甘肃省肃南县桦树沟西铜矿区地质特征及找矿标志文档格式.docx

1、但论文图件较少，章节安排不够合理，且摘要部分太过简单，建议作者根据上述问题对论文进行适当的修改和完善。修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）： 65 评阅结论： 同意答辩 （同意答辩、不同意答辩、修改后答辩）评阅人姓名中国地质大学（武汉）评阅时间2014.10.3论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文甘肃省肃南县桦树沟西铜矿区地质特征及找矿标志是在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果

2、及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。 论文作者（签字）：日期：2014年01月12日摘 要该论文全面介绍了甘肃省肃南县桦树沟西铜矿区的地层、岩浆岩、构造和化探异常, 着重阐述了桦树沟铜矿点的地质特征和找矿标志, 认为该铜（矿）化体属蚀变千枚岩型铜矿石, 并具有良好的找矿前景。关键词： 1、桦树沟西铜矿 2、找矿标志 3、甘肃省肃北县目 录一、成矿区域地质背景 6（一）地层 6（二）构造 8（三）岩浆岩 9（四）区域矿产 9二、矿区地质特征 11（一）地

3、层 11（二）构造 11（三）岩浆岩 12（四）矿区地球化学特征 12三、矿体地质特征 13四、结论 14（一）矿体成因 14（二）找矿标志 15致谢 16参考文献 17一、成矿区域地质背景桦树沟西铜矿区大地构造位于北祁连西段地处甘肃河西走廊南山，西跨敦煌地台，南邻中祁连隆起带各构造单元。区内历经多次构造运动，构造复杂，总体表现为一系列北西西向的线性紧闭褶皱和走向断裂。背斜、向斜相间排列，具斜列特征。区内与主要褶皱平行的逆冲断层非常发育，常分隔平行褶皱带出现，与褶皱几乎同时或稍后产生，断面呈舒缓波状，倾向北东，倾角5580，一般75，长约50Km以上，属加里东早期产物。其次为近北东向和南北向的

4、小断层，规模小，微具垂向运动，切割走向断层，为加里东晚期产物。区内包括着两个级构造单元：柳沟峡陶勒山和镜铁山洪水坝复背斜褶皱带；六个级构造单元，其中柳沟峡复背斜、桦树沟斑赛尔复背斜两个级构造单元位于项目工作区内。（一）地层区内出露地层以上元古界、下古生界为主，有少量太古界、中新生界分布，由于受北西西向构造带的影响和制约，地层呈条带状分布。前长城系：按前人对该系地层系统的划分，区内前长城系主要为北大河群（Pt1B），分布于石油河脑朱龙关河一带。按岩性组合可细分为四个岩组，各岩组间均呈整合接触。Pt1B1：由斜长角闪岩、片麻岩、二云石英片岩夹大理岩、石英岩等组成，原岩建造为一套碎屑岩基性火山岩建造

5、。Pt1B2：由二云石英片岩、二云石英片岩夹斜长角闪岩、大理岩等组成，原岩建造为砂泥质碳酸盐岩（基性火山岩）建造。Pt1B3：由大理岩、白云质大理岩夹二云片岩、石英片岩等组成，原岩为一套碳酸盐岩建造。长城系（Ch）：是区内主要地层，也是主要含矿岩系，主要分布于镜铁山朱龙关一带，按岩性组合可划分为熬油沟组（Cha）和桦树沟组（Chh）两个岩组。熬油沟组（Cha）：主要由凝灰质板岩、粉砂质板岩，变砂质及少量的硅质岩和灰岩等岩性组成一套砂板岩建造。桦树沟组（Chh）：主要由千枚岩、板岩、变砂岩、硅质岩、凝灰质板岩、凝灰岩夹少量石英岩、大理岩及铁矿层等组成的一套砂板（页）岩夹灰岩建造。该套地层属过渡带

6、沉积相，大地构造环境为残留海型复理石盆地。区内主要的沉积变质铁矿体和与该套地层有关的铜矿（化）体均产于该岩组中。蓟县系花儿地组（Jxh）：由泥质板岩及变粉细砂岩和结晶灰岩组成。青白口系：主要分布于朱龙关河两侧镜铁山一带。可分为五个山组（Qbw）和窑洞沟组（Qby）两个岩组。五个山组（Qbw）：由白云质灰岩、微晶灰岩、含炭结晶灰岩夹绿泥石粉砂质板岩等岩性组成的白云质灰岩建造。窑洞沟组（Qby）：由结晶灰岩、角砾状灰岩、竹叶状灰岩、鲕状灰岩夹泥质灰岩、砂质板岩组成的一套角砾灰岩建造。震旦系白杨沟组（ZB）：仅在白杨沟二道沟一带呈狭窄的条带状展布。与下伏地层呈角度不整合接触。由冰渍砾岩、砾岩，砂岩及

7、变细砂岩组成的一套复成分砾岩建造。寒武系（）：可分为上寒武统香毛山组（3xm）和中、下寒武统黑茨沟组（1-2h），主要分布于二道沟捷大板。黑茨沟组（1-2h）：主要由灰绿色凝灰质板岩、砂岩及少量的结晶灰岩、硅质岩等组成，与下伏地层为整合关系。香毛山组（3xm）：由硅化灰岩夹少量硅质岩，灰绿色板岩、变砂岩、砾岩等岩性组成。奥陶系（O）：分布于勘查区南北两侧。可分为中奥陶统中堡群和下奥陶统的阴沟群。下奥陶统阴沟群（O1y）：按岩性分为上、下两个岩组。下岩组（O1y1）：以粉砂质、泥质和钙质板岩为主，局部夹灰岩、砂岩及中基性火山岩。在中部的板岩内夹磁铁矿层，与下伏地层呈断层接触。上岩组（O1y2）：

8、下部为砂质、泥质板岩夹基性火山岩，上部为角砾状玄武岩夹凝灰质板岩。中奥陶统中堡群（O2z）：与下伏地层呈断层接触，仅在勘查区北部有少量分布，其岩性主要由泥质炭质板岩夹硅质岩、千枚岩，玄武岩、玄武质火山集块岩、英安岩、玄武质凝灰岩、砂岩等岩性为主。除上述地层外，区内尚有泥盆系、石炭系、白垩系及第三系、第四系等分布，因与勘查区关系不大，在此不做阐述。（二）构造测区处于祁连山褶皱系北祁连加里东褶皱带的西段，在长180Km，宽35Km狭窄的范围内，以海相的碎屑岩、碳酸盐岩及火山岩建造最为发育。在漫长的地史中，区内历经多次构造运动，发生了强烈的褶皱和断裂，区域构造线总体为北西南东向展布。与项目工作有关的

9、两个级构造单元特征简述如下：柳沟峡复背斜：位于柳沟峡河一带，褶皱地层包括前长城系、长城系、青白口系。背斜核部由前长城系的云母石英片岩、绿泥片岩、角闪片岩组成。复背斜的北翼为长城系的板岩、千枚岩、灰岩、石英岩夹铁矿层，南翼由长城系的含铁碎屑岩和青白口系上岩组的大理岩组成。复背斜轴向呈近东西向展布，该褶皱成型后，历经多期构造运动和岩浆活动，构成一个结构复杂、要素保留不全的复式背斜，次级褶皱发育，表现出线性紧闭特征，轴向彼此近于平行。因褶皱影响使铁（铜）矿层在区内重复出现，次级褶皱有柳沟峡北向斜、背斜、柳沟峡背斜、向斜。桦树沟斑赛尔复背斜：位于镜铁山九个青羊斑赛尔一带，褶皱地层包括长城系、青白口系，

10、总体展布方向300310，与区域构造线一致，延展达130余公里。在仅有2030Km纵向展布范围内，由于构造运动强烈，期次频繁，形成紧闭线性褶皱20多个，桦树沟铁矿向斜构造就是其中之一，褶皱构造控矿明显，在褶皱的核部或两翼或与断裂迭加位置，是长城系铁矿层、铁铜矿体赋存的有利部位。主要断裂构造总体展布与区域构造方向一致，以逆断层为主，常出现在褶皱构造之间，它们相互平行，聚集成带，倾向不一，倾角55，该方向断裂构造控矿作用明显，按其自然分布，朱龙关河以南为金儿泉龙孔断裂带，朱龙关河以北为白杨沟大柳沟断裂带。前者断裂沿走向呈舒缓波状出现，沿断裂带充填有超基性、基性岩体和酸性岩脉，局部断裂带形成了较有希

11、望的铜矿点，后者以扭性为主，使长城系、青白口系出现重复和缺失。北西西向展布的逆断层及与北东向次级断裂交汇处，是该区铜矿成矿的导矿和储矿构造，桦树沟铜矿的富集即与该方向断裂有关。此外，区域上尚有很多NE及近NS向的后期断裂发育，但规模明显较小，一般长度为25Km，多为左行平移断层和正断层，并切割上述主要断层及铁铜矿体。（三）岩浆岩测区内岩浆侵入活动不明显，仅有少量侵入岩出露。基性、超基性岩体主要受断裂构造控制，多分布于不同构造单元接触带两侧之次级构造裂隙中，中酸性岩体沿断层和背斜轴部均有侵入。各类岩体走向均与区域构造线一致，总体呈北西南东向展布。在测区内出露的侵入岩主要有：花岗闪长岩（33）：分

12、布于柳沟峡东野牛滩一带，侵入于前长城系及奥陶系下统中，属加里东晚期产物。呈长椭圆形岩基出露，南北两侧均倾向围岩，基本呈外倾接触，接触界线呈不规则之弧形弯曲。岩体轴向与区域构造线相平行，呈北西南东向展布，属中深相岩基。岩体内、外接触带清楚，在内接触带上常见围岩捕虏体和围岩被同化及暗色矿物增多的现象，外接触带形成变质晕圈。岩体内节理发育，并有大量岩枝及派生岩脉穿入，派生岩脉主要有伟晶岩脉、花岗岩脉和石英闪长岩脉。岩体蚀变较强，主要发育有云英岩化、钠长石化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化、黄铁矿化、高岭土化等。超基性岩（33）、基性岩（33）：分布于测区中部刃岗沟陶勒山一带，属加里东晚期产物。各岩体受

13、北西向区域性断裂带控制，多分布于不同构造单元接触带两侧的次一级构造断裂中，轴向与区域构造线基本一致。单个岩体一般长几百米几公里，宽几十米几百米。超基性岩体接触带蚀变较强，以蛇纹石化为主，碳酸盐化、硅化及滑石化次之。各岩体分异作用较弱，原生构造欠发育，岩石类型主要为纯橄岩、斜辉橄榄岩，有时过渡为辉橄榄岩橄榄岩组合及单辉橄榄岩、辉岩角闪岩类组合。基性岩体分布特征基本与超基性岩体相同，各岩体多为辉长岩相出露。（四）区域矿产区内铁、铜矿在时间演化上具多旋回、多期次的成矿特征。目前已发现的赋矿层位和含矿地质体较多，其时间跨度也较大。从前长城系至志留系地层，从中基性火山岩到基性超基性岩脉，从来含铜石英脉到

14、破碎蚀变带，都有矿床（点）或矿化线索分布。但是，按其成矿期分析，则主要集中于五台蓟县期和五台期两大成矿旋回。其中沉积变质型矿床（点）形成最早，其时间演化过程始于中元古宙沉积变质成矿旋回。完成于中元古宙末期疏勒运动所引起的构造岩浆成矿旋回，属五台蓟县期沉积变质热液改造作用的产物，而火山岩型铜矿和基性超基性岩型铜矿则形成较晚，主要为加里东晚期构造岩浆成矿旋回的产物。至于零星分布于前长城系、志留系及金佛寺花岗岩体中的个别铜矿点，按其成矿地质条件分析，很可能亦属于加里东晚期构造岩浆成矿旋回热液作用的产物。沉积变质型矿床（点）在空间上主要分布于北祁连加里东褶皱带内，严格受特定层位（长城系上岩组）和特定构

15、造（北西向韧脆性断裂）的控制。火山岩型铜矿主要分布于北祁连加里东褶皱带南缘的早古生代火山岩带内，严格受中寒武统上奥陶统火山岩地层和加里东晚期构造岩浆活动的双重控制，成矿带的空间分布与火山岩带基本一致。基性超基性岩型铜矿在空间分布上主要沿NW向深大断裂带侵位的基性超基性岩体内接触带或不同期次侵位的岩体接触部位，严格受断裂和岩浆岩双重控制。总之，本区以地质信息为基础，综合各类铜矿的成矿地质条件、主要控矿因素、找矿标志及其时空演化规律，将区内铜矿共划分出级成矿带8个（沉积变质岩型3个，火山岩型2个，基性超基性岩型3个），V级成矿区14个（沉积变质型7个，火山岩型4个，基性超基性岩型3个）。其中与本次

16、调查评价有关的成矿（区）带是（为方便资料使用，沿用区域编号）：4桦树沟古浪峡成矿带 V4-1（Cu）桦树沟斑赛尔山成矿区 V4-2（Cu）斑赛尔山古浪峡成矿区5磨石沟夹皮沟成矿带 V5-1（Cu）磨石沟头道沟成矿区 V5-2（Cu）头道沟夹皮沟成矿区6白尖九个青羊成矿带 V6-1（Cu）白尖金儿泉成矿区 V6-2（Cu）金儿泉九个青羊成矿区综上所述，经区域矿产调查，初步查明了区内矿产的种类、规模和分布状况。总体上，区内地质构造复杂活跃，成矿地质条件相对充分，具备形成多种矿产资源的地质背景，形成了丰富多彩的矿床类型。尤以铁矿最为突出，共计67处，该区保有铁矿石储量6.396亿吨，占甘肃省累计探明

17、铁矿总储量的72%，铅锌矿5处，铜矿28处，煤矿4处，白云石矿2处，重晶石矿2处。此外，尚有钨、钼、黄铁矿、石膏等矿产。二、矿区地质特征矿区出露地层除零星第四系外，均为长城系桦树沟组，总体为一套类复理石建造，呈北西南东向展布。其岩性主要为各类板岩、大理岩。铜矿化就赋存在该套地层板岩之中。地层出露岩性描述如下：1、第四系（Q4）：分布在沟谷及低洼地带，为一些冲坡积物的碎石、泥沙，局部为一些生长的植物覆盖。2、长城系桦树沟组（Chh）：几乎覆盖了整个工作区，主要出露岩性为绢云母板岩与绿泥石板岩互层、泥钙质板岩与炭质板岩互层、大理岩。绢云母板岩与绿泥石板岩，其中绿泥石板岩为铜矿化的主要含矿岩性，这两

18、种呈互层状产出，局部在走向上呈渐变关系，成份为绢云母、黑云母、石英、及绿泥石等矿物。新生矿物主要为绢云母、绿泥石等。常呈细小鳞片状定向排列，构成板状构造，少数结晶为粗粒。石英主要表现为重结晶，往往呈不规则状，具清楚的变余砂状结构。碳酸盐矿物多为变晶或变斑晶，常呈聚斑晶，重结晶程度高。泥钙质板岩与炭质板岩，为铅锌矿化的主要含矿岩性，呈互层状产出，主要成份为粘土质、钙质，可见少量的黄铁矿呈星散状和集合体状分布于其中，新生矿物有绢云母等，在断层附近，该层板岩具褪色和褐铁矿化现象，并伴生少量金属硫化物。板岩受动力变质作用劈理较为发育，劈理与层理之间的夹角约10度左右，局部受地形影响，产状变化较大，总体

19、产状倾向20-40，倾角35-65，矿化严格受板岩的层位控制，沿板岩的劈理可见石英脉贯入，石英脉断续在地表出露，局部呈羊肠状，大多数的石英脉较为干净，肉眼看不到金属矿物。大理岩主要出露在测区北部与中部，呈似层状、透镜体形态产出，大理岩主要为方解石大理岩，在变质过程中方解石主要表现为重结晶作用，呈似层状、透镜状夹于板岩中。矿区位于祁连山褶皱系北祁连加里东褶皱带西段之桦树沟斑赛尔山复背斜中，因动力变质作用影响，局部导致层劈置换，区内地层呈单斜产出。矿区内主要构造线呈北西西向，与之平行的裂隙和层间挤压破碎带发育，控制着铅锌矿（化）体的展布。测区东北部发育一条逆断层，断层北边为方解石大理岩，南边为泥钙

20、质、炭质板岩，靠近断裂的板岩较破碎，该段单独圈定成构造破碎带，该构造破碎带形态极不规则，该破碎带为铅锌矿化的主要含矿岩性。再往南，板岩中主要发育一些裂隙构造，主要是因动力变质作用产生的一些劈理，大部分地段劈理与层理间的夹角约10度，劈理为主要的赋矿构造，沿劈理多见石英细脉贯入，个别石英脉周围可见铜矿化，板岩和石英脉接触区裂隙局部边缘及周围有胶状集合体孔雀石，在石英脉微裂隙中偶见蓝色尘点状蓝铜矿或铜蓝出现在孔雀石分布的微脉中，属黄铜矿氧化成孔雀石的中间产物。因属中间隆起带，区内岩浆侵入活动不明显，仅有少量侵入岩出露，主要为加里东晚期辉绿岩及石英脉等小岩体及岩脉。辉绿岩脉：主要分布测区在西北部，呈

21、岩墙状产出，出露面积及厚度不大，远离矿（化）体，对铅锌矿（化）体的影响甚微。石英脉：断续出露于测区中部，主要沿板岩构造裂隙和劈理贯入，局部揉皱呈羊肠状，宽度一般极小，测区内只有极少数脉为含铜石英脉，通过粗略统计一般只有与方解石脉共生的石英方解石脉含金属矿物（黄铁矿、黄铜矿、次生孔雀石），大多数石英脉较为干净，通过化验有金异常的显示，在矿化体的周围一般可以见到石英细脉，对这种类型的石英脉单独取样化验未见特殊异常，据岩矿鉴定反应，在石英脉微裂隙中偶见蓝色尘点状蓝铜矿或铜蓝出现在孔雀石分布的微脉中，可能黄铜矿的形成早于石英脉。（四）矿区地球化学特征表4-1列出了矿化蚀变带微量元素含量特征（高值点用X

22、+3*S代替），与中国高寒山区水系沉积物背景值相比，有如下特征：富集系数大于或等于2的元素是Zn、 Pb、Ag、Cu、Sb、Mo，说明这些元素含量相对于高寒山区较为富集，其余元素Au、As、W、Sn呈现背景正常分布或相对贫化元素；变化系数大于1的元素是Ag、Au、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Mo属极不均匀分布，有利于富集，其余元素W、Sn呈现均匀分布。由此可见，本区岩石样品中Cu、Pb、Zn、Ag、Sb、Mo的富集系数和变化系数较大，说明本区富这些元素，可能局部富集，有利于成矿。因此本区主要以中高温构造热液活动为主。表4-1 岩石微量元素地球化学参数特征表元素极小值极大值平均值标准差变化系数

23、富集系数干旱荒漠样品数Au0.122.51.29 1.80 1.39 1.07 1.21179Ag0.0330.21 0.43 2.05 3.10 0.067Cu110051.69 87.04 1.68 2.68 19.32Pb164300113.85 179.39 1.58 5.60 20.34Zn153312487.37 548.91 1.13 8.05 60.51As0.0686.815.99 18.44 1.15 1.35 11.83Sb11.21.57 1.88 1.20 2.12 0.74W0.8100.88 0.49 0.46 1.89Mo0.21.32 1.05 2.01 0.

24、66Sn1.60 0.67 0.42 0.61 2.61三、矿体地质特征勘查区位于桦树沟斑赛尔山复背斜北东翼，地层走向290，倾角3565。铜矿（化）体赋存于Chh绿泥石板岩及绢云母板岩互层之中，受NWW向裂隙系统控制。共见矿（化）体11条，近于平行排列，并与区域构造线方向基本一致，顺层产出。矿（化）体出露长度10140m不等，经地表追索，矿化断续出露，地表极不连续，由于地形条件限制，矿化体基本都出露于山坡，第四系残坡积物覆盖较厚，大多数矿化体出了探槽，地表就不可见了，圈定的11条铜矿化体中有4条具一定的规模，编号为Cu1、 Cu2、 Cu3、 Cu4。Cu1矿体平均真厚1.08m，圈定长度1

25、40m，平均品位0.88%；由TC0-2和TC1-1控制，两个探槽矿体上盘均见石英脉，其中TC0-2探槽中石英脉宽约70cm,单独采样化验证实石英脉不具铜矿化，但是有金矿化显示，品位达不到边界品位。Cu主要以孔雀石分布在石英脉下盘的绿泥石板岩中，上盘为青灰色的泥钙质板岩，也未见矿化。TC0-2和TC1-1之间地段因第四系残坡积物覆盖较厚，地表看不见矿化。Cu2矿体平均真厚1.25m，圈定长度60m，平均品位1.78%；由TC0-1和TC2-1控制，其中TC0-1中探槽右壁上见含铜石英方解石微细脉，最宽脉见1Cm,该脉沿走向极不稳定，在探槽左壁未见，此处探槽两壁均进行了素描，化验样Cu0.88%

26、，金没有矿化显示；TC2-1也见石英微细脉，但是不含铜矿化，有金矿化显示。矿体主要以次生的孔雀石分布在绿泥石板岩岩的裂隙面上。Cu3矿体平均真厚0.76m，圈定长度135m，平均品位0.56%；由TC3-1和TC5-1控制，该矿体在地表连续，自TC5-1至TC3-1呈逐渐尖灭趋势，TC5-1中矿层厚2.2m，TC3-1中矿层只有0.3m厚，矿体主要以次生的孔雀石分布在绿泥石板岩的裂隙面上。Cu4矿体平均真厚1.84m，圈定长度210m，平均品位0.36%，该矿体是目前发现规模最大的一条矿体，由TC14-1、TC16-1、TC18-1和TC20-1控制，总体走向，倾角44，其中TC14-1、TC

27、16-1、TC20-1中矿层均能达到边界品位，TC18-1平均品位0.16%，矿体受绿泥石板岩岩与泥钙质板岩互层的层间构造薄弱带控制特征一致。其它编号矿化体均为单工程见矿，沿走向控制工程均没有见矿，这11条矿（化）体形态均较为简单，呈透镜状、层状断续产出，矿（化）体走向290310，倾向2040，其中极少数为含铜石英脉，脉大多数为微细脉，石英脉多见金矿化显示，Au品位在0.1-0.2之间。大多数矿化体为星点状、薄膜状次生的孔雀石，矿化严格受板岩的层位控制，在石英脉微裂隙中偶见蓝色尘点状蓝铜矿或铜蓝出现在孔雀石分布的微脉中，可能黄铜矿的形成早于石英脉。铜矿（化）体金属矿物主要为黄铜矿、方铅矿、黄

28、铁矿、铜蓝及孔雀石，以黄铜矿、孔雀石为主；脉石矿物由石英、方解石、绢云母、重晶石、绿泥石等组成。矿石结构主要为他形粒状结构、交代结构、包含结构等；构造主要为浸染状构造、条带、条纹状构造。四、结论（一）矿体成因从所发现11条矿化体可以看出，成矿主要受北西向次一级裂隙构造构造控制，而直接控制矿化体分布的是更次一级的千枚岩中的裂隙，所见有两种不同情况：（1）含铜石英脉：含黄铁矿、黄铜矿的石英方解石脉沿千枚岩的裂隙构造贯入，Cu品位0.58%，在千枚岩和石英脉接触区裂隙局部边缘及周围有胶状集合体孔雀石，在石英脉微裂隙中偶见蓝色尘点状蓝铜矿或铜蓝出现在孔雀石分布的微脉中，属黄铜矿氧化成孔雀石的中间产物，黄铜矿的形成可能早于石英脉的形成，而此类矿化在矿点内极少见。（2）黄铜矿化绿泥千枚岩：它形晶粒状结构，微脉-星散浸染状构造，金属矿物为磁铁矿、黄铜矿、方铅矿及孔雀石、赤铁矿等；黄铜矿及粉末-胶状集合体孔雀石等形成断续微细脉不均匀延伸分布，磁铁矿呈它形粒状，星散浸染状较均匀分布，主要产于岩石本身所含，黄铜矿呈它形粒状，主要呈零星及它形粒状集合体状星