邱 鳳, 高建營(yíng), 陽(yáng)傳金, 李進(jìn)軍, 張美云

(1.湖北省地質(zhì)局 第七地質(zhì)大隊(duì),湖北 宜昌 443100; 2.興山縣國(guó)土資源局,湖北 宜昌 443700)

淯溪斷裂帶五號(hào)斷層銅多金屬礦成礦規(guī)律

邱 鳳1, 高建營(yíng)1, 陽(yáng)傳金2, 李進(jìn)軍1, 張美云1

(1.湖北省地質(zhì)局 第七地質(zhì)大隊(duì),湖北 宜昌 443100; 2.興山縣國(guó)土資源局,湖北 宜昌 443700)

淯溪斷裂帶五號(hào)斷層銅多金屬礦產(chǎn)于斷裂帶上盤褪色白云質(zhì)含礫次長(zhǎng)石砂巖和白云質(zhì)次長(zhǎng)石砂巖中,為淺成中低溫?zé)嵋盒偷V床。根據(jù)五號(hào)斷裂帶延伸特征，及區(qū)域銅礦沿?cái)嗔呀染嗯帕械奶攸c(diǎn),建議將五號(hào)斷層南部作為下一步工作重點(diǎn),綜合研究其成礦時(shí)代及成礦物質(zhì)來源。

荊當(dāng)盆地;銅多金屬礦;淺成中低溫?zé)嵋盒?成礦規(guī)律

本區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)上揚(yáng)子臺(tái)坪鄂中褶斷區(qū)遠(yuǎn)安臺(tái)褶束的荊當(dāng)盆地的東南部。淯溪斷裂帶五號(hào)斷層出露一套侏羅—白堊系的“紅層”,斷裂帶南面江漢盆地西北部八嶺山一帶出露有玄武巖,其余大部分地層被第四系掩蓋。五號(hào)斷層經(jīng)歷長(zhǎng)期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),構(gòu)造形跡十分復(fù)雜,根據(jù)物探資料顯示南部掩蓋區(qū)八嶺山一帶斷裂也較發(fā)育,有與五號(hào)斷層同方向展布的斷層,但目前尚不能斷定其為五號(hào)斷層的南部延伸段。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)銅家灣、花園沖2處小型礦床(圖1)。

1 地層

五號(hào)斷層一帶地層簡(jiǎn)單,為一套“紅層”,大致以五號(hào)斷層為界,其東側(cè)為白堊系上統(tǒng)跑馬崗組,傾向南東東,傾角為5°～10°;西側(cè)為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組,傾向南南西,傾角5°～20°。巖石出露不佳,各組巖相變化反復(fù)。

1.1 白堊系上統(tǒng)跑馬崗組(K2p)

區(qū)域上跑馬崗組命名地點(diǎn)為遠(yuǎn)安西部斷裂帶以南當(dāng)陽(yáng)縣跑馬崗,為一套富含生物化石的棕黃色夾灰綠、黃綠、灰白色的雜色砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖。上部夾泥灰?guī)r含2～3層含銅頁(yè)巖,中下部夾石膏層。

五號(hào)斷層一帶跑馬崗組因受熱液作用,巖性與區(qū)域上正常沉積巖性有所區(qū)別,總厚度>550 m,大致可分三層:

上部 為白云質(zhì)含礫砂巖與白云質(zhì)次長(zhǎng)石砂巖互層。在沉積過程中,由于物質(zhì)成分、顆粒大小和顏色變化,不但使巖石中交錯(cuò)層十分發(fā)育,而且還形成了幾個(gè)由粗至細(xì),又由細(xì)至粗的沉積小旋回,即由含礫砂巖—中粒次長(zhǎng)石砂巖—細(xì)砂巖—泥質(zhì)粉砂巖—細(xì)砂巖—中粒次長(zhǎng)石砂巖—含礫砂巖。本層為區(qū)內(nèi)成礦圍巖,尤其是白云質(zhì)含礫砂巖和中粒白云質(zhì)次長(zhǎng)石砂巖,對(duì)成礦更為有利。本層在深部厚度>250 m,分布在五號(hào)斷層中部及南部。

圖1 淯溪五號(hào)斷層地質(zhì)略圖[1]Fig.1 Geological sketch map of No.5 fault belt in Yuxi1.第四系;2.第三系;3.白堊系上統(tǒng);4.侏羅系中統(tǒng);5.侏羅系下統(tǒng);6.三疊系上統(tǒng);7.三疊系中統(tǒng) ;8.三疊系下統(tǒng);9.玄武巖;10.斷層;11.地質(zhì)界線;12.銅及銅多金屬小型礦床;13.銅及銅多金屬礦(化)點(diǎn);14.鉆孔。

中部 為砂礫巖,巖石為砂質(zhì)膠結(jié),礫石成分復(fù)雜,主要由中—粗粒長(zhǎng)石砂巖和硅質(zhì)巖石組成,由于前者在滾圓度和分選性上比后者要差,因此反映了兩種礫石在沉積過程中搬運(yùn)距離是不等的。由于含碳酸鹽礦物少,故對(duì)成礦不利。本層在深部厚度>300 m，分布在五號(hào)斷層北部。

下部 為中—細(xì)粒次長(zhǎng)石砂巖。只出露在五號(hào)斷層北端,出露面積較小,對(duì)其做的工作較少,含礦性不明,厚度未測(cè)。

在五號(hào)斷層南部以東大致2 km的位置有石油鉆井當(dāng)深3#,在井段607.50～1 115.50 m見跑馬崗組,鉆厚508 m。為棕紫色泥巖與棕色粉砂巖、灰質(zhì)粉砂巖互層,頂部見四層厚7 m的安山玄武巖及安山玢巖。

主要由中—細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖和雜色粉砂巖兩套巖性組成。它們?cè)跈M向上呈遞變關(guān)系,形成了以粉砂巖為主,中夾砂巖;或以砂巖為主,中夾粉砂巖;或?yàn)榉凵皫r與砂巖呈相間排列的巖性,其中以粉砂巖夾砂巖地層在區(qū)內(nèi)分布最廣。

2 構(gòu)造

五號(hào)斷層呈北北西—南南東向展布,發(fā)育在侏羅系與白堊系地層中間,是經(jīng)歷長(zhǎng)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。構(gòu)造形跡十分復(fù)雜,兩盤產(chǎn)生了許多次一級(jí)斷裂構(gòu)造,有利于礦液的運(yùn)移和富集。其具有以下幾個(gè)特征:

(1) 斷層走向大致為350°,傾向55°～130°,一般為80°,局部因受力學(xué)性質(zhì)的不同,呈北西西向傾斜。傾角55°～87°,一般在70°左右。斷層?xùn)|側(cè)有石油鉆探“當(dāng)深3#”,在孔深2 785.50 m時(shí),香溪群和巴東組之間見斷層,斷層延深可達(dá)2 785 m以上。斷層在地表延長(zhǎng)達(dá)10 km以上,據(jù)物探反映,斷層繼續(xù)向北、向南延長(zhǎng)。破碎帶的寬度變化很大,地表最寬14 m以上,最窄1.3 m以下,一般為4 m左右;深部最厚25 m以上,最薄0.11 m,一般為6 m左右。

(2) 斷層兩側(cè)的巖石破碎程度、褪色和礦化作用是不同的。

上盤白堊系:地表巖石較完整,裂隙和節(jié)理均不發(fā)育,褪色和礦化作用只是偶見。但在深部卻與地表相反,裂隙發(fā)育(尤其是張裂隙),礦化和褪色作用強(qiáng)烈,并形成礦體。

下盤侏羅系:在地表和深部都表現(xiàn)為巖石較破碎,裂隙(主要是一組扭裂隙)比較發(fā)育,褪色和礦化作用常見。尤其是地表,它的褪色和礦化現(xiàn)象分布較為普遍,因此,造成了區(qū)內(nèi)次生暈異常絕大部分都在斷層下盤。

(3) 斷層由受擠壓或片理化的糜棱巖和呈透鏡狀的構(gòu)造角礫巖組成。片理化的糜棱巖呈定向排列,并與斷層面相平行。透鏡狀構(gòu)造角礫巖,其長(zhǎng)軸與擠壓面大致平行,圍繞著的片理都很發(fā)育。在片理化的糜棱巖中,有大量的新生云母類礦物沿片理呈定向排列。斷層沿走向或傾向,均呈舒緩波狀的外形。上述現(xiàn)象,顯示了壓性結(jié)構(gòu)面的特征。

(4) 從礦芯中觀察,發(fā)育著扭性和張性兩組裂隙,前者傾角大,平而直,后者呈羽毛狀分布,短而彎曲。從剖面圖上看,礦體產(chǎn)出的位置表明,前組扭性裂隙的銳角尖指向朝下,后者張性裂隙的銳角尖指向朝上,顯示了斷裂帶上盤上移,下盤下移,為一逆沖斷層的性質(zhì)。

(5) 在斷層的兩旁,發(fā)育著兩組與主斷層成“入”字型構(gòu)造的裂隙。其上盤白堊系中,發(fā)育著一組南東東向的張裂隙,銳角尖的指向向南,與主斷層面成向上斜交。其下盤侏羅系中,發(fā)育著一組南西西的扭裂隙,銳角尖的指向也向南,也與主斷層面成向上斜交。從上述特征判斷,斷層的上盤相對(duì)向南向上位移,下盤相對(duì)向北向下位移,表明斷層后期經(jīng)歷過了壓扭性質(zhì)的作用,發(fā)展為一由北向南斜沖的逆斷層。

綜上所述,五號(hào)斷層大致經(jīng)歷了張性(或張扭性)—壓扭性—張性(或張扭性)的復(fù)雜過程。其中早期的張性(張扭性)作用發(fā)生在成礦前,壓扭性的活動(dòng)波及了整個(gè)成礦期,并伴生了兩組裂隙:一組為扭裂隙,一組為張裂隙。

當(dāng)斷層中局部受擠壓作用力大,又遇到侏羅系地層中具剛性的中粒次長(zhǎng)石砂巖起“砥柱”作用時(shí),則往往使斷裂帶向東凸起,并在東凸部位產(chǎn)生了張、扭兩組裂隙成帶密集分布,當(dāng)巖性條件有利于成礦時(shí),則容易在這樣的部位形成工業(yè)礦體(如銅家灣和花園沖等)。

后期的張性(或張扭性)作用發(fā)生在成礦后,表現(xiàn)為已形成的礦體被破壞,而被晚期的礦液和碳酸鹽膠結(jié)成角礫狀構(gòu)造。但后期活動(dòng)微弱,故對(duì)礦體破壞不大。

3 玄武巖

白堊紀(jì)晚期—早第三紀(jì)末,玄武巖噴發(fā)面積較廣,北從五里鋪一帶起(當(dāng)深3#,在孔深607 m左右,跑馬崗組頂部見厚7 m的安山玄武巖及安山玢巖),南至沙市、資福寺一帶,西從當(dāng)陽(yáng)新草埠湖農(nóng)場(chǎng)起,東止?jié)摻蟾?、長(zhǎng)湖、丫角一帶,均有不同程度的玄武巖噴發(fā),面積可達(dá)1 400 km2以上。

區(qū)內(nèi)地表出露的玄武巖主要有兩處:八嶺山和紀(jì)山(圖1)。

3.1 八嶺山地區(qū)

可見三層玄武巖(三期噴發(fā)),玄武巖間夾泥巖、砂泥巖、細(xì)砂巖。由下而上描述如下。

第一層(一期)玄武巖:出露厚度17.00 m。下部為灰黑色,風(fēng)化后微帶綠色具枕狀構(gòu)造致密玄武巖(厚度2～4 m);中部為灰黑—深灰色,球狀風(fēng)化呈黃綠色,中細(xì)粒玄武巖(厚度12～15 m);上部為紫紅色凝灰?guī)r(厚度0.5 m)。

第一層與第二層玄武巖中夾灰綠、灰黃色砂頁(yè)巖,出露厚度>21.5 m。

第二層(二期噴發(fā))玄武巖:厚度8.80 m。下部為細(xì)粒枕狀構(gòu)造玄武巖,枕狀構(gòu)造的核心部分顆粒較細(xì)，外圈略粗，枕狀構(gòu)造多為橢圓狀，直徑一般在5～10 cm,厚約1～2 m;中上部為黃綠色中—細(xì)粒玄武巖,厚約6.00 m,頂部為灰綠色薄層細(xì)粒玄武巖,層理發(fā)育,厚約0.80 m。

第二層與第三層玄武巖中夾頁(yè)巖、泥巖、細(xì)砂巖層,厚度>8.67 m。

第三層(第三期)玄武巖:厚度20 m?；揖G—深灰色細(xì)粒玄武巖,可見枕狀構(gòu)造,有兩組節(jié)理,形成高地。

3.2 紀(jì)山地區(qū)

紀(jì)山地區(qū)地表僅見一層玄武巖,氣孔發(fā)育,見紫紅色巖脈。相當(dāng)于八嶺山下部玄武巖層,出露厚度>12 m,可細(xì)分為三段:①下段玄武巖,厚度11.73 m;②中段灰黃色砂巖,厚度不詳;③上段凝灰?guī)r,夾凝灰質(zhì)砂頁(yè)巖,厚度>1.0 m。

紀(jì)山玄武巖分布在高地,四周低地為凝灰?guī)r。

4 物化探異常

4.1 化探異常

1985年左右在該區(qū)十里鋪以北進(jìn)行過1∶20萬化探異常工作。

淯溪斷裂帶1∶20萬地球化學(xué)異常以鋅為主,強(qiáng)度較弱,呈透鏡狀、寬條帶狀沿?cái)嗔褞Оl(fā)育,其次是弱的銅、鉛異常,呈透鏡狀、狹長(zhǎng)條帶狀產(chǎn)出,多為單元素異常。

1971年在對(duì)淯溪斷裂帶五號(hào)斷層的普查評(píng)價(jià)中,開展了1∶1萬土壤測(cè)量。通過面上的工作,計(jì)發(fā)現(xiàn)土壤異常8處,強(qiáng)度均在100×10-6以上,其中Cu、Pb、Zn異常4處,Cu異常3處,Zn異常1處,這些異常經(jīng)鉆探驗(yàn)證,僅是地表礦化的標(biāo)志,深部未見工業(yè)礦體。

1971年普查工作中,對(duì)五號(hào)斷層進(jìn)行了原生暈小剖面現(xiàn)場(chǎng)冷提取巖石測(cè)量。通過測(cè)量,歸納出尋找盲礦和評(píng)價(jià)地表礦體剝蝕程度的原生異常標(biāo)志有3點(diǎn):

(1) 異常位于破碎帶中心,重金屬冷提取總量達(dá)80×10-6,Cu冷提取量達(dá)到20×10-6,指示下部有脈狀礦體。

(2) Cu、Pb、Zn異常的濃度中心,由破碎帶向上盤偏移是近礦的標(biāo)志。

(3) 當(dāng)?shù)V體出露地表,而破碎帶中無異常顯示是尾礦的標(biāo)志。當(dāng)異常的濃度中心位于上盤,但無礦體,破碎帶中又無異常顯示,是分散礦化的標(biāo)志。

4.2 物探異常

1971年左右在對(duì)當(dāng)陽(yáng)淯溪斷裂帶五號(hào)斷層的普查評(píng)價(jià)中,對(duì)該區(qū)進(jìn)行了面積性的射氣測(cè)量,以及放射性測(cè)井工作,射氣異常良好的指示了含礦斷裂及地表礦體,但未能提供新的找礦線索。

該次評(píng)價(jià)對(duì)五號(hào)斷層做了1∶1萬激電工作,工作面積10.5 km2,在銅家灣已知礦體上取得了明顯的激電弱異常(激發(fā)極化率達(dá)6%),發(fā)現(xiàn)花園沖礦體激電異常(激發(fā)極化率達(dá)4%)1處,礦化異常(激發(fā)極化率達(dá)3%～3.5%)6處。經(jīng)鉆孔驗(yàn)證,銅家灣、花園沖異常上打到工業(yè)盲礦體,其他礦化異常大部分也見到了小礦化體,表明在本區(qū)找礦工作中,激電法是有效的找礦手段。

5 典型礦床

本文以銅家灣銅鉛鋅多金屬礦床為典型礦床,來說明區(qū)內(nèi)礦床地質(zhì)特征(圖2)。

5.1 含礦圍巖

含礦圍巖為褪色的白云質(zhì)膠結(jié)的含礫砂巖。礦體附近未蝕變的巖石為白堊系磚紅色含礫砂巖。

碎屑成分為石英(35%～55%)、長(zhǎng)石(15%～40%的酸性斜長(zhǎng)石)等礦物,和燧石、粘土巖、花崗巖、絹云母片巖及中酸性火山巖等巖屑(5%～20%),碎屑呈次圓狀,分選差,粒度0.1～0.5 mm,為中細(xì)粒結(jié)構(gòu)。按砂巖分類屬次長(zhǎng)石砂巖—雜砂巖。

膠結(jié)物為白云石、水云母及鐵質(zhì),局部碎屑較少,白云質(zhì)增多,由基底式膠結(jié)過渡成砂質(zhì)白云巖或白云巖。

近斷層磚紅色含礫砂巖受熱液蝕變褪色成灰白色,伴隨黃鐵礦化、重晶石化、碳酸鹽化,原巖主要成分未變。銅鉛鋅等金屬礦物充填交代褪色砂巖中白云石、水云母等膠結(jié)物,富集成工業(yè)礦體。

圖2 銅家灣銅多金屬礦地質(zhì)略圖Fig.2 Cu polymetallic mineral geological map of Tongjiawan1.第四系;2.白堊系上統(tǒng)跑馬崗組磚紅色泥質(zhì)細(xì)砂巖;3.侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組灰白色細(xì)中粒次長(zhǎng)石砂巖;4.侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組雜色泥巖、粉砂巖;5.斷裂破碎帶;6.地質(zhì)界線;7.勘探線及編號(hào);8.鉆孔;9.礦體投影。

5.2 含礦構(gòu)造

礦體受斷層上盤的裂隙控制,位于五號(hào)斷層的東側(cè),在斷層向東轉(zhuǎn)折彎曲部位受張扭性應(yīng)力較強(qiáng),產(chǎn)生了網(wǎng)脈狀裂隙,裂隙密集帶大致與斷層平行,為銅鉛鋅及黃鐵礦主要容礦構(gòu)造。

下盤侏羅系,巖石致密堅(jiān)硬,廣泛發(fā)育有各種類型裂隙,部分裂隙發(fā)展成小斷層,在靠近主斷層處發(fā)育有二組張扭性裂隙:一組傾向260°～280°,傾角80°;另一組傾向110°～140°,傾角70°。還有部分含礦的張性裂隙230°～260°,傾角以80°為主。下盤巖層中尚未發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦體。

上盤白堊系,扭裂隙有二組:一組傾向80°～90°,傾角85°;另一組傾向320°,傾角10°～15°,有鐵質(zhì)充填。含礦張裂隙緊靠斷層,具有褪色現(xiàn)象,部分充填方解石脈,有二組較清楚:一組傾向250°,傾角80°;另一組傾向310°～330°,傾角12°。

礦化與構(gòu)造的關(guān)系可歸納為:

(1) 含礦溶液主要沿?cái)鄬觾杀P的破碎帶中充填沉淀,特別是上盤裂隙密集帶。

(2) 斷層沿傾向彎曲由陡變緩,其傾緩部位對(duì)成礦有利,礦體于該部位明顯膨大。

(3) 銅家灣工業(yè)礦體賦存于斷層在走向上略向東凸出的轉(zhuǎn)彎部位。

(4) 斷層有多期性活動(dòng)跡象,據(jù)斷層活動(dòng)與礦化的相對(duì)時(shí)間關(guān)系分為三期:一是成礦前斷層活動(dòng)形成的破碎帶,為導(dǎo)礦通道,在礦區(qū)見有金屬礦物膠結(jié)砂巖角礫,證明破碎發(fā)生在成礦前;二是成礦期斷層活動(dòng),沿?cái)鄬釉俅伟l(fā)生,裂隙多次張開,礦液也多次沉淀,故礦脈具相互穿插現(xiàn)象;三是成礦后斷層,使礦體局部破碎,組成角礫狀構(gòu)造,以上三次斷層活動(dòng)以第一期較強(qiáng),在空間上大致是重疊的,形成寬闊的斷層破碎帶。

5.3 礦體地質(zhì)特征

5.3.1 礦體產(chǎn)狀與規(guī)模

礦體分布在+100～-50 m標(biāo)高上,未出露地表,形態(tài)簡(jiǎn)單,呈小透鏡狀,南北長(zhǎng)225 m,延深200 m,中部最大厚度20 m,上下逐漸變薄(2～3 m)或尖滅。

礦體與斷層平行產(chǎn)出,走向北西西,傾向東,傾角70°,沿走向向南略有傾伏。主要礦體以銅鉛鋅為主,中心部分有少量鉛鋅礦石,主礦體上部有3條銅鉛鋅礦石組成的礦脈,另在斷層帶內(nèi)局部出現(xiàn)短小的銅礦石脈(圖3)。

圖3 銅家灣礦區(qū)7勘探線剖面圖Fig.3 The number 7 prospecting line profile of Tongjiawan graphite ore1.第四系;2.白堊系上統(tǒng)跑馬崗組磚紅色泥質(zhì)細(xì)砂巖;3.白堊系上統(tǒng)跑馬崗組磚紅色白云質(zhì)含礫砂巖;4.侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組雜色泥巖、粉砂巖;5.鉆孔;6.斷層破碎帶;7.礦體。

5.3.2 礦石品位

本礦床為典型的多金屬礦床,除銅鉛鋅外,尚有鈾銀鎘鈷鉈硫6種有益伴生元素。其中銅品位0.43%～1.86%,平均1.33%,其它元素平均品位見表1。

5.3.3 礦石組分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形—他形粒晶結(jié)構(gòu),礦石構(gòu)造主要為星點(diǎn)浸染狀構(gòu)造和細(xì)脈浸染狀構(gòu)造,上部疊加網(wǎng)脈狀礦石及細(xì)脈狀礦石,下部礦脈較粗,局部組成半塊狀礦石。

礦石由金屬礦物和非金屬礦物組成,詳見表2。

表1 礦床有用元素平均品位表

表2 礦石礦物組分表

本區(qū)主礦體大部為浮土掩蓋,氧化程度較低,據(jù)銅的物相分析:氧化銅含量0.02%,硫化銅0.53%,其中氧化銅占硫化銅含量的3.7%,低于10%,因此,本區(qū)主礦體氧化輕微,屬于原生礦。

從礦物分布來看,上部黃鐵礦較下部多,而斑銅礦下部較上部多,略具分帶現(xiàn)象。從相關(guān)統(tǒng)計(jì)說明,鈾與銅,銀與鉛、銅關(guān)系密切,鎘、鉈與鋅相關(guān);從單礦物分析證明,鈷、鉈在黃鐵礦中有富集。

5.3.4 圍巖蝕變

主要有黃鐵礦化、白云石化、重晶石化、水云母化等,形成褪色砂巖。

砂巖中所含火山巖與泥巖等巖屑物中有浸染狀細(xì)粒黃鐵礦,斜長(zhǎng)石有絹云母化及水云母化。并有重晶石化及白云石脈、方解石脈穿插。礦化與褪色蝕變有密切關(guān)系,是重要的找礦標(biāo)志,蝕變強(qiáng)弱與礦化強(qiáng)弱呈正向關(guān)系。

5.3.5 化探工作

1∶1萬土壤測(cè)量:在銅家灣發(fā)現(xiàn)很強(qiáng)的Cu、Pb、Zn、Ag土壤異常。強(qiáng)度達(dá)300×10-6以上的Cu異常及強(qiáng)度達(dá)1 000×10-6以上的Zn異常,異常長(zhǎng)度和發(fā)現(xiàn)的礦體長(zhǎng)度大致相當(dāng)。

原生暈小剖面現(xiàn)場(chǎng)冷提取巖石測(cè)量:發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以破碎帶為濃度中心的不對(duì)稱異常。斷層破碎帶中總量達(dá)80×10-6以上,銅量達(dá)40×10-6,異常范圍與盲礦體長(zhǎng)度基本一致,異常向下盤地層延伸5 m以上。

5.3.6 物探工作

1∶1萬激電異常工作:于已知礦體上取得明顯激電弱異常,激發(fā)極化率達(dá)6%。

6 成礦規(guī)律及找礦方向

6.1 控礦因素

(1) 地層:礦體產(chǎn)出與地層關(guān)系密切,即白堊系上統(tǒng)跑馬崗組中上部層位控制。

(2) 構(gòu)造:本區(qū)礦床嚴(yán)格受斷層控制,特別是斷層沿走向呈“之”字形轉(zhuǎn)折,向東凸出部位,和沿傾向白堊系“紅層”內(nèi)裂隙發(fā)育的地段,形成良好的成礦空間,最有利于礦化富集。

(3) 巖性:含礦圍巖主要為白堊系上統(tǒng)跑馬崗組褪色白云質(zhì)含礫次長(zhǎng)石砂巖和白云質(zhì)次長(zhǎng)石砂巖,礦化對(duì)巖性具有明顯選擇性。

6.2 成礦物質(zhì)來源

初步認(rèn)為,成礦物質(zhì)來源于白堊系上統(tǒng)跑馬崗組地層。有如下幾個(gè)理由:

(1) 根據(jù)湖北省區(qū)域地質(zhì)志描述,區(qū)域上跑馬崗組上部夾泥灰?guī)r含2～3層含銅頁(yè)巖。

區(qū)域上跑馬崗組有發(fā)現(xiàn)沉積型銅礦化層,含銅礦化層呈層狀與地層產(chǎn)狀一致,厚度20～40 cm,規(guī)模小,沿走向延長(zhǎng)約20 m,目估品位或在0.1%左右,不具工業(yè)價(jià)值,但能說明區(qū)域上跑馬崗組有Cu的高背景值。

(2) 由已知礦體的產(chǎn)出特征表明,含礦溶液是嚴(yán)格受后期斷裂產(chǎn)狀、性質(zhì)及跑馬崗組的產(chǎn)出情況所制約,因而它可能是就地產(chǎn)生的不很豐富的含銅低溫?zé)崴?/p>

(3) 在空間關(guān)系上含礦溶液不太可能來自深部的大量巖漿熱液。

在荊當(dāng)盆地及礦帶內(nèi)外均無新老巖漿巖體出露,礦體尖滅處也無侵入巖體或巖脈發(fā)現(xiàn)。

在五號(hào)斷層以南八嶺山、紀(jì)山一帶有新生代玄武巖出露,根據(jù)歷年來對(duì)區(qū)內(nèi)新生代玄武巖的資料收集,區(qū)內(nèi)玄武巖分布面積較大,離五號(hào)斷層已經(jīng)很近,在南部斷裂帶以東2 km左右的當(dāng)深3#(見圖1)607 m左右,見厚7 m的安山玄武巖及安山玢巖。

通過野外踏勘觀察及部分樣品化驗(yàn)顯示,玄武巖蝕變現(xiàn)象很少,當(dāng)深3#也沒有這方面的記錄,目前尚沒有熱液活動(dòng)的有利證據(jù)。

6.3 礦床成因

通過對(duì)已知礦床的綜合分析,可以認(rèn)為本區(qū)銅多金屬礦為淺成中低溫?zé)嵋盒偷V床[1]。

在中生代時(shí)期,本區(qū)沉積了一套穩(wěn)定的含銅陸相紅色巖層——白堊系上統(tǒng)跑馬崗組,該巖層在中、新生代濱太平洋斷裂體系強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)中產(chǎn)生了大量的導(dǎo)礦、容礦斷層及裂隙,熱液沿?cái)鄬釉趲r層中活動(dòng)使成礦物質(zhì)活化運(yùn)移,在斷裂活動(dòng)形成的有利儲(chǔ)礦空間富集,通過充填交代作用,交代白云質(zhì)含礫次長(zhǎng)石砂巖和白云質(zhì)次長(zhǎng)石砂巖中的白云石、水云母等膠結(jié)物,富集成有工業(yè)價(jià)值的礦床。

6.4 成礦期次

五號(hào)斷層活動(dòng)的長(zhǎng)期性和疊加性,導(dǎo)致礦液活動(dòng)的多期性。從銅家灣和花園沖礦體中各礦物的相互關(guān)系,大致可分為兩期,其中早期又可分為兩個(gè)世代。

早期早世代沉淀的有黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦和斑銅礦。

早期晚世代沉淀的有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、黃鐵礦、白鐵礦。

晚期沉淀的有黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦和白云石、方解石等。

由于早期沉淀的銅鉛鋅礦物在時(shí)間和濃度上相差不大,因此各礦物間的穿插、包裹、交代和溶蝕等現(xiàn)象十分發(fā)育,所以各礦物的先后次序和數(shù)量的確定就比較困難。

6.5 找礦標(biāo)志

(1) 構(gòu)造標(biāo)志:產(chǎn)于侏羅系與白堊系地層中間的張性斷層,是區(qū)內(nèi)的導(dǎo)礦容礦構(gòu)造,尤其是經(jīng)壓扭性作用改造后,在裂隙密集的向東凸起部位更有利于成礦,因此,它是區(qū)內(nèi)主要找礦標(biāo)志。

(2) 巖性標(biāo)志:白堊系上統(tǒng)跑馬崗組褪色白云質(zhì)含礫次長(zhǎng)石砂巖和白云質(zhì)次長(zhǎng)石砂巖,由于含白云質(zhì)的巖石易受礦液交代富集成礦,因此在斷層附近,它也可作為找礦標(biāo)志。

(3) 蝕變圍巖標(biāo)志:近斷層紅色含礫砂巖受熱液蝕變,褪色成灰白色,伴隨黃鐵礦化、重晶石化、碳酸鹽化,原巖主要成分未變,銅鉛鋅等金屬礦物充填交代褪色砂巖中白云石、水云母等膠結(jié)物,富集成有工業(yè)價(jià)值的礦床。因此,經(jīng)熱液蝕變后形成的白砂巖,也是區(qū)內(nèi)找礦標(biāo)志。

(4) 物化探異常標(biāo)志:斷層附近的次生暈異常、激發(fā)極化率異常和氡氣異常等,也是間接找礦標(biāo)志。

6.6 找礦方向

(1) 已發(fā)現(xiàn)礦床(點(diǎn))均位于斷層上盤的白堊系地層中,斷層構(gòu)造成為熱、礦、液、運(yùn)、儲(chǔ)必要條件,地層則提供了礦質(zhì)來源、儲(chǔ)礦環(huán)境。因此開展已發(fā)現(xiàn)礦床(點(diǎn))深部和新區(qū)的物探找礦,特別是地、物、化、工等綜合找礦仍是找到小而富多金屬礦的有效方法?；▓@沖銅鉛鋅多金屬礦就是前人20世紀(jì)六七十年代繼發(fā)現(xiàn)銅家灣多金屬礦床之后,利用地質(zhì)、物探、化探、探礦工程等手段找到的隱伏礦。

(2) 綜上所述，五號(hào)斷層有向南延伸的跡象，另外，區(qū)域上的銅礦有沿?cái)鄬拥染嗯帕械奶攸c(diǎn)，如遠(yuǎn)安東部斷裂帶的茶林子、小漢口、泥水洞、三寶山等銅礦(化)點(diǎn)近等距排列(圖1)，因此可推測(cè)五號(hào)斷層南部延伸段,即高店子以南,可能有和銅家灣、花園沖呈近等距排列的銅礦(化)點(diǎn)，建議下一步工作將重點(diǎn)放在該區(qū)，該區(qū)以往基本未做工作。

不管玄武巖與成礦物質(zhì)的來源是否有關(guān),但至少玄武巖的噴發(fā)帶來的熱量能夠有助于成礦熱液的形成,有助于成礦物質(zhì)活化運(yùn)移,因此,靠近玄武巖的部位,即高店子以南五號(hào)斷層的延伸部位更有利于成礦。

7 結(jié)束語(yǔ)

本區(qū)銅多金屬礦為淺成中低溫?zé)嵋盒偷V床,以往未對(duì)成礦時(shí)代作研究,該區(qū)要進(jìn)一步工作,建議將五號(hào)斷層南部作為重點(diǎn),并在已知礦床內(nèi)采取樣品,研究成礦時(shí)代,進(jìn)一步探討成礦物質(zhì)來源。

[1] 張權(quán)緒,聶開紅,劉圣德.湖北省當(dāng)陽(yáng)市花園沖銅鉛鋅礦床主要地質(zhì)特征及其找礦前景淺析[J].資源環(huán)境與工程,2010,24(6):635-638.

(責(zé)任編輯：于繼紅)

Study on Metallogenic Regularity of Cu Polymetallic Deposits of No. FiveFault in Yuxi Fault Zone

QIU feng1, GAO Jianying1, YANG Chuanjin2, LI jinjun1, ZHANG Meiyun1

(1.SeventhGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau,Yichang,Hubei443100; 2.XingshanCountyBureauofLandandResources,Yichang,Hubei443700)

Cu polymetallic ore of No.5 fault in Yuxi fault zone existed in fade dolomitic containing gravel subarkose and dolomitic subarkose hanging wall and footwall blocks of the fault,for the shallow low temperature hydrothermal type deposit.It is suggested that the south of No.five fault zone is the key point.The authors comprehensively study its ore-forming epoch and source of ore-forming material.

Jingmen-Dangyang basin; Cu polymetallic ore; shallow low temperature hydrothermal type deposit; mineralization regularity

2015-05-29;改回日期:2015-07-22

邱鳳(1982-),女,工程師,資源勘查工程專業(yè)，從事地質(zhì)礦產(chǎn)綜合研究及區(qū)劃工作。E-mail:453578946@qq.com

P618.41

A

1671-1211(2016)02-0159-06

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.02.006

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20160303.1056.002.html 數(shù)字出版日期:2016-03-03 10:56