菲律宾北甘马仁省塞特艾伦那(Santa Elena)斑岩型铜钼矿床地质特征及成因分析
2018-08-22杜成江夏腊生
熊 辉,杜成江,夏腊生
(湖南省核工业地质局三0二大队,湖南 郴州 423000)
塞特艾伦那(Santa Elena)铜钼矿床位于吕宋岛东南部北甘马仁省(Camarines Norte)何塞·班加尼班市(Jose·panganiban)西南,地理坐标范围为:东经 122°39′30″~122°40′30″,北纬14°15′00″~14°16′30″。1971年,菲律宾铁矿公司在“勘探与地质研究”资料中报道了区内矿化情况。2008-2009年菲律宾国隆公司在该地区进行了地质预查,开展了地质填图、土壤化探测量等工作,积累了丰富的资料,同时发现了两个铜、钼次生晕及Ⅰ、Ⅱ二个异常区。湖南省核工业地质局三0二大队于2013-2015年对该矿区进行了普查工作,取得了较好的找矿成果。笔者参与到该项目的地质勘查工作当中,根据野外勘探成果,结合室内研究资料对该矿床的矿床地质特征进行总结,并初步探讨矿床的成因。
1 区域地质背景
塞特艾伦那(Santa Elena)铜钼矿床位于菲律宾板块俯冲吕宋岛被动陆缘的岛弧造山带上[1],处于菲律宾中央大断裂的东南部、菲律宾海沟断裂弧形转弯的内侧,马尼拉槽、吕宋槽与菲律宾槽的夹持部位。菲律宾中央大断裂带是板块俯冲碰撞期后,弧后伸展形成的走滑断层,岩浆岩的就位受菲律宾中央走滑断层控制。岩浆活动产生了一个钾钠等高碱质的偏中性的闪长岩、闪长玢岩带。已知的铁、铜(金)等多金属矿产与离海沟俯冲带不远的高位浅层侵入、火山喷出发育的岛弧带及中央走滑断层系统等息息相关,大地构造位置十分有利[1]。
区域上出露的地层从老到新有白垩系上统(TF)细碧岩、燧石岩、安山岩、硬砂岩、燧石灰岩、凝灰质页岩和长石砂岩等。上覆(UC)为一套超基性杂岩,即橄榄岩、辉长岩和变闪长岩互层。始新统(UF)与下覆(TF、UC)地层呈角度不整合接触,岩性为砾岩、中细粒长石砂岩、粉砂岩、凝灰质与钙质页岩、硬砂岩等。渐新世上统(Lav)主要岩性为斜长安山岩、角闪安山岩、安山质凝灰岩及安山质火山角砾岩,与下覆(UF)地层呈不整合接触。
在菲律宾中央大断裂构造作用下,区域内主构造线呈NW向展布[2],与岛链延长方向一致。褶皱构造以拉惹普复式倒转向斜构造为主,在SUBMAKIN北西部分轴部呈北西走向,往东逐渐转为近东西向。区域内规模较大的断裂构造共有两组:一组位于褶皱轴部,为北西向断裂构造;另一组是与(Lav组)地层近垂直的北东向压扭性断裂构造。该两组断裂构造控制着本区岩浆岩及铜多金属矿床、矿点分布。
图1 塞特艾伦那铜钼矿床大地构造位置图
区域上岩浆活动强烈,除火山岩外,各种侵入岩大量发育,但均以中小岩株、岩脉为主。该区岩浆活动主要有两期:一期为新生代中新世中期,形成了闪长(玢)岩体, 大部分面积不大,最大的是(Dagang)岩体,为斑岩型铜钼矿的成矿母岩;另一期为新生代渐新世早期的花岗闪长岩岩体(Paracale),沿岩体周边遍布大小金矿床,著名的巴拉贡金矿就产于该岩体中[2]。
2 矿床地质特征
2.1 地层、构造和岩浆岩
图2 塞特艾伦那矿区地质略图
矿区地层出露较为简单,总体呈单斜构造格局,主要为第四系全新统冲、洪积物及古近系渐新统Lav组安山岩(图2)。第四系冲、洪积物分布于矿区北部及中西部等区域。渐新统Lav组安山岩主要岩性有斜长安山岩、角闪安山岩、安山质火山角砾岩及安山质凝灰岩等,主要分布于矿区中东部及南部地区,是区内主要岩层。
矿区地质构造形迹不甚明显,区内可见两条硅化构造角砾岩带,零星出露,出露于矿区中南部,呈条带状分布,宽1~2m,倾向北东,倾角35~50°。该构造未见矿化现象,对矿体也无明显影响。
矿区内所出露侵入岩主要为石英闪长玢岩,规模较小。区内共见有一条岩墙和五个小岩株,岩墙和岩株在平面分布上,呈北西和北东两组方向排列,并略具等距排列。岩墙出露于矿区东部,呈北西西向展布。该岩墙大部分出露在矿区外,区内控制长度约550米,北西端膨胀,宽约300米。岩体中裂隙较发育,局部充填有石英脉,裂隙面常见有碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化。岩体内未见铜钼矿化现象,矿化多产在玢岩与围岩外接触带处。
2.2 围岩蚀变
矿区中围岩蚀变强烈,在石英闪长玢岩体及其围岩中均发育有不同程度的的蚀变,并随围岩与岩体接触的距离不同,围岩性质与流体性质的不同,而表现出不同的蚀变类型[3]。主要的蚀变类型有阳起石化、硅化、钾化、绢云母化、绿帘石化等。
阳起石化:普遍发育于矿区内斜长安山岩中,蚀变强烈。多呈团块状、浸染状,偶见有黑云母、透辉石出现,磁铁矿化与之关系紧密。
硅化:主要发育于玢岩体外接触带的围岩中,表现为石英网脉广泛发育,与黄铁矿、黄铜矿及辉钼矿关系极为密切。
钾化: 以黑云母、钾长石和石英等蚀变矿物的发育为主要特征,其中黑云母化一般表现为黑云母数量增多,蚀变形态多呈团块状、脉状;钾长石化常见于玢岩体及斜长安山岩中,交代斜长石斑晶,常与其他蚀变交织叠加在一起。偶见有石英—黑云母—钾长石细脉出现,并伴有铜钼矿化出现。
绢云母化:呈细小鳞片状集合体交代斜长石斑晶,常与硅化石英岩相伴出现,黄铁矿化浸染其中。
绿帘石化:多发育于斜长安山岩之中,绿帘石交代斜长石斑晶,呈团块状分布,常与阳起石化、绿泥石化相伴出现。
2.3 矿体特征
本矿床的铜钼矿化主要发育于玢岩体外接触带的斜长安山岩和角闪安山岩中,岩体内矿化基本不发育(图3)。矿体由不同方向纵横交错的细网脉组成[4],细脉的宽度一般在0.1~3cm。矿体与围岩无明显界线,主要通过样品品位分析结果来圈定矿体。根据工业指标一般要求,共圈出各类矿体21个,其中铜矿体8个,钼矿体13个,铜、钼矿体中多伴生有金属银。其中铜矿石品位多低于1%,钼矿石品位在0.1%~0.3%。空间上,铜、钼矿体主要分布于15~16号勘探线线之间,产于玢岩体外接触带中,铜、钼矿体大致平行产出。
铜矿体主矿体为4、7号,4号铜矿体位于8~15号勘探线之间,呈似层状、透镜体状和条带状产出。从整体上看,4号铜矿体呈北北西走向,向北东倾斜,倾角为15~25°。矿体走向长为700m,宽度110-440m,厚度1.28m,平均品位0.54%,伴生钼品位0.025%,伴生银品位2.90g/t。7号铜矿体位于7~15号勘探线之间,呈似层状、透镜状平卧产出,走向北西,倾向北东,倾角13°~26°,从南到北逐渐变缓。走向长约300m,平均厚度4.5m,最厚处达7.5m,平均品位0.50%,伴生银1.35g/t。
图3 塞特艾伦那铜钼矿床7线地质剖面略图
在已圈定的13个钼矿体中,4、6及7号矿体为主要矿体。4号钼矿体介于勘探线16线至0线之间,呈透镜状、似层状产出,走向长度约300m,平均厚度1.20m,品位平均0.16%,伴生铜0.06%,伴生银1.43g/t。
6号钼矿体位于4号钼矿体之下,两者间为10~40m厚的夹石或低品位铜钼矿化体所隔。6号钼矿体位于16~15号勘探线之间,呈似层状或条带状产出,走向北西,倾向北东,倾角15~30°。走向长约750m,宽350~450m,厚度平均为1.10m,平均品位0.090%,伴生铜品位0.12%,伴生银1.40g/t。
7号钼矿体位于6号钼矿体之下2m~20m处,主要呈似层状、透镜状产出,分布于16~15线之间,矿体赋存标高为-110m~-190m。矿体厚度在1m~4m之间,平均厚度为1.5m。矿体平均品位0.13%,伴生铜品位0.07%,伴生银1.65g/t。
钻孔资料与品位分析结果显示,矿体主要受石英脉发育的程度控制,其中高品位矿体多产于石英脉发育地区,低品位矿体中石英脉的密度相对较小,夹石部位的石英脉十分稀疏或者石英脉不发育[5]。
2.4 矿石特征
2.4.1 矿石成分
矿区中铜、钼矿石矿物成分主要有黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、赤铁矿和磁铁矿等,其中以黄铜矿、辉钼矿为主。脉石矿物主要有斜长石、石英、绿帘石、阳起石和黑云母等。
2.4.2 矿石结构、构造
矿石中黄铜矿以他形粒状结构为主,浸染状或细脉状也有出现,辉钼矿则呈结晶片状或放射状集合体产于石英脉及裂隙中,且常与黄铜矿共生分布。黄铁矿呈半自形-他形晶粒状,偶尔见有细脉状产出。磁铁矿以自形-半自形晶粒状结构为主,他形粒状结构的磁铁矿也较为多见。赤铁矿则呈结晶针状、纤维状或集合体放射状产于矿石中。交代结构发生于黄铜矿交代黄铁矿,辉钼矿交代黄铜矿等。铜、钼矿矿石构造一般为稀疏浸染状、细脉浸染状及细脉状构造。
3 矿床成因
3.1 矿床所处成矿带位置
矿床位于环太平洋成矿带西带(从日本列岛经我国台湾、菲律宾、加里曼丹岛、巴布亚新几内亚所罗门群岛的铜矿带)的外带上,斑岩型铜钼矿床为该带主要矿床类型之一。
3.2 矿区岩体特征
矿区岩体为石英闪长玢岩,属钙碱系列。岩体规模较小,最大者出露面积约0.4km2。与斑岩型铜钼矿有关的岩体多具斑状结构,浅成、超浅成酸性小型侵入体(一般小于1km2)居多[3]。
3.3 矿石结构、构造特征
矿区中矿石常见的结构为自形—半自形粒状结构,交代结构也较为多见,构造呈细脉状、浸染状及细脉浸染状。典型的斑岩型铜钼矿石结构为自形—半自形粒状结构及交代结构,构造为浸染状、细脉浸染状及细脉状[3]。
3.4 围岩蚀变特征
矿区蚀变类型主要有:阳起石化、硅化、钾化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化及黏土化等。围岩蚀变由内向外大致呈现出钾化、石英-绢云母化、硅化和青磐岩化的分带现象,其中以硅化最为强烈且与铜钼矿化最密切。围岩蚀变类型及其分带特征,符合斑岩型矿床特征。
综上所述,本矿床为斑岩型铜钼矿床。
4 找矿方向与标志
(1)区域性深断裂交汇部位旁侧的次级断裂为铜钼矿的导矿和容矿构造。
(2)本矿床的矿体均产于岩体外接触带新近系渐新统Lav组的斜长安山岩、角闪安山岩中。
(3)主要近矿围岩蚀变有阳起石化、绿帘石化、硅化等,其中硅化与铜钼矿化关系最为密切。
(4)化探Cu、Mo异常区。