矿业论文矿山探测方向论文范文

所属栏目:矿业论文 发布日期:2013-07-04 10:06 热度:

  本文选自国家级期刊《煤矿开采》,《煤矿开采》期刊是国家煤矿安全监察局主管、煤炭科学研究总院主办的国家级综合性学术期刊,面向国内外公开发行,国内统一刊 号:CN:11-3677/TD,国际标准刊号:ISSN:1006-6225。是煤炭行业矿井开采新技术、新产品及研究成果的主要发布媒体之一。《煤矿 开采》期刊是中文核心期刊,中国科技核心期刊,国家图书馆重点收藏期刊。读者对象:主要是从事工程行业的技术人员、科研与设计人员、管理干部、大专院校师 生。2012年,《煤矿开采》成为双核心期刊,《煤矿开采》期刊连续入编《中文核心期刊要目总览》,在工程类核心期刊表中位列前茅。

  摘要:冒街金矿区位于华南褶皱系滇东南褶皱带之邱北—广南褶皱束东段次级富宁—剥隘弧形构造带的东部,区内地质构造复杂,岩浆活动强烈。区内出露地层简单,仅有泥盆系下统和石炭系中统地层分布。文章主要对该矿区与矿床的地质特征进行详细研究,并总结了该矿床的找矿标志,为矿区下一步找矿指明了方向。

  关键词:冒街金矿,地质特征,成因类型,找矿标志

  一、矿区地质特征

  (一)地层

  矿区范围内出露地层简单,仅有泥盆系下统和石炭系中统地层分布:

  石炭系中统威宁组(C2w):分布于矿区的北北东部及东部地区。岩性为青灰色中—厚层状含燧石结核灰岩夹纹—薄层状泥岩。厚>100m。

  泥盆系中统坡折落组(D2p):分布于矿区的中部、西部及南部地区。岩性为深灰—灰黑色薄层状硅质岩夹纹层状白色泥(页)岩和灰白色薄—中层状灰岩透镜体。纹层状白色泥(页)岩夹层共3—4层,单层厚1—10米,由于钛辉辉长辉绿岩的侵入而分布零乱,一般靠近钛辉辉长辉绿岩或断层为页岩,远离则为泥岩;灰岩透镜体长小于100米,厚0.5—5米。厚>400m。与石炭系中统威宁组(C2w)为不整合接触。

  (二)构造

  1.褶皱

  矿区为冒街短轴破背斜的一部分,背斜轴近东西向,长大于8Km,其中在矿区内出露长约2Km,向东倾伏。由于受北西向组和近东西向组断裂以及钛辉辉长辉绿岩沿背斜核部侵位的影响,背斜形态极不完整,经风化剥蚀后,仅留残余迹象。背斜起始于坡板一带,经矿区南部毛仙大山通过。核部地层为泥盆系中统坡折落组,南翼在矿区外南部地区出露,为石炭系中统威宁组(C2w);北翼也为石炭系中统威宁组(C2w)。两翼地层产状变化较大,主要为近东西走向和南东走向。背斜南翼地层倾向南,倾角20°—66°;北翼地层倾向北至北东,倾角15°—81°。

  背斜核部硅质岩夹泥岩与钛辉辉长辉绿岩内接触带或接触带附近的构造破碎带即为金矿富集的部位。

  2.断裂

  矿区位于富宁大断裂及里达大断裂的东部,由于受多期次构造活动的影响,次级构造发育。区内发育二组断裂,即南北向组和北西西向组,其中北西西向组为矿区最重要的容矿断裂。断裂破碎带宽几米到几十米,长几十米到几千米不等,沿断裂或断裂交汇部位压碎现象较为明显,角砾岩类、碎裂岩类岩石常见,两侧地层揉皱发育。断裂特征如下:

  南北向组:以F1、F2为代表,该组断裂在区内较为发育。

  F1:分布于矿区东部,在矿区出露长2.3千米,沿坡板河东侧番什凹至番什山一带经过,呈南北走向,倾向西,倾角82°。上盘出露D2p、C2w地层,下盘以出露C2w地层为主,D2p地层仅局部有出露。反映上盘以上升作用为主。沿断裂带(上盘)岩层挤压变形严重,揉皱发育,揉皱大多呈“M”形及“S”形(照片1);岩石破碎较为强烈,断层破碎带宽大于5米。构造角砾岩发育,角砾成分以硅质岩为主。断层下盘地层近于直立,为矿区的破矿断层。

  F2:分布于矿区东部,F1断层以西,沿坡板—圆包山—冒新谷一带经过,呈南北走向,倾向西,倾角84°。在矿区内出露长1.8千米。断层两盘均为D2p地层。断层上盘地层倾角较缓,一般为17°—45°,且具拖拉迹象;下盘地层倾角较陡,一般为75°—83°。沿断裂岩石挤压破碎强烈,断层角砾岩发育,特别在毛仙山及圆包山一带更为明显。由于第四系残坡积层掩盖较大,破碎带出露不全,宽度大于8米。角砾成分以硅质岩为主,呈次棱角状、混圆状及片状,角砾大小一般为0.2-4厘米,含量约65%,粘土、岩粉等紧密胶结。推测断裂为压扭性逆断层,为矿区的破矿断层。

  由F1、F2、F3、F4组成的南北向组断层,为一组上盘上升的阶梯状逆断层,并由东往西上升幅度逐渐增大。可能由于后期应力方向的改变,使断层同时具有扭性特征。

  北西西向组:以F5为代表,可能是矿区岩浆岩侵入的主要通道。

  F5:分布于矿区的北东部,沿番什凹—腊刚凹子一带经过,呈北北西走向,倾向南,倾角72°。在矿区内出露长2.2千米,断层下盘为C2W地层;上盘为D2p地层,上盘岩层由于基性岩体的侵入及断裂作用岩石蚀变和破碎较为普遍。沿断裂岩层具拖拉变形,揉皱较发育,岩石破碎强烈,构造角砾岩带发育,于番什凹与F1交汇处最明显。角砾成分以硅质岩为主,呈次棱角状、次圆状,大小一般为3-5厘米,含量约45-60%,泥质半紧密胶结。推测为张扭性断层。

  该组断裂的次级断裂为矿区的容矿构造,在区内规模不大,延伸不远,走向方向均被南北向断裂错失,主要分布于矿区的中部,1:2千测区的北部及中部,呈近东西走向,测区中部断层倾向南,倾角54°-73°;北部断层主要倾向北,倾角变化较大,为29°-80°不等。沿断层岩石破碎,角砾岩发育,破碎带宽几米至几十米不等。破碎带中角砾成分以钛辉辉长辉绿岩为主,硅质岩次之,呈次棱角状、次圆状及粉未状,大小一般为0.5-5厘米,胶结物为泥质、铁质、岩粉等,胶结紧密。该组断层在侵入岩体与硅质岩的内接触破碎带或接触带的破碎带多为矿体及矿化体的赋存空间,如:V1、V3、V4为内接触破碎带中的矿体,V2为接触带的破碎带中的矿体。推测断层性质为张扭性。

  (三)岩浆岩

  矿区岩浆岩仅有钛辉辉长辉绿岩一种,呈岩墙或岩脉近东西向产出。长轴方向与背斜轴线方向大致平行,单条脉体长100—>4000米,宽几十—600米,产状不清。侵入岩与围岩侵入界线清楚,但界线不规则,呈波状弯曲。

  岩石呈灰绿色、暗绿色,辉长辉绿结构,交代残余结构,致密块状构造。斜长石呈半自形—自形板条状,粒径0.025-0.05×0.05-0.42mm,含量约48—55%;普通辉石呈半自形柱状,粒经0.03-0.5mm,含量40—45%,绿泥石0-12%,黑云母0—3%,金属矿物0.1—1%,副矿物以磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿为主,钛铁矿、锆石、磷灰石次之。

  矿区内的钛辉辉长辉绿岩最大的特点是辉长辉绿结构明显,侵入岩体蚀变较强,围岩普遍破碎,接触带具硅化、褐铁矿化、黄铁矿化等蚀变,岩体内局部具毒砂化。该期次的岩体与冒街金矿关系密切,含矿热液于侵入岩体与硅质岩接触带或附近的构造有利部位富集成矿。

  二、矿床地质特征

  矿体特征:矿区共圈出金矿体七条、矿化体数条,其中主矿体四条。矿体主要产于泥盆系中统坡折落组(D2p)硅质岩与钛辉辉长辉绿岩(υ-βμ)内接触带或接触带附近近东西向构造破碎带中(如:V1、V2、V4),矿体形态严格受构造破碎带控制(见图1、2)。F2断层以东为外接触带的构造破碎带控矿,以西为内接触带的构造破碎带控矿。矿体地表及浅部为氧化矿石,推测中深部为原生矿石。矿体沿走向方向均被南北向组断层所切。分述如下:

  1.V1矿体

  分布于矿区的东部,Au-7异常东部浓集中心地带。矿体呈脉状产于硅质岩与钛辉辉长辉绿岩接触带的构造破碎带中,走向近东西,矿体长495米,仅有BT12和BT9两个地表工程控制,工程控制矿体走向长376米,走向118°-137°,平均128°,倾向北东,倾角54°-62°,平均56°;矿体厚1.73-3.23米,平均2.48米,厚度变化系数42.8%,为厚度稳定的矿体。单样品位0.68-3.77g/t,一般0.80-2.13g/t,单工程矿体平均品位1.12-2.18g/t,矿体平均1.45g/t,品位变化系数55.3%,为有用组分分布均匀的矿体。矿石自然类型为蚀变构造角砾岩型金氧化矿石。

  2.V2矿体

  位于矿区的东部,V1矿体以南,Au-7金异常东部浓集中心地带。呈脉状产于近东西向构造破碎带中。矿体长460米,由BT6、BT11两个地表工程控制(TC3未达地质目的),工程控制矿体走向长351米,矿体走向30°-109°,平均70°;倾向北西至北北东,倾角29°-80°,平均55°(基性岩体内靠F2地段倾角缓);矿体真厚1.27-1.39米,平均1.33米,厚度变化系数为6.38%,属厚度稳定的矿体。单工程矿体平均品位0.61-4.21g/t,矿体平均品位2.86g/t,品位变化系数91.7%;为有用组分分布均匀的矿体。该矿体厚度稳定,品位较高,但不均匀。矿石自然类型为蚀变构造角砾岩型金氧化矿石。

  3.V3矿体

  位于矿区中东部,F2断层以西,冒新寨子背后,地表出露于985高地南北两侧,东西两侧被南北向组断层错失,呈似眼球状,向两侧逐渐趋于闭合。

  矿体产于近东西向硅质岩与钛辉辉长辉绿岩体内接触带的构造破碎带中,由于基性岩体侵入时对硅质岩盖层的挤压和顶托作用,使硅质岩呈半球面状或弧形与基性岩体接触,含矿断层形态严格受硅质岩残留体形态控制,呈不规则球面状。地形切割后地表分为北部露头及南部露头,矿体露头南高北低,矿体北部露头倾向南,南部露头倾向北。

  矿体北部露头有CC2、BT2两个工程控制,矿体长435米,工程控制矿体走向长365米,矿体走向85°-130°,平均108°,倾向南,倾角36°-53°,平均40°;南部露头矿体长439米,有BT16、BT17、BT19三个工程控制,工程间距58-145米,工程控制矿体长206米,矿体走向76°-100°,平均90°,倾向北,倾角29°-69°,平均47°,矿体真厚度0.82-6.14米,平均2.29米,厚度变化系数96.88%,属厚度较稳定的矿体;单样品位0.10-5.29g/t,一般为0.11-4.72g/t,单工程矿体平均品位为1.68-2.93g/t,矿体平均品位2.19g/t,品位变化系数27.7%,为有用组分分布均匀的矿体。矿石自然类型为蚀变构造角砾岩型金氧化矿石。

  4.V4矿体

  位于矿区的东部,分布于圆包山北东边—毛什山以西的北东东向钛辉辉长辉绿岩与硅质岩内接触带的构造破碎带中,呈脉状产出。破碎带长514米,矿体长315米,地表出露宽3-13.60米,有TC4、BT13、BT14、TC5、TC6五个地表工程控制,其中TC4、BT13、BT14三个工程见矿,工程间距34-176米。工程控制矿体长209米。矿体走向73°-101°,平均82°,倾向南,倾角29°-73°,平均52°;单工程矿体真厚度1.27-1.98米,平均1.60米,厚度变化系数22.40%,为厚度稳定的矿体;单样品位0.51-1.35g/t,单工程矿体平均品位0.72-0.83g/t,矿体平均品位0.77g/t,品位变化系数7.4%,为有用组分分布均匀的矿体。矿体沿走向方向被F1、F2断层错失。矿石自然类型为蚀变构造角砾岩型金氧化矿石。

  三、矿床成因及找矿标志

  (一)成矿控制因素

  矿体产于冒街破背斜北翼的近东西向断层破碎带中及钛辉辉长辉绿岩与硅质岩盖层接触带的近东西向断层破碎带中,矿化的富集、形态、产状明显受近东西向组断裂的控制,远离断层破碎带,岩石破碎程度减弱,蚀变和矿化也迅速减弱,甚至无蚀变和金矿化。矿区的金矿化似乎还与钛辉辉长辉绿岩有关,已知矿体均产于辉绿岩体附近的断层破碎带中,而远离辉绿岩则未发现矿体。

  (二)矿床成因

  区域地质构造复杂,具有多方向性;岩浆活动强烈,具多期次性。由于受富宁大断裂和里达大断裂的影响,矿区内次级构造发育,近东西向组及北西西向组断裂为基性岩体的侵入和矿液的运移提供通道。成矿过程推断如下:在基性岩体沿近东西向组或北西西向组断裂侵入后,构造运动再次发生,矿区地层发生褶皱、断裂、岩石发生破碎。含矿热液由深部向上运移,在运移过程中沿应力最小、温度更低的张性断裂带运动,由于温度、压力等物理条件和EH值、PH值等条件的改变,热液不断释放能量—热液蚀变产生、矿化剂和矿质不断析出—围岩蚀变和富集成矿,从而形成矿体。

  矿区矿石光谱分析结果含As较高,显示As—Sb—Hg—Au组合特征,含Cr、V、Ti、Ni、Co、Cu也较高,显示矿石中有基性岩的成分参与,是否说明基性岩在金成矿过程中扮演着重要角色还不清楚。与本区其它矿区一样,矿石中金属矿物主要为黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿、毒砂、黄铜矿。

  综上所述,该金矿床显示砷—锑—汞—金建造,矿床成因类型为地下(卤)水溶滤金矿床。

  (三)找矿标志

  1.直接找矿标志

  矿体露头、民采矿坑为找矿的直接标志。

  硅化带:多沿构造破碎带呈脉状、团块状分布,部分呈短脉状穿插于岩层中。若石英细脉体发育且脉体较破碎,旁侧岩石具砂糖状硅化,同时脉状石英油脂光泽发育,就可能找到金矿体。

  黄(褐)铁矿化带:分布范围与硅化带相当或略大。当黄(褐)铁矿化带与硅化带叠加,且晶体为细小五角十二面、四角三八面体或粉末状时就可能找到金矿(化)体。

  辉锑矿化:与构造破碎带、硅化带紧密相伴产出,其旁侧往往有金矿体存在。

  毒砂化带:多与硅化、黄(褐)铁矿化相伴产出,由于毒砂与金矿化关系最密切,找到毒砂就找到了金矿体,特别是富金矿体。

  褪色蚀变带:与上述蚀变带紧密相伴产出,分布范围较广,金矿体都赋存于褪色蚀变带中的构造破碎带中。

  2.间接找矿标志

  Au—As—Sb—Hg组合化探异常,特别是这四种元素异常叠合较好时,往往有金矿体存在。

  大比例尺土壤Au化探异常,当值较高时往往指示金矿(化)体的产出部位。

  背斜翼部及核部岩体与硅质岩接触带附近近东西向组断裂破碎带是矿区的含矿构造,找到该组断裂即有可能找到金矿体,特别是破碎带发生强烈蚀变时,找到金矿的可能性更大。

  四、矿区远景及找矿方向

  矿体赋存于泥盆系中统坡折落组(D2p)地层与基性岩体接触带附近的近东西向的硅化、褐(黄)铁矿化断层破碎带中,矿床成因类型为地下(卤)水溶滤金矿床,工业类型为微细粒浸染型金矿。矿区共发现7条矿体,矿体均产于硅质岩与钛辉辉长辉绿岩接触带附近的近东西向断层破碎带中,远离接触带的断层破碎带尚未发现矿体。含矿断层规模较小,走向上常被近南北向断层错失,地表沿走向最长不超过500米。

  由于工作程度的限制,目前所发现的矿体均产于Au—7异常中,Au1—Au6异常尚未检查,这些未检查的异常规模较大,异常值较高,地质特征与Au—7基本一致,具有良好的找矿前景。

  参考文献:

  [1]袁见齐,朱上庆,翟裕生,矿床学[M].北京地质出版社.1985年。

  [2]云矿股份保山分公司.《云南省富宁县冒街金矿普查地质报告》[R].2005年.档案资料.

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