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摘要 :根据实践研究结果表明,位于银山背形两翼断 裂带格架下部的中生代陆相火山在地壳运动过程中产生 裂缝,这些裂缝被一次火山期后的中低温热液填充而形 成银山铜铅锌矿。通过对矿区的物化探资料的详细分析发 现,在对矿区的空白区域进行找矿时,利用物态异常和探 化异常技术能够提高找矿的准确性,并节省找矿时间。通 过对九区东部边缘地带和九龙上天区西部地带的钻孔资 料、信息和数据进行分析, 可以判断从九区 3 线开始, 向东 逐渐扩展到开矿权边界位置的过程中,在 -330m 中段以上 的位置,有很大的铅锌找矿空间 ;而在 -330m 中段以下的 位置,可能存在厚大的铜矿体 ;在九区位置以及北山区深 部位置,矿体呈现持续向下延伸的状态,并且矿化强度随 着延伸长度的增加保持不变,这充分说明银山铜铅锌矿的 找矿前景很好。
关键词 :银山铜铅锌矿,地质特征,找矿前景
在我国社会现代化发展水平不断提高以及工业生产水平全面提升的背景下,找矿技术在提高工业生产质量方 面发挥着越来越重要的作用。本文以江西省德兴有色贵金 属矿化区为案例,对银山铜铅锌矿的地质特征和找矿前景 进行了系统分析。从地质构造板块层面来看,银山铜铅锌 矿位于欧亚板块的东南部位置,与太平洋板块接近,南临 印度洋板块。整个矿区位于我国广西德兴有色金属矿化集 中区域,该区域分布有多种矿产类型,包括金山金矿、德 兴铜矿、银山铜铅锌矿等大型矿山,以及鱼塘金矿、水石 坞、蛤蟆石等小型金矿,是我国重要的金矿化和铜矿化区 域。银山铜铅锌矿距离德兴市市中心约2.0km,矿区东西 长约 2.2km, 南北长约 2.7km, 总面积约为 6km2.根据国 家标准要求,对该矿区进行了测量,其中心位置的经度为 117° 36'04″, 纬度为28° 58'29″。经过多年的发展, 江 西铜业股份有限公司银山矿业分公司已完成了 1.5.1危机 矿山接替资源普查工作、九区北山区深部调查详细采样工 作以及银山铜铅锌矿勘探地质调查工作,并取得了令人瞩 目的地质勘探成果。这些成果为相关人员深入研究银山铜 铅锌矿床提供了详细的资料和准确的数据。
1 银山铜铅锌矿地质特征
1.1 银山铜铅锌矿矿体特征
通过实地调查研究,发现银山铜铅锌矿床可以分为铅 锌矿化区和铜矿化区。铅锌矿化区主要分布在九龙上天区 东部、北山区和银山区东部 ;而铜矿化区主要分布在银山 区西部、西山区、九区、银山西区以及九龙上天区东部。根 据矿(化)体分布位置,共划定了 65 条矿体,长度从几十 米到几千米不等,大多数位于深埋区域。其中,铜矿体有 49 条,主要矿体包括 S1—1、S1—2、S2—1、S4—1、S5—1、 N1—1、N2—1、N3—1 ;锌铅矿体有 16条,主要矿体包括 10—4、10—2、10—2 支 1、10—1等。
位于银山背形北西翼的九区到西山区位置的银山铜铅 锌矿床,集中分布了许多铜矿体,呈平行排列状态,是 3# 英安斑岩体南北两侧外接触带千枚岩的重要组成部分,整 体矿床规模较大。而位于银山背形东南翼的山西区以及银 山区西部和九龙区等位置的银山铜铅锌矿床,只有少量铜 矿体分布,规模较小。由于受到断裂和缝隙现象的影响, 铜矿体整体呈脉带状特征,通常隐藏在千枚岩中,与围岩 接触的边界线较为明显。随着铜矿体颜色的加深,矿体的 品质和厚度并不会明显变化。
银山铜铅锌矿区共发现了 16条铅锌矿体,大部分集中 在侏罗系鹅湖岭组火山岩与双桥山群千枚岩的接触部分 或不整合部分。这些矿体呈不规则透镜状或薄脉状,并以 块状产出。矿体与围岩之间的倾斜角通常在 55°至 75°之 间,厚度较薄, 始终保持在 1米至 3米之间。
1.2 银山铜铅锌矿矿石特征
银山铜铅锌矿区的矿(化)体主要集中在断裂破碎带, 矿石的成分非常丰富,主要分为脉石矿物和金属矿物两大 类。金属矿物包括闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿等硫化 物矿 ;脉石矿物包括绿泥石、绢云母、石英等物质。通常 情况下,矿石结构包括柔皱结构、压碎结构、乳浊状结构、 交叉结构、镶边结构、残余结构、包裹状结构、他形粒状结 构、半自形结构和自形结构等。矿石结构呈现出多样化的 特征, 常见的有块状构造、条带状构造、碎裂状构造、皮壳 状构造、脉状构造、角砾状构造、裂隙状构造、晶洞状构造和细脉浸染状构造等。
发现的黄铜矿通常呈星点状、斑点状或团包状结构分 布,矿粒直径在 0.08 毫米至4.0 毫米之间 ;方铅矿通常呈 星点状、砂糖粒状、小团包状或浸染状。这些矿物体积较 大,大结晶较粗, 呈银灰色并具有明显的金属光泽。
1.3 银山铜铅锌矿矿化蚀变特征
经历了多个构造事件后,银山铜铅锌矿区的矿化程度 和热液蚀变作用变得更为明显。这里出现了铜矿、铅矿、 锌矿和银矿等多种金属矿化现象。与这些矿化现象密切相 关的热液蚀变作用主要包括硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、 重晶石化、绢云母化、绿泥石化和角岩化等多种现象。
经过矿化后,铜矿、铅矿、锌矿和银矿等矿种在南北 方向和西北方向的断裂破碎带中集中存在。尤其是在受热 液蚀变作用影响的情况下,硅化和黄铁矿化现象较为普 遍。然而,虽然硅化和黄铁矿化在断裂围岩中较为常见, 但并不连续,通常与铜矿、铅矿、锌矿和银矿矿化之间存 在密切关系。
根据实际调查研究,硅化现象主要分为两种类型。一 种是石英石在受到硅化作用影响后发生重结晶现象,从而 形成硅化岩。这种岩石整体较硬,矿物密度较高,原本较 深的颜色会逐渐变浅。另一种是石英岩的裂隙被硅化作用 填充,形成脉状石英结构,包括团块状、细脉状和粗脉状 等形态。这种硅化现象通常发生在岩石的节理、缝隙和断 层中。
在断裂破碎带中经常可以看到黄铁矿化和铅锌矿化 现象,与铜银矿化等现象密切相关。沿着断裂破碎带方向 分布着许多受蚀变作用影响形成的矿石,这些矿石通常与 硅化现象共存。黄铁矿通常呈团包状或星点状分布,以浅 灰色和淡黄色为主,具有暗淡的金属光泽。它们具有自形 晶和半形晶结构,最常见的是立方晶形,也有少数呈现五 角十二面体结构。还有一部分黄铁矿以颗粒状和不规则状 的细粒集合体形式存在,其晶粒大小通常保持在0.5mm 至 2.5mm之间。
2 银山铜铅锌矿矿床产生原因以及找矿标志
2.1 银山铜铅锌矿床产生原因
通过对银山铜铅锌矿进行实地调查和研究,可以得 知,在矿区内部,加里东期石英闪长岩的分布范围较广。 单独的岩体通常呈现出岩瘤状或岩墙状,特别是在银山 背形轴部区域附近广泛存在。这种石英闪长岩在形成银 山背形雏形和早期断裂裂隙带的过程中发挥了一定的控 制作用。
当银山铜铅锌矿中的各种矿体处于燕山期时,银山背 形断裂裂隙带通过创建合理的控岩、控矿和容矿空间,促 进岩浆活动和成矿作用,甚至能够直接控制矿体在从蚀变 到矿化过程中的空间范围以及裂隙带中产出的矿物。相关 的稳定同位素(如碳、氢、氧、硫、铅) 的研究和分析表明, 深部岩浆是成矿物质的主要来源。
在银山铜铅锌矿区中,大部分铜矿体分布在 3# 英安斑 岩体外接触带蚀变千枚岩断裂裂隙带中,而岩体本身并没 有明显的矿化现象。与之相反,德兴斑岩铜矿化花岗闪长 斑岩无论在内部还是外部,都通过接触带对矿化程度进行 控制。尤其是斑岩体中心部位的矿化程度几乎达到 100%。 因此, 两者之间存在明显的差异。
成矿温度保持在 130℃~ 425℃之间时,成矿流体的盐 度始终在 3.0% ~ 12.5%NaCl之间,并且成矿矿压为 10-3Pa。 这表明,该矿床的形成主要受到盐度较低的中温成矿热液 以及高温成矿热液填充作用的影响。
在银山铜铅锌矿区中,与斑岩铜矿有关的钾长石化 发育在任何环境中都不利。即使在最深的九区钻孔达 到 -1200m 时,仍然没有发现钾长石交代现象。通过对银山 铜铅锌矿床产生原因的分析,可以得知,该矿床是由中生 代陆相火山及次火山期后中低温热液裂隙在充填作用下 形成的大面积矿体分布带,位于银山背形两翼断裂裂隙带 格架下。
2.2 银山铜铅锌矿找矿标志
根据对银山铜铅锌矿地形和地貌特征的分析,可以了 解到,断裂构造的控制程度不同会导致矿体呈现不同的风 格和特征。此外,硅化程度的不同也会带来矿体找矿标志 的多样性。由于硅化作用使断裂构造带具有较强的抗风侵 蚀能力,因此矿体通常以正地貌特征呈现,这成为地质勘 探中常用的找矿标志之一。
在地质构造方面,断裂带的实际发育水平是影响矿体 形成的主要因素。与矿体分布方向接近的南北走向和北西 走向的断裂破碎带通常与矿(化)体的富集部位相关。尤 其是当两组断裂破碎带交叉时,交叉点处的矿体硅化程度 更为明显,矿产资源储量也更丰富。因此,将与矿体分布 方向接近的南北走向和北西走向的断裂破碎带作为找矿 标志, 可以提高找矿的准确性和效率。
另外,矿化蚀变也是重要的找矿标志。矿区内与矿化 有关的热液蚀变作用包括硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、重 晶石化、绢云母化、绿泥石化和角岩化等现象,这些也是 主要的找矿标志之一。
化探异常标志也可以用于找矿目标的确定。通过化探水系沉积物测量和化探土壤测量,可以发现铜、铅、锌和 银异常区域,特别是中心区的浓集异常更为显著,具有明 显的分带性和较大的异常规模,因此有望找到矿体。这些 异常区域可作为找矿的靶区。
3 银山铜铅锌矿找矿前景
在2018 年,银山铜铅锌矿区已全面完成了地质勘察任 务。然而,位于北山区和西山区之间约0.48平方千米的区 域几乎没有进行地质勘查工作。在实施勘探工作时,通过 对九个区域进行钻孔电阻率测试,并通过分析数据发现, 当该区域深处存在抵阻矿体时,钻孔电阻率曲线孔底会显 示出明显的抵阻收敛现象 ;而当该区域矿体具有明显的块 状特征时,电阻率曲线和极化率曲线会呈现出明显的锯齿 状跳跃现象,尽管这些现象的强度会逐渐减弱。这一现象 充分说明了物化探找矿方法能够满足银山铜铅锌矿区的 找矿需求和地质特征, 并且提高了找矿的准确性。
通过实验检测得知,九个区域的地表次生晕异常铜含 量为 100γ/g ~ 300γ/g,砷含量为 600γ/g ~ 1200γ/g ;原生 晕异常铜含量为200γ/g ~ 500γ/g,砷含量 500γ/g ~ 3000γ/ g,其中还有部分砷含量大于 3000γ/g ;铜和砷的异常重 叠现象较为频繁 ;北山区的铅锌生晕异常数值甚至超过 100γ/g,原生晕异常数值明显超过 300γ/g。由此可见, 当铜 异常、砷异常、铅异常和锌异常状态下,检测到的数值与 爆破角砾岩和次火山岩的数据基本一致时,很大程度上可 以证明该地下区域存在工业矿体。因此,采用物探异常和 化探异常技术对这些空白区域进行测试,可以得到较高准确性的找矿位置,这是未来地质勘探作业中的重要方向之一 。
在地质勘探过程中,通过利用物探异常和化探异常技 术, 发现了九个区域三条勘测线(ZKT301、ZKT302) 地 下较深部分存在不同含量的工业铅锌矿体。在这些勘测线 中,位于-330米中段位置的矿体已经出现了明显的尖灭现 象,而在-478米中段位置, 发现了一个厚度较大的铜矿体。
在与水平面保持 95°夹角的方向上,九龙上天区三个 勘测线 17、18、19 中,铜矿体的含量分布呈现从南到北逐 渐减少的趋势,而铅锌矿体的含量分布则呈现从南到北逐 渐增加的趋势,这表明该部分是铜矿体与铅锌矿体的分界点。因此,根据这一依据可以判断,从九个区域三线东部 地区开始一直延伸到东部采矿权限边界的位置,-330米中 段以上具有较大的铅锌找矿空间,而位于-330米中段以下 位置则具有巨大的厚大铜矿体找矿潜力。在北山区和九个 区域的地下最深处,被钻孔控制的矿体规模和矿化蚀变强 度并没有随着矿(化)体的深度产生任何变化,这些矿体 在达到 -1200米标高时仍然向下延伸,说明具有较大的找 矿前景。
对矿区的地层、岩体、构造、矿化蚀变及矿体特征、 控矿因素、找矿标志等内容进行了初步研究,并已取得一 定的成果。然而,由于工作程度有限,对于较多异常情况 (尤其是银异常) 尚未进行槽探(剥土) 工程检查,对一些 矿(化)体也未进行更深入的追索,地表和深部工程对矿 (化)体的控制还不够,有的地方甚至仅有地表单个工程 在控制矿产。鉴于矿区地质特征复杂,矿化明显,元素异 常较多,成矿前景良好,非常有必要进行更深一步的地质 探矿工作。
4 结语
经过从矿体特征、矿石特征、矿石结构构造、围岩蚀 变等多个角度的系统分析,本文对银山铜铅锌矿的地质特 征进行了深入探讨。同时,通过对银山铜铅锌矿区的矿体 特征、成矿规律、矿床成因、地球物理、地球化学等特征的 综合研究,证明了物化探找矿方法具备多元化优势,可以 确保找矿位置的准确性, 并且具有良好的找矿前景。因此, 在认识到物化探找矿方法对促进矿(化)体开发领域具有 重要意义的同时,相关人士应该给予其应有的认知和高度 重视。在行动层面上,应不断结合现代化理念和多元化措 施,以确保这些方法在实施过程中能够有效解决存在的问 题,并准确把握导致问题产生的原因。在此基础上,我们 应采取针对性措施,妥善解决存在的问题,进一步优化和 创新物化探找矿方法的功能作用,以推动我国矿产勘探行 业的不断完善。与此同时,这些方法还可以为我国社会经 济全面实现可持续发展目标提供技术支持。
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