广东省潮安县四望坪铜矿区地质特征及找矿标志

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  [摘 要]四望坪铜矿区是粤东近年来在火山岩地区找到的规模较大;矿石品位较高;具较好找矿远景的铜矿区。在粤东火山岩地区具有典型的代表性。本文详细介绍该矿区的地质特征及找矿标志,目的在于进行粤东火山岩地区找矿时,作为一种借鉴,有利于提高对粤东火山岩地区的找矿水平和寻找到更多的矿床。
  [关键词]矿区地质特征 找矿标志
  中图分类号:P618.41文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0000-01
  1 区域地质
  本区位于华南褶皱系的东部,地处NE向莲花山深断裂带北段与EW向佛岗~丰良深断裂带东段交汇部位。区内断裂构造发育,岩浆活动强烈。
  1.1 区域地层
  区域出露地层主要为侏罗系下统金鸡组和侏罗系上统高基坪群。
  侏罗系下统金鸡组为海进系列的浅海相碎屑岩建造,岩性以中~细粒长石石英砂岩、泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主,局部夹凝灰岩和安山玄武岩。
  侏罗系上统高基坪群为一套复杂的陆相火山岩系,分为下亚群和上亚群:
  下亚群:下段为内陆山间盆地或湖泊相含凝灰质碎屑岩沉积,由紫红色含砾凝灰岩、火山角砾岩及凝灰质砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩等组成;上段为深灰、灰绿色安山岩、辉石角闪粗安岩类及其相应的火山碎屑岩类夹铁矿层。与下伏地层呈喷发不整合接触。
  上亚群:下段以酸性流纹岩及其火山碎屑岩为主,夹多层炭质页岩、粉砂岩及凝灰质砂岩;上段以英安岩为主夹流纹岩、安山岩及其火山碎屑岩、炭质页岩、粉砂岩、铁矿层等。
  1.2 区域构造
  区域构造以断裂为主,主要的断裂有EW向的丰良断裂,NE向的留隍断裂、万峰山断裂、狮头岭断裂,NW向古巷-澄海断裂、仙丰断裂、牛公塞断裂。
  牛公塞断裂:分布于矿区的西部,走向340°,倾向NE,倾角45°,延长约13km,断裂带中见构造角砾岩,局部见糜棱岩,具张扭性特征。
  仙丰断裂:分布于牛公塞断裂西侧,走向325°~340°,倾向SW,倾角大于60°,延長约10 km,断裂带宽4~20 m,角砾明显,并有石英脉、花岗斑岩脉贯入,具强烈的硅化、铁锰矿化,显张扭性特征。
  NE向的万峰山断裂、狮头岭断裂据1:20万区测资料为区域性压扭性断裂。
  1.3 区域岩浆岩
  区内岩浆岩发育,主要分布有燕山三期的黑云母花岗岩岩体(大埔岩体、葫芦田岩体);燕山四期的二长花岗岩岩体(留隍岩体)。
  本区位于大埔岩体的南缘(为原1:20万区测之凤凰山岩体分布部位),该岩体中含W、Sn、Cu、Pb、Zn等成矿元素较高,为岩浆期后热液型矿床的形成提供了丰富的物质来源。
  2 矿区地质
  2.1 地层
  矿区内出露地层,除第四系残坡积与冲积层外,为中酸性火山岩和凝灰岩。根据岩性特征及岩性组合特征,参考1:20万区测资料和《广东区域地质志》,与区域地层对比,属高基坪群上亚群下段(J3gj2a)。地层总体倾向SW,倾角20~25°。按其岩性特征及组合自下而上分为三层,各层特征如下:
  第一层(J3gj2a-1):岩性以英安斑岩为主,局部夹英安质流纹斑岩,岩石呈灰~深灰色至灰~灰黑色,斑状结构,基质为玻晶结构,块状构造,局部见流纹、气孔状构造。岩石由斑晶和基质组成,斑晶占18~30%,基质占65~79%,斑晶主要由长石、石英及角闪石组成,基质由微晶长石及少量玻璃质组成。
  第二层(J3gj2a-2):岩性主要为流纹岩、流纹斑岩,夹凝灰质流纹斑岩、凝灰岩等。流纹岩、流纹斑岩,岩石具显晶质、斑状结构,块状、流纹状构造,局部见线流面构造。岩石由斑晶和基质组成,斑晶主要由石英、钾长石、斜长石、黑云母、角闪石和少量辉石、透辉石组成,基质呈显微晶质至隐晶质,主要为长石、石英及玻璃质。
  第三层(J3gj2a-3):岩性主要为晶玻屑凝灰岩、凝灰岩夹流纹质晶屑凝灰岩、蚀变凝灰岩、凝灰熔岩等。凝灰岩,为凝灰结构,块状构造,局部见流纹状构造,岩石主要由火山碎屑、少量火山玻晶组成。
  矿体主要赋存于第二、三层中。矿体分布区内岩石裂隙发育,并普遍具硅化、绿泥石化、褐铁矿化,裂隙中常见铁锰质物充填。
  第四系(Q):以冲积~洪冲物为主,由巨砾、砾石、砂和粘土组成。
  2.2 构造
  矿区断裂构造发育。按其产状可分为NNW向和NNE向主干断裂,及次一级构造裂隙破碎带;次级构造按其产状可分为NE、NWW、NEE及近SN等四组。它们在空间分布上具有伴生或次生的生成联系,呈棋盘式或菱形或雁形排列,矿区的地层中,岩石的节理裂隙分布也呈相似特征,各节理裂隙相互交切成“X”型或相互追踪,为区域应力场作用下所形成的一对共轭扭裂破碎构造表现形式。断裂构造具有张性、扭性兼压扭性特征。现分述如下:
  2.2.1 NNW向断裂
  F1:位于矿区中部,走向330~350°,倾向NEE,倾角85~87°,穿越矿区南北,向北西延伸至花岗岩体。破碎带宽2~8m,沿走向舒缓延伸,略有弯曲,断裂带由一系列破碎带和挤压片理带组成,两侧岩石具较强硅化、绿泥石化、碳酸盐化。
  F2:位于矿区F1以东,走向340~350°,倾向NEE,倾角70~87°,延长>1500 m,往南东向图外延伸,向北西延伸至花岗岩体。带宽3~15m,沿走向具膨缩变化,带中构造角砾岩发育,断裂两侧岩石具较强的硅化、绿泥石化及褐铁矿化。
  2.2.2 NNE向断裂
  F3:分布于矿区F1以西,走向11~15°,倾向SEE,倾角70~75°,延长>800 m,带宽0.5~2m,为压扭性断裂,带内挤压片理较发育,两侧岩石具硅化、绿泥石化,局部有微弱的Pb、Zn矿化。   上述断裂構造为主干断裂构造,在航测遥感影像上呈陡崖沟谷景观,与地表地质调查成果相吻合。主干断裂构造伴生的次级断裂构造,控制了矿区矿(化)体的分布。从断裂构造旁侧及带中微弱的矿化迹象以及含矿裂隙带的特征分析,主干断裂应为导矿构造。
  2.2.3 矿区次级构造
  矿区次级构造为主断裂派生的产物,为矿区的主要赋矿构造,可分为NE、NWW、NEE及近SN向四组,地表表现为硅化、褐铁矿化的硅质细脉带或破碎带。
  NE向含矿构造是矿区的主要容矿构造,其中除分布有V1、V2外,尚有V3、V6、V7、V11和多条未编号的锡矿化裂隙(破碎)带。这组裂隙走向在30~50?之间,倾向SE,除个别倾角较缓外,其余均在70~85°。其中V1控矿断裂裂面平直,具剪切特征。
  NEE向次级构造走向在60~85°之间,倾向SE,倾角较缓60~78°。分布有V4号脉及矿区南东部的PbZn矿脉。
  NWW向次级构造走向290~300°,倾向SSW,倾角75~80°,V10矿脉分布于其中。
  近SN向次级构造走向近SN,倾向E,倾角75~80?,V5矿脉分布于其中。
  矿区的上述四组次级构造裂隙均有含矿和不含矿之分,表明本区的次级构造具有多期、多阶段特点。
  2.3 岩浆岩
  矿区出露的岩浆岩主要为中粗粒黑云母花岗岩及闪长岩,并有石英斑岩、花斑岩及辉绿岩小脉产出。
  2.3.1 中粗粒黑云母花岗岩
  出露于矿区北面,中粗粒花岗结构,块状构造。矿物组成为:钾长石50~60%,斜长石15~20%,石英20~25%,黑云母3~5%,副矿物有磷灰石、褐帘石等。
  2.3.2 闪长岩
  出露于矿区南东端,呈近南北向脉状展布。岩石具斑状结构,基质为安山结构;斑晶为角闪石、辉石和碱性长石;基质主要为斜长石和辉石,含少量石英。
  2.3.3 石英斑岩
  分布于坑道中,穿插V1矿脉,宽5~20cm。岩石具斑状结构,基质为隐晶~霏细结构,块状构造。组成矿物:斑晶18%,由石英、钾长石、酸性斜长石;基质82%,由大量隐晶~霏细状长英质组成。
  2.3.4 辉绿岩
  出露于矿区中部四望坪村口小溪中,分布于流纹斑岩中,出露长度约20 m,宽度0.6~1.5m,沿裂隙贯入,呈NE向产出,走向40~60°。辉绿岩脉呈浅绿色,具辉绿结构,矿物成分为斜长石、绿泥石、辉石、少量绿帘石、磁铁矿等,斜长石蚀变较强,见少量绿泥石集合体,辉石、磁铁矿以及绿泥石都分布在条状斜长石晶体间。
  2.3.5 花斑岩
  出露于矿区中部,分布于流纹斑岩中,出露长度大于20 m,宽度15m,呈脉状充填于F2断裂带中。岩石呈浅红色,属花岗岩的浅成岩,具似斑状结构,由斑晶和基质组成。斑晶(40%)呈自形晶粒状散布,其成分与花岗岩相同,以钾长石、斜长石、石英为主,暗色矿物黑云母和角闪石少量。基质中的钾长石表面有轻微的泥化,而暗色矿物则已绿泥石化。岩石中付矿物含量丰富,见有磷灰石、锆石和萤石。
  3 矿体地质特征
  3.1 矿体形态、产状、规模
  矿体(脉)分布于黑云母花岗岩(r52(3))岩体外接触带的流纹斑岩、晶玻屑凝灰岩中,受构造控制,矿区的主要矿种锡铜铅锌在空间上具分带性,即由花岗岩体→外接触带,具有由Sn→Cu→PbZn的矿体分带特征。锡矿体主要分布于矿区的北东部及东部,离花岗岩体较近,位于花岗岩外接触带中,呈裂隙细脉带产出;铜矿体主要分布于矿区的中部,位于花岗体外接触带之外,呈脉状产出;铅锌矿体主要分布于矿区的南西部及南东部,离花岗岩体较远,呈脉状及细脉浸染状产出。矿区经地表追索,原生晕、次生晕剖面测量和槽探、硐探揭露,主要发现V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V10、V11等9条矿体(脉),各矿体(脉)的产状及规模见(表1)。
  本文主要对具较大工业价值的V1、V2、V7矿(化)体作详细分述如下:
  V1:为矿区最主要的铜矿体,产于晶屑玻屑凝灰岩的破碎带中,呈脉状产出,受断裂构造控制(见PD1、PD3素描图),走向50°,倾向SE,倾角75°~85°。为一隐伏矿体,经地表槽探揭露,沿走向稳定,已控制延长>900m,宽0.40~1.70 m,矿体平均品位Cu2.89%。
  V2:与V1平行,位于V1东侧,相距约160m,产出于晶玻屑凝灰岩硅化破碎带中。地表表现为一组平行的硅化、褐铁矿化脉带,带宽0.20~0.80m,经地表槽探揭露及原生晕剖面测量,地表延长>500m,产状130°∠78°。地表采样分析: Cu:0.027~0.049%、Sn:0.015~0.017%、Pb:0.016~0.104%、Zn:0.023~0.15%。
  V7:位于矿区南西部AP5化探异常带。产于流纹斑岩构造裂隙破碎带。地表表现为硅化、褐铁矿化细脉带,延长>100m,在地表浅处民窿中见一构造破碎带,带宽0.80m,产状:313?∠80?。据民窿开采坑道揭露,构造带中见有块状、细脉浸染状方铅矿、闪锌矿,该构造破碎带为压扭性的剪切构造带,带两侧地表的流纹斑岩中还发现约15m宽的细脉浸染状铅锌矿化带。经地表采样分析结果: Cu:0.055%、Pb:1.34%、Zn:1.71%、Sn:0.15%。
  3.2 矿石物质组分
  铜矿体:野外观察和室内光薄片岩矿鉴定表明,矿区矿石矿物种类较简单,金属矿物主要为黄铜矿、斑铜矿,其次为黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、闪锌矿、辉铜矿、方铅矿等,脉石矿物主要有石英、长石、绿泥石、少量碳酸盐矿物。此外,有多种次生氧化矿物。矿石中的矿物组成见表2。
  锡矿体:经显微镜和X射线衍射方法查定,锡矿体矿物组成如下:   金属氧化物:主要有锡石、磁铁矿、褐铁矿、硬锰矿、钨酸盐、白钨矿;脉石矿物:主要有绿泥石、石英、长石、黑云母、粘土矿物,少量锆石等。
  铅锌矿体:
  金属矿物:主要有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿;脉石矿物主要有石英、长石、绿泥石、萤石、碳酸盐矿物。此外,有多种次生氧化矿物。
  3.3 矿石结构、构造
  矿物的晶出以溶液结晶作用为主,其次为固溶体分离析出,矿物间交代熔蚀作用普遍,
  兼有应力作用现象。矿石结构主要为:半自形晶粒结构、半自形~它形晶粒结构、它形结构、粒状结构等。矿床矿化方式以充填为主,交代为次。矿石构造主要有:块状、团块状、脉状、细脉状和浸染状等,其分布一般从矿体中心往边部为致密块状、细脉状、浸染状。有些地段是下部为致密块状、上部为细脉状和浸染状矿石。
  3.4 矿体围岩及蚀变
  探矿工程揭露表明,V1矿体上下盘围岩为凝灰岩,赋矿或近矿围岩具有明显的热液蚀变特征,越近矿体,蚀变越强,主要类型有:硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化,局部见钾化及萤石化。
  3.5 矿床类型
  矿区矿体呈脉状分布于凝灰岩、流纹斑岩构造破碎带中,受NE向裂隙构造带控制,成矿热液沿岩石的断裂、构造破碎带以充填、交代的方式成矿,矿石构造为致密块状、细脉状、浸染状;矿石结构主要为自形~半自形晶粒状、半自形~它形晶粒状、自形~半自形柱状等。近矿围岩热液蚀变强,主要蚀变类型为硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化,局部见钾化及萤石化,具明显的热液蚀变特征。本区断裂构造发育,中生代火山~岩浆活动强烈,根据区测资料,该时期的岩浆中铜、铅、锌等成矿元素含量较高。火山喷发和岩浆侵入活动提供了成矿物质、成矿热液和物化能量,断裂构造的存在为火山~岩浆热液的运移和成矿提供了空间,多期次的构造~岩浆活动,为内生矿床的形成及其后的叠加改造并进一步富集成矿提供了良好成矿环境。
  根据矿床的区域成矿地质条件和矿化特征,初步认为本矿床成因类型为岩浆期后热液裂隙充填、交代硫化物型矿床。
  4 找矿标志
  根据矿区的控矿特征、矿化特征分析,矿区找矿标志有:
  4.1 土壤次生晕异常是有效的找矿信息。当Cu、Sn、Pb、Zn等成矿元素化探异常浓集中心与构造破碎带、硅化蚀变带、不同岩石接触带、岩体边缘等成矿有利部位相吻合时,是矿區的直接找矿标志。
  4.2 地表NE向平行分布的褐铁矿化硅化石英细-小脉带,是矿区隐伏矿体的直接找矿标志。
  4.3 矿区V1矿体受NE断裂构造控制,矿区的矿体、矿化体主要受NE向断裂构造控制,少数沿NW向断裂构造分布,矿区的NE断裂构造是矿区的主要容矿构造。
  4.4 沿断裂和裂隙带分布的硅化、黄铁矿化、钾化、萤石化及绿泥石化等蚀变作用是矿区的间接的找矿标志。
  4.5 旧民采窿是找矿的直接标志。
  5 在粤东火山岩地区找矿的一些看法
  广东省潮安县四望坪铜矿区在粤东火山岩地区是较典型和具代表性的铜矿区,是近几年来在粤东火山岩地区找矿取得的成果。以前的看法是:认为在粤东火山岩地区找矿意义不大,通过近几年的工作,陆续发现较具找矿远景的矿区有:广东省丰顺县尖笔岽铜铅锌矿区、广东省丰顺县乌阴山铅锌矿区、广东省丰顺县高安寨铅锌矿区等。因此借鉴广东省潮安县四望坪铜矿区地质特征和找矿标志,加强和提高粤东火山岩地区的地质找矿程度,有望找到更多的有色金属矿床。
  参考文献
  [1] 广东省潮安县四望坪铜矿区普查报告——广东省有色金属地质局九三一队(2006年8月)
  [2] 粤东地区矿床、矿点登记卡——广东省有色金属地质局九三一队
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