李海慶
(江蘇長江地質勘查院,江蘇 南京 210046)
安徽銅陵地區地處美麗富饒的長江中下游地區,境內中南部低山、丘陵縱橫交結,呈北東向展布,北部平原,地勢低下坦蕩,由長江及其支流的沖積作用發育而成。該地自然條件優越,經濟基礎較好。獨特的地質環境,以及人口經濟的高密度和資源的大量開發利用,進一步誘發地質災害的發生和發展,造成了大量的經濟財產損失。目前該區許多金屬礦床(點)雖大多有一定的勘探工程控制,但礦床地質特征總結不夠,這些礦山的開發利用不僅給安徽的環境帶來了巨大的壓力,而且更不利于后續勘查工作,并產生了一系列的環境地質問題[1]。本文詳細介紹安徽某地多金屬礦床地質勘查成果,在野外勘查的基礎上,總結了礦床地質特征、礦化規律,并對該多金屬礦床的成因、成礦條件的分析略表見解,力求為后續勘查工作提供理論指導。
礦區處于大別造山帶,周邊被四條深大斷裂所圍限,礦區地質構造較為復雜,形成了平面形態近似菱形的中部凹陷。區內蓋層呈東西向展布,屬下揚子凹陷中的貴池部分。礦集區中東部,斷塊內褶皺一塊隆起,空間形態呈“麻花狀”。褶皺軸面的隆起部分位于揚子陸塊,構造變形樣式不同于局部地質環境,由數十個背斜沖向斜近軸部位置,構造奇特,網格狀系統發育良好。東西向斷裂以北與獅子山相鄰,南北向斷裂以東與新生代盆地相鄰。礦區處于銅礦田內,礦床(點)較為發育,受力機制簡單易懂。基底斷裂交匯處是長江中下游成礦帶中最顯著的特征,復雜三維變形場為新橋銅硫金礦田,組成北東向S狀隔檔式褶皺帶,形成“先壓后剪”的自然風貌。
銅陵礦區呈近似菱形,向斜平行于印支一燕山期,是重要的成礦區帶,造成巨大差異,更容易形成礦物質。礦區斷裂構造十分發育,其中最大斷層為北北西向,傾角大于700,屬逆斷層性質,斷層發育分布在盛沖向斜北,呈放射狀的斷裂。斷層面彎曲,平面錯距200m-300m,東端掩沒于區內地表。區內熱液蝕變現象較為明顯,南東端具有顯著的導巖控礦特征。 礦區內共圈位置不同,巖體內部礦體呈薄透鏡狀,斜切成大山斜背狀。礦床主要來自于成礦熱液沿斷裂隙構造上升,在巖漿侵入過程中,與圍巖發生接觸變質作用,因自身物理化學條件變化而形成低溫熱液型鉛鋅礦床。
該多金屬礦床主要賦存在花崗斑巖脈與碳酸鹽巖和硅質巖的接觸帶內。由于巖體與圍巖既有化學活動性差異,又有巖性差異,在兩者界面處易于形成層間滑動。并在后期構造作用下,成為良好的儲礦空間,尤以控礦巖性組合為代表。
基底斷裂是天然的“地球化學障”。礦區重要的控巖構造控制著砂頁巖等活潑致密的物質,整個銅陵地區的巖漿活動形成良好的熱液運移隔擋層,與碎屑巖等物理巖石共同作用,形成多金屬礦物富集。通過對比成礦年齡,對觀察形成礦床有重要作用,并結合成礦規模,密切聯系內在原因,分析成礦時間,證明大型礦床成巖礦化的大致時間。沿銅陵獅子山等礦田,基底斷裂是含礦熱液的運移通道和沉淀出大量的礦物質出礦空間,這些都為了解多金屬礦物質的分布起了重要的作用。銅官山主要為北西向的基底斷裂,這些斷裂為含礦熱液的運移及沉淀提供空間,是典型的控礦構造,并經后期成礦作用而進一步活化改造,是最為重要的導礦構造。
巖漿活動與成礦熱液幾乎是同時注入的,多源多層巖漿同時注入有限地帶,大規模礦化不同源區的成礦物質,在流體作用下,萃取了有限的多類型巖漿,最終出現多層“成礦圈閉構造”,為礦液聚集創造了良好的環境。而早期富集的巖漿則形成成礦的“多層樓”現象,為成礦作用提供了部分成礦物源。
礦床成礦物質主要來自巖漿活動,在巖漿侵入過程中,形成了有利的儲礦場所,并與礦區內的導礦構造相聯通。在石炭系地層構造被完全破碎后,因自身物理化學條件充填成礦。石英的含礦量逐步上升,含礦熱液及外部環境也隨之改變,物理性質的差異,也在影響著后期構造作用。石炭系碳酸鹽巖和硅質巖易于形成層間滑動,并且極可能形成破碎帶,成為良好的儲礦空間。礦床的形成也在隨著時間的推移不斷發展,逐步演變成具有極其影響力的巨型礦區。銅陵西部鳳凰山的良好發展成為層控矽卡巖型礦床的必備條件。
該多金屬礦地區巖漿活動是高強度的,而銅金礦床形成的成礦年齡已獲得確認。大型礦床成巖對比結合密切的內在聯系,萃取了不同源區的礦物源,進行成礦規模、時間分析。證明成礦年齡略有滯后,與大規模巖漿成礦物質年齡相差很小,在流體作用下,富含多金屬礦物質的巖漿。在“成礦圈閉構造”內,關鍵是富集的多金屬礦物質,為部分多層樓現象創造了良好的環境。針對該多金屬礦區的遠景預測流程設計如1所示。
礦山采掘一定時期后,礦體的形態、空間位置將發生變化,推進工作等進行開拓延伸,礦石品位要進行技術改造。曠野穩固性等為適應這些變化,開采改造礦山礦石,編制遠景規劃,保證持續協調發展。編制時要考慮充分利用現有工程和設備,按照礦山主體專業設計程序,集中編制,擇優選定。密切結合生產實際,必須礦山從開始,對方案進行經濟可行的比較。

圖1 某地多金屬礦區的遠景預測流程
通過本文的介紹,詳細的說明了該多金屬礦區的地質特征勘查及成礦原因。首先說明了多金屬礦床地質的特征分析,礦區處于大別造山帶,呈放射狀的斷裂,構造奇特,區域地質構造復雜。然后對金屬礦床成礦原因進行了系統分析,在后期構造作用下,成為良好的儲礦空間。礦區發育了大規模巖漿活動,為部分多層樓現象創造了良好的環境。最后對該多金屬礦區的遠景進行了預測,金屬礦地區巖漿活動是高強度的,在流體作用下,為部分多層樓現象創造了良好的環境。為適應這些變化,編制遠景規劃,以確保今后可持續協調發展。