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摘 要: 岩浆热液型铜金矿床是铜金矿床最主要类型之一,本文通过研究成分析已发现的该类型铜金矿床的实践找矿经验和找矿模式,同时结合其成矿理论,针对岩浆热液铜金矿床建立一个直接远程找矿标志—富含金、银硅化带、硅(铁)帽,从而归纳出理想的成矿模式和一种简捷的勘查方法,指导隐伏铜金矿床的寻找。
关键词: 隐伏岩浆热液型铜金矿床;找矿标志;勘查方法
由火山机构控制并伴有岩浆热液成矿作用的岩浆热液型铜金矿床是我国铜金矿床最主要类型之一。目前由于勘查程度的提高,寻找新矿床的难度明显增大,地勘投入资金相对减少,则寻找隐伏矿床势必为下一步找矿的主要方向,本文尝试针对受火山机构控制的岩浆热液型铜金矿床提出一种简捷有效的勘查方法,即建立一个隐伏岩浆热液型铜金矿床的直接远程找矿标志,指导找矿的重大突破。
1 找矿标志
通过对比研究分析国内外隐伏岩浆热液型铜金矿床的成矿理论、成矿模式,参照我国近年来铜金矿床寻找取得重大突破的找矿经验,结合含矿岩体侵位的导矿、运矿和容矿的构造动力学机制;发现在隐伏岩浆热液型铜金矿床上方或侧上方的近地表处,往往会形成一个富含贵金属(金、银等)的硅化带、硅(铁)帽,他们多具一定规模呈带状或者帽状分布在已出露的含矿岩体前缘部位,或分布于岩体周边环状、放射状断裂构造中,或分布于中酸性岩体与碳酸盐岩内外接触带的破碎带部位。地表通常风化成含金(银)褐铁矿化硅化破碎带或硅化铁帽,并伴有一定强度的铜、钼、金、银等元素综合地球化学异常,为隐伏岩浆热液型铜金矿床的直接远程找矿标志。
2 找矿标志建立的依据
隐伏岩浆热液型铜金矿床最直接远程找矿标志是富含贵金属(金、银等)的硅化带、硅(铁)帽;该标志往往受构造作用、岩体侵位机制及围岩岩性制约,与铜金成矿作用密切相关,同时也是基于成矿理论和实践找矿经验而建立的。
2.1 成矿理论依据
从成矿机理上分析:来自中酸性含成矿斑岩体的深源物质所形成的岩浆,在向上侵位过程中,携带大量的成矿热液,在具备有利的导矿、运矿和容矿构造作用下,沿构造裂隙向外迁移,矿液沿构造裂隙迁移过程中,其沿构造裂隙的渗透作用远远大于向两侧围岩的扩散作用,故在有利构造环境中冷却沉淀形成工业矿体;在矿液迁移过程中,由于迁移动力随时间和迁移距离变化而变化,首先沉淀密度大、稠度大的贱金属(铜、铅、锌)物质,即铜(铅锌)矿体,而残余的密度和稠度相对较小的以硅质为主的富含贵金属(金、银)成矿热液在剩余的动力作用下继续沿构造裂隙向外迁移,同时随着温度压力的降低(高温环境不利于金的富集),距含矿源相对较远地段沉淀下来,即富含贵金属的硅帽和硅化带,出露地表的在后期氧化作用下形成硅铁帽。另外,在岩浆多期成矿作用下,经过后期热液蚀变改造,可将中高温期沉淀的金物质被活化进入含矿溶液,含矿溶液经过一定的运移后沉淀下来,起到活化富集作用。
因此,该类型的铜金矿床自含矿源不论是向上还是向外都存在着明显的矿化分带现象,亦即自下而上或自里而外为含矿深源物质—中高温金属矿带(一般以铜为主,有时出现铜铅锌金银多金属混合现象)—中低温金属矿带(表现形式为含金银铜硅化带或硅帽),虽然三者密切相关,但空间上存在一定的距离,其距离取决于形成矿床规模的大小,规模大相对较远,规模小相对较近;由此说明,受构造控制明显的,有规律分布的含金硅化破碎带,硅化石英脉和硅(铁)帽,伴有明显的铜、金、银、铅、锌、钼矿或化探异常是寻找隐伏的斑岩或者岩浆热液型铜金矿床的重要的直接的远程找矿标志。另外含矿岩体与碳酸盐类岩石的接触带也是生成夕卡岩型含金铜矿的有利部位,因此夕卡岩也是直接的找矿标志。
2.2 实践找矿经验
在我国东部福建上抗紫金山特大铜金矿的发现,其过程首先是通过查证化探异常,发现地表和近地表大规模的含金硅帽和含金硅化破碎带,随之进行硅帽的金矿勘探,为一中型金矿;同时运用钻孔原生晕方法发现含金硅帽下部有高强度、高浓度的铜晕存在,加大勘探深度,在深部离地表1000米发现大规模的以蓝辉铜矿为主的铜(金)矿体,再往深部为一含铜(以黄铜矿为主,低品位或不够工业品位)斑岩体;其含金硅帽、硅化带,铜矿体严格受含矿斑岩体侵位前缘的火山口构造和断裂构造控制。青海阿尔金采石沟金铜多金属矿产于火山一次火山岩岩体周边环状、放射状断裂构造中,该矿床的成矿源层,通过加里东期花岗闪长岩岩浆及其热液作用的叠加、改造,使矿源层中的金物质被活化一迁移到构造裂隙等空间而富集,矿体形态以脉状为主,地表及浅部见含金石英脉,而深部则以含金的铜或铅、锌多金属矿床为主,具有大型金及铜多金属的找矿潜力。由此阐明,地表受构造控制的含贵金属硅化带或和硅(铁)帽是下部的铜金矿体、含金铜矿体的直接远程找矿标志。
3 找矿应用
主要应用于以往地质工作程度较高的成矿有利区,这些地区虽然投入了一定量的地质工作,包括矿区勘探,矿产地质普查,成矿预测以及大量的物化探工作,仅对于富含贵金属的硅化破碎带和硅(铁)帽做了简单的评价,但对深部即周边所出现的地质现象未加综合分析,没有认识到存在隐伏矿体的可能或存在的依据分析不足。就此问题,以下面三个实例,阐明已知含金硅化破碎带和硅帽进一步评价和普查勘探工作建议。
3.1 湖北铜录山外围灵乡、阳新、姜桥岩体之间三角地带发现一具一定规模弧形含金硅化破碎带,已探明为一小型金矿床,勘探过程中已发现深部存在小铜金矿体;后通过遥感解释发现其为环形构造的边缘,从构造环境分析,其与可能的隐伏岩体存在密切关系,如加强井中物化探资料分析和地面物探工作,在环形构造中心与弧形破碎之间开展普查勘探工作,有望发现隐伏铜金矿床。
3.2 内蒙古安家营子金矿田,在含矿边缘体侵位前缘见有一系列含金硅化破碎带,安家营子岩体具有以南大洼区段为中心,从外到内、从早期到晚期的同心环状的侵入演化方式。工作应重点研究隐伏岩体的分布形态特征和控矿构造的特征,确定金矿体与它们的空间关系,将对确定该区域金矿体的空间分布规律、规模前景及找矿新突破具有重要的指导意义。
3.3 内蒙古赤峰山金多金属矿位于北山多金属成矿带,区内共发现含金矿脉19条,均产于华力西晚期黑云二长花岗岩体和斑状花岗闪长岩株北接触带上,受接触带及近EW、NE、NNW向断裂所控制。在空间上由内一外依次分布着高温热液接触交代夕卡岩型铜铁矿床,中低温热液型金铅多金属矿床,明显地反映出岩浆热液型矿床自高→中→中低温的水平分带特征,呈现出与一般热液型矿床相一致的成矿序列。建议该区下步重新研究分析地表出露的含金脉与控矿构造、含矿接触带的空间分布规律,同时结合矿带高→中→中低温的水平分带特征,有望在矿区及外围实现寻找隐伏的中-低温的热液型铜金矿床的新突破。
综上所述,对已发现查明的含金硅化破碎带和硅帽不要轻易放弃,需进一步评价工作,建议结合井中物化探资料、地面物化探工作及所处的地质背景进行综合分析,极可能是隐伏含矿岩体或周边含矿岩体的前缘产物,与隐伏铜金矿体和含矿岩体是同一成矿作用形成的地质现象,如开展新一轮普查工作,很有可能发现一定规模的具工业价值的隐伏铜金矿体。
4 结语
本文只是从实践找矿经验和成矿理论等方面为从事金属矿产勘探的同仁们提供一个思路和工作建议,由于笔者水平有限,掌握资料和程度有限,仅供参考。
关键词: 隐伏岩浆热液型铜金矿床;找矿标志;勘查方法
由火山机构控制并伴有岩浆热液成矿作用的岩浆热液型铜金矿床是我国铜金矿床最主要类型之一。目前由于勘查程度的提高,寻找新矿床的难度明显增大,地勘投入资金相对减少,则寻找隐伏矿床势必为下一步找矿的主要方向,本文尝试针对受火山机构控制的岩浆热液型铜金矿床提出一种简捷有效的勘查方法,即建立一个隐伏岩浆热液型铜金矿床的直接远程找矿标志,指导找矿的重大突破。
1 找矿标志
通过对比研究分析国内外隐伏岩浆热液型铜金矿床的成矿理论、成矿模式,参照我国近年来铜金矿床寻找取得重大突破的找矿经验,结合含矿岩体侵位的导矿、运矿和容矿的构造动力学机制;发现在隐伏岩浆热液型铜金矿床上方或侧上方的近地表处,往往会形成一个富含贵金属(金、银等)的硅化带、硅(铁)帽,他们多具一定规模呈带状或者帽状分布在已出露的含矿岩体前缘部位,或分布于岩体周边环状、放射状断裂构造中,或分布于中酸性岩体与碳酸盐岩内外接触带的破碎带部位。地表通常风化成含金(银)褐铁矿化硅化破碎带或硅化铁帽,并伴有一定强度的铜、钼、金、银等元素综合地球化学异常,为隐伏岩浆热液型铜金矿床的直接远程找矿标志。
2 找矿标志建立的依据
隐伏岩浆热液型铜金矿床最直接远程找矿标志是富含贵金属(金、银等)的硅化带、硅(铁)帽;该标志往往受构造作用、岩体侵位机制及围岩岩性制约,与铜金成矿作用密切相关,同时也是基于成矿理论和实践找矿经验而建立的。
2.1 成矿理论依据
从成矿机理上分析:来自中酸性含成矿斑岩体的深源物质所形成的岩浆,在向上侵位过程中,携带大量的成矿热液,在具备有利的导矿、运矿和容矿构造作用下,沿构造裂隙向外迁移,矿液沿构造裂隙迁移过程中,其沿构造裂隙的渗透作用远远大于向两侧围岩的扩散作用,故在有利构造环境中冷却沉淀形成工业矿体;在矿液迁移过程中,由于迁移动力随时间和迁移距离变化而变化,首先沉淀密度大、稠度大的贱金属(铜、铅、锌)物质,即铜(铅锌)矿体,而残余的密度和稠度相对较小的以硅质为主的富含贵金属(金、银)成矿热液在剩余的动力作用下继续沿构造裂隙向外迁移,同时随着温度压力的降低(高温环境不利于金的富集),距含矿源相对较远地段沉淀下来,即富含贵金属的硅帽和硅化带,出露地表的在后期氧化作用下形成硅铁帽。另外,在岩浆多期成矿作用下,经过后期热液蚀变改造,可将中高温期沉淀的金物质被活化进入含矿溶液,含矿溶液经过一定的运移后沉淀下来,起到活化富集作用。
因此,该类型的铜金矿床自含矿源不论是向上还是向外都存在着明显的矿化分带现象,亦即自下而上或自里而外为含矿深源物质—中高温金属矿带(一般以铜为主,有时出现铜铅锌金银多金属混合现象)—中低温金属矿带(表现形式为含金银铜硅化带或硅帽),虽然三者密切相关,但空间上存在一定的距离,其距离取决于形成矿床规模的大小,规模大相对较远,规模小相对较近;由此说明,受构造控制明显的,有规律分布的含金硅化破碎带,硅化石英脉和硅(铁)帽,伴有明显的铜、金、银、铅、锌、钼矿或化探异常是寻找隐伏的斑岩或者岩浆热液型铜金矿床的重要的直接的远程找矿标志。另外含矿岩体与碳酸盐类岩石的接触带也是生成夕卡岩型含金铜矿的有利部位,因此夕卡岩也是直接的找矿标志。
2.2 实践找矿经验
在我国东部福建上抗紫金山特大铜金矿的发现,其过程首先是通过查证化探异常,发现地表和近地表大规模的含金硅帽和含金硅化破碎带,随之进行硅帽的金矿勘探,为一中型金矿;同时运用钻孔原生晕方法发现含金硅帽下部有高强度、高浓度的铜晕存在,加大勘探深度,在深部离地表1000米发现大规模的以蓝辉铜矿为主的铜(金)矿体,再往深部为一含铜(以黄铜矿为主,低品位或不够工业品位)斑岩体;其含金硅帽、硅化带,铜矿体严格受含矿斑岩体侵位前缘的火山口构造和断裂构造控制。青海阿尔金采石沟金铜多金属矿产于火山一次火山岩岩体周边环状、放射状断裂构造中,该矿床的成矿源层,通过加里东期花岗闪长岩岩浆及其热液作用的叠加、改造,使矿源层中的金物质被活化一迁移到构造裂隙等空间而富集,矿体形态以脉状为主,地表及浅部见含金石英脉,而深部则以含金的铜或铅、锌多金属矿床为主,具有大型金及铜多金属的找矿潜力。由此阐明,地表受构造控制的含贵金属硅化带或和硅(铁)帽是下部的铜金矿体、含金铜矿体的直接远程找矿标志。
3 找矿应用
主要应用于以往地质工作程度较高的成矿有利区,这些地区虽然投入了一定量的地质工作,包括矿区勘探,矿产地质普查,成矿预测以及大量的物化探工作,仅对于富含贵金属的硅化破碎带和硅(铁)帽做了简单的评价,但对深部即周边所出现的地质现象未加综合分析,没有认识到存在隐伏矿体的可能或存在的依据分析不足。就此问题,以下面三个实例,阐明已知含金硅化破碎带和硅帽进一步评价和普查勘探工作建议。
3.1 湖北铜录山外围灵乡、阳新、姜桥岩体之间三角地带发现一具一定规模弧形含金硅化破碎带,已探明为一小型金矿床,勘探过程中已发现深部存在小铜金矿体;后通过遥感解释发现其为环形构造的边缘,从构造环境分析,其与可能的隐伏岩体存在密切关系,如加强井中物化探资料分析和地面物探工作,在环形构造中心与弧形破碎之间开展普查勘探工作,有望发现隐伏铜金矿床。
3.2 内蒙古安家营子金矿田,在含矿边缘体侵位前缘见有一系列含金硅化破碎带,安家营子岩体具有以南大洼区段为中心,从外到内、从早期到晚期的同心环状的侵入演化方式。工作应重点研究隐伏岩体的分布形态特征和控矿构造的特征,确定金矿体与它们的空间关系,将对确定该区域金矿体的空间分布规律、规模前景及找矿新突破具有重要的指导意义。
3.3 内蒙古赤峰山金多金属矿位于北山多金属成矿带,区内共发现含金矿脉19条,均产于华力西晚期黑云二长花岗岩体和斑状花岗闪长岩株北接触带上,受接触带及近EW、NE、NNW向断裂所控制。在空间上由内一外依次分布着高温热液接触交代夕卡岩型铜铁矿床,中低温热液型金铅多金属矿床,明显地反映出岩浆热液型矿床自高→中→中低温的水平分带特征,呈现出与一般热液型矿床相一致的成矿序列。建议该区下步重新研究分析地表出露的含金脉与控矿构造、含矿接触带的空间分布规律,同时结合矿带高→中→中低温的水平分带特征,有望在矿区及外围实现寻找隐伏的中-低温的热液型铜金矿床的新突破。
综上所述,对已发现查明的含金硅化破碎带和硅帽不要轻易放弃,需进一步评价工作,建议结合井中物化探资料、地面物化探工作及所处的地质背景进行综合分析,极可能是隐伏含矿岩体或周边含矿岩体的前缘产物,与隐伏铜金矿体和含矿岩体是同一成矿作用形成的地质现象,如开展新一轮普查工作,很有可能发现一定规模的具工业价值的隐伏铜金矿体。
4 结语
本文只是从实践找矿经验和成矿理论等方面为从事金属矿产勘探的同仁们提供一个思路和工作建议,由于笔者水平有限,掌握资料和程度有限,仅供参考。