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中国矿床地质协会

发布时间: 2021-02-27 11:49:08

① 矿床地质特征

所谓红土,是指在湿热地区表生带中的红色土状堆积物,它是长期化学风化作用的产物。这种色红、高铁、高铝及富粘土的红土可以是残积物,也可以是运积物,但赋矿红土主要是残积物。

(一)赋矿地质体--红土风化壳特征

图5-4红土剖面(据黄铁心等)

红土层:1—冲积物、豆石混合体;2—铁盖层;3—结核砾石层;杂色层:4—铁化、硅化、粘土化层;浅色层:5—粘土质层;6—基岩

金矿化的红土风化壳一般较厚,铁、铝含量高,风化剖面发育比较完整。发育较好的风化剖面自上而下大致可分为红土层、杂色层、浅色层,其下部为风化基岩(图5-4)。

红土层在地表主要为松散的豆石及冲积物的混合体,中间是由针铁矿、水针铁矿和赤铁矿等组成的铁盖层,下部为结核砾石层。红土层总体上呈深红至褐色,厚度可达4~10m。

杂色层厚度大,可达10~100m,一般为浅褐红、淡黄色、棕色等混杂颜色,多由高岭石、三水铝石、针铁矿和少量石英等组成,也称杂色粘土层,常见残余基岩结构,矿物组分多显示出所谓“硅化”、“粘土化”及“铁化”,可出现不规则状和网状针铁矿层或脉体,表明有某些与金成矿有关的组分富集,该层是金矿石的主要富集部位。

浅色层一般较薄,厚1~5m,颜色为灰色至灰绿色,主要由粘土矿物及残余矿物组成,基岩结构清晰可见,其下为新鲜基岩。

蛇屋山金矿区红土剖面与之大体相似(图5-5),只是其发育程度不及低纬度地区,风化剖面的完整性与上述,典型红土剖面有所差异。

(二)红土风化壳基岩特征

红土型金矿床的基岩类型多种多样。如澳大利亚西部布丁顿矿区,基岩为太古宙绿岩,巴西马托格罗索矿区为前寒武纪绢云母片岩,马里康巴哥明理矿区为前寒武纪片岩、杂砂岩、长石砂岩及凝灰岩,我国江西某矿化点为晚古生代硅化泥岩,而蛇屋山矿区则为奥陶系-中寒武统灰岩及白云岩。虽然基岩类型多样,但均为高含金地质体或本身就具有金矿化,如蛇屋山红土壳下部基岩中构造破碎带内含金高达(0.1~7.1)×10-6。显然,除有利的气候及地形条件外,含金基岩是红土型金矿床形成的主要内在制约因素。

(三)矿体特征及富金部位

红土型金矿床矿体埋藏浅,一般裸露于地表或呈半掩伏状,其形态、产状及规模受红土风化壳的形态、产状及发育程度所制约。如蛇屋山金矿床,矿体埋深一般为5~20m,部分出露于地表,矿体呈似层状,矿化连续性较好,厚1.2~41.2m,长达1300m,宽350m,呈大面积的面状矿化,矿体产状受基岩上部古岩溶面的影响,其底板起伏较大(图5-6),当下伏基岩是含金构造岩时,则与原生矿体连为一体。

图5-5蛇屋山金矿区红土风化壳柱状图(据虞人育)

红土型金矿床由于其所处地域的气候条件差异,其富金部位往往也有差别。如澳大利亚西部、南美等地主要富集于红土层和杂色层上部,但在澳大利亚西部由于中新世以来气候转入干燥,金也富集于浅色层中或杂色层的下部,有的矿区在三层内都有金矿化。蛇屋山金矿区的金主要富集于剖面中下部的棕色粘土层中(图5-5)。

(四)矿石特征

总体上看,金矿石的成分及结构均较为简单。在热带,三水铝石、针铁矿、自然金组合是红土型金矿床的矿物学标志。但我国已发现的红土型金矿床多处于亚热带,因而矿石中矿物组合也与热带有所不同。如蛇屋山金矿床,矿石中主要为粘土矿物(高岭石、伊利石)、石英、玉髓及褐(针)铁矿,这些矿物占矿物总量的98%,其他矿物含量很少(表5-2),矿石类型属粘土质金矿石。

表5-2蛇屋山金矿床矿石主要矿物成分

注:由湖北省第四地质大队测试。

图5-6蛇屋山金矿床剖面图(据虞人育)

1—上侏罗-下白垩统;2—下志留统;3—下奥陶统大湾组-上奥陶统;4—下奥陶统分乡组-红花园组;5—中寒武统上部-下奥陶统南津关组;6—断层;7—构造破碎带;8—金矿体;9—基岩金矿化;10—交代石英岩岩块、碎石;11—褐红色网纹状粘土;12—浅色粘土;13—棕色粘土;14—灰色粘土

矿石结构多为泥质、砂质及残余结构等。矿石构造主要为土状、多孔状、结核状、豆状、砾状、网状、蜂窝状、皮壳状等。自然金在矿石中主要呈颗粒状及吸附状,粒度多为5~10μm,也见大颗粒金。据报道,在巴西帕拉达金矿床中曾发现重达62kg的狗头金,在我国江西金坪也见有重达4.2g的自然金。自然金的成色很高,多在950以上。

(五)矿石中元素组合特征

由于红土层的基岩成分不同,矿石中的元素组合也有所不同。一般认为,化学组分在红土化过程中的行为可分为以下四组:

(1)通常遭受淋滤组分有K2O、Na2O、CaO、MgO、Sr、Ba、Rb、Li、Zn、Cu、Ta、Y等。

(2)活化再沉淀组分有Au、Fe2O3、Mo、Sn、W、Cr、V、Ni、Ti等。

(3)残余组分有Al2O3、SiO2、Zr、Th、Nb、V、Sn、Au、Mo等。

(4)粘土中富集组分有V、Ba、Pb等。

从表5-3中可以看出,蛇屋山金矿石中Al2O3、SiO2、Fe2O3等是矿石的主要成分,其中金的含量为(1.52~4.66)×10-6

② 矿床地质特征

(一)矿体特征

达巴特铜钼矿床的矿体产于椭圆形火山机构的南北两侧。目前地表圈定的铜钼矿体有5个(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ),长60~300m,宽1~16m,呈脉状和透镜状产出(见图2-9),依据矿体空间产出特征,初步划分为南北2条矿带(新疆有色地勘局703队,2003)。

1.南矿带

矿体主要产于火山机构(花岗斑岩杂岩体)南侧与地层的内外接触带上,在接触带有一走向北西西、倾向北北东的逆冲断层,它控制着主要矿体的分布,目前地表初步圈定矿体3个,自西往东矿体编号分别为Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ。

Ⅰ号矿体:位于南矿带西部,地表矿体由TC2501探槽控制,产于花岗斑岩体南接触破碎带之凝灰岩中,矿体宽7.0m,长100余米,走向北西西,倾向北东,铜平均品位0.35%;深部矿体由钻孔ZK2501控制,含矿主岩为花岗斑岩,穿矿厚度4.25m,铜平均品位0.48%。

Ⅲ号矿体:位于南矿带中部,地表矿体由TC001和TC801探槽控制,产于流纹斑岩体南接触破碎带中,宽15.1m,长400m,走向北西西,铜平均品位0.37%。深部矿体由钻孔ZK001,ZK002和ZK801控制,含矿主岩为流纹斑岩,具全岩矿化特征。其中在钻孔ZK001中,穿矿厚度109.46m,铜平均品位0.45%,最高品位达0.80%,由地表向深部,矿体的厚度和品位明显变厚增富。在钻孔ZK002中,控制的矿化厚度达190.80m,按铜边界品位0.2%可圈出7个铜矿段,其累计视厚度为14.0m,Cu品位0.20%~0.25%;按Mo边界品位0.02%可圈出2 个钼矿段,第一个钼矿段位于钻孔ZK002 95.1~155.10m,视厚度为60.0m,Mo平均品位为0.023%,最高品位为0.084%,第二个钼矿段位于钻孔ZK002 161.10~204.50m,视厚度43.40m,Mo平均品位为0.047%,最高品位为0.092%,钼矿化与铜矿化呈反消长关系(新疆有色地勘局703队,2003);钻孔ZK801控制了Ⅲ号矿体的东延段,在77.90~80.23m 区间,圈出一个铜品位为0.20%,视厚度为1.33m 的铜矿段。

Ⅳ号矿体:位于南矿带东部,由TC2801探槽控制,产于流纹斑岩外接触带之英安岩中,宽3.0m,长约200m,产状195°∠60°,铜平均品位0.27%。

2.北矿带

矿体主要产于火山机构(花岗斑岩体)北侧与地层的接触带上,目前地表初步圈定矿体2个,自西往东矿体编号为Ⅱ和Ⅴ。

Ⅱ号矿体:位于北矿带西部,由TC03和TC04探槽控制,产于凝灰质砂岩中。地表矿体长120m,宽1.0m,走向160°,倾向北东东,倾角74°,铜平均品位0.51%。

V号矿体:位于北矿带中东部,产于花岗斑岩杂岩体中。地表矿体长90m左右,宽5m左右。矿体整体走向北西西。

(二)矿石特征

1.矿石物质组成

矿石中金属矿物为辉铜矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、毒砂、闪锌矿、蓝辉铜矿、蓝铜矿、磁黄铁矿、斑铜矿、铜蓝、赤铁矿、孔雀石和自然铜等,上述金属矿物除孔雀石、蓝铜矿、自然铜肉眼可见外,其余均为显微粒状;非金属矿物主要为石英、绢云母、方解石、绿泥石、钾长石、电气石和萤石等。

辉铜矿:是矿石的主要有用矿物,颜色灰白带蓝,呈稀疏浸染状、细脉状及斑块状,含量2%~6%,不均匀分布。

黄铜矿:为铜黄色,稀疏浸染及斑块状,多被蓝辉铜矿交代而成残斑状,含量1%~3%。

黄铁矿:淡黄色,呈立方自形晶,含量1%。

蓝辉铜矿:为蓝灰色,不规则状,产于斑晶中,或与黄铜矿构成斑块状,且交代黄铜矿呈次生反应边,或呈显微细脉-浸染状平行分布于赤铁矿-孔雀石脉边。含量1%~3%。

斑铜矿:紫色、蓝色,分布于孔雀石中,微量。

蓝铜矿:蓝色,呈浸染状分布于孔雀石中,含量1%。

孔雀石:为翠绿色,呈细脉及团块状,团块中可见极少的黄铜矿残留,含量3%~5%。

赤铁矿:为灰褐色,呈独立的微细脉或为孔雀石-赤铁矿脉,含量4%~6%。

2.矿石结构构造

(1)矿石结构:以他形粒状结构为主,其次有交代残留结构、次生环带结构和显微粒状结构等(图版Ⅴ-5~8)。

(2)矿石构造:以稀疏浸染状构造为主,其次有团块状及细脉状、脉状、网脉及充填胶结状构造等。

3.矿化阶段

铜钼矿化大致可分为两期:浅部赤铁矿微细网脉铜矿化和深部石英细脉铜钼矿化(尹意求等,2005)。

(1)浅部赤铁矿微细网脉铜矿化:该期铜矿化的矿物组合为:辉铜矿+孔雀石+蓝铜矿+赤铁矿+萤石+微晶石英,该矿化以地表铜矿化和钻孔ZK001铜矿化为代表,微细网脉宽度为1~5mm,产于浅部、低温和氧化环境;

(2)深部石英细脉铜钼矿化:该期铜钼矿化的矿物组合为:辉钼矿+黄铁矿+蓝铜矿+萤石+电气石+粗粒石英,该矿化以钻孔ZK002铜钼矿化为代表,石英脉宽度为1~3cm,产于深部、高温和还原环境。

(三)围岩蚀变

矿区围岩蚀变范围较大,在凝灰岩、英安岩、花岗斑岩、流纹斑岩、流纹质凝灰角砾岩和内外接触带(岩体与凝灰岩和英安岩接触带)中,均出现不同类型和蚀变程度不等的蚀变。

(1)在凝灰岩和英安岩中,常发育绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、黄铁矿化、绢云母化和硅化等。

(2)在花岗斑岩中,发育硅化、绿帘石化、绢云母化、萤石化、黄铁矿化和钾长石化,局部具萤石化和电气石化。

(3)在流纹斑岩中,发育钾长石化、硅化、绢云母化、孔雀石化、萤石化、葡萄石化和褐铁矿化。

(4)在流纹质凝灰角砾岩中,一般发育毒砂化和白铁矿化,偶见钾化和硅化。

(5)在内接触带(花岗斑岩杂岩体)中,除了在杂岩体中发育蚀变外,还广泛出现伊利石化、粘土化、绿泥石化、褐铁矿化和叶蜡石化等;在外接触带(凝灰岩和英安岩)中,除了具有凝灰岩和英安岩中蚀变特点外,还具有明显的硅化蚀变增强现象,出现石英细网脉。

③ 矿床地质的介绍

《矿床地质》杂志创刊于1982年。由中国地质学会矿床地质专业委员会、中国地质科学院矿产资源研究所主办,是中国报道矿产资源最新研究成果的代表性刊物,也是国内矿床学家及地质学家比较偏爱的学术期刊。

④ 矿产勘查行业协会

矿产勘查行业协会是以矿产勘查市场主体,即本章第一节至第八节的市场主体,依法组成的自律性、非赢利的注册社团法人,是境外矿产勘查市场主体的一个重要组成部分。

一、矿产勘查行业协会的作用

在市场经济国家,政府制定法律、宏观调控; 协会进行行业管理,自律和服务; 企业自主决策、规范经营。矿业行业可以有多个行业协会,有的按专业细分,有的按地区细分。同一专业、同一地区,也可以产生多个行业协会。行业协会之间存在竞争,服务能满足会员的需求,业内具有权威性,这样的行业协会不断发展,反之则被淘汰。在西方国家,有许多涉及矿产勘查的矿业协会已有百年历史,许多行业协会的活动跨越了国界,在全球的业内建立了权威。

矿产勘查行业协会的会员,涵盖了商业性矿产勘查行业内的所有成员,构成了矿产勘查行业的完整概念。矿产勘查行业协会主要有以下七方面的作用:

(1) 建立矿产勘查的活动交易平台;

(2) 制定矿产勘查的行业技术规范和标准;

(3) 提供矿产勘查的信息服务;

(4) 向政府反映矿产勘查业A的要求、意见和建议;

(5) 推进矿产勘查行业自律;

(6) 开展矿产勘查培训;

(7) 独立勘查地质学家职业资格注册登记和管理。

二、与矿产勘查有关的行业协会实例

下面选取7 个不同类型的,与矿产勘查有关的协会做简单介绍。

1. 加拿 大 找 矿 开 发 者 协 会 (Prospectors & Developers Association of Canada,PDAC)

PDAC 成立于 1932 年,是加拿大固体矿产勘查开发的协会组织,也是世界上最大的矿产勘查开发协会组织。加拿大找矿开发者协会的宗旨是: “保护加拿大矿产勘查界的利益,推动其发展,营造一个健康的生机勃勃的商业性矿产勘查环境,确保加拿大在矿产勘查开发上,技术、环保、安全、社区协调方面的高标准。”

加拿大找矿开发者协会的工作主要有三个方面:

(1) 代表企业向政府反映矿产勘查业内的要求。反映勘查企业对地质调查的要求,参与地调所填图计划的制订,增进地调所与地质科学机构、矿产勘查企业的联系。在矿业法规制定与修订中,反映勘查企业的要求。例如参与加拿大政府特殊工业委员 IGOC 的工作,审视育空地区、西北地区、纽纳瓦特地区等生态特殊脆弱地区的矿业法规框架。参加与矿业有关的部长年会。开展一些支撑性的工作,如对初级矿产勘查公司筹资和勘查投入的分地区、分矿种统计,研究矿产勘查投资景气指数。

(2) 提供矿产勘查商业信息服务。出版 PDAC 要闻、PDAC 公报、勘探与开发信息,向会员免费提供。PDAC 网站已成为提供商业性矿产勘查信息的重要平台。

(3) 举办矿产勘查年会。这是全球最大的矿产勘查年会,2011年有 120 个国家的 27 714 人参会。年会具有海量的信息,这是我国要到境外开展矿产勘查、从事商业性矿产勘查业内人士,必须参加的年会。关于年会,将在第六章作详细介绍。

2. 加 拿 大 采 矿 冶 金 协 会 (Canadian Institute of Mining,Metallurgy,CIM)

CIM 成立于 1898 年,是加拿大最大的矿业界的专业协会,目前共有 11 000 名会员,60 个专业委员会和地方分支机构。CIM 涉及矿产的勘查、采矿、冶炼各方面,这里只重点介绍与矿产勘查有关的三个分支机构:

(1) 加拿大矿冶协会储量定义委员会。该委员会定义的矿产资源量/储量标准 (CIM Definition Standards: For Mineral Resources and Mineral Reserves) ,为加拿大 《证券法》 第 143 条所承认,为矿产勘查开发业内采用。根据矿业技术经济条件的变化,委员会有权随时修改定义的矿产资源量/储量标准,并自动地被 《证券法》第 143条所承认,保证了技术规范必要的灵活性。CIM 的矿产资源量/储量标准的作用是: 保证了商业性矿产勘查信息的统一、清晰、完整、准确,推动矿产勘查投资。矿产资源量/储量标准最新版本,2000 年 8 月公布于 CIM 会刊。

(2) 加拿大矿冶协会矿业权评估专门委员。该委员会拟定了《矿产地评估标准和指南 (CIM Val-Standards and Guidelines for Valuation of Mineral Properties) 》。该标准和指南包括了评估的原则宗旨、评估师的资格认定、评估的委托、评估报告的要求和评估的程序和方法。协会发布的 《矿产地评估标准和指南》,以实例来说明可接受的评估程序和方法,并规定只有资格人士 (QP) 的评估结果是有效的,其只是提供商业性矿产勘查运作的一个参考数据。

(3) 地质协会 (Geological Society) 。是 CIM 的一个专业委员会,成立于 1942 年。地质协会通过野外会议、技术讨论、短训班、出版物、教学旅游等,建立起一个专业的网络,运用地质科学和技术,促进矿产勘查和矿床的评价。加入 CIM 地质协会,可以和矿产勘查界人士建立起联系网络,获得协会的各类出版物,包括 《勘查和采矿地质 (Exploration & Mining Geology) 》、《加拿大矿冶协会年报 (CIM Directory) 》、《加拿大矿冶协会新闻 (Society Newsletter inthe CIM Bulletin) 》。地质协会的会员可以以优惠的报名费参加 CIM的各类会议和培训,在出野外作业时,可以参加协会安排的保险计划,享受旅馆租车的优惠价。

3. 澳大利亚矿业冶金协会 (AusIMM)

AusIMM 成立于 1893 年,现有 8 000 名会员。会员包括矿业企业人士、矿业设备制造供应商、勘查开发承包商、独立勘查地质学家、研究机构和学校等。AusIMM 通过制定章程和指南来规范矿业勘查开发市场,随着技术的进步和市场的变化,协会不断修订自己的章程和指南。共有 4 个章程指南,它们构成了运作商业性矿业勘查开发的完整体系。

(1) 《澳大利亚矿业权价值评估指南 (The VALMIN Code) 》。指导评估矿业权的价值,然后用于上市矿业公司股价的评估计算。这个指南为澳大利亚证交所 (ASX) 、澳大利亚证监委 (ASC) 及投资银行、矿业投资公司所接受。该评估指南与加拿大矿冶协会的矿产地评估标准和指南非常类似。

(2) 《澳大利亚矿产资源量/储量计算和地质报告编写指南(The JORC Code) 》。国内现在称其为 JORC 标准,已为国内的矿业投资业界所熟知。JORC 制定统一术语和标准,指导计算资源量/储量,编制地质报告,用于信息披露,适应证券市场上市和私募筹融资的要求,规范商业性矿产勘查开发市场秩序。

(3) 《澳 大 利 亚 矿 业 冶金 协会 道 德 规范 (AusIMM Code of Ethnics) 》。该规范是对独立勘查地质学家的道德约束,要求他们维护行业的荣誉和尊严,只能在资质范围内开展工作,不能进行不正常竞争,要忠实和维护客户的利益,必须客观真实地开展工作,遵守一切与之相关的法律法规,并要不断学习、培训,适应市场的要求。违反道德规范者,将进入黑名单。

(4) 《澳大利亚矿业冶金协会独立勘查地质学家执业规范(AusIMM Code for Consultant) 》。规定了独立勘查地质学家的资格与客户的关系、服务方式、业主利益保护、资料提交、收费标准等。

4. 美 国 采 矿 冶 金 勘 探 协 会 (Society for Mining,Metallurgy and Exploration,SME)

SME 是一个国际性的大型矿业协会,协会总部设在美国科罗拉多州的利特尔顿。SME 共有 11 500 名会员,分布在近 100 个国家。1871 年,美国成立了美国矿业、冶金、石油工程师协会 (AIME) ,是 SME 的前身。SME 有 5 个分会,其中的采矿和勘查分会,有 70个地方的分支机构。

SME 从成立之日起,就致力于推动行业的发展和信息的交流。SME 的口号是,没有比为会员提供有效服务更重要的事情。服务的内容有: 提供出版物、矿产勘查技术论文、技术鉴定、会议和展览、短训班、职称人员的注册管理、推进矿业的公共教育等。会员每年交 200 美元,可以免费或折扣购买或订阅协会出版物、杂志如《矿业工程 (Mining Engineering Magazine) 》,以优惠价参加协会的学术会议和培训班,访问协会网站供会员访问的栏目,在协会的就业网站上寻找工作 (www. miningjobs. org) 。SME 和其他矿业行业协会相比,其突出的特点是为会员提供技术服务。特别是协会的出版物,对商业性矿产勘查很有实用价值。试举几例:

· 《加 拿 大 美 国 矿 业 年 鉴 (Canadian & American MinesHandbook) 》。有北美 1 500 家各类矿业公司及相关机构的信息,包括矿产勘查、矿山生产情况、可能储量和证实储量、开发计划、公司资产、公司主要负责人、筹融资情况等。还附有 52 页的各类图件。

·《矿业简明词典 (Mining Explained) 》。这是为完全没有矿产勘查知识和背景的投资者准备的,以利于它们能读懂矿产勘查公司和矿业公司的公告,引导投资。

·《矿产资源管理 (Management of Mineral Resources) 》。增加公司的资源量/储量、管好矿产资源,是降低成本、提高效率的关键。要使投资者的资本最大化,就要读 《矿产资源管理》这本书。

5. 澳大利 亚 矿业 咨询师协 会 (Mineral Instry Consultants Association,MICA)

MICA 是由职业矿业咨询专家组成的自律性的行业协会。它的任务是,帮助客户寻找合适的矿业咨询师,为客户在矿产勘查业务上提供可信的、公正的咨询意见; 保护矿业咨询师会员的权益; 对矿业咨询师进行注册和适时更新; 处理会员关心的共同问题; 维护和增强矿业咨询师的公众形象,扩大咨询业务。MICA 制定了协会的咨询师规范,但协会不对会员个人的能力担保。在 MICA 注册的独立勘查地质学家,截至 2006 年 10 月,共有 71 名。协会网站上公布有作为会员的每位独立勘查地质学家的基本信息,供客户选择。例如 Paul Ingram,专长是矿产勘查、矿产地评估,为很多客户做过咨询。他在澳大利亚北部和东南亚有11 年的野外勘查经验,有在马来西亚、泰国、越南、缅甸、中国的工作经验。主要做金、锡、铀的勘查,近年来,集中于金的勘查。在东南亚还为一些初级勘查公司进行勘查管理。网站上附有 Paul Ingram 的照片和联系方式。客户还可以在协会网站上,按专业、矿种、地区进行检索,寻找所需的独立勘查地质学家。

6. 加 拿 大 新 斯 科 舍 省 找 矿 人 协 会 (The Nova Scotia Prospectors Association,NSPA)

NSPA 成立于 1993 年,是该省独立找矿人自发组织起来的一个很小的协会,只有30 人。其宗旨是促进勘查,提高找矿人的经验技术水平。为此协会每月组织讲座,由经验丰富的会员传授找矿经验和技巧,学习新的找矿方法,组织野外现场讨论等。从协会的资料介绍来看,定期活动聚会,好像是一个独立找矿人的 “派对”(Party) 。

7. 加拿大不列颠哥伦比亚省矿产勘查协会 (Association forMineral Exploration British Columbia,AME BC)

AME BC 是加拿大省级的矿产勘查协会,共有 3 800 名会员。该协会的宗旨是促进 BC 省矿产勘查的发展,营造一个健康的商业性矿产勘查的经营氛围,成为该省公认的矿产勘查及相关事务的代言人。其每年2 月,在温哥华举办 “矿产勘查集市 (Mineral Exploration Rounp) ”,出版会刊 《矿产勘查 (Mineral Exploration) 》,为会员服务。其下设 14 个委员会,如原住民委员会、矿产勘查信息委员会、矿业法规委员会、 “矿产勘查集市”组委会、会员联络委员会、教育培训委员会等,使独立勘查地质学家在协会里能够受益和交流。

⑤ 获中国地质科学院和中国地质学会十大科技进展项目

(一)西藏发现浅成低温热液型铜金矿床地质特征综合研究

项目来源:中铝资源西藏金龙矿业股份有限公司委托项目;中国地质调查局工作项目(编号:12120113093);国家“973项目”课题(编号:2011CB403103);青藏专项优选项目(编号:12120113037400)。

主要完成人:唐菊兴、孙兴国、陈红旗、王勤、李彦波、卫鲁杰、李玉彬、丁帅、王艺云、杨超、段吉琳、杨欢欢、张志、宋俊龙、高柯

主要完成单位:中国地质科学院矿产资源研究所、中铝资源西藏金龙矿业股份有限公司、西藏地质矿产勘探开发局地质五队、成都理工大学

主要成果:

近些年,世界范围内与斑岩成矿有关的浅成低温热液矿床的勘查评价和综合研究已经取得长足的进步,发现了众多的超大型矿床,如Lepanto、El Indio、Goldfield等世界级铜金矿床。我国著名的紫金山就是一个典型的高硫型浅成低温热液铜金矿床,浅部以浅成低温热液型金矿为主,深部以斑岩型铜金矿为主。

2011年以来,增生造山成矿系统中的斑岩、浅成低温热液型铜金矿床的成矿机制与找矿突破研究分别获得青藏专项优选项目、地调项目工作项目、中铝资源勘查项目、国家“973”项目的资助。

研究内容包括:①西藏主要成矿带是否存在与斑岩型铜金成矿系统有关的浅成低温热液矿床;②多龙矿集区的浅成低温热液矿床的保存条件;③荣那铜金矿床类型厘定和找矿突破。

取得新进展如下:

1.在多龙矿集区(铁格龙南荣那矿段)发现超大型的浅成低温热液铜金矿床,基本查明其矿体地质特征

铁格龙南荣那矿段铜(金银)矿床是2013年中铝资源西藏金龙矿业股份有限公司第一个取得重大突破的铜(金银)矿,该矿床具有浅成低温热液矿床所特有的矿物组合、蚀变组合和矿化特征,是西藏第一例得到确认的浅成低温热液矿床,其现已控制的资源规模及推测的资源潜力远比紫金山铜金矿大(张德全等,1991,2005;邱小平等,2010;刘羽等,2011)。

荣那矿段矿体总体呈北东向分布,控制矿体北东延长超过1200米,南东—北西向约800米,中部钻孔施工至1136米(ZK3205孔)以上尚未穿透矿体(矿体厚度914.77米,Cu品位0.62%),矿体总体向北缓倾斜,剖面上为中间厚向外变薄的趋势,呈一漏斗状。

走向上、倾向上、垂向上均未控制住矿体,矿床规模有待进一步确定,有望实现超大型矿床规模。矿体Cu平均品位大于0.5%,伴生金银,伴生Au平均品位在0.1克/吨左右,伴生银平均品位在2克/吨左右。矿石以典型的细脉浸染状为主,局部发育星散浸染状—稠密浸染状矿石,矿石矿物由铜蓝、蓝辉铜矿、硫砷铜矿、斑铜矿、黝铜矿、黄铜矿组成,从浅部至深部,铜蓝、蓝辉铜矿大量发育,交代黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、硫砷铜矿和黝铜矿。铜矿物的含量:铜蓝>蓝辉铜矿>硫砷铜矿>斑铜矿>黄铜矿>黝铜矿>辉铜矿。黄铁矿总体含量在3%~35%之间,在矿体中上部发育,上部黄铁矿呈星点状,浸染状;中下部黄铁矿呈脉状,个别脉体厚达20厘米以上,黄铁矿多发育在硅化脉、粘土脉体的边缘或中心,表面发育溶蚀孔。显微鉴定表明,黄铁矿形成早于所有铜矿物。主要脉石矿物有明矾石、地开石、绢云母、石英、硬石膏、粘土矿物等。在浅部发育条带状、层纹状、皮壳状、不规则状明矾石、地开石,这在斑岩成矿系统中高硫型浅成低温热液矿床常可见到(Hedenquist et al.,1994,1999;Sillitoe et al.,2003)。

荣那矿区24号勘探线地质、蚀变及矿化分布图

地开石(正交偏光)

明矾石(正交偏光)

令人感兴趣的是,矿石中发育大量铜蓝、蓝辉铜矿交代其他硫化物现象,甚至在深达1100米孔深的矿石中也十分发育,此种产状的铜蓝和蓝辉铜矿是传统意义上的硫化物次生富集带的产物,还是浅成低温条件下交代作用形成的,这关乎对传统硫化物次生富集成矿理论的挑战,需要深入研究。

2.完善了“产学研”机制和商业性勘查评价技术体系,建立了矿床地质模型、估算了资源量,开展了矿床深边部及外围找矿预测,预测尕尔勤、地堡拿木岗矿区可以找到类似的矿床类型,为区域找矿指明了方向

(1)指导中铝资源制定勘查质量监控标准化和规范化体系,按照N43-101和国家行业规范进行勘查评价,研究工作全程参与,并指导勘查评价。

(2)在尕尔勤、地堡拿木岗矿区发现孔洞状、块状、条带状的石英、玉髓等,显示深部存在浅成低温热液型铜金矿体和斑岩型矿体,为企业勘查评价指明方向。

(3)采用Micromine软件,估算了铁格龙南荣那矿床铜金银资源量,铜金属量528.6万吨,平均品位0.55%;金金属量74.8吨,平均品位0.08克/吨;银金属量1115.0吨,平均品位1.17克/吨。其中,工业矿的含量为:铜金属量451.1万吨,平均品位0.64%;金金属量59.1吨,平均品位0.08克/吨;银金属量881.2吨,平均品位1.24克/吨。为一些矿业公司独立技术报告的完成和科学决策做出了重要贡献。

3.本项研究的重要意义和启示

(1)科学新认识:荣那斑岩矿化叠加浅成低温热液型铜金矿化,K1m安山岩、玄武质安山岩形成于成矿后,盖在已经遭受浅剥蚀的矿体之上,起到保存矿体的作用,导致高硫型矿体未被剥蚀。

(2)找矿新发现:发现多龙矿集区存在斑岩型+角砾岩型+浅成低温热液型的“三位一体”矿体组合,尕尔勤、地堡拿木岗发现硅帽,为区域找矿指明方向,为科学决策提供了依据。

(3)勘查新思路:为高光谱蚀变组合寻找浅部找矿标志;为大功率激电确定矿化强度;为国际标准进行勘查质量监督;形成基于“产学研”结合新模式优化勘查部署。

(4)找矿新突破:铁格龙南荣那矿段从一个小矿点到500余万吨铜的超大型矿床,短短一年达到详查程度,并提交了基于N43-101标准的独立技术报告。

硫砷铜矿的能谱图(硫砷铜矿是高硫型浅成低温热液矿床中的标志性矿物)

注释:RN1604-171.6-3-003Cu3.29(Fe0.1)As1.15S4硫砷铜矿

明矾石的能谱图(明矾石是高硫型浅成低温热液矿床中的标志性蚀变矿物)

注释:RN1604-171.6-2-005K1.02Al3.31S2.44O14≈KAL3(SO42(OH)6明矾石

4.结论

(1)荣那铜(金、银)矿矿石组构及矿物组合具典型高硫型浅成低温热液矿床特征,是斑岩—浅成低温热液成矿系统的产物,中浅部为典型浅成低温热液型铜金矿,深部过渡为中硫型浅成低温热液矿化叠加在斑岩矿化之上。

(2)该矿床类型的发现及取得的重大找矿成果,结束了西藏至今没有发现典型浅成低温热液矿床的历史,对区域找矿具有极其重要的指导意义。该矿床是西藏地区发现的首例超大型浅成低温热液铜(金)矿床,从矿床的矿石特征及矿体规模来看,与福建紫金山铜金矿床具有高度可比性。是我国“第二个”超大型高硫型浅成低温热液矿床,规模比紫金山还要大得多。

(3)矿体规模巨大,矿石具明矾石、地开石蚀变组合,黄铁矿的含量在3%~35%之间,铜矿物由铜蓝、蓝辉铜矿、硫砷铜矿、斑铜矿、黝铜矿、黄铜矿组成,特别是铜蓝和蓝辉铜矿在孔深1100多米处大量发育,从矿物组合分析,铜蓝和蓝辉铜矿是低温热液成矿阶段的产物,推断深部存在斑岩型铜(金银)矿体。

(4)外围寻找该类矿床潜力巨大,尕尔勤、地堡拿木岗将是下一步找矿突破的重点地区。

该项目入选中国地质科学院2013年度十大科技进展项目和中国地质学会2013年度十大科技进展项目。

在尕尔勤矿区发现的多孔状石英(典型的浅成低温热液顶部的硅帽)

(二)全国重要矿产总量预测

项目来源:全国矿产资源潜力评价项目

主要完成人:肖克炎、叶天竺、杨毅恒、陈建平、丁建华、孙莉、阴江宁、唐攀科、牛翠祎、汪新庆、丛源、娄德波、李楠、商朋强、李景朝、齐帅军、白万成、张莹、王春艳

主要完成单位:中国地质科学院矿产资源研究所

主要成果:

矿产预测评价是整个矿产资源潜力评价成果的落脚点,该项目经过近八年工作,主要按照矿产预测评价“五统一”的指导原则,通过技术理论研发、方法示范、技术培训、多层次指导、成果验收、成果汇总等,确保全国资源潜力评价项目的顺利进行。主要成果是建立或完善了具有我国特色,符合我国地质条件,以我国特有的成矿系列理论为基础的区域矿产预测理论与方法体系;依托GIS技术,研发了以计算机空间数据库技术、数据挖掘技术为基础的矿产预测全流程信息方法技术;以省级预测成果为基础,完成了全国22种重要矿产的资源预测评价,初步摸清了资源潜力;在资源潜力预测的基础上,在全国范围内对重要成矿带划分了找矿远景预测区,提出了找矿工作部署建议。主体成果可反映在如下几个方面:

1.矿产预测理论框架

在前期国家支撑项目和“863”项目的基础上,发展了成矿系列理论、成矿动力学理论和综合信息矿产定量预测为支撑的矿床模型综合地质信息矿产预测方法。发展了三个预测理论、三个基本预测流程和三个基本预测成果的矿产预测框架,提出了矿床模型综合地质信息矿产预测方法。以多岛弧板块构造理论为指导,开展以成矿动力学为基础建造构造编图,构建扎实的成矿构造环境预测基础;以成矿系列矿产预测类型为纲,建立矿床综合信息找矿模型;以综合信息矿产定量预测方法为指导,开展靶区(最小预测区)圈定和未发现资源量估算。

全国矿产资源潜力评价预测软件培训班(西部)

全国重要矿产总量预测项目验收会议

本次预测由于一轮、二轮区划和矿产预测方法积累,特别是赵鹏大、陈毓川、王世称、李裕伟、朱裕生等国内知名专家长期实践总结预测方法,使得预测评价一开始就有顶层设计,保证了全国预测一盘棋和成果汇总的一致性。

2.矿产预测方法

结合具体矿产预测实践,矿产预测方法创新很多。编制矿产资源定量预测方法、23种矿产预测方法工作指南、预测资源量估算方法、MRAS矿产预测方法、矿产预测成果汇总方法等技术文档。先后在地学前缘、吉林大学、地质通报、地质学刊等刊物出版预测方法成果。主体预测成果创新是地质预测方面创新,特别是成矿系列指导下矿床模型系统的定量预测方法。

(1)成矿系列在矿产预测全面应用。在前人成矿系列“缺位预测”等理论预测的基础上,全面地将成矿系列理论在矿产预测类型划分、预测工作区圈定、预测模型建立、综合预测区预测成果汇总等进行系统应用和发展。真正做到理论预测与集体实际信息资料预测结合在一起。

(2)以成矿系列关键成矿地质作用为基础,总结了六大矿产预测方法类型。包括沉积矿产预测方法、侵入岩体型预测方法、岩浆热液型矿产预测方法、层控内生型矿产预测方法、变质矿产预测方法、综合内生型矿产预测方法等。它们在基础编图、预测要素提取、定量预测方法等有明显不同。这样使预测有可靠地质基础,又有方法指导性和普适性。

(3)矿产预测类型是本次预测纲领。借鉴美国地质调查局预测模型,我们总结了23种矿产77个全国性模型。各省在此基础上,以成矿系列矿床式为基础,划分了近千个地区矿产预测类型,以此为基础,开展预测工作区划分、预测模型建立、预测要素图编制等工作。

(4)开展矿床模型地质体参数法新方法研究,并全面应用。应用矿床成矿系统理论,将成矿地质体、矿床、成矿地质异常作为整体,改进和发展了地质体积参数法。研究了控制资源潜力关键要素,认为成矿系统规模越大,矿床资源潜力越大。通过已知矿床系统的参数进行类比,预测未发现的矿产资源及其潜力。

(5)提出综合预测要素图编图的模型及方法。建立预测区综合预测要素图编制方法及模型,认为只有建立好综合编图模型,有可能使预测要素图能够充分利用物、化、遥综合信息。

(6)提出了资源量三维立体预测方法。尽管本次没有进行系统三维建模方法研究,但在利用深部地球物理资料、深部地质钻探资料等进行预测方面有一的定进展。如资源量估算过程中我们重点设计了预测地质体深度参数。对于该参数我们设计了7种确定依据,包括使用地球物理反演得到成矿地质体参数等。

3.计算机矿产预测全面应用

计算机空间数据库技术及数据挖掘技术全面应用是本次预测评价的一大特色。所有的基础数据都建立在GIS上空间数据库,这些数据通过数据模型得到有效管理和使用。MRAS矿产资源评价系统在本次预测评价中得到了充分应用,它高效快捷地完成地质数据成矿信息提取和综合。协助地质专家进行最小预测靶区圈定和资源量估算。如果没有计算机空间数据管理工具,那么完成25种矿产预测这项繁杂工程是不可想象的。同时预测成果数字化将为今后常态化工作提供方便的使用基础数据。

4.全国23个矿种预测成果

全国重要矿种资源潜力评价成果是在省级和大区重要矿产总量预测成果的基础上,从全国的层面进行了汇总,并划分了全国层次的3级预测区。其主要内容包括,从全国层面上,按照累计查明资源储量、不同省(自治区和直辖市)预测资源量、不同深度预测资源量、不同地质可靠程度预测资源量和不同利用程度预测资源量针对铁、铝土、铜、铅锌、钨、锡、钼、稀土、金、银、锑、锰、铬铁矿、镍、菱镁矿、锂、钾盐、磷、硫、萤石、重晶石和硼矿等23个矿种进行了汇总,并对重要3级预测区进行了评述。经过对全国23个矿种的汇总和综合分析,全国重要矿种的查明资源储量,以及预测资源量等一些重要特征如表所示:

我国23个矿种预测区资源量统计表

续表

5.人才培养

通过多年项目技术培训和实际工作,培养了各省(自治区、直辖市)一大批矿产预测年轻人员。这些年轻地质矿产预测人员既懂成矿规律、矿产预测,又懂计算机信息处理技术。据不完全统计直接参与该项目的博士、硕士近50人,全国培养的预测评价人员近500人,为以后矿产区划常态化提供人才保障。

该项目入选中国地质科学院2013年度十大科技进展项目。

⑥ 矿床地质

2.5.2.1 矿体特征

截至2010年, 春都矿区本部共探获10个矿体群, 圈出41个矿体。 其中9个为工业矿体, 32个为低品位矿体。 矿体在走向上主要分布于3#线-4#线之间, 垂向上分布于3180~3888m标高之间。 矿体总体走向北北西, 倾向北东, 倾角约45°。 矿体为似层状、透镜状, 在走向和倾向上具有分支复合、尖灭再现的特点 (图2.25), 尤其是低品位矿,一些规模较大的矿体 (主要为低品位矿) 夹石较为发育。 矿体主要赋存于闪长玢岩和花岗闪长斑岩中, 部分矿体赋存于石英脉中以及岩体与围岩接触带的角岩中, 矿体主要特征见表2.4。

Ⅰ、Ⅶ、Ⅹ号矿群赋存于印支期闪长玢岩中, 品位低, 规模小。 Ⅵ号矿群的矿体赋存于石英脉中, 形成于4#线上, 圈出的3个矿体平行排列。 Ⅲ、Ⅷ、Ⅸ号矿群的矿体赋存于侵入岩体与围岩接触带的角岩中。其中Ⅲ号矿群位于2#线的东接触带, Ⅷ号矿群位于1#线的西接触带, Ⅸ号矿群位于3#线的西接触带。从表5.1可见, Ⅳ-1号工业矿体是矿区的主矿体, 其资源量 (金属量) 占矿床总资源量的比例达34.28%。 此外, 单矿体资源量占总资源量的比例超过5%的还有Ⅱ-1、Ⅲ-2、Ⅳ-6、Ⅴ-1等4个矿体, 其中Ⅱ-1、Ⅴ-1为工业矿。上述5个矿体的资源量占矿区总资源量的72.49%, 是春都矿区规模较大的矿体。

(1) Ⅳ号矿群: Ⅳ-1号工业矿体赋存于花岗闪长斑岩的钾长石化带中。 矿体在走向上分布于3#-4#线之间, 垂向上分布于3570~3848m标高之间。揭露矿体的工程有2个平坑、10个钻孔。 矿体呈透镜状, 走向325°左右, 倾向55°左右, 倾角38°~44°。 矿体走向长400m, 倾向延深 (斜深) 150~317m, 单工程见矿厚度在1.50~84.47m之间, 平均铅垂厚度31.59m, 厚度变化系数86.50%。 矿体最高品位10.25%, 最低品位0.22%, 平均品位0.63%, 其中最高品位已做特高品位处理。矿体在0#线一带最厚, 倾向延深最大,向南至2#线、向北至1#线厚度变小, 倾向延深变短, 再向南至4#线、向北至3#线尖灭。

(2) Ⅱ-1矿体: Ⅱ-1号工业矿体赋存于花岗闪长斑岩的硅化带中。 矿体在走向上分布于0#-3#线之间, 垂向上分布于3348~3497m标高之间。 揭露矿体的工程有2个钻孔, 为单剖面见矿。矿体呈透镜状, 走向320°左右, 倾向50°左右, 倾角34°。 矿体走向长200m, 倾向斜深282m, 单工程见矿厚度在1.50~49.50m之间, 平均铅垂厚度25.50m。 矿体最高品位1.23%, 最低品位0.26%, 平均品位0.63%, 无特高品位。 矿体在1#线由ZK0101、ZK0102揭露, 沿走向及倾向均尖灭。

(3) Ⅴ-1矿体: Ⅴ-1号工业矿体赋存于花岗闪长斑岩的硅化带中。矿体在走向上分布于0#-3#线之间, 垂向上分布于3668~3888m标高之间。 揭露矿体的工程有2个探槽、3个钻孔, 为单剖面见矿。 矿体呈板状, 走向330°左右, 倾向60°左右, 倾角43°。矿体走向长200m, 倾向斜深362m, 单工程见矿厚度在4.25~22.20m之间, 平均铅垂厚度11.98m, 厚度变化系数46.24%。 矿体最高品位9.14%, 最低品位0.29%, 平均品位0.74%, 其中最高品位已做特高品位处理。 矿体在1#线由探槽和钻孔揭露, 沿走向及倾向均尖灭。

迪庆春都斑岩铜矿床成岩成矿模式研究

迪庆春都斑岩铜矿床成岩成矿模式研究

图2.25 春都矿区勘探线剖面图(据中国有色金属工业昆明勘察设计研究院简化, 2010)|a—3号勘探线剖面;b—1号勘探线剖面;c—0号勘探线剖面;d—2号勘探线剖面;e—4号勘探线剖面;(各勘探线位置见图2.1)

表2.4 春都矿区矿体主要特征一览表

续表

(据中国有色金属工业昆明勘察设计研究院, 2010, 略改)

(4) Ⅳ-6矿体: Ⅳ-6号低品位矿赋存于花岗闪长斑岩的钾长石化带中。 矿体在走向上分布于3#-4#线之间, 垂向上分布于3587~3868m标高之间。揭露矿体的工程有1个平坑、9个钻孔。矿体呈透镜状, 走向325°左右, 倾向55°左右, 倾角36°~45°。矿体走向长400m, 倾向斜深258~370m, 单工程见矿厚度在4.00~46.50m之间, 平均铅垂厚度28.19m。 矿体最高品位0.43%, 最低品位0.20%, 平均品位0.23%。 矿体沿走向及倾向均尖灭, 分支、复合特征明显。

(5) 其他矿体: 除上述4个规模较大的矿体外, 春都矿区其他37个矿体规模较小,赋矿岩性有闪长玢岩、角岩、石英脉, 大多为单工程见矿, 矿体形态以透镜状为主。

2.5.2.2 矿石物质组成

矿区主要赋矿岩性为闪长玢岩、花岗闪长斑岩、角岩。 矿石矿物以黄铁矿、黄铜矿为主, 有少量的斑铜矿、磁铁矿、方铅矿; 脉石矿物以石英、斜长石、钾长石、绢云母、黑云母、方解石、绿泥石、绿帘石为主。矿化类型根据矿石构造可划分为细脉状、浸染状,黄铁矿、黄铜矿呈脉状分布在石英、方解石中或呈浸染状分布在蚀变岩石中, 黄铜矿常沿黄铁矿的裂隙分布, 故黄铜矿多形成晚于黄铁矿; 春都铜矿矿石的氧化率在1.20%~12.96%之间, 矿石自然类型应属硫化矿、混合矿, 以硫化矿为主。

2.5.2.2.1 矿石矿物特征

黄铜矿 (CuFeS2): 为矿区硫化物矿石中主要含铜矿物。 铜黄色, 呈浸染状 (图版Ⅳ-1) 及细脉状 (图版Ⅳ-2) 嵌布于岩石中, 与脉石矿物石英、钾长石、绢云母、方解石、白云石、石膏等矿物相伴产出, 与磁铁矿、黄铁矿、镜铁矿、赤铁矿、方铅矿共生。

斑铜矿 (Cu5FeS4): 在矿石中含量较少, 呈蓝-黄红色, 大部分与黄铜矿连生, 交代黄铜矿, 分布于黄铜矿边缘 (图版Ⅳ-3)。

黄铁矿 (FeS2): 为矿区主要金属硫化物之一, 是矿石中的主要铁矿物。其呈浸染状及细脉状嵌布于岩石中, 与脉石矿物石英、钾长石、绢云母、方解石、白云石等矿物相伴而出, 与磁铁矿、黄铁矿、镜铁矿、赤铁矿、方铅矿共生, 常包嵌于黄铜矿中 (图版Ⅳ-4)。

方铅矿 (PbS)、闪锌矿 (ZnS): 主要产于石英脉中。 浅灰色, 自形-半自形粒状,与黄铁矿、黄铜矿共生。

磁铁矿 (Fe3O4): 黑色, 他形粒状, 矿石中呈细脉浸染状、星点状、团块状, 与黄铜矿、赤铁矿常共生, 为矿石中的主要铁矿物之一。

赤铁矿、镜铁矿 (Fe2O3): 赤铁矿为浅褐红, 他形粒状, 细脉浸染状、星点状、团块状, 常与黄铜矿共生。镜铁矿为褐黑色, 自形-半自形粒状, 鳞片状结构, 呈细脉浸染状、星点状、团块状, 常与黄铜矿、赤铁矿、黄铁矿共生。

2.5.2.2.2 脉石矿物特征

石英: 呈半自形-他形, 具多个形成期次, 常交代钾长石、斜长石、黑云母, 并包裹金属硫化物。 有的包嵌有定向分布的绢云母, 少数残留有斜长石及黑云母之假象残迹, 常有磁铁矿、黄铜矿呈脉状、团块状浸染于石英之间, 或充填、包裹石英呈残余的粒团。

长石: 为主要的脉石矿物, 主要为斜长石、钾长石。 斜长石呈半自形-他形, 粒状,主要以斑晶形式存在, 少量粒度小者存在于基质中, 形成时间一般较早, 绢云母化明显,晶体浑浊。钾长石同时出现在斑晶、基质中, 半自形-他形, 粒状, 和石英等共生。

绢云母: 次要的脉石矿物之一。 为蚀变交代形成的矿物。部分绢云母为斜长石经蚀变形成, 部分为黑云母交代或钠长石交代钾长石时形成。

方解石或白云石: 前者呈他形粒状或细脉状交代岩石, 后者呈菱面体状自形-半自形晶; 均呈脉团状产出, 有的充填于矿石的裂隙, 或呈次生方解石胶结碎粉状黄铁矿碎块。多与石英、石膏、黄铜矿、赤铁矿共生。

绿泥石或绿帘石: 两者呈他形粒状或细脉状交代岩石, 在矿石中多与石英、石膏、黄铜矿、赤铁矿共生, 在岩石中多以交代角闪石、斜长石形式存在或呈脉状充填于岩石的裂隙中, 与方解石、白云石、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、赤铁矿组成青磐岩化带。

2.5.2.3 矿石结构构造

矿石主要具半自形-他形粒状结构、包含结构、充填交代结构、反应边结构。

半自形-他形粒状结构: 黄铁矿呈半自形-他形粒状, 或黄铜矿、磁铁矿等呈他形粒状, 嵌布于含矿岩石中。

包含结构: 黄铜矿常包裹黄铁矿 (图版Ⅳ-4)、石英、白云石等脉石矿物, 晚期黄铁矿包裹其他金属矿物。

充填交代结构: 黄铁矿、黄铜矿沿石英、白云石、方解石脉或裂隙充填交代 (图版Ⅳ-3)。

反应边结构: 斑铜矿常沿黄铜矿边缘交代, 形成斑铜矿反应边 (图版Ⅳ-3)。

矿石主要具浸染状构造、团块状构造、细脉状构造, 少量呈脉状构造。

浸染状构造: 黄铁矿、黄铜矿呈稀疏-稠密浸染状分布于岩石中 (图版Ⅳ-1)。

团块状构造: 黄铁矿、黄铜矿产于浸染状矿石中, 局部集中呈团块、斑块状。

细脉状构造: 黄铁矿、黄铜矿呈细脉状充填于岩石裂隙或矿物解理中 (图版Ⅳ-2)。

脉状构造: 黄铁矿、黄铜矿呈脉状充填于岩石裂隙或中, 仅偶见角岩化带中。

鲕状-皮壳状构造: 这类构造主要由孔雀石 (Cu2CO3(OH)2)、褐铁矿 (Fe2O3·nH2O) 及粘土的混合物组成, 呈具同心圆的鲕状和豆状, 分布于氧化带中。

2.5.2.4 热液蚀变及分带特征

2.5.2.4.1 岩体热液蚀变类型

矿区内主要蚀变类型有: 钾化、硅化、黑云母化、绢云母化、青磐岩化以及粘土化(图版Ⅴ)。

(1) 钾化: 钾化是矿区内典型的高温蚀变类型, 处于含矿岩体的中心部位。 主要表现为新生成的正长石呈团斑状、云雾状交代斜长石斑晶和基质 (图版Ⅴ-1)。 钾长石交代斜长石斑晶时, 呈现云雾状。钾长石交代斜长石基质时, 呈团斑状, 基质中钾长石含量增高, 结晶粒度变大, 自形程度变高, 表面比较干净。钾化岩石中常伴有较强的浸染状及细脉状硫化物矿化。

(2) 硅化: 硅化在本矿区是最普遍存在的蚀变类型, 特别是构造裂隙发育地带蚀变更为强烈, 常与钾化、黑云母化、绢云母化并存。 主要表现为新生成石英 (有时含碳酸盐) 呈团斑状、脉状交代斑晶和基质。 石英-方解石脉或硫化物发育的石英-方解石脉呈网状分布, 方向不一, 相互穿插。早、中期的石英脉颜色深, 成分较复杂, 石英脉内充填有黄铜矿、黄铁矿等矿物。绝大部分暗色石英脉中的黄铜矿含量很高。 晚期的石英脉为白色, 成分简单, 矿化弱。

(3) 黑云母化: 黑云母化是钾化的另一种形式, 在矿区局部有分布。 主要表现为新生成的细小鳞片状的黑云母沿裂隙充填交代基质或者呈不规则团斑状交代基质 (图版Ⅴ-2)。矿化呈浸染状分布其中。此外, 玢岩中的角闪石斑晶在热液作用下, 会变得不稳定而被黑云母交代。 黑云母交代角闪石不彻底时, 黑云母和角闪石共存; 交代彻底时,则仅保留角闪石的假象。 黑云母化岩石中铜矿化相对较弱。

(4) 绢云母化: 绢云母化是矿区内最常见的蚀变类型, 绢云母多和次生石英组成绢英岩产出。 主要表现为新生成的绢云母呈细小鳞片状集合体交代基质和斑晶 (图版Ⅴ-3)。绢云母交代斜长石斑晶不彻底时, 仍可见斜长石的环带结构或斜长石的聚片双晶和卡钠复合双晶残留; 绢云母完全交代斜长石斑晶时, 整个斜长石斑晶被鳞片状绢云母集合体取代, 只保留斜长石假象; 绢云母也可呈团斑状交代基质斜长石。 绢云母化岩石中, 可见少量浸染状铜矿化。

(5) 青磐岩化: 青磐岩化位于矿区的外围, 特征是绿泥石、绿帘石呈团斑状交代斑晶和基质 (图版Ⅴ-4)。 角闪石斑晶被绿泥石或绿帘石、碳酸盐取代, 同时析出磁铁矿,少部分还保留外形, 仍可见一组或两组完全解理。斜长石斑晶钠黝帘石化现象明显。该类蚀变岩中内无明显的铜矿化现象。

(6) 粘土化: 区内的粘土化主要为高岭石化 (泥化), 高岭石是玢岩中粘土化的主要蚀变矿物。 高岭石一般交代玢岩中的斜长石和钾长石, 蚀变很弱时, 斜长石和钾长石能分别保留其钠长石聚片双晶和卡氏双晶, 蚀变强烈时, 岩石明显褪色。

2.5.2.4.2 岩体蚀变分带特征

矿区内围岩蚀变在空间分布上有明显的分带性。根据围岩蚀变组合特征、连续发育程度, 从花岗闪长斑岩中心向外, 大致可将区内蚀变划分为6个带 (图2.26~图2.28)。

(1) 硅化钾化带 (KSi): 硅化钾化带位于矿化中心部位花岗闪长斑岩体内及其与闪长玢岩体的接触带中, 总体呈陡立的 “针尖” 状, 略往北东倾斜, 并与矿体倾向相近,是矿区最重要的含矿蚀变带之一, 在矿区内仅见零星露头, 主体尚未出露或揭露。本蚀变带蚀变类型以钾化和硅化为主, 主要蚀变矿物有正长石和石英。带内的黄铁矿、黄铜矿和少量斑铜矿呈网脉状产在石英脉中。该蚀变带的黄铜矿化强烈, 铜的品位较高, 最高可达1.64%。

(2) 绢英岩化带 (SeSi): 绢英岩化带围绕硅化钾化带分布, 位于硅化钾化带之外,主要发育于闪长玢岩体中, 尤其发育于构造裂隙或破碎带等热流体对流循环强烈的地带,其产状与硅化钾化带相近。带内蚀变类型以绢云母化、硅化为主, 钾交代作用微弱, 主要蚀变矿物为石英、绢云母等。该蚀变带也是主要含矿蚀变带之一, 带内矿化类型为黄铁矿化和黄铜矿化, 表现为黄铁矿和黄铜矿呈细网脉状、脉状或浸染状分布。但本蚀变带内以发育较强的黄铁矿化为主, 黄铜矿化不均匀, 大部分矿 (化) 体中的铜品位低于0.5%,平均品位约为0.14%。

图2.26 不同钻孔铜品位与蚀变带关系图

(3) 硅化黑云母化带 (SiBi): 硅化黑云母化带分布有限, 主要分布在绢英岩化带中, 规模较小, 可独立存在。 主要蚀变类型包括硅化、黑云母化。 主要蚀变矿物组合为黑云母、石英。硅化黑云母化带中的黄铜矿呈网脉状分布在石英脉中, 或黄铜矿呈浸染状分布在硅化黑云母化闪长玢岩中。 带内矿化比较强烈, 铜品位比较高, 平均品位约为0.50%。

(4) 硅化带 (Si): 硅化带主要分布在绢英岩化带中, 可独立存在, 主要分布在破碎带附近或裂隙发育的岩体中。带内的主要蚀变类型为硅化, 主要蚀变矿物为石英。 常见石英脉沿破碎带或裂隙充填, 并大量交代岩体中的斑晶和基质。在裂隙发育的硅化带中, 矿化现象比较强烈, 其中暗色的石英脉中黄铜矿含量较高。

图2.27 A-B剖面热液蚀变分布图

(5) 青磐岩化带 (ChEp): 该蚀变带分布于绢英岩化带的外围, 处于岩体的外缘。主要蚀变类型为绿帘石化、绿泥石化, 主要蚀变矿物有绿帘石、绿泥石、绢云母、石英等。蚀变带内仅局部有微弱的黄铜矿化现象, 含矿岩体铜的平均品位为0.07%, 其他部位均无明显的黄铜矿化现象。

(6) 绢云母化及泥化带 (SeKa): 绢云母化及泥化带位于岩体的最外缘, 主要蚀变类型为绢云母化、高岭石化, 主要蚀变矿物为绢云母、高岭石、碳酸盐等。 带内矿化强度最弱, 除常见黄铁矿化和局部方铅矿化外, 少见铜矿化。

图2.28 0#勘探线剖面热液蚀变分布图

2.5.2.4.3 岩体围岩的蚀变及其特征

岩体的围岩发育宽广的蚀变晕 (是岩体的2~3倍), 主要是围岩 (图姆沟组 (T3t)碎屑岩) 的角岩化, 形成角岩 (Hs)。 角岩表现为角岩结构, 形成长英角岩、石英角岩等。蚀变类型有中等硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化, 弱钾化。蚀变岩石中发育金属硫化物脉。

2.5.2.4.4 小结

(1) 矿区的矿化蚀变分带虽较明显, 以花岗闪长斑岩岩枝或岩脉为中心, 向外依次出现钾硅化带 (钾长石、黑云母及硅化带)→绢英岩化带 (石英绢云母化带)→(泥化带)→青磐岩化带→角岩化带, 具有与 “二长岩蚀变” 模式类似的蚀变特征, 但蚀变分带的规律性较差, 存在重复-偏对称现象, 显示蚀变类型及其分带受复式岩体控制的空间分布特征。

(2) 矿化强度与蚀变类型有显著关系。一般情况下, 在硅钾化带、绢英岩化带及其过渡带矿化强度较好, 而在单一绢云母化带、泥化带、青磐岩化带及碳酸盐化带中, 铜矿化微弱。

(3) 矿区具备斑岩矿床常见蚀变组合, 从蚀变类型及其空间分布看, 钾硅化带的分布与矿化带空间分布关系最为密切, 从春都铜矿床蚀变分带研究可得, 钾硅化蚀变带有向南东方向延伸的趋势, 应以该方向作为下步寻找斑岩型铜多金属矿的找矿靶区, 寻找隐伏盲矿体。

2.5.2.5 成矿期次及矿物生成顺序

2.5.2.5.1 成矿期次

根据矿区矿床矿物组合、产出特征, 矿化成矿期次可划分为以下几个期次:

(1) 岩浆晚期-岩浆期后成矿期: 是指富含钾质的岩浆气液的矿化作用, 无天水参与, 它由岩体内部向上、向外进行, 与钾化相伴形成黑云母-钾长石-金属矿化物组合。

(2) 岩浆期后热液成矿期: 是最主要的成矿时期, 各类主要矿化皆由这种成矿作用形成。 由早到晚、由内到外, 由高温到低温分为三个矿化阶段:

高温阶段: 在斑岩体内形成石英-黑云母-钾长石-金属硫化物组合。

中温阶段: 在斑岩体内形成石英-绢云母-金属硫化物组合。

低温阶段: 矿化微弱, 只有少量青磐岩-黄铜矿-黄铁矿组合的细脉产出, 未形成矿体。

(3) 表生期: 矿区0#线附近矿体埋深较浅, 矿体浅部表生作用强烈, 致使金属矿物黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿氧化成褐铁矿、孔雀石 (Cu2CO3(OH)2)。氧化带深度小于40m, 氧化带中铜部分淋失, 矿体铜品位降低。

2.5.2.5.2 矿物生成顺序

根据矿石组构、矿脉之间的穿插关系及矿物的共生组合特征等综合研究, 矿区矿物生成顺序见表2.5。

表2.5 成矿期次及矿物生成顺序表

注: 主要形成阶段----; 少量形成阶段-----。

⑦ 矿床地质梗概

哀牢山来金矿带产出于新生自代红河—哀牢山左旋走滑断裂系之哀牢山断裂西侧。镇源矿田老王寨金矿床产于哀牢山走滑断裂与九甲—安定走滑断裂所夹持地段、脆—韧性剪切过渡带中,矿田和矿床受控于走滑断裂系转换的叠覆构造,该叠覆构造有的称之大推覆(覃功炯),有的称东西向构造(冲断层)[143]

区域和矿区范围内,有一套由石炭系、泥盆系碎屑岩、硅质岩与镁铁质岩、超镁铁质构成的蛇绿混杂岩[116,117]。此外,还有一套新生代幔型岩浆岩产出。

⑧  矿床地质概述

夹皮沟本区金矿床是该地区岩金开采最早的矿床,位于夹皮沟成矿带的东南部,由3条大的剪切退变质蚀变带组成,带内岩石主要为斜长角闪质或角闪斜长质糜棱岩系。岩石变形强度大、粒度细、糜棱叶理十分发育。3带之中以中带规模最大,惯称为主蚀变带,长5000m,宽100~300m。东段呈EW向,中段为NNE向,西段为NE向。倾向SE,倾角缓(20°~450)。北带即五道岔剪切退变质蚀变带,其产状与主蚀变带一致,东西长1300m,宽10~50m。南带即万宝山剪切退变质蚀变带,分布于大阳岔至南八家子,东西长3500m,宽30~100m,倾向N,倾角20°~45°。

含金石英脉在剪切退变质蚀变带内产出,两者产状基本一致,有较小的夹角,倾角多为20°~45°。带内已发现含金石英脉20多条,累计探明储量40t。矿脉分段产出,呈群集中,组成了东坨腰子、立山坑、大猪圈、下戏台、聚宝山、万宝山、东山青、五道岔等矿体。单个矿脉在规模、形态和品位上变化较大,一般沿走向膨胀部分品位高,两端尖灭部分品位低,含金石英脉之间多由粘土线相连,整体上品位变化有西部高、东部低的规律。主要矿脉有新3、4、6号脉。各矿脉特征见表10-1。

矿石中金属矿物有方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、自然金、白钨矿、黑钨矿、闪锌矿、磁铁矿、菱铁矿等。脉石矿物主要为石英、绿泥石、方解石等。矿石按金属矿物组成可分为以下3种类型。

(1)含金黄铁矿-黄铜矿矿石:金属矿物以黄铁矿、黄铜矿为主,伴生有极少量的方铅矿,金呈微粒状包于或介于黄铜矿、黄铁矿裂隙中,脉石矿物有石英、绿泥石、菱铁矿等。该类型矿石主要分布于主剪切退变蚀变带的东部,新3号脉以东至东坨腰子新8号脉间。

(2)含金黄铁矿-黄铜矿-方铅矿矿石:金属矿物以黄铁矿、黄铜矿、方铅矿为主,磁铁矿、白钨矿、黑钨矿为次。脉石矿物有绿泥石、菱铁矿、石英、方解石等。该类型矿石主要分布于主剪切退变蚀变带的中部,即老1、2、3号脉所在范围。

(3)含金方铅矿-黄铜矿-黄铁矿型矿石:金属矿物主要为方铅矿,次要为黄铜矿、黄铁矿(呈致密状产出)。该类型矿石分布于主剪切退变蚀变带西部的新6号正、反倾部分。

从上述矿石类型分布可见,高温矿物主要分布在矿带的西部和中部,而东部则显著减少。

矿石的平均金品位为3×10-6~36.24×10-6,Cu平均品位0.1%~0.99%,Pb平均品位0.44%~4.78%。

围岩蚀变类型主要有绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、硅化、钾化和黄铁矿化。蚀变类型与围岩岩性有一定关系。绿泥石化与镁铁质岩石更为密切,绢云母化在长英质岩石中更为普遍。蚀变类型之间无明显界线,热液蚀变作用叠加在糜棱岩之上。近矿围岩由于退变质作用已成为绿泥石英片糜岩、绿泥片糜岩、绢云绿泥石英片糜岩及绢云石英片糜岩等。在暗绿—黑绿色的片理、叶理中有不规则的细小石英、方解石、钾长石等脉体,这是主剪切退变蚀变带中重要的找矿标志。

表10-1夹皮沟本区金矿床矿脉特征表

据程玉明等1996年资料。

本区金矿脉由于地表覆盖严重而少见露头,近地表矿化往往又不好,只有深部才具有工业价值,这在地表评价工作中应加以注意。

⑨ (一)矿床地质特征

该矿床是近年来新发现的与碱性岩有关的一个大型金矿床,其大地构造位置位于华北地台北缘,内蒙地轴与燕山沉降带的交接部位南侧的水泉沟碱性杂岩体中段内接触带(见某金矿床大地构造位置图)。区内出露的地层主要为太古宇桑干群涧沟河组。其岩性主要为角闪斜长片麻岩,其次有斜长角闪岩、黑云母片岩、浅粒岩等。在杂岩体接触带附近片麻理走向约300°,倾向北东,倾角50°~70°。距杂岩体较远部位,小型褶皱构造比较发育,片麻理产状变化大,走向北西或近南北,但倾向多为西—南西,倾角为43°~87°。

岩浆岩以海西期碱性杂岩体为主,其次为燕山期钾长花岗岩,及中酸性脉岩类,脉岩类成群、成带分布,走向北西、北东及近东西,近南北向均有产出,但以北西向比较发育,倾向各异,倾角50°,脉岩一般长几十米到100多米,宽0.5~2m。

矿区内控矿构造主要是断裂构造,按其与成矿作用之间的关系分为成矿前、成矿期及成矿后断裂。在成矿期断裂构造中,按照矿脉之间的相互穿插关系,可分为3个阶段,在每一个阶段中都伴随着一定的成矿作用,但以第二阶段成矿作用最为明显,而且其断裂以北北东向为主,倾向北西,倾角在40°~50°之间。在北东向断裂中普遍发育着羽状分支断裂,矿区内的控矿构造还具有等向距性的特点。

某金矿区域地质图

三类矿体变化较大,有的长度达几百米,但延深较小,有的延深较大但长度较小,多数小矿体长度及延深只有几十米,但分布较集中,多成群成组出现。

矿体厚度变化较大,其最大厚度达36m,最小厚度仅0.12m,如果按矿段统计,矿段的最大平均厚度为10.6m,最小平均厚度为0.5m,多数矿体在1~4m之间。

矿床中矿石的矿物组成:金矿物以自然金矿物为主;此外,还普遍存在含少量金的碲化物。矿石的矿物组成比较简单,金属矿物以黄铁矿为主,脉石矿物主要以石英、钾长石为主。矿区内主要金矿石类型有黄铁矿石英脉型、黄铁矿化钾长石化蚀变岩型和黄铁矿石英钾长石型。此外,还有多金属硫化物、石英脉型和多金属硫化物钾长石化蚀变岩型等,其围岩蚀变主要有:以钾长石化为主的钾化蚀变,黄铁矿化、硅化、钾长石化等组成的复合型蚀变。

矿床勘探工作主要由轻型山地工程、探槽、坑道和钻孔相结合进行,其中:轻型山地工程和探槽主要是为了揭露矿脉在地表的露头;坑道是为了控制矿体在浅部的变化,主要布置在矿区的东北角;钻孔则控制了整个矿体的变化范围,且按规则勘探网布置于整个矿区(见下图)。所有勘探工程都采集了化验分析样品,鉴于矿体的露头较差,地表样品的有效率较低。因而,本次研究中只采用了坑道样品和钻孔样品。

⑩ 矿床地质概况

金宝山铂钯(含石膏)矿位于弥渡县与南华县交界的礼社江两岸,西北距弥渡县城72km。矿区NW—SE向延展长近8km,宽3km,面积24km2。1971年9月发现此矿,历经10年勘查评价,初步肯定为一大型贫铜镍铂钯矿床,成因属晚期岩浆期后热液型。

矿区在大地构造上处于三江地槽褶皱系哀牢山复背斜与扬子准地台滇中台坳的交接部位,位于红河深断裂的NE侧。区内构造为—NW 向的金宝山背斜,出露地层有:泥盆系金宝山组碳酸盐岩夹碎屑岩,下二叠统薄层状灰岩、泥质灰岩,上三叠统云南驿组碎屑岩、灰岩及罗家大山组碎屑岩。云南驿组与泥盆系或下二叠统呈不整合接触。矿区内基性超基性侵入岩发育。矿体赋存在侵入于金宝山背斜核部泥盆系内的含云母闪长铁质超基性岩体中(图4-33)。

对金宝山铂矿的地质调查始于20世纪60年代。1969年5月,云南第十八地质队和物探队联合组织航磁异常检查,杨廷祥等人首先发现扯郎超基性岩。1970年7月,云南第十一地质队开始寻找国家急需的铬镍钴铂矿产。1971年9月查明多数超基性岩体普遍含有达工业要求的铂钯矿化,随即刻槽采样化验,从而发现了金宝山铂钯矿床。1976年5月,完成铂矿普查,提交铂钯远景储量7582吨。1982年完成详查,共施工钻孔167个、进尺62889m,探获5个矿群80个矿体。云南省地矿局于1984年11月审批通过金宝山铂钯矿详查报告,批准铂钯储量45吨,工业储量5吨,其中混合矿18吨、氧化矿27吨。批准伴生组分储量:铜4.86万吨,镍5.845万吨,钴0.488万吨,锇0.489吨,铱1.507吨,钌0.46吨,铑1.098吨,金1.186吨,银55.65吨(《中国矿床发现史·云南卷》,1996)。

图4-33 金宝山矿区地质图及剖面图

(据云南省地质矿产局,1993)

1 —第四系砂,砾岩;2—上三叠统砂页岩,含煤,次为灰岩;3—薄层灰岩、泥质灰岩夹板岩;4—深灰色白云岩;5—金宝山组薄层灰岩偶夹白云岩、长石石英砂岩、板岩及硅质岩;6—金宝山组白云岩夹层砂板岩;7一金宝山组长石石英杂砂岩、粉砂岩、板岩互层;8—辉绿辉长岩;9—橄榄岩;10—铂钯矿体;1l—石膏矿层;12一地质不整合界线;13—推测、实测断层;14—地层产状;15—滑坡线;16—钻孔及编号

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