成矿控制因素（共7篇）
成矿控制因素 篇1
0 引言
成矿系统是指具有成矿功能的自然系统，具体是指在一定地质时空域中控制某种矿床产生、富集并保存的地质作用、地质条件所形成的矿化系列、矿床组成的整体。铝土矿是河南省的主要矿种之一，也是河南铝业的基础原料，主要分布在黄河以南、秦岭以北、京广铁路以西的广大地区(简称豫西)，出露面积20 000 km2左右，赋存于寒武系—奥陶系碳酸盐岩风化剥蚀面上，赋矿地层为中石炭统本溪组(C2b)，成矿时代为中石炭世本溪期，属红土型沉积型铝土矿。
为了保证铝土矿的稳定供应，需要对豫西铝土矿的成矿控制因素进行分析，以提高地质勘查的成功率。河南省铝土矿成矿系统是地球表面各个圈层共同作用下，导致铝元素分异、富集，并形成铝土矿床的成矿系统，豫西铝土矿成矿系统的控制因素主要有:风化作用、沉积作用、地形地貌、水文条件、海侵、构造作用、气候、大气、生物、喀斯特作用。
1 风化作用
豫西铝土矿的主要成分为二氧化硅、水铝石、赤铁矿和二氧化钛等，形成该矿床的本质原因是在化学风化的影响下，彻底分解了含铝硅酸盐矿物的岩石及铝硅酸盐矿物本身，导致能随水流迁移的元素被带走，在原地留下地表自然环境条件下最稳定的铁和铝的氧化物、二氧化硅等矿物。在晚奥陶世～早石炭世1.4亿年的时间段内，豫西所在的华北地区处于隆升状态，是一个受剥蚀区，地壳中的岩石矿物遭受了1.4亿年的风化剥蚀作用，大量的风化物在地表堆积，导致地壳中的铝元素得到了初步的分离和富集。
2 沉积作用
经历了1.4亿年风化剥蚀的华北地区寒武系—下中奥陶统碳酸盐岩顶面形成了一个面积广阔的风化剥蚀面。该风化剥蚀面为从中石炭世开始形成的铝土矿提供了赋矿空间，而风化剥蚀面下、厚度巨大的碳酸盐岩仍继续受到的化学风化作用，为豫西铝土矿提供了物质基础。水流把风化物质带入喀斯特地区沉积下来，然后由海侵作用引起的沉积作用形成的盖层使铝土矿免遭剥蚀。另外，本溪组沉积前后，华北地区发生火山活动，表现在河北省开滦本溪组底部出现厚度几十厘米的凝灰岩。在火山喷发时，喷出的随风四处飘散的含铝元素的火山灰在重力作用下，在地表沉积也是豫西铝土矿成矿物质的另一个来源。
3 地形地貌
地形地貌控制了风化作用的影响程度，高差不大的丘陵山区最有利于风化矿床的形成，因为该地形地貌条件能确保大气降水能够渗流到潜水面附近，然后随侵蚀基准面形成的泄水条件，在潜水面附近产生强烈的化学风化作用。对于铝土矿成矿因素来说，较大的地形高差地区由于显著的机械风化速度差别，处于地势较高部位的地质体遭受到较高的剥蚀速度，风化层中的铝元素未得到充分分离就已随水流迁移，而处于地势较低部位的地质体遭受到较低的剥蚀速度，风化层中的铝元素未得到充分富集就被掩盖，上述两种情况皆不利于铝土矿成矿作用的进行。地形地貌对铝土矿成矿的另一个作用是影响了受风化地质体所在地区的水文条件，如潜水面的变化、排泄条件、大气降水的下渗作用等，从而影响和铝土矿床形成有关的化学风化作用。
在豫西铝土矿沉积时，华北地区是一个风化剥蚀面，地形地貌特征总体表现为碳酸盐岩夷平面，该夷平面的作用有:
1)为铁质、硅质、铝质的富集提供了有利场所;
2)较小的地形高差，导致较弱的机械风化作用，从而确保持续进行有利于铝元素充分分离富集的化学风化，为铝土矿提供了成矿物质;
3)地形平缓，地表水流径流慢，渗透量大，有利于喀斯特发育，为铝土矿提供了赋存空间。
4 水文条件
淋滤作用是铝土矿形成的条件之一，因此，铝土矿化主要发生在潜水面以上，即铝土矿形成需要特定的水文条件。如果水体停滞在潜水面以下区域，则水的流动性弱，形成铝土矿所必需的淋滤作用就会停止，从而不利于铝土矿的形成，即丰富的大气降水和良好的排泄条件是铝土矿形成所必需的水文条件。
豫西铝土矿根据矿床模型理论归类为红土型沉积铝土矿。该型铝土矿主要发育于热带雨林地区，原因和热带雨林发育地区丰富的大气降水和良好的排泄条件相关，即符合铝土矿形成所必需的水文条件。在热带雨林地区，由于降水充沛，大气降水中溶解的矿物质少，使降水未达到饱和。因此，在地表流动的、矿物质溶解未饱和的水，能够溶解且带走地表地质体中溶解度高、稳定性差的元素和矿物。加上热带雨林地区由于沟壑发育形成的良好排泄条件，水流可以持续带走地质体中可移动的元素或矿物，在地面残留地表自然环境下最不易分解的铝氧化物，从而形成铝土矿。古地磁资料研究成果表明:石炭纪时，豫西所在的华北地区地理上位于赤道附近，气候上属于热带雨林地区，大气降水丰富，排泄条件良好。在良好的水文条件下，寒武系—下中奥陶统碳酸盐岩经历风化作用，使碳酸盐岩中的铝元素得到充分的分离、富集，为红土型沉积铝土矿提供了成矿物质。
5 海侵
晚石炭世海水入侵(海侵)对豫西铝土矿成矿系统的发生、发展、结束有明显的控制作用。豫西上石炭统太原组(C3t)的显著特征是发育海相灰岩，主要岩性有灰岩、页岩、砂岩和泥岩，属于海侵时期的沉积物。海侵对铝土矿的形成是从开始的有利因素逐渐变成后期的不利因素，表现为开始时的地下水面的抬升、降雨的增加有利于铝土矿的形成，到后期海平面上升、陆地沼泽化不利于铝土矿的形成。降雨增加导致淋滤作用增强对铝土矿的成矿作用是十分有利的，但是，海侵引起的地下水位面的抬高，使得发育在寒武系—下中奥陶统碳酸盐岩中的喀斯特地表流水、渗水系统和地下排水、泄水系统，由于地下水位面的抬高而减弱了淋滤作用，结果在赋矿地层中发育了品位低的铝土矿，其特点是铝土矿层中硅元素含量较高，铝元素含量较低，直至最后没有铝土矿层，代之的是碳质页岩、煤线、煤层。产生上述现象的原因是后期随着海平面的上升，在陆地上产生了沼泽。在沼泽地区，水流排泄不通畅，使喀斯特地区中的铝土矿成矿系统减弱或停止。
综上所述，海侵不仅有利于豫西铝土矿的成矿作用，而且也带来了铝土矿上覆地层太原组，有利于铝土矿的保存。
6 构造运动
促使豫西铝土矿形成的控制因素———风化作用、沉积作用、地形地貌、水文条件和海浸本质上是由构造运动决定的。现代铝土矿成矿作用主要发生在构造运动较弱、长期遭受到风化剥蚀的稳定地区，而造山带由于强烈的构造运动则很少形成铝土矿。因为构造运动弱，地形高差小的准平原地貌形态得以长时间保持，而地形高差小的地貌有利于铝土矿化作用的产生。华北地区中石炭统和早古生界二者之间的关系为假整合接触，说明奥陶系沉积之后，构造运动对华北地区的影响有限，一直到晚石炭世海水侵入华北地区之前，该地区的地表仍保持差不多水平的状态，呈现出有利于铝土矿成矿的准平原状态，然后构造运动引起的海侵作用，使华北地区在晚石炭世被陆表海淹没，结束了有利于铝土矿形成的准平原状态。
由于海浸作用，在铝土矿上面相继覆盖了厚度巨大的上石炭统、二叠系、下中三叠统，各地层相互间关系为整合接触，说明中石炭世铝土矿形成后，豫西所在的华北地区的构造运动表现为以持续的下降为主，使得铝土矿床被迅速埋藏保存。中三叠世开始，华南板块和华北板块碰撞，导致华北板块南部发生隆起，铝土矿在隆起区被抬升出露并受到剥蚀，说明构造运动有二重性，既有利于铝土矿的形成，也可能使先期形成的铝土矿遭到破坏。
7 气候
高温多雨的气候对于铝土矿的形成极为有利。现代红土型铝土矿主要分布在南北纬30°范围内的东南亚、南美、澳大利亚、西非、印度等热带雨林地区，上述地区占世界红土型铝土矿储量的96%。华北地区古地磁资料的研究结果:
1)早古生代期间，华北地区大地构造上属于中朝板块;
2)早古生代期间，中朝板块从20.2°S向北漂移到12.9°S;
3)早古生代末期，中朝板块地理上仍位于南纬地区，处于赤道附近的热带、亚热带气候环境中，在气候因素上为形成豫西红土型沉积型铝土矿奠定了基础。
8 大气
铝土矿主要成分为铝、硅、铁等元素，大气对铝土矿形成的作用主要通过大气的氧化还原环境而表现出来，具体表现在对地表中铁元素迁移及沉淀的影响上，来实现对铝土矿成矿作用的影响。如果大气为氧化环境，则地表中的铁元素容易迁移，从而导致铝元素在地表相对富集而形成铝土矿。在石炭纪的陆地上，生物进化到植物大规模地产生。植物的光合作用使得大气圈的成分发生了明显的变化，表现在大气圈中二氧化碳的含量减少，而氧气的含量增加，形成氧化环境。氧化环境促进了铝土矿的形成，表现在:
1)随着大气中氧气含量的增加，使得大气圈、岩石圈中的有机物、硫化物等易被氧化，导致地下水、地表水具有酸性;
2)酸性地下水、地表水促进寒武系—下中奥陶统碳酸盐岩的化学风化作用，导致地壳中的铝元素得到了分离和富集;
3)促进地表中的铁、硅等元素随水流被溶解迁移。
在豫西铝土矿区，赋矿地层中通常含红色、红褐色的铁质泥岩、页岩或赤铁矿。如豫西陈道庄矿区的ZK8614钻孔，在孔段280.86 m～282.4 m范围内为红褐色铁质页岩;南湖矿区的ZK20867钻孔，在孔段328.33 m～329.66 m范围内出现红色铁质泥岩，而ZK18679钻孔，在孔段309.35 m～313.35 m范围内的红褐色铁质泥岩中发育了赤铁矿;大沟头矿区的ZK6480钻孔，在孔段549.73 m～552.73 m范围内出现了红褐色含赤铁矿页岩。以上现象说明:1)豫西铝土矿形成时，由于大气中氧化含量的增加，氧化作用普通且强烈;2)大气圈中氧气含量的增加是豫西铝土矿形成的重要因素。
9 生物作用
生物对铝土矿成矿作用贡献主要表现在以下:
1)植物的根系和土壤中的细菌产生的分泌物促进风化作用，有利于形成含铝元素的土壤层;
2)植物能够有效地改变水流的循环途径，具体表现在减少地表水的蒸发，减缓地表水的径流，从而大大促进了地表水的下渗，使得铝土矿形成的条件淋滤作用加强，如在澳大利亚苏里南的沼泽地区，由于富含腐殖酸水的下渗淋滤作用，铁元素强烈的淋失，导致铝元素的进一步富集;
3)植物能够减轻大气降水、地表流水对含铝元素土壤层的冲刷，结果使铝土矿床不会被侵蚀;
4)由植物落叶产生的腐殖酸进一步促进了对寒武系—下中奥陶统碳酸盐岩的化学风化作用;
5)植物光合作用产出了大量的氧气，增加了大气圈中氧气的含量，使得大气形成有利于铝土矿形成的氧化环境;
6)植物能够吸收数量可观的硅元素，相当于对土壤层进行了去硅作用，导致了土壤层中的铝元素得到进一步的富集。
另外，豫西铝土矿和炭质页岩、煤线、煤层之间具有良好的空间关系。陈道庄、南湖、大沟头矿区的本溪组上段广泛出现了炭质页岩、煤线，在一些钻孔中出现了质量较好的煤层。在陈道庄矿区，有17个钻孔中的本溪组出现了最大厚度7.7 m、平均厚度1.8 m的煤层，如在ZK8614钻孔中，铝土矿层中夹2.6 m厚的煤层，ZK3255钻孔则出现了黑色含碳铝土矿，Al2O3的含量达到61.5%;南湖矿区的ZK20867,ZK13106,ZK17307,ZK01214等钻孔中则铝土矿层和煤层(煤线)、炭质页岩层相互间夹出现，其中ZK01214钻孔，含铝土矿地层中的煤层厚度达到了3.8 m;大沟头矿区在铝土矿呈现黑色，在矿层下面出现了含植物化石的炭质页岩，而矿层上面的炭质页岩中则普遍发育煤线、煤层。
光合作用最重要的结果是导致大气圈中增加了大量的氧元素，使地球中大气圈、水圈、岩石圈的有机物质、硫化物质等被氧化，产生了大量的无机酸以及腐殖酸;加上植物本身以及植物落叶分解形成腐殖物质时产生的质量可观的、游离的二氧化碳;再加上土壤里细菌生命活动时产生的游离的二氧化碳，三者结合使水体中酸性度增加，加速了岩石中钠、钾等金属元素、铁质、硅质被水溶解后随水流迁移，进一步促进了豫西中石炭世铝土矿的富集成矿。在豫西，铝土矿的矿物组成、颜色特点是:
1)Ti O2和Al2O3的含量二者呈现正相关关系，即Ti O2含量高，则Al2O3含量也高，反之亦然;
2)铁含量低;
3)矿体颜色以灰色为主。说明在石炭纪期间，进化产生的陆地植物及由其产生的腐殖物质，对豫西铝土矿的去铁、去硅发挥了重要的作用。
1 0 喀斯特作用
豫西铝土矿体赋存于寒武系—下中奥陶系碳酸盐岩的风化剥蚀面上。在该风化剥蚀面上，发育了种类繁多的喀斯特地貌，主要表现为漏斗、洼地和盆地等。有些地区的喀斯特漏斗，深度最大约100 m，和下面的地下暗河相连通，形成喀斯特地区的排泄系统;而有些地区喀斯特漏斗底部发育溶洞，洞顶底高差10 m以上。
豫西铝土矿体赋存于喀斯特地貌中，矿体的厚度、品位和喀斯特地貌的发育深度有明显的对应关系。在地势较高的地方，铝土矿及本溪组含矿岩层厚度薄，甚至消失;在地势高差较大的漏斗中，矿体不仅品位高，而且厚度大，但是由于空间的限制，矿体沿走向、倾向延伸有限，矿体呈现漏斗状，储量规模小;而在地势较为平坦的洼地、盆地中，铝土矿体厚度小，呈层状，但沿走向及倾向矿体延伸大，储量规模大。
我国华北地区铝土矿的形成年代为晚古生代，对应于地球陆地上出现植物的时代，植物及其产生的有机物质在高温多雨的气候和稳定古陆的构造条件下，对寒武系—下中奥陶系碳酸盐岩的化学风化作用加强。在化学风化作用下，在地表形成了厚度巨大的Al2O3风化壳和喀斯特地貌。生物活动及由其形成的腐殖质，以喀斯特地貌中的水为介质，直接参与了铝土矿的富集成矿。即在植物、土壤、富含氧气的大气、喀斯特的共同作用下，尽管减缓了机械风化作用，但大大增强了化学风化作用，更加促进了铝土矿的形成。
1 1 结语
豫西中石炭世铝土矿成矿系统的控制因素复杂，包括大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的地球所有圈层全部参与并均起了积极的作用。风化作用、沉积作用、地形地貌、水文条件、海侵、构造作用、气候、大气、生物、喀斯特作用在豫西铝土矿成矿系统中均发挥了极为重要的作用，上述控制因素相互影响、相互联系，共同构成一个复杂的铝土矿成矿系统，造就了豫西铝土矿。
注:成稿过程中，得到了陈旺同志的指导，在此表示衷心的感谢!
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成矿控制因素 篇2
在对云南哀牢山成矿带地质特征研究的`基础上,借助GIS空间分析功能,对哀牢山成矿带南段金矿控矿因素进行了分析,建立了金矿信息找矿模型.结果显示:金矿受NW向断裂构造控矿明显,在其周边3 km范围内是本区有利的找矿远景区;与岩浆岩关系密切,岩体在很大程度上控制了金矿床(点)的产出;与地层关系差;区内地层和岩浆岩可能为金矿提供了物源,与金矿关系最为密切的元素化探异常有Au、Ag、Cu、Pb、Bi.
作 者：徐涛 张桂林 张峰 XU Tao ZHANG Gui-lin ZHANG Feng 作者单位：徐涛,XU Tao(桂林工学院,资源与环境工程系,广西,桂林,541004;武警黄金地质研究所,河北,廊坊,065000)张桂林,ZHANG Gui-lin(桂林工学院,资源与环境工程系,广西,桂林,541004)
成矿控制因素 篇3
湖南省桂东县竹园里矿区钨铋多金属矿, 位于湖南省桂东县境内, 矿床主要赋存于岩浆岩中, 矿床属与岩浆岩有关的蚀变构造破碎带型钨铋矿床, 主矿体为 (4) 矿体, 长约3000m, 出露标高970~1200m, 控制倾向深度190m, 平均厚度1.58m, 单矿体可达中型规模。矿区水文地质条件较简单, 适宜坑采, 矿区开采技术条件较好。矿石中主要矿物有:黑钨矿、白钨矿、辉铋矿等。主矿产为钨, 平均品位0.918%。
因工作程度不够, 目前仅有少量槽探控制, 尚有较大找矿潜力, 具良好的找矿远景。因此, 该区继续开展工作, 深入研究矿区成矿地质条件和矿床地质特征, 有望取得新的找矿成果。
1 区域地质背景
本区位于南岭成矿带中段北缘。大地构造位置处于南岭东西向构造隆起带东段北缘, 湘东南加里东-印支穿插褶皱带中的桂东-汝城断裂带南端的东侧, 九嶷山-九峰近东西向隆起带东段的北缘。是湘南地区钨铋多金属矿找矿远景最有利的区段之一。
1.1 地层
矿区出露地层主要有:震旦系天子地组、茶山坡组;寒武系香楠组、茶园头组;奥陶系爵山沟组、桥亭子组、烟溪组、天马山组;泥盆系跳马涧组、棋梓桥组、佘田桥组、锡矿山组、岳麓山组;侏罗系高家田组、跃龙组以及第四系。
1.2 构造
矿区处于茶 (陵) -永 (兴) 和南 (雄) -信 (丰) 红层断陷盆地之间的诸广山复式隆起带, 隶属华南加里东-印支褶皱带的湘东南加里东褶皱带。
区域内褶皱、断层发育, 断层以北东向构造为主, 东西向、北西向、北东东向断层亦发育。
矿区即位于北北东-北东向展布的西坑-盆洞-侃大坳-高圳断裂带中。该断裂带中的主干断层 (如矿区的F1、F8) 为本区的导矿构造, 而与之平行的次一级的断裂或派生的断裂控制着本区的矿体产出空间位置, 是本区主要的容矿构造。
1.3 岩浆岩
区内岩浆岩活动较频繁, 岩浆岩分布全区, 大塘单元 (SD) 及细粒花岗岩脉 (Mr) 均能见到, 大塘单元岩浆岩呈岩基产出, 分布全区。细粒花岗岩呈脉状产出, 在矿区南部见一规模较大者分布, 长300余米, 厚10~20m, 白沙水库北侧、白沙坳北西侧亦见有出露。
1.4 岩石化学特征
据区域地质调查资料及岩石化学分析结果, 列表如表1。
从表1可以看出:
(1) Si O2含量高于或接近南岭花岗岩平均值, 按Si O2含量划分属酸性-超酸性岩石。
(2) Al2O3在12.13~13.4%之间, 平均为12.74%, 低于南岭花岗岩平均值, 岩石中Al2O3>Ca O+Na2O+K2O, 属于铝过饱和岩石。
(3) K2O+Na2O的含量为6.75~7.19%, 低于南岭花岗岩平均值, K2O/Na2O比南岭花岗岩高, 反映区内花岗岩富钾贫钠之特征。
(4) Ti O2含量在12.13~13.40%, 其平均值低于南岭花岗岩平均值。
(5) Fe O高于Fe2O3。
(6) Ca O、Mg O组分高于南岭花岗岩平均值。
(7) Mn O组分含量低于南岭花岗岩平均值。
1.5 微量元素特征
矿区岩浆岩微量元素光谱分析结果见表2。
从表2中看出其具如下特征:
(1) 有色金属元素W、Sn、Bi、Pb、Zn等元素高于克拉克值, 其中W高出4~5倍, Sn高出3倍, Mo、Cu接近克拉克值。
(2) Nb、Ta、Rb高于克拉克值。其中Ta为4~5倍, Be低于克拉克值。
(3) Ni高于克拉克值。Cr高于克拉克值且高于8倍, Co、V低于克拉克值。
2 矿床地质特征
2.1 矿体 (脉) 形态、产状与规模
本矿区主要为蚀变构造破碎带型钨矿床, 次为蚀变花岗岩型钨矿床。此外, 还有少量黑钨石英脉型钨矿床。黑钨石英脉在区内分布较零散, 长度一般小于200m, 脉幅小于0.3m, 含矿性一般, 由于其矿床规模不大, 故不再作进一步介绍, 这里仅将蚀变构造破碎带型钨矿床、蚀变花岗岩型钨矿床的矿床特征进行介绍。
2.1.1 蚀变构造破碎带型钨矿脉的分布、形态、产状及规模
蚀变构造破碎带型钨矿脉赋存于北北东-北东向断裂构造中, 其矿体形态、产状和规模受断裂构造的控制。目前共发现此类型矿脉12条, 其中主要矿脉有 (3) 、 (4) 、 (1) 、 (2) 、 (6) 、 (7) 六条, 分别受控于F3、F4、F1、F2、F6、F7主要分布于太平里-晶木坑一带宽约1.5km的范围内, 呈北北东-北东向大致平行分布。 (3) 、 (4) 、 (1) 、 (2) 矿脉矿化情况较好, 现以 (4) 号矿脉为代表进行介绍。
(4) 矿脉:该矿脉是本区规模最大、矿化最好的一条矿脉, 分布于矿区中部, 矿脉受F4断层控制, 呈舒缓波状延伸。呈南西-北东向展布长度约3000m, 出露标高970~1200m, 钻孔中矿脉延深>190m。矿脉走向45~60°, 倾向115~160°。矿脉厚度变化较稳定:地表最薄处只有0.3m, 最厚处3.08m, 钻孔中矿脉厚度1.48~4.77m, 矿脉平均厚度1.58m, 其厚度变化系数为75% (图1) , 属厚度变化较稳定类型。矿体中钨、铋的平均品位分别为2.405%、0.109% (如图2) 。
2.1.2 蚀变花岗岩型钨矿脉的分布、形态、产状及规模
此类型矿脉目前仅发现一条, 编号为 (5) 矿脉。细粒花岗岩沿构造破碎带充填, 在部分地段岩石具有较强的云英岩化、硅化蚀变, 蚀变细粒花岗岩即为钨铋矿体。
(5) 矿脉:分布于竹山排-晶木坑-带, 出露标高960~1200m, 矿脉走向54°, 走向较为平直, 倾向南东, 倾角70~85°, 控制长度1400m, 出露标高960~1200m, 脉幅0.70~5.00m, 平均1.76m, 厚度变化系数为108%, 属厚度变化不稳定类型。矿脉中钨、铋的平均品位分别为0.815%、0.072%。
2.2 矿石的矿物成分、结构构造及矿石类型
2.2.1 矿石的矿物成分
蚀变构造破碎带型钨矿床的矿石组合与蚀变花岗岩型钨矿床的矿石组合稍有不同。根据野外观察和室内镜下鉴定, 已初步查明的矿物有22种, 兹将两种矿床类型中的矿石矿物组成情况列表如表3。
2.2.2 矿石结构构造
竹园里钨铋矿矿石主要有自形晶结构、半自形-他形晶结构、交代残余结构、碎裂结构、包含结构、变余似斑状状结构、变余角砾状结构、浸染状构造、星点状构造、团块状构造、脉状构造。
2.2.3 矿石类型
根据区内钨矿石中矿石矿物及脉石矿物的组合特点, 将区内的矿石划分为二种类型, 即硫化物型的钨矿石、蚀变岩体型钨矿石。
硫化物型的钨矿石:产于蚀变构造破碎带型钨矿体中。
蚀变岩体型钨矿石:产于区内蚀变花岗岩型钨矿体中。
3 矿床成因
本矿床产于蚀变构造破碎带及蚀变花岗岩中, 矿体呈脉状, 形态较为简单, 呈陡倾斜板状产出, 根据其与岩浆岩的时空关系, 矿石的矿物组合, 化学成分及结构、构造、围岩蚀变等方面的特征分析认为:产于蚀变构造破碎带中的矿床成因类型应属高温热液构造蚀变带型钨矿床, 产于蚀变花岗岩中的矿床成因类型应属汽水热液成因的岩体型钨矿床。
4 矿化富集规律
本矿床为一蚀变构造破碎带型和蚀变岩体型钨铋矿床, 目前控制程度与研究程度不高, 对矿化富集规律的认识尚很肤浅。主要认为有用矿物有如下富集规律:
(1) 黑钨矿、辉铋矿常富存于石英脉脉壁;
(2) 硅化、云英岩化较强处, 黑钨矿、辉铋矿亦较富集;
(3) 石英脉发育地段, 黑钨矿相对富集;
(4) 黑钨矿富集部位, 白钨矿、辉铋矿含量亦常常较高;
(5) 矿化主要集中在矿脉的中上部。
5 找矿标志
5.1 地质构造标志
(1) 矿脉 (体) 产于构造破碎中, 北东东-北东向构造是区内的导矿储矿构造。
(2) 细粒花岗岩往往沿北东东-北东向断裂充填, 在部分地段蚀变细粒花岗脉就是矿体。
5.2 围岩蚀变标志
(1) 硅化常发育于构造破碎带中, 破碎带中石英脉普遍发育, 在石英脉膨大部位常见黑钨矿分布, 硅化是区内重要找矿标志。
(2) 绿泥石化与矿化关系密切, 在绿泥石化构造角砾岩中叠加有硅化时, 一般都有钨铋矿化, 蚀变越强, 矿化越强, 故绿泥石化是重要找矿标志。
(3) 在细粒花岗岩脉和构造破碎带中云英岩化越强, 则钨铋矿化越强。
5.3 老窿标志
矿区地表分布着较多的老窿, 多是20世纪70~80年代的采矿遗迹, 因而老窿亦是区内主要的直接找矿标志之一。
6 成矿控制因素的探讨
6.1 地质构造对成矿的控制
区内北北东-北东向断层极为发育, F1、F8断层是本区的两条区域性的断裂构造。在其两侧又分布着众多的与之平行的次一级断裂 (如F2、F3、F4、F5等) 。这些断裂总体为压扭性断裂, 带内充填物和角砾岩特征具明显的多期活动标志, 每次活动都使两侧岩石不断产生新的节理和裂隙, 为矿液的上升和沉淀准备了良好的通道和空间。区域性的断裂构造是区内主要的导矿构造, 它控制着该区钨矿床的空间分布;次一级断裂是区内的容矿构造, 控制着矿体的形态、产状、规模。本区钨矿体的产状、形态与容矿构造基本一致。在一定程度上说, 断裂构造就是钨矿体, 矿体的大小与容矿断裂的规模成正比。
6.2 岩浆岩对成矿的控制
本区出露的花岗岩为加里东期角闪石黑云母二长花岗岩, 有色金属元素W、Sn、Bi、Pb、Zn等元素高于克拉克值, 其中W高出4~5倍, 它构成了本矿床的成矿母岩。多次的构造运动和岩浆活动, 使花岗岩中的成矿元素活化、运移, 在有利的成矿部位沉淀, 形成了本矿床。
6.3 围岩蚀变对成矿的控制
无论是蚀变构造破碎带型钨矿还是蚀变岩体型钨矿, 矿床的形成都与硅化、云英岩化密切相关。在蚀变构造破碎带型钨矿中, 硅化发育的部位, 一般都有钨铋矿化, 当有石英脉穿插或脉石英充填的地段, 再叠加有绿泥石化时, 钨铋矿化往往较好, 常形成矿包;在蚀变岩体型钨矿中, 钨铋矿化都出现有云英岩化的部位。蚀变强度与矿化强度成正比, 矿化强时, 既形成工业矿体。
7 结论
我们在对区内的成矿控制因素, 特别是控矿构造的组合形式、矿床类型方面进行了仔细的研究后发现, 石英脉充填于构造破碎带中, 破碎带具较强的硅化、绿泥石化, 矿化不限于石英脉, 在整个破碎带中都可见到钨铋矿化, 属蚀变构造破碎带型矿床, 从而表明本区可能存有大规模的钨铋矿体, 找矿前景非常可观。
摘要：竹园里矿区属于南岭有色金属成矿带, 近年通过桂东-汝城大调查项目在该区找矿工作取得了明显进展。查明该区矿床类型主要为蚀变构造破碎带型, 蚀变花岗岩型。主矿体为③、④、①、②号矿脉, 长度2003000m;平均厚度1.491.7m。主矿产为钨, 共生矿产为铋。本文在对前人的资料进行分析的同时, 也对区内成矿地质条件及矿床地质特征进行研究, 并探讨了该矿区的成矿控制因素。
关键词：钨铋,矿床地质特征,成矿控制因素
参考文献
红井子南铅锌矿成矿因素剖析 篇4
1.1 区域地质特征。
工作区位于哈萨克斯坦~准噶尔板块南缘, 准噶尔微型板块~博格达晚古生代裂谷带东部;博格达复背斜带次级构造单元是近东西向成矿带。
区内岩浆活动频繁, 侵入岩较发育, 主要分布古生代泥盆世, 少数分布在石炭世, 其中花岗岩分布最广, 闪长岩及中酸性脉岩次之。
1.2 区域地球物理特征。
区域磁场比较平稳, 异常多为平静正磁背景场上的不规则正异常, 一般△T值500-1000r, 高者达2000r以上, 尤其涉及本区航磁异常呈线性带状排列, 主要为负异常, 断裂以NWW-SEE向延伸, 断裂上局部磁异常发育, 引起较多的磁异常分段, 大致呈平行排列, 正负异常间梯度极陡, 异常是由于岩浆岩沿断裂、褶皱侵入或沿褶皱火山岩喷出所致。普查区磁性体最小埋深0~1000米, 区内大多数中高等磁性强度的异常与磁性岩体有关;不规则跳动强度不等的异常与火山岩相关;呈台阶式变化梯度较陡的磁异常, 多与断裂构造有关。
区内断裂构造的线性影像以近东西向为主, 主要标志有线性负地形, 沟谷、水系呈直线性及色彩异常线等;其线性特征醒目易判读。
1.3 区域地球化学特征。
1:20万组合异常看, W、Sn、Mo、Bi、Ag、Pb、Zn、Au等多金属异常分布面积大, 具有一定的浓度和梯度。大致有4种成矿组合: (1) 多金属成矿元素组合:Sn、W、Mo、Bi、Pb、Ag、Zn。 (2) 多金属成矿条件元素组合:F、As、K、Na、Be、Y、Tb。 (3) 汞金成矿元素组合:Hg、Au、Sb、B、Li。4基性岩成矿组合:Cr、Ni、Co、Mg、Fe、Cu。
1.4 区域矿产特征。
区内发育重要的铅锌矿层位~上古生界石炭系中统居里得能组 (C2j) 地层, 成矿条件较为优越。区内断裂构造发育, 为岩浆活动和地球物质深浅沟通, 矿液活动、内生矿产的生成提供了有利的导矿、容矿空间。岩浆成分复杂、多期次的活动, 火山岩系的发育, 围岩强烈蚀变, 是多种矿产形成的有利条件。
2 普查区地质特征
2.1 地质特征
测区出露的地层单一, 为石炭系中统居里得能组 (C2j) , 岩性为凝灰质砂岩、凝灰岩、凝灰角砾岩。
区内构造形迹比较明显, 受区域构造影响, 褶皱、断裂构造比较发育, 普查区山脉走向与构造线方向一致, 呈弧形或波曲形近东西向展布。
矿区处于克泽勒库都克 (红井子) 背斜构造西南转折端, 褶皱构造总体属于该背斜构造的一部分。南部一背一向两个紧闭型褶皱, 规模较小, 北部背斜较宽缓, 岩层向四周缓倾, 呈穹窿状。
矿区断裂构造较发育, 为褶皱之配套构造, 集中分布在复背斜的核部一带, 主要发育有北西-南东向黑尔巴斯套南西断裂, 该断裂为逆断层, 倾向南西, 倾角50°;该断裂由若干个平行排列的断裂组成, 是区内成岩、成矿主要通道和有利场所。另外受北西向构造构造影响, 近东西向次级断裂构造发育, 具长期活动特点, 为大小不等的构造, 一般先张后压扭性;石炭系火山碎屑岩和一些岩体、岩脉多沿该构造系统分布。为区内提供了热源和物质来源。
区内出露的侵入岩主要为华力西中期岩浆活动产物, 岩性为:花岗闪长岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩。
2.2 矿化、蚀变特征
蚀变:该区经多期次构造运动-岩浆活动, 岩石遭受不同程度的热液蚀变, 其主要类型为硅化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化。
硅化:分布于凝灰质砂岩、凝灰岩、凝灰角砾岩、花岗闪长岩中。
绿泥石化:主要分布于闪长岩、辉长岩、辉绿岩、凝灰质砂岩中, 多呈粒状集合体出现。
绿帘石化:主要分布于辉长岩、辉绿岩、凝灰质砂岩中, 凝灰角砾岩中, 常与碳酸盐伴生。
碳酸盐化:呈薄膜状分布于凝灰质砂岩、凝灰角砾岩、辉长岩、花岗闪长岩中。
矿化
主要为褐铁矿化、孔雀石化、方铅矿化。
褐铁矿化:分布于凝灰质砂岩、凝灰角砾岩、凝灰岩、闪长岩中, 多呈浸染状、粒状、及粉末状。
孔雀石化:分布于凝灰质砂岩中, 呈浸染状或薄膜状。
方铅矿化:呈铅灰色多呈粒状或块状集合体, 少部方铅矿晶体呈立方体出现。
2.3 矿体特征。
红井子南铅锌矿化体分布具有一定的规律性;矿化主要与上石炭统居里得能组地层关系密切, 矿体集中分布于背斜的轴部及附近, 地层产状一般较平缓, 而矿体多为陡倾, 因此矿体多截穿岩层。矿体与层位、岩相有关, 又直接受区内断裂构造控制, 沿断裂带呈脉状、似层状、透镜状产出。在平面上呈平行排列, 断续分布, 且有厚度变大、品位变富的趋势。
通过工作发现数条矿体, 其中有铅低品位矿体, 锌低品位矿体, 铜工业品位矿体, 均严格受断裂构造控制, 呈脉状、似层状或透镜状分布。矿体走向多280-290°, 倾角多60-70°。
矿体均产于石炭系中统居里得能组凝灰质砂岩、凝灰角砾岩中, 岩石具强硅化、碳酸盐化、褐铁矿化、孔雀石化、方铅矿化。
2.4 激电异常特征。
工作区整体极化率不强, 极化率大都在1.5%以下, 只有在工作区局部有一些单点的异常, 异常值达2%以上, 反映出该区激电异常多呈单点分布, 规模较小、形态为椭圆状, 呈东西向分布的特点。
2.5 地球化学特征。
对测区元素变化系数由大到小排序依次为Au、Bi、Cu、Pb、Mo、As、Zn、Hg、Sb、Ag等;Au、Cu、Pb、Zn富集成矿性很大, 另从Cu、Pb、Zn元素的标准离差系数比其它元素要大。说明测区内金、铜、铅、锌有成矿的可能性;元素的富集也与受热液影响及断裂构造密切相关。
3 矿床成因、控矿因素及找矿标志矿床成因
红井子南铅锌矿是赋存于上石炭统居里得能组一套碎屑岩、碳酸盐岩、火山碎屑岩沉积建造中, 并与北西向断裂构造密切相关。铅主要来自地层, 即上石炭统居里得能组地层是矿源层, 成矿与华力西晚期火山热事件及构造作用有关。我们认为该矿属层控热液型铅多金属矿床。
控矿因素。 (1) 地层控矿。上石炭统居里得能组是本区的赋矿地层, 铅锌矿化明显受层位和岩相控制, 该地层岩石主要为脆性碎屑岩受构造作用易于破碎, 产生裂隙为容矿创造一定通道和良好空间。岩石地球化学特征也表明, 该地层中Pb、Zn成矿元素丰度值较高, 分别是同类岩石的4-19.8倍, 为富集成矿提供了丰富的矿质。 (2) 构造控矿。北西-南东向他黑尔巴斯套基底断裂从矿区南缘通过, 它具有同沉积性质, 控制了本区一套碎屑岩、火山碎屑岩沉积建造发育的范围、岩系的厚度和岩相的差异, 因而在总体上控制与其有关矿产的分布格局。区内低序次的北西向背斜和断裂构造则直接控制着本区铅锌等多金属矿体的产出。 (3) 石英脉控矿。本区石英脉发育, 具多期性;反映后期热液作用较普遍。区内岩浆岩不发育, 但次火山岩、火山碎屑岩多见, 说明成矿可能与晚石炭世火山作用有关。
找矿标志
(1) 北西向或近东西向断裂群 (裂隙带)
是本区的最重要的控矿和容矿构造。
(2) 破碎蚀变带。一些泥化、褐铁矿化强烈的岩石, 见有石英角砾分布的蚀变带, 偶见有铅锌矿化, 地表裸露以后呈黄褐色是间接找矿标志。
红井子南铅锌矿的各成矿因素在空间上控制了矿带和矿体的分布, 同时也控制了矿化强度和规模。研究该矿区成矿因素, 对在本区及毗邻地区寻找类似矿床具有重要指导意义。
摘要：红井子南铅锌矿产于石炭系上统居里得能组凝灰质砂岩中, 岩石具强硅化、碳酸盐化、绿帘石化、孔雀石化、褐铁矿化、方铅矿化。
成矿控制因素 篇5
羊位铜矿位于“三江成矿域”南端之“德钦羊拉—鲁春铜多金属矿集区”北段。矿区远景铜资源量大于130~150万吨,矿床远景规模在大型以上,区内铜矿资源前景广阔。铜矿床多集中在泥盆系,赋矿岩石复杂多样,既有不纯碳酸盐岩,又有各种碎屑岩等;区内构造复杂,岩浆活动频繁,多期次的围岩蚀变,前后叠加改造,成矿作用复杂。因此,研究该区铜矿类型,探讨控矿条件及找矿标志对铜矿勘查具有重要指导意义[1~5]。
2、区域地质背景
矿区地处金沙江结合带东缘。西侧与古特提斯构造带的昌都—兰坪—思茅陆块相邻,以东为扬子地台西缘之中咱陆块(图1)。
“三江”地区通过近几年的研究,认为该区是印度板块与欧亚板块之间的古特斯构造带,在扬子陆块边缘的基底上经历了伸展、断陷俯冲消减、碰撞、多次的盆—山转换,形成了多条弧盆构造。岩浆及火山活动强烈,由此构成了裂谷型和活动边缘型火山—沉积建造。羊拉铜多金属矿则处于活动大陆边缘的火山岩带中,成矿条件十分有利[6~11]。
3、成矿地质条件
矿床位于德钦县羊拉乡,北起中玉河,南至加仁,西起里农村,东至金沙江边。自北向南由贝吾、尼吕、江边、里农、路农、通吉格、加仁等七个矿段组成见图2。其中里农、路农、江边三个矿段。
3.1 地层
矿区出露的地层有泥盆系(D)、下石炭统贝吾组(C1b),及上三叠统(T3)(图2)。
泥盆系(D):泥盆系在区内大面积出露,呈北北东向纵贯全区,向北被金沙江断裂错失,向南被加仁花岗岩体侵位。与上覆下石炭统贝吾组(C1b)整合接触,是本区的重要含矿地层。分为江边组(D1j)、里农组(D2+3l),由老至新分述如下。
江边组(D1j):下部为灰白色薄层状—块状大理岩夹绢云石英片岩,厚990.68米。中部以浅灰色变质绢云石英砂岩为主,夹含炭质黑云母石英片岩、透辉石变粒岩,厚348.39米。与中酸性岩体接触附近具角岩化、矽卡岩化、黑云母化蚀变。上部为浅灰—灰白色中—厚层状细—中晶大理岩夹砂质板岩、变质石英砂岩,厚0~72.50米。
矿区内角岩化、矽卡岩化普遍发育,是本区的主要含矿层位之一,该层厚度走向上变化大,南部厚,向北逐渐变薄,局部地段具尖灭再现(层间断层错失所致)。
里农组(D2+3l):下部岩性主要为浅灰色变质石英砂岩、深灰色绢云板岩,上、下部夹阳起石、透辉石岩及透镜状大理岩,中部夹灰白色石英岩,厚223.89米,是本区最重要的含矿层位。
下石炭统贝吾组(C1b):分布于矿区西北部,主要为致密块状玄武岩、杏仁状玄武岩、凝灰岩夹绢云板岩、大理岩,厚740.42米。大理岩夹层与中酸性岩体接触部位矽卡岩化发育,并具铜矿化。其上覆盖上三叠统歪古村组(T3 w)和第三系(E)。
上三叠统(T3):为海陆交互相沉积的碎屑岩,基本与本区铜矿化无关。
3.2 构造
(1)褶皱:区内褶皱构造主要为里农短轴背斜,轴向近南北,其南延部分被断层F2破坏,核部侵入有里农、江边、尼吕复式中酸性岩体。贝吾、尼吕、里农矿段产于该褶皱构造西翼。西翼出露地层有江边组(D1j)、里农组(D2+3l)、贝吾组(C1b);东翼为江边矿段,出露地层江边组(D1j)。西翼地层向西缓倾,倾角12°~29°,东翼倾向北东、南东,倾角偏陡达50°以上,但离岩体100~200米处产状又倾向西。褶皱向北延至尼吕附近,交于金沙江断裂上。
(2)断裂:区域性的金沙江深断裂从矿区东侧经过。区内主要发育有斜穿本区中部的北东向断裂。北东向断裂往北东交于金沙江断裂上,长一般7~10千米,走向北东30°~60°左右,倾向北西,倾角5 0°左右。其内挤压揉皱和小透镜体发育,据小褶轴及透镜体排列推定,为右行正断层,是主成矿期后导矿为主的断层。
(3)层间裂隙及破碎带:受岩体侵入及断裂构造活动的影响,在岩体及周围地层中发育密集的层间裂隙及斜交层理裂隙。由这些密集裂隙组成的裂隙带或层间破碎带,为含矿热液提供了良好的运移通道和储矿空间。铜多金属矿化主要受层间裂隙带和层间破碎带控制。结合区域构造分析,认为这些层间破碎带的形成与印支—燕山期的挤压推覆构造活动及中酸性岩体的上侵密切相关。
3.3 岩浆岩
岩浆活动有华力西期、印支—燕山期。以印支—燕山期以中酸性侵入岩为主,少量华力西期角闪安山岩、玄武岩等火山岩。
(1)火山岩
有玄武岩和角闪安山岩,分布于贝吾组(C1b)及里农组(D2+3l)、江边组(D1j)中。
(2)侵入岩
主要出露加仁花岗岩带北段,有加仁、里农、江边、尼吕、贝吾等岩体,岩石类型有(黑云母)花岗岩—斜长花岗岩—石英闪长岩—(黑云母)二长花岗岩—花岗斑岩,具从中性—酸性分异演化趋势;各岩体的岩石类型相同,岩相分带明显,出露规模不一,多呈岩株状产出。岩体中心相为花岗闪长岩、边缘相为斜长花岗岩和二长花岗岩,相带间为渐变关系,从中心到边缘呈现中粗粒→中细粒结构演化。与围岩多呈港湾状接触,岩体外接触带围岩中普遍发育角岩化、矽卡岩化,具铜多金属矿化,是本区最为有利的矿化部位。
3.4 变质作用和变质岩
主要有区域变质和接触变质两种变质作用类型及其变质岩,其中接触变质与铜多金属矿化关系密切。
区域变质:呈南北向分布于金沙江断裂两侧贝吾—通吉格一带,地层普遍发生区域变质,岩性有片岩、变质砂岩、板岩、大理岩等,属低绿片岩相—低角闪岩相。
接触(交代)变质:经受过多次构造岩浆活动,多期次热液作用,岩体和围岩经历了多期蚀变作用的叠加改造,主要发育有钾化、硅化、碳酸盐化、绢云母化、泥化、绿泥石化及矽卡岩化等。
接触变质岩蚀变分带特征:侵入岩体外围岩石发育有较宽的蚀变晕(是岩体的2~3倍),其中以江边组(D1 j)、里农组(D2+3 l)变质碎屑岩、大理岩的蚀变晕分布最为普遍,与矿化的关系密切。从岩体向外可分为:
角岩化带(Hs):主要分布于里农、江边岩体与江边组中段(D1 j 2)接触地段及其附近。蚀变岩石具角岩结构,形成透辉石化黑云石英角岩、石英角岩等。蚀变类型有中等透辉石化、弱钾化、硅化、绢云母化、绿泥石化、泥化。蚀变岩石中常见黑云母脉,石英钾长石脉、石英金属硫化物脉。该蚀变带产有北东走向大脉状铜矿体。
矽卡岩化带(SK):分布于近岩体的大理岩与变质碎屑岩的接触部位,宽2~50米,延伸较长。贝吾、里农、江边、加仁岩体的围岩均发育此类蚀变带,形成透辉石石榴子石矽卡岩、阳起透辉石岩、透闪石榴子石矽卡岩等。矽卡岩往往有后期蚀变的叠加,出现填隙状产出的蚀变矿物脉和团块,后期蚀变有绿泥石化、绿帘石化、硅化、碳酸盐化。矽卡岩的蚀变与矿化表现为:绿泥石、绿帘石、透闪石、阳起石等含水矽卡岩矿物形成和黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等,形成稠密浸染状至块状矿石。主要铜矿体多产于此带中。
石英—绢云母化带(SiSe):分布于里农岩体西侧外接触带里农组下段(D2+3l1)及上段(D2+3 l3)底部,以硅化、绢云母化为主,也有弱—中等透辉石化、绿泥石化、泥化。表现为原岩成分被绢云母、石英等交代,褪色明显,局部蚀变较强地段,形成石英岩。其含矿性不如角岩化带和矽卡岩化带,铜品位偏低。
青盘岩化带(ChEp):位于最外圈的玄武岩分布区,蚀变以青盘岩化、碳酸盐化等中、低温蚀变为主。表现为原岩绿泥石、长石的绿帘石化,岩石颜色变深。碳酸盐化表现为方解石、白云石脉的生成。没有明显的矿化。
4、成矿控制因素
矿床在地壳中的形成和分布是由多方面的有利成矿的地质条件所决定的,对于不同成因的矿床来说,各种控制因素所起的作风是不同的。一般来说,岩浆活动和构造作用对形成内生矿床关系最大;地层、岩性、围岩条件等因素对形成矽卡岩矿床都很重要,它们均是成矿的先决条件。
4.1 岩浆岩控制
区内主要出露印支—燕山期中酸性侵入岩,岩性为(黑云母)花岗岩—斜长花岗岩—石英闪长岩—(黑云母)二长花岗岩—花岗斑岩,具中性—酸性分异演化趋势,为复式岩体,属钙碱性系列,是有利于形成矽卡岩矿床的岩浆岩。
根据加仁(黑云母)花岗闪长岩和石英闪长岩的铷—锶同位素年龄值208.25±5 M a(宜昌地矿所,1 9 9 7),里农(黑云母)花岗闪长岩,铷—锶法同位素年龄值为227.08±1.38Ma(宜昌地矿所,1997),属印支期;里农西花岗斑岩铷—锶等时线年龄为202Ma(贵阳地化所1998),加仁二长花岗岩钾—氩法同位素年龄值为190.4 Ma(成都地矿所,1997),属燕山早期;成岩和成矿时代基本一致为印支—燕山期。矿床形成与上述中酸性岩浆岩关系密切。
矿体产于岩体内部或接触带上,岩体划分出边缘相和中心相,以中心相为主,岩性为中粗粒花岗闪长岩,含少量闪长岩异离体,一般铜矿化弱;次为边缘相,为中细粒二长花岗岩,局部含少量钾长石斑晶,铜矿化较强;从中心→边缘,均具明显的蚀变分带:(钾化)硅化带(K s i)→绢云母—碳酸盐化带(S e C)→绢云母—绿泥石化带(S e C H),(钾化)硅化带矿化最强,其它矿化较弱,成矿元素也显示从高温(Cu、Mo)→中低温(Cu、Pb、Zn)变化。
岩浆对成矿控制还表现为本区岩浆岩的成矿专属性较明显。中酸性岩体与C u、P b、Z n、A u、A g等相关,铬铁矿等则与超基性岩、基性岩相关。
4.2 构造控制
构造控制含矿溶液的通道,也为成矿物质提供有利的赋存空间。研究构造控矿,应结合岩浆岩及地层岩性考虑。与矽卡岩矿床有关的岩浆岩是沿地壳构造薄弱带侵入的,断裂、褶皱、成层构造等为地壳中薄弱带,而这些构造的规模、大小直接控制着铜矿床或矿体的形态、产状和规模。
4.2.1 褶皱构造
岩层褶皱过程中,翼部产生的层间滑动、层间剥离、层间破碎以及各种裂隙和断裂,在其间成矿脉或以充填交代方式形成矿体;里农、江边、路农、尼吕等岩体廷里农背斜核部侵入,形成岩珠和岩枝,并在内部或接触带伴随铜矿化,形成矿床;主要里农、路农矿床分布在背斜的西翼或周围层间破碎带及裂隙中,形成层状、似层状、透镜状、脉状矿体;所以,里农褶皱构造的规模和大小等,不仅控制岩体的形态和分布,也控制着矿床或矿体的产状、形态、大小和规模。
4.2.2 断裂构造
金沙江断裂(F1)为一条区域超壳型断裂,近南北向展布,长>90千米,规模较大。切穿上元古界、古生界、中生界及下第三系地层,并伴随强烈的构造岩浆活动;次级断层、揉皱发育;沿断裂分布20~50米的断层角砾岩、糜棱岩,局部辉绿岩脉、方解石脉贯入,在茂顶见温泉;断面倾向不定,大多西倾,倾角35°~70°;早期属压扭性,晚期具右行扭动。该断裂构造活动强烈,具长期及继承性活动,控制着地层、岩浆岩的分布,是成岩、成矿物质的导岩和导矿构造。
发育于F1旁侧北东向组次级断裂,是区内最重要断层,时代为印支—燕山或稍晚;与F1相交,形成“入”字型分支断层;长>6千米,断面起伏,北西倾,产状280~340°∠42~80,向深部变陡。北盘为岩体,南盘变质碎屑岩;见2~4米宽破碎带,最宽达40~50米;角砾成份与两旁岩石有关,呈透镜状、碎裂状,定向排列;断面上有5~10厘米灰黑色断层泥,见多组不同方向擦痕和阶步,显示右旋正断层特点,附近岩石具较强的碎裂岩化、糜棱岩化,偶见牵引褶曲,弱铜矿化,区内矿床沿断裂组两侧分布;综上所述,北东向组断裂具多期活动,控制岩体和矿床的分布,属导矿、配矿构造。
4.2.3 成层构造
接触带附近围岩为泥盆系地层,层理非常发育,有中厚层状、薄层状及板状;在区域性挤压推覆及中酸性岩体上侵侵活动中,不同岩性岩层之间产生层间剥离、层间破碎带和构造裂隙等,特别是D1j2与D1j3、D1j3与D2+3l1、D2+3l1与D2+3l2、D2+3l2与D2+3l3中的大理岩与含钙质的砂板岩之间形成了层间滑动及破碎,产生了层间构造带;特别是盖层为大理岩的D1j2与D1j3及D2+3l1与D2+3l2间,产生的层间破碎带规模大、廷伸长,形成的主矿体呈层状、似层状;而D1j2、D2+3l1中为钙质砂质绢云板岩或含炭质绢云板岩和砂岩,其裂隙发育,成层构造发育不良,其规模不大,走向、倾向上延伸小;所以,成层构造不仅是含矿热液的通道,而且是赋矿场所,其形态、大小控制矿体的规模、形状及分布;是本区导矿和主要容矿构造。
4.2.4 接触带构造
岩体与围岩多呈港湾状接触,呈平盖(里农、江边矿段),少数超覆(路农东矿带);内带节理裂隙发育,矿液常易于集中运移,并少量富集,形成细脉状矿体;外接触带围岩中断裂、节理裂隙、层间构造普遍发育,矿液易于运移集中,并在断裂交错部位、与不同岩性接触部位、早期岩脉和断裂发育部位等均有利于矿化,形成矿床或矿体;本区铜矿(床)矿体分布于接触带上,甚至离岩体很远;所以,接触带构造发育程度直接影响到矿床的规模和矿体的形态、大小;接触带是本区最为有利的矿化部位。
4.3 地层控制
矿体主要分布在泥盆系中上统里农组(D2+3l)及下统江边组(D1j)的含中基性火山碎屑物质大陆斜坡相地层中,局部分布在下石炭统贝吾组(C1b)的火山岩夹碎屑岩、大理岩海相沉积地层中(贝吾矿段)。根据成矿元素在各地层组、段中的丰度,各时代地层中元素组合及含量的特征(表1)。从表1中可见,富含中基性熔岩及岩脉(角闪安山岩、闪长玢岩)的下石炭统贝吾组(C1b)、泥盆系江边组(D1j)、里农组(D2+3 l),其地层岩石中铜含量高于滇西地壳丰度(27×10-6)一倍以上,达56×10-6,具有原始Cu的富集。所以,地层条件对该区铜矿床的成矿作用提供了一部分原始Cu等成矿物质。
5、找矿方向探讨
根据以上分析,羊拉铜矿找矿应重点考虑以下几个方面:
1)、南北向一级构造—超壳断裂起着导岩、导矿,北东向二级断裂构造是岩浆、热液、矿质的运移通道,次级同向、派生断裂、次级褶皱轴部、转折端,裂隙带、层间挤压带、破碎带等,特别是构造交汇和转换部位,更是容矿和储矿场所。多数矿床(点)均产于构造破碎带或层间裂隙带中。沿该类层位蚀变强烈,矿化集中,是寻找Cu的有利部位。
2)、根据羊拉铜矿床中矿(化)体分布特征,特别注意岩体内、外接触带(强蚀变带中的矽卡岩带)、岩体内北东向构造破碎带(裂隙带),其重视岩体变窄、倾伏端、拐弯地段、小岩株(枝)或岩瘤及其边缘和有残余顶盖的地段是容矿最有利场所。
3)、着重分析泥盆系江边组(D1j)、里农组(D2+3l)碎屑岩—碳酸盐岩地层,重点分析D1j2与D1j3、D1j3与D2+3l1、D2+3l1与D2+3l2、D2+3l2与D2+3l3的大理岩与含钙质砂板岩不同岩性面,因为羊拉铜矿主矿体均产于上述岩性面上;注意大理岩的分布特征,特别注意与中酸性岩体接触产生矽卡岩化的地段。
6、结语
1)、羊拉铜矿床地处金沙江结合带东缘,构造复杂,岩浆活动频繁,致使多期次的围岩蚀变,前后叠加改造,带来了丰富的热液和矿质,形成特殊的羊拉铜矿床;
2)、矿床受地层(岩性)、构造、岩浆岩三位一体控制,认为地层(岩性)是原始成矿的富集层,构造是成矿主要的导矿和容矿场所,控制矿床(体)的产状、形态、规模;岩浆岩是成矿物质主要来源,岩体的形态、大小和产状控制矿床(体)的规模及分布;
3)、找矿标志明显,指明了找矿应注意北东向二级断裂构造,特别是构造交汇和转换部位、构造破碎带或层间裂隙带,不同岩性接触界面,特别注意与中酸性岩体接触产生矽卡岩化的地段,是寻找Cu的有利部位。
摘要：羊拉铜矿地处金沙江结合带东缘,西侧与古特提斯构造带的昌都—兰坪—思茅陆块相邻,以东为扬子地台西缘之中咱陆块。通过对矿区成矿地质条件分析,矿床受岩浆岩、地层、构造及岩性控制明显。结合控矿因素的综合研究,找矿应注意北东向二级断裂构造,特别是构造交汇和转换部位、构造破碎带或层间裂隙带,岩体内、外接触带(强蚀变带中的矽卡岩带)、岩体内北东向构造破碎带(裂隙带),泥盆系江边组(D1j)、里农组(D2+3l)碎屑岩—碳酸盐不同岩性面,此外特别注意与中酸性岩体接触产生矽卡岩化的地段,是寻找Cu的有利部位。
成矿控制因素 篇6
一、内蒙古小坝梁铜金矿床简单介绍
内蒙古小坝梁铜金矿床位于晚华力细褶皱带的东南部 (所谓的晚华力细褶皱带是指:西伯利亚古板块与中朝古板块之间形成的晚泥盆世, 经发展, 在二连浩特与贺根山的触碰带发生隆升运动, 随后又发生裂陷变成海洋, 随后经晚华力系运动形成) , 也就是内蒙古的东南部, 该矿床具有丰富的铜、锌、金、银、铅等矿产资源, 因此, 被地质构造研究者所关注。
内蒙古小坝梁铜金矿床属于一个中型的Cu-Au多金属矿床, 位于大兴安岭的中南段, 我们可以通过研究内蒙古小坝梁铜金矿床的地质特征、层孔特征等, 来探究其综合信息找矿模型及其成矿原因。
二、内蒙古小坝梁铜金矿床的地质条件分析
(一) 内蒙古小坝梁铜金矿床的矿体形态、规模以及产状
内蒙古小坝梁铜金矿床的表面呈透镜状、似层状, 而且该矿床的似层状以断续的方式分布在矿床的东西, 长度约为2km, 南北的宽度大约为200m, 是一种狭长带状结构, 而且内部覆盖有火山角砾岩以及细碧岩。内蒙古小坝梁铜金矿床的剖面形态呈漏斗状。内蒙古小坝梁铜金矿床的整体走向为接近东西, 大多数具有南倾特点, 极少部分为北倾, 矿床的倾斜角度在600-750范围内。另外, 该矿床的铜品位为0.30%-5.36%, 通的平均品位一般在0.7%-2%范围内。
另外, 由于原生铜是阴凤华作用以及氯化林滤作用形成的, 在该矿床中, 所形成的深度已经高达60m氧化带, 因此, 在铜矿床体遭受破坏时, 往往会伴随非工业金矿体的产生, 会逐渐的形成相应的金矿床。而且金矿床与铜矿床是紧密伴生的关系, 因此, 内蒙古小坝梁铜金矿床目前已经圈出的金矿体达17个, 金的品位一般在3-7g/l范围内, 其中最高品位可以高达12.72g/l。除此之外, 与通矿体伴生的金, 其品位一般在0.5-3g/l, 一般都在1g/l左右。在探究的过程中我们发现:金矿石主要是以土状氧化矿石以及角砾状氧化矿石为主, 其次便是浸染状原生矿石以及块状原生矿石。
(二) 物质特性分析
由于地下特征的分布成就了矿产的分布情况, 因此在进行矿产规律的寻找过程中, 就需要加强对阶段性信息上的有效检测, 实现对大理岩岩层节理结构的整理结构部署分析。
对于表面特征的分析过程中, 应用不同节理结构的电阻率进行差异性上的结构分析, 从根本上实现对大理岩行为结构上的正确分析, 并结合实际的地理物质结构特征完成对基本信息上的合理分布分析。
在进行物质的特征研究过程中, 需要对基本的铅锌形式进行低阻形态上的合理化分析建设额, 并通过铅锌矿物的氧化物分析, 从最高级的异化形态完成对基础结构上的调整, 并结合规划关系实现对基本形态结构的合理开发规划。而对于其低阻特征的分布结构, 则如下表1所示。
三、探究内蒙古小坝梁铜金矿床的综合信息找矿模型及其成矿原因
内蒙古小坝梁铜金矿床的综合信息找矿模型及其成矿原因主要与裂谷张拉环境以及大陆边缘裂谷发育有关, 根据资料调查, 内蒙古小坝梁铜金矿床的综合信息找矿模型主要是伴随裂陷槽的发展与演化而形成的, 在一定程度上取决于裂陷槽内断裂盆地的沉积作用, 早火山爆发活动中, 使得各种矿物质分散分布, 且有机的融合在一起, 形成加强的矿体时空分布, 并且在层砾岩的形成过程中, 各种各样的矿物质呈空间展布的状态, 而且在内蒙古小坝梁铜金矿床中, 火山爆发的余热或者热液可以作为角砾状矿石形成的佐证, 也就是所谓的综合信息找矿模型。从内蒙古小坝梁铜金矿床地质条件入手, 我们能够清楚的得知:沉积断裂作用是矿床形成的主要原因, 而且认为内蒙古小坝梁铜金矿床是海底火山喷发作用所导致的。
四、结语
综上所述, 我们以内蒙古小坝梁铜金矿床的综合信息找矿模型及其成矿原因探究为例, 发现:火山喷发所形成的沉积断裂作用是矿床形成的主要原因, 且火山爆发的余热或者热液可以作为角砾状矿石形成是构建综合信息找矿模型的基础, 对内蒙古铜金矿床的综合信息找矿模型及其成矿原因的还需要结合研究资料以及实地考察更加深入的分析, 本文的阐述可能存在一定的片面性, 但是具有较高的研究价值, 期望能够产生一定的积极效用。
摘要：内蒙古铜金矿床资源比较丰富, 对内蒙古铜金矿床的综合信息找矿模型及其成矿原因的研究, 需要从铜金矿床地质特征出发。火山喷发所形成的沉积断裂作用是矿床形成的主要原因, 且火山爆发的余热或者热液可以作为角砾状矿石形成是构建综合信息找矿模型的基础, 本文以内蒙古小坝梁铜金矿床为例, 浅谈其综合信息找矿模型及其成矿原因。
成矿控制因素 篇7
矿区大地构造位置处于华北地台北缘 (I) 内蒙古台隆 (II) 的乌拉山复背斜 (III) 南翼, 南北两侧分别由乌拉山—大青山山前和临 (河) —集 (宁) 深大断裂呈近北东东向控制, 矿床产于其次级构造内, 矿体呈近东西向展布。
Q4——湖积、冲积沙砾层
Ar2wl4——辉石变粒岩夹大理岩
Ar2wl3——混合岩、黑云角闪斜长片麻岩
Ar2wl2——含石棉蛇纹石化大理岩
Ar2wl1——条带状混合岩、角闪辉石二长片麻岩
γ51——肉红色中粒黑云二长花岗岩
γ43 (5) ——肉红色褐色中粒黑云母花岗岩
δO42 (2) ——粉灰色中粒花岗闪长岩、石英闪长岩
δO42 (1) ——灰绿色细粒石英闪长岩
F—断层
柳坝沟金矿区区域地质简图
二、矿区地质概况
1.地层区域内出露的地层主要为晚太古界乌拉山群 (Ar2wl) , 元古界二道洼群 (Pt2er) , 元古界渣尔泰群 (Pt2zh) 及中生界侏罗系中—下统石拐群 (J1-2sh) , 白垩系下统 (K1g) 等, 另外元古界什那干群 (Ptsh) , 古生界寒武系 (∈) 中下奥陶统 (O1-2) , 石炭系 (C3S) , 仅零星出露在色尔腾山西南部, 分布范围很小。
2.岩浆岩
区域岩浆活动比较强烈, 期次较多, 大的岩体有沙德盖岩体和大桦背岩体, 其中沙德盖岩体为华力西期中粗粒似斑状花岗岩, 大桦背岩体为印支期的中粗粒似斑状黑云母花岗岩.另外, 脉岩有花岗伟晶岩脉及辉绿岩脉等。
3.构造
区域内构造非常复杂, 且活动强烈, 期次多, 继承性明显, 褶皱构造及断裂构造均较发育, 但以断裂构造为主, 乌拉山复背斜是矿区主要褶皱构造;呼市—包头大断裂及临 (河) —集 (宁) 大断裂, 为区内的主干断裂, 控制着金矿床的分布。
4.围岩蚀变
本区的围岩蚀变主要有钾长石化、硅化, 其次是绿帘石化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、方铅矿化、黄铜矿化、辉钼矿化.表生的褐铁矿化、铜矿化 (孔雀石、蓝铜矿) 。
具体可见以下三条蚀变带:
(1) 硅化一钾长石化蚀变带
(2) 硅化一绢云母化一绿泥石化带
(3) 绿泥石化一碳酸盐化带
三、金矿体特征
柳坝沟金矿区范围内共发现金矿 (化) 体 (群) 有24条, 主要为307号脉群、313号脉群、358号脉群和386号脉群, 脉体长度50-6500m不等, 大致呈100°走向, 彼此之间大多平行 (详见图3-1) 。
Q4——湖积、冲积沙砾层 Ar2WL3 (4) ——黑云角闪斜长片麻岩 Ar2WL3 (3) ——榴石黑云斜长片麻岩 Ar3WL3 (2) ——黑云角闪斜长片麻岩 Ar2WL3 (1) ——黑云斜长变粒岩 F——断层 313——矿脉编号
主要矿体特征:
313号脉位于柳坝沟矿段的中部, 为石英-钾长石脉型、石英脉型、钾硅化蚀变岩型, 地表实际控制长5800m, 主要产于乌拉山群第三岩组的黑云角闪斜长片麻岩、浅粒岩、斜长角闪岩中, 总体产状190°∠40°-70°;西段产状较缓, 在40°-60°之间;东段较陡, 在60°-70°之间;累计探获资源量 (333+334) 约31097kg。
矿体东段受断层 (F302) 的影响, 在211-235勘探线间形成一个断空区, 在ZK21101、ZK21103、 ZK21105、ZK23506 施工过程中受到不同程度的影响, 主要表现在岩心破碎强烈, 绿泥石化较强, 在缩短回次的前提下, 岩心采取率多在80%左右, 勉强符合要求, 在断层 (F302) 两侧的勘探线的施工难度也较大, 如西侧的195线 (ZK19505) 和179线 (ZK17907、ZK17909) , 东侧的251线 (ZK25104) , 在施工过程中都存在不同程度的破碎, 导致施工难度增大, 成本增加, 进度缓慢, 进而影响了地质勘查工作的顺利开展。
矿体中段受柳坝沟的影响 (地质逢沟必断的原则) , 柳坝沟两侧的99线 (ZK9901 ZK9905) 和83线 (ZK8306 ZK8308) , 在施工过程中存在不同程度的破碎, 增加了施工的难度。
矿体西段受西沟的影响, 沟两侧的68 (ZK6808) 线和20线 (ZK2004 ZK2006) , 在施工过程中存在不同程度的破碎, 导致钻孔ZK6808、ZK8411工程质量不合格, 工程报废。
四、矿石特征
1.矿石类型
柳坝沟金矿区矿石属贫硫化物型, 硫化物总量一般只有2%～3%, 载金金属矿物单一, 主要是黄铁矿, 其他硫化物都很少, 按矿物共生组合、结构, 可分为钾长石脉及石英—钾长石脉型, 硅化、钾长石化蚀变岩型, 石英脉型三种 (详见表4-1) 。
2.矿石结构及构造
钾长石脉、石英—钾长石脉型:中-粗粒结构 块状构造
硅化、钾长石化蚀变岩型:粒状变晶结构 块状构造
石英脉型:隐晶质结构 块状构造
3.矿石矿物及脉石矿物
矿石矿物:石英、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、磁铁矿、铜蓝、自然金等
脉石矿物:钾长石、斜长石、黑云母、角闪石、白云母等
五、成矿条件及控矿因素分析
1.成矿条件分析:
(1) 矿源层
结合前人在柳坝沟工作成果, 认为柳坝沟金矿区矿源层为晚太古界乌拉山群地层, 地层各种岩性的含金丰度值都比较高, 微量元素的方差、变化系数都比较大 (见表5-1) , 说明金及其他元素发生过迁移作用.导矿构造是山前钾长石化蚀变构造破碎带, 此构造破碎带呈北东东走向, 宽数十米, 长达数千米, 沿断裂带有糜棱岩和构造角砾岩, 属张扭性断裂构造.带中钾长石化、硅化、碳酸盐化很强烈, 而且金矿化体分布在断裂带北侧的次一级构造破碎带中, 与导矿构造夹角为18°。
a.稀土元素特征:稀土元素含量LREE (不含Y) 71.894×10-6-96.926×10-6, 接近于基性岩的85.00×10-6;矿体中δEu为1.63×10-6, 围岩中δEu为0.37×10-6-0.64×10-6, 说明稀土元素发生了分馏作用, 矿体中富Eu, 围岩中亏Eu, 这是稀土元素来自围岩的证据。
b.铅、硫同位素特征以及氢氧同位素特征均说明成矿溶液来自地层。
(2) 成矿物理化学条件
a. 成矿温度
成矿期的均一温度分布范围较宽, 石英—钾长石阶段石英的均一温度平均值为266°C, 石英网脉阶段均一温度平均值238°C, 成矿期后的石英—碳酸盐阶段的均一温度平均值172°C, 在垂直方向, 自地表向深部呈增大趋势, 梯度为4.8°C/100m。
b. 成矿压力
成矿压力用比容法测得矿脉的成矿压力的425—461bak, 据此计算成矿深度为1.7km。
c.成矿流体特征
成矿溶液中阳离子以K+、Na+为主, Ca2+次之, Mg2+很少。K+:Na+:Ca2+:Mg2+为11.3:35.3:9.8:1.0 (摩尔数之比) .成矿溶液中阴离子以Cl-:SO42:-F-为37.4:10.8:1.0 (摩尔数之比) 。
成矿溶液属Na CI—KCI—CaSO4—H2O体系, 为碱金属氯化物溶液, 气体成分以H2O和CO2为主, 其次为N2、H2很少, 氧化物气体 (CO2) 多于还原性气体 (CH4、H2、CO) 的总和, 还原参数为0.192-0.267, 说明成矿是在弱还原条件下进行的。
2.控矿因素分析:
(1) 层位控矿:
柳坝沟金矿床的矿体主要产于乌拉山群第三岩组的黑云角闪斜长片麻岩、浅粒岩、斜长角闪岩中。
(2) 构造控矿:
矿区的控矿构造和容矿构造都是一些近东西向的构造。区域性的控矿断裂为乌拉山一大青山山前深大断裂, 它控制着整个矿床的规模和形态;矿区控矿 (导矿) 构造为山缘钾长石化剪切破碎蚀变带, 它控制着矿脉规模和产状;容矿构造为山缘钾长石化剪切破碎蚀变带派生的呈雁行式排布的裂隙, 如313、314号脉等, 上述控矿构造为矿床的形成提供了热源和矿质来源, 同时也提供了有利的成矿空间。
通过上述分析, 该区金矿床是赋存于太古界中—高级变质岩中, 严格受构造控制, 与变质热液有关的硅化、钾长石化蚀变岩型金矿, 主要成矿期为海西晚期。
摘要：通过对矿源层、成矿条件的分析及控矿因素的分析, 柳坝沟金矿床主要成矿期为海西晚期, 金矿化体分布在断裂带北侧的次级构造中。