云南大学本科生毕业论文 - 图文
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云南大学
本科生毕业设计(论文)
题目:云南播卡金矿地质特征及构造控矿规律 学院:资源环境与地球科学学院 专业:地质学 指导教师:王玉朝(讲师) 学生姓名:应元灿
2015年5月
I
摘 要
播卡金矿位于扬子地台西缘康滇地轴中南段的东北侧,近南北向小江深大断裂的西侧。小江深大断裂为矿区主干断裂,控制着播卡矿田、矿床的分布格局。形成于晋宁期的F3、F4断裂与小江深大断裂平行,在矿区组成了脆-韧性剪切带,播卡金矿的16条矿体都严格赋存于其中,为矿区内的导矿、容矿构造。形成于喜山期的F10~F21等近东西向断裂为成矿后构造,切割了南北向构造,对矿体具有破坏作用。
本文在充分收集资料并在前人研究成果的基础上,通过深入细致的野外地质调查和室内资料整理,运用构造地质学、岩石学、矿床学、地球化学等理论与方法。从构造地质背景入手,重点研究地层、构造、岩浆岩与成矿的关系。分析矿区的地质构造演化、矿床地质特征以及各种控矿因素,论证构造与成矿的时空关系,总结成矿规律并建立构造控矿模式。研究认为,本区金矿的形成受构造的严格控制。构造的控制作用贯穿了矿床形成的全过程,构造裂隙为矿液运移提供通道,同时也为矿体的堆积提供赋存空间,构造的各种形变与转换都与成矿流体的运移有密切的关系。
关键词:播卡金矿;矿床特征;脆- 韧性剪切带;控矿构造
II
Abstract
Boka gold deposit is located in the middle-south Kangdian axis of its northeast , west margin of Yangzi platform,which is on the near west side of Xiaojiang active fault.Xiaojiang fault is the main fault in the ore district,which controlled the distributionstyle of Boka or field and ore deposit.The F3 and F4 fault formed during Jinning period are parallel to Xiaojiang active fault.These faults formed brittle-ductile shear zone and were mainly conductive and host structures for the deposits.The F10~F21 faults of east-west strike were formed during Xishan period,which were post metallogenic structures and destructive effect for the ore bodies.
Based on the predecessor's work,the author gathered geological information,made field investigation,data
collection
and
analysis.With
the
help
of
theories from
of
structural geotectonic
geology,petrology,mineral
deposit
geology,geochemistry,obtains
the
background,focused on the relationship between stratigraphy, tectonics, igneous rocks and mineralization.Analysis the tectonic evolution,geological features and a variety of ore-controlling factors of mine,to verified the relations of space and time of structure and mineralizes,summarized the regularity of ore formation and structure mineralization model.According to the systematic studies,the formation of gold strictly controlled by the structure.The tectonic for the formation of the control of mineralization throughout the whole process of ore deposit formation.The tectonic fractures not merely provide access for the ore fluid migration but also provide occurrence space for the form of ore body.
Key Words:Boka gold deposit;Deposit characteristics;brittle- ductile shaear zone; Ore-control structure
III
目 录
摘 要 ............................................................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................................................... III 第一章 前言 .................................................................................................................................................... 1
1.1 选题目的和意义................................................................................................................................ 1 1.2 国内外研究现状................................................................................................................................ 1
1.2.1 剪切带型金矿研究 ................................................................................................................. 1 1.2.2 前人研究工作概况 ................................................................................................................. 3 1.3 研究内容及方法................................................................................................................................ 4
1.3.1 研究内容................................................................................................................................. 4 1.3.2 研究思路与方法 ..................................................................................................................... 4 1.4 主要成果与认识................................................................................................................................ 5 第二章 区域地质背景..................................................................................................................................... 6
2.1 大地构造位置.................................................................................................................................... 6 2.2 区域地质概况.................................................................................................................................... 7
2.2.1 区域地层................................................................................................................................. 7 2.2.2 区域构造................................................................................................................................. 8 2.2.3 区域岩浆岩 ............................................................................................................................. 8 2.3 区域矿产 ........................................................................................................................................... 9 第三章 矿床地质特征................................................................................................................................... 10
3.1 矿区地层 ......................................................................................................................................... 10 3.2 矿区构造 ......................................................................................................................................... 11
3.2.1 褶皱 ...................................................................................................................................... 11 3.2.2 断裂 ...................................................................................................................................... 11 3.2.3 主要断裂构造特征 ............................................................................................................... 11 3.3 矿区岩浆岩 ..................................................................................................................................... 13 3.4 矿体特征 ......................................................................................................................................... 14
3.4.1 矿体形态与产状 ................................................................................................................... 14 3.4.2 矿石类型............................................................................................................................... 15 3.4.3 矿石结构构造与矿物组合 ................................................................................................... 15 3.4.4 围岩蚀变............................................................................................................................... 15 3.5 金矿形成机制.................................................................................................................................. 15 第四章 控矿构造分析................................................................................................................................... 17
4.1 控矿因素分析.................................................................................................................................. 17
4.1.1 地层的控矿作用 ................................................................................................................... 18 4.1.2 岩浆岩的控矿作用 ............................................................................................................... 18 4.1.3 热液蚀变的控矿作用 ........................................................................................................... 18 4.1.4 脆-韧性剪切带的控矿作用 ................................................................................................. 19 4.2 构造控矿系统.................................................................................................................................. 19
4.2.1 导矿构造............................................................................................................................... 19 4.2.2 容矿构造............................................................................................................................... 20 4.2.3 成矿后构造 ........................................................................................................................... 20 4.3 构造控矿规律.................................................................................................................................. 20 第五章 结论 .................................................................................................................................................. 22 参考文献 ....................................................................................................................................................... 23 图版及说明 ................................................................................................................................................... 24 致 谢 ............................................................................................................................................................. 27
IV
云南大学本科生毕业论文 前言
第一章 前言
1.1 选题目的和意义
云南省播卡金矿与贵州省贞丰县烂泥沟金矿、辽宁省盖县猫岭金矿齐名,曾被国土资源部称为被外资圈定的三大“世界级金矿”(这三大金矿曾一度分别为澳大利亚的澳华黄金、加拿大的曼德罗矿业公司、加拿大的西南资源公司所掌控)。2008年5月末,江苏省有色金属华东地质勘查局收购了云南播卡金矿的全部外方股权,成为这家金矿的绝对控股方。
本人在王玉朝老师的安排下于2014年7月至8月在云南金山矿业有限公司进行为期一个月的野外地质实习,实习地点为金山公司的播卡矿区,实习期间主要是协助工作人员完成岩心编录、坑道编录等工作。正是由于这次宝贵的机会让我对播卡金矿有了一个比较全面系统的了解,以播卡金矿地质特征及其复杂的构造环境为研究对象,进而确定毕业论文题目,目的是希望通过自己的野外实地调查和资料分析整理查明播卡金矿的成矿地质条件、矿床成因,研究控矿构造的形成与演化,总结成矿规律和构造控矿规律,希望对播卡金矿深部和外围找矿工作能有所帮助。
播卡金矿位于康滇地轴中南段东北侧,近南北向小江深大断裂的西侧。小江深大断裂为矿区主干断裂,控制着播卡矿田、矿床的分布格局。由于该地区地层较古老,又经历了多期次的复杂构造运动,所以很难恢复其构造形迹,不易观察出其原生构造。关于矿床的成因类型尚存在不同的认识,接触破碎带型金矿、层控型金矿、剪切带型金矿、热液型金矿等观点均有提及[1]。而对于控矿构造,比较统一的观点是脆—韧性剪切带控矿。本区金矿的形成严格受构造的控制,构造裂隙为矿液的运移提供通道,也为矿体堆积提供赋存空间,构造的各种形变与转换都与成矿流体的运移有密切的关系。因此,对播卡金矿的构造地质背景、矿床成因及控矿构造的研究具有重要的理论意义。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 剪切带型金矿研究
长久以来,国内外大多数金矿床都受构造的严格控制,控矿构造一直是许多学者们的热点研究方向。剪切带金矿的研究自80年代开始受到人们的重视以来就一直被很多研究人员所关注,而世界上很多大型、超大型金矿都与剪切带有着非常紧密的关系。
韧性剪切带的概念最早由Sibson和Ramsay提出,即它是呈带状展布的,发育地壳一定深度的高应变带[2-3]。并同时提出了断层的双模式结构模型,即一条大的构造带在
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云南大学本科生毕业论文 前言
垂向上由地表向地下深处的不同构造层次上依次表现出脆性、脆-韧性和韧性的变形,相应的发育与之对应的断层岩类型。糜棱岩只发育在大于10~15km的中深层次韧性剪切变形域。在地下深部温度高,压力大,岩石呈塑性,使Au的化学位升高,且变形强度与化学位升降呈正比。具有高化学位的元素非常不稳定,它将会脱离原来的矿物或岩石中的赋存部位,与Si、Na、K等及其他成矿元素一起活化分异,形成含金热液。因此,深层次的韧性变形是金等成矿元素的活化迁出区,其结果就是韧性剪切越强则岩石中金等成矿元素含量越低。
在靠近地表的浅部,温度、压力降低,韧性变形也随之减弱,主要表现为脆性破裂等地质现象。从而元素化学位也随之降低,加上物理化学条件的改变,使金等成矿元素聚集在一起形成金矿床。
Bonnemaison和Boullier等人提出了含金剪切带三阶段成矿模式[4-5],他们认为早期阶段的韧性剪切带使岩石发生糜棱岩化和强烈片理化,从而为热液活动提供了通道,使剪切带内的岩石遭受强烈蚀变,并在剪切带的中心部位形成强硅化蚀变岩带。中期阶段的剪切作用形成脆性裂隙及各种充填脉。随着剪切作用的继续进行,矿物的载体将受到强烈挤压作用而形成“砂糖状”石英颗粒,它是金的有利储集体。到了晚期阶段,剪切带在脆性变形机制下形成大量的张性裂隙,使前期金矿化发生活化叠加有利于形成富矿体。
图 1 剪切带变形域与金矿化类型关系图(据陈柏林)
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云南大学本科生毕业论文 前言
国内也有大量学者进行韧性剪切带的研究,吴美德等人认为,韧性剪切带的作用不仅使一些富含二氧化硅的岩石遭受强烈破碎和糜棱岩化,同时也形成多孔隙的微砂糖状石英,使一些镁铁质的岩石发生强烈蚀变,形成含镁铁较高的能俘获金的岩相且使成矿物质重新调整产生新的事物,并使分散的金属元素活化、迁移,在有利的成矿岩相富集成矿[6]。陈柏林等根据剪切带自地表至深部的变形对金矿成矿作用的贡献将其划分为深部韧性(超韧性)剪切变形的元素分异迁出区和中浅层次的脆韧性-韧脆性剪切变形域的成矿元素区,而在元素聚集区根据赋矿剪切带变形层次的差异又划分为3个亚区,对应3种金矿化类型:①在脆韧性转换区域可形成蚀变糜棱岩型金矿化类型;②韧脆性转换带之上的区域形成构造蚀变岩型金矿化类型;③在地壳浅部的脆性断裂带则形成细网脉状或石英脉型金矿化(图1)。
1.2.2 前人研究工作概况
东川铜矿是我国最早开发矿业的地区之—,早在公元前206年(西汉),即已有开采铜矿的记录。系统的开展地质工作,则是在解放以后,由西南局314队(初称东川地质队)进行地质勘查工作,1955年和1956年提交了《东川铜矿储量报告书》(一、二期),查明金属铜储量204万吨。1957-1958年,云南冶金勘探公司物探队和东川矿务局在汤丹-拖布卡等地做过1/5千和1/1万磁法、电法联测。1958年东川矿务局勘探队(314队)提交东川拖布卡地区铜矿普查报告。
1965-1970年,四川省地质局第—区测队编制出版了1:20万会理幅区域地质图,报告中将东川矿区地层划归下元古界会理群(又称昆阳群);1970-1972年,东川矿务局勘探队在开展东川铜矿普查勘探的同时,进行东川矿区1:5万区域地质填图,将地层定为中元古界昆阳群;1978-1980年,云南省区域地质调查队编制出版1:20万东川幅区域地质图,出版1/20万东川幅区域地质报告;1982年,东川矿务局地质勘查队(314队)收集该队30年来地质找矿、地质测量资料,结合野外调研,修编第二代1:5万东川矿区地质图;1983年,东川矿务局地质勘探队撰写了《东川矿区昆阳群标准层型剖面研究报告》,该报告通过剖面实测为东川地区昆阳群的组段作了细致与系统的划分与对比;1994年云南省地矿局物探大队完成1/20万东川-白雾街幅区域化探报告。
1995年11月,云南省地矿局807队在拖布卡地区蒋家湾发现含金矿化体,品位1.48×10-6。1996年3月,圈定8个金矿体,概算金金属资源量173kg,矿体中样品最高品位184×10-6。1996年8月,在地质矿产部国际合作司对口扶贫资金的支持下,在蒋家湾矿段进行金矿试验性开发,并在外围发现七角地、小水井和新山等金矿点。
2000年,陶宗勇撰写《云南省东川地区昆阳群金矿地质特征及找矿方向》,李志伟等发表了《东川拖布卡-布卡地区金矿地质特征及找矿意义》。云南省地矿局区调队在布卡矿区填测1/5万地质图,对与金矿有关的脆-韧性剪切带进行追踪研究。
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云南大学本科生毕业论文 前言
2000年6月至2002年9月,云南省金星黄金有限公司取得蒋家湾金矿段、新山金矿段和马家沟金矿段的采矿权,在新山矿段开展金矿采选冶试验并取得一定效果。
2003年八〇七队提交《东川地区金矿勘查报告》,所获D+E级地质储量已达大型金矿规模以上,平均金品位高达7.95g/t。
2008年由云南省核工业二〇九地质大队提交的《云南省昆明市东川区播卡金矿新山-马家沟矿段勘探报告》基本确定播卡金矿为受剪切构造带控制的蚀变岩型金矿床,成矿围岩主要为因民组、落雪组、黑山组中的角砾岩、砂岩、粉砂岩、板岩类及火山碎屑岩和辉绿岩等,矿床规模为中型,Au金属资源量331+332+333总计15953kg,其中低品位矿5016kg。
1.3 研究内容及方法
1.3.1 研究内容
撰写本论文主要是为了将本人在播卡矿区实习所了解到的地质特征呈现出来。实习期间也对矿区构造做了一次较全面的研究,在理论上对控岩控矿构造、成矿后构造、构造序次划分等方面进行分析总结。具体来说有以下研究内容:
(1)野外地质调查和编录,以查明各时代地层、岩浆岩、地质构造形迹分布特征、构造对矿区地层、岩体空间分布的影响。
(2)以区域构造演化为切入点,利用地质历史分析法和构造应力分析法来分析矿区各期次构造活动的应力场及产生的相应构造形迹。
(3)理清构造的先后次序,查明各时期构造形成的主要构造形迹和配套的构造,分析先期构造对后期构造的制约和后期构造对先期构造的叠加改造作用。
(4)运用地球化学的方法来研究断裂构造,判别断裂中物质来源,矿液活动情况及运移方向,追索矿源点,查明何种构造有利于矿化富集。
(5)根据控岩控矿构造分析,运用构造控矿理论进行成矿预测,总结构造控矿规律并建立构造控矿模式。
1.3.2 研究思路与方法
以区域地质背景为出发点,以构造地质学、矿床学、地球化学、成矿构造学、成矿动力学等理论为指导,研究矿区地质构造演化、矿床地质特征以及各种控矿因素。具体研究方法如下:
(1)矿区基础地质地质情况研究,通过野外地质调查,岩矿石标本的采集和分析,采矿坑道地质记录,岩性观察和分析,大概了解矿区地质特征。
(2)将野外地质调查中的记录进行分析整理,以便于划分不同的构造类型,掌握矿区的主要构造特征。
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云南大学本科生毕业论文 前言
(3)全面系统地收集前人工作资料,主要包括勘探报告,相关论文、专著,生产报告及相关地质图件资料。
(4)对矿区的地层、构造、侵入岩特征进行研究和分析,划分构造序次,对其进行配套分析。运用现代成矿动力学理论,对矿区的导矿构造、容矿构造进行分析并且结合区域大地构造演化来进一步研究其深部成矿物质在构造中运移、沉淀。富集的过程及其动力学因素。
(5)综合上述分析研究,总结播卡金矿的成矿规律、构造控矿规律,建立合理的构造控矿模式。
1.4 主要成果与认识
在播卡矿区实习期间,先后参与了新山矿段1655、1670、1685中段的坑道地质编录和部分钻孔岩心编录,借此机会也对播卡矿区的地层、构造、侵入岩、矿体等特征做了一次较全面的分析和研究。公司提供的丰富资料有助于我更全面、更系统的认识矿区地质特征。
(1)播卡矿区出露地层是中元古界昆阳群,原岩为一套巨厚的以陆源碎屑岩为主,碳酸盐岩为次的类复理石建造。矿体主要赋存于因民组,部分赋存于落雪组和黑山组中。岩性主要为各种蚀变构造角砾岩,含碳粉砂质板岩,含碳板岩及蚀变中基性岩。
(2)主矿体是由多个近于平行的小矿体组成的矿体群,平行于F3、F4组成的脆-韧性剪切带中,在近NS向的平行小断裂及羽状断裂密集分布地段、NNW向与NNE向断裂的交汇处、断裂膨缩及产状变化的变异部位矿体增厚变富,形成局部的鸡窝状特富矿囊。
(3)播卡金矿严格受F3、F4断裂控制,在F3以东、F4以西均未发现矿体。小江深大断裂为矿区的主干断裂,沿断裂发育了规模宏大的破碎带、糜棱岩带等,控制了矿区南北向断裂的分布。F3、F4组成了矿区内完整的脆-韧性剪切构造系统,控制着新山、马家沟、蒋家湾金矿的形成,矿体皆形成于与F3、F4平行的雁列状次级层间、层内脆-韧性剪切带。
(4)矿化与构造的破碎强烈程度成正比,特别是与石英脉体的破碎程度密切相关,强烈剪切破碎的“砂糖状”石英脉富含金,而形态较完整的白色大块状石英不含金。
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云南大学本科生毕业论文 区域地质背景
第二章 区域地质背景
2.1 大地构造位置
播卡矿区的大地构造位置隶属康滇地轴中段东缘次级隆起 — 东川块状隆起,其东、南、西三面均为深大断裂所围限,曲靖-昭通和绿汁江断裂控制了康滇地轴的东西边界,小江和普渡河断裂控制了东川次级隆起的东西边界,汤丹断裂控制了东川次级隆起的南部边界。在这个隆起带的内部分布着中元古界昆阳群巨厚的浅变质岩系,外围覆盖着震旦系及中生界、古生界。矿区构造环境隶属扬子古大陆边缘裂谷 — 昆阳裂谷带,带内褶皱、断裂极其发育,构造对金、铜等矿床的形成、保存以及破坏有着重要意义。小江断裂为矿区的主干断裂,控制着播卡矿田、矿床的分布格局(图2)。
图2 播卡金矿区域构造地质简图
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云南大学本科生毕业论文 区域地质背景
古元古代龙川运动期间,在康滇地轴新太古代- 古元古代的原始地壳结晶基底之上拉伸出现了近东西向边缘火山-沉积盆地,沉积了大红山群及相关岩系;在中元古代该区进一步拉张发育为陆内或陆间裂谷盆地,并沉积了巨厚的昆阳群;晋宁期,区域全面褶皱回返,部分中- 基性岩广泛侵入,发生区域低温动力浅变质作用;海西晚期- 印支期攀西裂谷发育阶段形成了峨眉山火成岩,同时伴生多金属矿床;到了燕山-喜山期造山阶段,区内构造活动强烈,拉张和挤压交替进行,先是经历了侏罗纪和白垩纪的陆内俯冲和推覆构造作用,又是印度板块向欧亚板块俯冲,在扬子地块边缘形成以左行走滑断裂为主的断裂带,从而形成了区内复式褶皱和网状断裂的复杂构造格局[1]。
2.2 区域地质概况
2.2.1 区域地层
根据东川矿务局地质勘查队《东川矿区昆阳群标准层型剖面研究报告》,区域地层主要为中元古界昆阳群和震旦系
界 系 地层组 代号 Zbdn Zac [19]
,详见表1。
表1区域地层简表 岩 性 白云岩、底部砂砾岩,产铜矿。 澄 江 运 动 紫红色长石、石英、砂砾岩。 晋 宁 运 动 矿 产 滥泥坪式铜矿 厚度/m >1000 450 上灯影组 震元旦古系 澄江组 界 麻地组 上昆阳群 小河口组 大营盘组 Pt2kn3m 481 薄层状灰岩夹钙质石英砂岩,顶部白云岩,底部细碧岩。 小 河 口 间 断 浅灰白色中厚度层状石英砂岩夹板岩,顶部夹铁质砂板岩。 灰黑色绢云板岩夹炭质板岩,顶部夹泥灰岩、砂岩,底部夹多层基性火山岩,底为铁质板岩砾岩 小 黑 箐 运 动 青灰色中厚度藻礁白云岩夹硅、碳质薄层白云岩,底部砂泥质白云岩夹硅板岩。 黑色碳质板岩为主,中夹泥灰岩,中上部夹基性凝灰岩、熔岩、火山质角砾岩、辉绿岩。 青灰色局部肉红色中厚层状含藻白云岩,底部砂泥质白云岩。 暗紫色砂泥质白云岩夹板岩,下部为一套火山-沉积杂岩,中部铁质板岩。 东 川 运 动 黑紫灰绿色绢云板岩,中下部夹空洞板岩及基性火山岩,底部夹铁质角砾状砂板岩。 上部碳泥质白云岩,中部灰绿色板岩夹灰岩,底部深灰色、肉红色灰岩。 望 厂 间 断 灰黑色薄至中层石英砂岩夹铁质板岩,顶部夹白云岩透镜体及铁质粉砂岩。 灰绿色、紫色绢云板岩夹结核状、瘤状灰岩及一层藻礁白云岩扁豆体。 小 江 断 裂 凝灰岩、沉凝灰岩、碳泥质凝灰岩、白云岩互层。 包子铺式铁矿 Pt2kn3x Pt2kn3d 766 3031 青龙山组 中黑山组 昆阳落雪组 群 因民组 Pt2kn2q Pt2kn2h Pt2kn2l Pt2kn2y 1296 1786 323 393 中元古界 底部产铜矿,为桃圆式铜矿、东川式铜矿。铁质板岩中产稀矿山式铁铜矿、金矿 平顶山组 菜园湾组 下昆望厂组 阳群 洒海沟组 Pt2kn1p Pt2kn1c 467 690 不整合伏于因民组下部。 Pt2kn1w Pt2kn1s 945 >643 小溜口组 Pt2kn1xl >668 7
云南大学本科生毕业论文 区域地质背景
2.2.2 区域构造
本区经历了多期次构造作用的叠加构造,主要的褶皱构造为拖布卡复式向斜。位于老杉木箐断裂带,轴线方向近南北,较为宽缓,自核部向两边地层依次为:鹅头厂组- 落雪组- 因民组- 平顶山组- 大龙江组。轴线两侧分别形成多个大致同向的次级背、向斜,被纵、横断裂切割而破坏了向斜的完整性,岩层产状变化大,倾角10-80°
本区断裂构造及其发育,以南北向及东西向两组为主干断裂,规模巨大,控制了整个区域的构造格局,使矿田呈断块状展布,而北东、北西向斜交断裂,则将矿田切割成网状块体。南北向断裂主要为小江深大断裂和老杉木箐断裂带;东西向断裂一般较小,为高角度的张性断层,倾向57~80°,直交地层界线、褶皱轴线,沿线可见角砾岩和破碎带。
小江断裂为区域上的主干断裂,形成于晋宁期,走向近SN,全长延伸1000km,倾向西,倾角变化大。断裂东盘为古生界,西盘为中元古界昆阳群,沿断裂发育了规模巨大的破碎带、糜棱岩带等。据地震资料显示,该断裂已经深达地壳底界,具岩石圈断裂规模。断层带是一条经历过张、压、扭不同力学性质转化的断裂,现代仍时有地震发生,是一长期活动的深大断裂。
普渡河断裂位于该区域西侧,北起金沙江以北的会理地区,走向大致顺着普渡河向南延伸,穿过昆明、玉溪到达峨山境内,全长300余公里。主断裂东倾,倾角一般较陡,是船滇菱形块体内部的一条活动性断裂,大致与小江断裂平行。普渡河断裂是长期活动的断裂,沿断裂印支期、燕山期岩浆活动强烈。
宝九断裂位于该区域南部边界,呈近东西向延伸,东自东川九龙一带被小江断裂切割,西达宝太厂一带被普渡河断裂切断,全长近35公里。该断裂在东川汤丹一带被震旦系厚层块状白云岩覆盖,因而呈隐伏断裂。在断裂西部,上盘为中元古界上昆阳群大营盘组,下盘为早震旦系澄江组的紫红色砂岩。澄江组在断层北侧内缺失,因此,该断裂在晋宁运动时期控制澄江组的沉积,并在震旦纪以后停止了发育。
老杉木箐断裂呈南北向展布出露于拖布卡- 汤丹一带,发育有大量火山角砾岩和以火山物质为胶结物的复成分角砾岩。断裂附近的地层有大量的基性辉长辉绿岩体呈岩枝、岩脉状侵入。沿这些侵入体边缘的内外接触带和火山角砾岩部位有脉状的小型富铜、铁矿体产出。
这些特征反映了东川区域上的构造活动具有长期性、复杂性、复合性、多阶段叠置性的四重特征。
2.2.3 区域岩浆岩
区内岩浆岩较为发育,多为浅成侵入岩或喷出岩。岩体受区域构造控制,呈岩
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云南大学本科生毕业论文 区域地质背景
脉、岩墙、岩株及岩床产出。岩性主要有辉长辉绿岩、钠长斑岩、钠长岩、石英角山正长岩、花岗斑岩、细碧岩等,主要侵入时代为晋宁期。喷出岩主要是二叠系的玄武岩,多为杏仁状玄武岩,分布于小江一带。
2.3 区域矿产
区域矿产资源相当丰富,研究区域有着历史悠久的铜矿开采历史。比较优势的矿种主要有铜、磷、铁、黄金、铅锌、河沙、汉白玉、墨玉和石灰石。铜矿累计探明储量312.91万吨金属量,品质优良,具有较高的经济价值和开采价值。铁矿累计量约1亿吨,主要有包子铺和铁架山2个中型铁矿,拖布卡—播卡1个中型铁矿带和零星24个小矿点。磷矿有近4亿吨的资源量,主要分布有:东部罗家村、活龙—观音岩各有近1亿吨资源量的磷矿带,南部阿旺白龙潭有近1亿吨资源的磷矿带,西部新桥—九龙有近1亿吨资源量的磷矿带。非金属矿有近1亿立方米的河沙资源,近100万立方米的墨玉储量,近100万立方米的优质“牡丹红”花岗岩装饰石材和近千万吨的优质石灰石等。
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云南大学本科生毕业论文 矿床地质特征
第三章 矿床地质特征
3.1 矿区地层
播卡矿区出露地层是中元古界昆阳群的望厂组、平顶山组、因民组、落雪组、黑山组、大营盘组、小河口组及麻地组,部分平台和沟谷为第四系沉积物,原岩主要为浅变质火山碎屑沉积岩和正常碎屑-化学沉积岩,地层普遍含炭,为金的富集提供了有利的场所[19]。地层由下而上划分如下:
一、下昆阳群
1.望厂组(Pt2kn1w)
灰黑色簿至中层石英岩夹铁质板岩,顶部夹白云岩透镜体及铁质粉砂岩;底部有灰白色石英砂岩夹粉砂质板岩。与平顶山组断层接触。
2.平顶山组(Pt2kn1p)
灰绿色、黑紫色绢云母板岩,中部夹空洞板岩、基性火山岩及砂岩透镜;底部夹含砾铁质砂板岩。与因民组断层接触,其间为东川运动。
二、中昆阳群
1.因民组(Pt2kn2y)
上部为板岩,夹中一薄层状泥砂质白云岩。中部板岩、粉砂质板岩,夹粉砂岩、凝灰质板岩、少量砂岩;下部主要为变余砂岩、粉砂岩、变形砾岩,常见粉砂质板岩或板岩与变余砂岩、粉砂岩、变形砾岩构成互层。中、下部常夹火山角砾岩、中一基性条带状钠质凝灰岩、沉凝灰岩、细碧角斑岩,呈互层组合,呈多旋回性。中、下部过渡部位是主要金矿化赋存位置。
2.落雪组(Pt2kn2l)
肉红色、青灰色含藻白云岩、白云质砂岩、变形砾岩、辉绿岩,底部砂泥质白云岩,局部有金、铜矿化。
3.黑山组(Pt2kn2h)
黑色碳质板岩为主,中夹泥灰岩,中上部夹基性凝灰岩、熔岩、火山质角砾岩、辉绿岩。靠下部有金矿化。
三、上昆阳群 1.大营盘组(Pt2kn3d)
灰黑色绢云板岩夹炭质板岩,顶部夹薄层灰岩、砂岩,底部夹基性火山岩,见铁质板岩含赤铁矿及凝灰质砾岩。
2.小河口组(Pt2kn3x)
灰白色石英砂岩夹绢云板岩、含砂质灰岩;顶部夹铁质砂板岩,含赤铁矿。 3.麻地组(Pt2kn3m)
上部为灰黄色钙质板岩夹砂质白云岩,凝灰质砂板岩夹钙质砂岩。下部位深灰、灰黄色粉砂质板岩夹薄层灰岩,底部见细碧岩。其上为晋宁运动。
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四、新生界
第四系(Q):第四系腐殖土、粘土、砂砾、碎石等堆积物,少量湖沼相含草煤和泥炭的砂泥质沉积物。
3.2 矿区构造
矿区经历了多期次构造运动,并发生多次构造作用叠加和改造。按主要的构造类型可分为两类,即褶皱构造和断裂构造。
3.2.1 褶皱
播卡金矿位于拖布卡复向斜的北端。拖布卡复向斜呈SN向展布,核部地层为鹅头厂组,两翼为落雪组、因民组、平顶山组、大龙江组。整个褶皱构造因受EW向断裂的破坏而被分割成多段,并由平顶山组、因民组、落雪组在区域内构成次一级的走向近SN的背斜构造;受断裂影响,岩层产状变化甚大,局部地区呈倒转褶皱[19]。
3.2.2 断裂
断裂构造有近NS向脆-韧性剪切断裂带和近EW向平移断层2组。近南北向的脆-韧性剪切带(F3- F4)及与其相似的断裂(F1- F9),主要形成于晋宁期。近东西向的平移断裂组(F10- F21)属喜山期,两组断裂纵横交错,形成了区内棋盘式的构造格局。
近NS向脆-韧性断裂带倾向近NE,倾角45-70°左右,沿走向长>8km,断裂影响带宽100-300m,断裂影响带可细分为:底部破碎带(宽15-30m)、含金破碎带多条(宽5-35m)、糜棱岩带(宽0-50m)和顶部破碎带(宽10-20m)等部分。含金破碎带中,黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、碳酸盐化、绢英岩化、绿泥石化等蚀变强烈。NS向脆-韧性剪切带是金矿的成矿控矿构造。
3.2.3 主要断裂构造特征
矿区的主干断裂是小江断裂,主要的控矿构造为形成于晋宁期的F3、F4组成的脆-韧性剪切带,播卡金矿床16条矿体皆赋存在其中。成矿后断裂主要有喜山期形成的东西向断裂,断裂构造具多次活动特点。
(1)、小江断裂位于矿区东缘,它是区域性的大断裂中的一段,断裂东盘为古生界地层,西盘为中元古界昆阳群地层,沿断裂发育了规模宏大的破碎带、糜棱岩带等,为矿区的主干断裂,控制了矿区南北向断裂的分布。
(2)、F3脆韧性剪切断裂带(新山-磨槽湾-破马窑断裂),该断裂位于矿区中部,呈南北向展布于新山-磨槽湾-下树桔坡一带,被东西向平移断裂分割成多段。长大于8km,破碎带宽50-100m,断面产状50°- 90°∠60°- 75°。断裂特征有:①斜切矿区地层;②发育50-100m宽的脆-韧性构造岩带。在新山矿段形成千糜岩、千糜岩化硅质
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板岩、绢云母千糜岩及砂糖状石英;③沿断裂带构造岩发生硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、绢英岩化、黄铁矿化、褐铁矿化、金矿化,形成了新山-马家沟矿段、蒋家湾矿段、凉水棚矿段;④断裂地貌特征清楚,沿陡崖脚、沟谷、山脊展布;是重要的控矿构造。
(3)、F4脆-韧性剪切断裂(新山-七角地-蒋家湾断裂),该断裂位于矿区中西部,呈南北向纵贯矿区,新山- 牛棚子- 七角地一带,被东西向平移断裂分割成多段。沿走向长大于8km,破碎带宽30~50m,断面产状80°- 90°∠50°- 75°,小角度切割地层。断裂特征有:①斜切矿区地层;②发育30~50m宽的脆韧-性剪切断裂破碎带;③具强硅化、绢英岩化、碳酸盐化、黄铁矿化、褐铁矿化、铜金矿化;也是重要的控矿断裂(图版Ⅰ)。
F3与F4共同组成矿区内完整的脆-韧性剪切构造系统(图版Ⅱ),控制着新山、马家沟、蒋家湾金矿的形成,金矿体皆形成于系统内部一系列的次级层间、层内剪切带。
矿区内其它重要断裂简要特征见表2
表2 拖布卡金矿区其它重要断裂构造一览表
编号 F1 F6 F5 F8 名称 纪山坡-普家尖子断裂 金沙江逆断裂 大蒿地-七角地断裂 小水井-新沟脆韧性剪切断裂 小盐井-小水井左行平移断层 老瓜地-坪子窑平移断层 苦桃树-索头梁子左行平移断裂 牛棚子-小鹿山右行平移断裂 蒋家湾-四脚地左行平移断裂 长宽(km) 走(km) 向 7 >8 >8 >8 30 50 20 30-50 SN SN SN SN 产状 倾倾角 向 (°) E E E W 50 60 65 45-65 断裂特征及形成时间 发育断裂破碎带,透镜化角砾岩及牵引褶皱,斜切地层,有黄铁矿化、褐铁矿化。自晋宁运动至今。 断裂破碎带发育糜棱岩化、黄铁矿化、褐铁矿化。自晋宁运动至今。 构造角砾岩发育,沿断裂带有基性岩侵入,具硅化、黄铁矿化、构造片理化,自晋宁运动至今。 发育千糜岩,构造片岩,有强压扁角砾岩带、沿层断裂有基性岩体侵入,具硅化、褐铁矿化、金铜矿化形成金矿体(小水井矿点)。自晋宁运动至今。 地层、岩体SN向,拖布卡复式背斜及脆韧性剪切断裂-1带均被左行平移错断,在小水井一带产生分支F10,延伸至大嵩地。F10可能形成于喜山期。 地层、岩体SN向,拖布卡复式背斜及脆韧性剪切断裂带均被左行平移错断,断层金鱼直立, F11可能形成于喜山期。 地层、岩体SN向,拖布卡复式向斜及脆韧性剪切断裂带,金矿带均被左行平移切错,可能形成于喜山期。 SN向地层、岩体,拖布卡复式背斜及脆韧性剪切断裂带,七角地、何家包金矿带均被右行平移切错。可能形成于喜山期。 SN向地层、岩体,拖布卡复式向斜及脆韧性剪切断裂带,蒋家湾、何家包金矿带均被左行平移切错。可能形成于喜山期。 F10 8 30 EW N 70 F11 >7 10-30 EW N 85 F12 9 10-20 EW N >70 F14 >5 20 EW N 60-70 F17 >6 30 EW S 75 播卡矿区内除褶皱和断裂构造之外,还普遍发育节理和板劈理,受多期次构造运动和浅动力变质作用的影响,区域内的节理往往成群出现,在含碳粉砂质板岩中发育良好,组成共轭“X”型剪节理,部分区域呈现等距排列;板劈理间隔10cm左右,劈理
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面平整光滑,成群出现,粉砂质板岩中发育良好(图版Ⅲ)。
3.3 矿区岩浆岩
矿区的岩浆岩较为发育,以基性侵入岩为主,次为火山岩。矿区内侵入到昆阳群中的基性岩,呈小岩床、岩脉产出,分布在播卡后山、安乐箐、小水井、小于田等地。安乐箐辉绿岩,小水井、小于田辉长辉绿岩规模最大。
主要岩体特征:①安乐箐辉绿岩出露于播卡南小鹿山村东约400m处,呈长条状南北向展布,长2km,宽100-300m。呈岩床侵入到平顶山组、因民组地层中,围岩有蚀变现象;②辉绿岩呈暗绿色、灰绿色,风化后呈浅黄褐色,具辉绿结构,块状构造。蚀变强烈,辉石次闪石化形成次生角闪石,斜长石纳黝帘石化。主要矿物为斜长石(占50%-55%)、角闪石(占45%),副矿物(占5%)为磁铁矿、钛铁矿、榍石、磷灰石;③小水井辉长辉绿岩呈近南北向展布,岩体长lkm,宽100m,侵入于黑山组地层中,围岩见灰岩蚀变的白云石化、硅化,板岩的角岩化。在接触带有铜、铁、金矿化。辉长辉绿岩呈灰绿、黄绿色,具变余辉长辉绿结构,块状构造,岩石有斜长石的纳长石化,辉石的次闪石化。主要矿物为斜长石(50%),辉石(35%)、石英和绿泥石(10%),副矿物(5%)有磁铁矿、褐铁矿、榍石、磷灰石。
矿区其它岩体特征见表3。
表3 播卡金矿区次要侵入岩体一览表
主要特征 序号 1 2 3 4 岩体名称 播卡后山辉绿岩 李家梁子辉长辉绿岩 老熘口辉绿岩 大树脚辉长辉绿岩 西家坪辉绿玢岩 老瓜地辉长辉绿岩 牛棚子辉绿岩 形状 椭圆状 长条状 长条状 长条状 方向 SN NW SN SN 长/宽(m) 200 100 >500 120 350 50 >1000 300 500 50 250 50 500 50 面积 2(km) 0.03 0.06 0.02 0.3 颜色 灰绿色 灰绿色灰黄色 灰绿色 灰绿色暗绿色 浅绿色 灰绿色 灰绿色灰黄色 灰绿色 灰绿色 灰绿色 结构构造 辉绿结构 块状构造 辉长辉绿结构 块状构造 辉绿结构 块状构造 辉长辉绿结构 块状构造 斑状结构 块状构造 辉长辉绿结构 块状构造 辉绿结构 块状构造 辉长辉绿结构 块状构造 辉绿结构 块状构造 主要矿物成分 斜长石、辉石、绿泥石、磁铁矿 斜长石、辉石、黑云母、角闪石、磁铁矿、锆石、具细粒化冷凝边 斜长石、黑云母、绿泥石、磁铁矿 斜长石、阳起石、绿泥石、黑云母、次闪石化强烈、节理化育 基性斜长石、斜长石、阳起石、绿泥石、绿帘石、石英、斜长石普偏钠黝帘石化 拉长石、阳起石、绿泥石,斜长石已普偏钠黝帘石化、暗色矿物全蚀变 斜长石、辉石、绿泥石、石英、磁铁矿、锆石 斜长石、绿泥石、辉石 斜长石、绿泥石、黑云母、次生角闪石、磁铁矿、榍石、锆石 围岩 因民组、黑山组 黑山组、大营盘组 黑山组、大营盘组 大营盘组 5 长条状 SN 0.25 麻地组 6 长条状 透镜状长条状 长条状 长条状 SN 0.06 大营盘组 7 SN 0.06 0.045 0.06 黑山组 因民组 因民组 小鹿山辉长8 辉绿岩 汤家箐辉绿9 岩 300 SN 50 500 SN 60 13
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3.4 矿体特征
3.4.1 矿体形态与产状
金矿体主要赋存于因民组的中、下部过渡部位,中基性岩体发育的逆冲断裂上盘,SN向的层间小断层及裂隙组成的破碎带中;部分产于落雪组和黑山组中。主矿体由多个小的透镜状、脉状、囊状矿脉组成,呈似层状、透镜状。单个矿体的产状、品位变化较大,沿走向、倾向的连续性较差。在近南北向小断裂及羽状断裂分布地段、NNW向与NNE向交汇处、断裂膨缩及产状变化的变异部位矿体增厚变富,局部形成鸡窝状特富矿囊。
金矿体走向近南北,向东倾,倾角20-70°左右,与岩体的就位产状相近,皆受控于F3、F4脆-韧性剪切带的分布(图3)。
75°
在平面上,矿体沿断裂走向呈相互平行、断续相连的透镜状和似层状产出,矿体严格受与F3、F4平行的雁列状次级层间、层内剪切带控制,在F3断裂以东、F4断裂以西均未发现金矿体(图版Ⅰ)。在剖面上,矿体也严格受F3、F4组成的脆-韧性剪切带控
图3 播卡金矿5000勘探线剖面图
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制,呈尖灭再现,在断裂产状变缓部位矿体增厚,变陡部位矿体减薄,呈现出压扭性剪切带热液控矿的特征。
3.4.2 矿石类型
原生矿石自然类型主要为构造蚀变岩型和石英脉型,少量碳酸盐脉型和硫化物脉型。其中以构造蚀变岩型矿石量居多,以石英脉型和碳酸盐脉型矿石品位较富。地表向下延伸至150m - 200m为氧化矿石,氧化矿以褐铁矿为特征,在高氧化条件下,近地表硫化物、铁碳酸盐氧化成褐铁矿及碳酸盐淋滤流失。
构造蚀变岩型,包括碎裂岩型和角砾岩型。岩石组合包括板岩、粉砂质板岩、粉砂岩、变余砾岩、变余岩屑砂岩、辉长岩等;以粉砂质板岩为主,其次是板岩、变余岩屑砂岩、变形砾岩、正长岩。
石英脉型,包括硫化物石英脉型、碳酸盐-石英脉型、硫化物-碳酸盐-石英脉型。 碳酸盐脉型,包括菱铁矿- 铁白云石脉型、方解石- 菱铁矿- 铁白云石脉型、硫化物-菱铁矿- 铁白云石脉型、硫化物-方解石- 菱铁矿- 铁白云石脉型。
3.4.3 矿石结构构造与矿物组合
矿石结构有自形- 半自形和他形粒状结构、浸染状结构、包含结构、交代溶蚀结构和充填结构。矿石构造以碎裂构造最为常见,其次为网脉状构造、块状构造、浸染状构造,一般在断裂附近形成角砾状构造,向外出现块状构造、网脉状构造和浸染状构造。
矿石矿物较为简单,主要有自然金、黄铁矿、褐铁矿,次为黄铜矿、菱铁矿、针镍矿,少量闪锌矿、方铅矿、辉银矿等。脉石矿物以石英、铁白云石常见,少量绢云母、白云石、方解石、白云母。
3.4.4 围岩蚀变
金矿体围岩蚀变主要有黄铁矿化、硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化及褐铁矿化,其中硅化、碳酸盐化、黄铁矿化与金矿化关系最为密切。
3.5 金矿形成机制
研究认为,播卡金矿为多来源、多期次成矿,是成矿物质在有利成矿环境下分配叠加耦合而形成的。根据地层同位素测年结果,表明早期金矿形成时代在930Ma~1000Ma之间,刚好对应于晋宁期;而主成矿时期则是在喜山期。
在晋宁运动之前沉积的昆阳群就属于含金地层,只不过是在晋宁运动时期,区域构造动力作用使辉绿辉长岩脉沿断裂带上侵,定位于地壳浅部与深断裂相连通的破碎带内。随着物理化学条件的改变,在岩体中发生热液、岩浆熔离成矿作用,形成部分
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早期贫金矿体,而在岩体与围岩的接触带则易形成富金矿体,对播卡金矿的矿源层产生了初步活化、富集作用。在喜山期造山环境下,构造再次发育形成更多的裂隙,其岩浆活动为本区成矿溶液提供了丰富的Na、Cl、F等挥发分有利于金的富集,来自深部的成矿热液在对岩体及围岩进行强烈改造的同时又不断萃取、捕获地层中的金等成矿物质,形成了富含成矿物质的热流体;该热流体沿着断裂形成的通道运移,形成新的含金热液叠加于早期贫金矿体之上,使早期贫金矿体得到改善与富集,从而形成了部分富金矿体。所以,喜山期的造山事件铸就了播卡金矿的最终定型。
根据含金石英脉中石英包裹体成分分析,成矿介质成分以H2O为主,阳离子(Na+、
--K+、Ca2+)含量大于阴离子(Cl-、SO24、F)含量,含少量CH4。盐度较高,一般ω
-(NaCl)=13.18%~24.55%。表明成矿流体属Na+ — Ca2+— Cl-—SO24型热卤水,成矿均一
温度为114.5~236.7℃,pH值为6.7~6.8,反应弱酸性环境下的中—低温成矿。
根据矿石氢氧同位素分析结果,显示δ(D)=-53.7×10-3~67.2×10-3,δ(18O)=3.92×10-3~6.55×10-3,说明成矿流体以地下热卤水为主,混合了部分岩浆水。还可以根据成矿流体的Na+/K+ 和F-/Cl- 比值来判断成矿流体来源(表4)。从表中数据可知Na+/K+ =7.91~9.91,F-/Cl- =0.07~0.11,Na+/Ca2+ =2.02~3.09,说明成矿流体可能来源为地下循环水和大气降水,也体现出地下热卤水成矿的特点[1]。
表 4 播卡金矿床矿物流体包裹体成分
样品 编号 BK-01 BK-04 测定 矿物 石英 石英 液相成分 气相成分 -Na 12.11 29.62 +K 1.53 +Ca 2+Cl -SO24 F -CO2 H2S CH4 H2O 3.91 12.85 3.61 1.36 1.33 0.71 4.23 254.5 0.78 0.11 3.91 191.5 -63.22 14.64 6.41 2.03 0.47 (据 有色金属桂林矿产地质测试中心,单位ωB/10)
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第四章 控矿构造分析
4.1 控矿因素分析
研究认为,昆阳群地层属高丰度值金源层,为区域金矿床的形成提供了丰富的物
源。矿源层主要为中元古界巨厚的含碳地层及深部含矿热液(图4)。下面简要从地层、岩浆岩、热液蚀变及脆韧性剪切带四个方面来分析矿区控矿因素。
图4 播卡金矿成矿模式图(据 张学诚)
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4.1.1 地层的控矿作用
金矿体并非局限于某一地层层位,但金矿化对容矿岩石岩性具有较强的选择性,主
要赋存于因民组,部分赋存在落雪组和黑山组,岩性主要为含碳钙质粉砂岩、含碳粉砂质板岩、含碳板岩、构造角砾岩及蚀变中基性岩。矿体顶底板为黑色炭质板岩,其渗透性较低,岩石空隙不发育,对含金热液具有极强的隔挡作用和交换吸附作用,使来自深部的含金热液聚集并最终富集成矿。
4.1.2 岩浆岩的控矿作用
区域岩浆活动是促使金从矿源层中活化、转移的一个重要因素,分散在矿源层中的
金以络合物的形式迁移到构造有利部位沉淀成矿。部分地段金矿化体与中- 基性侵入体在空间上密切共生,侵入体多沿控矿逆冲断裂上盘的复杂破碎带产出,金矿化体多产于侵入体内外接触带,侵入体发育的地段往往是金矿化集中地段。金矿体与钠长斑岩、辉绿辉长岩脉的总体走向变化基本一致,而且矿体和脉岩的倾向、倾角也基本保持一致。岩浆热液活动对围岩和岩体进行改造,有利于金的富集,而脉岩的侵入在改造富集早期贫金的同时也破坏了早期矿体的完整性,使矿体变得复杂化。由此可见,辉绿辉长岩脉的侵入对矿体的改造富集起了重要的控制作用。
4.1.3 热液蚀变的控矿作用
蚀变类型与围岩岩性有关,本区与成矿有关的近矿围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、钠长石化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、白云母化和黑云母化等,其中与金矿化关系最密切的蚀变类型是黄铁矿化、硅化、碳酸盐化和钠长石化,且蚀变强度与金矿化成正相关关系。根据含矿石英脉石英包裹体成分分析,本区的含金热液呈Na(AuCl4)的氯络合物和(AuS2)-、[Au(SO3)]3-硫酸盐形式活化、迁移。具有较高浓度的含金成矿溶液在形成之后沿着导矿构造裂隙上升至浅部,随成矿温度的降低,石英大量析出,含金溶液由酸性演化为弱酸性,金以自然金、裂隙金沉淀于石英脉中,随硫化物黄铁矿析出,形成含黄铁矿石英脉。在早期形成的单一、完整的石英脉金矿化较弱,而在后期构造、含矿热液的多期次叠加并伴有硫化物黄铁矿的生成,被构造破碎成“砂糖状”石英脉,金矿化明显增强。
不同成矿阶段蚀变特征有所差异,早期成矿阶段:石英呈细脉状,石英颗粒较大,并伴有碳酸盐矿物;黄铁矿呈微晶-细晶立方体,色深。主成矿阶段:石英呈大脉状的单脉,有时呈细脉状分布,石英颗粒细小,浑浊含杂质,结晶程度低;黄铁矿呈中-粗晶状立方体复晶,色浅,常伴有黄铜矿和碳酸盐等产出,近矿围岩产生褪色及较强的蚀变。富矿阶段:石英脉、硫化物石英脉均发生破碎,呈碎裂的“砂糖状”,石英与黄铁矿混杂互生,发育于构造破碎带。
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4.1.4 脆-韧性剪切带的控矿作用
脆-韧性剪切带中岩层破碎,是金矿体的主要赋存空间。地层在构造应力的作用下经历挤压、拉张,形成破碎带,有利于成矿热液的充填、交代与成矿物质沉淀。常见石英脉或细脉相互交叉切割呈网状,容矿层中多期次成矿作用明显,石英细脉常沿炭质板岩中的裂隙或其他线状构造充填,硅化、黄铁矿化、黄铜矿化蚀变强烈。剪切带中矿体呈似层状、透镜状,具分支复合、尖灭再现的特征,围岩蚀变强度与剪切带的构造变形强度及碎裂岩的发育程度成正比。
近SN向的F3与F4断裂组成了矿区内的脆-韧性剪切构造带,为控矿构造,矿床严格受其控制,根据探矿工程对金矿体的实际控制发现各矿体的总体产状皆与主剪切构造带产状基本一致。该剪切带控制着矿化带的展布方向,次一级的层间断裂控制矿体的产出部位,表现为小矿体向多个方向延长,且在多组构造交汇的部位发育囊状的富矿体。该剪切带还控制着辉绿辉长岩脉的上侵及定位,而构造破碎带又是晚期热液改造成矿过程中热液的运输通道和热液富集成矿的场所。所以,脆-韧性剪切构造系统是金矿成矿全过程中的关键性因素。
4.2 构造控矿系统
一个矿床的形成主要受“源、运、储”三个因素控制,即成矿物质来源、运移通道和赋矿空间,这三个因素都与构造有直接或间接的关系。本区断裂构造是首要的控矿因素,无论褶皱或断裂,均呈近SN向展布,明显受区域性近SN向小江深大断裂控制。深大断裂孔隙度高有利于流体的渗滤流通,而活动性深部构造所引发的不同深度层次的地震活动则能促进流体运移;开放的断裂系统利于大气降水的渗透,在断裂系统上部形成氧化环境,而物化条件的快速变化有利于成矿物质自还原性流体中沉淀析出,从而在次级断裂等容矿构造中富集成矿。小江断裂控制了区内的构造变形、地层出露及岩浆活动,下面对矿区构造控矿系统进行简要分析。
4.2.1 导矿构造
切割地壳的小江深大断裂及其次级断裂是长期活动的断裂系统,小江断裂南北延长余150km,倾向西,倾角变化大(10~87°),在矿区长约40km,其形成时代为晋宁期,该断裂至今仍是一条大型的活动断裂带,是成矿热液的深大通道(即导矿构造)。该断裂东盘为古生界,西盘为中元古界昆阳群,沿断裂发育了规模宏大的破碎带、糜棱岩带等,为矿区的主干断裂,控制了矿区SN向断裂的分布,同时也控制着播卡矿田、矿床的分布格局。野外地质调查表明,F3与F4断裂在新山以北合为一条断裂,火山岩发育,凝灰质岩显著增厚,是含矿热液上升的通道,即F3与F4交汇断裂也是含矿热液的导矿构造(可能在深部与小江断裂相连)。同沉积断裂往往切割较深,开放程度大,
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火山- 热液活动强并且活动持续时间也长,不仅是岩浆活动的通道,也是为形成环流体系提供物质来源的通道,决定其所控矿床的类型、规模和贫富。
4.2.2 容矿构造
F3与F4断裂组成了一个大型剪切构造带的上、下盘,2条断裂中间所夹区域是由一系列压扭性破碎带组成的脆-韧性剪切构造带,播卡金矿床的16条矿体严格赋存于其中,矿体受与F3、F4平行的雁列状次级层间、层内剪切带控制,为矿区的容矿构造。整个带内岩石成分十分复杂,有各种碎裂岩、压扁条形构造角砾岩、糜棱岩、粉砂岩、板岩碎屑及蚀变的基性岩脉等,也有大量未遭受破碎的残留基岩。其总体特征是岩石破碎,次级揉皱及片理十分发育,绢云母化、硅化、黄铁矿化发育,常见褐铁矿化石英碳酸盐脉呈网脉状、微细脉状穿插。
剪切带具有多期次活动特点:在早期活动中,拉张裂隙内充填了大量石英脉;后期经历多次剪切和挤压作用使早期石英脉产生强烈扭曲和破碎,部分区域则形成了“砂糖状”石英脉层。沿断裂带热液蚀变比较强烈,主要有硅化、碳酸盐化、黄铁矿化等,发育硅质条带、石英脉透镜体。矿化蚀变的宽度与含矿断裂的宽窄呈正相关关系,矿化带和矿体的空间分布呈近SN向与断裂的走向基本一致。
4.2.3 成矿后构造
近EW向断裂(F10~F21)沿走向长度大于2km,破碎带宽10 — 20m,以一定间距大致平行排列。断裂面倾向不定,或南倾或北倾,倾角均较陡,约70°左右。断层线较平直,与两侧地层界线、褶皱轴线指教,沿线可见构造角砾岩及破碎带等,显示断裂以张性为主、局部具压扭性特征。该组断裂错移SN向地层及褶皱,说明其活动时间晚于近SN向断裂构造,错断矿体,成为矿段的分界线,显示出破矿性,为成矿后断裂。如F13右行平移断层,该断层位于矿区中段,呈东西向展布于西家坪 — 马家沟一带,破碎带长约8km,宽5 —10m,属成矿后的东西向平移断层,它切割了矿区地层及近SN向的脆-韧性剪切构造带,破坏了矿体的连续性。
4.3 构造控矿规律
(1)矿化与构造的破碎程度成正比。通过观察研究发现构造破碎越强烈的位置矿化越发育,特别是与石英脉体的破碎程度关系更明显。石英脉体的破碎程度与金品位呈正相关关系,在脆-韧性剪切构造的早期活动中充填了大量石英脉体,后期又经历多期次剪切破碎和挤压作用,使早期石英脉产生扭曲和破碎,其形成的“砂糖状”石英脉富含金,并且切穿中-基性岩脉的地段也富含金,而未经破碎的白色大块状石英块体则不含金。矿化蚀变的宽度与含矿断裂的宽窄也呈正相关关系,即在含矿断裂裂隙较宽的位置其矿化蚀变范围也较大。
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云南大学本科生毕业论文 控矿构造分析
(2)矿体厚度随断裂产状呈有规律的变化。矿体在平面上受断裂控制,呈透镜状尖灭再现,在局部压扭应力部位矿体减薄,在局部压应力最大部位矿体尖灭,而在局部张扭应力部位矿体增厚,在局部张应力最大部位矿体最厚,局部形成鸡窝状特富矿囊。在剖面上,矿体也严格受脆-韧性剪切带内的次级层间、层内断裂控制,矿体呈似层状、透镜状尖灭再现,在断裂产状变缓部位矿体增厚,变陡部位矿体减薄,呈现出压扭性剪切带热液控矿的特征。
(3)不同级别的构造依次控制着矿带、矿区、矿床、矿体的空间位置。播卡矿田受小江深大断裂的控制,小江断裂不仅控制着播卡北区的新山—马家沟矿段,还控制着南区的铜矿床以及铁矿床。南北向的F3、F4断裂控制着新山—马家沟矿段,其16条金矿体无论在平面上还是剖面上,都严格赋存于由F3、F4组成的脆-韧性剪切带内。F13右行平移断层将矿区切割为新山矿段和马家沟矿段,次级断裂F4还控制着蒋家湾矿段,F7断裂控制着小水井矿段。其中的更次一级断裂则控制着具体矿体的空间产出位置。
据现有钻孔资料显示,矿区深部矿体一般为数量较多的小矿体,连续性较差,矿体厚度2~10m不等,矿区施工钻孔的控制深度为500m左右,控制矿化带最大厚度为290m,深部矿体未发现封闭现象,因此,我认为可以对矿区进行深部找矿勘探工作。
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云南大学本科生毕业论文 结论
第五章 结论
本文结合自己在矿区的野外地质观察和室内资料分析整理,对播卡金矿的地质特征有了较深入的认识。在此基础上充分运用构造地质学、岩石学、矿床学等学科知识对矿区的控矿因素进行了一次仔细的分析,重点是对控矿构造特征进行深入的研究,掌握构造系统,总结构造控矿规律。
播卡金矿位于康滇地轴中南段的东北侧,小江深大断裂西侧,容矿地层为中元古界昆阳群因民组、落雪组和黑山组,岩性主要为各种构造蚀变岩、含碳钙(硅)质粉砂岩、含碳粉砂质板岩含碳板岩及部分蚀变中-基性岩。小江深大断裂为矿区的主干断裂,控制着播卡矿田、矿床的分布格局。由于该地区地层较古老,后期又经历了多期次的构造运动和岩浆侵入活动,最终形成了区内复杂的构造格局,但是主要构造系统还是比较明显的,形成于晋宁期的F3、F4断裂与小江深大断裂平行,组成了脆-韧性剪切带,为区内导矿、容矿构造;形成于喜山期的F10~F21等近东西向断裂为成矿后构造,对矿体具有破坏作用。
研究认为,播卡金矿的形成受构造的严格控制。构造的控制作用贯穿了矿床形成的全过程,构造裂隙为矿液运移提供通道,同时也为矿体的就位提供赋存空间,构造的各种形变与转换都与成矿流体的运移有密切的关系。播卡金矿床的16条矿体都严格赋存于由F3、F4组成的脆-韧性剪切带内,在F3、F4断裂以外均不含矿,矿体受与F3、F4平行的雁列状次级层间、层内小断裂及节理、裂隙组成的复杂剪切破碎带控制。在近SN向平行小断裂、羽状小断裂、层间小断裂及节理、裂隙密集分布地段,近SN向断裂派生的NNW与NNE向断裂交汇处,断裂膨缩及产状变化的变异部位,矿体增厚变富,局部形成鸡窝状特富矿囊。金矿化异常与近SN向断裂走向一致,在近SN向与EW向断裂交汇处或走向转折部位异常浓度集中。以上各种迹象都表明该矿床为与脆-韧性剪切带有关的金矿床。
根据矿区的钻孔资料显示矿区深部矿体并没有封闭,综合矿区地层、侵入岩、构造等控矿因素,认为矿区深部仍有找矿前景。
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云南大学本科生毕业论文 参考文献
参考文献
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云南大学本科生毕业论文 图版及说明
图版及说明
图Ⅰ-1 播卡金矿矿区简要地质图 图Ⅰ-2 地表露头尺度上的脆-韧性剪切带,具塑性变形和脆性变形,发育构造透镜体和旋转碎斑系 图版Ⅰ 24
云南大学本科生毕业论文 图版及说明
图Ⅱ-1 脆-韧性剪切带中的旋转碎斑系 图Ⅱ-2 脆-韧性剪切带中的张性石英脉 图Ⅱ-3 含矿网结状石英脉 图Ⅱ-4 拉伸线理构造
图Ⅱ-5 陡倾的糜棱面理 图Ⅱ-6 强应变剪切带中发育的糜棱岩 图Ⅱ F3、F4脆-韧性剪切带的典型特征 图版Ⅱ
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云南大学本科生毕业论文 图版及说明
图Ⅲ-1 地表露头的出现在含碳粉砂质板岩中的共轭X型剪节理 图Ⅲ-2 遭受强烈变形破碎的“砂糖状”石英脉富含金 图Ⅲ-3 由于强烈的构造作用而形成的局部揉皱现象 图Ⅲ-4 粉砂质板岩与炭质板岩相互错动而引起的局部牵引构造 图Ⅲ-5 发育于钙质板岩中的板劈理
图Ⅲ-6 构造角砾岩,角砾大小不一,棱角分明,杂乱排列,示张性断裂 图版Ⅲ
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云南大学本科生毕业论文 致谢
致 谢
本论文的完成离不开老师和同学们的帮助,正是由于各位老师的悉心教导和无私奉献、同学们的关心和支持才让我顺利完成毕业论文。此时此刻,心中感慨万千,充满了激动之情,因为这意味着我马上就要从云南大学毕业了;同时这也意味着我将要告别各位老师和同学,心中也是万分的不舍,舍不得和蔼可亲的老师,舍不得亲切有爱的同学,舍不得云大的一草一木。但是“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”为了更深入的了解和掌握地质学知识,我选择读研究生以继续学习地质学的相关知识。
本次论文写作要特别感谢我的指导老师王玉朝老师,王老师为了让我和刘伟同学亲身体会地质学在生产实践中的应用,亲自把我们送到云南金山矿业有限公司的播卡金矿矿区实习,让我们同那里的工作人员一起生活和工作。在矿区实习的一个月收获很多,最大的感觉就是搞地质工作不是想象中的那么简单,要克服很多困难。首先,需要非常扎实的专业基础,其次才是克服周围的环境。播卡矿区所在的地理位置又高又陡,地形复杂,地质灾害频发,漫山遍野布满了泥石流冲沟,尽管如此但我还是很喜欢这种大自然的神奇魅力。在矿区实习最大的收获就是更加熟练的掌握了一些专业知识,熟悉地质工作方法,学会了MapGis、CAD等软件的基础操作,学会了岩心编录和坑道编录等。还学会了怎样和同事们相处,学会了团结合作,学会了独自在外怎么生活,这些对我以后走入社会有着巨大的帮助。
光阴似箭,岁月如梭,转眼间,大学四年的快乐生活就要结束了,一切都将成为美丽的回忆。在此我要由衷的感谢所有给我上过课的老师,是您们让我认识到地质学这一对人类社会有着重要影响的基础学科,也让我学会了更好的做人做事。感谢一起陪我走完大学四年的同学们,有了你们我的生活更加精彩,特别是我的室友温利刚、刘旭东、龙志强、梁天,谢谢你们给我带来的欢声笑语。在此也一并感谢云南金山矿业有限公司的赵海俊工程师、吕杰、杨荣榜等同事为我提供的大量资料和悉心指导。
在我的论文写作过程中王老师不厌其烦的为我们检查论文,指出存在的问题,帮助我修改和完善论文,不仅让我对矿区地质特征有了更加深入的认识,还让我学会了怎么去发现问题、怎么解决问题的研究思路,这对我以后的学习和生活将有着重要意义,谢谢王老师的帮助!
最后,特别感谢参加论文答辩的各位老师,您们的提问和建议能让我认识到存在的问题和不足,这将是对我最大的指导,谢谢!
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云南大学本科生毕业论文 致谢
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本论文的完成离不开老师和同学们的帮助,正是由于各位老师的悉心教导和无私奉献、同学们的关心和支持才让我顺利完成毕业论文。此时此刻,心中感慨万千,充满了激动之情,因为这意味着我马上就要从云南大学毕业了;同时这也意味着我将要告别各位老师和同学,心中也是万分的不舍,舍不得和蔼可亲的老师,舍不得亲切有爱的同学,舍不得云大的一草一木。但是“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”为了更深入的了解和掌握地质学知识,我选择读研究生以继续学习地质学的相关知识。
本次论文写作要特别感谢我的指导老师王玉朝老师,王老师为了让我和刘伟同学亲身体会地质学在生产实践中的应用,亲自把我们送到云南金山矿业有限公司的播卡金矿矿区实习,让我们同那里的工作人员一起生活和工作。在矿区实习的一个月收获很多,最大的感觉就是搞地质工作不是想象中的那么简单,要克服很多困难。首先,需要非常扎实的专业基础,其次才是克服周围的环境。播卡矿区所在的地理位置又高又陡,地形复杂,地质灾害频发,漫山遍野布满了泥石流冲沟,尽管如此但我还是很喜欢这种大自然的神奇魅力。在矿区实习最大的收获就是更加熟练的掌握了一些专业知识,熟悉地质工作方法,学会了MapGis、CAD等软件的基础操作,学会了岩心编录和坑道编录等。还学会了怎样和同事们相处,学会了团结合作,学会了独自在外怎么生活,这些对我以后走入社会有着巨大的帮助。
光阴似箭,岁月如梭,转眼间,大学四年的快乐生活就要结束了,一切都将成为美丽的回忆。在此我要由衷的感谢所有给我上过课的老师,是您们让我认识到地质学这一对人类社会有着重要影响的基础学科,也让我学会了更好的做人做事。感谢一起陪我走完大学四年的同学们,有了你们我的生活更加精彩,特别是我的室友温利刚、刘旭东、龙志强、梁天,谢谢你们给我带来的欢声笑语。在此也一并感谢云南金山矿业有限公司的赵海俊工程师、吕杰、杨荣榜等同事为我提供的大量资料和悉心指导。
在我的论文写作过程中王老师不厌其烦的为我们检查论文,指出存在的问题,帮助我修改和完善论文,不仅让我对矿区地质特征有了更加深入的认识,还让我学会了怎么去发现问题、怎么解决问题的研究思路,这对我以后的学习和生活将有着重要意义,谢谢王老师的帮助!
最后,特别感谢参加论文答辩的各位老师,您们的提问和建议能让我认识到存在的问题和不足,这将是对我最大的指导,谢谢!
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