貴州省威寧縣潘家山銅礦地質特征與找礦標志研究

2019-08-07 07:11:10羅強

有色金屬設計 2019年2期

羅強

(貴州省地礦局地球物理地球化學勘測院，貴州貴陽 550000)

1 研究區概況

1.1 交通位置

威寧縣潘家山銅礦區屬貴州省威寧縣玉龍鄉所管轄。距威寧縣城平距約60 km，地理坐標：東經103°42′45″～103°45′00″，北緯27°04′00″～27°05′30″，面積約10.12 km2。礦區內有縣級公路至威寧縣城，交通較為方便。

1.2 自然地理

1.2.1 地形地貌

研究區地處云貴高原中部烏蒙山區，地勢切割強烈，高差大，區內最高海拔2 455 m，最低1 390 m，相對高差大于1 000 m，一般在600～800 m，為高中山地區。

在水系上屬珠江水系北盤江流域；最低浸蝕基準面位于礦區南西側的玉龍小河河谷處，海撥標高為1 390 m；礦區范圍內沖溝發育。溪流流向由南東向北西，主要為季節性溪溝，水量受大氣降雨控制，季節性變化大。區內屬亞熱帶高原濕潤季風氣候區，四季分明，年平均氣溫10.5°C，平均降水量1 100～1 500 mm，年日照時數1 805.4 h，年無霜期110天，主要災害性天氣有春寒、夏低溫、霜凍、冰雹等。據《中國地震動參數區劃圖(GB18306-2001)》，該區地震烈度為Ⅶ度，地震動峰值加速度為0.1g。

1.3 地質條件

域地層出露有三疊系下統飛仙關組(T1f)、二疊系上統宣威組(P3x)、二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)、二疊系中統茅口組(P2m)、二疊系中統梁山組(P2l)、石炭系中統威寧組(C2w)、石炭系下統擺佐組(C2b)、石炭系下統大塘組上司段(C1ds)、舊司段(C1dj)、石炭系下統巖關組(C1y)、泥盆系上統地層(D3)等，受斷層破壞，本區缺失二疊系中統棲霞組(P2q)、二疊系下統(P1)及石炭系(C3)上統地層。區域位于揚子準地臺黔北臺隆六盤水斷陷威寧北西向構造變形區內，區內北東向構造較發育。礦區構造為斷層和裂隙，斷層有北東向F1、F2和F3，近南北向F5、F6，北西向的F4斷層，裂隙有北東東向裂隙LX1、LX2。

F1為逆斷層，走向北東，傾向南東，傾角45°，上盤地層為泥盆系上統地層(D3)，下盤地層為二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)。

F2為正斷層，走向北東，傾向北西，傾角75°，上盤地層為三疊系下統飛仙關(T1f)、二疊系上統宣威組(P3x)、二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)，下盤地層為三疊系下統飛仙關(T1f)、二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)。

F3為性質不明斷層，走向北東，北西盤地層三疊系下統飛仙關(T1f)，南東盤地層為二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)。

F4為正斷層，走向北西，傾向北東，傾角76°，上盤地層為三疊系下統飛仙關(T1f)，下盤地層為二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)、二疊系上統宣威組(P3x)。

F5為逆斷層，走向北西，傾向南西，傾角65°，上盤地層為二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)，二疊系上統宣威組(P3x)，下盤地層為二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)。

F6為推測的性質不明斷層，走向近南北。

區域上有產于二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)中的透鏡體狀自然銅、硫化銅、輝銅礦，產于二疊系上統飛仙關組(T1f)中的輝銅礦，產于二疊系上統宣威組(P3x)中的褐鐵礦等。見圖1。

1.4 水文條件

研究區位于長江流域金沙江水系。區內地表水系較發育，山間小溪呈網狀分布，小溪水匯入由北向南流向的玉龍小河，經小河流入牛欄江后進入金沙江，最后匯入長江。區內有泉、井點分布，地下水總體流向由北東往南西流，為研究區的生活、生產用水提供方便。研究區地處云貴高原中部烏蒙山區，地勢切割強烈，高差大，最高海拔約2 308 m，最低為玉龍小河河谷處，海拔1 380 m，相對高差918 m，一般在1 500-2 000 m。研究區出露有較大面積的玄武巖，在侵蝕作用下形成中山山地侵蝕地貌。區內沖溝和洼地較發育，一個沖溝或洼地往往成為一個補、徑、條件皆完整的水文地質單元。

圖1 地質構造圖

按含水介質劃分地下水類型，則以巖溶水、基巖裂隙水為主，其次為松散層空隙水，分述如下：

1)巖溶水：含水巖組為石炭系下統巖關組(C1y)深灰色灰巖、泥盆系上統(D3)灰色深灰色白云巖，溶蝕裂隙發育，常富集地下水，富水性強。

2)基巖裂隙水：含水巖組為三疊系下統飛仙關(T1f)泥質灰巖、粉砂巖，二疊系上統宣威組(P3x)粉砂質泥巖、礫巖，石炭系下統大塘組舊司段(C1dj)泥灰巖。富水性弱至中等。

3)松散巖類孔隙水：含水巖組主要分布于溝谷平緩低洼地帶，為第四系坡積、殘積砂、砂碎石，亞砂土混合層，松散層透水性較強，含水性弱，為孔隙水含水層。

4)隔水巖組主要為三疊系下統飛仙關(T1f)頁巖，二疊系上統宣威組(P3x)頁巖、鋁質粘土巖，二疊系上統峨眉山玄武巖組(P3β)墨綠色拉斑玄武巖，深色凝灰質玄武巖，褐色、深灰色杏仁狀玄武巖，褐色、灰色角礫玄武巖，凝灰巖。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

通過地質研究工作，在礦區西部平硐PD1、PD2、PD3、PD4內見礦，礦區中部淺井QJ3處也發現1個見礦點，其余探礦工程均未見礦或僅見零星礦化。由于本區銅礦(化)層主要產于斷層旁側次級節理(裂隙)及杏仁狀玄武巖中，嚴格受構造、地層和蝕變控制，且銅礦化極不均勻，故僅在礦區西部PD1、PD2、PD3、PD4處圈定出Ⅰ號銅礦體，QJ3處揭露Ⅱ號銅礦體。

該區礦體呈似層狀、小透鏡體狀賦存于峨眉山玄武巖組地層，嚴格受層間破碎帶控制，其產狀與地層產狀基本一致，Ⅰ號礦體傾向約134°，傾角8°，走向出露長度約160 m，礦體厚度0.7～2.1 m，平均厚度約1.44 m，單件礦石樣品位0.5～4.95 %(Cu)，礦體平均品位1.17 %(Cu)，礦體標高1 420～1 428 m；Ⅱ號銅礦體僅為單工程揭露，傾向約135°，傾角8°，礦體平均品位0.54 %(Cu)，礦體標高1 690～1 691 m。

2.2 礦石特征

本區所見銅礦石以硫化礦石為主，化學組分簡單，有用組分主要為Cu。礦石中礦石礦物有輝銅礦、藍銅礦、自然銅、黃鐵礦、褐鐵礦等；脈石礦物有沸石、方解石、石英、炭、瀝青等。礦石具主要為粒狀結構，有浸染狀、條帶狀、細脈狀等構造。礦石品位0.5 %～4.95 %(Cu)，變化系數較大。與礦(化)有關系的圍巖蝕變主要為沸石化、炭化、瀝青化、硅化，其次為黃鐵礦化、褐鐵礦化。

3 成礦規律及找礦標志

研究區位于貴州西部玄武巖發育地區，該地區的玄武巖為著名的西南暗色巖套的重要組成部分。整個玄武巖套按照3個階段火山活動性分為3個段。第一階段：強爆發-溢出為主階段對應玄武巖套第一段(P3em1)角礫巖-塊礫級火山碎屑巖；第二階段：廣泛持續寧靜溢出階段對應第二段玄武巖套(P3em2)巨厚-厚層狀熔巖；第三階段弱爆發-弱爆發溢出混合階段對應第三段玄武巖套(P3em3)主要為細火山碎屑巖或火山碎屑巖于熔巖互層。研究表明峨眉山玄武巖具有較高的分異和同化渾染程度，常常在揮發性組分中發現富集的Cu，Pb，Zn等，是形成銅礦等大型礦富集區有利的地質化學背景。根據礦區已發現礦體的產出特征，初步總結研究區銅礦有以下賦存規律：

1)礦床賦存于二疊系上統峨眉山玄武巖組第四段(P3em4)中，且受次級裂隙影響。

2)礦床受巖性控制明顯，為杏仁狀玄武巖。礦體與圍巖分界較明顯，尤其在多種蝕變作用疊加且蝕變強烈的地帶銅礦化往往較好，是尋找銅礦或礦化體的直接標志之一。

3)采礦遺跡標志：區內在地表留下了少量的老硐等采礦遺址，其也可作為重要的宏觀找礦標志。