主要类型金铜铅锌矿的找矿勘查模型

如题所述

(一)斑岩型铜多金属矿床(以欧玉陶勒盖为例)

1.地质产出模式

古生代岛弧构造环境和燕山期造山后伸展构造岩浆活动带内的中酸性岩浆岩体,主要包括花岗闪长岩、闪长玢岩、花岗斑岩、正长花岗斑岩、斜长花岗斑岩、石英二长闪长岩、正长花岗岩岩体和碱性花岗岩岩株或岩脉群等分布区;不同方向构造,常是区域性深大断裂的次级构造交汇部位;相伴有中酸性火山活动,并受交叉断裂控制,多呈中心式,常发育不同规模的角砾岩筒、火山岩,次火山岩充填在火山机构内部。早期铜、金矿化以网脉状、细脉状富磁铁矿、贫黄铁矿的石英-黄铜矿-斑铜矿形式出现,伴随的蚀变主要为黑云母化、钾长石化及少量钠长石化;叠加有晚期绢云母-绿泥石化和够矿石工业品位的Cu(及有一定价值的Au、Mo)矿化以及受构造控制的富含黄铁矿的递进式泥质蚀变。具有典型的斑岩型铜矿床的空间蚀变分带模式。低温热液蚀变和环状、放射状构造发育具有一定的普遍性。

2.地球化学异常模式

斑岩体核部为SiO2高(最高可达70%)的硅化核,为铜、钼、银弱异常带或无异常;Cu、Mg、Ag内中带异常为主,伴有As、Sb、Co、S、Hg中外带异常和W、Ti、V、Mn外带组合异常,分布于石英-钾长石化带外侧与石英-绢云母化带内侧,反映矿体赋存部位;Cu、Mo、Ag、S中外带异常为主,伴有W、As、Sb、Co、Hg、F、Ti外带异常,分布在石英-绢云母化带外侧,这是一个过渡带;Cu、Mo、Ag外带异常,伴有Pb、Zn、Bi、W、Sb、Hg、Sr、Ba外带异常,分布在矿体外围,与伊利石-水云母化蚀变带对应,异常呈壳层状,为模式最外带。

3.地球物理异常模式

花岗闪长斑岩等岩体形成平缓低磁场,未蚀变花岗岩类磁场相对较杂乱,ΔZ值增高3~5倍左右;外围火山岩磁场复杂,ΔZ值正负交替,中基性火山岩最高值可达1000~2000r以上。一般的,由矿床中心向外,随岩石蚀变强度递减、磁性强度递增。在平面上呈环带分布,这是斑岩矿床的磁场特征;从激发极化方面看,从外带到矿体部位,具有4%~15%左右的激化率值,高极化率反映矿体外围黄铁矿化,中等极化率反映矿体位置。

(二)火山-次火山热液型-斑岩型铜铅锌银多金属矿床(以奥由特为例)

1.地质产出模式

古生代岛弧带背景上发育的中生代构造-岩浆活化区火山断陷盆地区,古生代、中生代火山岩浆活动发育,相伴有花岗岩、石英斑岩和闪长玢岩等,多呈脉群、岩墙和岩枝状侵位于火山-沉积岩地层中。不同方向断裂破碎带以及火山机构较为发育,其中断裂交汇处常有似环状破火山机构存在,常是铜矿体产出的有利部位。细脉浸染状和条带状铜矿化主要出现在中酸性火山岩地层内,并受似环状破火山机构的控制,透镜状和条带状矿体,大多数由次生氧化富集带和原生硫化物带所构成。近矿体围岩蚀变以分布范围较广,类型相对简单和分带不明显为特征,主要蚀变类型有硅化、电气石化、绢云母化和绿泥石化,铜矿石的金属矿物组合为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿、孔雀石、蓝铜矿和褐铁矿;脉石矿物有石英、电气石、绢云母、绿泥石和方解石次生氧化物。

2.地球物理异常模式

矿床位于平缓低磁异常区,矿床外围磁场强度多增高且杂乱分布;在矿体上方常具有-100mV左右的自电异常;激电测量在矿体上方呈弱异常或中等强度的异常矿体电阻率,一般明显低于围岩的电阻率。电阻率联合剖面法在矿体上方有明显的低阻正交点。

3.地球化学异常模式

在矿体上方具有Ag、Pb、Zn、Mo、As内带异常,F、Hg、S、Mn外带组合异常以及铜的中带异常;矿体上方地表原生晕具有Pb、Zn内带异常,As、Ag、W、Ni、Co中带异常及F、Hg、Cu、Mo、Sb、Au、Sn、Mn、Rb、Pb、Ba外带异常。矿体头晕特征元素为Pb、Zn、S、Ni(Ag、As)内带异常;矿体中部晕特征元素为Ag、As(Pb、Zn)内带异常;Hg(Cu)中带异常,Mn外带异常,矿尾部晕特征元素Bi、W内带和Co、Sn、Cu、Mo中带异常的组合特征。

(三)火山喷流(气)-沉积改造-叠加型银-铅-锌多金属矿床(以吉林宝力格为例)

1.地质产出模式

该类矿床主要发育于古生代隆起带背景上经早古生代弧上盆地、中晚古生代俯冲残余盆地、中生代碰撞后伸展坳陷火山岩盆地内部或边缘,矿区通常见有石英斑岩、石英二长斑岩、正长斑岩、花岗斑岩、石英闪长玢(斑)岩等燕山期浅成岩类,并与成矿关系密切。NE向为主的断裂构造、层间破碎带等是其成矿控矿主构造。矿床地质表现出具有明显的多期(次)叠加特点,具角砾状构造的矿石大量发育。在吉林宝力格矿床见全岩矿化角砾岩型矿石,从角砾至胶结物几乎均为金属硫化物。

2.地球化学分带模式

矿床内元素组合较为复杂,部分矿床或矿体具有明显的元素分带现象,如乌兰陶勒盖矿床成矿元素(矿种)由东矿段、中矿段至西矿段,呈Cu-Fe(-Au)、Cu-Pb-Zn-Ag、Pb-Zn(-Ag)变化。吉林宝力格III号矿体地表Ag-As-Sb(-Au)较高,深部Cu-Pb-Zn-Sn-Bi增多。

3.地球物理模式

根据在本区开展的激电中梯测量结果认为,不管哪类岩性(石),只要其含有黄铁矿、铅矿、闪锌矿等金属硫化物,充电率值就高,而且随着其金属硫化物含量增加,充电率值就增加。另外,充电率也与硫化物的连续情况密切相关,连续好,则充电率值明显增高。硫化物中黄铁矿不论是在含量上,还是在空间分布上都是最广的。因而其对充电率的制约起主导作用。银多金属矿物如果与黄铁矿共生,则M2异常就是银多金属矿化蚀变带的反映,否则就是黄铁矿的反映。显然要正确区分M2异常的属性,还应结合多种手段综合分析才能得出确切的结论。

综合认为,对于本类矿床而言,由于金属硫化物含量高,类型多,利用激电中梯扫面,配以联剖、测深、化探等方法研究异常,圈定多金属矿化蚀变带是行之有效的。

(四)石英脉型+韧性剪切带型金矿床(以365+巴彦温都尔为例)

1.地质产出模式

主要产出于古地块(岛弧)内部,在碰撞后持续挤压应力条件下形成不同规模和层次有脆-韧性剪切构造带分布和发育地区。成矿时代以晚古生代到早中生代为主,部分地段可能有中晚燕山期岩浆热液成矿作用叠加。在苏尼特左旗成矿集中区,金成矿类型较为复杂,目前发现的主要类型有:糜棱岩(浅成低温热液)型———巴彦哈尔(365)金矿;韧性剪切带蚀变岩或石英脉型———巴彦温都尔、巴彦宝力道、阿尔善特金矿;此外还有次火山热液或斑岩型金矿化,如昌特敖包(南菜园)金矿等。显示出该区成矿作用在空间上具有多期次、多类型的组合特点。区域不同层次的岩性地层中,从强糜棱岩化的绿片岩、糜棱岩体的花岗岩和角砾岩、张裂隙中充填的石英脉(透镜体)等中均可能有金矿化体产出。矿化蚀变作用也表现出从高温向低温变化的特点。如365矿床的金矿化蚀变带中发育有低温热液成矿作用所形成的成群成带的含金硅质脉(硅帽),既有大脉,又有小脉或微细脉。金矿体主要赋存在低温硅质脉及其两侧强烈蚀变的糜棱岩化绿片岩中。与金成矿有关的围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、高岭土化、绢云母化、碳酸盐化及绿泥石化,其中与金矿化关系密切的主要为硅化和黄铁矿化,蚀变愈强,矿化愈好。此外,有些金矿化地段有大量中基性岩脉分布,并同金矿化体有某种成因联系,这种中基性岩脉分布区是找矿工作不可忽视的地区。

2.物化探模式

前已述及,常规化探方法在本区找金矿的工作实践中效果并不能令为满意,由于不同类型矿石中硫化物含量有较大的差异,且矿化体的也有很大差别,因此物探工作的适用性也有所不同。大规模的糜棱岩体绿岩片岩矿化体中硫化物呈粉末状形成片理化带中,以电法为主的物探手段均能很好地探得由其形成的异常,但小规模的石英脉、透镜体以及矿化不均、硫化物含量低的韧性剪切带在物探测量中没有明显的反映。从巴彦哈尔金矿来看,地表出露低温热液含金硅质体及伴随较大面积的含金蚀变带,据土壤地球化学测量结果,围绕燕山期石英斑岩体外接触带绿片岩及低温热液含金硅质体(含Au:0.5×10-6~4.5×10-6)分布地段圈定出长约3500m、宽300~500m的半环状Au-Ag-As-Sb组合异常。已知金矿体就处于该异常带的中部地段。反映一定条件下的土壤地球化学测量形成的组合异常可能对含矿地段具有指示作用。据王建华等(2007)研究,巴彦温都尔金矿区矿石中矿化元素组合可分成As-Hg-Ag、Zn-Co-Cu(-W)、Pb-Bi-Mo(-Au)、Sn四组,但W和Au是在较晚分别与Zn-Co-Cu和Pb-Bi-Mo组合的,实际上相关性很差,Sn则一直是与其他三组并列的独立组分,体现出普遍出现的特点。而围岩中样品聚类分析表明,元素组合可以分为Zn-Co-As-Hg-Cu-W、Au-Ag-Pb-Bi-Mo、Sn3组,且Au和Ag,Zn和Co是最相关的组合。体现出围岩和矿石的明显差异性。可以看出,围岩中的金与银、锌和钴等元素的强相关性在矿石中并未明显的地表现出来,反映矿质并非源于围岩,其中Au、Ag更可能具有相同的来源。然而含矿石英脉和糜棱岩中基本相同的聚类元素特征表明其经历了相同的热液矿化作用过程。大规模剪切带与小规模石英脉聚矿能的相对大小实际是决定矿化体强度的最重要因素。从这个角度看,糜棱岩带仍然是找矿应该关注的对象。

(五)基性超基性岩型铁-铬-铜-金矿床(以小坝梁为例)

1.地质产出模型

古缝合带背景中发育的基性—超基性岩区是该类型矿床产出的主要地段,从总体上看,其产出空间是相对有限的,但由于这类岩石的特殊性和易鉴别性,因此易于被发现。赋矿围岩是这一套岩石为火山喷发-沉积凝灰岩系,其间夹大量的火山岩,主要为火山角砾岩、火山集块岩、粗玄岩、玄武岩、细碧岩、石英角斑岩、辉橄岩与辉长岩等。围岩蚀变有绿泥石化、绢云母化、次闪石化、硅化、碳酸盐化,即相当于青磐岩化。铜矿体周围常被绿泥石化细碧岩所环绕,细碧岩的绿泥石化与硅化作为含矿岩体的判别标志之一。似乎构造在这里并未起到关键的作用,尽管其对于成矿具有影响。

2.物化探测量

像小坝梁这类与基性—超基性岩有关的铁铬铜金矿床来说,物探找矿是最可靠的方法手段之一。各种方法都会有不同程度的异常反映,特别是重力、磁法等。

表6-3 研究区主要类型金属矿床找矿模型

续表

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