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祁连县满曲河铜铅锌矿床地质特征与找矿标志研究论文

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  关键词:祁连县;满曲河铜铅锌矿;矿床地质;找矿标志

  1地层

祁连县满曲河铜铅锌矿床地质特征与找矿标志研究论文

  矿区出露的地层主要为:早古生界未分寒武系、晚古生界下石炭系统臭牛沟组、新生界新近系及第四系。现由老至新分述如下。

  1.1未分寒武系

  1.1.1下段

  区内以该套地层为主,分布面积占整个矿区的一半以上,整体呈北西-南东向展布,倾向北东,倾角40。~60。。区内出露厚度约2200m,出露岩性主要为灰绿、暗绿色角闪岩、斜长角闪岩,片麻岩及千枚岩、浅粒岩、糜棱岩等,岩石较为破碎,局部蚀变强烈,具蛇纹石化、滑石化、硅化等。局部可见褐铁矿化、黄铁矿化、蓝铜矿化、孔雀石化。恢复原岩为一套海底喷发的玄武岩、安山岩、英安岩等。与上覆石炭系下统臭牛沟组下段为角度不整合接触,局部为断层接触[1]。

  主要岩性组构、成分特征描述如下:

  ①角闪岩:灰绿-黑绿色,粒状变晶结构,块状构造,主要组成矿物为普通角闪石(90%),局部可见方解石细脉穿插。岩石中多见黄铁矿化,局部可见黄铜矿化。

  ②斜长角闪片岩:灰绿色,粒状变晶结构,片状构造,主要组成矿物为普通角闪石(70%),斜长石(20%),局部可见石英细脉、绿帘石细脉穿插。

  ③片麻岩:矿区内多见斜绿帘石化长角闪片麻岩,灰绿色,粒状变晶结构,片麻状构造,主要组成矿物为普通角闪石(55%),斜长石(7%~8%),绿帘石(37%)。

  ④千枚岩:灰白色-灰绿色,粒状变晶结构,千枚状构造,主要组成矿物为石英(65%)、绢云母(20%),绿泥石、方解石等。

  ⑤变粒岩:灰白色-灰黄色、浅肉红色,粒状变晶结构,细粒片麻状构造,主要组成矿物为钾长石(30%)、斜长石(44%),白云母(15%),以及少量石英。

  ⑥糜棱岩:岩石属于韧性动力变质的糜棱岩,碎约占斑40%,基质约占60%,碎斑为钾长石,基质为斜长石、石英及绢云母等。

  ⑦石英片岩:浅灰白色,粒状变晶结构,皱纹片状构造,主要组成矿物为石英(44%)、白云母(30%),岩石中多见褐铁矿化。

  ⑧滑石片岩:浅灰白-淡绿色,手感滑腻,鳞片变晶结构,片状构造,主要组成矿物为滑石(70%),多见蛇纹石及绿泥石。

  ⑨蛇纹岩:暗绿色-深绿色,手感滑腻,叶片结构,交代残留结构,斑点状构造,主要组成矿物为蛇纹石(80%),可见滑石及少量白云石。

  1.1.2上段

  分布于矿区中部,与下段呈整合接触关系。整体呈北西-南东向展布,地层总体倾向北东,倾角40。~60。,在矿区内出露不完整且不连续,主要岩性为大理岩、硅化白云石大理岩、蛇纹石化大理岩,局部见灰色结晶灰岩。主要岩性组构及成分特征描述如下:

  ①大理岩:浅灰白色,粒状变晶结构,块状构造,主要组成矿物为方解石(85%),岩石多见蛇纹石化、滑石化。

  ②结晶灰岩:浅灰白色-深灰色,泥晶颗粒结构,层状构造,主要组成矿物为方解石(90%),局部岩石糜棱岩化。

  1.2石炭系

  1.2.1石炭系下统臭牛沟组下段

  整体呈北西-南东向展布,向北东倾斜,倾角40。~60。,与下伏未分寒武系呈角度不整合接触,其上被臭牛沟组中段碳酸盐整合覆盖。主要由一套碎屑岩组成,岩性为紫红色、灰白色石英砂岩、粉砂岩夹砾岩及含砾粗砂岩、石英砾岩等。岩石整体较破碎,风化严重。主要岩性组构及成分特征描述如下:

  ①石英砂岩:紫红色、浅灰白色,细粒砂状结构,层理构造,主要组成矿物为石英(90%),少量长石。

  ②粉砂岩:紫红色,粉砂状结构,层理构造,主要组成矿物为石英(70%),长石(25%)。

  ③石英砾岩:紫红色、浅灰白色,砾石主要成分为浅灰白色石英,砾石磨圆较好,分选较差,为砂质胶结。

  1.2.2石炭系下统臭牛沟组中段

  整体呈北西-南东向展布,向北东倾斜,倾角40°~60°,主要岩性为深灰色灰岩等,与下段接触部位赋存石膏,层位稳定,且连续。主要岩性组构及成分特征描述如下:灰岩:深灰色,泥晶颗粒结构,层理构造,主要组成矿物为方解石(90%)。

  1.2.3石炭系下统臭牛沟组上段

  主要分布于矿区南部,整体走向近东西向,倾向北东,倾角38°~56°,主要岩性为黑色炭质页岩,局部夹钙质砂岩、石英砂岩,与石炭系下统臭牛沟组中段呈整合接触。

  1.3二叠系

  二叠系上统窑沟组上段:分布于矿区南部地区,呈北西-南东向展布。主要岩性为浅灰色碎屑长石砂岩、长石砂岩、粉砂岩。其组构及成分特征描述如下:

  ①碎屑长石砂岩:浅灰色,细粒砂状结构,水平层理构造,碎屑呈棱角状、次棱角状,粒径约0.1~1mm,碎屑成分为石英(含少量硅质岩屑),其次为长石,以斜长石为主,钾长石很少,胶结物为方解石及粘土。

  ②长石砂岩:浅灰色,细粒砂状结构,水平层理构造,主要组成矿物为石英,长石,见少量云母,岩石中见后期方解石细脉穿插,脉宽约1~5mm。新近系:该地层在矿区内出露较少,只在矿区东南部有少量出露。主要岩性为桔红色砂砾岩。

  1.4第四系

  矿区第四系主要分布于东罗日干河中游,沉积类型为冰碛、冰水沉积、洪积、风积及沼泽沉积等。

  2构造

  矿区地处托莱山复向斜南翼,区内构造形迹整体表现为向斜。托莱山南缘断裂从矿区南部通过,受其影响,区内断裂较为发育,主要为北西西向、南北向及北东向断裂。

  2.1褶皱

  矿区褶皱为一枢纽呈北西-南东向的向斜,核部出露地层为未分寒武系上部,莱日德东邻出露有未分寒武系下部,该处地势较高,应系上部地层剥蚀程度较高所致。两翼地层基本对称,出露地层主要为石炭系下统臭牛沟组下段和石炭系下统臭牛沟组上段。区内枢纽长约10km。从区域上看,该褶皱为线状褶皱。核两侧未分寒武系下部所处滑脱空间应为成矿有利部位[2]。

  2.2断裂

  除托莱山南缘区域性断裂(F6)从矿区南部通过外,区内还见有五条断裂:

  F7断裂:位于矿区的西北部,出露长度约1.1km,断裂走向135°左右。断面倾向南西,倾角70°,切割地层为未分寒武系下部和石炭系臭牛沟组上段,为一压性正断层。

  F8断裂:位于矿区的西部,出露长度约0.9km,断裂走向135°。断面倾向南西,倾角60°~70°,为一层间小断层,切割地层为石炭系臭牛沟组下段,性质为逆断层。

  F9断裂:位于矿区的中部,出露长度约1.6km,断裂走向180°~200°。断面倾向南西,倾角60°~70°,切割地层为未分寒武系下部和石炭系臭牛沟组上、中、下段,向南截切于F6断层之上,为一压扭性正断层。

  F10断裂:位于矿区的中部,出露长度约2.0km,断裂走向220°~250°,断面倾向东,断面倾角60°~70°,切割地层为未分寒武系下部和石炭系臭牛沟组上、中、下段,为一左旋平推断层。

  F11断裂:分布于矿区的东部,出露长度约1.5km,断裂走向215°~230°,断面倾向、倾角、性质不明,为一推测断层。

  3岩浆岩

  区内侵入岩不发育,岩浆活动以喷发作用为主,局部见有石英脉。未分寒武系下部原岩为一套海底火山岩建造,主要岩性为玄武岩、安山岩、英安岩,由于已遭受变质作用,喷发时代不明。区内石英脉尺度较小,多穿插于不同岩性中间。最大石英脉分布于莱日德河南东,长约700m,宽10~60m左右,走向近S-N向,沿F9断裂产出。与成矿关系不密切。

  4地球物理特征

  本次物探工作投入高精度磁测、激电中梯两种方法。完成K1、K2、K3、K4四个矿点的四个测区,共圈定磁异常7个,激电异常6个。其中,K1测区磁异常2个,激电异常3个;K2测区磁异常2个,激电异常1个;K3测区磁异常、激电异常各1个;K4测区磁异常2个,激电异常1个。

  4.1 K1测区

  4.1.1磁异常解释

  本区圈定M1-1、M1-2两个高磁异常。M1-1位于测区北部,长160m,宽50m,异常强度西高东低,最高可达1000nT;异常两翼梯度北陡南缓,北侧伴有负值,异常等值线圆滑,形态规整,强度高。M1-2位于测区东南角,长80m,宽80m,往东延出测区,异常等值线圆滑,形态规整,强度高,异常强度最高可达500nT;异常两翼梯度基本对称,表明产状陡立。磁异常坐落在大片的角闪岩上,其原岩为一套海底喷发的基性火山岩,局部出露有糜棱岩、蛇纹石大理岩。糜棱岩、蛇纹石大理岩均无磁性,角闪岩有一定磁性,但难以产生如此之高磁场强度,因此推测异常深部有较强磁性体存在,应为岩石中所含磁黄铁矿相对富集引起。

  4.1.2激电异常解释

  本区圈定出J1-1、J1-2、J1-3三个激电异常,异常强度从北到南依次加强。J1-1、J1-2异常,位于中北部,根据极化率统计特征和等值线封闭情况,视极化率以3.13%等值线圈定,两个异常组合似“镰刀型”,J1-1异常呈带状,长100m,宽50m;J1-2呈带状,异常长160m,宽50m,视极化率最高可达6%以上,异常形态规整,等值线圆滑,强度高。

  J1-3异常,位于南部,视极化率以3.13%等值线圈定,异常呈带状,长150m,宽50m;视极化率最高可达8%以上,异常形态规整,等值线圆滑,强度高。激电异常坐落在大片的角闪岩上,可见褐铁矿化、黄铁矿化、蓝铜矿化、孔雀石化等,局部出露有糜棱岩、蛇纹石大理岩。糜棱岩、蛇纹石大理岩均不产生激电异常,角闪岩只能产生较弱激电异常,因此推测异常应有深部含硫化物矿化体引起。J1-1与M1-1异常,J1-2与M1-2异常对应较好。

  4.2 K2、K3、K4测区

  在K2、K3、K4测区物探工作中,根据地质、物探、化探综合圈定的磁异常和激电异常分别具有如下特征:

  (1)磁场强度一般80~400nT,最高可达520nT,剖面上多表现为双峰值或多峰值特点,异常变化较大,结合本区矿化多沿裂隙面产出,推测为磁性地质体所含磁黄铁矿、黄铜矿等分布不均匀所致。

  (2)视极化率一般2.0%~5.0%,最高可达8.0%,剖面上异常两翼梯度较陡且基本对称。对应电阻率一般1200~2000Ω·m,对应地质体一般具有较弱的硅化。

  (3)土壤剖面测量Cu元素异常与磁异常和激电异常基本对应,异常一般达到异常下限,且具有一定离散程度,有成矿可能。

  (4)磁异常和激电异常对应地质体均为未分寒武系角闪岩,局部见有灰岩,推测为后期热液所含黄铜矿、磁黄铁矿贯入构造裂隙引起,且分布不均匀。

  5矿化体特征

  通过对区内已知3个矿点(K2、K3、K4)和地质勘测新发现的1个矿点(K1)进行揭露和采样分析,区内K1矿化程度较高,K2、K3、K4几个矿点不具有进一步工作价值。此外,在石炭系下统臭牛沟组中段底部,存有一层石膏矿(K5),具有一定的资源价值。现对K1、K5分述如下:

  5.1 K1低品位锌矿体

  赋矿地层为未分寒武系下部,矿化岩石为硅化角闪岩,呈灰绿-灰黄色,较新鲜,见有黄铁矿化、蛇纹石化、绿帘石化,黄铁矿呈细粒浸染状分布。矿体走向295。,倾向北东,产状25。∠55。,宽2m,区内长115m,向西延伸到区外。由TC10、TC11、TC12、TC13控制,其中TC11两个样品H6、H7达到边界品位,分别为0.625×10-2和0.616×10-6,其余探槽样品均达不到临界值,但矿体激电异常表现为高视极化率和低视电阻率特征,峰值明显,视极化率高达9.30%,推测深部矿化较好,因此按低品位矿体进行描述。根据硅化特征初步认定其成因为中低温热液充填型[3]。

  5.2 K5石膏矿体

  赋矿地层为下石炭统臭牛沟组中段。石膏矿体呈北西西向,倾向35。~50。,倾角55。~80。,根据实测地质剖面控制,厚约15m,区内长约2.5km,向西延伸出矿区。石膏矿呈白色-灰白色,半自形-自形结构,局部晶体形态较好,条带状构造,地表风化后呈颗粒状,局部可见纤维状。石膏矿体对应的沉积环境是早石炭世托勒山两侧存在的封闭或半封闭海湾,属泻湖相古盐类沉积型。出露良好,层位稳定,延伸较长,规模较大,有一定资源价值。

  6找矿标志

  (1)金属矿化均位于未分寒武系下部,矿化岩性为角闪岩,多伴生有褐铁矿化、黄铁矿化和硅化等蚀变,是重要的找矿标志。

  (2)达到边界品位的锌矿化在地表可见,其分布受北西向构造控制。铜矿化多呈团块状沿北东向裂隙分布,是重要找矿标志之一。

  (3)在下石炭统臭牛沟组中段局部含有一层石膏矿体,是直接的找矿标志。

  (4)磁异常M1-1与激电J1-1异常,磁异常M1-2与激电J1-2异常对应较好,推测为黄铜矿、磁黄铁矿零星分布引起,是重要的找矿标志之一。

  参考文献

  [1]谷超,祁发龙,李杰,等.青海省茫崖行委黑柱山地区铅锌矿床地质特征及找矿标志[J].中国锰业,2018,36(6):82-86.

  [2]阮明贤.青海省冷湖行委黄矿山地区铜多金属矿区域地质特征背景[J].冶金与材料,2019,39(2):179-180.

  [3]顾焱.青海省鄂拉山口银铅锌矿床地质特征及成因研究[D].长春:吉林大学,2019.

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