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老厂矿田湾子街矿段矿床地质特征及控矿条件分析

2020-07-06

昆明冶金高等专科学校学报 2020年1期
关键词:矽卡岩中段靶区

喻 晗

(云南锡业集团老厂分公司,云南 个旧 661000)

湾子街矿段是老厂矿田中成矿地质条件优越、矿床类型众多、矿化较集中的一个区域。但是生产区域划分的不同造成了资料收集不完整。采选一体化改革的实施,解决了生产区域相互重叠、交叉作业的风险,也为资料的整合提供了有利条件。笔者对生产区正接触带矿体找矿进行研究分析和规划,为寻找新增资源,确保生产持续提供依据。

1 区域内地质概况

1.1 矿田位置

老厂矿田位于五子山复式背斜的中段,北起背阴山断裂,南至老熊硐断裂,西邻个旧大断裂,形成3面受断层限制的地垒状隆起(图1)。

1.2 研究区域范围

以老厂矿田湾子街矿段为中心,西起坳头山断裂,东至黄泥硐断裂,北至背阴山断裂,南至蒙子庙断裂。

1.3 矿段概况

湾子街矿段位于老厂矿田中部,是老厂的主要矿段之一,矿段内矿化集中,矿床类型众多:1)地表的残积、坡积-洪积型砂锡矿床;2)层间氧化矿矿床;3)电气石型细脉带矿床;4)含锡白云岩锡矿床;5)深部隐伏花岗岩接触带矽卡岩型锡铜、钨铜矿床。

1.4 地层

表1 个旧组岩性、岩相简表Tab.1 Lithology and lithofacies of the old formation

1.5 构造

矿段处于个旧矿区北东向五子山复式背斜的中段,出露断裂由北至南有近东西方向的梅雨冲断裂、龙树坡断裂、老银厂断裂、蒙子庙断裂;由西向东有北东向的坳头山断裂、黄泥硐断裂及与之相配置的南北向菜园山断裂,加之沿东西向构造面发展的湾子街背斜及黄泥硐背斜,构成矿段内菱形构造骨架(图2)。

1.6 围岩蚀变

区内近矿围岩蚀变按矿体、矿化及围岩不同分为花岗岩内蚀变带、花岗岩与碳酸盐岩接触蚀变带及碳酸盐岩蚀变带3类:1)花岗岩内蚀变带:主要有钾长石化、钠长石化、云英岩化、电气石化、萤石化、绢云母化、绿泥石化、硅化、硫化物矿化等;2)接触蚀变带:主要有矽卡岩化、硫化物矿化、大理岩化等;3)碳酸盐岩蚀变带:主要有赤褐铁矿化、褐铁矿化、铁锰矿化、角岩化、大理岩化。

1.7 岩浆岩

区域内主要为燕山晚期,中-细粒块状黑云母花岗岩,岩体沿背斜核部侵入于中三叠系碳酸盐岩层中,形成顶面平缓开阔,两侧下倾,东缓西陡的岩株。平台之上受北东组构造控制,形成北东向斜列的次级小型突起(图3)。

2 研究区内接触带矿体地质特征

区域内接触带矿床分布和岩体形态关系密切,多产于花岗岩小突起周围及凹槽、凹盆、侧向凹陷构造内,多呈凹兜状、柱状、透镜状、似层状产出,例如3-9#、14-5#、5#矿体。

2.1 凹兜状矿体:3-9#矿体

该矿体受1021花岗岩突起控制,产于岩体形成的半封闭槽状凹兜部位。矿体走向北30°,东倾向北西,倾角30~55°,矿体轴向长度约为160 m,宽约40 m,厚约20~45 m。矿体顶底板围岩均为花岗岩,与碳酸岩接触带上有一层褐色、褐红色土状、粒状赤褐铁矿型氧化矿,主要矿石矿物有赤铁矿、褐铁矿、锡石等,脉石矿物有萤石、石榴子石、透辉石等(锡品位0.793%,铜品位0.851%),下部为矽卡岩及磁黄铁矿型矽卡岩硫化矿,主要矿石矿物有黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、锡石,脉石矿物有石榴子石、透辉石、萤石及绿泥石等(图4、5)。

2.2 透镜状矿体:14-5# 矿体

该矿体位于4033突起花岗岩岩墙的南东侧,其形态受花岗岩盆状凹陷控制较严格,矿体形态为透镜体,平面呈等轴状展布向,平均厚度9.16 m,最大厚度29.79 m。矿体位于接触带矽卡岩硫化物型多金属矿床,主要矿石类型有硫化矿、矽卡岩,氧化矿,次有蚀变花岗岩。大理岩:主要矿石矿物有磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、次有黄铜矿、铁闪锌矿、赤铁矿、褐铁矿等;主要脉石矿物有石榴子石、透辉石、萤石、次有绿泥石、绿帘石等;主要有益组分:锡伴生组分有铜、硫、钨、铋、萤石等(图6、7)。

2.3 柱状、似层状矿体:5#矿体

该矿体赋存在龙树坡断裂与4033花岗岩突起的交切部位的南侧凹陷带中。为接触带矽卡岩硫化矿物型锡铜矿床,矿体走向(轴向)近南北偏东,中部突起,向东西两侧倾斜,倾角15~20°,向南西侧伏,轴向长300~350 m,宽250 m左右,最厚40~50 m,最薄2.0~3.0 m,中间至西部厚并以柱状体出现,两侧逐渐变薄,以似层状、透镜状、脉状出现。主要矿石矿物有锡石、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、铁闪锌矿、赤铁矿、褐铁矿等;主要脉石矿物有石榴子石、透辉石、萤石、绿泥石、绿帘石等;主要有益组分:锡伴生组分有铜、硫、钨、铋、萤石等(图8、9)。

2.4 矿石结构构造特征及矿物成分特征

矿石结构主要有:自形粒状结构、他形粒状结构、包含结构、次生结构。矿石构造主要有块状构造、浸染状构造、条状构造、网格状、胶状构造。矿物成分有:磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂、方铅矿 、白钨矿、闪锌矿、铁闪锌矿、白铁矿、锡石、自然铋等。在局部氧化矿中出现水绿矾、褐铁矿。脉石矿物有透辉石、石榴子石、阳起石、透闪石、电气石、石英、方解石、萤石等。

3 控矿条件分析

地层控矿:个旧组卡房段(T2g1)地层是老厂湾子街矿段的主要赋矿层位,为矿体的形成提供了最基本的条件。三叠系中统个旧组碳酸盐岩不仅为矿床形成提供了有利的围岩条件,而且由于其石灰岩和白云岩岩性组合差异,一方面在构造应力作用下,易产生层间剥离和层间滑动等构造软弱带,为花岗岩和矿液的充填、交代提供了良好的场所;另一方面由于其孔隙度较高(孔隙度为2.33,个旧锡矿地质),在岩浆热液活动过程中为含矿热液的扩散、渗透、沉淀提供了有利的条件,从而决定了含矿热液体的侵入强度,对矿体的形态及厚度有一定的控制作用。例如2-5#N矿体赋存于老卡岩体1021花岗岩突起北东侧碳酸岩地层中,产状和形态受地层严格控制,规模较小,空间上总体呈多层状产出。矿体走向北西,总体上南东高北西低,向北东倾,倾角20°。勘探控制范围矿体宽10~80 m,长62 m,矿体最大厚度达5 m,单层平均厚度为1~5 m。

构造控矿(褶皱控矿和断裂控矿):区域处于个旧矿区北东向五子山复式背斜的中段,构造较发育,褶皱的控矿作用主要表现在控制老卡花岗岩岩体的产状和形态;而次级突起的岩株、岩舌的产状和形态则受断裂活动的控制,是区内构造控矿的主要作用形式。根据工程揭露分析,东西向断裂控矿作用明显大于北东向、南北向的断裂。从断裂性质和分布特点来看,东西向的梅雨冲断裂、湾子街断裂、龙树坡断裂、老银厂断裂、蒙子庙断裂的形成时期早于北东向的坳头山断裂、黄泥硐断裂,但在成矿过程中又有复活现象。沿断层局部有白岗岩、细晶岩、长石岩、云煌岩脉和氧化物充填。在断层氧化矿中可见大理岩和氧化矿矿石胶结的角砾破碎带。由此可以推测,该组断裂具有多期次活动的特点,一般为成矿前—成矿时—成矿后3次活动。此外通过工程揭露发现,东西向断裂带内及其旁侧围岩,铁锰矿化、褐铁矿化、赤铁矿化现象较为明显。在断层弯曲部位、与旁侧羽毛状裂隙交切部位、与有利层位交切部位、与花岗岩交切部位,往往赋存有层间氧化矿矿床和接触带硫化物矿床。由此证明,东西向断裂既是导矿构造又是容矿构造,决定着矿化单元的规模、形态及强度,对矿床有着明显的控制作用。北东向的坳头山断裂、黄泥硐断裂只是对一些条状矿体有一定的控制作用,南北向断裂则更多表现为对矿体的破坏状况。例如14-4-3#矿体赋存于龙树坡断裂与次级花岗岩突起交截部位,依附于断裂上下盘产出和14-2#矿体矿体赋存于龙树坡断裂与花岗岩扎根部位,矿体形态受构造的控制明显(图10)。

燕山期花岗岩控矿规律:主要表现在2个方面:1)燕山期花岗岩是成矿母岩,不仅是矿床成矿元素与成矿热液的携带者,而且形成巨大的压力、地球化学场,是促成热液改造成矿作用的主要因素。2)花岗岩小突起为矿床的成矿中心,严格控制着矿床在空间上的赋存位置。因此燕山期花岗岩对矿床的形成,赋存位置和矿源、能源供给都起到了决定性的作用。

区域内接触带矿床主要围绕老卡花岗岩体接触-凹陷带产出,花岗岩岩枝、岩舌、岩脉发育,沿接触带普遍具自变质蚀变作用呈淡色花岗岩,花岗岩对矿体形态影响较大,突起的顶部、两侧的凹盆、凹槽和凹兜、岩脉发育地段是最有利的成矿空间。岩脉与花岗岩相截部位,尤其岩脉下盘,往往有规模较大的接触带矿床赋存。按产出部位分为2种矿体:盆槽型矿体——产于花岗岩凹槽(凹盆)中,矿体的产状受花岗岩形态控制,离开花岗岩凹兜随即尖灭,矿体呈透镜状产出,厚度较大(图7、8);面型矿体——产于花岗岩突起的坡面,倾角45~55°,一般为中厚层矿体,厚度变化不大,矿体延伸性好,呈面型赋存于正接触带上。

区域内接触带矿体并不是孤立存在的,都是“成带结群”呈北东向展布,多赋存于花岗岩陡缓交替,盆槽凹陷、岩舌超覆等部位。这多变的花岗岩形态,为岩浆后期矿液的富集提供了良好的场所。因此研究花岗岩的产状、表面形态、岩浆的侵入方式对成矿有着重要作用,应用已掌握的成矿规律将对找矿起到积极的效果。

4 靶区预测

根据成矿规律及取得的认识,通过查找大量的地质基础资料及钻孔数据,对老资料及勘查区域重新对接、分析认识的基础上,预测靶区为3个:1)36#;2)3-9#N;3)20-1#矿体。设计钻探工程 5 300 m,坑探工程量980 m,预获资源储量34.5万t,锡铜金属量3 737 t(其中锡金属量1 227 t;铜金属量2 510 t)。

4.1 36#矿体找矿靶区

工程依据:1953中段勘探资料(G-2剖面上CK99-404、01、02钻孔见矿情况,矿石类型矽卡岩、氧化矿,其中氧化矿厚度11 m、锡品位0.331%,铜品位0.063%)G剖面1850中段坑道揭露的地质信息(矿石类型硫化矿、厚度9.8 m、锡品位0.363%,铜品位0.791%)。

结合以上信息推断1021突起西坡1850至1953中段矿体赋存于花岗岩接触带,因此布置坑探工程820 m钻探工程3 000 m,预获矿石量15万t,锡品位0.363%,铜品位0.791%,锡金属量545 t,铜金属量1 187 t。

4.2 3-9# N找矿靶区

工程依据:1970中段勘探资料(3剖面上ZK09-301、302钻孔见矿情况,矿石类型矽卡岩,厚度14.5 m、锡品位0.179%,铜品位0.213%)6剖面1875中段采场揭露的地质信息(矿石类型硫化矿、厚度8.5 m、锡品位0.416%,铜品位0.627%)。

结合以上信息推断,1021突起北东坡1900~1950 m中段矿体赋存于花岗岩接触带,因此布置钻探工程1 800 m,预获矿石量12万t,锡品位0.412%,铜品位0.665%,锡金属量494 t,铜金属量798 t。

4.3 20-1#找矿靶区

工程依据:1960中段勘探资料-2剖面钻孔ZK16-(-201)、ZK16-(-202)以及2010探平揭露的硫化矿(锡平均品位2.751%,铜平均品位1.638%)。

结合以上信息推断老银厂突起西坡1960~1900 m中段的矿体赋存于花岗岩接触带,因此布置坑探工程160 m钻探工程500 m,预获矿石量7.5万t,锡品位0.335%,铜品位0.823%,锡金属量402 t,铜金属量988 t。

4.4 勘探网度的选择

由于预测靶区周边已探获的矿体规模较小、形态较复杂、厚度变化大、矿石有用组分分布不均匀、构造破坏程度中等,属于Ⅲ类型矿床,因此靶区勘探网度的布置,采取由稀到密,稀密结合的原则,采用25~30 m×25~30 m的勘探网度。

5 找矿思路及远景规划

5.1 找矿思路

加强与友邻单位的资料对接,查找原勘探不详或勘探薄弱部位,强化综合分析,提出合理找矿靶区。由近及远:充分利用老区巷道多的优点,以钻探工程为主,集中寻找花岗岩边部接触带矽卡岩多金属矿体;由已知到未知,对老资料开展充分的二次开发和研究,遵循“依矿找矿”的原则,围绕各矿体的边、深部开展工作;工作方法中采取“资料收集、分块研究、综合对比、提出靶区、集中讨论、深入分析、修改完善”的工作思路;靶区分析以“规律分析为主,工程信息为辅”,通过对区域控矿因素、成矿规律等方面的综合分析研究,使找矿靶区依据充分可靠,尽量降低勘查风险。

5.2 远景规划

继续收集完善4141花岗岩突起至老银厂突起之间地质资料及开采资料,系统分析蒙子庙断裂2 050 m中段卡运道以西至26#矿群之间空白区域,深化细化勘探设计;根据“下有硫,上有氧”的成矿规律,进一步收集2-5#矿体以北至背阴山断裂之间地质资料,重点分析1021花岗岩突起北东边3-18#矿群接触带勘探资料,加强1 850~1 990 m中段之间层间氧化矿的分析研究工作。

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