首页 > 行业资讯 > 老矿区新发现!豫西一矽卡岩型铁矿区探获中型斑岩型铜钼矿床

老矿区新发现!豫西一矽卡岩型铁矿区探获中型斑岩型铜钼矿床

时间:2023-06-19 来源: 浏览:

老矿区新发现!豫西一矽卡岩型铁矿区探获中型斑岩型铜钼矿床

覆盖区找矿
覆盖区找矿

gh_137bd1e52ced

宣扬地学成果,传播勘查技术方法!

收录于合集

- 宣扬地学成果,传播勘查技术方法 -

点击上方“覆盖区找矿”, 关注 更精彩!

         

豫西八宝山矿区斑岩型铜钼矿床的发现及其意义

王亚伟 1,2 ,史保堂 1,2 ,刘晓毅 1,2 ,梁家乐 1,2 ,冷小明 1,2 ,司荣军 3

1 河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院

2 河南省金银多金属成矿系列与深部预测重点实验室

3 河南理工大学资源环境学院

         

第一作者: 王亚伟 ,硕士,工程师,主要从事金属矿产勘查工作。

         

导读:
豫西八宝山铁矿区 是一个以矽卡岩型铁矿而闻名的老矿区 近期勘查在铁矿体侧向边部 新发现了斑岩型铜钼矿床, 资源量达中型规模, 实现了该区域斑岩型矿床的找矿突破。
本文在 河南省财政地质勘查项目(豫国土资发〔2018〕22号) 资助下 对比典型斑岩型铜钼矿床特征 论证了新发现铜钼矿床的 成矿岩体特征、矿体形态、矿石结构特征、矿床热液蚀变及分带 特征, 确认了斑岩型矿床类型
作者有近6年矿区勘查工作经历, 较详细论述了斑岩型铜钼矿床的发现过程, 总结了找矿经验, 为类似矿区找矿勘查工作 提供了重要参考和借鉴。
         
- ----- 内容提纲- -----
           
0 引言
1 区域成矿背景
2 矿区地质概况
2.1 地层
2.2 构造
2.3 岩浆岩
2.4 矿体特征
3 斑岩型矿床类型的确定
3.1 含矿斑岩体特征
3.2 矿体特征
3.3 矿石构造特征
3.4 矿床热液蚀变及分带特征
4 老矿区找矿经验总结
4.1 勇于转变找矿思路
4.2 重视成矿模型的建立
4.3 优选样品采集、测试方法
5 结论
- --------------
0 引言
斑岩型铜(钼)矿床是世界上最为重要的铜、钼矿来源 ,因其巨大的经济价值及重要的学术意义而备受大家重视。 20世纪70年代以来,国内外众多学者已在斑岩铜矿的全球空间分布特征、成矿物质来源、控矿因素等诸多方面进行大量研究 ,经几十年的系统研究, 已建成一套比较完善的成矿理论和成矿模型 。斑岩铜矿床与其他内生矿床相比较, 在成矿岩体特征、蚀变特征、矿石特征等方面有其独特特征
八宝山矿区位于河南省卢氏县潘河乡 是河南省重要的矽卡岩型铁矿床 属老矿区, 自20世纪60年代秦岭区测队、豫07队、豫地质四队 等多家地勘单位已对本区开展过地质勘查工作 (河南省地质局地质四队,1977 ), 提交了一个中型铁矿床, 目前处于开采阶段 以往勘查工作重点是矽卡岩型铁矿床 未能重视岩体内的勘查工作。 近十几年来, 也有不少学者对八宝山岩体成岩年龄、物质来源、矿床成因方面进行过研究 提出矿区深部可能存在斑岩型铜钼矿床 ,但缺乏直接证据。
近期完成的 “河南省卢氏县八宝山矿区深部及外围铁铜多金属矿普查” 项目 (河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院,2020 ), 取得了斑岩型铜钼矿床的找矿突破, 提交1个中型铜钼矿床 ( 铜金属量10.9万吨,Cu平均品位0.51%;钼金属量4767吨,Mo平均品位0.089% ), 证实了本矿区斑岩型铜钼矿床的存在 。本文在前人工作的基础上, 依据笔者在本区近6年的勘查工作经历, 论述斑岩型铜钼矿床的 发现过程 及矿床类型的 确定依据, 总结 找矿经验 ,以期为类似矿区的勘查工作提供指导和借鉴。
1 区域成矿背景
研究区大地构造 属华北陆块南缘卢氏—栾川陆缘褶断带 南侧紧邻东秦岭造山带, 属小秦岭—豫西金钼铜多金属成矿带 出露地层为中元古界官道口群、新元古界栾川群及下古生界陶湾群 为一套碳酸盐岩-碎屑岩建造 。区内岩浆、断裂构造活动强烈, 区域性断裂构造以近东西向和北北东向最为发育 两组不同方向断裂相交形成棋盘式构造框架。 区内岩浆岩分布严格受构造控制 ,在上述两组断裂交会部位 常发育燕山期中酸性小岩体,其空间展布具有明显的方向性、等距性(图1)。 区域内小岩体多数成矿, 银家沟大型硫铁矿床 夜长坪大型钼钨矿床 曲里小型铁锌矿床 后瑶峪小型钼矿床 等, 形成杜关—夜长坪成矿远景区 ,研究区 位于该成矿远景区东部的曲里—杜关岩浆岩成矿亚带 该成矿亚带向北东方向可延伸至崤山东部金银多金属成矿带 ,如中和银多金属矿床、申家窑金矿床。另外, 本区位于区域大断裂——黑沟断裂附近 黑沟断裂两侧分布大量矿产地, 如卢氏南 阳山锂铍铌钽稀有金属矿床、王庄锑矿床、橡子庙沟铁矿床 成矿条件优越。

图1 区域构造-岩浆岩纲要图

a—大地构造简图;b—研究区位置图

1—燕山期酸性岩体及名称;2—燕山期闪长岩体及名称;3—断层 4—研究区位置

2 矿区地质概况
2.1 地层
矿区出露地层主要为中元古界官道口群 为一套滨—浅海相碳酸盐岩夹碎屑岩沉积建造 中低级区域变质 。其中杜关组(Pt 2 d )、冯家湾组(Pt 2 f ) 为八宝山岩体围岩,岩性为钙质白云岩、燧石条带白云岩及厚层状白云岩 ,整体呈近东西向展布, 靠近岩体部位发生强烈矽卡岩化。
2.2 构造
区内断裂构造十分发育 ,按方向分为近东西向、北北东向、北北西向、近南北向及北东向5组。 其中近东西向断裂规模最大, 产状较陡(倾角60°~80°),切割深度较大(>500 m), 常见花岗岩脉局部充填 对区内岩体和矿化蚀变带的展布方向具有控制作用 。其余4组断裂规模较小, 影响范围仅限于浅部50~100 m范围,破矿影响极小

图2 矿区地质简图

1—第四系;2—中元古界冯家湾组;3—中元古界杜关组;4—黑云二长花岗斑岩(中心相);5—正长花岗斑岩(边缘相);6—褐铁矿;7—北-Ⅲ铜钼矿体;8—断裂;9—岩相界线;10—地质界线;11—勘探线及编号

2.3 岩浆岩
研究区出露岩体为八宝山岩体, 该岩体地表出露形态似一条头东尾西的鱼形(图2), 东西长约2 km,南北宽约0.7 km,面积约1.05 km 2 岩体与围岩接触带倾向岩体方向, 剖面呈上缓下陡的喇叭状,深部产状近直立 。成岩年龄为(146±2) Ma(曾令君等,2013a), 属晚侏罗世燕山早期 。分为中心相黑云二长花岗斑岩和边缘相正长花岗斑岩两个岩相, 岩体与围岩接触部位发生强烈矽卡岩化。
中心相: 岩性为黑云二长花岗斑岩, 分布在岩体中间部位,呈灰—浅灰色(图3a), 斑状结构,基质为微粒结构,块状构造 。斑晶含量40%~65%, 主要造岩矿物为自形板状正长石、斜长石, 其次为熔蚀状石英、黑云母(图3c)。长石斑晶构成1~4 cm巨晶,其余斑晶粒径2~6 mm。基质含量35%~60%,粒径<0.2 mm,成分与斑晶相似。 地表岩石高岭土化强,风化剥蚀呈负地形
边缘相: 岩性为正长花岗斑岩,硅化、钾化较强 ,分布在岩体周边, 形成一个环状带。 呈浅灰、浅肉红色(图3b), 斑状结构,基质为微粒结构,块状构造 。斑晶含量10%~35%,主要为自形板状正长石、熔蚀状石英(图3d),粒径1~2 cm。基质含量65%~90%,粒径<0.2 mm。 岩石相对致密完整,地表呈正地形

图3 典型岩石宏观及微观照

a—黑云二长花岗斑岩宏观照;b—正长花岗斑岩宏观照;c—黑云二长花岗斑岩微观照;d—正长花岗斑岩微观照

Q—石英;Or—正长石;Pl—斜长石;Bt—黑云母

2.4 矿体特征
区内共发现矿种8个 (铜、钼、铁、硫、铅、锌、银、金), 圈出矿体16条 ,根据成矿元素组合及矿体分布空间特征, 由内而外可分为3类矿体 (图4): 第一类为分布在岩体边缘相的斑岩型铜钼矿体, 矿体呈脉状、透镜状,局部呈囊状,规模较大, 该类矿体为近期普查新发现, 详情见后文; 第二类为矽卡岩型铁铜矿体, 是最早发现的典型的矽卡岩型矿体 其分布受矽卡岩带控制,矿体呈脉状、透镜状,规模较大 如南-Ⅱ号矿体长1258 m,最大斜深1378 m,最大厚度24.65 m,平均厚5.94 m,平均品位TFe为42.5%、Cu为0.55%、S为15.25% 第三类为分布在岩体围岩内的铅锌银矿体, 其分布受断裂构造控制, 矿体呈脉状,局部呈透镜状,规模较小, 南-Ⅻ号矿体规模最大,矿体长476 m,最大斜深276 m,最大厚度6.56 m, 平均厚4.79 m, 平均品位Pb为3.59%、Zn为5.86%、Ag为70.85×10 -6

图4 研究区矿体分类平面示意图

1—热液型铅锌矿体分带;2—斑岩型铜钼矿体分带;3—矽卡岩型铁铜矿体分带;4—斑岩型铜钼矿体及编号;5—岩相界线;6—勘探线及编号

3 斑岩型矿床类型的确定
斑岩型矿床 指与中—酸性浅成—超浅成侵入岩(斑岩)有关的低品位、大规模、细脉浸染状岩浆热液矿床 ,在成矿岩体特征、矿体特征、矿石结构及热液蚀变等方面 具有其独特性 ,后文将从这4个方面将八宝山岩体边缘相铜钼矿体与典型斑岩型矿体进行对比, 以论证本区斑岩型矿体的存在
3.1 含矿斑岩体特征
斑岩型Cu-Mo矿成矿岩体 主要 为二长花岗斑岩或花岗闪长斑岩 ,岩体地表出露面积一般小于1.5 km 2 并且多数成矿岩体为多期岩浆演化 ,即为复式岩体。 八宝山岩体为酸性浅成斑岩体, 出露面积1.05 km 2 为复式岩体 (中心相为黑云二长花岗斑岩、边缘相为正长斑岩), 其特征符合斑岩型Cu-Mo矿成矿地质体的基本特征。
3.2 矿体特征
斑岩型原生矿体形态取决于多种因素 ,包括矿化和非矿化斑岩体的相对位置、赋矿蚀变带形态及成矿构造类型等, 平面常表现为成矿环带,剖面形态常为平行脉状、透镜状及不规则状, 在矿化富集部位常表现 为厚大囊状矿体形态 本研究发现多个铜、钼矿体主要赋存在岩体边缘相 ,平面上表现为不规则椭圆形成矿环带(图3)。其中北-Ⅲ、南-Ⅴ矿体规模较大, 其剖面矿体形态表现出厚大囊状斑岩型矿体特征。

图5 矿体剖面特征

a—北矿带2线剖面图;b—南矿带55线剖面图

1—矽卡岩型铁矿体;2—矽卡岩型铜矿体;3—铜钼矿体;4—矽卡岩带;5—岩相界线;6—坑道及编号;7—钻孔及编号

         

北-Ⅲ矿体出露在岩体北部55线至4线(图2) ,矿体走向长985 m,最大斜深913 m, 整体倾向岩体内侧。平面上呈弧形, 2线部位向北东向凸起; 剖面呈上厚下薄不规则形态, 650 m标高以上呈厚大囊状(图5a), 向下分支呈多条脉状,深部厚度变薄。 矿囊走向长约580 m,倾向斜深约200 m、 最大厚度为109.87 m。 Cu平均品位0.46%,Mo平均品位0.072%。
南-Ⅴ矿体分布在岩体南部在55线附近, 矿体走向长782 m,最大斜深997 m。438 m标高处呈囊状或厚大透镜体状,矿囊厚约73 m, 由9条平行矿层组,单矿层厚2.1~10.3 m(图5b)。 Cu平均品位0.56%,Mo平均品位0.071%。
3.3 矿石构造特征
区内斑岩体内铜钼矿的矿石构造主要为网脉状和细脉浸染状 脉体宽度多在毫米级, 另外在岩体接触带部位 发现水压致裂裂隙构造 显示了斑岩型矿床的矿石构造特征。
网脉状构造: 由不同方向细脉交叉呈网状(图6a) ,网脉宽度多为2~3 mm。 细粒黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿沿细脉分布 ,裂隙内金属矿物多具硅质胶结。 具网脉状矿石构造的矿体多分布在岩体北部 (北-Ⅲ矿体), 矿体上部以铜矿为主,下部以钼矿为主,矿体规模大 ,矿化较均匀,单矿体厚度可达100余米,近地表矿石已氧化,但其网脉状构造依然可辨(图6b)。
细脉浸染状构造: 由多条含矿细脉组成,细脉宽度多为2~5 mm,少数脉体宽度可达 20 mm, 金属矿物一部分沿裂隙呈细脉状分布,一部分呈浸染状分布在细脉两侧 (图6c、图6d)。具细脉浸染状矿石构造的矿体多分布在岩体南部。
水压致裂裂隙构造: 水压致裂裂隙常发育于成矿花岗斑岩及其外接触带围岩中,是岩浆-流体作用的产物 为斑岩型钼矿床内常见的成矿结构面 。在八宝山岩体南边缘部位发育的裂隙走向多垂直岩体轴向, 即显示出从岩体内部向外呈放射状,沿岩体接触界带具有面状分布特征 ,显示为水压致裂裂隙构造; 裂隙内多充填钼矿化石英细脉,形成细脉浸染型矿石 (图6c)。
图6 矿石构造特征

a—网脉状矿石构造;b—网脉状矿石构造(氧化矿);c—细脉浸染状矿石构造;d—细脉浸染状矿石构造(镜下)

3.4 矿床热液蚀变及分带特征
斑岩型矿床具有其特有的蚀变组合及其分带模式 俗称“大白菜模式” 由内到外依次为 石英内核、Ca-Na蚀变带、钾化带、绢英岩化带、泥化带、矽卡岩化带或青磐岩化带 本区矿床蚀变同样具有斑岩型矿床蚀变分带特征, 由内而外为绢英岩化带、泥化带、矽卡岩化带 (图7)。与斑岩型矿床典型蚀变模式相比, 缺少石英内核、Ca-Na蚀变带及钾化带 绢英岩化带、泥化带、矽卡岩化带均存在 。可能是由于勘探深度不够, 石英内核、Ca-Na蚀变带及钾化带隐伏在深部未能揭露 。八宝山矿区蚀变分带特征如下:
图7 矿床蚀变特征
a—研究区矿床蚀变剖面示意图;b—斑岩型Cu-Mo矿床蚀变剖面示意图(据叶天竺等修改,2017);c—硅化、绢云母化花岗岩;d—高岭土;e—矽卡岩
1—石英核;2—Ca-Na蚀变带;3—钾化带;4—绢英岩化带;5—泥化、矽卡岩化带;6—矿化组合及分布位置;7—斑岩体

         

(1)绢英岩化带: 带内蚀变主要为绢云母化和硅化 ,沿裂隙充填呈细脉状, 同时伴有黄铁矿化、黄铜矿化及辉钼矿化,为成矿期蚀变 (图7a、c)。边缘相正长花岗斑岩蚀变明显强于中心相二长花岗斑岩, 推测可能是由于成矿热液沿岩体边缘及岩相界线向上运移, 且岩体边缘裂隙较发育所致。 (2)泥化带: 该蚀变带位于近接触带附近,主要发生黏土化 (高岭土和蒙脱石),为成矿期后的晚期蚀变。泥化带内局部高岭土化非常强烈, 可形成高岭土矿 (图7d); 带内金属矿化非常弱,工作中发现斑岩型铜钼矿体延伸至泥化带常发生突然尖灭 (3)矽卡岩带: 早期蚀变为矽卡岩化,表现为石榴子石-透辉石化,成矿期蚀变表现为退矽卡岩化 ,生成大量含水矽卡岩矿物(绿泥石、绿帘石及阳起石等)(图7e), 同时伴有大量的磁铁矿、黄铁矿及黄铜矿生成
通过上述对比分析, 本矿区新发现的铜钼矿在成矿岩体特征、矿体特征、矿石结构及热液蚀变特征方面 均呈现出典型斑岩型矿床所具有的特征 (表1),佐证了本区岩体边缘相的铜钼矿矿床类型属斑岩型矿床类型。
表1 矿床特征对比
4 老矿区找矿经验总结
八宝山矿区自20世纪70年代 首次提交中型矽卡岩型铁矿床以来, 期间亦经历过多次找矿工作,均未取得突破。 近期普查工作 新发现1个中型斑岩型铜钼矿床,取得了八宝山老矿区找矿突破, 以下将 对此次找矿突破所取得的找矿经验进行总结。
4.1 勇于转变找矿思路
笔者在收集分析以往钻孔资料中发现, 钻孔样品主要布设矽卡岩带及其附近,岩体内样品非常少, 说明以往忽视了岩体内的找矿工作 。同时在普查工作中发现, 八宝山岩体边缘相正长花岗斑岩内发育大量黄铁矿化硅质细脉 ,通过野外观察及样品检查, 发现此类蚀变岩具有铜钼矿(化) 。以上发现 引起了地质工作者对岩体内部找矿工作的重视 从而转变了原有的找矿思路,拓宽了找矿空间
老矿区往往已有较多学者对其地质特征进行研究, 并形成固定的认识 。现在我们 若完全沿用原有的 地质认识和找矿思路, 很难实现老矿区的找矿突破。 因而,在老矿区的找矿工作中, 我们要打破原有找矿思想桎梏 ,客观、真实分析各种地质现象, 尤其不可忽视前人所忽视的找矿信息 拓宽找矿思路,扩大找矿空间 本次普查正式转变了 原有只在矽卡岩带内找矿的思路 加强了岩体内的找矿工作 从而发现了岩体内的斑岩型铜钼, 实现了本区的找矿突破
4.2 重视成矿模型的建立
在新的找矿思路指导下 ,工作中发现八宝山岩体内 存在铜钼矿体、岩体接触带存在矽卡岩型铁铜矿、岩体外围存在热液型铅锌银矿 。在上述发现的基础上,提出本区 存在斑岩型-矽卡岩型矿床的设想 利用新的找矿理论, 建立理想成矿模型,进而指导勘查工作。
斑岩型成矿体系演化过程中, 由于围岩条件和构造条件的差异 在成矿体系不同部位形成不同类型的矿床 。本次普查 所建成矿模型同样具有分带性,由内而外包括3个矿床分带 (图4): 其一为产于岩体边缘相的斑岩型铜钼矿床分带 其二为产于接触带上的矽卡岩型铁铜硫矿床分带 其三为岩体外围热液型铅锌银矿床分带。 根据不同矿床分带的 空间分布、成矿特征,选择找矿靶区及找矿方法
因此,在充分收集、综合分析、认真研究已有地质资料的基础上, 利用先进科学的找矿理论做指导 建立矿区最为科学的成矿模型 。以成矿模型做指导, 能够为找矿工作者提供更为清晰的找矿思路, 使其在找矿工作中 做到有的放矢、事半功倍。
4.3 优选样品采集、测试方法
由于八宝山岩体边缘相正长花岗斑岩黄铁矿化非常普遍 ,Cu、Mo品位较低, 肉眼极难辨认是否含矿 为了防止出现丢矿现象 笔者采用化探样与化学样相结合的采样方法: 首先 对所有钻孔、坑道系统采集分析化探样 然后根据化探异常显示,确定化学样采样位置及分析元素 确保不漏矿 。如北矿带55线钻孔ZK5518,前期在边缘相正长花岗斑岩内 只发现大量黄铁矿化,但肉眼难辨是否有铜钼矿化 ,钻孔原生晕显示孔深20~280 m处 Cu、Mo异常特别明显 进而对该段进行采样分析,结果发现3层铜钼矿 ,单层矿厚8~24 m(图8)。 经统计,岩体内多数铜钼矿体均是依据上述采样方法发现 从而实现了岩体内铜、钼矿的找矿突破 。由此可见,此类利用化探样确定基本分析样的采样位置及测试元素的采样方法, 在多金属矿化、低品位矿床勘查工作中十分有效 ,可确保大储量、低品位矿产不遗漏。

图8 北矿带ZK5518钻孔化探异常图(据河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院,2020 修改)

5 结论
(1)斑岩型矿床类型的确定。 八宝山矿区新发现的铜钼矿在成矿岩体特征、矿体特征、矿石结构及热液蚀变特征方面 均呈现出典型斑岩型矿床所具有的特征 ,佐证了八宝山岩体边缘相的铜钼矿床属斑岩型矿床类型。
(2)老矿区找矿经验总结。 本文通过对八宝山矿区找矿突破的工作总结 得出3条在老矿区勘查的找矿经验: 第一条是勇于转变找矿思路, 打破原有找矿思想桎梏,拓宽找矿思路,扩大找矿空间; 第二条是重视成矿模型的建立, 建立科学的成矿模型,为找矿工作者提供更为清晰的找矿思路,工作中做到有的放矢; 第三条是优选样品采集、测试方法 ,利用化探样确定基本分析样的采样位置及测试元素的采样方法,在多金属矿化、低品位矿床勘查工作中十分有效,可确保大储量、低品位矿产不遗漏。
(3)区域找矿意义。 八宝山矿区斑岩型铜钼矿的发现, 进一步佐证了本区域小岩体具有形成斑岩型矿床的潜力 为周边小岩体的地质勘查提供了新的找矿思路 本文总结的老矿区找矿经验, 对其周边小岩体斑岩型矿床矿的寻找 具有重要的借鉴意义 ,同时 对实现区域性找矿突破也具有一定的指导意义。
注 释
① 河南省地质局地质四队. 1977. 河南省卢氏县八宝山矿区铁铜矿勘探地质报告[R].
② 河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院. 2020. 河南省卢氏县八宝山矿区深部及外围铁铜多金属矿普查报告[R].

原文来源: 王亚伟,史保堂,刘晓毅,梁家乐,冷小明,司荣军. 2023. 豫西八宝山矿区斑岩型铜钼矿床的发现及其意义[J]. 矿产勘查,14(3):407-415.

导读评论和排版整理等 《覆盖区找矿》公众号.
推荐读者下载、阅读和引用原文!
------------往期 精彩 回顾-------------
  1. 应用综合物化探异常,寻找斑岩型成矿系列矿床获突破
  2. 6个矿山深部及外围找矿新发现及启示
  3. 斑岩铜-钼-金矿床研究进展
------ 关注 “覆盖区找矿”,拥有更多新方法 ------

宣讲 成果 助力 转化 激励 创新

版权:如无特殊注明,文章转载自网络,侵权请联系cnmhg168#163.com删除!文件均为网友上传,仅供研究和学习使用,务必24小时内删除。
相关推荐