(成都理工大學 地球科學學院,四川 成都 610059)
四川大渡河金礦位于揚子地臺北緣南段,礦區面積約2005km2,該區域山脈縱橫,橫山峻嶺,且河流交錯,平均海拔在2500m~3500m,高差在500m~12000m之間,地形陡峻,切割較深,區域內屬亞熱帶季風氣候,全年降雨量較大,晝夜溫差較小,春秋兩季較短而涼爽,夏季氣溫較高,日平均最高氣溫能達到41℃,最低氣溫能達到2℃,年平均氣溫23.5℃,區域內主要水系為大渡河,全年平均降水量為436.6mm,是四川省內金礦重點開采礦區。1986年四川地質局五四七隊八分隊對四川大渡河一帶進行了調查,據當地居民報礦,找到了金礦礦點,也發現了礦化現象,但由于該區域交通不便,山脈縱橫,勘查環境惡劣,沒有對該地區進行大量地質勘查。直到2010年,部分地質勘查隊伍對礦區進行了普查工作,雖然已經查明了礦區巖性、巖漿巖等特征,但沒有明確四川大渡河金礦地質構造特征及深部找礦方向,為此提出四川大渡河金礦地質構造特征及深部找礦方向研究,為四川大渡河金礦進一步勘查及開采提供理論依據。
四川大渡河金礦地層主要有石灰系地層、志留系地層以及二疊系地層,且礦區褶皺和斷層構造較為發育,此次對四川大渡河金礦地質構造特征的研究,分別從地層特征和構造特征兩方面進行,以下將對其進行細致說明。
四川大渡河金礦地層整體呈東西走向,地層傾角大約為45.5°~55.5°,礦區的東部地層傾角大約為26.3°~36.4°;中層地層傾角大約為36°左右[1]。四川大渡河金礦地層由老到新分別為石灰系、志留系、二疊系。
石灰系由下石炭統卡貢下巖組與下石炭統卡貢上巖組組成,其中下石炭統卡貢下巖組地層主要分布于拉榮牧場一帶,呈東寬北窄延東北—西南向塊狀展布,下石炭統卡貢下巖組地層上半部為紫色花崗巖閃長巖夾頁巖,地層下半部巖石為灰色礫巖夾灰色粉砂巖和泥巖。所含礫巖的礫石成分幾乎全為石灰巖。其與上覆地層東達村組為斷層接觸,下石炭統卡貢下巖組地層厚度133.10m~186.94m,平均164.30m[2]。下石炭統卡貢上巖組地層分布于波馬奔堆至左科一帶,呈西北—東南向狹窄條帶狀展布,厚度在146.68-176.75m之間,平均厚度164.75m。巖性主要由頁巖和石灰巖組成,此外還夾雜有少量的泥巖、粉砂巖[3]。下石炭統卡貢下巖組地層巖層層次分明,層序結構清晰,屬于典型的海陸交互相沉積地層。根據地層巖石組成特征,可將下石炭統卡貢上巖組地層分為上段、中段、下段三個巖石段,其中上段巖層厚度大約在25.64m左右,以棕綠色頁巖、石灰巖為主,巖石頂部夾有較薄的粉砂巖;中段巖層厚度大約在49.48m左右,其中有15.65m左右的侵入巖體,巖石主要為花崗巖閃長巖,中段巖層所含粉砂巖均比較薄,但粉砂巖層位比較穩定,富含腕足類等海相動物碎屑化石,可作為區內的輔助標志層;下段巖層厚度大約在38.48m左右,以灰綠色~綠色粉砂巖、頁巖為主,并巖層內部夾有少量的泥巖。卡貢上巖組沉積環境較復雜,有深海相、也有淺海相,有正常沉積,也有混雜堆積,總體顯示造山帶沉積環境特征。
志留系地層由上志留統東達村組和上志留統石盒子群組組成,其中上志留統東達村組分布于左貢縣錯木錯—左貢牧場—東達村一帶,該組地層走向主要呈西南—北東向,地層巖性主要為灰黑色薄層白云巖與泥質石灰巖、塊狀頁巖的互層,以灰黑色薄層白云巖為主。地層總厚度大于3826.62m,與石炭統卡貢巖群下巖組為斷層或整合接觸;上志留統石盒子群組分布于左貢牧場以西—石盒子群一帶,地層總體呈西北—東南向展布,厚度40.30m~634.1m,平均229.11m,均遭受不同程度的剝蝕,整體上為一套海陸交互相沉積地層,地層巖性主要由紅棕色、灰黑色石灰巖、灰綠色頁巖夾泥巖、棕色的頁巖組成,該組地層與下伏地層呈整合接觸。二疊系據巖石組合特征,自下而上劃分為白金臺子組、黃金坪組,其中白金臺子組主要由灰棕色、黑色花崗巖、粉砂巖及雜色花崗閃長巖組成,地層厚度在48.69m~126.45m左右,屬典型的過渡相(三角洲相)沉積。砂巖中礦物成熟度低、分選差,巖屑成分主要為紫紅色泥質巖,屬炎熱干燥氣候條件下快速堆積的河流相粗碎屑巖。頂、底出露不全,厚度>666.6m,以產石膏、石鹽、鉀鹽、油頁巖、含銅砂巖為特征,產孢粉、植物等,各地出露厚度不一,化石以孢粉為主。
四川大渡河金礦構造變形主要表現為地殼運動引起的各種褶皺斷裂構造現象,礦區褶皺構造與斷裂構造發育完整,具體構造特征如下。
其中褶皺主要包含沙龍牛場向斜、然度海背斜及熱都-松普背斜三個褶皺帶。①沙龍牛場向斜:位于工作區西北札瑪-錯扎湖一帶,軸向呈北西向延伸,北西端出圖,圖幅內軸長約32.5km,向斜北西端昂起,南東端被燕山期逆沖推覆斷層破壞。兩翼被錯木達斷裂斷失,僅見東達村組核部地層,沙龍牛場向斜褶皺軸面總體向南傾斜。②熱都-松普背斜:位于四川大渡河金礦西北角熱都曲-加來老-松普一帶,軸向呈北西向延伸,圖幅內軸長約25km,熱都-松普背斜核部及兩側地層均為上志留統石盒子群組。③然度海背斜:位于四川大渡河金礦東南角然度海一帶,背斜軸向為西北向,軸跡平直,圖幅內軸長約23km,背斜核部及兩側地層均為下石炭統卡貢上巖組,背斜軸面總體向北傾斜,樞紐呈舒緩波,該背斜北部及東部受錯木達斷層斷裂破壞。
四川大渡河金礦斷裂較發育,從西至東分別有馬查腳斷層、錯木達斷層、吉龍斷層三個斷層,其中與四川大渡河金礦成礦關系相關的斷裂為錯木達斷層,該斷層兩邊多處發育與主斷層相交的次級斷層,并在斷層交匯處往往見有礦(化)或礦(化)體,如拉榮金礦礦點、然渡海金礦礦點、白金臺子金礦礦點以及馬查腳金礦礦點。①馬查腳斷層位于礦區南西部斷層以東瑞列牧場—孟青村一帶,斷層長約27.5km。該斷層傾向南西,傾角較緩,一般為32°左右,上盤地層為上志留統東達村組,下盤地層為上志留統石盒子群組。該斷層破碎帶發育比較完整,斷層兩側發育一些軸面傾向西北的緊閉沙龍牛場向斜褶皺,是該斷層主要牽引褶皺,馬查腳斷層為燕山期逆沖推覆斷層。②錯木達斷層位于四川大渡河金礦北西部錯木達-左貢牧場-孟窮牧場一線以東,斷層總體呈西南至東北走向,呈舒緩波狀展布,斷層東北段截止于馬查腳斷層,斷層長約46.5km,傾向西北,傾角大約在45°左右,上盤地層為下石炭統卡貢下巖組和下石炭統卡貢上巖組地層;下盤主要為下石炭統卡貢下巖組。破碎帶發育,在斷層旁側下石炭統卡貢下巖組地層之中,錯木達斷層局部出現軸面傾向南西的倒轉褶皺,是該斷層主要牽引褶皺,且老地層逆沖與新地層之上,錯木達斷層為逆沖推覆斷層,時代為燕山期。③吉龍斷層位于四川大渡河金礦中部然渡海-沙龍牧場一線以東,為瀾滄江結合帶西界斷裂,在礦區內沿東南向展布,平面上呈舒緩波狀延伸,斷層在礦區內長約45.6km,傾向東南,傾角大約在25-35°之間。上盤地層為二疊系白金臺子組地層,南段為二疊系花崗閃長巖巖體;下盤為上三疊統東達村組地層,巖體大多為流劈理,亦有破劈理。吉龍斷層內巖石具明顯的定向排列,礦物拉伸呈透鏡體產出,具明顯的擠壓特征,吉龍斷層為逆沖推覆斷層,時代為燕山期。通過以上對礦區地層、褶皺、斷層等地質特征描述,完成了四川大渡河金礦地質構造特征研究。
通過以上對礦區地質構造特征分析,并經過對四川大渡河金礦地質勘查過程中,發現礦區西北部累計見金礦45.56m,并且在該區域相同緯度和標高下累積見礦68.50m,通過對礦區層位對比和產出部位推測,金礦礦體在礦區西北部附近轉彎,礦體走向有原來的156°轉為134°左右,在該區域有明顯的金礦礦化現象,具推測該區域金礦礦脈寬約0.56m~0.84m,總厚度2.47m,品位6.56~8.47g/t,最高8.46g/t,平均品位7.45g/t,礦山深度在2500m左右,該區域金礦類型主要為石英脈型金礦,主要受到錯木達斷層控制;礦區中部區域累計見金礦48.65m,結合綜合研究成果推測,該區域金礦礦脈寬約0.46m~0.67m,總厚度約1.64m,品位3.26~3.84g/t,最高3.84g/t,平均品位3.46g/t,礦山深度在2200m左右,該區域金礦類型也為石英脈型金礦,礦體向北可能延伸至1800m;此外在礦區東南部鉆孔也見有金礦礦化現象,礦體呈浸染狀分布在花崗巖閃長巖礦石中,厚度1.35m~3.58m,金的品位8.6~10.3g/t,平均品位9.46g/t,礦山深度在2300m左右,因此礦區東南部是尋找金礦的有利地段。通過以上礦區三處礦化區域分析,完成了四川大渡河金礦深部找礦方向研究,進而實現了四川大渡河金礦地質構造特征及深部找礦方向研究。
此次結合相關地質資料,對四川大渡河金礦地質構造及深部找礦方向進行了研究,并取得了一定的研究成果,對礦區后續開采及勘查工作的開展奠定了基礎,此外對金礦地質構造特征及深部找礦研究具有一定的借鑒意義。由于此次研究時間以及個人能力有限,對于四川大渡河金礦研究尚淺,今后會對四川大渡河金礦成礦規律,以及成礦特征進行深入分析,促進四川大渡河地區采礦業發展。