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[摘 要]低温汽水热液铜矿床、构造控矿、脉状铜矿体、黄铜矿、孔雀石、方解石石英脉型铜矿石。
[关键词]大错草沟;矿床;埋深;构造;铜矿
中图分类号:P619.14 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0071-02
1 位置、交通
大错草沟矿区位于辽宁省本溪满族自治县南西12公里的柜子石村王家街大错草沟,行政区划隶属于本溪满族自治县山城子镇柜子石村6队管辖。
其中心地理坐标为:
东经123°59`30" ~ 124°00`43"~124°04`43"
北纬 41°10`31" ~ 41°11`46" ~41°12`31"
2 区域地质背景
本区大地构造位置属中朝准地台(Ⅰ)—胶辽台隆(Ⅱ)—太子河~浑江台陷(Ⅲ)—辽阳~本溪凹陷(Ⅳ)南部。
区域内地层较复杂,褶皱及断裂构造发育,岩浆活动不甚强烈。切割青白口系南芬区地层的北偏西向主构造控制了汽水热液脉型铜矿的分布,该汽水热液脉型铜矿床与燕山期岩浆岩关系密切。
2.1 区域地层
区域上出露的地层从老到新主要为古元古界辽河群地层、新元古界青白口系地层、新元古界震旦系地层、古生界寒武系地层、古生界石炭系、古生界二叠系、及新生界第四系地层。
2.2 区域构造
2.2.1 褶皱构造
该区域内褶皱构造不发育,仅见一组单斜构造。
2.2.2 断裂构造
区域内共发现22条断裂构造,编号为F1-F22,主要划分为三组,以北东向和近东西向断裂为主,其次为北西向断裂。
2.3 区域岩浆岩
区内岩浆活动教强烈,主要有燕山中晚期岩浆活动,均分布在区域南部。岩脉较发育,但规模较小。
2.4 区域混合岩
区内混合岩分布区域的西部。岩性以混合花岗岩(Mr)和均质混合岩(M)为。
3 矿区地质
3.1 地层
矿区内出露的地层由老到新分为上元古界青白口系、上元古界震旦系、古生界寒武系及新生界第四系现分述如下。
(一)大古代鞍山群地层分布于矿区东部,总体走向北西向,矿区内共出露1组地层:大峪沟组(Ardy)。
(二)上元古界青白口系地层分布于矿区中部及南部,总体走向北东向,区域内共出露2组地层:钓鱼台组(Qnd)、南芬组(Qnn)。
(三)上元古界震旦系地层分布于矿区东部,总体走向北东向,区域内共出露2组地层:桥头组(Zq)、康家组(Zk)。
3.2 构造
3.2.1 断裂构造
矿区内断裂构造发育,主要有北东向及北西向两组,共12条构造。其中,北东向断层数量较多,为9条,编號F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11;北西向断层为3条,编号为F1、F2、F12;
北东向断层,与本次勘查的铜矿体密切相关的为F4、F6。
F4断层:位于矿区西南部2区15#1线~15#2线之间。PD2坑道控制该断层,坑道控制断层走向153m,断层水平宽度0.5~3m,产状320~325°∠51~70°。断层上下盘均为南芬组泥灰岩,断层由铜矿体、角砾岩、片理化断层泥组成,构造性质为压扭性。该断层为15号铜矿体的控制构造。
F6断层:位于矿区西南部2区16#1线~16#2线之间。PD3坑道控制该断层,坑道控制断层走向70m,断层水平宽度0.5~3m,产状130~135°∠60~70°。断层上下盘均为南芬组泥灰岩,断层由铜矿体、角砾岩、片理化断层泥组成,构造性质为压扭性。该断层为16号铜矿体的控制构造。
北西向断层,与本次勘查的铜矿体密切相关的为F1、F2。
F1断层:位于矿区西南部1区5线~10线之间。该断层分为1条北西向主断层及5条北东向次级断层,编号为F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-5。断层上下盘均为南芬组泥灰岩,断层由铜矿体、角砾岩及少量断层泥组成,构造性质为压扭性。F1主断层为1号主矿体的控制构造。5条次级构造,延长60-240m,F1-1分布于层0~1线之间;F1-2、 F1-3、 F1-4分布于层2~4线之间;F1-5分布于层6~8线之间。
F2断层:位于矿区西南部1区1线~4线之间,水平宽度1-3m,深部有ZK101、ZK102、ZK201、ZK202、ZK203及PD1控制,推测走向长度170m,PD1控制断层长度112m,1线控制断层延深145m;2线控制断层延深234m。产状260°∠70~75°。构造性质为压扭性,该断层为2号矿体的控制构造。
3.3 岩浆岩
矿区内见辉绿岩脉(βμ)、闪长岩脉(δ)形成时代属燕山期。其中,辉绿岩脉及闪长岩脉分布广泛,对矿体形态完整性影响较大。岩性特征如下:
(1)辉绿岩脉(βμ):主要分布在矿区西南部,分布较广泛,大都呈北西向分布。地表出露长400~400m,厚度2~20m;钻孔中控制的最大厚度26m(ZK202),产状不清。
(2)闪长岩脉(δ):在矿区内分布广泛,出露规模较大,在钻孔中未见发育。一般沿长50~1700m,一般厚度10~25m,通过钻探未发现闪长岩脉与矿体的直接关系。
3.4 混合岩
矿区内的混合岩化主要分布于矿区的西北部,西南部与大古代鞍山群大峪沟组一段区域变质岩接触,南部、东部与上元古代青白口系地层不整合接触。
3.5 赋矿层位与矿化特征
切割青白口系南芬组泥灰岩的断裂构造破碎带是该矿区铜矿的主要赋矿层位,铜矿主要分布在构造带热液蚀变的泥灰岩中填充的细小石英脉及方解石脉中,个别铜矿直接产于构造中的构造角砾岩中。 4 矿床地质
矿床属隐伏盲矿床,矿体埋藏深度49.2~212m,赋矿标高241~435。矿床赋存于切割南芬组泥灰岩的构造断裂带中,受构造控制明显,矿床规模为小型。矿石自然类型主要为黄铜矿石,工业类型属需选黄铜矿石。矿床成因类型属汽水热液脉型铜矿。
4.1 矿体特征
矿区共圈定工业矿体16条,由上而下依次编号为Cu1~Cu16号矿体。
其中Cu1号矿体规模较大,现将Cu1矿体特征详述如下:
Cu1矿体:
该矿体规模最大,是详查区内铜主矿体之一,分布于1区0~1~2~4~6~8线,由F1构造破碎带控制,呈似层状产出,矿体倾向80°,倾角41-84°,矿体长度约400m,矿体平均真厚度1.07m,矿体最大延深190m,赋存标高245-432m,矿体埋深52-214m,矿体平均品位Cu%为0.89%,品位变化系数96.83%,由(ZK001、ZK101、ZK102、ZK201、ZK202、ZK203、ZK204、ZK205、ZK401、ZK601L、ZK801)11個钻探工程控制。
4.2 矿石质量
4.2.1 矿石矿物成分
该矿区的主要矿石矿物有黄铜矿、黄铜矿、辉铜矿。氧化矿物有蓝、斑铜矿、孔雀石。次要矿物有磁铜矿、赤铜矿、褐铜矿等。脉石矿物主要为石英、方解石。
4.2.2 矿石结构、构造
该矿区的矿石结构构造较为复杂,大致可分为原生矿石与氧化矿石两类,其分述如下:
4.2.2.1矿石结构构造
(1)原生矿石的结构
原生黄铜矿见半自形-他形与自形黄铜矿辉铜矿共生,矿体中也多见与氧化矿物不等共生。
(2)次生氧化矿石结构构造
在氧化矿石中,孔雀石、兰铜矿、褐铜矿在晶洞中呈放射状及薄膜状分布在氧化带。氧化矿石往往与原生矿物共生,以角砾状、块状为主,侵染状矿石次之。
4.2.3 矿石化学成分
组成矿石的元素主要为Si、Fe、Mg、Ca、Al、Cu、微量Au、Ni等,主要以氧化物形式存在,Cu元素主要以硫化物形式存在。
4.2.4 矿石中伴生有益有害组分
通过岩矿石分析结果综合研究评价,基本查明了矿石中主要有益有害组分。Cu为矿石中的有用组分;其它伴生有益组分未达到综合评价的要求;主要有害物质Pb、Zn、Mo含量较低,低于一般工业指标;其它有害杂质含量亦低于一般工业指标。
4.3 矿石类型和品级
4.3.1 自然类型
4.3.1.1 按组成矿石的主要铜矿物的存在形式可分为二种类型:
(1)原生铜矿石:以半自形-他形与自形的黄铜矿、辉铜矿共生组成。该型矿石在本矿区具有代表性,分布广泛,是区内主要的矿石类型。
(2)次生氧化铜矿石:主要以孔雀石、兰铜矿、褐铜矿胶结组成。
4.3.1.2 按矿石中主要矿物组合的种类可分为二种类型:
(1)黄铜矿、孔雀石、方解石石英脉型:此类矿石类型是该矿区的主要矿石类型,在坑道中较为常见,矿体见黄铜矿、黄铜矿河氧化的孔雀石、兰铜矿、辉铜矿等矿物填充于方解石或石英脉中,形成脉状、透镜状矿体。
(2)黄铜矿、孔雀石、萤石脉型:该型矿石在本矿区较为少见,仅在ZK001钻孔 m处见10cm的该型矿石,萤石呈天蓝色。
5 矿床成因与成矿分析
本区铜矿床的生成与构造关系密切,铜矿体主要产于北西向、北东向两组扭性构造断裂中。含铜构造蚀变较强烈,常被晚期辉绿岩脉填充,晚期脉岩活动与矿化关系较密切,是矿液的主要来源之一。
铜矿体均产于断裂构造中,与围岩界线清楚,南芬组泥灰岩、板岩,节理裂隙较发育,构造通道中低温含铜热液填充于泥灰岩、板岩的裂隙中形成含铜石英脉,故富集成矿。矿床规模属小型,矿石类型主要为黄铜矿、辉铜矿、孔雀石方解石石英脉型铜矿石。该区铜矿的形成与断裂构造及岩浆热液关系密切,矿床成因属低温汽水热液脉型铜矿床。
参考文献
[1] 辽宁省区域地质志.
[2] 辽宁省本溪县大错草沟多金属矿详查报告.
[关键词]大错草沟;矿床;埋深;构造;铜矿
中图分类号:P619.14 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0071-02
1 位置、交通
大错草沟矿区位于辽宁省本溪满族自治县南西12公里的柜子石村王家街大错草沟,行政区划隶属于本溪满族自治县山城子镇柜子石村6队管辖。
其中心地理坐标为:
东经123°59`30" ~ 124°00`43"~124°04`43"
北纬 41°10`31" ~ 41°11`46" ~41°12`31"
2 区域地质背景
本区大地构造位置属中朝准地台(Ⅰ)—胶辽台隆(Ⅱ)—太子河~浑江台陷(Ⅲ)—辽阳~本溪凹陷(Ⅳ)南部。
区域内地层较复杂,褶皱及断裂构造发育,岩浆活动不甚强烈。切割青白口系南芬区地层的北偏西向主构造控制了汽水热液脉型铜矿的分布,该汽水热液脉型铜矿床与燕山期岩浆岩关系密切。
2.1 区域地层
区域上出露的地层从老到新主要为古元古界辽河群地层、新元古界青白口系地层、新元古界震旦系地层、古生界寒武系地层、古生界石炭系、古生界二叠系、及新生界第四系地层。
2.2 区域构造
2.2.1 褶皱构造
该区域内褶皱构造不发育,仅见一组单斜构造。
2.2.2 断裂构造
区域内共发现22条断裂构造,编号为F1-F22,主要划分为三组,以北东向和近东西向断裂为主,其次为北西向断裂。
2.3 区域岩浆岩
区内岩浆活动教强烈,主要有燕山中晚期岩浆活动,均分布在区域南部。岩脉较发育,但规模较小。
2.4 区域混合岩
区内混合岩分布区域的西部。岩性以混合花岗岩(Mr)和均质混合岩(M)为。
3 矿区地质
3.1 地层
矿区内出露的地层由老到新分为上元古界青白口系、上元古界震旦系、古生界寒武系及新生界第四系现分述如下。
(一)大古代鞍山群地层分布于矿区东部,总体走向北西向,矿区内共出露1组地层:大峪沟组(Ardy)。
(二)上元古界青白口系地层分布于矿区中部及南部,总体走向北东向,区域内共出露2组地层:钓鱼台组(Qnd)、南芬组(Qnn)。
(三)上元古界震旦系地层分布于矿区东部,总体走向北东向,区域内共出露2组地层:桥头组(Zq)、康家组(Zk)。
3.2 构造
3.2.1 断裂构造
矿区内断裂构造发育,主要有北东向及北西向两组,共12条构造。其中,北东向断层数量较多,为9条,编號F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11;北西向断层为3条,编号为F1、F2、F12;
北东向断层,与本次勘查的铜矿体密切相关的为F4、F6。
F4断层:位于矿区西南部2区15#1线~15#2线之间。PD2坑道控制该断层,坑道控制断层走向153m,断层水平宽度0.5~3m,产状320~325°∠51~70°。断层上下盘均为南芬组泥灰岩,断层由铜矿体、角砾岩、片理化断层泥组成,构造性质为压扭性。该断层为15号铜矿体的控制构造。
F6断层:位于矿区西南部2区16#1线~16#2线之间。PD3坑道控制该断层,坑道控制断层走向70m,断层水平宽度0.5~3m,产状130~135°∠60~70°。断层上下盘均为南芬组泥灰岩,断层由铜矿体、角砾岩、片理化断层泥组成,构造性质为压扭性。该断层为16号铜矿体的控制构造。
北西向断层,与本次勘查的铜矿体密切相关的为F1、F2。
F1断层:位于矿区西南部1区5线~10线之间。该断层分为1条北西向主断层及5条北东向次级断层,编号为F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-5。断层上下盘均为南芬组泥灰岩,断层由铜矿体、角砾岩及少量断层泥组成,构造性质为压扭性。F1主断层为1号主矿体的控制构造。5条次级构造,延长60-240m,F1-1分布于层0~1线之间;F1-2、 F1-3、 F1-4分布于层2~4线之间;F1-5分布于层6~8线之间。
F2断层:位于矿区西南部1区1线~4线之间,水平宽度1-3m,深部有ZK101、ZK102、ZK201、ZK202、ZK203及PD1控制,推测走向长度170m,PD1控制断层长度112m,1线控制断层延深145m;2线控制断层延深234m。产状260°∠70~75°。构造性质为压扭性,该断层为2号矿体的控制构造。
3.3 岩浆岩
矿区内见辉绿岩脉(βμ)、闪长岩脉(δ)形成时代属燕山期。其中,辉绿岩脉及闪长岩脉分布广泛,对矿体形态完整性影响较大。岩性特征如下:
(1)辉绿岩脉(βμ):主要分布在矿区西南部,分布较广泛,大都呈北西向分布。地表出露长400~400m,厚度2~20m;钻孔中控制的最大厚度26m(ZK202),产状不清。
(2)闪长岩脉(δ):在矿区内分布广泛,出露规模较大,在钻孔中未见发育。一般沿长50~1700m,一般厚度10~25m,通过钻探未发现闪长岩脉与矿体的直接关系。
3.4 混合岩
矿区内的混合岩化主要分布于矿区的西北部,西南部与大古代鞍山群大峪沟组一段区域变质岩接触,南部、东部与上元古代青白口系地层不整合接触。
3.5 赋矿层位与矿化特征
切割青白口系南芬组泥灰岩的断裂构造破碎带是该矿区铜矿的主要赋矿层位,铜矿主要分布在构造带热液蚀变的泥灰岩中填充的细小石英脉及方解石脉中,个别铜矿直接产于构造中的构造角砾岩中。 4 矿床地质
矿床属隐伏盲矿床,矿体埋藏深度49.2~212m,赋矿标高241~435。矿床赋存于切割南芬组泥灰岩的构造断裂带中,受构造控制明显,矿床规模为小型。矿石自然类型主要为黄铜矿石,工业类型属需选黄铜矿石。矿床成因类型属汽水热液脉型铜矿。
4.1 矿体特征
矿区共圈定工业矿体16条,由上而下依次编号为Cu1~Cu16号矿体。
其中Cu1号矿体规模较大,现将Cu1矿体特征详述如下:
Cu1矿体:
该矿体规模最大,是详查区内铜主矿体之一,分布于1区0~1~2~4~6~8线,由F1构造破碎带控制,呈似层状产出,矿体倾向80°,倾角41-84°,矿体长度约400m,矿体平均真厚度1.07m,矿体最大延深190m,赋存标高245-432m,矿体埋深52-214m,矿体平均品位Cu%为0.89%,品位变化系数96.83%,由(ZK001、ZK101、ZK102、ZK201、ZK202、ZK203、ZK204、ZK205、ZK401、ZK601L、ZK801)11個钻探工程控制。
4.2 矿石质量
4.2.1 矿石矿物成分
该矿区的主要矿石矿物有黄铜矿、黄铜矿、辉铜矿。氧化矿物有蓝、斑铜矿、孔雀石。次要矿物有磁铜矿、赤铜矿、褐铜矿等。脉石矿物主要为石英、方解石。
4.2.2 矿石结构、构造
该矿区的矿石结构构造较为复杂,大致可分为原生矿石与氧化矿石两类,其分述如下:
4.2.2.1矿石结构构造
(1)原生矿石的结构
原生黄铜矿见半自形-他形与自形黄铜矿辉铜矿共生,矿体中也多见与氧化矿物不等共生。
(2)次生氧化矿石结构构造
在氧化矿石中,孔雀石、兰铜矿、褐铜矿在晶洞中呈放射状及薄膜状分布在氧化带。氧化矿石往往与原生矿物共生,以角砾状、块状为主,侵染状矿石次之。
4.2.3 矿石化学成分
组成矿石的元素主要为Si、Fe、Mg、Ca、Al、Cu、微量Au、Ni等,主要以氧化物形式存在,Cu元素主要以硫化物形式存在。
4.2.4 矿石中伴生有益有害组分
通过岩矿石分析结果综合研究评价,基本查明了矿石中主要有益有害组分。Cu为矿石中的有用组分;其它伴生有益组分未达到综合评价的要求;主要有害物质Pb、Zn、Mo含量较低,低于一般工业指标;其它有害杂质含量亦低于一般工业指标。
4.3 矿石类型和品级
4.3.1 自然类型
4.3.1.1 按组成矿石的主要铜矿物的存在形式可分为二种类型:
(1)原生铜矿石:以半自形-他形与自形的黄铜矿、辉铜矿共生组成。该型矿石在本矿区具有代表性,分布广泛,是区内主要的矿石类型。
(2)次生氧化铜矿石:主要以孔雀石、兰铜矿、褐铜矿胶结组成。
4.3.1.2 按矿石中主要矿物组合的种类可分为二种类型:
(1)黄铜矿、孔雀石、方解石石英脉型:此类矿石类型是该矿区的主要矿石类型,在坑道中较为常见,矿体见黄铜矿、黄铜矿河氧化的孔雀石、兰铜矿、辉铜矿等矿物填充于方解石或石英脉中,形成脉状、透镜状矿体。
(2)黄铜矿、孔雀石、萤石脉型:该型矿石在本矿区较为少见,仅在ZK001钻孔 m处见10cm的该型矿石,萤石呈天蓝色。
5 矿床成因与成矿分析
本区铜矿床的生成与构造关系密切,铜矿体主要产于北西向、北东向两组扭性构造断裂中。含铜构造蚀变较强烈,常被晚期辉绿岩脉填充,晚期脉岩活动与矿化关系较密切,是矿液的主要来源之一。
铜矿体均产于断裂构造中,与围岩界线清楚,南芬组泥灰岩、板岩,节理裂隙较发育,构造通道中低温含铜热液填充于泥灰岩、板岩的裂隙中形成含铜石英脉,故富集成矿。矿床规模属小型,矿石类型主要为黄铜矿、辉铜矿、孔雀石方解石石英脉型铜矿石。该区铜矿的形成与断裂构造及岩浆热液关系密切,矿床成因属低温汽水热液脉型铜矿床。
参考文献
[1] 辽宁省区域地质志.
[2] 辽宁省本溪县大错草沟多金属矿详查报告.