舒 波,安 煜
(四川省核工業地質局二八二大隊,四川 德陽 618000)
銅在我國金屬資源中占據第三位,屬于工業主要金屬,但是,隨著銅金屬的挖掘和資源的使用,銅金屬在國內已經處于短缺狀態,需要依靠國外進口,才能滿足銅金屬的使用。因此,國內十分重視銅金屬礦床和銅金屬的勘察。此時,我國主要的銅多金屬富集區,青海卡而卻卡銅多金屬礦床,出現在相關部門的眼前,受到我國相關部門的熱切關注。據調查發現,青海卡而卻卡銅多金屬礦床可以開采出三十八點二六萬噸金屬,主要元素包含銅、鋅和鉬等金屬元素,且伴生了鐵、鉛、銀、金等金屬元素。基于此,以青海卡而卻卡銅多金屬礦床為依據,研究銅多金屬礦床成礦所需要的地質條件,深入研究青海卡而卻卡銅多金屬礦床的成礦系統特征,分析青海卡而卻卡銅多金屬礦床的找礦前景,以期為銅多金屬礦床的尋找提供依據。
礦床的形成取決于礦區的物質,是研究礦床成礦地質條件的先決條件,因此從成礦物質來源、物理化學條件、構造等方面,研究青海卡而卻卡銅多金屬礦床的成礦地質條件。
青海卡而卻卡銅多金屬礦區,經歷了板塊的碰撞,在碰撞的作用下,出現了隆升、沉降等地質變化,在這樣地質變化下,促使青海卡而卻卡形成了豐富的礦產資源。基于此,青海卡而卻卡銅多金屬礦區,在推覆作用下,地質構造以不同方向的拉伸斷裂和褶皺都較為強烈,其地質構造示意圖,如圖1所示。
從圖1中可以看出,青海卡而卻卡銅多金屬礦區褶皺多為背斜、向斜型褶皺,且在斷裂和巖漿巖侵入的作用下,改變礦區地質褶皺形狀,破壞褶皺的連續性和完整性。因此,青海卡而卻卡銅多金屬礦區褶皺被第四系覆蓋,被南北向、東北向和西北向的斷裂切斷,并受到侵入巖的破壞,雖然整體形狀相對完整,但是在沿軸方向變得極其不連續,存在地層缺失的現象。其所具有的弧形展布特征變現不明顯,存在褶皺的復雜程度、褶皺傾角、向斜清晰度、形態完整度等方面存在區別。

圖1 地質構造格局示意圖
褶皺多被其他地質構造切斷,整體呈現出凌亂狀態,而斷裂則未受到其他地質構造切斷,整體規模相對較大,貫穿青海卡而卻卡銅多金屬礦區半個山脈,依據斷裂的走向延伸,可達數十千米,呈現北東東走向,且部分斷裂與礦區褶皺相平行,屬于縱向斷裂,且在侵入巖和褶皺的作用下,存在較為短小斷裂帶,且發育密度較小,屬于橫向斷裂,呈現斷續線性狀分部,并具有明顯的控巖控礦作用。
根據圖1所示的青海卡而卻卡銅多金屬礦區地質構造,探查青海卡而卻卡銅多金屬礦區中,形成銅多金屬礦的物質來源。為此,采用離子探針、原子吸收等元素含量測定手段,以元素維氏值為依據,檢測青海卡而卻卡銅多金屬巖體中的微量元素,發現青海卡而卻卡銅多金屬礦區中,偏高場或特高場維氏值元素的銅、鋅、鉛、鐵、金、銀、鉬等金屬元素,其中,銅、鋅、鉛、鉬等金屬元素高出維氏值一百~三萬倍左右,而其中,僅有銅高出維氏值三萬倍左右,屬于青海卡而卻卡銅多金屬礦區地球化學特高場化學元素。
巖石掩埋于銅多金屬礦區地殼中,在地質構造的作用下,會產生流體作用,出現微量元素流動現象,然而,礦區還會受到火山巖成礦熱液作用,在成礦熱液中沉淀富集微量元素,在不同的時間段,生成不同的金屬元素,出現主要金屬元素和伴生金屬元素兩大類,也反映了成礦熱液與巖漿的同源性。
青海卡而卻卡銅多金屬礦床的形成,除地質構造作用和巖體元素的沉降作用外,還受到成礦流體的溫度、壓力、氧化還原反應、酸堿度等物理化學條件作用,改變巖體元素的性質和礦質,決定礦床的規模和產量,因此,需要從地質的物理化學條件著手,分析青海卡而卻卡銅多金屬礦床的成礦地質條件。
基于此,采用TRL-02型冷熱臺,按照實驗的方式測定青海卡而卻卡銅多金屬礦區巖體的均一溫度和鹽度,經檢測發現:礦區巖體的最高溫度約為二百二十一攝氏度,最低溫度為七十八攝氏度,礦區溫度分布范圍較窄,高值區寬緩,屬于低溫成礦區。且在劃分過程中,可大致分出兩個次級峰值區,具有持續性和多階段性特點。
礦區成礦流體的平均鹽度變化范圍在五點七到八之間,鹽度密度在零點九一到零點九七克每立方厘米之間,巖體的鹽度從上至下整體呈現出由高至低的趨勢,表明成礦流體在演化過程中。采用上一節所示的元素檢測技術,檢測礦區成礦流體中存在的元素,發現其主要元素為鉀離子和鈉離子,次元素為鈣離子和鎂離子,流體包裹巖體的溫度在零下二十一攝氏度到零下二十四點三攝氏度之間,推測礦區成礦流體屬于氯化鈉-氯化鉀-水的三元體系,且三元體系之間的關系為由深部向淺部逐漸變化。
此次從地質構造、成礦物質來源和地球化學特征三個方面,分析青海卡而卻卡銅多金屬礦床的成礦地質條件結構,可以大致劃分出地質化學異常類型和范圍,并根據地質化學異常類型元素組合,所表現出的規律,判斷礦區金屬元素分布,推斷青海卡而卻卡銅多金屬礦床的找礦前景。
根據青海卡而卻卡銅多金屬礦床的地球化學特征,其存在的地球化學異常和分布如下:鉻鎳鈷-金砷汞-金砷銻-銻鉛鋅銀鎘-鎢錫鈹鉍。形成自北向南的分布規律,局部呈現出條帶狀集中、盆地四周、與區內韌性剪切帶相關的分布特征,且具三級濃度梯度分帶、與隱形構造有關、可單獨成礦、位于兩處斷裂之間等特點,由此推測青海卡而卻卡銅多金屬礦床地質化學點,具有良好的找礦遠景。
采用鉆孔探測的方式,尋找礦床中金屬元素異常區域,以青海卡而卻卡銅多金屬礦床一千四百米半徑范圍內,存在三條較大的斷裂構造,其發育方向分別為北東向、近東西向和北東東向,是一條貫通性巖體的控礦斷裂,具有規模大、切割深、多期次活動疊加等特征,屬雁石坪弧后前陸盆地,探測該范圍內存在的金屬元素異常情況,發現銀、鎢、鉬、錫、鉍等異常金屬元素,形態近似距形,使用CSAMT型帶物探,探測金屬低阻,發現金屬元素的低阻異常大于化探異常,且該異常具有一定的方向性,呈現出東西向,東南延伸出圖。
除元素異常外,經鉆孔探測,發現花崗閃長斑巖在結構構造,且對地層內礦產分布、巖漿活動、地層、變質作用具有明顯的控制作用,呈現出北西向斷裂構造發育,成礦地質條件比較有利,產生強烈的黃鐵礦化、云英巖化、硅化等礦化蝕變,利于金礦熱液的運移沉淀富集成礦,也反映出礦體形成和產出的基本地質條件向深部發展,綜合反映青海卡而卻卡銅多金屬礦床,具有尋找金屬礦床的找礦前景。
雖然青海卡但卻卡銅多金屬礦床資源較為富集,但是在青海卡而卻卡銅多金屬礦床周圍,仍然存在金、銀、鉛、鋅等相對富集的金屬元素,再結合礦區周圍存在的地球化學異常,以及成礦地質構造對礦床造成的影響,在青海卡而卻卡銅多金屬礦床大斷裂位置,存在的構造帶,出現綠泥石化、絹云母化、輝梯礦化、毒砂礦化等現象,基于此,認為青海卡而卻卡銅多金屬礦床地質條件優越,具有多個礦化點,存在除金、銀、鉛、鋅等金屬資源外的銻、鐵等金屬資源。
青海卡而卻卡銅多金屬礦床斷裂受到較強切割的位置,呈現出條狀近東兩向展布,在這種地質條件下,所產生的碎屑巖和碳酸鹽巖,可以為成礦流體的遷移和富集提供優良的條件,為金屬礦床的形成提供就位空間,尤其是青海卡而卻卡銅多金屬礦床地質構造中,所具有的火山巖構造,讓礦床地層發生了變質和變形,產生黃鐵華、碳酸鹽化、金屬礦化等現象,為鉛鋅銀發育提供了有利條件,具有較高的找礦潛力。
位于青海卡而卻卡銅多金屬礦床盆地之間,東西兩向斷層走滑正斷系統發育,存在三疊系-侏羅系的沉積地層,出露大量輝綠基性巖脈,受東丙向斷裂構造控制,線環構造十分發育,經探測,該區域金元素化探異常,其次為黃鐵礦和毒砂,具有較大的找礦潛力。
在青海卡而卻卡銅多金屬礦床背斜和向斜位置,總體呈現北北西-南東東向展布,區內海拔相對較高,主要出露黑色沉積巖系,存在北北西向韌性剪切帶,存在硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等現象,構造地質條件有利,經探測發現,金屬元素賦存于毒砂和黃鐵礦中,受到地下水熱液活動和區域變質作用,為金屬元素的活化、遷移、富集創造了條件,水系沉積物地球化學異常明顯,具有較優的潛力。
通過上述研究,從地質構造、成礦物質來源、物理化學條件等方面,充分研究青海卡而卻卡銅多金屬礦床的成礦地質條件,并根據成礦地質條件研究結果,分析青海卡而卻卡銅多金屬礦床的找礦前景。但是此次研究仍然存在一定的不足,在今后的研究中,還可以從同位素年代學研究入手,獲得準確的成礦地質條件,提高找礦前景分析精度。