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陕西省大茅坪铜矿床成矿规律探究

2020-11-14 281 上传者：管理员

摘要：对区内大茅坪铜矿成矿规律总结研究，为矿区外围及勉略宁三角区西部中上元古界碧口群铜矿勘查提供参考，用勘查工程Cu元素化学样品分析测试结果，以Excel办公软件及Section制图软件为手段，得出区内主矿体Cu5的品位与厚度呈正相关关系；标高750m以上，Cu含量总体呈升高趋势，标高750m以下Cu含量总体呈下降趋势；Cu5矿体深部有向东南侧伏的趋势；物探异常显示区内铜矿(化)岩石电性特征具有较典型低阻、高极化特征，与围岩具有较明显电性差异。

关键词：
勉略宁
大茅坪
成矿规律
铜矿
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大茅坪铜矿床为原西北冶金地质勘探公司一队于1959～1965年在该区开展普查工作时发现，后有原西北冶金地质勘探公司五队、陕西省地矿局汉中地质大队先后在该区开展铜矿普查工作，后确定为小型铜矿床。在后续矿产开采中增储为中型矿床。参考前人勘查资料，结合本人的勘查经历，对该区铜矿床的成矿规律进行了总结，以期对矿区外围及勉略宁三角区西部中上元古界碧口群铜矿勘查借鉴。

1、区域地质概况

大茅坪铜矿区位于勉略宁三角区西部，扬子板块可可西里—巴颜喀拉中生代造山带摩天岭地块碧口造山楔东端南缘，金山寺—阳（平关）—勉（县）大断裂北侧，区域上位于碧口岩系三个成矿带的南带：大茅坪—阳平关铜(金、铅、锌)成矿带内。区内发现筏子坝铜矿床、阳坝铜矿床、铜厂铜矿床等多处铜矿床，找矿潜力巨大。

2、矿床地质特征

大茅坪矿区出露地层为主要为中上元古界碧口群二亚群二岩性组(Pt2-3Bk22)和三岩性组(Pt2-3Bk23)，三岩组(Pt2-3Bk23)，岩性为浅灰色晶屑岩屑凝灰岩；二岩组(Pt2-3Bk22)为区内主要含矿层位，岩性组合特征主要为绢云绿泥片岩夹绿帘绿泥岩、绿帘绿泥岩夹绢云钠长绿泥片岩（图1），其中绿帘绿泥岩为矿体的直接围岩，具块状构造，鳞片粒状变晶结构、变余斑状结构。矿石中的矿石矿物主要有：黄铜矿、铜蓝、辉铜矿、辉铜矿、孔雀石及黄铁矿、褐铁矿；脉石矿物主要有：绿帘石、绿泥石、钠长石、方解石、石英、阳起石及钠长石等。矿石结构以不规则粒状变晶结构为主，次有碎裂结构等；矿石构造以条纹条带状结构为主，次有块状构造。岩性层之间均为整合接触。矿区韧性剪切带发育构造总体呈北东向，与地层走向相同，内部被后期脆性断层所切。

3、矿体产出规律

3.1品位与厚度的关系

工作区内Cu5矿体规模最大，主矿体Cu5呈似层状产出，延长与延深较大，矿体厚度虽小(0.1～1.80m)，但连续性好，探矿工程较均匀。本次主要以Cu5矿体为研究对象，以Cu5矿体垂直纵投影图涉及的地表工程及坑探工程品位与厚度数据为基础(图2)，利用Excel办公软件及Section制图软件为手段探究其规律，得出Cu5铜矿（化）体的品位与厚度呈正相关关系，统计区内其它矿体都有同样的规律。

3.2品位与标高的关系

如图3所示：

(1）地表（900m左右）向下至750m,Cu含量总体呈升高趋势；750～600m,Cu含量总体呈下降趋势，仅在700mCu含量下降幅度略大，再向下Cu含量下降幅度变小，且700～600m，下降幅度趋于稳定。

(2）在工程控制标高内，单样品Cu含量最高位于标高750～700m内，次高为700～600m，最低为地表900m左右至750m。

图2Cu5矿体上控矿工程编号及相关数据

3.3Cu5矿体品位变化等值线图

以Cu5矿体垂直纵投影图(方位254°或74°)为底图，通过Section绘图软件绘制出的Cu5矿体品位变化等值线图（图4）。

由图4可以看出Cu5矿体深部有向东南侧伏的趋势。

3.4找矿标志

(1）选择性：矿区所见矿体均集中于绿帘绿泥石岩挤压片理化带、裂隙带中，特别是“含矿层”的厚大部位是工业矿体赋存的有利部位，表明成矿对岩性和环境有明显的选择。

(2）共生性：同一矿体中，不同矿石类型共生、晚期形成的矿化物质与早期矿化体叠加，显示了成矿作用相互关联的亲缘关系。

(3）连续性：同一容矿构造中，不同的矿石类型，形成的时间有先后之别，从层纹、条带状、块状硫化物铜矿石→脉状、浸染状、团块状、角砾状矿石→氧化矿石，其类型不同但无明显的界线；同种矿物如黄铁矿或石英粒度、形态差别较大，表明属同一成矿体系的不同发展阶段连续演化的产物。

(4）铁帽：凡是铜矿体产出的部位，地表由于风化淋滤作用，多出现孔雀石化褐黄色铁帽，一般铁帽范围大于矿化体范围，由于铁帽颜色醒目，特征明显，是显示铜矿（化）的重要标志。

(5）勘查区内与铜矿化密切相关的围岩蚀变特征具有：硅化、绿泥石化、黄铁矿化等，蚀变作用的主要特点是：围岩蚀变与成矿作用在时间、空间上密切相关。已知铜矿(化)体主要赋存于强蚀变构造带中，矿化强度与绿泥石化、硅化、黄铁矿化呈正消长关系，即蚀变愈强，矿化愈好。远离矿体蚀变逐渐减弱。

(6）该区内铜矿体具有厚度小、延深大、线状延长、分段集中、分层产出、平行或雁列式分布、尖灭再现等特点。

3.5物探规律

其中Dη5异常(对应Cu5主矿体)位于侯家沟—王家梁一带，走向北东向，异常形态成带状（线性）展布，自西向东异常宽度变小（如图5所示）。异常强度强弱交替变化，以ηs为2.1%，圈定异常长约2680m，宽约30～180m，ηs为2.1%～2.4%变化，ηs极大值为2.61%，为低背景之上微弱凸起显示。

该异常区内工采集物性标本20块，ηs变化为0.77%～4.22%，平均为2.26%，地表岩石视极化率值相对较高，为了进一步分析中梯异常性质，在该异常带中段的12线和西段的27线分别施测激电测深剖面和小四极剖面测量，小四极显示中梯异常处ηs为1%左右，曲线平缓，反映了浅部岩石极化率差异不大。12线测断面显示，ηs随电极距增大而升高，深部无明显低阻层存在，ηs曲线前支转折点不太明显，在AB/2<60m范围内ηs为1%,AB/2在60～120m范围内ηs值升高较快并达到饱和，与中梯测量异常强度一致，由此可见，引起该处异常的主要因素为地下一定深度内含浸染状电子导电矿物的“电性层”，而异常曲线上微弱凸起应属局部矿化体的反映。该处附近CK1500孔见有厚度为0.43m的矿体，其东侧的CK1900孔未见矿，说明该段中深部矿化较弱，仅有的一些矿（化）体由于其规模较小，产生的二次场信号很难从背景场中提取出来，与该处中梯度异常宽度较小，强度较弱的异常特征相吻合。27线测深断面显示，中深部存在ρs低值区，与ηs值升高位置一致，AB/2在60～80m间，前支转折点明显，认为异常主要为地下约50m附近的隐伏“电性层”的反映。异常在边家缝—洞子沟一带与自电异常一致，与大茅坪主含矿带对应较好，并且在该异常上联剖资料显示为低阻交点，为矿致异常的反映。

图4Cu5矿体品位变化等值线图（单位：10-2)

图5矿区激电异常示意图

综合分析认为该异常主要与中深部隐伏的“电性层”有关，该层与矿（化）层走向一致，局部异常凸起为矿（化）体局部富集的反映。

4、结论

(1）该矿区铜矿（化）体的品位与厚度呈正相关关系。

(2）地表（900m左右）向下至750m,Cu含量总体呈升高趋势；750～600m,Cu含量总体呈下降趋势。

(3）主矿体Cu5深部有向东南侧伏的趋势。

(4）物探异常显示区内铜矿（化）岩石电性特征具有较典型低阻、高极化特征，与围岩具有较明显电性差异。

参考文献：

[1]李随民.宁强大茅坪铜矿床矿石成分统计分布及地质意义[J].陕西地质,2000,18(1):22-27.

[2]李随民.陕西大茅坪铜矿床找矿综合模型研究[J].陕西地质,2001,19(1):37-43.

[3]丁振举,姚书振,刘丛强.周宗桂碧口地块古海底热水喷流沉积及其成矿作用地球化学示踪[M].北京:地质出版社,2003.