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東鄉銅礦成礦地質特征分析

2016-10-21 19:52倪淑文
華夏地理中文版 2016年9期

倪淑文

【摘 要】隨著資源的消耗,各種礦產資源的開采都被重視起來。銅礦是一種非常珍貴的資源,如何尋找到富銅礦體一直是礦業的研究重點。對銅礦成礦地質進行分析能夠有效為尋找富銅礦體提供理論支持。文章對江西東鄉銅礦的成礦背景、成礦地質特征進行分析,并且為銅礦成礦的富礦區段預測,為東鄉銅礦找礦提供方向。

【關鍵詞】東鄉銅礦;成礦地質特征;富礦區段預測

一、概述

東鄉銅礦在20世紀60年代初被發現,并建立礦廠進行開采,屬于中型礦山,經過50年的一定規模開采,儲量已經出現危機。為了進一步提高礦產量,礦山企業應該盡快發現東山中隱藏的礦體,以擴大銅礦儲量。文章對東山銅礦進行深入研究,分析其成礦地質特征,以為找礦提供理論基礎。

二、東山區域成礦背景

東山銅礦位于礦區處于北東向東鄉—德興與近東西向萍鄉—廣豐兩條深斷裂交切部楔形區,屬信江拗陷西南端,為一構造異常帶屬于中型的多金屬礦床,礦區地層主要以中元古界雙橋山群和石炭系為主,零星分布有上白堊統紅色碎屑巖層和第四系。礦區外圍南部有上侏羅統火山碎屑建造。雙橋山群和石炭系均具有較高豐度的銅、鎢背景值。贛東北位于元古宙江南地體的最南邊,在歷史上有三次大規模的構造作用,分別為晚元古宙時期大陸邊緣發生拉伸造成了裂陷和晉寧時期由于造山褶皺發生閉合,海西早期內陸發生凹拗,海西晚期發生隆升出現褶皺,燕山早期斷塊發生拗陷出現了火山盆地,燕山晚期斷塊發生隆起,火山活躍有巖漿侵入。其中東山區域的成礦與海西早期與燕山早期的構造作用關系最大。

本區中主要的構造格架是北東向和東西向的拗陷與斷裂,其中贛東北深斷裂帶為北東向,廣豐—萍鄉為東西向。在晚元古界時期,贛東北深斷裂帶活動相當活躍,在燕山時期,該斷裂帶重新活動,給后期巖漿的侵入提供了條件。東山礦區經歷了多次的構造活動,其中早期的斷裂構造為東山礦區提供了一份封閉空間,這為后來東山區成礦提供了存儲條件,再加上經過地表水的富集與淋濾作用,礦山中的上層圍巖內的礦物質在一些地段形成了次生富礦體。

在東山礦區內,巖漿的活動期主要有兩個階段,一個階段為海西晚期,一個階段為燕山早期。在海西晚期,受到北東向的深斷裂帶影響,火山活動表現為間斷性火山噴發,且噴發地點多為海底。在燕山早期,由于巖漿的侵入,形成了大量的花崗巖,形態各異,其中包含脈狀、類層狀、橢圓狀、瘤狀等,花崗巖的特征是規模較小但是數量較多。

三、礦區成礦地質特征

(一)含礦建造

在東山礦區中,出露的地層主要是石炭系細中粗粒碎屑巖,當中夾雜一些火山碎屑巖,中元古界時期的淺變質巖,泥灰巖,礫巖以及一些松散堆積物。其中中元古界時期的淺變質巖是東山礦區的基底,而且在礦區北區有大面積出露;石炭系、松散堆積物等為東山礦區的沉積蓋層。礦區內的含礦建造主要是中上石炭統壺天群下段的白云質灰巖和下石炭上段的粉砂巖。

(二)控礦構造

東山礦區經歷了多時期的多次地質活動,由于這些地質活動次序不同、時期不同、方向不同,這就導致了東山礦區的結構相當復雜。巖漿活動和斷裂將會破壞單斜構造,這種構造形態成為了礦區基礎,走向為北東向50°~60°,傾向南東向,傾角為25°~40°,屬于較緩的傾角,這些條件都給礦產形成與賦存都提供了相當便利的條件。位于礦區的東北部存在北東向的褶皺,褶皺的位置在石炭系的地層當中,屬于形成較早的褶皺。而礦區的其他地方褶皺主要為北西向,具有開闊的形態,相比于北東向褶皺形成時間較晚,該褶皺與礦產的形成關系更加密切。在礦區背斜的軸部,受到多次地質構造活動影響會形成滑脫或虛脫的空間,給礦產提供存儲空間。

(三)巖漿活動與成礦關系密切

在東山礦區內,發生巖漿活動時巖漿會強烈而且頻繁的進行運動,活動特點為多巖性、多成因以及多旋回。巖漿活動一方面為礦物質的運動、集聚提供動力和熱能,一方面巖漿自身中含有多種礦物質,可以成為礦產的一部分。礦區中主要出露的侵入巖體是在燕山時期形成的淺成相與超淺成相花崗巖,這些巖體與礦產形成的原因、空間以及時間上都具有密不可分的關系,其中與礦產形成最為密切的是燕山早期形成的花崗斑巖。而晉寧時期火山的活躍為礦區帶來了大量的成礦物質,為礦山形成提供了物質條件。在海西時期,東鄉發生了陸內裂陷、盆地沉積,在此過程中,形成的噴流巖富含銅元素。富集地區形成礦產。在燕山時期有強烈的巖漿活動,在東山礦區內侵入了大量的花崗巖,這些花崗巖的侵入為礦產形成提供了熱能源,在早期礦產形成過程中大大促進了成礦物質的遷移、富集與活化。隨著中性以及酸性巖漿的不斷侵入,逐漸形成了花崗巖巖株與巖脈,同時巖漿當中還富含銅、鋅等成礦物質,隨著巖漿的填充與疊加,東山地質中包含了大量的成礦物質。在礦區中,含有較高的成礦元素豐度的是巖漿巖。

四、礦床地質特征

(一)礦體特征

部分鐵(鎢鐵)礦體在地表有露頭出露。Ⅰ號銅礦體淺部的次生富集帶與鐵帽有直接聯系,為半隱伏礦體。礦區內其它原生銅硫礦體均屬隱伏礦體??臻g上自上而下依次為鎢礦體—鐵礦體(含鎢鐵帽)—次生富集銅礦體—原生銅硫礦體,以層狀、似層狀為主,次為透鏡狀、扁豆狀。礦體連續性較好,產狀與地層產狀基本一致,局部有與地層成小角度斜交現象。原生銅硫礦體的厚度一般為10-20m,最厚約60m;次生富集銅礦體、鐵礦體及鎢礦體厚度較小,一般在10m以內。下面將對三個主要礦體進行分析。

一號礦體:其儲量占了全東山區總儲量的四分之一左右,形成原因主要是次生富集作用,分布地區為礦區東部F1斷裂破碎帶的底部,長度為1200米。該礦體的形狀類似為層狀,多有不規則,且在傾向和走向中都會有分叉情況的出現。傾斜延伸一般會延伸至200到300米處。最長可到達500多米。礦產的埋藏標高多為-200米之下,最深可到達-375米的深度。礦體厚度在兩米到十米之間,厚度最厚可達到20多米,沿傾斜方向上礦體厚度多有變化,而在礦體走向上礦體厚度大致均勻。傾角在35°到40°之間。在該礦區中,礦體的品質有較大差異,可以從1%變化到10%,其中富集礦一般位于礦體淺層,越往深層,含礦物質就越少,這種情況的出現是由于銅出現次生富集作用時有從上到下逐漸減弱的趨勢。

五號礦體:五號礦體是規模最大的銅礦,其產量占總產量的50%左右,該銅礦出現有明顯的硫化現象。礦體同樣受到了F1斷裂破碎帶的影響與控制,長度為1200米。礦體的形狀多為層狀,且層厚較厚,部分礦產呈現出透鏡狀。在礦體中從某處開始分為兩處,一處位于淺層,長度較小,一處位于深層,長度較大且厚度較大。該礦體的埋藏深度跨度相當大,從地表到-450米的深度都存在礦產。礦石的自然類型大部分為原生礦,在其上部存在少量的混合礦。礦石結構主要有溶蝕交代結構、晶粒狀結構、他形粒狀結構、壓碎結構、再結晶結構等。礦石構造主要有帶狀構造、散染狀構造、塊狀構造、膠狀構造等。其中所含的金屬礦物主要包含了黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦等。礦體當中還伴有鋅等有害元素,但這些元素的含量較低,因此該礦體的品質較好。礦體傾角與一號相似,在35°到45°之間,厚度多為10到30米,最大厚度可達到60米。與一號銅礦相比,該銅礦的含銅品位略低,大致在0.8%到1.5%之間。

七號礦體:該礦體相比于上面兩個礦體規模有所減小,儲量占據總儲量的20%左右。分布在礦區西部的F1斷裂破碎帶上,礦體形狀多為透鏡狀,按照走向能夠延伸大概400米,傾斜上的最大長度能夠達到450米。傾角較為平緩,一般只有25°左右,埋深標高從-15米變化到-200米。不論沿傾斜方向還是沿走向都會發生迅速變薄的情況,甚至會有尖滅的情況出現。含銅品味也較低,一般均低于1%。

(二)礦石特征

在東山礦區中的銅礦石在自然條件下生成的一般為原生硫化產,銅礦中主要有黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦等。對銅礦按照工業類型進行劃分,可分為原生和次生兩種。原生硫化礦石是以五號和七號礦體為代表,礦石主要是黃銅黃鐵礦石,還含有少量的黃鐵黃銅礦石、黃鐵斑銅礦石等。在礦體中,其東西方向的端處與上盤大多會形成黃鐵礦石,而在淺部和中心部位大多會形成黃鐵黃銅礦石,在頂部會形成黃鐵銅礦石。

(三)圍巖蝕變

主要為硅化、絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化。s東鄉銅礦礦床呈北東向帶狀展布,礦帶長約2600m、寬約400m,由兩種空間上疊置、成因上關聯的不同組合礦體組成。上為產于石炭系上統黃龍組下段的赤鐵礦—含鎢赤鐵礦體,下為賦存于石炭系下統梓山組上段的銅硫礦體。

五、結語

東山銅礦經過一定時間的開采后存儲量已經有所下滑,因此對東鄉銅礦成礦地質特征分析有助于從現有的礦區或未曾開采的礦區發現新的礦體,以解決銅礦產量不高的問題,并且增加東山銅礦的存儲量。從東山礦區分析,五號銅礦是礦區內最大的礦體,礦體形成的主要原因在于激烈的地質運動以及火山爆發,成礦物質聚集后形成了礦體。礦體的走向、形狀等也受到了地質運動的影響。

參考文獻

[1] 陳小惠,鄭孫華.東鄉銅礦V號礦體成礦地質特征及找礦方向探討[J].礦產與地質,2012(06).

[2] 黃蘇錦.江西東鄉銅礦成礦地質特征與找礦靶區優選[J].采礦技術,2013(04).

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