长江中下游区铁铜成矿带预测报告.doc

前言第一节 地区交通、自然地理特征1.1 地区交通该区域位于湖北黄石市大冶市，矿区的矿产主要由中型铁矿床、中型铜矿床以及一些小型的钨钼矿床组成。该矿区地理坐标为东经114373011560，北纬3010295338。覆盖了大冶市金山店镇、殷祖镇、刘仁八镇、灵乡镇等地区从大冶市的地理坐标来看，该矿区几乎占据了整个大冶市。矿区地理位置及交通状况如图1-1 图1-1 黄石市大冶市交通位置图2.2 自然地理特征大冶市位于湖北省东南部，长江中游南岸，地处武汉、鄂州、黄石、九江城市带之间和湖北“冶金走廊”腹地，地跨东经1143111520，北纬29403015。西北与鄂州市为邻，东北与蕲春、浠水县隔江相对，西南与武汉市、咸宁市毗邻，东南与阳新县接壤。距省会武汉仅90公里，由湖北省第二大城市黄石市代管。全市总面积1566.3平方公里，辖1个乡、10个镇、3个街道办事处、1个国有农场。大冶市地处幕阜山脉北侧的边缘丘陵地带，地形分布为南山北丘东西湖，南高北低东西平，一般海拔高度为120200米，最高点海拔840米，最低点海拔11米。主要山脉有大同山、天台山、龙角山、云台山、茗山、黄荆山等。大冶属亚热带大陆性季风气候，春季主要是东风，夏季多东南风，秋季多西南风，冬季多西北风。年平均气温16.9C，极端最高气温40.1C，极端最低气温-10C，年均无霜期261天，年均降水量为1385.8毫米。长江流经市东北隅，市内主要河流有17条，湖泊有大冶湖、保安湖和三山湖。第二节 目的和任务以长江中下游某铁、铜成矿带西段为例。通过对简要地质资料及附图的研究，学会综合分析构造、岩浆岩、地层等控制因素；并结合矿化信息（找矿标志），圈定成矿远景区；以便初步掌握内生金属矿床的预测特点和一般工作方法。第一章 区域地质特征第一节 地层该地区地层在区域上自志留系至第四系均有出露。其中以志留系和三叠系分布最广。志留系常组成背斜核部，是该区出露最老的地层；三叠系常组成向斜轴部；岩浆岩也广泛分布于该区。 与内生金属矿床有关的围岩层位，主要是下三叠统大冶群第四段一中三叠统第一段范围内，特别是下三叠统大冶群第七段与中三叠统蒲圻群之界面间。具体层位由老到新为：1、 志留系（S）该地层分布于该地区的下部西南角和东南角及中部，出露面积较大，富含化石，主要为笔石、腕足类、珊瑚以及少量头足类等，其岩性为一套类复理石建造。该地层可分为上、中、下三统，其中中泥盆统为该区初露的地层，其上部为薄层泥质石英粉砂岩，下部为泥质粉砂岩和页岩。2、 泥盆系（D）该地层分布于西南部、东南部和北部，出露面积不是很多，但对于成矿却很重要。该地层北部以碳酸盐沉积为主，南部以碎屑岩夹灰岩为特征，化石主要为珊瑚、腕足、牙形石等。中泥盆统岩性为石英砂岩。3、 石炭系（C）石炭系地层在该区出露较为零星，仅局部发育于西南部。其岩性以碎屑岩，灰岩沉积为主，厚度较小，主要化石为珊瑚、腕足、筳类、植物等。中石炭统的上部为厚层灰岩，下部为巨厚层白云岩。4、 二叠系（P）二叠系地层在该地区较为发育，与成矿作用有密切关系，其沉积特征以浅海陆棚碳酸盐岩为主，厚度中等；其中下二叠统为厚层状含燧石结核灰岩，上部夹白云质灰岩。5、 三叠系（T）该层位是矿区的主要层位，与成矿作用又极其重要的关系，广泛分布于矿区内，早期以碳酸盐岩沉积为主，中晚期逐渐过渡为以碎屑岩为主夹碳酸盐岩的沉积。依据岩性特征，由下至上下三叠统可划分为7个岩性段，中三叠统可划分为2个岩性段。T11：薄层泥质灰岩夹中厚层含白云质灰岩。T12：中厚层灰岩。T13：薄层夹中厚层灰岩。T14：厚层白云岩，鲕状灰岩。T15：厚层白云岩，角砾状白云岩。T16：中厚层灰岩，角砾状灰岩。T17：薄层角砾状灰质白云岩，缝合线构造发育。T21：灰岩、白云质灰岩、白云岩、顶部为泥灰岩。T22：上部钙质粉砂岩，下部含铁质粉砂岩和粘土岩。6、 侏罗系（J）该层位出露于矿区西北部，构造在层位较为发育。下统为含煤碎屑岩、中上统为红色岩层。7、 白垩系（K）白垩系在该区域出露面积较大从东北方向延伸到西南方向。其厚度较大，与前白垩系地层呈不整合接触关系，在不整合接触带上发育较多矿床。化石为双壳类、腹足类、孢粉及植物化石等。其岩性为一套巨厚的陆相碎屑沉积岩夹火山岩，而其下统主要为钙质粉砂岩夹细砂岩，底部为砾岩。8、 第四系（Q） 该层位广泛出露与区域内，是矿区内重要的成矿层位，且是岩浆活动强烈发育。该层位表现为剥蚀堆积地貌，河流阶地发育，成因类型复杂，岩性为棕黄色半成岩状粉砂，具薄层理，中间夹青灰色淤泥质粉砂，顶部有铁铜质薄层。第二节 构造本区位于扬子准地台下扬子台褶带西部, 大冶复式向斜南翼，经历了多旋回多阶段的发展。其构造变形剧烈，尤其以东南部分最为复杂，岩层受力较大，发生压扭性断裂，以致倒转，层次残而不全，多向西南方向倾斜。区内矿田位于长江中下游铁、铜成矿带西段，分布有EW向构造、淮阳山字型前弧西翼、新华夏系、姜桥帚状构造及NW向构造5个构造体系，各构造体系活动时间具明显的超覆性。不同方向和方式的应力作用于同一地块，造成该地段构造的复杂性。 (1)EW向构造，分布在测区南部，表现为近EW向褶皱和伴生的NW向、近EW向压扭性断裂。 (2)淮阳山字型前弧西翼，主要由一系列NWWSEE向褶皱和NWW、NE向压性或压扭性断裂组成。 (3)新华夏系是本区的主要构造体系之一。它叠置在早期构造之上，NNE向的隆起和凹陷、褶皱和断裂是此构造体系的主要特点。 (4)姜桥帚状构造位于测区中部，由一系列弧形倒转褶皱和压扭性断裂组成。这些褶皱和断裂围绕姜桥岩体南缘呈向NW撒开、向东收敛的帚状。 (5)NW向构造由一系列走向295。340。的断裂组成，多被岩脉充填。区内岩体和内生金属矿产的展布规律，反映了新华夏系与早期构造体系复合部位的联合控矿作用。第三节 岩浆岩该区分布大小共21个燕山期中酸性侵入岩,属浅成、超浅成相。形成了金山店、灵乡、殷祖、阳新等大岩体和一系列小岩体、岩脉。为内生金属矿床的形成提供了丰富的物质来源。岩体岩性特征见表I-2。 上述岩体内围岩捕虏体较多，一般剥蚀不深。岩体侵入地层主要是中、下三叠统,少部分为石炭系、二叠系，仅殷祖岩体及其周围小岩体侵入于志留系地层中。第四节 控矿因素特征4.1 控矿地层特征本区地层从志留系到第四系均有出露。岩体主要侵入在中下三叠统地层，如金山店岩体、灵乡岩体、阳新岩体等，仅殷祖岩体及其周围小岩体侵入于志留系地层，此外，还有少部分岩体侵入于石炭、二叠系。由于本地区主要发育矽卡岩型铜铁矿床，因此灰岩、白云岩比较发育的地方有利于形成矽卡岩的围岩。细读第一节地层可知，C2、P1m、T11、T12、T13、T14、T15、T16、以及T21均发育灰岩和白云岩，为形成矽卡岩型矿床的有力地层。总的说来，与内生金属矿床最相关的围岩层位，为下三叠统中三叠统。4.2 控矿构造特征本区的褶皱、断裂及岩体内的节理构造都非常发育，有效地控制了矿体的产出与分布。其中燕山期构造是主要的成岩成矿构造。构造应力成为岩浆热液上侵充填的驱动力, 岩浆的多期次侵入矿化的多次叠加，这种脉动作用与构造应力密切相关，也决定了本区内生热液成矿的多阶段性。发育许多容岩、容矿的构造空间及导矿构造。背斜的核部、复合向斜中次一级构造的转折端、扬起端或与断裂的交切部位以及断裂产状变化的部位均为内生矿床的有力构造部位。随着构造变形的有规律的分布,使岩矿体也呈与之相应的有规律的分布。此外，本区还发育大量的压扭性断裂，压扭性断裂封闭性较好，很容易造成矿化的局部富集。因此我们在圈定成矿远景区并尽量提高靶区精度时，应当考虑局部构造对成矿的影响。4.3 控矿岩浆特征本区的岩浆岩广泛发育，特别是在第四系地层里，岩浆活动强烈。该区岩浆主要为燕山期的中酸性岩浆，岩浆的侵入与喷发为矿床的形成提供了成矿物质，形成了丰富的内生金属矿床。由表I-2可知，该区的中酸性岩浆主要为花岗闪长斑岩、石英闪闪长玢岩和石英闪长岩等，这些侵入岩的酸碱度（即Na2O、K2O的含量）变化对成矿的专属性有重要意义，直接导致了与该区的地层形成了接触交代型的铁铜矿床、热液交代型的铁矿床和斑岩型的铜钼矿床。所以，该去的岩浆岩作用对成矿和找矿指导预测具有重要的指导意义。第五节 矿产据前人普查勘探，区域矿产丰富，发现多种矿产，矿化点产出较多。区域内铁铜矿比较普遍，主要分布在灵乡镇白垩系地层与其他地层角度不整合接触带上，也局部分布于第四系的岩浆侵入体中，矿床严格的受构造、岩性及岩浆的控制，矿体呈脉状及似层状产出，脉状矿与断层关系密切，似层状矿多与褶皱和岩性有关，区域内的含矿岩层主要为三叠系、白垩系、第四系等地层中，典型的矿床有灵乡中型铁矿床和阳新中型铁铜矿床。第二章 物化探特征及找矿标志第一节 磁异常特征该矿区磁异常是经航测发现后又经地面磁测工作圈定的。由于磁异常强度受磁性地质体的形状、规模大小、埋藏深度、产状及磁性大小和方向等因素控制，该区的异常为形态较规则、大而缓的复杂异常。该区磁异常主要位于大冶县金山店镇、阳新镇和灵乡镇。金山店的磁异常呈细而长的形态，有明显的磁异常，且伽马系数变化较大，为1000nT3000nT，说明该地方的剩余磁异常强度较大。灵乡镇和阳新镇的磁异常相对金山店来说较稳定，两地的磁异常也较明显，但伽马系数变化较小，为1000nT1200nT。经磁异常的小波多尺度分解可知，该区域有明显剩余磁异常存在，由此可推断该区地下可能仍然存在铁铜等矿体。第二节 重力异常特征重力异常是地壳中密度分布特性的客观反映。从重力异常分布特征看，该区中部是地壳质量剩余区，东北部是质量亏损区。该区重力异常极大和极小值间变化较大。本区局部场具明显带状和串珠状分布特点， 正、负异常带紧密相间出现，局部场主要是地壳上部密度分布不均匀的反映，中基性火成岩类比花岗岩类密度大。据此认为，带状局部场可能是沿走向延伸较大的高密度地层所引起，而似等轴状的一些孤立局部场，可能是由体积较大的中一基性岩体所引起。由此可见，重力异常可为我们提供关于地壳深部和上部密度分布特性的丰富的异常信息。 第三节 围岩蚀变该区与成矿关系最为密切的蚀变是矽卡岩化，如表I-4所示，金山店岩体、阳新岩体、灵乡岩体、铜山口岩体等均为矽卡岩化蚀变，且矽卡岩化得蚀变矿物均较复杂，本着矽卡岩化蚀变矿物越复杂越成矿的原理，这些岩体都有很大的成矿可能性。此外，这些岩体也发育少量其他蚀变。第四节 找矿标志4.1 物探异常分布于侵入体与碳酸盐岩地层接触带中的地磁异常，磁场强度在1 000nT以上者，可作为铁矿的找矿标志。4.2 地球化学异常铁基本地球化学异常值3.0；铜基本地球化学异常值50ppm。4.3 重砂异常铜山口附近有白钨矿、黑钨矿、泡铋矿、辉钼矿、方铅矿、银、铜矿物的叠加异常。铜绿山附近有金异常。殷祖岩体西北缘有白钨矿、黑钨矿、辉钼矿异常。说明此区很有可能是多金属多期叠加矿床。4.4 围岩蚀变为矽卡岩化、钾长石化、碳酸盐化、硅化等。第三章 成矿预测第一节 成矿远景及圈定依据1.1 成矿远景预测及依据A级靶区（具有已知矿床）1.金山店该地区的侵入岩体为燕山晚期的石英闪长岩，由于受到的构造应力较大，其构造很发育且很复杂。其磁异常近东西向分布于金山店岩体南缘接触带上，分为两级：一级是1000nT的磁异常，第二级是3000nT的高磁异常，推测高磁异常圈内很可能有磁铁矿；而其地球化学异常在金山店岩体的西北侧有5.0%的铁地球化学异常，南侧和东侧有4.0%的铁地球化学异常，铜的地球化学异常值较低，因此预测金山店地区发育的矿物应为含铁矿物。资源潜力预测：矿床规模较大，推测多位于金山店岩体南部，主要矿石为磁铁矿，次要矿石为赤铁矿、黄铁矿，可能伴生有其他金属矿产如钴、镍等。根据控矿构造的特征，推测深部可能也有矿。圈定依据：已知矿床、地层、构造、矽卡岩化蚀变、两级磁异常、铁异常。2.灵乡镇该地区原有矿床出露较多，其岩浆侵入体主要为燕山早期的石英闪长岩和闪长玢岩，燕山晚期的花岗闪长斑岩也零星出露。地层为上覆不整合白垩纪。岩体NE向长条状，规模较大。矿区构造主要为印支期- 燕山期褶皱断裂构造。其磁异常北东向分布于灵乡岩体岩体内部，分为两级：一级是1000nT的磁异常，第二级是1200nT的高磁异常；地球化学异常有两处铁异常，异常值为3.5%和4.0%。此外，岩体内还发现有铜异常。所以推测在磁异常和铁铜地球化学异常的叠加区域可能有铁铜矿床的存在。资源潜力预测：推测主要矿石矿物为磁铁矿，次要为赤铁矿等。由于接触带范围广而且构造也很复杂，受褶皱和断层的影响很深，因此构造控矿的意义大，背斜深部可能有隐伏的矿体。圈定依据：已知矿床、地层、构造、矽卡岩化蚀变、两级磁异常、铁异常、铜异常。3.阳新镇该区出露的矿床多为中型矿床，且是混合型的，岩浆侵入体为燕山早期角闪石英闪长岩，其岩体的主体为细中粒角闪石石英闪长岩，SiO2含量为66.67%，边缘为细粒角闪石英闪长岩，SiO2含量为64.51%，相比金山店岩体和灵乡岩体都更加地偏酸性，有利于铜矿石的形成。控制矿体的构造主要有断裂、破碎带、岩层界面等，接触复合构造带是矿体赋存有利空间。岩体西北侧有规模较大的1000nT磁异常；而其地球化学异常的异常区同时有3.0%的铁异常和200x10-6的铜异常，同时岩体的西部有二级铜异常：第一级为100 x10-6，第二级为500 x10-6的高铜异常。说明阳新岩体可能发育铜铁矿床。资源潜力预测：推测主要矿石矿物为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等。由于磁异常和地球化学异常分布于岩体内部，因此除围岩接触带可能产生矿床外，岩体内部断裂区可能也会是内生热液成矿富集区。圈定依据：已知矿床、地层、构造、矽卡岩化蚀变、磁异常、铁异常、两级铜异常B级靶区（具有矿化点）铜山口岩体该区域出露的岩体为燕山晚期的花岗闪长斑岩，呈岩株形态产出，规模较小，围岩为下三叠统大理岩。其构造特征发育NE向、EW向、NW向断裂，以及NW向的背斜，复杂的断裂引发了富铜岩浆上侵。该矿区有很高的铜地球化学异常，异常值（500 x10-6），此外，在铜山口附近还有白钨矿、黑钨矿、泡铋矿、辉钼矿、方铅矿、银、铜矿物的叠加异常。但是无磁异常和铁异常。说明该区主要发育铜矿及亲铜元素的矿。资源潜力预测：主要矿体为黄铜矿，辉钼矿。可能伴生有钨、铋、银的等有益组分。是规模不大但是极为典型的斑岩铜矿床。圈定依据：地层、构造、铜异常、白钨矿、黑钨矿、泡铋矿、辉钼矿、方铅矿、银、铜矿物的叠加异常。C级靶区（只有物化探异常）殷祖岩体东侧该区尚未发现有矿床出露，其岩体为燕山早期石英闪长岩，东侧围岩为志留系粉砂岩、页岩。主要构造为NE向扭性断裂，EW向褶皱发育。虽然该区还未发现有矿床，但岩体的东侧有铁异常（4.5%）和铜异常（50 x10-6）。资源潜力预测：缺乏矽卡岩矿床的形成条件，仅存在物化探异常，成矿潜力不大。圈定依据：地层、构造、铁异常、铜异常。第二节 成矿远景区分述 根据成矿预测的地点，现对其成矿远景区进行分述。 （1）1号矿点(金山店岩体)：矿床位于金山店侵人体与中三叠纪大理岩、白云质大理岩接触带上。围岩富含镁和膏盐成分，常被石英闪长岩交代成透辉石、金云母矽卡岩。矿区为一单斜构造，断裂发育，以NW向纵断裂为主。矿床由15个矿体组成，大致呈NWW-EW向长条状平行排列，长3500m。矿石矿物主要为磁铁矿，其次为黄铁矿、赤铁矿。矿石平均品位39.55，钴、镍为伴生有益组分。（2）2号矿点(阳新岩体)：为接触交代型铜铁矿床。燕山早期角闪石英闪长岩为成矿母岩。围岩是下三叠统大冶群大理岩、白云质大理岩。接触复合构造带是矿体赋存有利空间，有大小矿体7个，长80900m，厚l.43100m，走向NW，倾向NE，呈扁豆状、透镜体赋存于主接触带或大理岩捕虏体的接触带中。主要矿石矿物有磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿。伴生有金、银、钴等。矿石品位TFe 32.8148.86，Cu 0.542.30。围岩蚀变为矽卡岩化、钾长石化、碳酸盐化、硅化等。 （3）3号矿点(灵乡岩体)：矿床位于岩体中段内接触带，系早三叠纪大理岩、白云质大理岩捕虏体接触交代作用而成。磁铁矿细脉充填于构造裂隙中。近EW向断裂构造为矿区主要成矿构造。矿床由9个大小不等的矿体组成，呈透镜状平行排列，走向近EW，倾向北，长250m。主要为磁铁矿矿石，其次为赤铁矿一磁铁矿矿石，平均品位4550，矽卡岩发育。（4）4号矿点(殷祖岩体)：接触交代型钨钼矿床。矿区出露下二叠统栖霞组、茅口组大理岩燕山早期石英闪长岩。矿体赋存于接触带的石榴石矽卡岩中，走向NE，随接触带成反“S”形展布，矿体为扁豆状，长150m，宽240m，