古潤平,卜 安

廣東潮安四望坪銅礦區(qū)斷裂控礦特征*

古潤平,卜 安

(廣東省有色金屬地質(zhì)勘查局931隊,廣東汕頭515041)

廣東潮安四望坪銅礦以巖漿期后熱液交代充填成礦為特征,在其三位一體(巖漿巖、斷裂/層間滑動破碎帶、圍巖)的控礦組合中,以流紋斑巖、晶屑凝灰?guī)r的層間滑動破碎帶為最佳。本文從礦區(qū)資料的綜合研究入手,深入剖析了巖漿巖、斷裂、圍巖圈閉條件與礦體規(guī)模、富集程度的關(guān)系;旨在通過對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境與礦床成因的深入分析,建立火山期后熱液礦床的斷裂控礦模式,為粵東火山巖地區(qū)該類礦床的發(fā)現(xiàn)提供理論上的啟示。

花崗巖;火山碎屑巖;斷裂控礦;銅礦;廣東

廣東省有色金屬地質(zhì)勘查局931隊采用原生暈、次生暈異常等化探綜合手段,結(jié)合地表找礦標(biāo)志,發(fā)現(xiàn)了廣東潮安四望坪銅礦床。經(jīng)廣東有色地質(zhì)研究院進(jìn)一步的地質(zhì)工作,初步確認(rèn)是一個以銅為主的多金屬礦床。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于華南褶皺帶東部,地處北東向蓮花山深大斷裂帶北段與東西向佛崗-豐良深斷裂帶東段的交匯部位。區(qū)內(nèi)銅錫鉛鋅等有色金屬礦產(chǎn)資源較豐富[1]。

區(qū)內(nèi)出露地層主要為侏羅系下統(tǒng)(J1)一套海進(jìn)系列的淺海相碎屑巖建造和上統(tǒng)(J3)一套復(fù)雜的陸相火山巖系。構(gòu)造以斷裂為主,北西走向斷裂與北東走向斷裂相互穿插,組成總體呈NW走向之方形網(wǎng)格狀(圖1)。區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育,以燕山三期黑云母花崗巖(大埔?guī)r體)與燕山四期二長花崗巖為甚[2]。

2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)大面積出露侏羅系上統(tǒng)高基坪群上亞群酸性火山巖-火山碎屑巖(圖2),主要成分為英安斑巖、流紋斑巖和凝灰?guī)r。出露的巖漿巖主要為中粗粒黑云母花崗巖、閃長巖及石英斑巖小脈。

圖1 廣東省潮安縣四望坪銅礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.1 Regional geological sketch of S iwangping copper deposit,Chaoan County,Guangdong Province

圖2 四望坪銅礦區(qū)主要區(qū)段地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological sketch of main section in Si wangping copper deposit

2.1 構(gòu)造特征

受區(qū)域構(gòu)造影響,礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,以NNW向為主(如F1、F2)。層間滑動破碎帶為礦區(qū)次級裂隙構(gòu)造,以N E和N EE向為主,是礦區(qū)主要的礦體賦存帶。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造具張性、扭性兼壓扭性特征(表1)。斷裂與其次級裂隙帶在成因上為伴生或次生關(guān)系,在空間分布上呈雁形排列(圖2)。作為區(qū)域應(yīng)力場作用的產(chǎn)物,巖石中的節(jié)理裂隙分布也呈相似特征,各節(jié)理裂隙相互交切成“X”型或雁形。

表1 礦區(qū)主要斷裂及部分次級構(gòu)造裂隙①廣東省有色金屬地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查研究院.廣東省潮安縣四望坪銅礦區(qū)總結(jié)報告[Z].2007,12Table 1 Main fractures and subordinate structural f issures in the deposit

2.2 礦體地質(zhì)特征

通過對礦體賦存、礦石特征與圍巖蝕變的分析,提出找礦標(biāo)志。

2.2.1 礦體賦存特征

礦體產(chǎn)于花崗巖(γ52(3))巖體南側(cè)外接觸帶附近,呈脈狀分布于凝灰?guī)r、流紋斑巖構(gòu)造破碎帶中。礦體的展布受構(gòu)造裂隙控制,沿構(gòu)造裂隙帶、擠壓破碎帶充填成礦。礦體多呈隱伏狀,地表表現(xiàn)為一組平行或交叉的硅化、褐鐵礦化、或含鐵錳質(zhì)裂隙破碎脈帶,產(chǎn)狀與構(gòu)造裂隙帶基本一致(表2)。

礦體沿走向、傾向均呈舒緩波曲狀,具有膨大縮小,復(fù)合現(xiàn)象。塊狀礦石單體呈左行雁行排列,由一系列左行透鏡體組成,兩相鄰?fù)哥R體之間有泥礫帶連結(jié),單體長5～10m,透鏡體有向N E傾伏的趨勢,斷裂面平滑且有擦痕,具有先張后扭的壓扭剪切特征[3]。

表2 礦區(qū)部分礦脈特征一覽表①廣東省有色金屬地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查研究院.廣東省潮安縣四望坪銅礦區(qū)總結(jié)報告[Z].2007,12Table 2 Characteristics of some ore veins in the deposit

2.2.2 礦物特征

由于受巖漿巖溫度及其物質(zhì)成分的影響,礦物共生組合具有較明顯的水平及垂直分帶特征。

礦石主要礦物有:黃銅礦、斑銅礦,其次為黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦、閃鋅礦、輝銅礦、方鉛礦、錫石等。脈石礦物主要有石英、綠泥石、少量碳酸鹽礦物。

礦物主要呈半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu),細(xì)脈浸染狀、角礫狀、塊狀等構(gòu)造。

2.2.3 圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變較明顯,分布于礦體兩側(cè),呈帶狀展布,與成礦裂隙走向基本一致。蝕變帶在空間分布上以礦體為對稱軸呈對稱關(guān)系,并表現(xiàn)出隨著遠(yuǎn)離礦體,呈現(xiàn)從高溫到低溫的漸變過渡趨勢。蝕變類型主要有硅化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化及碳酸鹽化,局部見鉀化及螢石化,具明顯的熱液蝕變特征[4]。

2.2.4 找礦標(biāo)志

(1)土壤次生暈異常是有效的找礦信息。當(dāng)Cu、Sn、Pb、Zn等元素的化探異常濃集中心與構(gòu)造破碎帶、硅化蝕變帶、不同巖石接觸帶、巖體邊緣等成礦有利部位相吻合時,是礦區(qū)的直接找礦標(biāo)志。

(2)地表N E、N EE向平行分布的褐鐵礦化、硅化石英細(xì)脈,是礦區(qū)隱伏礦體的直接找礦標(biāo)志[5]。

(3)礦區(qū)礦體主要受N E、N EE向(少數(shù)為NW向)次級構(gòu)造裂隙、層間滑動破碎帶控制, N E、N EE向構(gòu)造裂隙是礦區(qū)的主要容礦構(gòu)造,是礦區(qū)的找礦標(biāo)志。

(4)沿斷裂和裂隙帶分布的黃鐵礦化、鉀化、螢石化及綠泥石化等蝕變帶也是礦區(qū)的間接找礦標(biāo)志。

(5)舊民采窿是找礦的直接標(biāo)志。

3 礦床成礦模式

作為一個與火山-巖漿活動相關(guān)的礦床,本文旨在詳細(xì)分析其成礦因素的基礎(chǔ)上提出礦床的成礦模式,為粵東火山巖地區(qū)該類礦床的尋找提供理論上的啟示。

3.1 成礦的巖漿巖因素

本區(qū)中生代火山-巖漿活動強(qiáng)烈,根據(jù)區(qū)測資料,該時期巖漿中銅、鉛、鋅等成礦元素含量較高(表3),火山噴發(fā)和巖漿侵入活動為成礦提供了物質(zhì)、熱液與物化能量[6]。

表3 粵東晚侏羅世部分巖類元素含量表Table 3 Element contents of some late Jurassic rocks in east Guangdong province

巖漿巖溫度及所含的物質(zhì)成分與成礦關(guān)系密切,礦區(qū)的礦物組合特征反映出隨著花崗巖體的遠(yuǎn)離,礦石中的物質(zhì)成分呈現(xiàn)出Sn→Sn、Cu→Cu→Pb、Zn的分帶趨勢,礦物種類具有明顯的從高溫到低溫的變化特征。

3.2 成礦的地層因素

礦區(qū)主要礦體均賦存于侏羅系上統(tǒng)高基坪群上亞群的晶玻屑凝灰?guī)r、流紋斑巖中。該地層層位具有一定的成礦專屬性。在晶玻屑凝灰?guī)r及流紋斑巖中存在著有利的礦質(zhì)元素,在一定的溫度和壓力作用下,這些元素發(fā)生遷移并在容礦裂隙有利部位富集成礦[7]。

3.3 斷裂控礦特征

構(gòu)造對成礦的影響體現(xiàn)在構(gòu)造對礦體的控制及構(gòu)造活動對成礦期后的改造上。例如F1、F2對礦體的形成起著通道作用,是礦區(qū)主要的導(dǎo)礦構(gòu)造。而N E、N EE向等次級裂隙及其它層間滑動裂隙帶是礦區(qū)的容礦構(gòu)造,為礦體的形成提供富集空間,決定著礦體的形態(tài)產(chǎn)狀[8]。

礦脈由于受多期構(gòu)造活動的影響,形成了多條支脈間彼此呈雁列式排列斷續(xù)分布。而單個支脈中,則形成多個尖滅再現(xiàn)的透鏡體形狀。例如V1礦脈由于受構(gòu)造產(chǎn)生的壓扭性、張扭性應(yīng)力影響,形成多個透鏡體彼此呈左行雁列式排列,透鏡體中間則為泥質(zhì)膠結(jié)物。

3.4 礦床成礦模式

礦床成礦模式是對礦床賦存的地質(zhì)環(huán)境、礦化作用隨時間空間變化顯示的各類特征,以及成礦物質(zhì)來源、遷移富集機(jī)理等礦床要素進(jìn)行概括、描述和解釋,是成礦規(guī)律的表達(dá)形式[9]。筆者在對四望坪銅礦區(qū)的成礦物質(zhì)來源、地層因素以及斷裂控礦特征進(jìn)行綜合的基礎(chǔ)上,建立了粵東火山巖地區(qū)該類礦床的成礦模型(圖3)。

在侏羅紀(jì),由于粵東地區(qū)受太平洋板塊向歐亞大陸板塊的斜向俯沖作用影響,在應(yīng)力狀態(tài)下形成火山穹隆、深大斷裂等構(gòu)造。地下的中酸性巖漿沿著深斷裂帶上侵,形成了以中酸性閃長巖-花崗巖為代表的巖漿。地下熱流體上涌至地殼淺部,在褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育區(qū)段,與滲入的大氣降水-地下水循環(huán)體系發(fā)生對流循環(huán),形成由巖漿水-大氣降水混合的早期成礦流體[10]。

燕山運(yùn)動產(chǎn)生的N E-SW向應(yīng)力作用及應(yīng)力場隨著時間而發(fā)生的偏移,應(yīng)力的集中→釋放效應(yīng)等的作用,形成本區(qū)早期的容礦裂隙。隨著廣泛的火山-巖漿侵入體的就位,在巖漿水-大氣降水對流循環(huán)及深部熱流體放出熱的驅(qū)動下,巖漿水-大氣降水混合形成的早期成礦流體與圍巖發(fā)生交代蝕變作用,引起巖漿巖、基底巖石和火山巖-次火山巖中的礦質(zhì)成分發(fā)生新的遷移,使成礦流體含礦濃度增高。這些含礦濃度較高的巖漿期后熱液,沿著隆起帶或斷裂帶上升,在其運(yùn)移過程中進(jìn)一步萃取、交代了圍巖中的成礦物質(zhì),在淺部有利部位(如構(gòu)造裂隙、斷裂構(gòu)造帶交匯處、巖體的內(nèi)外接觸帶等)以交代充填方式富集形成礦床[10]。

圖3 四望坪銅礦區(qū)成礦模式圖Fig.3 M etallogenic model of S iwangping copper deposit

1-侏羅系上統(tǒng)陸相火山巖;2-侏羅系下統(tǒng)淺海相碎屑巖;3-燕山五期細(xì)?；◢弾r;4-燕山四期二長花崗巖;5-燕山三期中粗粒黑云母花崗巖;6-地層不整合界線;7-巖漿熱液運(yùn)移方向;8-大氣降水、地下水運(yùn)移方向;9-區(qū)域深大斷裂;10-斷裂及其次級斷裂;11-構(gòu)造裂隙帶型銅多金屬礦體;12-具工業(yè)價值礦床:①即四望坪銅礦

4 結(jié) 論

在粵東地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的有色金屬礦床中,以小型者居多;四望坪銅礦在粵東火山巖地區(qū)的熱液礦床中,具典型的斷裂控礦特征:(1)礦床形成的大地環(huán)境為燕山期活化地臺。(2)含礦圍巖為一套酸性火山碎屑巖建造。(3)礦體定位主要受斷裂及其次級裂隙帶、層間滑動破碎帶控制。(4)成礦物質(zhì)主要來源于燕山期花崗巖與礦體周邊地層。(5)巖漿期后熱液成礦。

本隊陳少青高級工程師為筆者提供了豐富的參考材料,特此致謝。

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Ore-controlling fracture features of Siwangping copper deposit in Chaoan,Guangdong province

GU Run-ping,Bu A n
(T he931Team of Guangdong N on-FerrousM etals Geolog ical Exp loration B ureau, S hantou Guangdong515041,China)

Siwangping copper deposit in Chaoan county,Guangdong province,is characterized by post-magmatic hydrothermal metasomatism-filling m ineralization.In the trinity orecontrolling assemblage(magmatic rocks,fracture/interlayer sliding fracture belts and surrounding rocks)of the deposit,the interlayer sliding fracture belts inrhyolite porphyriesandcrystaltuffsarethebestore-controllingfactor.Startingw ith comprehensively studying the data of the deposit,the paper thoroughly analyzed magmatic rocks,fracture belts and trapping condition of surrounding rocks in relation to scale and enrichment degree of ore veins,being aimed to establish an ore-controlling fracture model ofthe post-volcanic hydrothermal depositandto offer atheoretical guidance for prospecting deposits of this type in the volcanic rock areas of east Guangdong province basing on the thorough analysis on geological environment and genesis of the deposit.

granite;pyroclasticrock;ore-controlling fracture;copper deposit; Guangdong province

book=291,ebook=152

P618.41

A

1671-4814(2010)04-291-07

2009-12-28

廣東省潮安縣四望坪銅礦普查項目(編號:T44120080602009273)資助。

古潤平(1968～),男,廣東五華縣人,工程師,從事區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與礦山地質(zhì)工作。