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阿舍勒铜矿深部找矿方向探讨

2014-07-12田建磊

新疆有色金属 2014年3期
关键词:舍勒凝灰岩探矿

田建磊

(新疆阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836700)

1 引言

新疆阿舍勒多金属矿田位于琼库尔-阿巴宫褶皱带的海西早-中期阿舍勒陆源裂陷槽中。矿田南西侧为玛尔卡库断裂带,以东为海西中期花岗岩岩体,以北为下石炭统红山咀组地层分布区。矿区地层主要为下-中泥盆统阿舍勒组、上泥盆统齐也组和下石炭统红山咀组。

I号铜锌矿床由两个矿体组成,其中I号矿体铜金属储量占矿床总储量的97.43%,是矿床中最主要的工业矿体。

I号矿体分布于18~17勘探线间,呈隐状-半隐伏状,地表发育铁帽。矿体总体呈南北向展布,走向长853 m,枢纽倾伏长1260 m,控制长700 m,埋深18~930 m,最大垂深900 m。矿体形态严格受地层及向斜构造控制,与地层同步褶皱,为一东翼倒转,向北倾伏的紧闭向斜。矿体横断面呈“鱼钩”状,水平断面呈“镰刀”状;矿体东翼倒转,倾向东,倾角55°~75°,平均厚度45 m,向斜枢纽向北倾伏,倾伏角45°~65°,回转端变形强烈,厚度膨大,最厚达80 m,形成典型的顶厚褶皱;西翼为正常翼,倾向东,倾角45°~55°,厚度较东翼小,为1.2~40 m,平均为20 m。矿体赋存于阿舍勒组第二岩性段第二亚段的英安质沉凝灰岩、含砾沉凝灰岩上部。矿体东翼顶板以英安质沉凝灰岩、含砾沉凝灰岩为主,底板为玄武岩;西翼矿体和转折端附近矿体顶板仍以玄武岩为主。底板以英安质沉凝灰岩、含砾沉凝灰岩为主。

II号矿体分布于1~20勘探线间,沿走向控制长425 m,倾向延深160~405 m。矿体形态简单,呈板状体,倾向东,倾角65°,矿体厚4~25 m,以硫铁矿为主。矿体产于阿舍勒组第二岩性段第二亚段的中上部,位于I号矿体上盘并且与倒转翼回转端斜交,为次要矿体。

2 开采现状与深边部探矿情况

2.1 开采现状

矿床自2005年开采以来,开采标高已由940 m延伸至100 m中段。“倒转翼”矿体在400 m、500 m和650 m中段已基本开采结束,650 m中段“正常翼”矿体及750 m以上中段“倒转翼”矿体都进行了不同程度的开采。600 m中段以下“正常翼”400 m和500 m中段采矿工作基本结束,其它中、分段正在开拓或回采当中。

2.2 深、边部探矿情况

矿山从2006年开始与科研院所及地勘单位积极合作,开展了矿区深、边部及外围的找矿预测和勘查工作,截至2012年已投入勘查资金上亿元,完成钻探进尺5.74万米,同时开展了地质图修测、槽探、物、化探等工作。另外,还委托科研单位及院校,对阿舍勒铜矿深、边部开展成矿预测工作。随着矿山开拓、采掘工程的进展,矿山深、边部探矿也全面展开,2011年开始在I号矿床9~25勘探线进行了深、边部探矿工作。目前,350 m以上中段“倒转翼”矿体已基本探明,350 m以上中段“正常翼”矿体及“II号矿体”局部地段也进行了控制。

多年的井下和地表钻探控制结果显示,I号矿体在深、边部找矿前景良好,矿床增储潜力巨大。矿体深、边部主要勘查成果如下:

⑴已开采中段的“正常翼”矿体与“倒转翼”矿体在500 m中段以上明显是两个矿体,500 m中段以下个别中段两个矿体相邻较近,之间矿体围岩中局部有黄铁矿化现象,并不是矿体发生了“倒转”。I号矿床的II号矿体,在走向上往南随地层由南-北向→南-东向发生了偏转,但矿体倾角变化不大,总体上与“正常翼”一致(图1)。

图1 阿舍勒铜矿主要横断面示意图

⑵I号矿体顶板在矿床中北部为致密块状铜锌硫多金属硫化物矿石,向南为条带-浸染状、细脉-浸染状铜硫多金属硫化物矿石及黄铁矿石,逐步趋于分叉和尖灭。I号矿体的底板中北部为稠密浸染状黄铁矿石、条带状-浸染状黄铁矿石,向南为浸染状、条带状-浸染状黄铁矿石,逐渐趋于分叉和尖灭。

⑶“正常翼”矿体矿石构造以条带-浸染状、细脉-浸染状为主,在平面上呈“雁列式”展布,在剖面上,“正常翼”矿体实际上是Ⅵ号矿化蚀变带的延伸矿体。

⑷通过对I号矿体9~25勘探线的深边部探矿表明,I号矿床在0~-560 m标高及一下深度仍有一定的延伸。

3 深部成矿规律及找矿方向探讨

3.1 矿物质来源

据前人成果:矿石硫化物δ34S值为0.17‰~8.17‰,集中在2‰~6‰之间;重晶石的δ34S值为16.4‰~20.3‰。成矿流体的δ34S值从矿体下部往上由3‰变到16‰,表明硫主要来自酸性火山喷发,矿体上部混入了海水硫。铅同位素结果表明,矿石与阿舍勒组火山岩中的铅有着共同的来源。

阿舍勒组火山岩的铜、锌丰度很高,可能是矿源层,经过了深循环的海水萃取。一些研究认为,海底热水循环呈泵复式进行,过程中从岩石中萃取足够的贱金属,与成矿有关的岩浆热液多次提供补给。赋矿地层为双峰式火山岩,表明是裂谷环境下的岩浆喷发,在酸性、基性火山岩系共同带来成矿所需的矿物质,前者带来硫元素,后者带来金属元素。

3.2 成矿作用

⑴早-中泥盆世的火山喷流(气)-沉积作用形成似层状、块状和浸染状、条带状硫化物矿石,构成双层结构,是主成矿作用。成矿期喷流(气)先期以硫铁为主,含少量铜金属矿物,后期为多金属硫化物。之后,地壳深处幔源物质沿火山通道上涌,流入卤水池形成了细碧岩(玄武岩)盖层。其后含多金属元素的混合岩浆热液再次成矿,形成浸染状、条带-浸染状矿体。

⑵由于区域构造运动,矿区经历了多次褶皱、韧性剪切等区域动力变质作用,主成矿期同生沉积矿石形成后,先形成矿石发生碎裂、重结晶、塑性流动等改造叠加作用,伴随矿化作用形成黄铁矿石英脉。

⑶岩浆侵入接触热变质叠加成矿作用造成原生矿石中矿物发生重结晶和次生加大,除局部形成单矿物细脉外,未发生明显的矿质带入或带出。

⑷构造热液叠加成矿作用形成黄铜矿-砷黝铜矿-方解石,大部分沿张性裂隙充填,变形较弱,切穿所有矿体,充填在切割英安斑岩的断层中。

⑸表生氧化期矿体因后期构造运动影响,遇地下水发生氧化作用,氧化带上部为铁帽,向下形成次生富集带,再向下为多金属矿石带。

4 结语

⑴现有资料证明I号矿体主要分布于26~21勘探线间,在21勘探线北仍有延伸趋势,矿体呈层状、似层状,为半隐伏-隐伏矿体。矿体总体呈南北向展布。经过多年的深、边部地勘工作,工程已控制的Ⅰ矿体走向长1150 m,矿体主要埋深在855~560 m水平标高之间(北部仍有向下延伸趋势)。除4线以南因矿体埋深较浅,矿体回转端基本控制以外,4线以北各勘探线因矿体埋深较大,-560 m水平标高以上矿体只有稀疏工程控制。

⑵近年的勘探开发结果表明,阿舍勒铜矿矿体形态并非是向斜构造,其“II号矿体”应该是I号矿体的南延部分;I号矿体的“正常翼”矿体应为Ⅵ号矿化蚀变带的矿体,其成矿时间比“倒转翼”矿体稍晚,“正常翼”和“倒转翼”矿体均为单斜矿体。

⑶矿床(次)火山、岩浆、沉积作用具多阶段性;成矿作用及矿床(体)成因具多类型性;成矿物质具多源性。

⑷矿体在深部、北部还有一定的延伸,加强深、边部探矿工作势在必行。阿舍勒铜矿深、边部具有巨大找矿潜力,今后应进一步加强综合研究,进一步总结成矿规律;加强与科研院所的合作,开展综合信息矿产预测,制定找矿总体规划,加大矿山地质找矿力度和投入,同时提高资源综合利用水平,提高企业的整体效益。

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