青海地质金属矿产找矿方向探究
摘要:依据青海省存储金属矿产形成的因素及对矿产带划分、矿体空间分布特征及矿石组构特征,我们提出新的认识,指出地层岩性、断裂构造及海底三级盆地是矿床的重要控矿因素,即矿床的形成受控于“层、位、相”。通过综合分析研究,我们用新的认识来寻找金属矿产存在的具体方位。
关键词:青海省;金属矿产;矿化特征;控矿因素;找矿方向
Abstract: According to the formation of factors of the storage metal minerals in Qinghai Province and the mineral zonation, and ore body spatial distribution and ore fabric characteristics, we propose a new understanding, that the formation lithology, fault structure and the seabed three basin deposits.ore-controlling factors, namely, the formation of deposits controlled by layer, bit-phase “. Through comprehensive analysis, we use a new understanding to find the exact position of the metal ores.
Key Words: Qinghai Province; metal ores; mineralization characteristics; ore-controlling factors; prospecting direction
一、金属矿产概况
青海省地广人稀,是全国的矿产资源大省。但由于地质找矿工作相对薄弱,目前虽已发现各类矿产125种,矿产地质2500多处,除能源、盐类、石棉等非金属矿产之外,各类金属矿产的探明储量并不乐观。全省已发现各类金属矿产地1600多处,涉及矿种有铁、铬、锰、钛、钴、镍、铜、铅、锌、钨、锡、钼、铋、汞、锑、砷、金、银、铂族、稀有金属、稀土金属、稀散元素、重晶石、硫铁矿等,其中大型矿床仅有11处,中型矿床38处,小型矿床76处。与金属矿产有关的区域化探异常500多处,区域重砂异常350多处。
二、矿化特征
青海很多地方存有高价值的金属矿产,但其分布不均衡,主要分布于柴达木盆地东北缘、柴达木盆地南缘,北祁连、青海南部及青海东部等地区,这些地区是寻找金属矿产的重要方向,但具体的存在位置是个未知数。
(一)矿带划分
根据矿体形态和空间分布特征,自东北向西南划分了三个平行的含矿带,经过矿山探矿工程揭露,三个矿带的划分在3 222 m水平以上相对明显,而3 222m水平以下I、Ⅱ矿带合并为一个矿带,空间位置相当于Ⅱ矿带的位置;Ⅲ矿带的矿体只有零星分布且实际利用意义不大。
根据矿体近矿围岩特征和矿体形态、产状特征,生产上将矿床中的矿体划分为两类:
(1)大理岩型矿体:主要分布在矿区23线以西的大理岩发育地段;矿体形态复杂多变,产状变化大,以块状、稠密浸染状矿石为主。与围岩界线清晰;单个矿体规模中等偏小,肺+知品位一般大于10%;
(2)片岩型矿体:主要分布在矿区23线以东大理岩变薄至尖灭而片岩发育的地段;矿体形态比较规整,走向与倾向上延伸均稳定,以浸染状、条带状、细脉畏染状矿石为主,与围岩界线不清,Pb+历品位一般小于8%。
从矿床分带模式看,这种划分是很有意义的,即23线以东以条带状矿石为主,23线以西以块状矿石为主,矿化中心应在23线以西。
(二)矿化分带
在矿区西北段,块状矿石多、铅锌品位高;剖面矿化范围内工业矿体累计厚占矿化厚度的15%~25%。矿区南东段,浸染状、条带状矿石增多,铅锌品位低,部分形成块状黄铁矿矿石,工业矿体累计厚度占矿化厚度的15%~50%,显示由北西向南东为Er,Pb、Ag、Pb、Ag、Au—s、Fri、Pb—S、Cu、Au的水平分带。在垂直方向上的矿化分带不明显。
(三)矿体的空闻分布特征
1、矿体的总体产状与区域构造线及近矿围岩产状一致,走向NⅣ一E,倾向SW,属中等陡倾斜体。矿体的形态以层状、透镜状、扁豆状和脉状为主。矿体沿走向的延伸(150—300m)一般小于沿倾向的延伸(200~500m)。
2、在狭长的含矿层位中,矿体沿走向呈群分布,沿倾向作单斜叠瓦状排列,浅部呈波形扭曲。原先将矿体分别归属于3个矿带。实质上,除少量分布在含碳绿泥片岩中的矿体确属Ⅲ矿带外,其余绝大部分矿体完全归并于同一矿化层位。
3、通过对垂向上矿体尖灭再现规律的研究,在3 102m水平以上为主矿体集中分布区,3 102—3062m水平主矿体似有尖灭的趋势,但至3 062m水平主矿体又有再现的趋势,反映了矿体在垂向上的分布有尖灭再现的规律,其间距为30—80 m。
(四)矿石组构特征
矿石具某些沉积、同生成矿的特点,常见层纹状。胶状构造及草莓球状等结构,胶黄铁矿中co/Ni<1,显示正常沉积特点;矿石又具某些热液改造、充填交代的后生特点,常见块状、角砾状构造及粒状、伟晶状等结构,矿石粗晶化普遍,结晶黄铁矿中c∥Ni<1,显示深源特点。
三、主要控矿因素
(一)岩石圈构造的控矿作用
地球物理资料,特别是亚东一内蒙额济纳旗地球物理剖面青海段的资料显示,青海省岩石圈构造特征是以东昆仑、阿尼玛卿山为界,地壳厚度是南厚北薄,’导致南北的构造、岩浆活动、岩石建造和有色及贵金属成矿作用都有显著差别。北部大洋型火山岩、基性一超基性岩发育,成矿元素主要为壳幔型的金、铂、铬、铜、铅等;南部过渡型、型火山岩发育,基性一超基岩少。出现偏碱性的花岗岩、正长岩。成矿元素主要为壳幔源的钨、锡、铜、稀土、铌、钽等。
在北部或南部的不同地段,出现幔隆、幔坳区,其地壳厚度也有显著差别。北部赛什腾山一大柴旦幔隆区地壳厚度较小,大洋型火山岩、基性一超基性岩发育,有大型金矿床、铅锌矿床和多个含铂铬铁矿点产出。南部的风火山幔隆区,有风火山大型铜矿床及一系列铜、金、银矿点产出;杂多一治多幔坳区,喜山期偏碱性侵入岩发育,有大型铜钼矿床产出。
(二)构造沉积环境的控矿作用
青海省板块构造演化过程中形成的各种成矿构造环境,可归纳为三种类型:稳定型、活动型和过渡型(准稳定型)。
1、稳定型:有基底隆起带、棚沉积带等;省内除基底隆起带的一些铜镍矿床外,主要是形成富含成矿物质的矿源层(岩),为叠加改造成矿作用造就物质基础。如前寒武变质岩中的层控改造型矿床、改造热液型矿床、韧性剪切带型、构造蚀变岩型矿床;棚沉积岩带中,三叠系碎屑岩系中的韧性剪切带型、构造蚀变岩型矿床等。
2、活动型:有洋壳盆地、裂谷带、陆缘活动带、叠加造山活动带、岛弧隆起带、弧后(间)盆地。其中有大量的火山喷流沉积活动和基性一超基性岩侵位,形成火山喷流(气)沉积成矿系统的各类矿床及镁铁一超镁铁质岩成矿系统的各类矿床。
3、过渡型:弧前盆地,具同生断裂活动或有少量火山喷发活动的大型断陷盆地等。同生断裂活动强烈而频繁,具沉积喷流活动和小规模的岩浆侵入活动,具沉积喷流成矿系统和中酸性侵入岩成矿系统发育,形成上述成矿系统的各类矿床。喷流沉积建造,也是叠加改造成矿作用的矿源层。在叠加造山活动带,有强烈火山喷发活动和中酸性岩浆侵入活动,形成次火山成矿系统、中酸性侵入岩成矿系统的各类矿床。这些火山沉积建造和岩浆岩建造也是叠加改造成矿作用的矿源岩(层)。
(三)地层、岩性和岩相的控矿作用
矿床是地质历史发展演化的产物,各种活动有关的矿床,具有一定赋矿层位。与变质岩有关的矿床集中产于前寒武地层,大多数层控改造型矿床主要赋存于古元古界中深变质岩中。下古生界的VHMS型、SEDEX型矿床,集中分布在寒武一奥陶系火山沉积岩内。寒武一奥陶系是有色及贵金属的重要赋矿层位。上古界VHMS型、SEDEX型矿床,集中分布于二叠系火山沉积岩,二叠系是省内又~重要赋矿层位。下中生界的VHMS型、SEDEX型矿床,大部分产于上三叠统火山沉积岩,上三叠统也是省内重要赋矿层位。上中生界的中侏罗统、白垩系地层中,有SEDEX型矿床产出,有可能发展成为省内新的重要赋矿层位。
省内岩浆分异型铬铁矿床,多产于分异好的纯橄岩内,岩性岩相控矿十分明显。具有组分活泼性脆多碎的岩石,是成矿流体充填交代成矿的有利围岩;组分不活泼、可塑性好的岩石,是成矿流体的良好屏障,其底部是成矿流体滞留成矿的有利地段。岩性、岩相控矿明显。
另外,大型韧性剪切带、大型揉皱带、片理化带,是动力改造作用强烈部位,是叠加改造成矿作用强烈地带;张性断裂是成矿流体运输通道和矿体储存场所;断裂交汇部位,常常有成矿流体聚集成矿的有利部位。岩相构造等各种转换带,是物理化学环境发生突变部位,是成矿流体发生矿质沉淀成矿的有利场所,构造转弯处、岩性突变处等常常是矿体聚集部位。
四、找矿方向
综合以上因素,近几年来矿山就矿找矿工作主要依据对矿化特征的认识,运用控矿规律及控矿因素进行找矿预测,沿走向或倾向追索主含矿层位,寻找层位内的大理岩赋矿岩性段及内部的有利成矿层位和构造部位,进而寻找隐藏矿体,矿体在大理岩中的水平分布范围如图1:
(一)矿区空白区的找矿矿
在矿区空白区的范围内,矿床勘探类型应分为两类:一是23线以西的大理岩型矿体应为Ⅲ一Ⅳ类;二是23线以东的片岩型矿体应为Ⅱ一Ⅲ类。因此,在矿区空白区寻找因地质勘探时寻找大理岩型矿体和断裂构造矿体。
(二)深部找矿
矿区深部——原地质勘探矿石,我们主要在矿区寻找层位内的赋矿大理岩继续向深部延伸区域。依据垂向矿体尖灭再现的规律,一定水平以下矿体集中区有再现的趋势。如某控矿盆地,三级盆地长度与宽度接近,矿区矿群长度达1 200—l 500m,而3062m水平以上的控制深度仅为300m,因而深部矿群应继续延伸。
(三)矿区外围找矿
矿区外围找矿的主要依据有:
1、矿区赋存的大理岩延伸进入该区域,且无论是地表还是深部,大理岩层明显增宽。根据对矿区大理岩的研究,若大理岩厚度变大时,其中往往发现薄层大理岩夹含碳质绿片岩的互层带,应具有一定规模的矿化层。
2、 矿区段地表发育有氧化物型氧化带,其特点也别具风格,然后,根据测量的特点进行不同矿体的预测。
(四)其他找矿方向
1、在矿区开展找矿工作时,首先要更新观念,拓宽找矿思路;因为在不同的矿区用新的观点可以找到矿,在新的地区用老的观点也可以找到矿,但在老的地区用老的观点很难找到矿;
2、在矿区开展找矿工作时,必须从巳知到未知、由近到远、由浅部到深部、由点到面,做到目标明确,减少我矿的风险;同时,为了减少找矿的盲目性,要制定系统的、长远的矿山地质找矿总体规划
3、在一个矿区随着开采的不断深入,研究新获的地质资料,更新对矿床地质特征、矿化特征及控矿因素的认识,可以以探边摸底作为突破口,就矿找矿,往往会不断发现新的矿体或矿床;
4、侵人花岗岩体分异最后阶段形成的凹陷带的凸起边缘和伟晶岩脉是成矿的母岩,其出现是寻找岩浆岩型铌钽矿的标志;岩浆岩型矿化主要集中在岩体(脉)的上部一般矿化深度较小;
5、蚀变现象是寻找矿体的主要标志,伟晶岩型、花岗岩型矿床具明显的钠长石化、云母化等蚀变现象,蚀变强则矿化强,品位富;蚀变岩型矿床则主要受蚀变带的控制,钾长石化、碳酸盐化与矿化关系密切,蚀变强矿化亦强;
6、化探异常是找矿的重要的间接标志,重砂异常、水系沉积物测量异常是确定找矿靶区主要依据;
7、物探的放射性异常也是找矿的重要依据,稀有、稀土元素一般与其总含量呈正相关,因此利用放射性物探方法是寻找该类矿床的重要手段。
参考文献:
[1]张建平.青海省乌兰县夏日达乌铌稀有金属矿普查报告[R].青海省核工业地质局,2004.
[2]耿阿乔.青海省共和县大坂山长石、铷稀有金属矿普查报告JR].青海省核工业地质局,2004.
[3]张雪亭等.青海省地质图、大地构造图(1/loo万)说明书[R].青海省地矿局,2005.
[4]卢文全等.青海省共和县石乃海地区铌钽铷稀有金属矿普查报告[R].青海省核工业地质局,2005.
[5]潘彤.青海省金属矿产成矿规律及成矿预测[M].北京:地质出版社, 2006. 6.
[6]伊有昌,焦革军,张芬英•青海东昆仑肯德可克铁多金属矿床特征[J]•地质与勘探, 2006(1):30-34.
[7]潘彤,康祥瑞.青海省矿产资源开发可持续性发展思考[J].中国地质矿产经济,2010.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。