翁源县石坑子地区铜矿地质特征及成矿预测

2014-06-09程文李玲广东省核工业地质调查院广东韶关512028

化工管理 2014年23期

程文李玲（广东省核工业地质调查院广东韶关 512028）

前言

南岭地区是我国著名的找矿远景区之一，其独特的地质背景，丰富的有色金属和稀有金属矿产资源，引起中外地质工作者的关注[1,2]。自2000年以来，我国自产铜精矿全产量徘徊在56-60万吨，铜产量的60%以上是靠进口原料生产，伴随着国家社会经济的高速发展，自产铜精矿的严重短缺已成为制约我国铜工业发展的瓶颈[3]。为此，国土资源部将南岭成矿带中段南侧整装勘查区列入勘查重点区，石坑子地区是其中最重要的找矿远景区之一。石坑子矿区位于红岭勘查区中部，西邻大宝山铜多金属矿，成矿条件十分有利。笔者通过分析区域地质背景条件、区域构造条件、矿化蚀变特征以及前人资料和研究成果，结合石坑子地区成矿规律、控矿因素及找矿标志，综合研究认为该区具有良好的找矿前景。

一、区域地质背景

石坑子矿区位于华南加里东褶皱带、后加里东隆起湘南—粤北海西—印支凹陷区内，具体位置处在大东山—贵东—九连山东西向构造岩浆带中部，热水南北向断裂构造与北东向断裂构造两者结合部位（图1）。

图1 区域大地构造位置Fig.1 Regional tectonic position

1.二级大地构造单元界线；

2.花岗岩；

3.隆起带及编号（①九峰-内良隆起带；②万洋-诸广隆起带；③万长山隆起带）；

4.多金属成矿带及编号（Ⅰ闽赣后加里东隆起边缘成矿带，Ⅱ桃山-诸广成矿带）；5.多金属矿床

二、区域地质特征

根据红岭勘查区内数十年矿产勘查研究成果及找矿经验，总结了红岭勘查区成矿地质特征，概括为以下几个方面。

1.区域地层特征

区域出露的地层有下古生界寒武系—奥陶系浅变质的浅海相碎屑沉积岩，主要发育于区域的西南部及东北部部分地区；上古生界泥盆系为滨海相、浅海相砂页岩、碳酸盐岩建造，主要分布在西部、西北部地区、东部及东南部大部分地区，沿南北向呈条带状展布；新生界第四系残积、坡积、冲积层有所发育，零星分布在区域的西部、北部及东部（图2）。

图2 区域地质略图Fig.2 The geological sketch map of the region

2.区域构造特征

（1）区域主要分布有水源山背斜，轴线呈北北东向，由下古生界和泥盆系地层组成，东翼较西翼陡；枢纽于官渡镇一带向南西方向倾伏，形成一个向南西倾伏的背斜构造。背斜西侧为一轴线呈北北西向的对称正常的翁城向斜；东侧则为轴向北东、轴面倾向北西的翁源倒转向斜（图2）。

（2）区域断裂构造十分发育，一系列近南北向压扭性断裂穿切北北东—北东向压扭性断裂呈直交反接，在交叉部位控制成矿，矿床（点）大体呈南北向展布。其中北东向断裂规模最大，多期岩浆活动明显。南北向断裂是本区最主要的控矿构造之一，沿构造裂隙常见含矿石英脉或硅化蚀变现象（图2）。

3.区域岩浆岩特征

南岭地区岩浆岩出露广泛。侵入时代以加里东、海西一印支和燕山三个时期为主。岩性以花岗岩占优势[4]。区域范围内广泛分布燕山三期花岗岩。北部属贵东岩体主体，岩体内相带出露较完整，中心相：粗粒斑状黑云母花岗岩；过渡相：中粒（斑状）黑云母花岗岩，最发育；边缘相：细粒（斑状）黑云母花岗岩。南部为热水岩体，呈岩基状产出，主要有细粒白云母花岗岩、细晶岩、长英岩、钾长花岗岩、二长花岗岩、花岗伟晶岩及辉绿岩等。区内还发育有燕山四期花岗岩岩体，呈岩墙状沿东西方向侵入于燕山三期花岗岩中（图2）。

4.区域变质作用及围岩蚀变

受岩浆活动影响，岩体接触带及附近地区热液交代蚀变作用强烈，并伴生有钨(W)、铜（Cu）、铅(Pb)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰（Mn）、硫（S）等多金属及其它矿产。与成矿关系较为密切的矿化蚀变有硅化、云英岩化、白云母化、黄铁矿化等。

三、勘查区地质特征

1.赋矿地层

勘查区内大面积出露花岗岩，地层发育较为简单，仅出露上古生界泥盆系桂头群上亚群及下古生界志留系文头山组。

（1）泥盆系桂头群上亚群（D1-2gta）：岩性为灰白色厚层状中粗-细粒石英砂岩、灰-深灰色中厚层状细粒粉砂岩。其底部均夹有薄层黄白色粉砂岩和几厘米乃至十几厘米厚的泥质页岩。整个上亚群的层厚少于100m。

（2）下古生界志留系文头山组（S2w）：岩性为棕黄、紫色粉砂质页岩与浅紫色粉砂岩、石英砂岩互层，底部为灰绿，灰黑色页岩与泥质粉砂岩互层。

2.控矿构造

勘查区位于区域性北东向压扭性断裂与近南北向压扭性断裂交叉部位。矿区内的主要断裂构造为一组近南北向压扭性断裂，在平面上呈侧幕排列，与其具成生联系的成矿裂隙有北北西、北西、北西西、北北东、北东、北东东及南北向等组裂隙。

3.岩浆岩

区内岩浆活动强烈，燕山期花岗岩类沿区域南北向断裂构造活动反复侵入，形成多阶段、多岩相的复式花岗岩体。按岩性可分为黑云母花岗岩和白云母花岗岩两大类。岩体划分为三个阶段，属燕山三期产物。

（1）第一阶段细粒含斑状黑云母花岗岩(γ52（3-1））：岩体分布较广，多呈孤岛状岩盖浮托于晚阶段岩体之上，常见“眼球状”构造为其野外特征。

（2）第二阶段中细粒斑状黑云母花岗岩(γ52（3-2））：区内广泛出露，呈近南北向展布，与热水岩体连成一体。根据岩石结构可分为边部相(γ52（3-2）b)，内部相(γ52（3）a)。

（3）第三阶段中细粒白云母花岗岩(γ52（3-3）)：分布于矿区中部，近南北向展布，以平缓角度向北倾伏。边部相为细粒白云母花岗岩 (γ52（3-3）b)，内部相为中细粒白云母花岗岩。

（4）岩脉：区内岩脉甚发育，产状常与成矿裂隙产状吻合，且具多期脉动性。据岩脉与矿脉切割关系，可分为成矿前与成矿后两类。成矿前岩脉有花岗伟晶岩脉、花岗细晶岩脉、中细粒白云母花岗岩脉与钾长岩脉等，成矿后岩脉仅见辉绿岩脉，多沿矿区主断裂附近分布。

3.4 矿体特征与分布

经地表探槽、剥土工作，在石坑子区段发现了4条铜矿体，矿化带总体沿北西-南东向展布，在平面上呈侧幕状排列，含矿石英脉沿近南北、北北西、北西西等几组裂隙充填，走向北北西-北西向脉组最为发育，次为南北向和北西西向。近南北向V101、V102、V103、V104铜多金属矿脉，为赋存在花岗岩中的含铜钨钼石英脉，倾向E，倾角70O-85O(图5)。

图5 石坑子矿区102号勘探线剖面图Fig.5 The profile of102 prospecting line of Shikengzi area

根据工程TC110、ZK01、ZK02、PD5揭露、控制（见表1、2、3），V101铜多金属矿脉走向控制、推测长400～800米，延深60～150米，脉宽0.1～0.3米(最宽0.45米)，平均品位Cu0.90%、WO30.85%、Mo0.45%、Bi0.29%。

根据工程TC110、PD5揭露、控制，V102铜多金属矿脉走向控制、推测长400～800米，延深60～80米，脉宽0.1～0.25米，平均品位Cu1.38%、WO30.32%、Mo0.14%、Bi0.12%。

根据工程TC110、PD5揭露、控制，V103铜多金属矿脉走向控制、推测长400～800米，延深60～80米，脉宽0.1～0.15米，平均品位Cu1.12%、WO30.20%、Mo0.13%、Bi0.27%。

根据工程TC110揭露、控制，V104铜多金属矿脉走向长和延深不详，脉宽0.25米，平均品位Cu2.01%、WO30.39%、Mo0.37%。

表1 TC110化学分析结果表Tab.1 The chemical analysis results tables of TC110

表2 ZK01、ZK02化学分析结果表Tab.2 The chemical analysis results tables of ZK01,ZK02

表3 PD5化学分析结果表Tab.3 The chemical analysis results tables of PD5

5.蚀变类型

近矿围岩蚀变有云英岩化、硅化、红长石化和绿泥石化四种，它们在空间分布上常是多种蚀变相互重叠，也有单独发育地段。云英岩化分布广泛，多产于小的岩脉中，或其与围岩的内外接触带上[5]，且与成矿关系最密切。

四、矿床成因分析

通过研究分析，初步认为本区矿床属热液型铜矿床，主要依据如下：

区域岩浆作用是勘查区矿床中铜矿体赖以形成的主导地质因素；近矿围岩蚀变有云英岩化、硅化、红长石化和绿泥石化四种，云英岩化与成矿关系最为密切。

1.控矿因素

1）地质构造对成矿的控制。矿区断裂构造发育，特别是SN、NW、NNW、NE向断裂构造，具有一定的规模，延伸稳定，为成矿物质及矿液的迁移富集提供通道及赋存空间。

2）岩浆作用对成矿控制。矿区岩浆活动强烈、频繁，为矿区成矿提供丰富的物质来源。

2.矿化富集规律

区内含铜石英脉矿化不均匀，延伸不稳定，各矿体的质量分数、厚度变化较大，在一些特定条件下，矿化可相对富集，形成厚度大、质量分数高的“富集包”。矿化富集规律总结如下：①NW向、近SN向断裂构造及不同方向构造的交汇部位矿化往往相对富集；②容矿构造中的虚脱、转折部位矿化相对富集；③蚀变强度高的地段，特别是云英岩化分布广泛且与成矿关系最为密切。

3.找矿标志

因本区岩浆作用为气化-热液交代型，近矿围岩蚀变有云英岩化、硅化、红长石化和绿泥石化等，它们在空间分布上常是多种蚀变相互重叠，综合以上地质特征分析认为，本区主要找矿标志为石英脉型和云英岩化蚀变带。