矿产预测

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(一)远景区的圈定

1.划分原则

依据前述不同系列矿产产出特征和所属成矿区带成矿地质条件优劣,工作程度,地、物、化、遥成矿信息量及其规模、资源潜力,以及可供安排的地质工作类别(普查、预查、检查),进行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3级分类。其中:

I类:成矿地质条件极好,地、物、化成矿信息浓度高,有已知或已发现有一定规模的矿床和矿点,资源潜力在中型以上和可安排预查和普查工作;

Ⅱ类:成矿地质条件好,地表有良好矿化显示,地、物、化成矿信息明显,资源潜力较大,有发现新矿床(体)和可安排预查评价工作;

Ⅲ类:具一定成矿地质背景,有地、物、化成矿信息反映或地表有矿化异常存在,推测有一定资源潜力,尚须进一步开展矿产检查工作。

2.划分方案

依据上述划分原则,在调查区可圈出9个成矿远景区。其中,I类铁、铜镍和钨多金属成矿远景区3个,Ⅱ类银锰多金属、金锑和铁锌多金属成矿远景区3个,Ⅲ类金(钨)铜多金属和铜金成矿远景区3个(表1-4-1;图1-4-1)。

表1-4-1 营毛沱地区成矿远景区划分

北山地区基本构造格局及优势矿产资源潜力

(二)远景区分类及主要特征

1.Ⅰ类

包括红山式铁矿、怪石山硫化铜镍矿和拾金滩斑岩-矽卡岩型铜金钨矿3个成矿远景区,主要依据和特征为:

Ⅰ1岔路口-沙井西红山式铁矿成矿远景区

远景区属沙井-平头山北西向帚状构造体系铁、金、铜、镍、铀、稀有多金属成矿亚带,处于砂井-平头山北西向帚状褶皱断裂构造带中,容矿岩系为蓟县系平头山组顶部浅变质细碎屑岩夹含砂磁铁石英岩。区内发育带状航磁异常(M168、M169、M170、M171、M196、M196-1、M196-2等),其形态与蓟县系含铁岩系褶皱形态完全一致。远景区内发现有红山铁矿三矿区、五矿区和岔路口铁矿点等,西延有红山铁矿一、二矿区等。经近两年对红山铁矿一、二和五矿区进行系统勘探,已探明333+3341铁资源量达2×108t。

除已探明和正在开采的矿床、矿点外,新发现的岔路口铁矿点。特别是航磁资料提示,在火石山以南广大地域,特别是在营毛沱-沙井子复向斜核部的沙井-向斜北翼近转折端部位平头山西一带大范围面状高磁异常的展现,其特征和形态完全同红山、七角井等地已知铁矿点相似(图1-4-2)。经地面检查,这些磁异常区地表虽为闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩和寒武-奥陶纪地层出露区,但野外所见出露的闪长岩、花岗闪长岩中酸性侵入岩,大多呈岩床或岩席状沿地层层面贯入或侵入并被同褶皱,而寒武-奥陶系地层则呈平缓残留顶盖覆于岩体之上。图1-4-3是磁异常与闪长岩和地层关系剖面图,所见闪长岩和寒武-奥陶系地层,并非是引起高磁异常的主要物性体,下伏应另有高磁性体的存在。由异常峰值、形态与已知铁矿床的相似性推断,完全可能是由隐伏铁矿体所引起,且埋深并不大。这样,结合磁异常和已知铁矿点的展布,该远景区应是1个铁矿潜力极大的找矿靶区。已具开展普查评价工作条件和要求。

Ⅰ2拾金滩斑岩-矽卡岩型铜金钨稀有金属成矿远景区

远景区属火石山-牛圈子早古生代裂谷铜金钨多金属成矿亚带,处于火石山-牛圈子早古生代裂谷带中,容矿岩系为志留系公婆泉群安山-英安质火山-沉积碎屑岩夹碳酸盐系岩浆岩主要有闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩、石英斑岩等。区内发育Hs-4(甲)以Au、Ag、Cu、Hg、Sb、Mo、W、Ni元素为主和Hs-5(乙)以Au、As、Hg、Ag、Cu、Zn元素为主两个综合化探异常和As12、As13、As8、Au23、Au24、Au25、Au26、Au29、Cull、Cu12、Hg14、Mo、4 MO7、Ni3、Ni4、W7、W8、W9等异常,并发育面型羟基遥感蚀变异常和M178航磁和D63航电异常。远景区内发现有星海钨矿点(7)和拾金滩铜金矿化点(8)、火石山西铁矿点(9)和火石山铜钨矿化点(10)。

Ⅰ3怪石山岩浆型硫化铜镍矿成矿远景区

远景区属沙井-平头山北西向帚状构造体系铁、铜、镍、铀、稀有多金属成矿亚带,处于庙庙井-双鹰山深大断裂带北侧,辉长辉绿岩、斜长角闪岩、基性超基性杂岩体呈小岩株及岩脉状侵位于蓟县系平头山组大理岩化灰岩及敦煌岩群大理岩中。基性超基性杂岩体岩相分异明显,其中在怪石山岩体内发现橄榄二辉岩相全岩矿化。

矿化岩体及外围已进行1:1万地质填图,地表刻槽采样、地面高精度磁法测量、激电中梯测量和激电测深等地、物、化综合手段检查评价工作。基本查明矿化岩体的产态形状,岩石类型、组合,岩相分异,岩石、矿石地球化学特征等。发现已达工业品级的含矿橄榄二辉岩矿化体,激电异常探查到在岩体南侧深部(200~500m)存在一个高极化率和中—低电阻率的异常体。依据岩体分异和矿化特征可与西部黑山岩体相对比,认为该岩体已具备预查评价工作条件和要求。

2.Ⅱ类

按工作程度、成矿信息和资源潜力,将大红山锰矿、白石滩、拾金滩和三道梁4个成矿远景区归入此类。

Ⅱ1黑山-泽木鲁沉积变质型锰矿成矿远景区

远景区属塔里木古陆陆缘裂陷带锰、磷、铀、铅、锌、银成矿亚带,处于塔里木古陆陆缘裂陷带或黑山-双鹰山早古生代裂谷裂陷带中,受震旦系冰积砾岩上部土黄—灰色细碎屑岩层位控制。地表已发现多个锰矿体和有As-13(甲)以A g、Au、As、Sb、Hg、Mo、Zn、Cu元素为主的化探异常。

图1-4-2 调查区已知矿床(点)与航磁产出关系略图

1—铁矿床(点);2—铜镍矿床(点);3—钨矿点;4—铜钨矿点;5—金矿点;6—铜金矿点;7—多金属矿点;8—锰矿床;9—磷钒铀矿点;10—成矿远景区及编号;11—找矿靶区及编号

图1-4-3 红山铁矿区航磁异常与深部岩性构造推断示意图

1—二叠系;2—寒武—奥陶系;3—中元古代蓟县系;4—新元古代青白口系;5—晚太古—早太古代敦煌群;6—二长花岗岩;7—闪长岩;8—辉长辉绿岩;9—剩余航磁异常强度(T);10—推测含铁层;11—断层

该类矿床自发现还未作过较详细的评价工作。从目前民采情况揭示,它们有向深部变好变大的趋势。区域上震旦纪洗肠井群含矿层位还有较大范围展布,含锰层位稳定。尚值得注意的是,地球化学原生晕测量发现.在已知锰矿层的西北和南部还有两个明显的Mn原生晕异常带。其一是西北侧沿北东向断裂展布的Mn原生晕异常带,长约3km,地表有铁锰帽产出,青白口系大豁落山组大理岩推覆其上,南侧为震旦系洗肠井群的冰碛碎屑岩和含锰地层。依据铁锰帽中表生菱锰矿的出现和有Ag、As、Sb、Cu、Cd等元素多处异常浓集中心,此异常可能与构造热液和表生淋滤作用有关。其二是大红山锰矿点南侧沿中-上寒武西双鹰山组与下奥陶统罗雅楚山组间的近东西向断裂分布的Mn原生晕异常带,带长近3km、北距已知锰矿点约1km。原生晕中的Mn最大值可达4250×10-6,几何平均值为2585×10-6,与Cu、Ag元素异常具明显的正相关值。从断裂岩褪色蚀变、褐铁矿化较普遍的情况分析,该Mn元素原生晕应为一种构造热液对深部含锰地层元素迁稳活化引起,隐示着深部可能有震旦纪含锰地层的存在,亦即在已知锰矿点南侧的寒武-奥陶系地层之下,还有发现大红山式锰矿的潜在条件。

Ⅱ2白石滩石英脉-蚀变岩型金锑矿成矿远景区

远景区属沙井-平头山北西向帚状构造体系铁、金、铜、镍、铀、稀有多金属成矿亚带,处于砂井-平头山北西向帚状褶皱断裂构造带内,属于并恰好处于一条北西向高磁异常带上,推测该磁异常带可能是由构造活动断裂带所引起。区内除发现的白石滩金矿化点(12)外,沿该断裂带不仅有大量的花岗斑岩脉、闪长玢岩脉和石英脉发育,同时还发育有As-7(甲)以Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo元素为主的化探异常。

金锑矿化带容矿岩系为奥陶系罗雅楚山组下段弱变质细碎屑岩系。矿化赋存于北西西向脆-韧性构造破碎带中,与带内发育的大量石英脉、闪长(玢)岩脉和石英斑岩小侵入体有关。矿化赋存部位发育Au46、As23、Sb8、Ag13、Pb6单元素异常,其中Au、As、Sb三元素异常三级分带清晰,套合好,异常查证重现性好。

Ⅱ3三道梁接触交代矽卡岩型金-铁-锌多金属矿化成矿远景区

远景区属沙井-平头山北西向帚状构造体系铁、金、铜、镍、铀、稀有多金属成矿亚带,处于砂井-平头山北西向帚状褶皱断裂构造带中的岗流脑子长城系古硐井岩群次级背斜西倾伏端,并位于二长花岗岩、花岗闪长岩,以及北西向断裂与近东西向断裂多个构造交汇部位。可见沿岩体北西和东西向外接触带发育的断裂带中已形成长大于5km、宽50~200m的堇青石、阳起石角岩带。其内已发现了一个长大于200m、宽1~3m由块状-蜂窝状褐铁矿及**土状黄钾铁矾碎屑构成的氧化淋滤铁帽带。带中偶尔可见矽卡岩型磁铁矿-黄铁矿原生矿石残留碎块,简项分析锌0.52×10-2,金1.59×10-6。1:1万地面高精磁测,在铁帽带及在走向延伸方向的角岩带上还有多个强度935.6~1126nT磁异常。原铁帽带上视电阻率ρs仅为20~50Ω· m。

3.Ⅲ类

包括独山东、一口井和哈根3个成矿远景区。

Ⅲ1红石滩-哈根东石英脉-矽卡岩型铜金成矿远景区

远景区属火石山-牛圈子早古生代裂谷铜金钨多金属成矿亚带,处于火石山-牛圈子早古生代裂谷带中。出露地层主要有志留系公婆泉群火山-沉积岩系、二叠系下统哲斯组杂色粗碎屑岩-碳酸盐岩建造和少量长城系古硐井岩群绢云石英片岩等。容矿岩系为志留系公婆泉群安山-英安质火山-沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造。区内侵入岩较发育,主要有泥盆纪哈尔根头口布二长花岗岩、花岗闪长岩多期复式侵入岩基和红石滩一带闪长岩、花岗闪长岩小岩株和岩脉。岩体内和各时代地层中晚期发育的北东向闪长岩脉和石英脉较普遍。化探异常有Hs-3(乙)以Au、Ag、Cu、Pb元素为主的综合化探异常和Ag8、Au10、Au16、Cu10、Sn3单元素异常。沿哈尔根头口布花岗岩体与志留系公婆泉群内外接触带有对应于含铜石英脉群的线状遥感羟基蚀变异常。远景区内已发现有哈尔根东(6)和红石滩(11)铜金矿(化)点两处。

Ⅲ2一口井沉积-热液型多金属-贵金属成矿远景区

远景区属塔里木古陆陆缘裂陷带锰、磷、铀、铅、锌、银成矿亚带,处于塔里木古陆陆缘裂陷带(或黑山-双鹰山早古生代裂谷带)中。出露地层为寒武系下统双鹰山组、中-上统西双鹰山组和下奥陶统罗雅楚山组。岩浆岩除远景区西南见两个石英闪长岩和钾长花岗岩小岩株外,一般不甚发育,主要为一些规模较小的英安斑岩岩脉。所见断裂为一些层间破碎带和北西西向断裂,但规模不大。铁帽主要赋存于印支期花岗岩外接触带的寒武系双鹰山组含炭细碎屑岩夹硅质岩和碳酸盐岩内。区内发育有Hs-14(乙)以Au、A g、As、Sb、Cu、Zn、Mo、W 元素为主的综合化探异常。目前已发育一口井(20)银锌多金属矿铁帽露头10余处。矿化范围东西长大于3km,南北宽约500m,北西-近东西走向。受层位和断裂构造双重控制。

Ⅲ3独山东斑岩型铜-金-稀有金属成矿远景区

远景区属窑洞努如前泥盆纪古陆增生地体南缘铁、铜、金、钨多金属成矿亚带,处于北山中央古陆断隆带前泥盆纪古陆增生地体中。出露地层为长城系古硐井岩群的绿片岩相中深变质碎屑岩夹火山沉积岩系。岩浆岩主要为泥盆纪哈尔根口布的闪长岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩、二长花岗岩序列。岩体蚀变较强烈,尤其是独山一带斜长花岗岩云英岩化十分特征,并出现独山南和马特尕日刚格口布两个明显羟基蚀变异常带。所在地段同时发育有Hs-1(乙)以Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、Mo、W 元素为主的综合化探异常和Ag3、Ag4、Aul、Au6、Au8、Au9、Cu3、Hg4、Hg5、Hg6、Hg8、Pb1、Pb2、Pb3、Sn1、Sn2、W1、W3、W4、W5单元素异常。通过对W1、W3、W4异常检查,发现了独山东铜钨多金属矿化点(1)、察干东(2)和哈根北钨矿化点(3)及马尔尕金(铜)矿化点(4)。

奠基阶段(世纪年代至年代)

  有色金属矿成矿地质特征

 摘 要:在资源紧缺的形势下寻找矿产资源已成为资源勘查的首要任务,而成矿地质特征与成矿模式研究成为矿床勘查的热点问题,并对勘探隐伏矿床有重要指导意义。

 有色金属工业是以开发利用矿产资源为主的基础性行业,能否科学合理、有效地探测和开采有色金属,关乎国民经济的持续发展。

 基于此,研究分析有色金属成矿的地质特征和找矿的前景,以期为相关工作的深入开展提供一定的参考。

 关键词:有色金属;地质环境状况;成矿特征;找矿前景

 前 言

 随着社会经济的快速发展,人类需求有色金属的量逐渐增大,但是有色金属又属于不可再生资源,所以在勘探开采中必须坚持科学合理的原则,利用先进的技术方法,采取有效的措施,保证矿产的开产率切实提高,才能满足经济社会发展的需求。

 目前出露地表和地球浅部易识别的矿床已非常少,而地球深部矿床的找矿难度又非常大,如果没有有效的找矿方法和先进的成矿模式理论及成矿预测理论,寻找新矿床将成为一项无法完成的任务。

 成矿模式是对同一类矿床的地质、构造、地球物理、地球化学和其它基本特征进行概括,是反映对矿床规律的认识。

 成矿预测则是在成矿模式的指导下,根据一定的成矿地质理论、成矿地质环境、成矿条件、控矿因素和找矿标志对潜在的矿床做出推断、解释和评价并提出矿床发现的途径,从而对矿床进行定量评价的过程。

 在当前找矿难度大的形势下,利用先进的地球物理理论和科学方法做指导来建立成矿模式指导找矿工作,不仅能克服以前找矿的盲目性还能提高找矿的科学性和精确性,并取得更好的经济效益。

 成矿模式的研究和预测利于成矿理论、矿床分类、矿床成因规律的研究发展,使矿床研究方法理论化、系统化,并且对寻找地球深部隐伏的矿产资源有非常重要。

 鉴于复杂的地质条件,笔者就某地的有色金属成矿,在以往的找矿实践经验和地区地质环境的基础上,深入研究分析区域成矿的特征和矿区分布,以期提供科学的信息和依据,从而促进在新的区域勘察发现新的有色金属矿产资源。

 1 有色金属的广义概念

 有色金属广义的概念是指除黑色金属矿产以外的所有金属矿产,它包括铜、铅、锌、镍、钴、钨、锡、铋、钼、锑、汞等重金属矿产,铝、镁等轻金属矿产,金、银、铂族等贵金属矿产以及稀有金属矿产、稀土金属矿产、分散金属矿产等金属矿产。

 2 成矿模式的`内容及发展

 成矿模式是在四维空间内对形成矿床的成矿作用的高度概括,最终用不同的形式、不同的深度和不同的内容来表达,并随矿床学理论研究的发展而逐步深化。

 通过对前人所研究的成矿模式的总结可以将成矿模式具体分为区域成矿模式、矿床成矿模式和找矿模型三类。

 这三种模式之间既有区别又相互联系:区域成矿模式是在一定的地质单元内各种固体矿产的特征、成矿规律的总结,反映一定成矿区、带的成矿规律;矿床成矿模式是描述矿床形成过程的模式,是成矿规律的表达形式;找矿模型是对某类矿床的基本要素、矿床特征的描述。

 同时,区域成矿模式、矿床成矿模式是矿床勘查的地质理论基础,找矿模型是矿产勘查工作的实际指导,它是缩小靶区甚至发现矿床的择优技术,区域成矿模式和矿床成矿模式的内容只有与找矿模型相结合才有可能最大限度的发挥它们的作用。

 3 有色金属成矿地质环境状况分析

 某地区的北部处于中生代以来欧亚大陆板块东南沿海前陆推覆冲断带,具有与扬子、华夏古板块结合带复合叠加的地位,因为其所处的地质环境具有优越性和特殊性,从而形成了独具特色的有约成矿的环境。

 3.1 壳幔构造特征

 现在的壳幔构造特征是中生代以来的主要代表。

 通过多方面的研究和探测,对于重、磁、大地电磁测探和人工地震剖面等资料进行综合分析,这一地区以及与其相邻地区的地壳、地幔构造具有以下主要的特征:a.具有壳薄、上地幔厚的特征,以波阳一带的重力场最高(+15 mgl),在华南陆内属于地壳最薄的地区;b.在总体上,地壳和上地幔厚度呈现从西向东逐渐减薄的趋势,中部为轴向北北东为幔隆区;c.在北北东向与北东东向交织出现重力高异常轴,西北部为重力低异常区;d.壳内有多层拆离带存在;e.其东北部断裂对莫霍面有显著错断。

 以上特征的存在与中生代大规模成岩成矿作用密不可分。

 3.2 部分地区中生代以前的古构造格局

 通过对多种资料的查阅和分析可以发现,分为扬子和华夏两个古板块。

 在德兴、余江,在湖南浏阳和浙江龙游等地,都已经发现了蛇绿构造混杂或蛇绿岩残片。

 同样,在安徽歙县伏川也有蛇绿岩被发现,伏川蛇绿岩、弋阳- 余江蛇绿岩的同位素年龄分别为l024Ma[2]、ll54?43Ma[2]、929.73?33.8Ma[2].这三个地区都有洋壳残片保留下来。

 3.3 中生新代地质构造特征

 在中生新代,板块断裂和断裂造山运动曾经多次发生,由此形成了现在的以北东- 北北东方向,并和东西、北西向三大复合地形。

 这一地质带的主要特点是:具有强烈的深大断裂带活动、广泛发育的两大推覆构造系统、显著的大规模走滑剪切、伸展,因此形成了目前的多扭曲地带。

 在该带中,有很大的断裂存在。

 4 有色金属的成矿特征

 在时间上,某地区的北部有色金属矿床的形成、演化和分布,呈现?多期成矿、燕山期最强?的特点;在有色金属矿床分布上,体现出?块?带?的成矿分区,块体边缘深断裂带聚矿,沿前陆推覆冲断带?向洋?分带;在有色金属矿床形成方面,呈现出?多次成矿叠加、多类型聚合?的特点,走滑扭动与推滑覆构造复合控岩控矿,岩浆多层次造浆、多层次就位成矿,以及大型矿集区分布环境的偏在性和控矿因素耦合关系的显著性。

 在有色金属矿床的成矿时间方面,体现出多个时间段,其中最强的是燕山期。

 成矿期主要包括:中新元古代成矿期、海西期成矿期、印支期成矿期、燕山大规模成矿期。

 在中新元古代成矿期有一定量的古火山岩存在,它们和金矿、铜矿具有紧密的关系。

 古火山岩主要是中元古代晚期和青白口纪火山沟弧型岩相互结合,进而使一套深海火山浊流或细碧角斑岩得以形成。

 在海西期成矿期,也有有色金属局部矿化现象一定量地存在着,甚至已经形成的矿层具有工业意义。

 在印支期成矿期,在动力的作用下主要形成了变质热液成矿,如变质热液型金矿、与岩浆热液有关的金矿、锡矿等。

 在燕山期,出现了大规模的成矿,矿期主要集中出现在180-100Ma 之间,同样也有侏罗纪晚期和白垩早期的数次火山运动和岩浆侵位,这也是该期内成矿的主要原因之一。

 5 有色金属的找矿前景

 某地区北部因为有火山岩浆运动多次发生,基于中生代和新生代造山作用的影响,构造岩浆叠加频繁出现,进而使成矿的效果更加显著。

 金、铜等有色金属形成的重要条件是,岩浆的活动为它们提供了热源水源和矿质。

 按照上述分析,预测该控制矿带内有色金属矿产的分布以及矿化类型是:韧性剪切带型金矿、构造蚀变岩型金矿、斑岩及夕卡岩型铜金矿、海相喷流沉积层控型铜矿,而且具有较为光明的勘察开发利用前景。

 同时,加速勘查大型矿产地深部和外围地质,是应对有色金属矿产资源紧缺的根本途径。

 参考文献:

 1.韩颐.有色金属矿产资源勘查技术方法综述[J].矿产与地质.2006(06)

 2.李宪臣,胡文岭.大兴安岭北段多金属矿床成矿系列[J].硅谷.2010(12)

 3. 张景合,赵成合.河北峪耳崖金矿控矿条件分析及成矿预测[J].北京地质,2000,(2)14-21

大厂矿区成矿预测与深部找矿

20世纪中叶以来,全球矿业已有了相当发展,经济发达地区的找矿难度加大,促使人们加强区域成矿规律研究,以提高找矿预测的成效。同时,矿业发展本身为矿床学研究积累了丰富的资料。广大地区的区域地质调查(含制图)和基础研究包括对区域地层、沉积岩、岩浆岩、构造、变质作用等的研究也有了系统成果。这些因素对区域成矿学的建立起了重要作用。

从40年代中至50年代初,原苏联学者对区域成矿做了多方面研究,发表了系统论述,主要是把西方原有的金属成矿时代和金属成矿区概念与地槽地台理论结合起来,以阐明矿床的分布规律。这些研究者以毕力宾(Ю.A.Вилибин)为代表,他在1955年以讲课内容出版了他的名著《成矿区及成矿时代》。他试图解决矿产时间分布和矿产空间分布分别研究的局限性,采取以地槽发展阶段及各阶段产物空间分布为主线,运用建造分析的方法,总结了原苏联乌拉尔地槽的成矿规律。毕力宾将显生宙地槽-褶皱带成矿划分为5个成矿阶段,每个阶段中都有特定的构造型式、岩相建造和矿床类型,即划分出构造-岩相-成矿带。华力宾的思路是把矿床的时-空演化融合到地槽学说中去,开始了区域成矿研究与大地构造结合新的阶段,他的学术思想对原苏联和有关国家的地质界有深刻影响。后来的有关地台成矿、地台活化区成矿等都是这一学术思想的拓展。

1958年,Ю.А.Старинский总结了地台区矿产分布规律,陈国达(1958,1960)和А.Д.Щеглов(1968)提出和论述了地洼区或地台活化区的概念并总结了它的成矿规律。60年代中,Cartney和Potter将Ю.А.Вилибин地槽成矿观点应用到北美洲阿巴拉契亚地槽区。В.И.Смирнов(1968)研究了天山、高加索地槽,发现与乌拉尔区有差异,又提出几种不同类型地槽的成矿规律。

在原苏联,从50年代到70年代,地质学家们重视研究成矿规律,召开了多次学术会议。C.C.Смирнов(1945)还提出环太平洋成矿带的概念,根据成矿构造环境和金属矿床组合,将环太平洋成矿带分为外带和内带,内带以铜、金矿床为主,外带为钨、锡、铁等矿床。他的这些理论,对以后的区域成矿研究有一定影响。

需要指出的是,原苏联在50年代成矿规律和成矿预测图的编制中,编图学术思想曾有过争论。一种是从Вилибин的观点出发,按岩浆建造、沉积建造和矿石建造来编图,这在理论上是可取的。另一种是按Сатбаев(萨特巴也夫)的观点,按控矿地质条件、找矿标志来编图,强调找矿应用。后一种观点在地质勘查工作中得到了广泛应用,在中国也曾采用这一方法。

1956年和1960年分别在墨西哥和丹麦召开的第20届和第21届国际地质大会上,区域矿床成因论和金属矿床分布规律是重点内容之一,展示了一些国家、地区编制的金属成矿图,探讨了编制成矿图的原则和方法。与会学者强调要充分重视矿产分布与地质构造之间的成因关系,并提出构造是控制矿床形成和分布的重要因素。

在中国,程裕淇等多次总结了中国的铁矿床类型及其分布规律,促进了一些铁矿的发现和远景扩大。徐克勤、涂光炽等深入研究了华南不同时代花岗岩的形成演化与钨锡等矿床形成的关系,使中国的花岗岩类成矿研究水平居世界前列。郭文魁指导和领导了对中国金属矿床区域成矿规律的综合研究,先后指导编制和主编了1∶300万中国有色金属成矿规律略图、1∶100万中国成矿规律图等,他把中国的金属成矿作用划分为三大成矿域和三大成矿旋回,并对长江中下游等区的区域成矿规律进行了深入研究。叶连俊对中国的沉积矿床,主要是锰、铁、磷、铝矿床的成矿环境、时-空演化和成矿机理进行了系统研究,提出了陆源汲取成矿论。张炳熹及其学科组对华南湘、赣、闽、浙四省内生金属成矿规律进行了全面研究,对中国东部滨太平洋成矿带的成矿特征作了系统对比。70年代初,我国学者开始关注火山岩区成矿研究。1974年在昆明的全国火山岩铁铜矿床学术会议上提出宁芜玢岩铁矿成矿模式,并于1976年对外发表,这是我国在国际上提出的第一个区域成矿模式。这些都是60~70年代区域成矿研究的代表性成果。

总之,在这个时期,区域成矿研究受到广泛重视。这一阶段的主要标志是,区域成矿分析与大地构造紧密结合,物质运动与时间、空间统一研究,构造-成岩(建造、岩相)-成矿相结合。这说明区域成矿研究已从矿床分布的现象归纳转入全面探讨区域成矿规律,标志着区域成矿学这个分支学科的基本确立。

一、深部构造与成矿富集机制

“长坡-铜坑矿床深部区”及“黑水沟-大树脚区”是本次大厂矿山接替资源勘查项目的两个深部找矿区。其中,长坡-铜坑矿床深部区系指大厂断裂(F1)下盘区域,区内的锡多金属矿化主要受一组NW向叠瓦状逆冲断裂构造及次级褶皱构造控制;黑水沟-大树脚区位于老长坡矿床的东部,两者相距300~500m,区内的锌多金属矿化主要受NE向、NW向断裂及NE向挠曲构造的倾伏端控制。

1.长坡矿床深部叠瓦状构造特征及其对成矿的控制作用

(1)叠瓦状构造特征长坡矿区NW向断裂构造发育,地表以产于大厂倒转背斜西翼近轴部的大厂断裂(F1)为代表。深部钻探工程揭露发现,在F1下盘还发育有一系列与之相平行的逆冲断裂构造(F1-1、F3、F5等),这些断裂上盘依次向上逆冲,在剖面上呈上下叠置关系,组成叠瓦状构造(图5-15)。

NW向断裂构造具有相同特征,走向NW330°~340°,倾向NE、倾角25°~80°,断层面上陡下缓,呈“犁形”产出。该组断裂是在泥盆纪同沉积断裂的基础上发展起来的。地球物理资料表明,NW向断裂在莫氏面深度推断图上仍有清晰反映,表明其影响深度达到了中下地壳亦或上地幔。中生代以来,该组断裂又经历了印支期的逆冲运动和燕山期以张为主兼具扭性的再活动(蔡明海等,2004)。

图5-15 长坡矿床深部区125勘探线剖面图

以F1、F3和F53条规模相对较大且相互平行产出的断裂为自然边界,自上而下将长坡矿床深部区分为3个叠瓦状构造带(图5-15)。

①号叠瓦状构造带:由F1断裂及其上盘的一系列次级褶皱和断裂组成,是长坡-铜坑矿区91、92号层状矿体以及脉状矿体的赋存部位。

②号叠瓦状构造带:分布在大厂倒转背斜西翼F1和F3断裂之间,由大厂倒转背斜西翼的第一个次级褶皱和若干次级断裂组成,F1-1断裂使次级向斜东翼进一步复杂化。115、77、77-1、77-2号等矿体均赋存于该褶皱断裂带中。

③号叠瓦状构造带:分布于大厂倒转背斜西翼F3和F5断裂之间,由大厂倒转背斜西翼的第二个次级背斜和若干次级断裂组成。在该构造带的南部区域发现有116、117号矿体。

(2)叠瓦状构造带内的矿化特征

在NW向叠瓦状构造中发育有多个锡石硫化物型矿体,矿体呈似层状和裂隙脉状产出,主要矿体与叠瓦状构造关系如下:

长坡-铜坑锡多金属矿包括大脉型、细脉型及层状产出的91号和92号矿体,产于大厂背斜东翼的①号叠瓦状构造带中,严格受大厂背斜轴部裂隙带和北东翼的次级褶皱、顺层滑动断裂及NE向裂隙构造控制,矿体的产出形态具有明显的分带特征,自上而下依次为:裂隙脉及细脉带矿体→层间剥离似层状矿体→似层状细脉带型91号矿体→似层状细脉、网脉带型92号矿体。

老长坡银锌矿产于大厂背斜西翼的②号叠瓦状构造带中,位于长坡-铜坑矿床深部区的南部,发育有111、112、113、114、115、16号等矿体,其中111~114号矿体为陡倾斜裂隙脉矿体,115号、16号矿体为缓倾斜似层状矿体。

长坡-铜坑矿床深部区锡多金属矿床,为近年来勘查新发现的矿床,产于大厂倒转背斜西翼的②号叠瓦状构造带中,介于F1与F3之间,发育有多个似层状和裂隙脉矿体。似层状矿体有115、77、77-1、77-2、75-1、79-1号矿体,裂隙脉矿体有200号等数条NW、NE向矿化裂隙脉。

此外,在本区F3与F5之间,即③号叠瓦状构造带中,由于工程控制程度较低,目前尚未发现有工业矿体。

(3)构造控矿规律

长坡-铜坑矿床深部区的构造控矿具有以下规律:①剖面上地层产状由缓变陡处,矿脉厚度增大,强度增高,显示了燕山晚期张扭性构造活动对成矿的控制;②刚性和塑性岩石界面附近易产出层间破碎带和层间滑动,是良好的成矿空间;③矿体(脉)往往呈现中部矿化富集,锡锌共生,往两端矿化变贫,成矿元素变为以锡为主或以锌为主,而不是锡锌共生;④裂隙状矿脉的倾向延深往往大于走向延伸。

2.黑水沟-大树脚区构造特征及其对成矿的控制作用

黑水沟-大树脚区是近年来在老矿区外围深部地质找矿卓有成效的一个勘查区,通过2005~2006年的深部钻探,在95号矿体下部,新发现了富而厚的96号矿体,施工的6个钻孔中有4个矿体厚度达10m以上,最厚30多米,突破了前人认为96号矿体往北变小、变贫的观点,为本区的找矿开拓了思路,扩大了矿床规模,新增锌铜金属资源量(333)98万t,而且矿床边界未控制,展示了良好的找矿前景。

黑水沟-大树脚矿床位于大厂矿田西矿带与中矿带的交接部位,西邻长坡-铜坑超大型锡多金属矿床,南接巴力-龙头山超大型锡多金属矿床,北靠笼箱盖大型矽卡岩锌铜矿床(图5-16)。

(1)黑水沟-大树脚区构造特征

黑水沟-大树脚区位于大厂倒转背斜北东翼(平缓翼),深部发育一个NE向挠曲构造,长2500m,宽500~700m,轴向30°,从南西向北东方向倾伏,矿体主要沿该挠曲的北西翼分布。区内断裂构造较发育,主要有NW向的大厂断裂和NE向的黑水沟断裂(图5-16)。

1)大厂断裂。大厂断裂纵贯大厂背斜轴部,长>8km,为逆冲断层。走向NW,倾向NE,北段(巴力以北)倾角较缓,为15°~30°,并且有上陡、下缓的特点,断距150~250m,延深大于800m;中段(巴力-龙头山)浅部主要以断裂破碎带的形式出现,破碎带宽达数十米,深部表现为一组断裂带;南段(龙头山以南)倾角变陡,为40°~45°。该断裂出露于矿区西侧地表,下部切入矿区深部,为本区的导矿构造。

2)黑水沟断裂。属正断层,长约4km,走向37°,倾向NW,倾角较陡,为60°~70°。该断裂横切矿区,西侧与大厂断裂交汇。区内的矿体主要沿该断裂及其两侧分布,表明该断裂对成矿有重要的控制作用,为本区的配矿构造。

此外,在罗富组内部,泥灰岩、钙质泥岩、页岩层的不同岩性组合之间,由于受早期挤压构造应力作用,极易产生层间滑动,形成层间剥离和层间破碎带构造,以及晚期受构造伸展剪切变形作用,形成的层内折叠构造、层间滑脱带及近EW向小褶皱,是区内主要储矿构造,95号、96号矿体即赋存于该种形态的构造中。

(2)矿化特征

区内矿体主要分布在大厂背斜北东翼,呈似层状赋存于中泥盆统罗富组中下部泥灰岩、钙质泥岩中,产状与地层基本一致,由于受到本区深部NE向挠曲构造影响,矿体从北西向北东方向倾伏,并主要沿该挠曲的北西翼分布,倾向NW,至倾伏端(大树脚区)则转为倾向NNE。矿体平面形态简单,呈舌状由SW向NE方向展布(图5-16),南西端为锡多金属硫化物矿体,北东端为锌铜矿体。区内已发现多个工业矿体,其中95号和96号为两个主要矿体,二者近平行产出,垂直距离70~130m,95号覆于96号矿体之上(图5-17)。

1)95号矿体。产于罗富组中部,走向25°,倾向NW,倾角21°左右,向北东方向侧伏。已控制长2600m,宽60~800m,矿体连续性较好。以39线为界,南矿段(巴力-瓦窑山)主要为锡多金属硫化物矿体,北矿段(黑水沟-大树脚)主要为锌铜矿体。

2)96号矿体。产于罗富组下部,走向58°,倾向NW,倾角28°,延伸长2550m,控制面积1.15km2。矿体9号线开始倾向N,倾角15°。矿体呈似层状产出,不连续,厚度变化大。矿体具有膨胀收缩,分支复合现象。39号线以南为锡多金属矿体,以北为锌铜矿体。锡多金属硫化物矿段控制长340m,宽160~240m,平均厚度10.30m;锌铜矿段控制长1850m,宽100~500m,平均厚度9.50m,其厚度不稳定,厚度变化系数为129%。

图5-16 铜坑黑水沟-大树脚锌铜矿床地质简图C2h2—中石炭统黄龙组白云质灰岩;C2h1—中石炭统黄龙组燧石条带灰岩;C1c—下石炭统寺门组石英砂岩;D3t3—上泥盆统同车江组灰岩、页岩;D3w2—上泥盆统五指山组扁豆状、条带状灰岩;D3l1—上泥盆统榴江组硅质岩;D2l2—中泥盆统罗富组泥灰岩、泥岩;D2l1—中泥盆统罗富组礁灰岩;δμ3b5—闪长玢岩;γ3c5—花岗斑岩;1—地层界线;2—不整合地层界线;3—背斜轴;4—倒转背斜轴;5—向斜轴;6—正断层;7—逆断层;8—矿体及编号;9—砂锡矿

(3)构造控矿特征及规律

构造对于成矿作用的控制表现为:NW向构造(大厂背斜、大厂断裂)与NE向构造(黑水沟断裂、隐伏挠曲)叠加地段以及隐伏岩体凸起部位联合控制该区矿床定位。在矿床南段,由于大厂背斜核部礁灰岩所产生的砥柱作用,局部应力场发生改变,使上覆罗富组地层形成层间剥离和层间破碎构造,控制锡石-硫化物型矿体。矿床北段受晚期构造伸展剪切变形作用,形成的层内折叠构造、层间滑脱带,控制矽卡岩型锌铜矿体。该区深部发育NE向挠曲构造,从南西向北东方向倾伏,倾伏端

图5-47 大厂矿区铜坑-笼箱盖剖面图(据广西华锡集团215地质队资料修编)

二、深部找矿成果

在广西大厂矿集区,对于规模巨大的91、92和100号矿体的成因曾经争论不休,并影响到找矿方向,即“层控”论者主张沿层找矿,而“岩浆”论者主张围绕岩体找矿。近年来的研究充分表明,无论是层状似层状的91、92号矿体,还是楼梯状的100号矿体,均形成于95~100Ma年间的燕山晚期(王登红等,2004;梁婷等,2007,2008),成矿机制既可以是沿层交代,也可以是沿断裂或“溶洞”充填,因此,深部找矿势在必行。在上述成矿理论研究的基础上,通过国家危机矿山资源接替项目的大力支持,华锡集团2006年在黑水沟-大树脚区95#、96#矿体共计探获(333)矿石资源量1836万t,合计金属量锌93.66万t、铜4.34万t、银542t。96#矿体存在厚大富矿块,为重大新发现。2007年新增矿石资源量(333)1733万t,金属量锌77.14万t、铜3.86万t、银309t。2008年度在黑水沟-铜坑一带新增(333)矿石资源量941.8万t,合计金属量Zn30.04万t,共伴生Pb4.64万t、Sb1.5万t、Cu0.87万t、Ag557.38t。黑水沟-大树脚锌铜矿预测区和铜坑深部锡锌矿预测区即黑水沟-铜坑矿区:据初步估算,到2008年底累计可提交(333)资源量为,矿石量4583万t,金属量Sn1.03万t、Zn206.95万t、Pb4.64万t、Sb1.5万t、Cu8.42万t、Ag1406t。长坡深部区提交(333)资源量为:矿石量265万t,金属量Sn0.82万t、Zn12.71万t、Pb5.09万t、Ag418t。羊角尖-茶山区据初步估算探获资源量(333)矿石量491万t,金属量:锌17.6万t,铜0.7万t,银171t。经初步估算,3个勘查区总计探获(333)资源量为:矿石量5340万t,金属量Sn1.85万t、Zn237.33万t、Pb9.73万t、Sb1.50万t、Cu9.14万t、Ag1995t。

三、区域找矿潜力

值得重视的是,在丹池成矿带的南部,与大厂矿集区遥相呼应的还有一个大明山-昆仑关矿集区,其成矿时代(大明山与马岭矿区辉钼矿Re-Os年龄均为95Ma)与大厂锡多金属矿床完全一致(蔺志永等,2008)。这一结果表明,丹池成矿带从南段的大明山矿田到北西段的大厂矿田(91#矿体和100#矿体的成矿时代均集中于95Ma前后)的成矿作用都是在燕山晚期发生的,而且几乎同时。考虑到丹池矿带内同一时期幔源岩浆岩的普遍存在及区域大地构造背景,认为成矿作用可能与幔源物质的上涌、深大断裂通达到地幔有关(梁婷等,2008)。在这样的动力学背景下,丹池成矿带具有良好的找矿前景,应该注意通过借鉴大明山钨矿“四位一体”模式,在大明山矿田寻找钨矿的同时也注意锡多金属,在大厂矿田寻找锡、铅锌多金属的同时也注意寻找独立钨矿(王登红等,2009)。

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  • 耀火的头像
    耀火 2025年08月06日

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  • 耀火
    耀火 2025年08月06日

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  • 耀火
    用户080601 2025年08月06日

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