深部开采区矿化地质特征及控矿因素分析

2020-05-16吴作愿禹秀艳

世界有色金属 2020年4期

关键词：闪长岩褶皱矿化

吴作愿，禹秀艳

（1.江苏省有色金属华东地质勘查局八一〇队，江苏南京 210000；2.江苏省有色金属华东地质勘查局八〇七队，江苏南京 210000）

深部开采区地质环境复杂，且矿产资源丰富，为了满足工业经济的快速发展，近年来加大了对深部开采区的开采力度。由于深部开采区勘查难度较大，提高了深部开采区矿化条件研究的难度，深部开采区矿化研究已经成为一个热门研究问题[1]。

所以此次结合相关地质资料，对深部开采区矿化地质特征及控矿因素进行了分析，为深部开采区开采提供科学的理论依据。

1 深部开采区矿化地质特征分析

结合有关资料，从地层、构造、侵入岩三方面分析深部开采区矿化地质特征，下图为深部开采区矿化地质特征分析示意图。

图1 深部开采区矿化地质特征分析示意图

地层特征：深部开采区矿化地层大多以古生代-中生代沉积地层为主，含少量火山岩地层，地层发育齐全，岩性以黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、变粒岩、含磁铁石榴浅粒岩为主。

构造特征：深部开采区盖层褶皱大部分形成于印支期，以区域南象运动形成的不整合面为界，其下伏的新元古代南华纪、震旦纪和古生代及三叠纪地层普遍发生褶皱变形，以线性褶皱带形式出现，褶皱多为紧闭的背、向斜相间的复式褶皱样式，且自南而北变形有逐渐增强的趋势，深部开采区南部的褶皱构造多较宽缓，北部相对紧闭；自西南向北东褶皱轴迹也有从北东东向北东偏转的趋势，一方面是后期构造叠加所致，另一方面则反射北西向旋转剪切作用的存在[2]。

在前陆盆地带内，因被晚中生代地层、火山岩所覆盖，从零星出露地层恢复其褶皱样式以直立褶皱为主[3]。断裂大部分形成于印支期和燕山中-晚期，在强烈缩短机制下的变形运动，多为中-浅构造层次的韧-脆性构造形迹，断裂带重、磁异常交变特征带明显，莫霍面亦反映为近东西向递变带。

侵入岩特征：结合前人发表的数据，结合深部开采区岩石类型和岩石分布特征，将深部开采区的岩浆活动分成两期，早期：150Ma～135Ma；晚期：135Ma～114Ma。通过统计发现，深部开采区早期岩体主要是中性和中酸性岩类的花岗闪长岩、闪长玢岩、辉石闪长岩，而晚期主要为酸性岩类的花岗岩和钾长花岗岩等。

2 深部开采区矿化控矿因素分析

岩浆作用控矿除提供热源外，更重要的是提供矿源、硫源及其传输介质。深部开采区主要为岩浆期后热（气）液成矿，因而含矿热流体的产生是成矿作用的关键。

不同侵入体的成矿专属性说明，岩浆源的成因、物理化学环境及演化方式等与含矿热流体的形成及性质有着成因上的联系，而它产生的时间及空间位置可以从侵入体的空间特征上反映出来。

地幔岩石学的研究表明，来自上地幔的深源岩浆是富含Cu、Fe等成矿物质的基性岩浆，当有地壳物质加入时会使硅铝成分增加，碱度降低因而深源浅成的同熔型岩浆岩系列是有利于成矿的岩浆岩系列。反映在硅铝矿物和铁镁矿物的比例上及长石的性质上，颜色指数低的偏酸性的闪长岩类岩体有利于成，进而表明岩浆演化至中偏酸性阶段是产生富矿流体的阶段。

根据上述研究成果，对深部开采区成矿岩体的控矿作用进行分析。对深部开采区成矿岩体为具有富硅富碱特点的中偏酸性闪长岩类，在成矿作用上表现Fe、Cu共生。它的控矿作用首先在于岩浆来自深源，原始岩浆基性富碱，含丰富的Fe、Cu等成矿物质。其次演化至中偏酸性阶段以及混溶地壳物质使硅铝成分增加，主成矿元素Cu大量进入液相中。另外表现在演化过程的Fe、Cu分离、碱度变化及物理化学条件变化上。

随着早期结晶作用，部分Fe进入暗色矿物，由于温度高、氧逸度低，不能大量形成磁铁矿，Fe、Cu等成矿元素及碱金属富集于熔浆中。当岩浆演化至中偏酸性阶段，由于挥发组分浓度的增大，在还原环境下Fe及碱金属以络合物形式溶解于流体相中。流体富碱的特征，从铁矿成矿过程中的碱（钠）质蚀变可以证实。当产生透源运矿构造带时，这种富铁的碱（钠）质流体沿晶格位错而产生的空隙渗滤带往地表传输。

与此同时岩浆房岩浆组分变化，硅铝成分增高及碱度降低，并由于透源构造带的发育，氧逸度增大，Cu、Pb、Zn等金属大量溶于液相，随后沿运矿构造带上涌。随着磁铁矿的沉淀及还原硫活度的增高，进入石英-硫化物成矿阶段。全硫含量较低的中性、碱性溶液是岩浆演化晚阶段形成的，能以较高的浓度搬运呈硫代络合物的Au、U，当温度降低及PH值降低，以及由于硫化物的沉淀而使还原硫活度降低，而造成硫代络合物变得不稳定，发生矿化现象，由此说明侵入岩是深部开采区最重要的控矿因素。