土、页岩、砂岩、玄武岩、灰岩、泥灰岩、泥质灰岩、白云岩等(如图1)。
1.2构造
区域位于扬子准地台西南缘,普安旋扭构造变形区的北西—南东向的垭(都)—紫(云)深大断裂西侧,NW向紧密褶皱,纵向断裂发育。区内印支、燕山期的褶皱与矿化有密切关系。
1.2.1褶皱
综观全区,褶皱构造特别是向斜构造对铜矿床控制比较明显,在向斜内,玄武岩厚度大,对铜矿有富集作用。
1.2.2断裂
区内长期以来,在南岭构造带,川滇经向构造带、新华夏系第三隆起带的联合作用下,加之受地貌制约,致使区内断裂构造非常发育,以北西向、北东向和北北东向三组断裂最为发育。
1.3火成岩
区内断裂带在海西期东吴运动的影响下,强烈横向拉伸,纵向深陷,并形成裂谷,伴随大规模的玄武岩喷溢和辉绿岩侵入,形状似舌状,属硅—碱性玄武岩。玄武岩的类型有火山溶岩和火山碎屑岩,以玄武质熔岩为主,有致密块状玄武岩,杏仁状安山玄武岩,橄榄玄武岩,火山碎屑岩有火山集块岩,集块角砾岩,凝灰角砾岩,凝灰岩,沉凝灰岩,凝灰质灰岩。玄武岩中的铜以辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、自然铜为主,次为黝铜矿、铜蓝、孔雀石等,矿体沿一定喷发层产出。
2.矿区地质特征
2.1地层
矿区出露地层主要为中二叠统茅口组(P2m)、上二叠统峨眉山玄武岩组(P3em)、上二叠统宣威组(P3x)、第四系(Q)。现由老至新叙述如下:
茅口组(P2m):深灰—浅灰色中厚层致密灰岩、燧石灰岩,与上覆玄武岩呈不整合接触,厚0-50m。
峨眉山玄武岩组(P3em):出露厚度156-622m。顶部与上二叠统宣威组(P3x)地层呈假整合接触,底部与中二叠统茅口灰岩(P2m)呈不整合接触。玄武岩可分三个旋回,十一个喷发层,岩石呈层状产出,兹将各喷发旋回、喷发层从新到老分叙(如图1):
宣威组(P3x):假整合接触,上覆于峨眉山玄武岩之上。中上部为浅黄灰、黄绿色中—厚层状粉—细粒岩屑砂岩与粘土岩、粉砂质粘土岩互层,夹浅蓝灰色有机质粘土岩及黑色炭质页岩、薄煤层,底部为砾岩、鲕绿赤铁矿层及铝质粘土岩。厚30-80m。
第四系(Q):为冲积层和坡积层组成,坡积层主要由基岩转块夹砂质粘土组成;冲积层由砾、砂、砂质粘土岩组成。厚0-20m。
2.2构造
矿区断裂发育,褶皱简单,位于垮都向斜北翼,为单斜构造。地层总体倾向南东,倾角5-20°,局部30°左右。
2.3火成岩
出露的岩石类型包括火山熔岩及火山碎屑岩,火山熔岩主要有致密块状玄武岩、杏仁状安山玄武岩、橄榄玄武岩,主要火山碎屑岩有:火山集块岩、集块角砾岩、凝灰角砾岩、凝灰岩、沉凝灰岩及凝灰质灰岩。
2.4围岩蚀变
矿区围岩蚀变种类较多,主要有绿泥石化、炭沥青化、黄铁矿化、硅化、沸石化、碳酸盐化等,前三种较为明显。以上各种蚀变单一存在时,找矿意义不大,为其重叠迭加时,则具有较好的找矿意义。
3.矿体地质特征
3.1矿体特征
威宁铜厂河铜矿在区内矿化层位多,矿化组合简单,主要矿化富集产在1、2、3喷发旋回的中上部,有四个喷发层含矿较好,这四个喷发层是P3em1-1、P3em2-4、P3em3-8、P3em3-10,并相应地可以划分出四个含矿层,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号,各含矿层内有多个形态复杂,规模不等的小矿体存在。
图1 铜厂河铜矿矿区玄武岩地层柱状图
Fig.1 Copper mining basalt strata histogram of Tong chuang he
3.2矿石质量
3.2.1矿石物质组成
金属矿物主要有辉铜矿、斑铜矿、孔雀石、次为铜蓝、蓝铜矿、辉铜矿、赤铜矿、自然铜、伴生矿物有黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿、方铅矿、闪锌矿等。
3.2.2主要脉石矿物及特征
脉石矿物主要有:辉石、斜长石、绿泥石、石英、玉髓、方解石、白云石、浊沸石、炭沥青、石膏等。碳沥青:与铜矿化关系密切,是主要找矿标志。
3.2.3矿石结构构造
主要结构有:充填交代结构、自形—半自形粒状结构、叶片状—格子状结构等。
3.2.4矿石氧化特征
矿区铜矿有原生和氧化矿两种,硫化矿有自然铜、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、赤铜矿、黝铜矿等,氧化矿主要有孔雀石、蓝铜矿等,氧化矿一般为次生淋滤形成,沿断层裂隙带分布,矿区以硫化矿为主。
4.成矿条件
铜厂河铜矿主要受两种成矿条件制约,分别为玄武岩喷发旋回和岩性条件及构造条件。
4.1玄武岩喷发旋回和岩性条件
在矿区三个喷发旋回十一喷发层中以第三喷发旋回第八喷发层含矿为佳。含矿岩性为碱钙性玄武岩,岩石为灰绿色、暗绿色拉斑玄武岩,火山角砾岩集块岩,岩石有管状和管状形的气孔及杏仁状构造,伴有较强的绿泥石化,绢云母化,沸石化、硅化、重晶石化、方解石化、炭沥青化、黄铁矿化、赤铁矿化等。
4.2构造条件
就构造与成矿关系而言,从老硐编录和对含矿节理作玫瑰图发现,在各含矿层出现矿化地段,北西西、北北西、北东三组陡倾斜小断裂对铜矿有富集作用。
5.找矿标志
(1)岩性标志:本区的主要含矿层为P2em3-8气孔杏仁状玄武岩。是本区最主要的最直接的找矿标志。
(2)矿物标志:孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、水胆矾、自然铜、黄铜矿、黑铜矿。
(3)围岩蚀变标志:硅化、碳酸盐化、绿泥石化、透闪石化、有机质化、沥青石化。
(4)构造标志:本区矿化体一般在断裂通过处更为富集,就连不被认为是含矿层的一些地段,由于断层的通过也形成了局部较富的矿点,因此,断裂、褶皱转折端在找矿时也应特别注意。
(5)玄武岩层与基岩接触的间断面及其破碎带组成的赋矿空间。
【参考文献】
[1]贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京:地质出版社.1989.
[2]刘远辉,李进,邓克勇等.贵州省盘县地区峨眉山玄武岩铜矿的成矿地质条件[J].地质通报.2003.9.22(9).
[3]戴传固,刘爱民等.贵州西部峨眉山玄武岩铜矿特征及成矿作用[J].贵州地质.2004,21(2)(总第79期).
[4]毛德明,张启厚,安树仁.贵州西部峨眉山玄武岩及有关矿产[M].贵阳:贵州科技出版社.1992.