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什么是矿区地质

发布时间: 2021-01-25 19:45:54

㈠ 矿区地质特征

大岩子矿区北侧有二叠纪峨眉山玄武岩广泛分布,其南有小江断裂带及中生代含铜盆地。当前的构造位置处于扬子地台西缘龙门山锦屏山陆内造山带的锦屏山前缘基底隆起带上,成矿时的位置为康滇地轴中段攀西裂谷带。该地区在加里东期沉积了震旦纪—寒武纪地层,在海西期—燕山期为攀西裂谷发生-发展-消亡阶段,喜马拉雅期发生陆内造山运动并形成了目前所见的安宁河区域性断裂带。在其中SN向龙帚山-益门断裂与磨盘山-小关河断裂所夹持的狭长区域内,分布着众多的基性超基性岩,构成几十公里长的岩浆杂岩带,同时也是德昌-会理铜镍铂成矿带的所在地。

会理大岩子铂矿位于扬子地台西缘康滇地轴中段、安宁河断裂西侧,矿区内发育元古宙结晶基底和震旦系盖层。含矿岩石为侵位于晚震旦系盖层中的海西期基性-超基性岩,矿体主要产出于橄辉岩底部及与晚震旦系接触的外接触带蚀变白云岩中(图5-1,5-2)。

1.矿区地层

矿区出露地层为震旦系灯影组,出露厚度620m以上。灯影组主要为一套灰白-白色中-厚层状白云岩为主夹少量白云质灰岩,岩石具条带、条纹状构造和葡萄状结构;以颜色较浅、岩层较厚、含丰富的藻类化石为特征。

图5-1 四川会理大岩子矿区地质简图

(由赵支刚等填制)

Q—第四系;Zzd2—泥质条带白云岩;Z2d3—硅质条带白云岩;Z2d4—结晶白云岩;β μ—辉绿岩;φμ—辉石岩

图5-2 四川会理大岩子矿区地质剖面图

(由赵支刚等填制)

矿区地层(主要是灯影组,Z2d)呈NNE—SSW走向,总体倾向SE(图5-1)。褶皱构造发育,其中,老厂向斜核部灯影组三段(Z2d3),东翼出露倒转的灯影组四段(Z2d4)并被F1断层切断;西翼被F4断层切错而与灯影组二段(Z2d2)接触,发育次级褶皱。向斜核部发育韧性剪切带,伴有辉石岩、辉绿岩,对成矿十分有利。含矿层主要是灯影组二段至三段(Z2d3-2)的硅质条带白云岩,中厚层块状、条带状或条纹状构造,条带或条纹由青灰色和灰白色白云岩、或是灰白色白云岩与硅质条带相间而成。

2.矿区构造

矿区总体构造比较简单,出露的岩石地层西部主要倾向东,倾角50°~60°,受构造影响,东部倾向290°~310°,倾角70°左右,有部分地层倒转。

以断裂构造发育为特征,断裂构造控制了岩体的侵位及矿体的展布。靠近橄辉岩的接触带附近,岩石普遍较破碎,并具褐铁矿化和铜铂矿化。区内主要有3条断裂;F3断裂分布于矿区中西部,老尖包之东,近SN走向,倾向东,倾角陡,控制了Ⅰ号矿体的分布;F4断裂分布于老尖包以西,走向10°~15°,倾向东,中等—陡倾,沿断裂有多处辉绿岩脉分布,Ⅲ号矿体产于其中。

3.基性-超基性岩

区内岩浆岩活动主要是基性-超基性岩,地表出露规模不大,呈岩株或岩脉,侵入于震旦系灯影组白云岩地层中,与铂族元素矿化的关系密切。

基性岩主要是辉绿岩和辉长辉绿岩。呈岩床或岩脉产出,其展布方向与控矿构造方向一致。岩石为灰绿色-深灰色,细粒自形-半自形结构,主要由辉石和斜长石组成,含少量角闪石及黑云母。脉体多数未蚀变,少数见片理化。岩体本身及与围岩(白云岩)接触部位均不含矿。

超基性岩主要为橄榄辉石岩。一般沿构造破碎带侵入,近SN走向,呈岩脉产出。岩石深灰黑色,块状构造,中细粒结构、包橄嵌晶结构。主要矿物是橄榄石和辉石,橄榄石呈细-中粒自形、圆粒状晶体,含量40%左右,分散状包于粗大的辉石中。辉石已全部蚀变为纤状蛇纹石,其辉石的外形已全部消失,局部可根据蛇纹石集合体形态判断其外形;含量50%左右;其他可见少量黑云母、角闪石及磁铁矿。

岩石类型较单一,但分带现象明显,岩体内部为橄榄辉石岩,上方和边部逐渐变成(辉长)辉绿岩,在含矿较高(Pt+Pd>0.9g/t)的岩体中有明显的方解石脉贯入。常见辉绿岩和辉长岩,辉绿岩多呈岩脉或岩株沿断层分布,长几十至百余米、宽几米至几十米,虽然破碎、局部具片理化但总体上蚀变弱也很少含矿;辉长岩则呈岩株状沿F4断层分布,长达400m、宽几十米,未见矿化。

与铂族元素矿化有关的基性-超基性岩主要是辉石岩和橄榄辉石岩。辉石岩呈墨绿、灰黑色,块状构造,中粒结构,主要成分为辉石,次为橄榄石,偶见长石;岩石普遍蚀变,具滑石化、透闪石-阳起石化、绿泥石化,伴随黄铁矿化、黄铜矿化。橄榄辉石岩呈岩脉顺层侵入,在强烈破碎、蚀变并与围岩接触的部位成矿较好。岩石蛇纹石、滑石化强烈。该类岩体底部与白云岩接触部位含Pt、Pd、Cu、Ni等的硫化矿物。

㈡ 什么是矿山地质环境保护

根据有关法律法抄规要求,采取必要袭的环境保护措施,减少矿山开采活动对环境的污染和破坏,并对造成的环境污染和破坏及时进行治理,包括“三废”达标排放、复垦土地和恢复植被,以达到国家或当地要求的环境保护标准的行为。

㈢ 什么是矿山地质环境


矿山地质环境是指曾经开采、正在开采或准备开采的矿床及其邻近地区,其专岩石属圈上部与大气、水、生物圈组分之间,不断地进行着联系(物质交换)和能量流动,这一部分组成一个相对独立的环境系统。这一系统是以岩石圈为依托,矿产资源开发为主导,不断改变着地球表面和岩石圈自然平衡状态的地质环境,也是一个环境地质问题较多、地质灾害较突出的环境。
矿山地质环境存在的问题主要有:采、选矿过程中产生的有素、有害气体、矿渣,废水,粉尘等,不仅直接影响作业环境和工作条件,而且给矿区周围的大气、水质、土壤造成危害;废石堆、尾矿库挤占大量土地、农田;污水和烟尘的排放,污染水源、江河和大气,也破环了景观和植被;露天矿边坡崩落,井下采空区造成地面塌陷;矿井突水、矿山疏干排水引起邻近地区地表水和浅层地下水疏干涸干或形成海水入侵;采矿剥土等造成水土资源平衡失调,易诱发和引起土壤侵蚀、水土流失、土地沙化以及滑坡、泥石流等地质灾害。

㈣ 矿区地质概述

1.地层

矿区内地层总体呈向斜产出,主要为下石炭统大哈拉军山组及第四系。出露面积约7.5km2,出露厚度717.74m,根据岩性及变质程度不同可分为三段。

(1)第一岩性段(C1d1

第一岩性段(C1d1)分布在备战铁矿南部及北部(图3-22),总体走向为东西向,出露不连续。下部未见底,与上覆第二岩性段为整合接触。该岩性段在向斜两翼岩性略有差异,北部以凝灰岩夹安山岩为主,南部以凝灰岩夹凝灰质砾岩为主,分别叙述如下:

北部岩性主要有安山岩、凝灰岩、凝灰质砂岩、砂岩,局部夹少量灰岩及大理岩,出露厚度183.80m,沿走向向东厚度略增大,产状总体南倾,倾角52°~80°。其间侵入较多辉绿玢岩脉及闪长玢岩脉。

绿帘石化次英安岩,灰绿色,粒状变晶结构,块状构造,岩石变斑晶由半自形柱状透辉石0.5mm×0.5mm,0.5mm×1mm,0.2mm×0.5mm。在变斑晶周围由粒状变晶的透辉石(0.05~0.2mm)组成,在透辉石间有细板条状斜长石[0.01mm×(0.1~0.2)mm],在透辉石间由粒状绿帘石(0.05~0.1mm)绿泥石片状分布在绿帘石间,岩石中有细脉浸染状磁铁矿(0.1~0.5mm)。方解石半自形粒状(0.05~0.1mm)分布在透辉石间。

次英安岩,灰绿色,斑状结构,块状构造,斑晶由角闪石组成,基质由斜长石、角闪石、磁铁矿等组成。斑晶由自形柱状角闪石(0.2mm×1mm),基质由细板条状更中长石定向分布组成交织结构[0.01mm×(0.1~0.2)mm],在长石间由半自形柱状角闪石[0.02mm×(0.1~0.2)mm],磁铁矿自形和半自形粒状分布在基质中(0.05~0.1mm)。岩石受构造挤压破碎沿破裂隙被绿帘石细脉(0.1~0.5mm)穿入,岩石强的绿帘石化。岩石中有浸染状黄铁矿(0.1~0.5mm)。

硅化次英安岩,灰白色,斑状结构,块状构造,斑晶由石英、长石组成,基质由长石、石英、绿帘石等组成。斑晶由钾长石、更长石、石英组成,钾长石自形和半自形板状(2mm×3mm,1.5mm×2mm,0.5mm×1mm),更长石自形和半自形板状(1.5mm×3mm,0.5mm×1mm,0.3mm×0.5mm)石英半自形粒状具熔蚀的外形(1~2mm,1~1.5mm),石英破碎波状消光。基质由半自形粒状钾长石(0.2~0.5mm),有的为放射的球粒状,更长石半自形粒状分布钾长石间(0.1~0.5mm),石英他形粒状分布在长石间(0.1~0.3mm),在长石间有粒状绿帘石细脉。副矿物有粒状榍石(0.1~0.3mm)和自形磁铁矿(0.05~0.1mm)。

流纹质次英安岩,灰色,斑状结构,块状构造,斑晶由斜长石、角闪石组成,基质由微晶长英矿物组成。斑晶由更中长石、角闪石组成,更中长石自形和半自形板状(1mm×1.5mm,0.5mm×1mm,0.2mm×0.5mm),在长石表面有次生粒状绿帘石,斑晶角闪石半自形柱状(0.5mm×1mm,0.3mm×1mm),现多被粒状绿帘石交代。基质由微晶粒状斜长石(0.03~0.05mm),石英他形粒状分布在斜长石(0.02~0.05mm)间。基质副矿物有粒状榍石(0.05~0.1mm)和自形立方体黄铁矿(0.03mm),岩石中有绿泥石、绿帘石组成的细脉穿入。

矽卡岩化凝灰岩,灰色,粒状变晶结构,块状构造,由透辉石为主、绿帘石和浸染状磁铁矿组成。透辉石粒状变晶(0.05~0.1mm)粒状集合体,磁铁矿半自形粒状(0.05~0.2mm),呈团块状、浸染状分布在透辉石间,磁铁矿间脉石矿物由绿帘石、黝帘石组成(0.1~0.3mm),榍石半自形粒状分布在透辉石(0.1~0.5mm)间。

沉凝灰岩,灰绿色,凝灰结构,层状构造,由火山灰组成,在火山灰中有晚期石英、方解石脉穿入。岩石由火山灰组成,火山灰蚀变为绿泥石和细小长英矿物组成,在火山灰中有细粒磁铁矿(0.03~0.05mm)。

强片理化英安岩,灰白色,斑状结构,片理化构造,斑晶由斜长石组成,基质由石英矿物组成。斑晶由半自形板状更长石(0.5mm×1mm,1mm×1.5mm,1mm×1mm),斑晶受构造挤压破碎。基质由微晶粒状更长石(0.03~0.1mm),在长石间由粒状石英(0.1~0.2mm),沿片理有柱状、粒状透辉石和粒状石榴子石(0.05~0.1mm),沿片理有次生粒状绿帘石和方解石细脉。

向斜北翼由剖面控制,所见岩性由新到老为

新疆西天山阿吾拉勒西段铁矿成矿预测研究

向斜南翼的第一岩性段因石英二长斑岩体侵入和第四系覆盖,仅在东部少量出露,主要岩性为紫红色夹灰绿色砾岩、凝灰岩、安山岩,局部夹含砾凝灰岩,地层产状330°∠83°,厚度812.89m。凝灰质砾岩为该岩性段主体岩性,出露宽30~50m,夹有小规模灰岩、凝灰岩透镜体。与上覆第二岩性段为整合接触。

南翼由剖面控制,所见岩性由新到老为

新疆西天山阿吾拉勒西段铁矿成矿预测研究

图3-22 Ⅰ号实测地质虚剖面

图3-23 Ⅱ号实测地质剖面

(2)第二岩性段(C1d2

第二岩性段(C1d2)为矿区向斜构造的翼部(图3-23),北翼出露于矿区北中部及矿体附近,厚度较大,呈西窄东宽状沿出图外。地层走向67°~72°,褶曲十分发育,岩性主要为灰色条带状灰岩、薄层状灰岩、白云质灰岩、白云岩,局部夹大理岩化灰岩。南翼出露于矿体北部,由于岩体侵蚀出露不全,出露厚度533.94m,向东延伸厚度减小,呈西宽东窄状展布,地层产状309°~23°∠55°~83°。

含炭粉晶灰岩,深灰色,粉晶结构,层状构造,由方解石组成,加盐酸强烈起泡。岩石由粉晶方解石组成(0.03~0.05mm),沿层由炭质细条纹[0.01mm×(0.1~0.3mm)],沿层定向分布显层状构造。方解石细脉斜穿层理,脉宽0.03~0.1mm。用茜素红-S液染色显粉红色,为方解石。

白云石化粉晶灰岩,深灰色,粉晶结构,块状构造,由方解石组成,加盐酸强烈起泡。岩石由0.03~0.05mm粉晶方解石组成,在粉晶方解石间有0.03~0.1mm,自形和半自形粒状白云石分布在方解石间,岩石白云石化。沿岩石裂隙有方解石细脉穿入,脉宽0.01~0.1mm。用茜素红-S液染色,显淡蓝-粉红色,为白云石、方解石。

硅化绿帘石化火山灰凝灰岩,灰绿色,凝灰结构,块状构造。岩石由晶屑斜长石和火山灰组成。岩石由晶屑斜长石(0.1~0.2mm)棱角状和石英(0.05~0.2mm)组成,岩屑由安山岩的岩屑(0.1~0.3mm)。填隙物为火山灰,现蚀变为绿泥石和细小长英矿物,岩石受构造挤压破碎,沿裂隙被石英细脉穿入,使岩石硅化,还有绿帘石细脉,脉宽0.1~0.5mm。

泥晶细晶灰岩,灰白色,细晶结构,层状构造,由方解石组成,加盐酸强烈起泡。岩石由0.06~0.2mm细晶方解石组成,在方解石之间由泥晶方解石填隙物组成。沿层理有方解石脉穿入,脉宽1~2mm,由中-粗晶方解石组成。用茜素红-S液染色显粉红色,为方解石。

粉晶灰岩,灰色,粉晶结构,由方解石组成,加盐酸强的起泡。岩石由0.03~0.05mm粉晶方解石组成,在粉晶方解石间有陆源碎屑,石英0.03~0.05mm,在方解石之间有粒状黄铁矿,现褐铁矿化。沿层方解石(0.1~0.2mm)有些重结晶。用茜素红-S液染色,显粉红色,为方解石。

英安质晶屑玻屑凝灰岩,灰色,凝灰结构,块状构造,晶屑由斜长石组成,填隙物由火山灰组成。晶屑由更长石(1×1.5mm,0.5×1.2mm,0.2×0.3mm)组成,大小不等棱角状还有少量晶屑石英(0.05~0.1mm),在晶屑更长石表面有次生绢云母、方解石。填隙物火山灰由玻屑组成,在火山灰中有半自形粒状磁铁矿(0.05~0.2mm)和粒状白钛矿,火山灰蚀变为绿泥石和细粒长英矿物。

近岩体附近矽卡岩化强烈,为主要赋矿地层,与上覆第三岩性段(向斜核部)为整合接触,局部为断层接触;与下伏第一岩性段为整合接触。

岩性由新到老如下:

新疆西天山阿吾拉勒西段铁矿成矿预测研究

新疆西天山阿吾拉勒西段铁矿成矿预测研究

(3)第三岩性段(C1d3

第三岩性段(C1d3)呈东西向出露于研究区中部,构成向斜核部,出露厚度253.89m,下部为深灰色千枚岩,以色深、薄层板状、具丝绢光泽为特征,上部相变为钙质页岩、含炭质页岩或泥岩夹白云岩、薄层灰岩,出露连续,总体呈透镜状,两侧窄,中部宽。地层褶皱构造发育,变形较强,地层产状5°~19°∠59°~82°。

剖面中所见岩性由新到老为:

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第四系(Q),矿区第四系覆盖范围较大,高大山体的山前地带及冲沟上游主要为残坡积及冰积砾石,南部及西部为现代冰川——冰舌,长1~1.5km,冰舌前方有长500~1500m的泥砂,砾石块混合形成的冰渍堤。工区中部高山前形成残坡积,冲沟内为冲洪积。

冲积(Qal)主要分布于伊开哈仁郭萨拉中,出露宽度为30~50m,呈近南北向贯穿整个工区。主要由松散砾石及少量砂组成,无胶结。砾石磨圆度高,球度较高,分选性差。成分主要为钠长斑岩、凝灰质砾岩、闪长岩等。

残坡积(Qeol)主要分布于伊开哈仁郭萨拉两侧,出露宽约300m,以砾石及黄土为主,矿床北部多数地段草本植物发育,矿床附近及南部地带植被较少。砾石呈棱角状,分选性差。

冰积(Qgfl)分布于矿区南侧,小面积出露,以冰积砾石为主。砾石呈棱角状,磨圆度差,分选性差,成分复杂。该地层为现代冰川溶化后原地堆积形成的冰渍堤,地貌上常呈垄岗状。

现代冰川(Qgl)主要为冰层,其内部冻结少量砾石。冰层厚度10~40m,冰川表面一般可见放射状及同心环状蠕动纹。

2.构造

褶皱,矿区褶皱主要为夏格孜达坂向斜北翼的次级褶皱,在矿区内表现为更复杂的紧闭复式向斜,轴面直立,总体轴向为280°左右,轴线向东西两侧均延出图外。核部地层为下石炭统大哈拉军山组第三岩性段,翼部依次为第二段和第一段。

向斜北翼在矿区外与泥盆系艾尔肯组呈断层接触,地层总体走向280°,受强烈变形作用,地层产状变化大,但以北倾居多,倾角72°~87°。南翼在矿床附近被石英二长花岗斑岩体侵入破坏,地层产状较稳定,一般表现为北倾,倾角80°左右。

断裂,矿区断裂构造较发育,较大断裂共9条,多为压扭性断层,因残坡积覆盖,断层实测长度较小。

F1:位于工区东北角,走向125°,根据地貌为冲沟推测为断层。工区内长1600m,特征不详。

F2:位于工区西北角,走向60°,工区出露长900m,南西端与F3断裂相交,东部根据地貌冲沟推测。沿断层岩石破碎较强,具明显压碎结构及片理化特征。局部表明为糜棱岩化,见有另香肠构造特征,为压扭性断层。

F3:位于工区北部,走向110°,断层位于大哈拉军山组中,北侧多为残坡积。出露长3100m,断层附近岩层破碎,层面扭曲变形较强。西部灰岩中碳酸盐脉具有香肠构造,受牵引拖拉现象明显,东部安山岩中矽卡岩化较强,为压扭性断层。

F4:位于工区东部,走向135°,南东部转折为115°,由于第四系覆盖,断层特征不明。断层两侧岩性不同,产状较杂乱,褶曲发育,岩石具压碎结构,该断层为东盘向南平推压扭性断层。

F5~F9:分别位于工区中部及南部,大致为一组平行断裂,地貌表现为北北东向小冲沟,均为实测断层,走向95°~125°,两侧岩层受挤应力影响明显,岩石破碎,小褶曲较发育,局部岩层被错动,但错距不大,为一组压扭性断裂。

矿体附近残坡积覆盖严重,未见明显断层特征,但根据矿区蚀变带形态及钻孔特征推测矿床产于断裂破碎带中,受断裂控制,形成控矿、赋矿构造。

矿区节理较发育,以一组 “X” 形节理最发育,走向分别为130°和230°~240°,初步认为该节理对矿体有一定影响,尤其对小矿体有控矿作用。

3.岩浆岩

根据区域地质资料,矿区岩浆岩主要为华力西中期敦德郭勒超单元二长花岗岩单元(ηγC1)的北部边缘,受冷凝速度影响,岩体边部出现明显分异,形成石英正长斑岩、石英二长斑岩,局部形成霏细斑岩。在形成该主岩体后,又有多次小规模岩浆活动,造成矿区岩浆岩较复杂。矿区出露岩浆岩主要有石英二长斑岩(局部相变为石英正长斑岩)、花岗斑岩、闪长岩脉、辉绿岩脉等。分别叙述如下:

(1)石英二长斑岩、石英正长斑岩、霏细斑岩

大面积分布在矿区南及西部,沿110°~290°方向展布,出露南北宽1700m,东西长大于4000m,延伸至工区外。矿区内以石英二长斑岩为主,局部相变为石英正长斑岩,岩体边部近矿体处由于岩浆快速冷凝,为隐晶—霏细结构,形成霏细斑岩。

石英正长斑岩:灰色,斑状结构,块状构造。斑晶为微斜长石,板条状,1~5mm,常呈聚斑状分布,约占50%,基质半自形细粒结构,矿物颗粒细小。成分由微斜长石、石英等组成。岩石轻微破碎,绿帘石、方解石细脉沿裂隙发育。

石英二长斑岩:白色,斑状结构。斑晶以石英、更长石、钾长石为主,含量约占30%。石英为他形粒状,聚集斑状分布,具熔圆边界,0.8~3.2mm;更长石、钾长石为半自形粒状,0.9~4mm,泥化、高岭土化强。基质为细-微晶结构,由钾长石、更长石、石英等组成,粒径0.1~0.8mm。

霏细斑岩:淡黄绿色,斑状结构,块状构造。斑晶含量占15%~20%,主要为斜长石,呈板条状,0.2~1mm,常不同程度地被绢云母,微斜长石、绿帘石所替代;少量暗色矿物斑晶,被斜绿泥石、绿帘石替代。基质为霏细结构,由霏细状长英质矿物构成,粒度小。部分地段斑晶全被绢云母替代,保留长石板条状晶形。

细粒二长花岗岩:灰白色,细粒花岗结构,块状构造,由石英、长石、黑云母、磁铁矿等组成。钾长石半自形板状和粒状,表面高岭土化,粒度为0.5mm×1mm,0.3mm×0.5mm,0.2~0.5mm。更长石半自形板状,粒度为0.3mm×1mm,0.2mm×0.8mm,0.5mm×1mm,0.1 ~0.3mm,分布在钾长石间。黑云母片状分布在长石间,粒度为0.1mm×0.2mm,0.2mm×0.5mm,绿泥石沿黑云母边缘交代,同黑云母在一起有自形和半自形粒状磁铁矿(0.03~0.2mm),石英(0.2~0.5mm)他形粒状分布在长石间。

(2)花岗斑岩

小面积出露于矿区南部冰山附近,呈脉状或岩枝状产出。侵入于石英正长斑岩、石英二长斑岩之中,宽度370~450m,局部相变为花岗闪长岩。

花岗斑岩:浅肉红色—灰白色,斑状结构,块状构造。岩石主要由钾长石、斜长石、石英等组成。斑晶成分为微斜长石,板条状,粒径1.3~3.2mm,含量约占20%,少量石英斑晶。基质为细粒半自形粒状结构,主要由斜长石,条纹长石组成,暗色矿物数量较少且被绿泥石、绿帘石替代。

(3)辉绿岩脉

为后期主要岩脉,在地层区出露较多,少量产于南部石英二长斑岩体内,多呈脉状,走向与矿区地层走向一致,为近东西向。岩脉规模一般宽3~10m,长30~50m,大者宽50~100m,长500~700m。矿体附近的岩脉对矿体有一定破坏作用,其余地段与矿床关系不密切。

辉绿岩脉:灰绿色,辉绿结构,块状构造。主要由板条状斜长石及粒状辉石组成。辉石大多蚀变为阳起石、绿帘石、绿泥石等。局部斜长石已钠长石化。

(4)闪长岩脉

闪长岩脉一般侵入于下石炭统地层中,规模较小,数量少,其时代晚于辉绿岩脉。闪长岩脉:浅灰色,细—中粒结构,主要由普通角闪石及斜长石组成,粒径一般0.5~1mm,局部斜长石斑晶较多,长轴1.5~3mm,含量约20%~30%。

青磐岩化细粒闪长岩,灰绿色,半自形粒状结构,块状构造,由斜长石、角闪石、绿泥石、磁铁矿等组成。斑晶由自形板状中长石组成,具环带结构,在中长石表面有次生绢云母、细粒绿帘石,中长石大小0.1mm×0.5mm,0.2mm×0.5~0.8mm,偶尔见少量斑晶中长石(0.5mm×1mm)。角闪石半自形柱状分布在0.1mm×0.2 mm中长石间,绿泥石沿角闪石边缘交代,磁铁矿自形和半自形粒状(0.03~0.2mm),分布在角闪石间,岩石中副矿物有半自形粒状榍石(0.05~0.1mm),同绿泥石在一起有次生的粒状绿帘石(0.1mm×0.2mm)。岩石受构造挤压,岩石中有挤压破碎带,岩石为细粒闪长岩,发生青磐岩化。

矿区岩浆活动主要分三个阶段:第一阶段为中酸性岩浆侵入阶段,形成石英正长斑岩、石英二长斑岩、霏细斑岩,与大哈拉军山组碳酸盐岩接触交代形成矽卡岩,矿区的浸染状磁铁矿石形成。在该岩浆活动后期,伴随有原生含矿熔浆上升,沿构造薄弱带有利位置充填,并对早期矽卡岩再次交代,形成角砾状磁铁矿石,在矽卡岩角砾中可发现有浸染状磁铁矿产出。第二阶段为酸性岩浆侵入阶段,依次形成花岗斑岩及少量花岗闪长岩,该阶段对矿体影响不大。第三阶段为后期中基性岩浆活动阶段,形成辉绿岩脉、闪长岩脉,矿体附近的岩脉对矿体有一定破坏作用。

4.围岩蚀变

矿体及围岩均产于矽卡岩带中,自矿体向两侧蚀变分别为矽卡岩化、碳酸盐化、蛇纹岩化、硅化或大理岩化。

1)矽卡岩化:矿区矽卡岩化普遍,多发育于矿体附近,蚀变以透辉石、绿帘石、纤闪石、硅灰石、石榴子石、阳起石、电气石等各类不同矿物组分的矽卡岩为主。蚀变分带不太明显,由内向外大致可分为绿帘透辉矽卡岩带、纤闪硅灰石榴矽卡岩带、阳起电气矽卡岩带;以透辉石化、绿帘石化为主,而阳起石化、硅灰石化、电气石化仅在局部出现。磁铁矿体生成与矽卡岩关系密切。

2)碳酸盐化:一般在矿体边部发育,表现为碳酸盐脉呈不规则脉状,为成矿后期残留热液蚀变,与成矿关系不密切。

3)蛇纹岩化:多为成矿期后热液蚀变,一般沿裂隙或节理发育。主要表现为集合体状或束状纤维蛇纹石,呈黄绿色,蜡状薄壳,具错动划痕。一般与成矿关系不密切,但局部因矽卡岩化作用生成蛇纹石。磁铁矿含量较高,易单独形成矿体。

4)大理岩化及硅化:在接触带边部发育,一般与矿体距离较远,可视为矿体尖灭部位。地层中为大理岩化蚀变,而岩体中则变为硅化。

㈤ 区域及矿区地质概况

焦家深部金矿床位于华北板块胶辽地块之胶北隆起西北部,著名的沂沭断裂带东侧。区内地层简单,断裂构造发育,岩浆岩分布广泛(图3-1)。

焦家深部金矿床位于焦家金矿带南段,焦家金矿山西侧,属莱州市金城镇管辖,勘查区面积2.56km2。已探明金的资源量为105.175 t。区内地表均被第四纪松散沉积物覆盖,其下大部分岩性为新太古代马连庄组变辉长岩,西北部有少量侏罗纪玲珑花岗岩,焦家断裂下盘为玲珑花岗岩(图3-2)。

焦家深部金矿床与南部的马塘深部、寺庄深部金矿床依次连续排列,矿化蚀变带相互连接,主断面之下三个矿体群对应良好。焦家深部矿区Ⅰ号主矿体与马塘深部矿区Ⅰ-12号矿体相互连接,构成同一矿体。焦家深部金矿床与位于其东侧的焦家金矿床(浅部)的矿体为沿焦家断裂由浅部向深部连续分布的同一个矿体,但浅部矿区与深部矿区之间的主矿体为低品位矿(金品位为1.0×10-6~2.5×10-6),二者分别构成浅部第一矿化富集带和深部第二矿化富集带(图3-3)。

焦家断裂为本矿床的控矿断裂,走向10°~30°,工程控制最大斜深2740m。由浅至深,断裂倾角有由陡变缓的趋势,构成铲式断层。断裂在平面和剖面上均呈舒缓波状延伸。断裂深部(-400m标高以下)切入到玲珑花岗岩岩体内。金矿床主要赋存于焦家断裂及其下盘的碎裂花岗岩中(图3-4)。

图3-1 焦家深部金矿床区域地质简图

(据山东省第六地质矿产勘查院,2008,有修改)

1—古近系五图群朱壁店组含砾长石砂岩、硬砂岩及黏土质砂岩;2—中生代燕山晚期郭家岭序列似斑状花岗闪长岩;3—中生代燕山早期玲珑序列弱片麻状中粒二长花岗岩;4—新太古代栖霞序列片麻状中细粒、细粒黑云英云闪长岩;5—新太古代马连庄序列中细粒变辉长岩;6—金矿体;7—蚀变带;8—实测及推测地质界线;9—压扭性断裂及产状;10—产状;11—特大—大—中—小型金矿;12—焦家深部金矿区范围

㈥ 矿区地质概况

郭家屯铅锌矿位于哈巴气村(图.1),该矿原属北岔沟门铅锌矿区D7矿段(图8.3)。

图8.3 郭家屯矿区地质简图

1.第四系;2.侏罗系张家口组火山碎屑岩;3.燕山期正长斑岩;4.燕山期次安山岩;5.燕山期次粗面岩;6.燕山期黑云二长花岗岩;7.海西期花岗岩;8.断层;9.火山口;10.地质界限及不整合界限;11.铅锌多金属矿体;12.郭家屯矿区范围

8.2.1.1 矿区地层

本区地层主要为侏罗系上统张家口组一段和第四系松散堆积物。

(1)侏罗系上统张家口组一段

张家口组一段一层

出露范围较为局限,仅分布于矿区东部。岩性为砂砾岩、砂岩夹页岩,因古地貌的影响,其厚度、岩性沿走向、倾向均变化较大,局部出现变薄或尖灭现象,在矿区外角度不整合于二叠纪和侏罗纪花岗岩上。

张家口组一段二层

在区内中部大面积分布,自下而上由粗安质熔结凝灰角砾岩、粗安质熔结角砾凝灰岩、粗安质熔结含砾晶屑凝灰岩和粗安质熔结晶屑凝灰岩组成,且呈渐变过渡关系。角砾成分主要为中粒花岗岩,其次为安山玢岩和粗粒花岗岩。本层局部变薄或尖灭,呈整合接触关系覆盖在张家口组一段一层之上,在缺失一层地段,呈角度不整合接触关系直接覆盖在二叠纪、侏罗纪花岗岩之上。该层为赋矿围岩之一。

张家口组一段三层

主要分布在矿区北部。岩性自下而上由粗面质熔结凝灰角砾岩、粗面质熔结角砾凝灰岩、粗面质熔结含砾晶屑凝灰岩和粗面质熔结晶屑凝灰岩组成,且成渐变过渡关系。在纵向上,角砾大小和角砾含量多少变化较大,角砾成分主要为粗面岩。本层局部变薄或尖灭,呈整合接触关系覆盖在张家口组一段二层之上,在缺失一、二层地段,呈角度不整合接触关系覆盖在二叠纪花岗岩之上,并被白垩纪正长斑岩体所侵入。

(2)第四系(Q)

按成因分为残坡积和洪冲积。残坡积主要是块石、碎石和砂土及腐殖土,分布在缓坡和较低的山脊上;洪冲积由卵砾石、砂及亚砂土组成,分布在沟谷中。

8.2.1.2 矿区构造

本区断裂构造发育,以北西向和近南北向两组断裂构造为主,是主要的容矿构造(图8.4)。

图8.4 郭家屯铅锌矿床地质和蚀变分布图

1.凝灰岩;2.安山玢岩;3.花岗岩;4.正长斑岩;5.第四系;6.断层;7.矿体;8.黄铁绢英岩化蚀变带;9.青磐岩化带;10.角度不整合接触界线

F1断层长约2km,破碎带宽为28~46m,走向350°~360°,倾向东,倾角80°~85°,严格控制Ⅶ-1矿体的空间展布。F2断层长800~1000m,破碎带宽为5~10m,走向310°~320°,倾向北东,倾角60°~75°,严格控制Ⅶ-3 矿体的空间展布。F3断层大致平行于F2断层产出,距离F2断层50~60m。断层长500~800m,破碎带宽5~8 m,走向310°~320°,倾向北东,倾角60°~75°,与F2断层性质相同,严格控制Ⅶ-4矿体的空间展布。

8.2.1.3 矿区岩浆岩

(1)侵入岩

矿区内侵入岩共出露两个序列三个单元,其地质特征如下:

早二叠世王家窝铺序列(DP1),区内侵入岩的主体,仅出露大坝沟门单元。侵位时代为早二叠世,被侏罗系上统张家口组不整合覆盖,局部被白垩纪马厂沟门单元斑岩体侵入。岩性为中粒花岗岩,局部受热液作用蚀变成绢英岩化中粒花岗岩或绢英岩,成为主要赋矿围岩。

晚二叠世牛圈子序列(NP2),区内仅零星出露有牛圈子单元,岩性为粗粒花岗岩。

晚白垩世浅成侵入体(MK2),区内出露马厂沟门单元,主要分布于区内北部,岩性为正长斑岩。

(2)潜火山岩

区内潜火山岩比较发育,与火山活动关系密切,潜火山岩岩石类型主要为安山玢岩。分布于矿区中部,侵位时代为晚白垩世。岩石呈灰绿色,斑状结构,块状构造。斑晶成分为奥长石、角闪石、黑云母等,含量20%;基质由微晶斜长石及少量辉石组成。安山玢岩中普遍发育有绿泥石化和绿帘石化,即青磐岩化。

(3)脉岩

区内脉岩种类主要是萤石脉,展布方向为北东向,是燕山期岩浆活动和构造活动的产物,侵位时代为晚侏罗世-晚白垩世(毛德宝等,2005)。

㈦ 矿区地质构造

大平井田位于新密矿区西南部,嵩山背斜南翼。总体形态为一轴向近东西、向东倾伏的向斜构造(大冶向斜),且断裂比较发育。井田内构造按其展布不同,分东西向、北东向两组。此外还有次一级小褶曲和小断层,说明本区地质构造是由多期构造运动形成,另外,东西向构造常被北东向构造切错,如大冶向斜被F6和F9切错,表明东西构造形成早于北东向构造。

从区域发展史来看,本区曾发生多次构造应力场的变换,在煤岩层中留下不同次序构造形迹,最终形成本区构造形态。从晚古代至燕山运动早期,本区受区域性近南北向挤压应力的作用,形成纬向构造带(嵩山向斜、芸萃山背斜)。同时,伴生次一级构造形迹(大冶向斜、吴庄断层),形成本区基本构造形态。燕山运动中期,本区受东西向挤压力作用,主压应力为东西向,主张应力南北向,从而形成了共轭剪切力,产生北东向构造(F6和F9),形成本区大体构造形迹。

(一)褶皱

区内褶曲较少,除构成井田基本形态的大冶向斜外,在向斜两翼发育数条宽缓的次一级向斜和背斜。大冶向斜,轴向近东西,延伸长度约4km,向东南倾伏,倾伏角8~12°,轴面近直立。其北翼地层走向N60°E—E,倾向S30°E—S,倾角6°~30°南翼地层走向W—N45°W,倾向N—N45°E,倾角6°~29°。在向斜轴部,由于应力相对集中,发育有吴庄逆断层,小断层也相对发育,对应该地段水文、瓦斯也相应复杂化。大冶向斜南翼发育有板桥河逆断层。受南北向挤压应力的影响,北翼岩层坡度大,南翼相对较缓,但南翼煤层底板波状起伏,次级褶曲发育,这些褶曲构造核部往往伴生张性节理。

(二)断层

大平煤矿断裂构造比较发育,据统计,井田内发现落差大于或等于10m的断层12条,在实际采矿过程中揭露落差小于10m的断层93条,断层的详细情况见表4-3。区内断层按构造线延伸方向不同,可分为东西向断层和北东向断层两组,其中东西向断层落差大,延伸较长;北东向断层落差小,数目多。区内小断层受主干断层严格控制,在不同部位,具有明显的规律可循。在近东西向的主干断层(F1,F2,F3)附近,小断层以东西向展布为主,在靠近北东向的主干断层(F5)附近,小断层多以北东向展布。区内断层大多数为逆断层,见构造地质图4-1。

图4-1 大平煤矿构造地质示意图

表4-3 大平煤矿断层统计

㈧ 矿区地质特征

(一)矿区构造

矿区褶皱构造相对发育,局部发育有小挠曲。多期构造运动产生的断裂,使矿区构造复杂,控制矿区侵入岩展布的断裂为东西向和北西向断裂,规模大、具长期活动的性质。近南北向、北北西向、北北东向断裂为活化期构造,十分发育,纵横交错,不同程度控制了岩体的形态和规模,也是成矿流体活动的通道和成矿物质的沉积场所。

1.褶皱构造

在区域上库松木切克群下亚群为一向北倾的单斜,在矿区该地层由于受南北向和东西向两组力偶的联合作用,岩层由西向东、由北向南滑动,形成一个向东南凸出的“V”字背斜褶皱,它的两翼地层断裂破碎形成构造破碎带,背斜轴部走向为102°~135°,倾角为5°~24°,岩性为库松木切克群下亚群第一岩性段、第三岩性段的薄层含碳泥屑灰岩和薄层砂屑泥屑灰岩。南西翼出露很少的泥屑砂屑灰岩,向南被第四系覆盖。北东翼为库松木切克群第二岩性段到第七岩性段,岩性主要为薄层泥屑微晶灰岩夹中厚层泥晶灰岩及薄层含碳质泥质灰岩、板岩等。由于矿区南部东西向断裂破碎带和东西向侵入岩的破坏作用,地层产状局部十分杂乱,掩盖了部分褶皱构造的形迹。

2.断裂构造

矿区断裂构造分为3个期次:早期断裂(区域性断裂)、中期断裂和晚期断裂。

(1)早期断裂(区域性断裂):矿区内区域性断裂为东西向、北西或北西西向断裂,与区域性构造线方向相一致。

东西向断裂:东西向断裂在矿区内形成时代最早,可能形成于中元古代末期的大陆裂解时期(张天齐等,1998)。具有长期活动性质,断裂性质主要为逆断层,主要出现在矿区南部,由多条东西向、近东西向断裂或破碎带构成喇嘛苏矿区南部东西向断裂带。走向56°~108°,断面北倾,倾角26°~56°,出露长度大于1km,东段模糊不清,西段被第四系覆盖,断裂带宽2~10m,断裂面见擦痕和糜棱面。东西向断裂是重要的控岩控矿构造,一方面控制了矿区南部东西向花岗闪长斑岩体的展布范围,另一方面,长期挤压和多次拉张使断裂带破碎、孔隙、裂隙十分发育,促进了多期次矿化作用。

北西西或北西向断裂:北西西或北西向断裂在矿区北部断续出露,断裂性质为扭压性逆断层,断裂走向290°~330°,倾向北东,倾角为20°~65°,断裂带宽1~2m。断裂带局部地段发育透镜体片理化带和构造角砾岩,角砾被方解石脉胶结和穿插,两侧岩石有强烈变形,后期闪长玢岩脉沿断裂侵位,说明断裂具有多期次活动特点。

(2)中期断裂:中期断裂在矿区十分发育,主要为北北西向、北北东向和近南北向断裂,可能形成于海西早期(张天齐等,1998)。晚泥盆世时由于受到北部北天山(巴音沟)洋壳板片的俯冲挤压,在近南北向压应力的作用下产生北北西向、北北东向扭性断裂和近南北向张性断裂。

(3)晚期断裂:矿区内晚期断裂主要为北北东向和近南北向,它们一般成群成组产出,规模小,长100~500m。错断了早期断裂(区域性断裂)、中期断裂和海西早期的花岗闪长斑岩,对矿体有一定的破坏作用,北东东向断层走向60°~80°、倾向北、倾角60°~80°。近南北向断裂向西陡倾,倾角60°~80°。

3.应力场分析

张天齐等(1998)在矿区布置了5个观测点进行了节理的测量和统计(表4-3)。在表4-3中,以偏东的近南北向节理占所测全部节理近25%、北北东向节理21.6%,北北西向节理14.9%。节理走向多为北北西、北北东和近南北向,它们走向与矿区中期断裂的走向大致相同,这一方面说明矿区节理是断裂构造在小范围内的缩影,另一个方面反映出矿区的应力场性质是受北部北天山(巴音沟)洋壳板片的俯冲挤压作用所控制。

表4-3 喇嘛苏矿区节理测量统计表

(二)矿区地层

喇嘛苏铜锌矿区出露地层主要为中元古界蓟县系库松木切克群下亚群、下二叠统乌郎组和第四系。

1.库松木切克群下亚群(Jxksa

根据岩石岩性特征和岩石的结构和构造,库松木切克群下亚群(Jxksa)又可划分7个岩性段,第二至第六岩性段为含矿岩性段,其中第三和第五岩性段为主要的含矿岩性段。

(1)第一岩性段(Jxksa-1):出露在矿区西南和东南部,为灰色—浅灰色薄层泥屑灰岩夹中厚层泥晶灰岩,新鲜面深灰色,微细层理、小斜层理、交错层理和不连续水平层理发育。岩石具片理化,片理产状与层理基本一致,走向近东西,可见厚度61.26~69.70m。

(2)第二岩性段(Jxksa-2):在矿区南部出露,为浅灰—暗灰色中厚层夹薄层含砂屑、泥屑微晶灰岩。风化表面灰褐—黄褐色。发育微细层理、波状水平层理、冲积层理及交错层理,由西向东泥质增多,沿走向局部产状变化大,有挠曲,总体北倾。厚度为82.8~118.0m。

(3)第三岩性段(Jxksa-3):分布在矿区南部,岩性为灰色—暗灰色中厚层泥晶灰岩、微晶灰岩与薄层含砾屑、泥屑微晶灰岩互层夹硅质条带,局部有不连续顺层分布的细纹层砾屑褐铁矿。水平层理、斜层理发育。岩层内夹矽卡岩、矽卡岩化大理岩和大理岩透镜体,岩层内发育不规则石英-方解石脉和团块。厚303.20m。

(4)第四岩性段(Jxksa-4):出露于矿区中北部。为灰色中厚层含泥屑微晶灰岩夹薄层泥质碳质灰岩,下部夹较多硅质条带和不均匀分布的褐铁矿砾屑。底部为薄层泥屑微晶灰岩,岩层发育波状水平层理和水平层理。厚267.3m。

(5)第五岩性段(Jxksa-5):分布在矿区西北部。灰色—深灰色中厚层含泥屑细晶、微晶灰岩与薄层含砂屑、泥屑微晶灰岩互层。风化面黄褐色,微细层理发育并见冲刷层理和波状交错层理,层理波痕发育。岩层中夹大理岩、矽卡岩条带或透镜体。星点状褐铁矿散布风化表面,局部呈砾屑顺层分布。石英-方解石脉发育,局部呈团块状或透镜状。该岩性层由西向东泥屑增多,片理局部发育。厚416.4~493.7m。总体北倾,局部南倾。

(6)第六岩性段(Jxksa-6):分布于矿区西北部,为灰色—灰白色中厚层微晶细晶灰岩夹少量薄层含砂屑、砾屑微晶灰岩。内碎屑灰岩中砂屑、泥屑不均匀分布,波状层理发育,局部见类似叠层石的波状纹层。岩层中方解石细网脉发育。厚168.5~239m。

(7)第七岩性段(Jxksa-7):在矿区西北出露。为深灰色中厚层微晶灰岩夹少量薄层含砂屑微晶灰岩。底部为薄层含泥屑灰岩、具水平层理,岩层中方解石细脉发育,有绿泥石化,可见厚度20.9m。

2.下二叠统乌郎组(P1wl)

为一套类磨拉石-玄武安山-流纹岩建造。下部为碎屑岩,上部为火山岩,岩性主要为流纹质晶屑凝灰岩、安山质英安岩、英安斑岩、安山玢岩、玄武岩和火山角砾岩,厚度巨大,为7310~12622m。

3.第四系

矿区第四系在沟谷和山前地带为冲洪积堆积,在山坡地带为残坡积堆积。

(三)矿区岩浆活动

在矿区范围内,共有各类侵入岩体124个,出露面积0.60km2,占矿区面积的近1/8。侵入岩岩性主要为斜长花岗斑岩、花岗闪长斑岩、花岗斑岩(上述岩体的岩石、矿物特征见第二章第四节)、闪长玢岩和辉绿玢岩等,主要呈岩枝状和岩脉状产出。

1.闪长玢岩

闪长玢岩主要分布于矿区西北部(见图2-31),呈脉状产出,多呈北西向或北西西向分布,或追踪北西向断裂,或顺层间破碎带侵入,产状大多数倾向东北或北倾。岩石具斑状结构,斑晶主要为斜长石、普通角闪石和石英。斜长石:10%~15%,半自形板状,0.1~1.0mm,环带构造明显;普通角闪石:5%~10%,针状,常被绿泥石、碳酸盐交代;石英:含量1%~5%。基质呈暗黄绿色,普遍发生了钾化、绢云母化、碳酸盐化和硅化等。

2.辉绿玢岩

辉绿玢岩主要分布于矿区中南部(见图2-31),呈岩脉状产出,北西西向分布,或追踪南北向和东西向裂隙。岩石暗灰绿色,斑状结构,斑晶含量5%~10%。斑晶主要为斜长石和普通角闪石。斜长石,5%左右;普通角闪石,3%左右。基质具辉绿结构,斜长石占70%,普通辉石15%~18%,有少量石英,副矿物有钛铁矿、磁铁矿、榍石。蚀变次生矿物有绢云母、绿泥石、绿帘石和碳酸盐矿物等。

(四)矿区地球物理和地球化学特征

1.地球物理特征

(1)矿区物性参数特征:矿区主要岩矿石磁参数和电参数特征如下(张天齐等,1998)。

灰岩、大理岩、花岗闪长斑岩和无矿化蚀变岩等属无磁性或弱磁性、高阻、低极化。

矿化蚀变岩、铜矿化铁帽具弱磁性、中低阻、低极化。

磁铁矿、含磁铁矿蚀变岩、含磁黄铁矿蚀变岩均具明显的强磁性、中低阻或低阻、高极化。

(2)磁异常特征与矿体分布:张天齐等(1998)在矿区共圈出5个磁异常(M1,M2,M3,M4,M5),矿区内现已确定的90个铜锌多金属矿体绝大多数在这5个磁异常区,成群分布。

M1磁异常:位于矿区西北部①号和②号花岗闪长斑岩体一带,异常形态为北窄南宽的葫芦形,走向北北西,长1.2km,宽0.1~0.65km,面积0.4km2。磁异常值△T为100~1600nT,峰值带为800~1600nT,近南北走向,西界形成明显梯度带,可能反映了南北向断裂的存在。(1)~(18)号矿体产于该磁异常区,其中(5)~(12)号矿体与北部中-高磁场区相吻合,磁异常值△T为100~800nT,(1)~(4)号矿体明显向异常北部偏离,(16)~(18)号矿体位于异常区南部,磁异常值△T为100~400nT。

M2磁异常:位于矿区中南部,其范围包括③号岩体南部、⑨号岩体西部和⑧号岩体。异常形态近于四边形,长边为北北东走向,面积约0.15km2。(32),(33),(35)~(42),(50)~(54),(56),(77)号等矿体分布在该磁异常区内。其中(33),(41),(51),(52),(57),(58),(61),(63)~(66),(70),(74)~(77)号等矿体群与中东部的高磁异常区(磁异常值△T为100~800nT 为400~800nT)相吻合,这些矿体一般厚度大,品位较高。

M3磁异常:位于矿区东北部,走向北北东,形态近似平行四边形,面积0.125km2。南部有④号斜长花岗斑岩体、北部有角岩化带。磁异常值△T一般在100nT左右,最大为400nT,位于④岩体南部边缘凸部位。200~400nT峰值区呈北西向展布,与④岩体西南边界一致,是找矿的有利地段。

M4磁异常:位于矿区东部,形状为南北向的椭圆形,面积0.06km2,等值线均匀,最高磁异常值△T为400nT。⑩号岩体北段在异常内,但岩体和矽卡岩中均没有发现矿体。而在异常东南约150m处发现长40m,宽约5m的小矿体,品位较低。

M5 磁异常:位于矿区最南部,为一走向近东西的带状异常。基本上沿号花岗闪长斑岩体南缘展布,最大值为400 nT,位于异常中部,岩体内有(83)~(87)号矿体群产出,矿体与岩体走向基本一致。

2.地球化学特征

矿区岩矿石中微量元素特征如下(张天齐等,1998):

(1)矿化蚀变岩中Cu,Zn,Ag元素含量相对较高,为直接找矿的指示元素。

(2)Pb在岩石和矿石中含量普遍较低,仅局部较富,与铜矿化关系不明显。矿体中Zn,Ag含量高,成为伴生矿产,与铜矿化正相关。在矿体和围岩中Pb含量基本无差别。

(3)As,Au在花岗闪长斑岩和围岩中局部富集。As含量50×10-6~70×10-6,为维氏值的30~40倍,Au在下二叠统乌郎群紫红色砾岩中含量达35×10-9

(4)Mn含量在围岩和矿体中平均1486×10-6,为维氏值的1.5倍,个别层位3000×10-6~5000×10-6,岩体中平均为471×10-6,两者相差3倍,显然为沉积成因。

(5)W,Mo在花岗闪长斑岩中含量高于围岩和矿体,Sn含量在岩体、围岩和矿体相当,后者个别较高。

(6)Cu,Pb,Zn,Ag,Bi,Sn,Au,As在灰岩中的含量高于维氏值,分别为维氏值的5.3,3.4,5.1,16.6,660,3.1,1.4和30倍。ZK322孔中62个灰岩和非矿体矽卡岩样品统计,Cu,Pb,Zn,Ag含量平均为550×10-6、153×10-6、714×10-6、1.07×10-6,分别为维氏值11.7,9.6,8.6,15.3倍,Au含量(n)×10-9~30×10-9,最高190×10-9,平均值为维氏值的3倍。

(7)矿区Cu,Pb,Zn,Ag组合异常与花岗闪长斑岩体、矿体的分布一致。

㈨ 矿区地质概述

(一)地层

矿区及附近出露的地层主要为阿吾拉勒组第四亚组(C1a4)。大面积分布于矿区范围内,其与下伏的第三亚组(C1a3)呈整合接触。

第四亚组(C1a4)下部为一套正常沉积岩;上部为安山(玢)岩及碎屑岩。其与下伏的第三亚组(C1a3)呈整合接触(据区域资料)。

因矿区范围较小,所见多为第四亚组的上部,因褶皱(复向斜)的发育,局部出露下部的岩性(层),主要岩性为紫红—灰紫色晶屑玻屑凝灰岩、凝灰质粉砂岩、砂岩、灰白色—灰黑色微晶粉晶生物碎屑灰岩、砂质灰岩夹沉凝灰岩及岩屑凝灰质砂岩。凝灰岩、凝灰质粉砂岩、砂岩夹灰岩为铁矿成矿的主要层位。

根据各岩性层产出的不同位置、叠置、组合特征,将矿区内所见岩性做了初步划分,将紫红色晶屑(岩屑)凝灰岩岩石组合划为该亚组的下岩性段 ,将中-细粒凝灰岩、沉凝灰岩夹角砾凝灰岩、灰岩组合划为该亚组的上岩性段 。

下岩性段 主要分布于矿区北部,为巨厚层,其内见透镜状、似层状产出的中-细粒凝灰岩层,应为褶皱运动后期剥蚀作用的产物,上岩性段 主要分布于矿层(体)(矿化带)及其南部,北部附近亦有少量分布,二者之间为整合接触关系。

地层(岩性层)总体表现为南南西、南西西倾,倾角58°~84°,局部为北东倾和北北东倾,倾角62°~78°。因普遍遭受后期构造的破坏而裂隙发育,沿裂隙多发育碳酸盐细脉网,并发育有镜铁矿细脉或镜铁矿薄膜(沿裂隙面分布,呈鳞片状产出)。

总体层序从下到上依次为紫红色、灰紫色晶屑(岩屑)凝灰岩、灰绿、浅灰绿色中-细粒凝灰岩(局部可见细砾、角砾)。

(二)构造

矿区内总体表现为单斜构造,局部岩石地层可见的小的褶曲和变形;断裂构造较发育,但规模一般不大。

F1:为推测断层,位于矿区西北部,沿沟谷发育,走向北东,断层特征、性质不明显,鉴于该断层通过的岩石地层单元中灰岩发生明显的褶曲、扭动,推测其具左行走滑性质,滑距近100m。断裂形成时间晚于主成矿期。

F2:位于矿层(体)北侧约100m处,断裂带宽近10m,走向近东西,横贯普查区,总体向北倾,倾角近直立。带内岩石较为破碎,未见矿化蚀变,其与成矿及其改造无直接关系。

F3:位于2-2′勘探线以东附近,与矿层(体)小角度斜交,交角约为24°,规模不大,为逆断层,断层面产状为35°∠75°,断层带宽10~15cm,内可见断层泥和细角砾、碎粒。断层在浅部对矿层(体)的产状及其工程地质条件有较大影响。

F4:矿层(体)附近,断裂带宽30~50m,其范围已将矿层(体)包括在内,产状为110° ∠60°~80°,具韧性剪切性质,韧性剪切的特征在矿层(体)南侧的部分地段表现得较为清晰,可见明显的眼球状构造,岩石破碎呈碎粒(可见碎粒局部呈线性分布)状、粉末状。断层对矿层(体)从地表至中深部均有较大影响,主要作用表现为:(1)变质改造作用;(2)破坏矿石原有的完整性和矿层(体)的工程地质条件、水文地质条件,是导致矿床充水的主因;(3)其活动是引起矿床内镜铁矿、黄铜矿、碳酸盐局部发育的主因;(4)是引起矿床内岩、矿石发生褐铁矿化、孔雀石化、碳酸盐化、绿泥石化等矿化蚀变的主因。

F5:位于矿区0-0′勘探线附近,与矿层(体)大角度斜交,交角约为65°。规模不大,具走滑性质,但滑距甚小,基本未影响矿层(体)在走向上的完整性,断层面擦痕明显,产状为250°~255°∠75°。断层对矿层(体)在走向上的连续性有一定影响,但影响很小。

F7:位于矿区8-8′勘探线以东一带,与矿层(体)小角度斜交,交角约为15°,断层规模较大,可能为右行走滑正断层,断层带宽约30m,断层面产状为355°∠81°,两盘相对移动距离很小,对矿层体在产状上的完整性和连续性影响不大。

F6:位于8线附近,近南北向产出,可能为逆断层,西倾,倾角约70°。其对矿层(体)在走向及倾向上的连续性和矿石完整性、矿层(体)的工程地质条件的影响程度尚不明了。

F8:位于矿层(体)最东部南侧约12m处,断裂带宽5~10m,走向近东西,总体南倾,倾角65°~74°。带内岩石破碎,未见矿化蚀变,其与成矿及其改造无直接关系。

从各断层的发育特征和相互关系来看,断层均发育于成矿期后,其先后顺序依其编号顺序,其判断依据为F1、F2、F8与其他断层无直接联系,但二者可见规模均较大,应属区域性断裂的高级别次级断裂,F4、F5、F6均穿过F3断层,F7断层穿过F3、F6,F4、F5、F6之间的时空关系不密切,判断其发育时间大体相当。

在断裂和区域性褶皱构造的共同作用下,矿区局部岩石地层可见的小的褶曲和变形,如在TC201中,近矿部分(含矿层)岩石表现为小的背形特征,在矿区东部部分地段岩层局部表现为高角度的北北东倾向。在矿区北部,晶屑岩屑凝灰岩中局部出露小的呈透镜体状产出的灰绿色中-细粒凝灰岩(偶含砾),应为区域性褶皱在矿区内直接体现。但从总体的岩石地层的空间分布来看,矿区总体表现为高角度单斜构造。

(三)岩浆岩

矿区内未见大规模侵入岩(如脉岩等),仅在近矿断裂破碎带内沿裂隙见呈网脉状、被膜状分布的碳酸盐岩,局部于地表偶见石英细脉。

喷发岩有一定程度的发育,主要为安山质火山(碎屑)岩(晶屑凝灰岩、凝灰角砾岩),地表岩石一般均呈浅紫色、紫灰色,近断层部位及含矿层位附近,岩石均呈浅色系,以浅灰色、浅灰绿色为主,局部为灰绿色,绿泥石化较为发育,矿物成分主要为晶屑、岩屑、火山尘、火山灰。火山尘、火山灰多已脱玻化蚀变隐晶质长英质和绿泥石集合体,主要矿物成分磁铁矿、黄铁矿等含量均较低,为1%~5%。

此外,在深部(ZK203孔内)见疑似石英二长闪长(玢)岩角砾,角砾呈棱角状,呈肉红色,具一定程度的钾化,相对较为富集的黄铜矿化赋存于角砾中。

(四)地球化学特征

矿区处于一个金、银、砷、铜、钴、钨、钼综合异常区内,各单元素异常套合较好。异常区近东西向展布,总面积约3.0km2,异常形态为不规则状,为甲1类异常,属矿致异常。

单元素金异常呈不规则椭圆状,面积约1.3km2,异常下限为1.2×10-9,异常面积1.3km2,极大值33.9×10-9,平均值33.9×10-9,具三级浓度分带,异常衬度为28.3,规模为43.93,NAP值为36.61。银异常呈近似椭圆状,面积为0.41km2,异常下限为0.15×10-6,极大值为0.321×10-6,平均值为0.321×10-6,具二级浓度分带,异常衬度2.14,规模0.13,NAP值为0.87。砷异常面积0.21km2,异常下限为20×10-6,极大值为37.2×10-6,平均值为37.2×10-6,异常衬度1.86,规模7.94,NAP值为0.397。铜异常呈北西向展布,不规则状,面积约2.27km2,异常下限为40×10-6,极大值为2291.58×10-6,平均值为442.02×10-6,具三级浓度分带,异常衬度11.05,规模1002.9,NAP值为25.07。钴异常呈不规则状,面积约1.7km2,异常下限为18×10-6,极大值为347.08×10-6,平均值为128.77×10-6,具三级浓度分带,异常衬度7.15,规模215.8,NAP值为12.0。钨异常面积1.4km2,异常下限为2.5×10-6,极大值为31.03×10-6,平均值为12.39×10-6,具三级浓度分带,异常衬度4.96,规模17.08,NAP值为6.83。钼异常面积1.14km2,异常下限为1.5×10-6,极大值为23.55×10-6,平均值为23.55×10-6,具三级浓度分带,异常衬度15.7,规模26.9,NAP值17.9。

(五)地球物理特征

1.物性特征

对工作区内各种岩、矿石进行磁性参数统计表明(表3-1),区内磁异常都是区内磁异常都是感磁引起的异常,能引起较强磁异常的因素为磁铁矿,其余为火山岩、褐铁矿化凝灰岩、灰岩、中-细粒凝灰岩等中-弱磁性岩石,一般都是背景场,这些中-弱磁性岩石,最大约能引起1000~3000nT的局部高磁异常,但大部分情况下都是以高背景场形式出现,由此说明,区内大部分高磁异常都是由磁铁矿所引起。通过矿点岩(矿)石物性参数统计结果的分析,对资料解释工作起到了指导作用。

表3-1 松湖铁矿岩、矿石磁性参数统计表

2.磁性分布特征

由△T化极平面等值线图可以看到,磁异常在本区可划分为两个不同特征的场:中部△T表现为起伏、跳跃、强弱不一的正磁异常带,近东西向展布,其与地层及矿层(体)走向基本一致,在该正磁异常带西部伴生有明显的负磁异常,其他大部分区域为背景场,表现为平缓的正磁场区,夹小面积的平缓的负磁场区,基本是地层岩性的正常反映。本次工作区共圈定4个高磁异常。

负磁异常一般伴生在正磁异常的旁边,表现为异常梯度大而且变化快,通常出现在矿层(体)的边部,说明正、负磁异常是感磁异常。

3.局部磁异常特征及解释推断

矿区是铁矿分布区,研究的对象为高磁异常。因此,局部异常划分主要以△T化极平面等值线图中△T曲线特征进行;按照这一原则,在本次工作区以1500 nT为异常下限共圈定高磁异常4个,以下是对工作区一些典型磁异常特征的分析认识。

(1)SH1-01号磁异常

异常位于矿区590测线(位于3-3′勘探线以东约20m),为一椭圆型异常,东西向展布,长约50m,宽20m,极大值大于5000nT,位于矿层(体)露头南20m处,为矿致异常,南、北、东伴生有明显的负磁异常,说明矿层(体)是有限延伸的板状体,长度不大,经对590测线反演计算矿层(体)南倾78°,分别向上延拓50m、100m后,异常仍有所显示,但已不明显(图3-1),说明矿层(体)有一定的延深,但延深不大,经钻孔ZK301验证,磁测成果推断基本正确,矿层(体)南倾,向西变薄,有尖灭的趋势。

图3-1 590测线向上延拓曲线图

(2)SH1-02号磁异常

异常位于矿区中部,在SH1-01号异常的东延方向,为一近椭圆型异常,东西向展布,横跨600、610、620、630、640、650六条测线(大体分别相当于Ⅰ - Ⅰ′、0-0′、Ⅱ-Ⅱ′、Ⅳ-Ⅳ′、Ⅵ-Ⅵ′、Ⅷ-Ⅷ′六条勘探线向东平移约40m的位置上),长约500m,最宽60m,极大值大于8000nT,异常西端北部伴生有明显的负磁异常,说明磁异常体是无限延伸的板状体,为矿致异常。工区△T化极数据经向上延拓100m后,异常依然存在(图3-2),与SH1—01、03号变成一个异常,说明矿层(体)有一定的延深,由此可以推断地表矿层(体)在深部是一个矿层(体)。经对610线(0号勘探线)向上延拓100m、200m,异常仍然存在(图3-3),说明矿层(体)延伸在400m左右。

根据磁异常特征及2006年槽探、钻探成果,用二度半重、磁异常人机联作实时反演拟合软件拟合出矿层(体)的形态特征(图3-4),可以看到曲线拟合程度较好,矿层(体)宽度约70m,近直立,Ⅱ-2号矿层(体)与钻孔中3-1-7层矿层(体)对应较好,产状变缓。

经2007年在Ⅰ号勘探线(600线)、0号勘探线(610线)、Ⅱ号勘探线(610线)、Ⅳ号勘探线(630线)、Ⅵ号勘探线(640线)布设钻孔验证,证明2006年磁异常解释推断基本正确、可靠,矿层(体)南倾,倾角较大近直立,延深大于400m,但深部矿层(体)形态、产状与推断结果有一定的差异。

图3-2 松湖铁矿区磁异常上延100m平面等值线图

图3-3 610(0号勘探线)测线向上延拓曲线图

图3-4 610(0号勘探线)测线二度半人机联作实时反演拟合矿层(体)形态图

(3)SH1-03号磁异常

异常位于工作区中部,在SH1-02号异常的东延方向,从测线650到660线(位于Ⅷ-Ⅷ′勘探线东约40m),为一近哑铃型异常,东西向展布,长约180m,最宽45m,极大值大于3000nT,说明磁异常体是有限延伸的板状体,该异常为矿致异常。该异常经向上延拓后与SH1-02号磁异常为一个异常,说明矿层(体)有一定的延深,推测地表矿层(体)在深部连接为一个矿层(体)。

经对650线磁异常分别向上延拓100m、200m,异常仍然存在(图3-5),说明矿层(体)延伸较大,磁异常特征显示矿层(体)向北倾斜,用二度半重、磁异常人机联作实时反演拟合软件拟合出矿层(体)的形态特征(图3-6),可以看到曲线总体拟合程度较好,矿层(体)向北倾,倾角在85°左右,矿层(体)宽约50m,异常北部没有拟合上的次级异常,初步分析可能是一个隐伏的盲矿层(体)。

(4)SH1-05号磁异常

异常位于工作区东部,位于680-700测线间,北东东向延伸(推测为地形因素的影响,经反演,异常在深部亦向南倾,倾角近80°),长约300m,最宽处约40m,极大值大于3000nT。说明磁异常体是有限延伸的板状体,该异常为矿致异常。该异常经向上延拓后与SH1-01、SH1-02、SH1-03号磁异常连接为一个异常,说明矿层(体)有一定的延深,推测地表矿层(体)在深部连接为一个矿层(体)。

经在650线(Ⅷ号勘探线)附近2006年施工钻孔ZK6501和2007年施工钻孔ZK801验证,上部矿层(体)南倾,倾角较大,近直立,与磁异常解释推断基本相符,下部矿层(体)没有验证到,分析原因可能是下部矿层(体)向北倾,或者由于断层的影响矿层(体)错动ZK6501没能验证到矿层(体)。

根据上述分析解释,工作区内的4个磁异常呈线形展布,都是矿致异常,SH1-01、SH1-02、SH1-03号磁异常经钻探施工,在450m范围内已见到多层厚度不等的磁铁矿层(体),地表显示矿层(体)不连续,而在深部是一个矿层(体),与磁异常的推断解释较为相符(图3-6),SH1-01号异常消失,说明该矿层(体)在580线(Ⅲ号勘探线西80m处)处已尖灭,向东延伸到700线(Ⅷ号勘探线500m处),长共计1200m左右。

图3-5 650测线(位于8线以东约50m)向上延拓曲线图

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