什麼是礦區地質
㈠ 礦區地質特徵
大岩子礦區北側有二疊紀峨眉山玄武岩廣泛分布,其南有小江斷裂帶及中生代含銅盆地。當前的構造位置處於揚子地台西緣龍門山錦屏山陸內造山帶的錦屏山前緣基底隆起帶上,成礦時的位置為康滇地軸中段攀西裂谷帶。該地區在加里東期沉積了震旦紀—寒武紀地層,在海西期—燕山期為攀西裂谷發生-發展-消亡階段,喜馬拉雅期發生陸內造山運動並形成了目前所見的安寧河區域性斷裂帶。在其中SN向龍帚山-益門斷裂與磨盤山-小關河斷裂所夾持的狹長區域內,分布著眾多的基性超基性岩,構成幾十公里長的岩漿雜岩帶,同時也是德昌-會理銅鎳鉑成礦帶的所在地。
會理大岩子鉑礦位於揚子地台西緣康滇地軸中段、安寧河斷裂西側,礦區內發育元古宙結晶基底和震旦系蓋層。含礦岩石為侵位於晚震旦系蓋層中的海西期基性-超基性岩,礦體主要產出於橄輝岩底部及與晚震旦系接觸的外接觸帶蝕變白雲岩中(圖5-1,5-2)。
1.礦區地層
礦區出露地層為震旦系燈影組,出露厚度620m以上。燈影組主要為一套灰白-白色中-厚層狀白雲岩為主夾少量白雲質灰岩,岩石具條帶、條紋狀構造和葡萄狀結構;以顏色較淺、岩層較厚、含豐富的藻類化石為特徵。
圖5-1 四川會理大岩子礦區地質簡圖
(由趙支剛等填制)
Q—第四系;Zzd2—泥質條帶白雲岩;Z2d3—硅質條帶白雲岩;Z2d4—結晶白雲岩;β μ—輝綠岩;φμ—輝石岩
圖5-2 四川會理大岩子礦區地質剖面圖
(由趙支剛等填制)
礦區地層(主要是燈影組,Z2d)呈NNE—SSW走向,總體傾向SE(圖5-1)。褶皺構造發育,其中,老廠向斜核部燈影組三段(Z2d3),東翼出露倒轉的燈影組四段(Z2d4)並被F1斷層切斷;西翼被F4斷層切錯而與燈影組二段(Z2d2)接觸,發育次級褶皺。向斜核部發育韌性剪切帶,伴有輝石岩、輝綠岩,對成礦十分有利。含礦層主要是燈影組二段至三段(Z2d3-2)的硅質條帶白雲岩,中厚層塊狀、條帶狀或條紋狀構造,條帶或條紋由青灰色和灰白色白雲岩、或是灰白色白雲岩與硅質條帶相間而成。
2.礦區構造
礦區總體構造比較簡單,出露的岩石地層西部主要傾向東,傾角50°~60°,受構造影響,東部傾向290°~310°,傾角70°左右,有部分地層倒轉。
以斷裂構造發育為特徵,斷裂構造控制了岩體的侵位及礦體的展布。靠近橄輝岩的接觸帶附近,岩石普遍較破碎,並具褐鐵礦化和銅鉑礦化。區內主要有3條斷裂;F3斷裂分布於礦區中西部,老尖包之東,近SN走向,傾向東,傾角陡,控制了Ⅰ號礦體的分布;F4斷裂分布於老尖包以西,走向10°~15°,傾向東,中等—陡傾,沿斷裂有多處輝綠岩脈分布,Ⅲ號礦體產於其中。
3.基性-超基性岩
區內岩漿岩活動主要是基性-超基性岩,地表出露規模不大,呈岩株或岩脈,侵入於震旦系燈影組白雲岩地層中,與鉑族元素礦化的關系密切。
基性岩主要是輝綠岩和輝長輝綠岩。呈岩床或岩脈產出,其展布方向與控礦構造方向一致。岩石為灰綠色-深灰色,細粒自形-半自形結構,主要由輝石和斜長石組成,含少量角閃石及黑雲母。脈體多數未蝕變,少數見片理化。岩體本身及與圍岩(白雲岩)接觸部位均不含礦。
超基性岩主要為橄欖輝石岩。一般沿構造破碎帶侵入,近SN走向,呈岩脈產出。岩石深灰黑色,塊狀構造,中細粒結構、包橄嵌晶結構。主要礦物是橄欖石和輝石,橄欖石呈細-中粒自形、圓粒狀晶體,含量40%左右,分散狀包於粗大的輝石中。輝石已全部蝕變為纖狀蛇紋石,其輝石的外形已全部消失,局部可根據蛇紋石集合體形態判斷其外形;含量50%左右;其他可見少量黑雲母、角閃石及磁鐵礦。
岩石類型較單一,但分帶現象明顯,岩體內部為橄欖輝石岩,上方和邊部逐漸變成(輝長)輝綠岩,在含礦較高(Pt+Pd>0.9g/t)的岩體中有明顯的方解石脈貫入。常見輝綠岩和輝長岩,輝綠岩多呈岩脈或岩株沿斷層分布,長幾十至百餘米、寬幾米至幾十米,雖然破碎、局部具片理化但總體上蝕變弱也很少含礦;輝長岩則呈岩株狀沿F4斷層分布,長達400m、寬幾十米,未見礦化。
與鉑族元素礦化有關的基性-超基性岩主要是輝石岩和橄欖輝石岩。輝石岩呈墨綠、灰黑色,塊狀構造,中粒結構,主要成分為輝石,次為橄欖石,偶見長石;岩石普遍蝕變,具滑石化、透閃石-陽起石化、綠泥石化,伴隨黃鐵礦化、黃銅礦化。橄欖輝石岩呈岩脈順層侵入,在強烈破碎、蝕變並與圍岩接觸的部位成礦較好。岩石蛇紋石、滑石化強烈。該類岩體底部與白雲岩接觸部位含Pt、Pd、Cu、Ni等的硫化礦物。
㈡ 什麼是礦山地質環境保護
根據有關法律法抄規要求,採取必要襲的環境保護措施,減少礦山開采活動對環境的污染和破壞,並對造成的環境污染和破壞及時進行治理,包括「三廢」達標排放、復墾土地和恢復植被,以達到國家或當地要求的環境保護標準的行為。
㈢ 什麼是礦山地質環境
礦山地質環境是指曾經開采、正在開采或准備開採的礦床及其鄰近地區,其專岩石屬圈上部與大氣、水、生物圈組分之間,不斷地進行著聯系(物質交換)和能量流動,這一部分組成一個相對獨立的環境系統。這一系統是以岩石圈為依託,礦產資源開發為主導,不斷改變著地球表面和岩石圈自然平衡狀態的地質環境,也是一個環境地質問題較多、地質災害較突出的環境。
礦山地質環境存在的問題主要有:采、選礦過程中產生的有素、有害氣體、礦渣,廢水,粉塵等,不僅直接影響作業環境和工作條件,而且給礦區周圍的大氣、水質、土壤造成危害;廢石堆、尾礦庫擠佔大量土地、農田;污水和煙塵的排放,污染水源、江河和大氣,也破環了景觀和植被;露天礦邊坡崩落,井下采空區造成地面塌陷;礦井突水、礦山疏干排水引起鄰近地區地表水和淺層地下水疏乾涸乾或形成海水入侵;采礦剝土等造成水土資源平衡失調,易誘發和引起土壤侵蝕、水土流失、土地沙化以及滑坡、泥石流等地質災害。
㈣ 礦區地質概述
1.地層
礦區內地層總體呈向斜產出,主要為下石炭統大哈拉軍山組及第四系。出露面積約7.5km2,出露厚度717.74m,根據岩性及變質程度不同可分為三段。
(1)第一岩性段(C1d1)
第一岩性段(C1d1)分布在備戰鐵礦南部及北部(圖3-22),總體走向為東西向,出露不連續。下部未見底,與上覆第二岩性段為整合接觸。該岩性段在向斜兩翼岩性略有差異,北部以凝灰岩夾安山岩為主,南部以凝灰岩夾凝灰質礫岩為主,分別敘述如下:
北部岩性主要有安山岩、凝灰岩、凝灰質砂岩、砂岩,局部夾少量灰岩及大理岩,出露厚度183.80m,沿走向向東厚度略增大,產狀總體南傾,傾角52°~80°。其間侵入較多輝綠玢岩脈及閃長玢岩脈。
綠簾石化次英安岩,灰綠色,粒狀變晶結構,塊狀構造,岩石變斑晶由半自形柱狀透輝石0.5mm×0.5mm,0.5mm×1mm,0.2mm×0.5mm。在變斑晶周圍由粒狀變晶的透輝石(0.05~0.2mm)組成,在透輝石間有細板條狀斜長石[0.01mm×(0.1~0.2)mm],在透輝石間由粒狀綠簾石(0.05~0.1mm)綠泥石片狀分布在綠簾石間,岩石中有細脈浸染狀磁鐵礦(0.1~0.5mm)。方解石半自形粒狀(0.05~0.1mm)分布在透輝石間。
次英安岩,灰綠色,斑狀結構,塊狀構造,斑晶由角閃石組成,基質由斜長石、角閃石、磁鐵礦等組成。斑晶由自形柱狀角閃石(0.2mm×1mm),基質由細板條狀更中長石定向分布組成交織結構[0.01mm×(0.1~0.2)mm],在長石間由半自形柱狀角閃石[0.02mm×(0.1~0.2)mm],磁鐵礦自形和半自形粒狀分布在基質中(0.05~0.1mm)。岩石受構造擠壓破碎沿破裂隙被綠簾石細脈(0.1~0.5mm)穿入,岩石強的綠簾石化。岩石中有浸染狀黃鐵礦(0.1~0.5mm)。
硅化次英安岩,灰白色,斑狀結構,塊狀構造,斑晶由石英、長石組成,基質由長石、石英、綠簾石等組成。斑晶由鉀長石、更長石、石英組成,鉀長石自形和半自形板狀(2mm×3mm,1.5mm×2mm,0.5mm×1mm),更長石自形和半自形板狀(1.5mm×3mm,0.5mm×1mm,0.3mm×0.5mm)石英半自形粒狀具熔蝕的外形(1~2mm,1~1.5mm),石英破碎波狀消光。基質由半自形粒狀鉀長石(0.2~0.5mm),有的為放射的球粒狀,更長石半自形粒狀分布鉀長石間(0.1~0.5mm),石英他形粒狀分布在長石間(0.1~0.3mm),在長石間有粒狀綠簾石細脈。副礦物有粒狀榍石(0.1~0.3mm)和自形磁鐵礦(0.05~0.1mm)。
流紋質次英安岩,灰色,斑狀結構,塊狀構造,斑晶由斜長石、角閃石組成,基質由微晶長英礦物組成。斑晶由更中長石、角閃石組成,更中長石自形和半自形板狀(1mm×1.5mm,0.5mm×1mm,0.2mm×0.5mm),在長石表面有次生粒狀綠簾石,斑晶角閃石半自形柱狀(0.5mm×1mm,0.3mm×1mm),現多被粒狀綠簾石交代。基質由微晶粒狀斜長石(0.03~0.05mm),石英他形粒狀分布在斜長石(0.02~0.05mm)間。基質副礦物有粒狀榍石(0.05~0.1mm)和自形立方體黃鐵礦(0.03mm),岩石中有綠泥石、綠簾石組成的細脈穿入。
矽卡岩化凝灰岩,灰色,粒狀變晶結構,塊狀構造,由透輝石為主、綠簾石和浸染狀磁鐵礦組成。透輝石粒狀變晶(0.05~0.1mm)粒狀集合體,磁鐵礦半自形粒狀(0.05~0.2mm),呈團塊狀、浸染狀分布在透輝石間,磁鐵礦間脈石礦物由綠簾石、黝簾石組成(0.1~0.3mm),榍石半自形粒狀分布在透輝石(0.1~0.5mm)間。
沉凝灰岩,灰綠色,凝灰結構,層狀構造,由火山灰組成,在火山灰中有晚期石英、方解石脈穿入。岩石由火山灰組成,火山灰蝕變為綠泥石和細小長英礦物組成,在火山灰中有細粒磁鐵礦(0.03~0.05mm)。
強片理化英安岩,灰白色,斑狀結構,片理化構造,斑晶由斜長石組成,基質由石英礦物組成。斑晶由半自形板狀更長石(0.5mm×1mm,1mm×1.5mm,1mm×1mm),斑晶受構造擠壓破碎。基質由微晶粒狀更長石(0.03~0.1mm),在長石間由粒狀石英(0.1~0.2mm),沿片理有柱狀、粒狀透輝石和粒狀石榴子石(0.05~0.1mm),沿片理有次生粒狀綠簾石和方解石細脈。
向斜北翼由剖面控制,所見岩性由新到老為
新疆西天山阿吾拉勒西段鐵礦成礦預測研究
向斜南翼的第一岩性段因石英二長斑岩體侵入和第四系覆蓋,僅在東部少量出露,主要岩性為紫紅色夾灰綠色礫岩、凝灰岩、安山岩,局部夾含礫凝灰岩,地層產狀330°∠83°,厚度812.89m。凝灰質礫岩為該岩性段主體岩性,出露寬30~50m,夾有小規模灰岩、凝灰岩透鏡體。與上覆第二岩性段為整合接觸。
南翼由剖面控制,所見岩性由新到老為
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圖3-22 Ⅰ號實測地質虛剖面
圖3-23 Ⅱ號實測地質剖面
(2)第二岩性段(C1d2)
第二岩性段(C1d2)為礦區向斜構造的翼部(圖3-23),北翼出露於礦區北中部及礦體附近,厚度較大,呈西窄東寬狀沿出圖外。地層走向67°~72°,褶曲十分發育,岩性主要為灰色條帶狀灰岩、薄層狀灰岩、白雲質灰岩、白雲岩,局部夾大理岩化灰岩。南翼出露於礦體北部,由於岩體侵蝕出露不全,出露厚度533.94m,向東延伸厚度減小,呈西寬東窄狀展布,地層產狀309°~23°∠55°~83°。
含炭粉晶灰岩,深灰色,粉晶結構,層狀構造,由方解石組成,加鹽酸強烈起泡。岩石由粉晶方解石組成(0.03~0.05mm),沿層由炭質細條紋[0.01mm×(0.1~0.3mm)],沿層定向分布顯層狀構造。方解石細脈斜穿層理,脈寬0.03~0.1mm。用茜素紅-S液染色顯粉紅色,為方解石。
白雲石化粉晶灰岩,深灰色,粉晶結構,塊狀構造,由方解石組成,加鹽酸強烈起泡。岩石由0.03~0.05mm粉晶方解石組成,在粉晶方解石間有0.03~0.1mm,自形和半自形粒狀白雲石分布在方解石間,岩石白雲石化。沿岩石裂隙有方解石細脈穿入,脈寬0.01~0.1mm。用茜素紅-S液染色,顯淡藍-粉紅色,為白雲石、方解石。
硅化綠簾石化火山灰凝灰岩,灰綠色,凝灰結構,塊狀構造。岩石由晶屑斜長石和火山灰組成。岩石由晶屑斜長石(0.1~0.2mm)稜角狀和石英(0.05~0.2mm)組成,岩屑由安山岩的岩屑(0.1~0.3mm)。填隙物為火山灰,現蝕變為綠泥石和細小長英礦物,岩石受構造擠壓破碎,沿裂隙被石英細脈穿入,使岩石硅化,還有綠簾石細脈,脈寬0.1~0.5mm。
泥晶細晶灰岩,灰白色,細晶結構,層狀構造,由方解石組成,加鹽酸強烈起泡。岩石由0.06~0.2mm細晶方解石組成,在方解石之間由泥晶方解石填隙物組成。沿層理有方解石脈穿入,脈寬1~2mm,由中-粗晶方解石組成。用茜素紅-S液染色顯粉紅色,為方解石。
粉晶灰岩,灰色,粉晶結構,由方解石組成,加鹽酸強的起泡。岩石由0.03~0.05mm粉晶方解石組成,在粉晶方解石間有陸源碎屑,石英0.03~0.05mm,在方解石之間有粒狀黃鐵礦,現褐鐵礦化。沿層方解石(0.1~0.2mm)有些重結晶。用茜素紅-S液染色,顯粉紅色,為方解石。
英安質晶屑玻屑凝灰岩,灰色,凝灰結構,塊狀構造,晶屑由斜長石組成,填隙物由火山灰組成。晶屑由更長石(1×1.5mm,0.5×1.2mm,0.2×0.3mm)組成,大小不等稜角狀還有少量晶屑石英(0.05~0.1mm),在晶屑更長石表面有次生絹雲母、方解石。填隙物火山灰由玻屑組成,在火山灰中有半自形粒狀磁鐵礦(0.05~0.2mm)和粒狀白鈦礦,火山灰蝕變為綠泥石和細粒長英礦物。
近岩體附近矽卡岩化強烈,為主要賦礦地層,與上覆第三岩性段(向斜核部)為整合接觸,局部為斷層接觸;與下伏第一岩性段為整合接觸。
岩性由新到老如下:
新疆西天山阿吾拉勒西段鐵礦成礦預測研究
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(3)第三岩性段(C1d3)
第三岩性段(C1d3)呈東西向出露於研究區中部,構成向斜核部,出露厚度253.89m,下部為深灰色千枚岩,以色深、薄層板狀、具絲絹光澤為特徵,上部相變為鈣質頁岩、含炭質頁岩或泥岩夾白雲岩、薄層灰岩,出露連續,總體呈透鏡狀,兩側窄,中部寬。地層褶皺構造發育,變形較強,地層產狀5°~19°∠59°~82°。
剖面中所見岩性由新到老為:
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第四系(Q),礦區第四系覆蓋范圍較大,高大山體的山前地帶及沖溝上游主要為殘坡積及冰積礫石,南部及西部為現代冰川——冰舌,長1~1.5km,冰舌前方有長500~1500m的泥砂,礫石塊混合形成的冰漬堤。工區中部高山前形成殘坡積,沖溝內為沖洪積。
沖積(Qal)主要分布於伊開哈仁郭薩拉中,出露寬度為30~50m,呈近南北向貫穿整個工區。主要由鬆散礫石及少量砂組成,無膠結。礫石磨圓度高,球度較高,分選性差。成分主要為鈉長斑岩、凝灰質礫岩、閃長岩等。
殘坡積(Qeol)主要分布於伊開哈仁郭薩拉兩側,出露寬約300m,以礫石及黃土為主,礦床北部多數地段草本植物發育,礦床附近及南部地帶植被較少。礫石呈稜角狀,分選性差。
冰積(Qgfl)分布於礦區南側,小面積出露,以冰積礫石為主。礫石呈稜角狀,磨圓度差,分選性差,成分復雜。該地層為現代冰川溶化後原地堆積形成的冰漬堤,地貌上常呈壟崗狀。
現代冰川(Qgl)主要為冰層,其內部凍結少量礫石。冰層厚度10~40m,冰川表面一般可見放射狀及同心環狀蠕動紋。
2.構造
褶皺,礦區褶皺主要為夏格孜達坂向斜北翼的次級褶皺,在礦區內表現為更復雜的緊閉復式向斜,軸面直立,總體軸向為280°左右,軸線向東西兩側均延出圖外。核部地層為下石炭統大哈拉軍山組第三岩性段,翼部依次為第二段和第一段。
向斜北翼在礦區外與泥盆系艾爾肯組呈斷層接觸,地層總體走向280°,受強烈變形作用,地層產狀變化大,但以北傾居多,傾角72°~87°。南翼在礦床附近被石英二長花崗斑岩體侵入破壞,地層產狀較穩定,一般表現為北傾,傾角80°左右。
斷裂,礦區斷裂構造較發育,較大斷裂共9條,多為壓扭性斷層,因殘坡積覆蓋,斷層實測長度較小。
F1:位於工區東北角,走向125°,根據地貌為沖溝推測為斷層。工區內長1600m,特徵不詳。
F2:位於工區西北角,走向60°,工區出露長900m,南西端與F3斷裂相交,東部根據地貌沖溝推測。沿斷層岩石破碎較強,具明顯壓碎結構及片理化特徵。局部表明為糜棱岩化,見有另香腸構造特徵,為壓扭性斷層。
F3:位於工區北部,走向110°,斷層位於大哈拉軍山組中,北側多為殘坡積。出露長3100m,斷層附近岩層破碎,層面扭曲變形較強。西部灰岩中碳酸鹽脈具有香腸構造,受牽引拖拉現象明顯,東部安山岩中矽卡岩化較強,為壓扭性斷層。
F4:位於工區東部,走向135°,南東部轉折為115°,由於第四系覆蓋,斷層特徵不明。斷層兩側岩性不同,產狀較雜亂,褶曲發育,岩石具壓碎結構,該斷層為東盤向南平推壓扭性斷層。
F5~F9:分別位於工區中部及南部,大致為一組平行斷裂,地貌表現為北北東向小沖溝,均為實測斷層,走向95°~125°,兩側岩層受擠應力影響明顯,岩石破碎,小褶曲較發育,局部岩層被錯動,但錯距不大,為一組壓扭性斷裂。
礦體附近殘坡積覆蓋嚴重,未見明顯斷層特徵,但根據礦區蝕變帶形態及鑽孔特徵推測礦床產於斷裂破碎帶中,受斷裂控制,形成控礦、賦礦構造。
礦區節理較發育,以一組 「X」 形節理最發育,走向分別為130°和230°~240°,初步認為該節理對礦體有一定影響,尤其對小礦體有控礦作用。
3.岩漿岩
根據區域地質資料,礦區岩漿岩主要為華力西中期敦德郭勒超單元二長花崗岩單元(ηγC1)的北部邊緣,受冷凝速度影響,岩體邊部出現明顯分異,形成石英正長斑岩、石英二長斑岩,局部形成霏細斑岩。在形成該主岩體後,又有多次小規模岩漿活動,造成礦區岩漿岩較復雜。礦區出露岩漿岩主要有石英二長斑岩(局部相變為石英正長斑岩)、花崗斑岩、閃長岩脈、輝綠岩脈等。分別敘述如下:
(1)石英二長斑岩、石英正長斑岩、霏細斑岩
大面積分布在礦區南及西部,沿110°~290°方向展布,出露南北寬1700m,東西長大於4000m,延伸至工區外。礦區內以石英二長斑岩為主,局部相變為石英正長斑岩,岩體邊部近礦體處由於岩漿快速冷凝,為隱晶—霏細結構,形成霏細斑岩。
石英正長斑岩:灰色,斑狀結構,塊狀構造。斑晶為微斜長石,板條狀,1~5mm,常呈聚斑狀分布,約佔50%,基質半自形細粒結構,礦物顆粒細小。成分由微斜長石、石英等組成。岩石輕微破碎,綠簾石、方解石細脈沿裂隙發育。
石英二長斑岩:白色,斑狀結構。斑晶以石英、更長石、鉀長石為主,含量約佔30%。石英為他形粒狀,聚集斑狀分布,具熔圓邊界,0.8~3.2mm;更長石、鉀長石為半自形粒狀,0.9~4mm,泥化、高嶺土化強。基質為細-微晶結構,由鉀長石、更長石、石英等組成,粒徑0.1~0.8mm。
霏細斑岩:淡黃綠色,斑狀結構,塊狀構造。斑晶含量佔15%~20%,主要為斜長石,呈板條狀,0.2~1mm,常不同程度地被絹雲母,微斜長石、綠簾石所替代;少量暗色礦物斑晶,被斜綠泥石、綠簾石替代。基質為霏細結構,由霏細狀長英質礦物構成,粒度小。部分地段斑晶全被絹雲母替代,保留長石板條狀晶形。
細粒二長花崗岩:灰白色,細粒花崗結構,塊狀構造,由石英、長石、黑雲母、磁鐵礦等組成。鉀長石半自形板狀和粒狀,表面高嶺土化,粒度為0.5mm×1mm,0.3mm×0.5mm,0.2~0.5mm。更長石半自形板狀,粒度為0.3mm×1mm,0.2mm×0.8mm,0.5mm×1mm,0.1 ~0.3mm,分布在鉀長石間。黑雲母片狀分布在長石間,粒度為0.1mm×0.2mm,0.2mm×0.5mm,綠泥石沿黑雲母邊緣交代,同黑雲母在一起有自形和半自形粒狀磁鐵礦(0.03~0.2mm),石英(0.2~0.5mm)他形粒狀分布在長石間。
(2)花崗斑岩
小面積出露於礦區南部冰山附近,呈脈狀或岩枝狀產出。侵入於石英正長斑岩、石英二長斑岩之中,寬度370~450m,局部相變為花崗閃長岩。
花崗斑岩:淺肉紅色—灰白色,斑狀結構,塊狀構造。岩石主要由鉀長石、斜長石、石英等組成。斑晶成分為微斜長石,板條狀,粒徑1.3~3.2mm,含量約佔20%,少量石英斑晶。基質為細粒半自形粒狀結構,主要由斜長石,條紋長石組成,暗色礦物數量較少且被綠泥石、綠簾石替代。
(3)輝綠岩脈
為後期主要岩脈,在地層區出露較多,少量產於南部石英二長斑岩體內,多呈脈狀,走向與礦區地層走向一致,為近東西向。岩脈規模一般寬3~10m,長30~50m,大者寬50~100m,長500~700m。礦體附近的岩脈對礦體有一定破壞作用,其餘地段與礦床關系不密切。
輝綠岩脈:灰綠色,輝綠結構,塊狀構造。主要由板條狀斜長石及粒狀輝石組成。輝石大多蝕變為陽起石、綠簾石、綠泥石等。局部斜長石已鈉長石化。
(4)閃長岩脈
閃長岩脈一般侵入於下石炭統地層中,規模較小,數量少,其時代晚於輝綠岩脈。閃長岩脈:淺灰色,細—中粒結構,主要由普通角閃石及斜長石組成,粒徑一般0.5~1mm,局部斜長石斑晶較多,長軸1.5~3mm,含量約20%~30%。
青磐岩化細粒閃長岩,灰綠色,半自形粒狀結構,塊狀構造,由斜長石、角閃石、綠泥石、磁鐵礦等組成。斑晶由自形板狀中長石組成,具環帶結構,在中長石表面有次生絹雲母、細粒綠簾石,中長石大小0.1mm×0.5mm,0.2mm×0.5~0.8mm,偶爾見少量斑晶中長石(0.5mm×1mm)。角閃石半自形柱狀分布在0.1mm×0.2 mm中長石間,綠泥石沿角閃石邊緣交代,磁鐵礦自形和半自形粒狀(0.03~0.2mm),分布在角閃石間,岩石中副礦物有半自形粒狀榍石(0.05~0.1mm),同綠泥石在一起有次生的粒狀綠簾石(0.1mm×0.2mm)。岩石受構造擠壓,岩石中有擠壓破碎帶,岩石為細粒閃長岩,發生青磐岩化。
礦區岩漿活動主要分三個階段:第一階段為中酸性岩漿侵入階段,形成石英正長斑岩、石英二長斑岩、霏細斑岩,與大哈拉軍山組碳酸鹽岩接觸交代形成矽卡岩,礦區的浸染狀磁鐵礦石形成。在該岩漿活動後期,伴隨有原生含礦熔漿上升,沿構造薄弱帶有利位置充填,並對早期矽卡岩再次交代,形成角礫狀磁鐵礦石,在矽卡岩角礫中可發現有浸染狀磁鐵礦產出。第二階段為酸性岩漿侵入階段,依次形成花崗斑岩及少量花崗閃長岩,該階段對礦體影響不大。第三階段為後期中基性岩漿活動階段,形成輝綠岩脈、閃長岩脈,礦體附近的岩脈對礦體有一定破壞作用。
4.圍岩蝕變
礦體及圍岩均產於矽卡岩帶中,自礦體向兩側蝕變分別為矽卡岩化、碳酸鹽化、蛇紋岩化、硅化或大理岩化。
1)矽卡岩化:礦區矽卡岩化普遍,多發育於礦體附近,蝕變以透輝石、綠簾石、纖閃石、硅灰石、石榴子石、陽起石、電氣石等各類不同礦物組分的矽卡岩為主。蝕變分帶不太明顯,由內向外大致可分為綠簾透輝矽卡岩帶、纖閃硅灰石榴矽卡岩帶、陽起電氣矽卡岩帶;以透輝石化、綠簾石化為主,而陽起石化、硅灰石化、電氣石化僅在局部出現。磁鐵礦體生成與矽卡岩關系密切。
2)碳酸鹽化:一般在礦體邊部發育,表現為碳酸鹽脈呈不規則脈狀,為成礦後期殘留熱液蝕變,與成礦關系不密切。
3)蛇紋岩化:多為成礦期後熱液蝕變,一般沿裂隙或節理發育。主要表現為集合體狀或束狀纖維蛇紋石,呈黃綠色,蠟狀薄殼,具錯動劃痕。一般與成礦關系不密切,但局部因矽卡岩化作用生成蛇紋石。磁鐵礦含量較高,易單獨形成礦體。
4)大理岩化及硅化:在接觸帶邊部發育,一般與礦體距離較遠,可視為礦體尖滅部位。地層中為大理岩化蝕變,而岩體中則變為硅化。
㈤ 區域及礦區地質概況
焦家深部金礦床位於華北板塊膠遼地塊之膠北隆起西北部,著名的沂沭斷裂帶東側。區內地層簡單,斷裂構造發育,岩漿岩分布廣泛(圖3-1)。
焦家深部金礦床位於焦家金礦帶南段,焦家金礦山西側,屬萊州市金城鎮管轄,勘查區面積2.56km2。已探明金的資源量為105.175 t。區內地表均被第四紀鬆散沉積物覆蓋,其下大部分岩性為新太古代馬連庄組變輝長岩,西北部有少量侏羅紀玲瓏花崗岩,焦家斷裂下盤為玲瓏花崗岩(圖3-2)。
焦家深部金礦床與南部的馬塘深部、寺庄深部金礦床依次連續排列,礦化蝕變帶相互連接,主斷面之下三個礦體群對應良好。焦家深部礦區Ⅰ號主礦體與馬塘深部礦區Ⅰ-12號礦體相互連接,構成同一礦體。焦家深部金礦床與位於其東側的焦家金礦床(淺部)的礦體為沿焦家斷裂由淺部向深部連續分布的同一個礦體,但淺部礦區與深部礦區之間的主礦體為低品位礦(金品位為1.0×10-6~2.5×10-6),二者分別構成淺部第一礦化富集帶和深部第二礦化富集帶(圖3-3)。
焦家斷裂為本礦床的控礦斷裂,走向10°~30°,工程式控制制最大斜深2740m。由淺至深,斷裂傾角有由陡變緩的趨勢,構成鏟式斷層。斷裂在平面和剖面上均呈舒緩波狀延伸。斷裂深部(-400m標高以下)切入到玲瓏花崗岩岩體內。金礦床主要賦存於焦家斷裂及其下盤的碎裂花崗岩中(圖3-4)。
圖3-1 焦家深部金礦床區域地質簡圖
(據山東省第六地質礦產勘查院,2008,有修改)
1—古近系五圖群朱壁店組含礫長石砂岩、硬砂岩及黏土質砂岩;2—中生代燕山晚期郭家嶺序列似斑狀花崗閃長岩;3—中生代燕山早期玲瓏序列弱片麻狀中粒二長花崗岩;4—新太古代棲霞序列片麻狀中細粒、細粒黑雲英雲閃長岩;5—新太古代馬連庄序列中細粒變輝長岩;6—金礦體;7—蝕變帶;8—實測及推測地質界線;9—壓扭性斷裂及產狀;10—產狀;11—特大—大—中—小型金礦;12—焦家深部金礦區范圍
㈥ 礦區地質概況
郭家屯鉛鋅礦位於哈巴氣村(圖.1),該礦原屬北岔溝門鉛鋅礦區D7礦段(圖8.3)。
圖8.3 郭家屯礦區地質簡圖
1.第四系;2.侏羅系張家口組火山碎屑岩;3.燕山期正長斑岩;4.燕山期次安山岩;5.燕山期次粗面岩;6.燕山期黑雲二長花崗岩;7.海西期花崗岩;8.斷層;9.火山口;10.地質界限及不整合界限;11.鉛鋅多金屬礦體;12.郭家屯礦區范圍
8.2.1.1 礦區地層
本區地層主要為侏羅繫上統張家口組一段和第四系鬆散堆積物。
(1)侏羅繫上統張家口組一段
張家口組一段一層
張家口組一段二層
張家口組一段三層
(2)第四系(Q)
按成因分為殘坡積和洪沖積。殘坡積主要是塊石、碎石和砂土及腐殖土,分布在緩坡和較低的山脊上;洪沖積由卵礫石、砂及亞砂土組成,分布在溝谷中。
8.2.1.2 礦區構造
本區斷裂構造發育,以北西向和近南北向兩組斷裂構造為主,是主要的容礦構造(圖8.4)。
圖8.4 郭家屯鉛鋅礦床地質和蝕變分布圖
1.凝灰岩;2.安山玢岩;3.花崗岩;4.正長斑岩;5.第四系;6.斷層;7.礦體;8.黃鐵絹英岩化蝕變帶;9.青磐岩化帶;10.角度不整合接觸界線
F1斷層長約2km,破碎帶寬為28~46m,走向350°~360°,傾向東,傾角80°~85°,嚴格控制Ⅶ-1礦體的空間展布。F2斷層長800~1000m,破碎帶寬為5~10m,走向310°~320°,傾向北東,傾角60°~75°,嚴格控制Ⅶ-3 礦體的空間展布。F3斷層大致平行於F2斷層產出,距離F2斷層50~60m。斷層長500~800m,破碎帶寬5~8 m,走向310°~320°,傾向北東,傾角60°~75°,與F2斷層性質相同,嚴格控制Ⅶ-4礦體的空間展布。
8.2.1.3 礦區岩漿岩
(1)侵入岩
礦區內侵入岩共出露兩個序列三個單元,其地質特徵如下:
早二疊世王家窩鋪序列(DP1),區內侵入岩的主體,僅出露大壩溝門單元。侵位時代為早二疊世,被侏羅繫上統張家口組不整合覆蓋,局部被白堊紀馬廠溝門單元斑岩體侵入。岩性為中粒花崗岩,局部受熱液作用蝕變成絹英岩化中粒花崗岩或絹英岩,成為主要賦礦圍岩。
晚二疊世牛圈子序列(NP2),區內僅零星出露有牛圈子單元,岩性為粗粒花崗岩。
晚白堊世淺成侵入體(MK2),區內出露馬廠溝門單元,主要分布於區內北部,岩性為正長斑岩。
(2)潛火山岩
區內潛火山岩比較發育,與火山活動關系密切,潛火山岩岩石類型主要為安山玢岩。分布於礦區中部,侵位時代為晚白堊世。岩石呈灰綠色,斑狀結構,塊狀構造。斑晶成分為奧長石、角閃石、黑雲母等,含量20%;基質由微晶斜長石及少量輝石組成。安山玢岩中普遍發育有綠泥石化和綠簾石化,即青磐岩化。
(3)脈岩
區內脈岩種類主要是螢石脈,展布方向為北東向,是燕山期岩漿活動和構造活動的產物,侵位時代為晚侏羅世-晚白堊世(毛德寶等,2005)。
㈦ 礦區地質構造
大平井田位於新密礦區西南部,嵩山背斜南翼。總體形態為一軸向近東西、向東傾伏的向斜構造(大冶向斜),且斷裂比較發育。井田內構造按其展布不同,分東西向、北東向兩組。此外還有次一級小褶曲和小斷層,說明本區地質構造是由多期構造運動形成,另外,東西向構造常被北東向構造切錯,如大冶向斜被F6和F9切錯,表明東西構造形成早於北東向構造。
從區域發展史來看,本區曾發生多次構造應力場的變換,在煤岩層中留下不同次序構造形跡,最終形成本區構造形態。從晚古代至燕山運動早期,本區受區域性近南北向擠壓應力的作用,形成緯向構造帶(嵩山向斜、芸萃山背斜)。同時,伴生次一級構造形跡(大冶向斜、吳庄斷層),形成本區基本構造形態。燕山運動中期,本區受東西向擠壓力作用,主壓應力為東西向,主張應力南北向,從而形成了共軛剪切力,產生北東向構造(F6和F9),形成本區大體構造形跡。
(一)褶皺
區內褶曲較少,除構成井田基本形態的大冶向斜外,在向斜兩翼發育數條寬緩的次一級向斜和背斜。大冶向斜,軸向近東西,延伸長度約4km,向東南傾伏,傾伏角8~12°,軸面近直立。其北翼地層走向N60°E—E,傾向S30°E—S,傾角6°~30°南翼地層走向W—N45°W,傾向N—N45°E,傾角6°~29°。在向斜軸部,由於應力相對集中,發育有吳庄逆斷層,小斷層也相對發育,對應該地段水文、瓦斯也相應復雜化。大冶向斜南翼發育有板橋河逆斷層。受南北向擠壓應力的影響,北翼岩層坡度大,南翼相對較緩,但南翼煤層底板波狀起伏,次級褶曲發育,這些褶曲構造核部往往伴生張性節理。
(二)斷層
大平煤礦斷裂構造比較發育,據統計,井田內發現落差大於或等於10m的斷層12條,在實際采礦過程中揭露落差小於10m的斷層93條,斷層的詳細情況見表4-3。區內斷層按構造線延伸方向不同,可分為東西向斷層和北東向斷層兩組,其中東西向斷層落差大,延伸較長;北東向斷層落差小,數目多。區內小斷層受主幹斷層嚴格控制,在不同部位,具有明顯的規律可循。在近東西向的主幹斷層(F1,F2,F3)附近,小斷層以東西向展布為主,在靠近北東向的主幹斷層(F5)附近,小斷層多以北東向展布。區內斷層大多數為逆斷層,見構造地質圖4-1。
圖4-1 大平煤礦構造地質示意圖
表4-3 大平煤礦斷層統計
㈧ 礦區地質特徵
(一)礦區構造
礦區褶皺構造相對發育,局部發育有小撓曲。多期構造運動產生的斷裂,使礦區構造復雜,控制礦區侵入岩展布的斷裂為東西向和北西向斷裂,規模大、具長期活動的性質。近南北向、北北西向、北北東向斷裂為活化期構造,十分發育,縱橫交錯,不同程度控制了岩體的形態和規模,也是成礦流體活動的通道和成礦物質的沉積場所。
1.褶皺構造
在區域上庫松木切克群下亞群為一向北傾的單斜,在礦區該地層由於受南北向和東西向兩組力偶的聯合作用,岩層由西向東、由北向南滑動,形成一個向東南凸出的「V」字背斜褶皺,它的兩翼地層斷裂破碎形成構造破碎帶,背斜軸部走向為102°~135°,傾角為5°~24°,岩性為庫松木切克群下亞群第一岩性段、第三岩性段的薄層含碳泥屑灰岩和薄層砂屑泥屑灰岩。南西翼出露很少的泥屑砂屑灰岩,向南被第四系覆蓋。北東翼為庫松木切克群第二岩性段到第七岩性段,岩性主要為薄層泥屑微晶灰岩夾中厚層泥晶灰岩及薄層含碳質泥質灰岩、板岩等。由於礦區南部東西向斷裂破碎帶和東西向侵入岩的破壞作用,地層產狀局部十分雜亂,掩蓋了部分褶皺構造的形跡。
2.斷裂構造
礦區斷裂構造分為3個期次:早期斷裂(區域性斷裂)、中期斷裂和晚期斷裂。
(1)早期斷裂(區域性斷裂):礦區內區域性斷裂為東西向、北西或北西西向斷裂,與區域性構造線方向相一致。
東西向斷裂:東西向斷裂在礦區內形成時代最早,可能形成於中元古代末期的大陸裂解時期(張天齊等,1998)。具有長期活動性質,斷裂性質主要為逆斷層,主要出現在礦區南部,由多條東西向、近東西向斷裂或破碎帶構成喇嘛蘇礦區南部東西向斷裂帶。走向56°~108°,斷面北傾,傾角26°~56°,出露長度大於1km,東段模糊不清,西段被第四系覆蓋,斷裂帶寬2~10m,斷裂面見擦痕和糜棱面。東西向斷裂是重要的控岩控礦構造,一方面控制了礦區南部東西向花崗閃長斑岩體的展布范圍,另一方面,長期擠壓和多次拉張使斷裂帶破碎、孔隙、裂隙十分發育,促進了多期次礦化作用。
北西西或北西向斷裂:北西西或北西向斷裂在礦區北部斷續出露,斷裂性質為扭壓性逆斷層,斷裂走向290°~330°,傾向北東,傾角為20°~65°,斷裂帶寬1~2m。斷裂帶局部地段發育透鏡體片理化帶和構造角礫岩,角礫被方解石脈膠結和穿插,兩側岩石有強烈變形,後期閃長玢岩脈沿斷裂侵位,說明斷裂具有多期次活動特點。
(2)中期斷裂:中期斷裂在礦區十分發育,主要為北北西向、北北東向和近南北向斷裂,可能形成於海西早期(張天齊等,1998)。晚泥盆世時由於受到北部北天山(巴音溝)洋殼板片的俯沖擠壓,在近南北向壓應力的作用下產生北北西向、北北東向扭性斷裂和近南北向張性斷裂。
(3)晚期斷裂:礦區內晚期斷裂主要為北北東向和近南北向,它們一般成群成組產出,規模小,長100~500m。錯斷了早期斷裂(區域性斷裂)、中期斷裂和海西早期的花崗閃長斑岩,對礦體有一定的破壞作用,北東東向斷層走向60°~80°、傾向北、傾角60°~80°。近南北向斷裂向西陡傾,傾角60°~80°。
3.應力場分析
張天齊等(1998)在礦區布置了5個觀測點進行了節理的測量和統計(表4-3)。在表4-3中,以偏東的近南北向節理占所測全部節理近25%、北北東向節理21.6%,北北西向節理14.9%。節理走向多為北北西、北北東和近南北向,它們走向與礦區中期斷裂的走向大致相同,這一方面說明礦區節理是斷裂構造在小范圍內的縮影,另一個方面反映出礦區的應力場性質是受北部北天山(巴音溝)洋殼板片的俯沖擠壓作用所控制。
表4-3 喇嘛蘇礦區節理測量統計表
(二)礦區地層
喇嘛蘇銅鋅礦區出露地層主要為中元古界薊縣系庫松木切克群下亞群、下二疊統烏郎組和第四系。
1.庫松木切克群下亞群(Jxksa)
根據岩石岩性特徵和岩石的結構和構造,庫松木切克群下亞群(Jxksa)又可劃分7個岩性段,第二至第六岩性段為含礦岩性段,其中第三和第五岩性段為主要的含礦岩性段。
(1)第一岩性段(Jxksa-1):出露在礦區西南和東南部,為灰色—淺灰色薄層泥屑灰岩夾中厚層泥晶灰岩,新鮮面深灰色,微細層理、小斜層理、交錯層理和不連續水平層理發育。岩石具片理化,片理產狀與層理基本一致,走向近東西,可見厚度61.26~69.70m。
(2)第二岩性段(Jxksa-2):在礦區南部出露,為淺灰—暗灰色中厚層夾薄層含砂屑、泥屑微晶灰岩。風化表麵灰褐—黃褐色。發育微細層理、波狀水平層理、沖積層理及交錯層理,由西向東泥質增多,沿走向局部產狀變化大,有撓曲,總體北傾。厚度為82.8~118.0m。
(3)第三岩性段(Jxksa-3):分布在礦區南部,岩性為灰色—暗灰色中厚層泥晶灰岩、微晶灰岩與薄層含礫屑、泥屑微晶灰岩互層夾硅質條帶,局部有不連續順層分布的細紋層礫屑褐鐵礦。水平層理、斜層理發育。岩層內夾矽卡岩、矽卡岩化大理岩和大理岩透鏡體,岩層內發育不規則石英-方解石脈和團塊。厚303.20m。
(4)第四岩性段(Jxksa-4):出露於礦區中北部。為灰色中厚層含泥屑微晶灰岩夾薄層泥質碳質灰岩,下部夾較多硅質條帶和不均勻分布的褐鐵礦礫屑。底部為薄層泥屑微晶灰岩,岩層發育波狀水平層理和水平層理。厚267.3m。
(5)第五岩性段(Jxksa-5):分布在礦區西北部。灰色—深灰色中厚層含泥屑細晶、微晶灰岩與薄層含砂屑、泥屑微晶灰岩互層。風化面黃褐色,微細層理發育並見沖刷層理和波狀交錯層理,層理波痕發育。岩層中夾大理岩、矽卡岩條帶或透鏡體。星點狀褐鐵礦散布風化表面,局部呈礫屑順層分布。石英-方解石脈發育,局部呈團塊狀或透鏡狀。該岩性層由西向東泥屑增多,片理局部發育。厚416.4~493.7m。總體北傾,局部南傾。
(6)第六岩性段(Jxksa-6):分布於礦區西北部,為灰色—灰白色中厚層微晶細晶灰岩夾少量薄層含砂屑、礫屑微晶灰岩。內碎屑灰岩中砂屑、泥屑不均勻分布,波狀層理發育,局部見類似疊層石的波狀紋層。岩層中方解石細網脈發育。厚168.5~239m。
(7)第七岩性段(Jxksa-7):在礦區西北出露。為深灰色中厚層微晶灰岩夾少量薄層含砂屑微晶灰岩。底部為薄層含泥屑灰岩、具水平層理,岩層中方解石細脈發育,有綠泥石化,可見厚度20.9m。
2.下二疊統烏郎組(P1wl)
為一套類磨拉石-玄武安山-流紋岩建造。下部為碎屑岩,上部為火山岩,岩性主要為流紋質晶屑凝灰岩、安山質英安岩、英安斑岩、安山玢岩、玄武岩和火山角礫岩,厚度巨大,為7310~12622m。
3.第四系
礦區第四系在溝谷和山前地帶為沖洪積堆積,在山坡地帶為殘坡積堆積。
(三)礦區岩漿活動
在礦區范圍內,共有各類侵入岩體124個,出露面積0.60km2,占礦區面積的近1/8。侵入岩岩性主要為斜長花崗斑岩、花崗閃長斑岩、花崗斑岩(上述岩體的岩石、礦物特徵見第二章第四節)、閃長玢岩和輝綠玢岩等,主要呈岩枝狀和岩脈狀產出。
1.閃長玢岩
閃長玢岩主要分布於礦區西北部(見圖2-31),呈脈狀產出,多呈北西向或北西西向分布,或追蹤北西向斷裂,或順層間破碎帶侵入,產狀大多數傾向東北或北傾。岩石具斑狀結構,斑晶主要為斜長石、普通角閃石和石英。斜長石:10%~15%,半自形板狀,0.1~1.0mm,環帶構造明顯;普通角閃石:5%~10%,針狀,常被綠泥石、碳酸鹽交代;石英:含量1%~5%。基質呈暗黃綠色,普遍發生了鉀化、絹雲母化、碳酸鹽化和硅化等。
2.輝綠玢岩
輝綠玢岩主要分布於礦區中南部(見圖2-31),呈岩脈狀產出,北西西向分布,或追蹤南北向和東西向裂隙。岩石暗灰綠色,斑狀結構,斑晶含量5%~10%。斑晶主要為斜長石和普通角閃石。斜長石,5%左右;普通角閃石,3%左右。基質具輝綠結構,斜長石佔70%,普通輝石15%~18%,有少量石英,副礦物有鈦鐵礦、磁鐵礦、榍石。蝕變次生礦物有絹雲母、綠泥石、綠簾石和碳酸鹽礦物等。
(四)礦區地球物理和地球化學特徵
1.地球物理特徵
(1)礦區物性參數特徵:礦區主要岩礦石磁參數和電參數特徵如下(張天齊等,1998)。
灰岩、大理岩、花崗閃長斑岩和無礦化蝕變岩等屬無磁性或弱磁性、高阻、低極化。
礦化蝕變岩、銅礦化鐵帽具弱磁性、中低阻、低極化。
磁鐵礦、含磁鐵礦蝕變岩、含磁黃鐵礦蝕變岩均具明顯的強磁性、中低阻或低阻、高極化。
(2)磁異常特徵與礦體分布:張天齊等(1998)在礦區共圈出5個磁異常(M1,M2,M3,M4,M5),礦區內現已確定的90個銅鋅多金屬礦體絕大多數在這5個磁異常區,成群分布。
M1磁異常:位於礦區西北部①號和②號花崗閃長斑岩體一帶,異常形態為北窄南寬的葫蘆形,走向北北西,長1.2km,寬0.1~0.65km,面積0.4km2。磁異常值△T為100~1600nT,峰值帶為800~1600nT,近南北走向,西界形成明顯梯度帶,可能反映了南北向斷裂的存在。(1)~(18)號礦體產於該磁異常區,其中(5)~(12)號礦體與北部中-高磁場區相吻合,磁異常值△T為100~800nT,(1)~(4)號礦體明顯向異常北部偏離,(16)~(18)號礦體位於異常區南部,磁異常值△T為100~400nT。
M2磁異常:位於礦區中南部,其范圍包括③號岩體南部、⑨號岩體西部和⑧號岩體。異常形態近於四邊形,長邊為北北東走向,面積約0.15km2。(32),(33),(35)~(42),(50)~(54),(56),(77)號等礦體分布在該磁異常區內。其中(33),(41),(51),(52),(57),(58),(61),(63)~(66),(70),(74)~(77)號等礦體群與中東部的高磁異常區(磁異常值△T為100~800nT 為400~800nT)相吻合,這些礦體一般厚度大,品位較高。
M3磁異常:位於礦區東北部,走向北北東,形態近似平行四邊形,面積0.125km2。南部有④號斜長花崗斑岩體、北部有角岩化帶。磁異常值△T一般在100nT左右,最大為400nT,位於④岩體南部邊緣凸部位。200~400nT峰值區呈北西向展布,與④岩體西南邊界一致,是找礦的有利地段。
M4磁異常:位於礦區東部,形狀為南北向的橢圓形,面積0.06km2,等值線均勻,最高磁異常值△T為400nT。⑩號岩體北段在異常內,但岩體和矽卡岩中均沒有發現礦體。而在異常東南約150m處發現長40m,寬約5m的小礦體,品位較低。
M5 磁異常:位於礦區最南部,為一走向近東西的帶狀異常。基本上沿號花崗閃長斑岩體南緣展布,最大值為400 nT,位於異常中部,岩體內有(83)~(87)號礦體群產出,礦體與岩體走向基本一致。
2.地球化學特徵
礦區岩礦石中微量元素特徵如下(張天齊等,1998):
(1)礦化蝕變岩中Cu,Zn,Ag元素含量相對較高,為直接找礦的指示元素。
(2)Pb在岩石和礦石中含量普遍較低,僅局部較富,與銅礦化關系不明顯。礦體中Zn,Ag含量高,成為伴生礦產,與銅礦化正相關。在礦體和圍岩中Pb含量基本無差別。
(3)As,Au在花崗閃長斑岩和圍岩中局部富集。As含量50×10-6~70×10-6,為維氏值的30~40倍,Au在下二疊統烏郎群紫紅色礫岩中含量達35×10-9。
(4)Mn含量在圍岩和礦體中平均1486×10-6,為維氏值的1.5倍,個別層位3000×10-6~5000×10-6,岩體中平均為471×10-6,兩者相差3倍,顯然為沉積成因。
(5)W,Mo在花崗閃長斑岩中含量高於圍岩和礦體,Sn含量在岩體、圍岩和礦體相當,後者個別較高。
(6)Cu,Pb,Zn,Ag,Bi,Sn,Au,As在灰岩中的含量高於維氏值,分別為維氏值的5.3,3.4,5.1,16.6,660,3.1,1.4和30倍。ZK322孔中62個灰岩和非礦體矽卡岩樣品統計,Cu,Pb,Zn,Ag含量平均為550×10-6、153×10-6、714×10-6、1.07×10-6,分別為維氏值11.7,9.6,8.6,15.3倍,Au含量(n)×10-9~30×10-9,最高190×10-9,平均值為維氏值的3倍。
(7)礦區Cu,Pb,Zn,Ag組合異常與花崗閃長斑岩體、礦體的分布一致。
㈨ 礦區地質概述
(一)地層
礦區及附近出露的地層主要為阿吾拉勒組第四亞組(C1a4)。大面積分布於礦區范圍內,其與下伏的第三亞組(C1a3)呈整合接觸。
第四亞組(C1a4)下部為一套正常沉積岩;上部為安山(玢)岩及碎屑岩。其與下伏的第三亞組(C1a3)呈整合接觸(據區域資料)。
因礦區范圍較小,所見多為第四亞組的上部,因褶皺(復向斜)的發育,局部出露下部的岩性(層),主要岩性為紫紅—灰紫色晶屑玻屑凝灰岩、凝灰質粉砂岩、砂岩、灰白色—灰黑色微晶粉晶生物碎屑灰岩、砂質灰岩夾沉凝灰岩及岩屑凝灰質砂岩。凝灰岩、凝灰質粉砂岩、砂岩夾灰岩為鐵礦成礦的主要層位。
根據各岩性層產出的不同位置、疊置、組合特徵,將礦區內所見岩性做了初步劃分,將紫紅色晶屑(岩屑)凝灰岩岩石組合劃為該亞組的下岩性段 ,將中-細粒凝灰岩、沉凝灰岩夾角礫凝灰岩、灰岩組合劃為該亞組的上岩性段 。
下岩性段 主要分布於礦區北部,為巨厚層,其內見透鏡狀、似層狀產出的中-細粒凝灰岩層,應為褶皺運動後期剝蝕作用的產物,上岩性段 主要分布於礦層(體)(礦化帶)及其南部,北部附近亦有少量分布,二者之間為整合接觸關系。
地層(岩性層)總體表現為南南西、南西西傾,傾角58°~84°,局部為北東傾和北北東傾,傾角62°~78°。因普遍遭受後期構造的破壞而裂隙發育,沿裂隙多發育碳酸鹽細脈網,並發育有鏡鐵礦細脈或鏡鐵礦薄膜(沿裂隙面分布,呈鱗片狀產出)。
總體層序從下到上依次為紫紅色、灰紫色晶屑(岩屑)凝灰岩、灰綠、淺灰綠色中-細粒凝灰岩(局部可見細礫、角礫)。
(二)構造
礦區內總體表現為單斜構造,局部岩石地層可見的小的褶曲和變形;斷裂構造較發育,但規模一般不大。
F1:為推測斷層,位於礦區西北部,沿溝谷發育,走向北東,斷層特徵、性質不明顯,鑒於該斷層通過的岩石地層單元中灰岩發生明顯的褶曲、扭動,推測其具左行走滑性質,滑距近100m。斷裂形成時間晚於主成礦期。
F2:位於礦層(體)北側約100m處,斷裂帶寬近10m,走向近東西,橫貫普查區,總體向北傾,傾角近直立。帶內岩石較為破碎,未見礦化蝕變,其與成礦及其改造無直接關系。
F3:位於2-2′勘探線以東附近,與礦層(體)小角度斜交,交角約為24°,規模不大,為逆斷層,斷層面產狀為35°∠75°,斷層帶寬10~15cm,內可見斷層泥和細角礫、碎粒。斷層在淺部對礦層(體)的產狀及其工程地質條件有較大影響。
F4:礦層(體)附近,斷裂帶寬30~50m,其范圍已將礦層(體)包括在內,產狀為110° ∠60°~80°,具韌性剪切性質,韌性剪切的特徵在礦層(體)南側的部分地段表現得較為清晰,可見明顯的眼球狀構造,岩石破碎呈碎粒(可見碎粒局部呈線性分布)狀、粉末狀。斷層對礦層(體)從地表至中深部均有較大影響,主要作用表現為:(1)變質改造作用;(2)破壞礦石原有的完整性和礦層(體)的工程地質條件、水文地質條件,是導致礦床充水的主因;(3)其活動是引起礦床內鏡鐵礦、黃銅礦、碳酸鹽局部發育的主因;(4)是引起礦床內岩、礦石發生褐鐵礦化、孔雀石化、碳酸鹽化、綠泥石化等礦化蝕變的主因。
F5:位於礦區0-0′勘探線附近,與礦層(體)大角度斜交,交角約為65°。規模不大,具走滑性質,但滑距甚小,基本未影響礦層(體)在走向上的完整性,斷層面擦痕明顯,產狀為250°~255°∠75°。斷層對礦層(體)在走向上的連續性有一定影響,但影響很小。
F7:位於礦區8-8′勘探線以東一帶,與礦層(體)小角度斜交,交角約為15°,斷層規模較大,可能為右行走滑正斷層,斷層帶寬約30m,斷層面產狀為355°∠81°,兩盤相對移動距離很小,對礦層體在產狀上的完整性和連續性影響不大。
F6:位於8線附近,近南北向產出,可能為逆斷層,西傾,傾角約70°。其對礦層(體)在走向及傾向上的連續性和礦石完整性、礦層(體)的工程地質條件的影響程度尚不明了。
F8:位於礦層(體)最東部南側約12m處,斷裂帶寬5~10m,走向近東西,總體南傾,傾角65°~74°。帶內岩石破碎,未見礦化蝕變,其與成礦及其改造無直接關系。
從各斷層的發育特徵和相互關系來看,斷層均發育於成礦期後,其先後順序依其編號順序,其判斷依據為F1、F2、F8與其他斷層無直接聯系,但二者可見規模均較大,應屬區域性斷裂的高級別次級斷裂,F4、F5、F6均穿過F3斷層,F7斷層穿過F3、F6,F4、F5、F6之間的時空關系不密切,判斷其發育時間大體相當。
在斷裂和區域性褶皺構造的共同作用下,礦區局部岩石地層可見的小的褶曲和變形,如在TC201中,近礦部分(含礦層)岩石表現為小的背形特徵,在礦區東部部分地段岩層局部表現為高角度的北北東傾向。在礦區北部,晶屑岩屑凝灰岩中局部出露小的呈透鏡體狀產出的灰綠色中-細粒凝灰岩(偶含礫),應為區域性褶皺在礦區內直接體現。但從總體的岩石地層的空間分布來看,礦區總體表現為高角度單斜構造。
(三)岩漿岩
礦區內未見大規模侵入岩(如脈岩等),僅在近礦斷裂破碎帶內沿裂隙見呈網脈狀、被膜狀分布的碳酸鹽岩,局部於地表偶見石英細脈。
噴發岩有一定程度的發育,主要為安山質火山(碎屑)岩(晶屑凝灰岩、凝灰角礫岩),地表岩石一般均呈淺紫色、紫灰色,近斷層部位及含礦層位附近,岩石均呈淺色系,以淺灰色、淺灰綠色為主,局部為灰綠色,綠泥石化較為發育,礦物成分主要為晶屑、岩屑、火山塵、火山灰。火山塵、火山灰多已脫玻化蝕變隱晶質長英質和綠泥石集合體,主要礦物成分磁鐵礦、黃鐵礦等含量均較低,為1%~5%。
此外,在深部(ZK203孔內)見疑似石英二長閃長(玢)岩角礫,角礫呈稜角狀,呈肉紅色,具一定程度的鉀化,相對較為富集的黃銅礦化賦存於角礫中。
(四)地球化學特徵
礦區處於一個金、銀、砷、銅、鈷、鎢、鉬綜合異常區內,各單元素異常套合較好。異常區近東西向展布,總面積約3.0km2,異常形態為不規則狀,為甲1類異常,屬礦致異常。
單元素金異常呈不規則橢圓狀,面積約1.3km2,異常下限為1.2×10-9,異常面積1.3km2,極大值33.9×10-9,平均值33.9×10-9,具三級濃度分帶,異常襯度為28.3,規模為43.93,NAP值為36.61。銀異常呈近似橢圓狀,面積為0.41km2,異常下限為0.15×10-6,極大值為0.321×10-6,平均值為0.321×10-6,具二級濃度分帶,異常襯度2.14,規模0.13,NAP值為0.87。砷異常面積0.21km2,異常下限為20×10-6,極大值為37.2×10-6,平均值為37.2×10-6,異常襯度1.86,規模7.94,NAP值為0.397。銅異常呈北西向展布,不規則狀,面積約2.27km2,異常下限為40×10-6,極大值為2291.58×10-6,平均值為442.02×10-6,具三級濃度分帶,異常襯度11.05,規模1002.9,NAP值為25.07。鈷異常呈不規則狀,面積約1.7km2,異常下限為18×10-6,極大值為347.08×10-6,平均值為128.77×10-6,具三級濃度分帶,異常襯度7.15,規模215.8,NAP值為12.0。鎢異常面積1.4km2,異常下限為2.5×10-6,極大值為31.03×10-6,平均值為12.39×10-6,具三級濃度分帶,異常襯度4.96,規模17.08,NAP值為6.83。鉬異常面積1.14km2,異常下限為1.5×10-6,極大值為23.55×10-6,平均值為23.55×10-6,具三級濃度分帶,異常襯度15.7,規模26.9,NAP值17.9。
(五)地球物理特徵
1.物性特徵
對工作區內各種岩、礦石進行磁性參數統計表明(表3-1),區內磁異常都是區內磁異常都是感磁引起的異常,能引起較強磁異常的因素為磁鐵礦,其餘為火山岩、褐鐵礦化凝灰岩、灰岩、中-細粒凝灰岩等中-弱磁性岩石,一般都是背景場,這些中-弱磁性岩石,最大約能引起1000~3000nT的局部高磁異常,但大部分情況下都是以高背景場形式出現,由此說明,區內大部分高磁異常都是由磁鐵礦所引起。通過礦點岩(礦)石物性參數統計結果的分析,對資料解釋工作起到了指導作用。
表3-1 松湖鐵礦岩、礦石磁性參數統計表
2.磁性分布特徵
由△T化極平面等值線圖可以看到,磁異常在本區可劃分為兩個不同特徵的場:中部△T表現為起伏、跳躍、強弱不一的正磁異常帶,近東西向展布,其與地層及礦層(體)走向基本一致,在該正磁異常帶西部伴生有明顯的負磁異常,其他大部分區域為背景場,表現為平緩的正磁場區,夾小面積的平緩的負磁場區,基本是地層岩性的正常反映。本次工作區共圈定4個高磁異常。
負磁異常一般伴生在正磁異常的旁邊,表現為異常梯度大而且變化快,通常出現在礦層(體)的邊部,說明正、負磁異常是感磁異常。
3.局部磁異常特徵及解釋推斷
礦區是鐵礦分布區,研究的對象為高磁異常。因此,局部異常劃分主要以△T化極平面等值線圖中△T曲線特徵進行;按照這一原則,在本次工作區以1500 nT為異常下限共圈定高磁異常4個,以下是對工作區一些典型磁異常特徵的分析認識。
(1)SH1-01號磁異常
異常位於礦區590測線(位於3-3′勘探線以東約20m),為一橢圓型異常,東西向展布,長約50m,寬20m,極大值大於5000nT,位於礦層(體)露頭南20m處,為礦致異常,南、北、東伴生有明顯的負磁異常,說明礦層(體)是有限延伸的板狀體,長度不大,經對590測線反演計算礦層(體)南傾78°,分別向上延拓50m、100m後,異常仍有所顯示,但已不明顯(圖3-1),說明礦層(體)有一定的延深,但延深不大,經鑽孔ZK301驗證,磁測成果推斷基本正確,礦層(體)南傾,向西變薄,有尖滅的趨勢。
圖3-1 590測線向上延拓曲線圖
(2)SH1-02號磁異常
異常位於礦區中部,在SH1-01號異常的東延方向,為一近橢圓型異常,東西向展布,橫跨600、610、620、630、640、650六條測線(大體分別相當於Ⅰ - Ⅰ′、0-0′、Ⅱ-Ⅱ′、Ⅳ-Ⅳ′、Ⅵ-Ⅵ′、Ⅷ-Ⅷ′六條勘探線向東平移約40m的位置上),長約500m,最寬60m,極大值大於8000nT,異常西端北部伴生有明顯的負磁異常,說明磁異常體是無限延伸的板狀體,為礦致異常。工區△T化極數據經向上延拓100m後,異常依然存在(圖3-2),與SH1—01、03號變成一個異常,說明礦層(體)有一定的延深,由此可以推斷地表礦層(體)在深部是一個礦層(體)。經對610線(0號勘探線)向上延拓100m、200m,異常仍然存在(圖3-3),說明礦層(體)延伸在400m左右。
根據磁異常特徵及2006年槽探、鑽探成果,用二度半重、磁異常人機聯作實時反演擬合軟體擬合出礦層(體)的形態特徵(圖3-4),可以看到曲線擬合程度較好,礦層(體)寬度約70m,近直立,Ⅱ-2號礦層(體)與鑽孔中3-1-7層礦層(體)對應較好,產狀變緩。
經2007年在Ⅰ號勘探線(600線)、0號勘探線(610線)、Ⅱ號勘探線(610線)、Ⅳ號勘探線(630線)、Ⅵ號勘探線(640線)布設鑽孔驗證,證明2006年磁異常解釋推斷基本正確、可靠,礦層(體)南傾,傾角較大近直立,延深大於400m,但深部礦層(體)形態、產狀與推斷結果有一定的差異。
圖3-2 松湖鐵礦區磁異常上延100m平面等值線圖
圖3-3 610(0號勘探線)測線向上延拓曲線圖
圖3-4 610(0號勘探線)測線二度半人機聯作實時反演擬合礦層(體)形態圖
(3)SH1-03號磁異常
異常位於工作區中部,在SH1-02號異常的東延方向,從測線650到660線(位於Ⅷ-Ⅷ′勘探線東約40m),為一近啞鈴型異常,東西向展布,長約180m,最寬45m,極大值大於3000nT,說明磁異常體是有限延伸的板狀體,該異常為礦致異常。該異常經向上延拓後與SH1-02號磁異常為一個異常,說明礦層(體)有一定的延深,推測地表礦層(體)在深部連接為一個礦層(體)。
經對650線磁異常分別向上延拓100m、200m,異常仍然存在(圖3-5),說明礦層(體)延伸較大,磁異常特徵顯示礦層(體)向北傾斜,用二度半重、磁異常人機聯作實時反演擬合軟體擬合出礦層(體)的形態特徵(圖3-6),可以看到曲線總體擬合程度較好,礦層(體)向北傾,傾角在85°左右,礦層(體)寬約50m,異常北部沒有擬合上的次級異常,初步分析可能是一個隱伏的盲礦層(體)。
(4)SH1-05號磁異常
異常位於工作區東部,位於680-700測線間,北東東向延伸(推測為地形因素的影響,經反演,異常在深部亦向南傾,傾角近80°),長約300m,最寬處約40m,極大值大於3000nT。說明磁異常體是有限延伸的板狀體,該異常為礦致異常。該異常經向上延拓後與SH1-01、SH1-02、SH1-03號磁異常連接為一個異常,說明礦層(體)有一定的延深,推測地表礦層(體)在深部連接為一個礦層(體)。
經在650線(Ⅷ號勘探線)附近2006年施工鑽孔ZK6501和2007年施工鑽孔ZK801驗證,上部礦層(體)南傾,傾角較大,近直立,與磁異常解釋推斷基本相符,下部礦層(體)沒有驗證到,分析原因可能是下部礦層(體)向北傾,或者由於斷層的影響礦層(體)錯動ZK6501沒能驗證到礦層(體)。
根據上述分析解釋,工作區內的4個磁異常呈線形展布,都是礦致異常,SH1-01、SH1-02、SH1-03號磁異常經鑽探施工,在450m范圍內已見到多層厚度不等的磁鐵礦層(體),地表顯示礦層(體)不連續,而在深部是一個礦層(體),與磁異常的推斷解釋較為相符(圖3-6),SH1-01號異常消失,說明該礦層(體)在580線(Ⅲ號勘探線西80m處)處已尖滅,向東延伸到700線(Ⅷ號勘探線500m處),長共計1200m左右。
圖3-5 650測線(位於8線以東約50m)向上延拓曲線圖