徐家沟铜矿区找矿靶区预测和验证

1.靶区找矿预测

徐家沟铜矿靶区位于秦岭唯一的独立中型规模铜矿床——铜厂铜矿西北延伸地段。该矿床研究表明,铜厂铜矿具有造山带矿床的典型两期控矿特征,铜矿成矿过程主要受中、新元古代海相基性火山沉积和石英闪长岩(881 ～840Ma; 王伟等,2011)侵入体改造两期因素控制,中、新元古代海相基性火山沉积伴随有火山沉积成矿活动,基性火山沉积岩含铜丰度高,在后期蚀变过程中有铜等成矿物质析出,为成矿提供了物质来源,而工业矿脉严格受晋宁期侵入岩体改造控制,为成矿物质活化、迁移提供了热动力和富集构造空间,矿带和矿体呈平行矿脉赋存于晋宁期石英闪长岩侵入体内外接触带的断裂破碎带中。

徐家沟靶区基本成矿地质条件与铜厂铜矿基本相同。地层为蚀变细碧岩和片理化细碧岩,铜厂铜矿的控矿断裂向西延伸到徐家沟靶区,断裂破碎带主要由强片理化的细碧岩、蛇纹岩和滑镁岩以及碎裂白云岩等组成,矿区出露的岩浆岩有蛇纹岩、滑镁岩、辉长岩和少量石英闪长岩。岩石主要成分为阳起石、钠长石,少量黑云母,蚀变矿物是绿泥石、绿帘石等;金属矿物主要是磁黄铁矿,其次是黄铁矿、黄铜矿,少量黝铜矿等;矿化蚀变带以褪色化、绢云母化、绿泥石化、硅化、褐铁矿化为主。岩(矿)石地球化学分析表明,从围岩到矿石,SiO₂、MgO、CaO、Na₂ O、Al₂O₃、MnO、P₂O₅、As含量有所降低,而Fe₂O₃、FeO、P₂O₅、S、Cu、Zn、Mo、Sb、Bi、Co、Ni、Ba含量有所升高,特别是Cu、Zn含量明显升高。

1:5万分散流扫面结果反映铜厂矿田范围内为一个以铜为主,铜、金、银、钴等元素组合的多元素富集区; 1:2.5万土壤地球化学测量,在徐家沟一带圈出一个以铜为主,伴以铅、锌、金、银组合的异常,异常长1600m,宽1000m,铜浓度值一般为(100～200)×10^-6,最高达1036×10^-6。

根据基本成矿地质条件分析,结合化探异常,将徐家沟作为寻找类似铜厂铜矿的找矿靶区。

2.找矿靶区勘查验证

应用综合勘查模型,合理安排部署、实施了区内找矿工作。首先进行化探异常检查,开展地质和化探原生晕联合剖面、地表地质填图和槽探揭露工作,结果在槽探所揭露的断裂破碎带中发现铜矿线索; 然后沿着控矿断裂破碎带加密槽探,结果没有新的矿化发现。据此,作者分析认为徐家沟靶区可能存在半隐伏矿床。

基于对矿床埋藏深度的初步认识,在矿区投入适宜于找寻浅埋硫化物矿体的地表激发极化扫面,结果在矿区发现了3条激电异常带。其中MⅠ号异常带长大于1700m,宽30～100m,M_s值一般为5%～10%,最高达40%以上; MⅡ号异常带断续长1200m,宽20～30m,M_s值一般为5%～10%,最高值达19%以上; MⅢ号异常带长700m以上,宽100m左右,M_s值一般为5%～10%。3条异常带在平面上集中分布于含矿片理化细碧岩带范围内,走向与断裂破碎带一致,强度高、连续性好,反映深部可能存在硫化物矿体。

根据靶区内断裂破碎带产状和激电异常,首先设计钻孔验证物探异常,结果所有钻孔均基本见矿,其中ZK3005见4段矿体,累计厚度达17.52m(图6-26); 之后,对见矿钻孔进行井中充电,追索矿体走向延伸,依据井中充电异常设计钻孔,取得了预测靶区找矿和勘查的重大进展。

通过靶区验证,在矿区目前共发现3条铜矿化蚀变带,自南向北编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号铜矿化蚀变带,主要分布在郭家沟组中岩段细碧岩内,分别受F_11-1、F_11-2和F_11-3断裂控制。在Ⅰ号矿化蚀变带中圈定出11个矿体,其中Ⅰ-5为主矿体,矿体呈层状、似层状产于Ⅰ号矿化蚀变带内,矿体上下盘围岩均为片理化细碧岩,目前工程控制矿体长570m,控制矿体最大延深340m,水平厚度为3.70m,平均品位为0.97×10^-2,产状300°～340°∠50°～70°。Ⅱ号矿化蚀变带中初步圈定出2个矿体。

通过重点地段勘查,初步获得332+333+3341铜资源量超过5.4×10⁴t,矿石量554.8×10⁴t,平均品位为0.99×10-2。

综合预测徐家沟南矿带(即铜厂铜矿床控矿断裂F₁₃西延部位)和黄泥梁矿带具有相似的成矿条件,矿区深部尚未有效控制,铜厂闪长岩体南部外接触带的基性火山岩分布区也具有较好的成矿条件,综合预测该矿区铜矿找矿前景可达(10～15)×10⁴t。

图6-26 徐家沟铜矿床30线剖面地质图