铜矿成因

铜矿成因（共9篇）

铜矿成因 篇1

1 区域成矿背景

下松林铜矿在陈家庙铁铜矿北部, 位于祁秦加里东褶皱带, 平安—三桥铁及多金属成矿带中。区域上出露地层有长城系陇山群、震旦-奥陶系葫芦河群、白垩系、第三系和第四系。其中长城系陇山群上岩组为一套深变质浅海相碎屑岩夹火山碎屑岩沉积建造, 岩层后期次级褶曲发育, 变质变形强烈, 是区内重要的含矿层位。区域内岩浆活动十分强烈, 以中酸性侵入岩分布最为广泛。岩浆活动时间自加里东期至燕山期, 其中以海西期活动最为强烈。形成于海西期的龙口峪石英闪长岩体为区域内规模最大的岩体, 长城系陇山群多被其吞蚀而呈大小不一的捕掳体群产出。区内地层支离破碎, 地质构造极为复杂, 但由于区内覆盖较大, 构造形迹调查难度很大, 从目前所获资料看, 区内总体构造线呈北西向。规模最大的断裂是陇山群与葫芦河群之间的韧性剪性带, 该剪切带在区内近北西西向展布, 延长大于10km, 宽数百米, 如图1所示。目前, 在带内未发现成矿信息。此外脆性断裂在区内极为发育, 规模大小不等, 断裂按走向大致分为北东向和北西向断裂, 宽度一般小于10m, 长度数百米至数公里, 断裂性质均为压性逆断层, 与区内成矿关系密切。

围绕龙口峪石英闪长岩体, 区域内已知矿种除陈家庙中型铁铜矿床外, 还有窑儿洼磁铁矿等其它铁、铜、铅锌矿种, 其成因类型为火山-沉积-变质型。特殊的大地构造环境及多期次的构造、岩浆活动, 为本区火山-沉积-变质型内生矿产的形成提供了优越的地质条件。

2 矿区地质

2.1 赋矿地层

矿区出露地层有长城系陇山群上岩组、第三系和第四系。长城系陇山群上岩组 (ChL2) , 为一套深变质浅海相碎屑岩夹火山碎屑岩沉积建造。其岩层走向在本区内近于南北向, 因受后期岩浆侵入而呈捕掳体状。

矿体赋存于长城系陇山群上岩组第二岩性段 (ChL2-2) 层位中。含矿岩石由黑云母石英片岩、董青石石英片岩及绿泥石英片岩组成的含矿石英片岩构成。矿体围岩为石英片岩、斜长角闪片岩或黑云母斜长片岩等, 局部可见变流纹质或英安质晶屑凝灰岩残余体。铜矿体与围岩呈渐变关系。

2.2 矿区构造

长城系陇山群在矿区外围其捕掳体多呈北西西走向展布, 至矿床范围内该地层则转为呈近南北走向、倾向西之捕掳体, 龙口峪石英闪长岩体超覆其上。区内断裂构造发育, 主要有以下两条。F1断裂:属逆断层, 兼左推压扭性质。为矿区的主干断裂, 倾向280°～290°, 倾角40°～60°。破碎带宽数米至数十米, 中部见有含黄铁、黄铜矿的石英片岩砾块。该断层因被黄土层掩盖在地表断续出露。在各勘探线钻孔中控制深度最深约400m。F6断裂:属张性断裂, 断层倾向280°左右, 倾角50°左右。破碎带宽度整体上小于F1断裂, 因黄土层覆盖, 在地表未出露, 钻孔对该断裂控制最深达350m。

上述断裂均属成矿后断层, 对先期形成的矿体起破坏作用。

2.3 侵入岩

矿区北部分布着海西期龙口峪石英闪长岩 (δOundefined) , 呈基岩状, 具片麻状构造。从岩体中的流线构造看, 大体向西南倾伏, 接触面不平整。本区内该岩体以石英闪长岩为主, 岩浆分异不好, 岩体无分带现象, 局部具不均一的混合岩化。岩石为中细粒 (0.2～3mm) 半自形-他形粒状结构, 块状及片麻状构造。石英闪长岩的主要矿物成分为斜长石、角闪石和石英, 付矿物有锆石、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿和辉铜矿等。局部见似斑状角闪花岗岩 (rundefined) 等呈岩珠状侵入于龙口峪石英闪长岩体中。

岩体中常见有大理岩、黑云斜长片岩、斜长角闪岩及石英片岩的捕掳体, 捕掳体多保留有原始的地层产状, 捕掳体和岩体之间的内外接触带上, 多有不同程度的热液蚀变现象, 以矽卡岩化和硅化比较普遍, 此外岩体本身常见有较多的绿帘石化。

从岩体的捕掳体多, 矽卡岩化、热液矿化现象普遍以及该岩体分带现象不明显等特点看, 该岩体的剥蚀深度不大。

此外, 还有花岗细晶岩 (rL4) 、正长斑岩 (ξπ) 、角闪岩脉 (ϕ0) 、云斜煌岩 (X4) 等脉岩, 这些脉岩对矿体均起切割破坏作用。

3 矿体特征

3.1 矿体形态及规模

矿床由大小不等, 近于平行斜列的7个隐伏铜矿体、1个隐伏硫铁矿体和1个铁矿体组成。矿体长100～425m, 倾斜延伸数10～180m不等, 埋深一般在100～180m左右。矿体总体倾向280°～315°, 倾角40°～60°, 沿走向及倾向随围岩略有弯曲, 向南南西侧伏, 侧伏角约25°。矿体呈透镜状、扁豆状产出, 厚度变化较大, 且沿倾向大于沿走向变化。铜品位0.52～1.98×10-2。矿体沿走向和倾斜方向多有分枝、复合现象, 如图2所示, 这种现象系矿化不均匀及夹石层厚薄变化不均所致。

3.2 矿石特征

(1) 矿石类型:

矿石自然类型为原生硫化物矿石, 极少有氧化矿;矿石工业类型为黄铁黄铜矿矿石。

(2) 矿石结构构造:

自形-他形粒状结构, 浸染状、细脉状、网脉状、条带状及角砾状构造。

(3) 矿石成分:

金属矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿, 少量闪锌矿、磁铁矿、斑铜矿等。黄铜矿矿物粒度一般<0.05～2mm, 少数可达2mm, 呈他形不等粒状与闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿及脉石矿物连生, 特别是与磁黄铁矿关系密切, 接触界线犬牙交错不平直或呈包裹关系与各种脉石连生, 其接触界线也弯曲不平。脉石矿物主要为石英, 次为绿泥石、斜长石、金云母、绢云母, 微量矽线石、堇青石、斜黝帘石。

矿石化学组分中, 主要有益组分为铜, 矿石中伴生有益组分硫含量较高 (3.01～6.96×10-2) , 可综合利用。矿石中有害组分Pb+Zn为0.23%, As<0.001%, P0.021%, 均低于有害组分的允许含量。

3.3 铜物相分析

矿石矿物中, 原生铜占到近90%, 次生铜占近10%, 极少含氧化铜。铜矿石物相分析结果见表1。

3.4 围岩蚀变

近矿围岩及矿体均有蚀变, 与铜矿、黄铁矿有关的蚀变比该区南侧铁矿体的围岩蚀变相对复杂而强烈, 有黄铁矿化、硅化、绿泥石化、直闪石化、黑云母化、铁铅石榴石化、碳酸盐化等。上述蚀变受含矿层位 (ChL2-2) 及岩性控制。

4 矿床成因分析

(1) 矿体均位于长城系陇山群上岩组第二岩性段 (ChL2-2) 内黑云母斜长片岩、石英片岩岩层中, 尤其与石英片岩关系密切, 受层位及岩性控制。

(2) 矿体呈似层状、透镜状、扁豆状, 与围岩整合接触。矿体的分枝复合是因为岩相变化及含矿不均一所致, 并非“构造分枝”。

(3) 矿区虽发育断裂构造, 但均为成矿后断裂。矿体被各种岩脉切穿, 说明矿床及矿体形成在时间上早于这些构造 (包括被岩脉充填的早期构造) 。

(4) 区内石英闪长岩 (δOundefined) 及角闪花岗岩 (γundefined) 与围岩接触处, 未发现与本矿床类似的矿化, 矿区闪长岩中大理岩捕虏体亦未见矿化现象, 说明主要的成矿作用与侵入活动无明显依赖关系。

(5) 整个陈家庙矿区矿体及矿石类型呈有规律的渐变过渡, 其分带现象与侵入体间均无空间关系。

(6) 近矿围岩和矿体有蚀变现象, 但受层位控制, 与后期的构造及岩浆侵入活动无关。

(7) 镜下石英与磁黄铁矿、黄铜矿被挤压拉长, 石英具波状消光, 说明黄铜矿、磁黄铁矿的生成在区域变质作用之前。硫化物有一系列的重结晶、熔蚀、交代及穿插现象, 反映后期热液迭加作用。

综合以上, 笔者认为陈家庙铜矿矿床属沉积变质迭加热液型磁铁黄铜矿矿床。矿床主成矿期在长城纪, 海西期以前矿床受区域变质变形作用改造, 并由变质热液叠加而成。

5 找矿标志及方向

1) 长城系陇山群上岩组中, 特别是该层中黑云母斜长片岩、石英片岩层是含矿层位。

2) 地层中硅质岩, 特别是黑云母石英片岩、绿泥石英片岩及堇青石石英片岩, 并且有火山活动即有火山岩类分布的地段。

3) 第二岩段中存在铁、铜或黄铁矿化地段, 特别是硅质岩中的矿化地段。

4) 地层中有强烈蚀变处, 特别是硅化、黄铁矿化、堇青石化、绿泥石化、铁铝榴石化、直闪石化、黑云母化及碳酸盐化强烈或共同发育地段。

5) 找铜矿应特别注意地层中磁铁石英片岩分布地段。

6) 区内有磁异常或化探异常的地段。

摘要：张家川下松林铜矿是在该区寻找铁矿过程中新发现的隐伏矿床, 主要集中在龙口峪岩体南接触带岩体或其捕掳体中, 属沉积变质迭加热液型磁铁黄铜矿矿床。矿体均位于黑云母斜长片岩、石英片岩岩层中, 尤其与石英片岩关系密切, 受层位及岩性控制。矿体呈似层状、透镜状、扁豆状, 与围岩整合接触。矿体的分枝复合是因为岩相变化及含矿不均一所致, 并非“构造分枝”。

关键词：下松林,铜矿床,地质特征,成因

参考文献

[1]霍福臣, 李永军.西秦岭造山带与地质演化[M].西安:西北大学出版社, 1995:157.

[2]张维吉, 孟宪恂, 胡健民, 等.祁连-北秦岭造山带结合部位构造特征与造山过程[M].西安:西北大学出版社, 1994.

[3]王平安, 陈毓川, 裴荣富, 等.秦岭造山带区域矿床成矿系列、构造—成矿旋回与演化[M].北京:地质出版社, 1998.

[4]殷先明.甘肃省火山岩型铜矿找矿工作再思考[J].甘肃地质, 2007, 16 (4) :16-20.

[5]甘肃省地质矿产局.甘肃省区域地质志[M].北京:地质出版社, 1989.

铜矿成因 篇2

东天山小热泉子铜矿床地质特征及成因分析

位于东天山的小热泉子铜(锌)矿床其形态是很复杂的,矿床所形成的`地质构造、地球物理及地球化学等特征构成清晰的找矿要素,矿床的成因类型为火山喷发沉积-热液富集-构造叠加改造富集型.

作 者：单小莉 徐晟 丁树强 田小云 黎镇华 作者单位：新疆地质矿产勘查开发局第十一地质大队,新疆,昌吉,831000刊 名：西部探矿工程英文刊名：WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING年，卷(期)：21(10)分类号：P61关键词：新疆 东天山 小热泉子铜矿床 地质特征及成因 矿体形态

铜矿成因 篇3

摘要：斑岩型矿床是世界上最重要的矿床类型之一，约占世界铜总储量的50%以上，因此该类矿床一直是矿床学家研究的热点和矿业公司的首要勘查目标。本文通过搜集国内外关于斑岩型铜矿床的资料，总结了斑岩型铜矿的成矿地质背景和特征，斑岩型铜矿与钙碱性系列的侵入体的关系，矿体的赋存位置、围岩的岩性，斑岩型铜矿的蚀变组合和分带等，并对板块俯冲和大陆环境的斑岩型铜矿成因研究进行了简要介绍。

关键词：斑岩型铜矿；地质特征；成因模式

1. 斑岩型铜矿的成矿地质条件

1.1 与岩浆侵入体的紧密联系。斑岩型铜矿在空间、时间以及成因上都与钙碱性系列的斑岩岩浆侵入体有关，斑状侵入体常为闪长玢岩——花岗闪长玢岩——石英二长斑岩——花岗斑岩——石英斑岩等，其中以花岗岩闪长斑岩和石英二长斑岩为主要含矿岩侵入岩。

侵入体的侵位年代主要为中新生代，岩相上主要为浅成、超浅成相，极少数为中深成相，其中浅成、超浅成相与斑岩型铜矿关系尤为密切，它们常为多期多阶段复合杂岩体的晚期产物。超浅成相主要由潜火山岩组成，它与火山活动关系密切。潜火山岩的产状总体来说是侵入状的，而非层状，岩相上与火山岩类似，比如其基质结构与火山岩相似。因此野外详细地质调查，尤其是对岩体产状的调查，是区分火山岩和潜火山岩的重要途径。含铜矿的斑岩岩体，一般受构造控制，因此形态上常为蘑菇状、筒状、喇叭状、蝌蚪状以及不规则脉状。也常见上部为脉群，下部为不规则的岩株体，通常形态特点比较复杂。

需要注意的是，侵入体是否含矿只靠岩石结构、矿物成分和化学分析方面来判断显然是不够的，实际工作中应该多借助岩石的微量元素，特别是造岩矿物中微量元素的含量辅助判别。斑岩型铜矿虽然赋存于斑岩体内，但矿化并不局限于岩体内，有些矿化体还可以产于硅铝质的变质岩或者沉积岩的围岩里。从找矿的角度来说，不能受困于火山岩的限制，要注意到与火山岩无关的浅成岩地区，特别是那些与构造岩浆带有关的浅成岩。

1.2 斑岩型铜矿的构造背景特征。从全球的区域分布来看，世界上绝大部分斑岩型铜矿床多集中在大型板块或者次级的小型板块的边缘带或者俯冲消亡带上，迎冲板块的一侧，受到了一定的构造体系的控制。不同方向的构造断裂相交汇的地段对找矿具有重要意义，尤其以两组断裂交叉处更为重要。例如美国西南部各州的斑岩型铜矿床，均位于几个巨大构造单元上，分别有德克萨斯断裂带，北东向的前寒武纪区域断裂线和瓦萨契杰罗姆造山带的交汇地段。

找矿工作中需要注意断裂——岩浆带的一些问题：其一，含矿岩体往往不是正好赋存于深断裂中，而是经常在深断裂带的一侧与它相交的次一级断裂或者背斜、向斜之中，深断裂只是岩浆上升的通道，通道两侧的次级构造才是岩浆储存的位置和含矿岩体的赋存之处；其二，国内的经验认为斑岩型的铜矿床主要产于板块边缘带，然而我国情况却不一样，不论是板块边缘还是稳定的克拉通区，只要有大规模的断裂——岩浆带出现，就有找到斑岩铜矿的可能性；其三，我国东部中生代和新生代的盆地十分发育，多为簸箕状盆地，它们的形成多与断裂活动有关，沿着簸箕状盆地周边的断裂带的走向方向，常伴随有岩浆活动。因此以沿着断裂——岩浆带找矿的角度出发，不仅应该在老褶皱带找斑岩型铜矿，还应该在中、新生代盆地的周边找斑岩型铜矿。

1.3 斑岩型铜矿的围岩。斑岩型铜矿的围岩主要为两大类，一类是硅铝质岩石，即千枚岩、片岩、片麻岩、中酸性的侵入岩或者喷出岩、火山碎屑岩、泥质粉砂岩、砂岩以及各种角砾岩；另一类为碳酸盐岩，主要是石灰岩、白云岩及泥灰岩等。二者的共性是硬、脆、碎的特性，这样的特性有利于矿液的运移和沉淀。

当围岩是硅铝质岩石时，形成斑岩型和热液脉型组合，成分上以Cu-Pb-Zn，甚至Cu-Sn-W及Cu-Au为组合[1]，并常伴有较多的Ag及分散元素。由于这类岩石性质较为致密，有时可构成岩体的顶盖，成为隔挡层或者屏壁，使含矿物质难以溢出或者扩散掉，从而有利于在岩体内部，特别是在岩体顶部富集成矿。许多斑岩型铜矿之所以经常产于岩体的上部或者岩体和围岩的接触带上就可能基于这个缘故。

当围岩是碳酸盐岩时，常因化学性质较为活泼而易被交代，形成矽卡岩型和斑岩型的组合，成分上为Cu-Pb-Zn组合或者Cu-Fe组合[2]，即在接触带形成矽卡岩型铜铁矿矿床，而在岩体内部出现斑岩型铜矿床。从这点思考我国已知的一些与中酸性斑岩体有关的矽卡岩型矿床，如矽卡岩型铜矿、铜铁矿、铜铅锌矿，甚至铜钼矿等矿床等，对这些矿床附近岩体的内部进行找矿调查也是很有意义的，尤其是那些浅、超浅成的斑岩岩体内更应该注意调查。

当角砾岩筒和各种角砾岩状地质体作为围岩时，它是矿液活动和运移的有利场所。在一定的条件下，它可以是原生矿化富集和作为寻找与斑岩型铜矿有直接关系的火山颈或者火山通道的重要标志之一，对那些矿化角砾岩筒，更加要注重野外的研究和详细的调查工作。

1.4 斑岩型铜矿的矿化与蚀变。斑岩型铜矿由于蚀变围岩出露规模常大于矿体，并且易寻找和圈定，因此在找矿的时候，遇到蚀变围岩的机会往往比直接发现矿体的机会大一些。围岩蚀变本身就是一种直接的找矿标志，因为斑岩型铜矿中，矿化组合与蚀变特征往往存在一定的对应关系。

斑岩型铜矿的蚀变组合和分带，由内向外依次是钾化带、石英——绢云母化带、泥化带、青盘岩化带等。这些蚀变组合及分带已被地质人员作为找矿标志来运用。钾化带一般具有两层意思，即钾长石化和黑云母化，二者均为钾质交代的矿物，因此称作钾化带。其一般分布在蚀变带的内部，在地表有时不一定出现，多在地下隐伏，有些斑岩型铜矿无钾化带出现。石英绢——云母化带，又称为千枚岩化带，它围绕和部分叠加在钾化带之上，由于与泥化带往往赋存在钾化带和青盘岩化带中间，是斑岩型铜矿主要的赋存部位，因此泥化带的出现对勘探斑岩型铜矿很有意义。泥化带，又称为高岭石——蒙脱石化带，多呈断续状分布于石英——绢云母化带的外侧，这个带相对于其他几个较窄，岩石为白色土状，经风化常较松散。青盘岩化带，也叫作绿安岩化或者变安山岩化带，分布在最外面的一个带，宽度大于其他带，常超出斑岩型铜矿范围之外，因此青盘岩化带是寻找隐伏斑岩型铜矿的易见标志。

2. 斑岩型铜矿的成因研究

斑岩型铜矿根据矿体的所处的地质背景，可以分为与板块俯冲相关的斑岩型铜矿和大陆环境下的斑岩型铜矿，这二者因处于不同的成矿环境，因此在成因上也存在差异。

2.1 板块俯冲成因。Sillitoe率先提出了斑岩型铜矿的成因与板块俯冲有关。他认为俯冲作用产生的挤压环境不利于岩浆穿出地表形成火山岩，这些岩浆会在地下浅部位置形成规模较大的岩浆房，岩浆房内部在发生结晶分异致使挥发分逐渐饱和以及产生大规模的岩浆热液。而挤压环境不利于岩浆房上部形成过多的岩株数量，相对封闭环境有利于含矿热液的聚集。James和Murphy]认为低角度的板块俯冲在斑岩型铜矿床的形成中扮演重要角色，后续研究证明了这一点，全球25个斑岩型铜矿中，超过了15个矿床都与板块的低角度俯冲有关。毛景文等认为在中生代时，Izanagi板块或者太平洋板块斜向低角度向欧亚板块俯冲，俯冲板块撕裂和部分熔融导致了岩浆的侵位。这样就在中国东部的北东向上形成了三个的铜矿带。Richards和Holm在他们的研究中也发现了大型和超大型的斑岩型铜矿与附中板块的转换断层具有成因上的联系。成矿元素的来源方面，大洋板块的脱水将大量的H2O、卤素、S以及金属元素输送到地幔楔，水的进入使得地幔楔部分熔融后的岩浆具有高的氧逸度，高氧逸度条件导致Cu、Au元素向硅酸盐岩浆中富集。

2.2 大陆环境内部成因。大陆环境的斑岩型铜矿主要是分布在古缝合带附近、碰撞后以及板内环境中。Richards研究发现，碰撞岩石圈加厚作用和地幔岩石圈的拆沉作用有关的斑岩型铜矿的矿质来源主要为俯冲板块交代地幔岩石圈，伊朗新生代斑岩型铜矿成矿物质也来自受交代的次大陆地幔岩石圈。Sillitoe总结了与俯冲作用无关的斑岩型铜矿的成因模式，他认为岩石圈地幔拆沉作用过程受到软流圈的交代，以及软流圈上涌导致的下地壳部分熔融形成富含斑岩型铜矿岩浆。我国学者对大陆环境的斑岩型铜矿研究较多，张洪涛等[3]认为中国东部中生代斑岩型铜矿的成因与岩石圈地幔的活化减薄直接相关，侯增谦等[4]认为含矿斑岩的岩浆来源于加厚的新生镁铁质下地壳或者拆沉的古老下地壳部分熔融，而石榴角闪岩与角闪岩可能是斑岩型铜矿的源岩。

3. 结语

斑岩型铜矿的地质特征具有一些共性，比如斑岩型铜矿在空间、时间及成因上都与钙碱性系列的斑岩岩浆侵入体有关；大部分斑岩型铜矿床多集中在大型板块或次级的小型板块的边缘带或俯冲消亡带上，迎冲板块的一侧；斑岩型铜矿的围岩主要为硅铝质岩石和碳酸盐岩；斑岩型铜矿的蚀变组合和分带，由内向外依次是钾化带、石英——绢云母化带、泥化带、青盘岩化带等。斑岩型铜矿的成因及物质来源概括起来为两点，其一为板块的低角度俯冲伴随的成矿作用，即成矿物质来源于俯冲板块的部分熔融，其二为大陆内部环境的成矿作用，主要是加厚的新生镁铁质下地壳或者拆沉的古老下地壳发生部分熔融，石榴角闪岩与角闪岩等贡献的Cu元素聚集于新生岩浆中，侵位后形成斑岩型铜矿。

参考文献：

[1] 北京大学地质系，斑岩铜矿及找矿[M].北京：冶金工业出版社.1978.

云南镇沅县大平掌铜矿成因分析 篇4

1.1 矿区地层及沉积相矿区出露地层主要为下侏罗統漾江组,中侏罗統花开左组和和平乡组。由老至新为:

1.1.1 下侏罗統漾江组厚约626米

岩性从下向上为暗紫色、浅黄色及灰绿色等杂色粉砂质泥岩,泥灰岩及钙质页岩,底部为紫红色泥岩,泥灰岩横向变化大。紫红、棕红色泥岩,粉砂质泥岩夹少许细粒含岩屑石英砂岩,下部少量杂色粉砂质泥岩。紫红色泥岩与褐黄色细粒含长石石英砂岩互层夹粉砂质泥岩及泥灰岩透镜体,具对称波痕。紫红色泥岩夹黄绿色泥岩及黄色中粒石英砂岩,浅紫褐色块状钙质石英砂岩,含岩屑。

1.1.2 中侏罗統花开左组厚约462米

岩性从下向上为紫色泥岩夹同色细粒石英砂岩及钙质细砾岩透镜体。底部为约2米厚砾岩,成分为粉砂质泥岩及灰岩,砾径0.2—2厘米,磨圆度良好,呈定向排列,具斜层理。紫红色、灰紫色泥岩、粉砂质泥岩夹细中粒石英砂岩及少量黄色泥岩,紫红色泥岩与灰紫色细中粒石英砂岩呈不等厚互层。紫红色泥岩、粉砂质泥岩夹同色复矿物细砂岩、黄色泥质粉砂岩透镜体,含钙质团块。

1.1.3 中侏罗統和平乡组厚约238米

岩性从下向上为灰紫色厚层细粒石英砂岩夹紫红色泥岩。灰绿、黄绿色泥岩,钙质泥岩夹褐紫色粉砂岩及黄绿色细粒含长石岩屑石英砂岩、局部夹泥灰岩。灰绿、黄绿色泥岩、钙质泥岩夹泥灰岩及杂色泥岩。

该区地层从漾江组到和平乡组岩层沉积环境均为特提斯海域边缘的海陆过渡型环境。属于滨湖相沉积。

1.2 含铜层位该矿区有三个含铜层位:

1.2.1 第一含矿层

产于中侏罗统花开左组下部。岩性组合为紫色泥岩夹同色细粒石英砂岩及钙质细砾岩透镜体和砾岩。铜矿产于砾岩中,为该区次要含矿层。

1.2.2 第二含矿层

产于中侏罗统花开左组中部。岩性组合为紫红色的粉砂质泥岩及泥质粉砂岩、灰白色厚层状细中粒长石石英砂岩。铜矿产于细中粒长石石英砂岩中,为该区主要含矿层。

1.2.3 第三含矿层

产于中侏罗统花开左组上部。岩性组合为紫红色钙质粉砂岩、粉砂岩、泥岩互层及灰色中层状岩屑石英粗砂岩。铜矿产于岩屑石英粗砂岩中。为该区主要含矿层。

根据以上总结﹕含矿层均发育于灰白色、灰色中粗粒石英砂岩和砾岩中。说明成矿时期应为沉积环境变化的过渡带时期﹐成矿环境较稳定,有利于沉积成矿。

2 成矿氧化还原环境

从岩矿石主要化学成分含量分析知﹐矿体中Fe2+、Si、Cu、Ag明显较围岩偏高,Fe2O3/Fe O平均为0.06,说明矿体的沉积环境应为还原环境,根据各元素的性质差异,有利于Fe2+、Cu等组分沉积,在还原环境条件下更加有利于铜质的富集并形成铜矿体;而围岩中Fe3+、Al、Ti、K较矿体中偏高,Fe2O3/Fe O平均为1.3,沉积环境应为氧化环境,而且岩石颜色均为紫红色,有利于Fe3+、Al等组分的沉积,同时也有利于铜质的溶解,并迁移至其旁侧的还原环境中沉积富集成矿。

3 成矿物质来源

3.1 主要来源

大平掌铜矿的北东侧是哀牢山古陆,为基底变质岩系,是铜矿质的主要来源区。长期隆起的哀牢山变质岩系中的含铜矿源体或矿体有机会进入风化剥蚀圈﹐给沉积盆地中的有用组分的沉积提供了物质基础来源。因此,在沉积盆地边缘古隆起地区附近就有可能获得较多的有用组分的来源,从而形成了该铜矿。

3.2 次要来源

大平掌矿区断裂较发育,且大都有铜、铅、锌矿的矿化现象。因此这些断裂的活动也可提供了富含铜矿物的热卤水。同时受断裂活动的影响,从盆地基底中也可形成富铜热液,有利于成矿物质的进一步富集。

4 成矿作用

4.1 成矿作用划分从铜矿石宏观、微观方面研究,有以下特征:

4.1.1 铜矿赋存于还原环境下的灰白、灰色碎屑岩及过度环境的砾岩中,围岩为氧化环境下的红色细碎屑岩石。

4.1.2 含矿岩石中斜长石岩屑见少量绢云母化、粘土化。铜矿物发育于碎屑间的裂隙和胶结物中,说明铜矿体形成于岩屑蚀变之后。

4.1.3 铜矿物呈细小它形粒状或结合体状﹐发育于碎屑间的网

状、枝状微裂隙中,并呈网脉、枝脉浸染状不均匀分布,镜下石英呈波状消光等特征,说明铜矿形成于区域构造形成之后。

因此,大平掌铜矿成矿阶段大体可划分如下:

(1)沉积阶段:在氧化环境下,沉积物的铜质活化、析出、溶解到湖水中,此时碎屑物沉积。

在还原环境下,铜质随碎屑物均匀沉积,矿化不集中,形成含铜层位。

(2)成岩阶段:在成岩作用下岩石物质成分发生分异,碎屑物蚀变,铜质进一步活化富集。

(3)后期改造成矿:后期区域构造作用下,铜质进一步活化、迁移,岩石中产生的微裂隙形成容矿空间,铜质充填,富集形成矿体。

4.2 矿体富集规律

4.2.1 气候环境对成矿的影响

在长期干旱的环境下形成褐红色、紫红色、红绿色砂岩、粉砂岩,且厚度较大,在短暂的潮湿环境中沉积灰白、灰色含铜砂岩及含铜砾岩。

4.2.2 碎屑物粒度对矿体的影响

砾岩和粗砂岩透水性相对较好,最有利于含铜热液的活化、迁移、富集。后期热液改造后,矿石富集较好,矿体品位较高,但矿体连续性差,一般延长小(20~50米)。如平掌村矿段,一般矿体品位为8~13%,长30米左右。

中细粒砂岩透水性一般,矿体品位低,矿化较稳定,连续性较好,一般品位为4~7%,长约50~100米。

4.2.3 成矿后构造对矿体的影响

铜矿成因 篇5

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区出露地层单一, 除广泛分布的第四系外, 仅出露宝音图组下岩段黑云斜长片麻岩。

1.2 构造

燕山期的北东向断裂控制着区内花岗岩的分布, 燕山期花岗岩是携带矿液的母体, 对找矿具有重要意义, 而北东及北西向断裂为主要的导矿构造, 并在断层内发现铜矿化、萤石矿化。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩分为两期即华力西期石英闪长岩, 矿区南侧外围见燕山早期第一次花岗岩零星出露, 岩浆期后脉岩不甚发育。

1.4 围岩蚀变

矿体两侧围岩见有硅化、绢云母化, 也有不同程度的方解石化、黄铁矿化及褐铁矿化。

2 矿体特征

2.1 矿体特征

某锌铜多金属矿为岩浆热液矿床, 主矿体赋存于近东西向的“S”型压扭性断裂构造中, 严格受构造控制。地表及浅部为氧化矿, 氧化带深度为基岩下15m, 深部及隐伏矿为硫化矿。根据最终化学分析结果进行圈连, 矿床由百余个矿 (化) 体组成, 其中达到工业品位进行资源/储量估算的矿体有数十个。矿脉严格受断裂构造控制。矿体呈脉状、似脉状、透镜状, 走向以近东西向为主, 倾向北, 倾角28°~39°。随构造的变化局部地段也出现膨胀、收缩、舒缓弯曲的变化。主要矿体为Zn、Cu伴生Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As、S矿体, 由钻孔和坑道控制, 矿体总体走向近东西向, 呈波状、“S”型状、似层状产出, 有分枝复合、膨大缩小现象, 局部出现尖灭再现, 倾向北, 倾角38°~50°, 矿体工业类型主要为锌铜矿石, 矿体浅部为氧化矿, 下部为硫化矿。矿区内圈定具工业价值的锌铜矿体2条, 编号为1、2号锌铜矿体。1号铜矿体:为矿区内主要矿体, 分布于详查区中东部, 为隐伏矿体。矿体走向332~349°, 倾向南西, 倾角50~60°, 呈脉状产出, 矿体赋存于黑云母斜长片麻岩中, 属较稳定型, 控制矿体延深350m;2号铜矿体为矿区内主要矿体, 分布于详查区西南部, 走向302~312°, 倾向北东, 倾角41~56°, 呈脉状产出, 矿体赋存于石英闪长岩中, 属不均匀型。控制矿体延深343m, 未见可剔除厚度的夹石。

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石物质成分

某锌铜多金属矿氧化带不发育, 矿石主要为硫化矿, 次为氧化矿, 混合矿分布极少。氧化带与硫化带中矿石的矿物成分基本一致, 仅在氧化带中见一些次生的新矿物且由于地表氧化淋滤作用影响, 氧化矿矿石品位普遍偏低。

2.2.2 矿石的矿物成分

氧化矿中金属矿物主要为褐铁矿、铅华, 其次为孔雀石, 局部见残留的闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿团块, 非金属矿物为高岭土、石英、绢云母、长石、碳酸盐等;硫化矿中金属矿物主要为闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂, 其次为黄铁矿、磁铁矿、黑钨矿、白钨矿、方铅矿, 少量辉银矿, 非金属矿物为石英、白云母、绢云母、高岭土、方解石、长石、萤石。化学成分:某矿区矿石化学成分以Zn、Cu为主, 其共伴生元素为Ag、W、Co、Au、Cd、Ga、Sn、As元素。矿石由金属矿物和脉石矿物两部分组成。金属矿物主要为黄铜矿及黄铁矿, 其他金属矿物有磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿、赤铁矿、辉银矿及自然金。脉石矿物以石英为主, 少量的绢云母、方解石、白云母、磷灰石及高岭石。

2.2.3 矿石结构构造

矿石结构:氧化矿石中仅见交代结构以及交代作用形成的填隙结构、反应边结构。主要为褐铁矿交代磁黄铁矿、黄铁矿, 铅华交代方铅矿, 蓝铜矿、孔雀石交代黄铜矿等, 但保留原矿物形态。硫化矿中由于成矿的多期性, 矿石中金属矿物之间的交代作用十分发育, 致使矿石的结构构造比较复杂, 有以下几种。 (1) 半自形、半自形结构、它形粒状结构; (2) 交代结构; (3) 固熔体分离结构; (4) 网脉状结构; (5) 包裹结构; (6) 胶状结构; (7) 残余结构。矿石结构为自形结构, 半自形结构, 它形粒状结构。矿石构造为浸染状构造、团块状构造、脉状构造及网脉状构造。

2.2.4 矿体围岩和夹石情况

矿体赋存于近东西向压扭性断裂带内, 为典型的岩浆热液矿床, 严格受构造控制, 矿体与围岩界线清楚, 顶底板围岩矿化较弱。矿体围岩以黑云斜长片麻岩、石英闪长岩为主。矿体夹石较少, 仅见于个别工程, 岩性为石英闪长岩及片麻岩, 其厚度为小于夹石剔除厚度者且不连续分布, 走向上、倾向上均无大的延深, 不能单独成片圈定, 可带入矿体一起采出。

2.2.5 矿石类型

某锌铜多金属矿区覆盖较厚, 氧化矿仅在局部出露, 根据矿石中有用矿物的组合特征, 可划分出氧化矿石和硫化矿石两种自然类型。

3 矿床成因

矿体产于北西向的张扭性构造带中, 严格受构造控制, 矿体产状多受构造产状限定, 围岩蚀变也沿矿体所处的构造呈线状展布, 说明矿体是由含矿热液沿早期构造空间充填而成, 成矿母岩花岗岩分布于矿区南西侧。矿区北西向张扭性断裂为成矿提供了良好的矿液运移通道, 近东西向压扭性断裂为成矿物质的充填、沉淀提供了良好的空间, 矿体赋存空间即为断裂。而矿体具褐铁矿化、磁黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化、矿床围岩蚀变高岭土化、硅化、萤石化、绢云母化、碳酸盐化等, 具浅源相中高温矿物组合特征, 故该矿床为断裂构造控制的中高温热液矿床。

参考文献

铜矿成因 篇6

1 成矿盆地的地质背景和主要特征

新疆乌恰县砂岩型铜矿位于塔里木盆地西北缘地带的中新生界沉积盆地内, 矿物种类丰富, 构成了沉积矿床形成的重要基础。相比其他矿种而言, 乌恰县铜矿资源所占比重较大, 尤其是砂岩型铜矿储量特别丰富, 目前该区域已发现和勘查出了伽师、滴水、塔依布拉克、花园、西克镇北、大山口、莎哈尔、乌鲁加尔峡沟、托克乔尔、卡巴加特、丹格—恰别尔、吉里德热、巴楚莫洛克斯和乔克马克等多个矿床或矿点, 从而构成了较为集中的铜成矿地带。

新疆乌恰县位于我国的西北边陲, 与邻国接壤, 但是乌恰县砂岩型铜矿与邻国哈萨克斯坦的古生代地层容矿地质运动所产生的特大型海相砂页岩型铜矿相比, 矿床的整体规模相对来说比较小, 呈现出十分明显的陆地砂岩型铜矿特征。

2 砂岩型铜矿地质特征

乌恰县砂岩型铜矿主要分布在托云中生代拉分盆地的西北部地带和东阿赖海西边缘的海盆之间的萨热克巴依中生代断陷盆地中, 主要分南北2个矿带, 北部矿带主要分布于萨热克巴依向斜的北翼部分, 南部矿带主要分布于向斜南翼部分。南部矿带的储量较小, 北部矿带是砂岩型铜矿床的主要成矿部位。整个矿体呈层状、似层状产生于侏罗纪上统库孜贡苏组上段砂岩层中, 其中矿化层分布特征:NEE向延长>1.8 km, 厚度1.9~12 m, 砂岩呈片状分布, 铜矿向自上而下呈厚大透镜状分布, 可见铜矿大体分布于砂岩层中, 铜矿化主要表现为孔雀石化、铜兰, 局部可见团块状辉铜矿, 品位从顶层到底层逐渐减低。据估计, 南北矿带铜的总蕴藏量保守估计为50万吨。

矿石建造以Cu-S型为主, 少数为CuPb-Zn型。金属矿物主要为辉铜矿、赤铜矿、斑铜矿、黄铜矿、黄铁矿, 氧化带为孔雀石、赤铜矿、蓝铜矿、黑铜矿、绿铜矿。

3 找矿标志

根据成矿地质条件及矿床特征总结分析, 归纳出以下几点找矿标志。

(1) 地层标志:上侏罗统库孜贡苏组上段的浅灰—灰绿色砂岩层为铜矿主要赋存部位, 铜矿体大多随浅灰—灰绿色地层变为紫色地层而尖灭。

(2) 地质构造环境标志:赋矿地层分布于稳定的地质构造环境, 区内托云中生代拉分盆地的西北部和东阿赖海西边缘的海盆之间的萨热克巴依中生代断陷盆地是其理想的沉积场所。

(3) 矿化标志:沿砂岩节理面及破裂面孔雀石化、铜兰、辉铜矿化较强, 并含有碳化植物碎片, 是找矿的直接标志。

(4) 化探标志:Cu、Pb、Zn等多金属异常, 铜银水系重砂异常等。

4 成因探讨

新疆乌恰县铜矿床储量规模较大。但是, 在托云盆地内幔源岩浆活动较为平凡, 铜矿床在成矿过程中是否会有其他的金属物质加入了?铜矿床到底是属于与盆地流体相关的砂岩型铜矿还是属于与辉绿岩脉相关的热液脉型铜矿?其实, 乌恰县砂岩型铜矿区主要分布元古界至新生界地层, 元古界为的古老的结晶基底, 其岩性为黑云母片岩、二云母片岩、钙质片岩等;而志留系砂岩主要以浅变质岩为主, 岩性主要为千枚岩、变质砂岩、大理岩夹石英岩等;大部分为石炭纪地层, 岩性主要为灰白色灰岩, 少部分呈现为铅锌矿化及镜铁矿化混合分布于深部底层, 中新生代地层主要为陆地上受板块运动影响产生的碎屑, 并最终形成了大量沉积型矿床。

本区的主要构造格局是由南天山造山带西北方向的费尔干纳右行走滑断裂从而形成的, 其内部走向呈西北走向, 与费尔干纳深大断裂走向相近, 主要受库孜贡苏断裂、萨里塔什北断裂及萨里塔什南断裂的影响, 呈现出线状和点状的分布特征。其他呈东北方走向的断裂分布, 东北走向的萨热克巴依逆断裂及萨热克巴依北逆断裂对冲形成萨热克巴依次级断陷盆地, 形成了特殊的萨热克矿床容矿盆地地形。

含矿地层岩石主要为红色砂岩、砂砾岩, 夹有灰绿色粉砂岩、泥岩。岩石颜色以干旱、半干旱氧化、蒸发环境下形成的暖色岩石为主, 局部夹潮湿、还原条件下形成的冷色岩石, 后者赋存矿体。矿层与底板围岩呈整合接触, 且接触界线明显, 含矿的钙质砂岩中可以见到明显的层理。矿床中大的辉铜矿呈细网脉状及团块斜切、穿插层理, 在深部可见矿体局部倒转的现象, 可见矿体形成后有后期改造作用叠加。因此乌恰县铜矿床应属于沉积改造砂岩型铜矿床。

5 结语

新疆乌恰县砂岩型铜矿在大地构造上处于塔里木地块与南天山造山带的过渡部位, 其构造次级单元为托云中生代拉分盆地西缘与东阿赖海西深海盆之间的萨热克巴依中生代断陷盆地, 矿体呈层状、似层状, 厚度较为稳定, 铜矿深部具增强的趋势。通过近年的不断研究发现, 砂岩型铜矿并非单一的沉积矿床, 多数存在后期改造的二次富集成矿作用, 进一步开展评价工作对铜矿资源开发、促进地方经济的发展具有重要意义。

摘要：新疆乌恰县砂岩型铜矿为塔里木盆地西北边缘中新生界沉积盆地内的大型矿床, 铜矿储量特别丰富, 该矿床的发现是近年来新疆铜矿找矿的一项重大进展。通过对矿床特征分析认为, 矿床主要分布在托云中生代拉分盆地的西北部和东阿赖海西边缘的海盆之间的萨热克巴依中生代断陷盆地中, 矿体主要呈层状、似层状和透镜状分布, 上侏罗统库孜贡苏组上段的浅灰-灰绿色砂岩层为找矿的最有利层位, 指示成矿金属分布于上层地壳和造山带的显著剥离地区;孔雀石化、铜兰、辉铜矿化是找矿的直接标志。

关键词：乌恰县,砂岩型铜矿,地质特征,新疆

参考文献

[1]辛江.新疆乌恰县杨叶砂岩型铜矿地质特征及成因浅析[C].第十届全国矿床会议论文集, 2010 (3) .

[2]曾威, 孙丰月, 张雪梅, 等.新疆西昆仑特格里曼苏砂岩型铜矿地质特征及成因探讨[J].地质找矿论丛, 2012, 27 (3) .

[3]张建民, 杜培杰, 杨晓奇, 等.铜辉矿业拜什塔木砂岩型铜矿地质特征及深部找矿前景浅析[J].城市建设理论研究:电子版, 2013 (24) .

[4]宋忠友, 侯宝平, 袁兆平, 等.新疆拜城县察尔其砂岩铜矿床地质特征与成因分析[J].地球, 2013 (8) .

[5]胡庆雯, 刘宏林.新疆乌恰县萨热克砂岩铜矿床地质特征与找矿前景[J].矿床与地质, 2002, 22 (2) :131-134.

铜矿成因 篇7

广西金秀县六定铜矿床位于大瑶山隆起复式背斜的北西翼,是大瑶山北西段铜多金属矿带的重要组成部分。大瑶山成矿带成矿时代经历了加里东、海西、印支、燕山中期和燕山晚期五个成矿期,表明本区具有多期成矿作用及叠加成矿作用的条件。为有效开展矿区探矿增储,而总结矿床地质特征、成矿条件分析、构造控矿因素和找矿标志,以期对矿床的找矿工作有所裨益。

1 六定铜矿床地质特征

1.1 基本地质特征

1.1.1 地层

区域内广泛出露寒武系和泥盆系下统,两者呈角度不整合接触,其中寒武系由一套地槽型沉积的碎屑岩组成,具复理石韵律建造特征,主要分布于西部和南部大瑶山一带,构成了大瑶山复式背斜核部;下泥盆统为地台型沉积,具单陆屑和含铁建造特征,围绕大瑶山凸起边缘,大面积出露于东部和北部地区,组成了准地台覆盖层[1]。而六定铜矿床的赋矿地层为泥盆系下统莲花山组(D1l)中厚层状紫红色细粒石英砂岩夹浅灰色石英砂岩。

1.1.2 构造

(1)褶皱

矿区属大瑶山复式背斜高贞岭———金龙河南北挤压带的北端,因受到挤压作用的影响,形成的褶皱多为两翼宽缓的水平褶皱,规模大小不等,有的受断层破坏而影响其完整性。背向斜同等发育,使其裂隙发育,岩性比较破碎,但总的岩层产状倾向北西,倾角10~30°,为一平缓的单斜构造。

(2)断层

由于受南北作用力的影响,形成的主要断裂为南北走向,次为层间断裂。矿区目前仅见财宝~金龙河一条断层,现将其特征简述如下:

断层见于矿段中部,属于高贞岭———金龙河断层延伸部分,其分布规模较大,呈南北走向,延伸最长可达1800多米至矿区外围,切割的地层为泥盆系下统莲花山组,属逆断层,该断层与成矿关系密切,并具有控制铜矿体的特征,断层破碎带宽度1.00~2.00米,断面倾向西至北西,倾角60~90°,属陡倾角断层,断层面多呈舒缓坡状,断面光滑,破碎带内常见呈透镜体的含铜石英脉,胶结程度较好,浅部多以硅化压碎岩、退色化细粒石英杂砂岩,部分重晶石化组成,局部含铜较高时,可形成有利用价值的工业矿体。

1.1.3 岩浆岩

该矿段内除区域外天堂岭零星分布一些侵入岩脉外,矿区范围内没有发现岩浆岩体的分布。

1.2 矿体形态特征

金秀县六定铜矿床赋矿层位及岩性为泥盆系下统莲花山组上段紫红色细砂岩,矿体大致特征如下:矿体形态为南北走向、倾向西、陡倾斜、连续性较好的薄脉状,矿体中的黄铜矿、辉铜矿常聚成不规则状集合体,部分则零星地分布。总体矿石品位沿走向变化较大,矿体的地表特征多为硫化物的石英脉,部分氧化为铜蓝、褐铁矿及铁帽或砂岩硅化、褪色化蚀变等。目前探矿坑道共揭露有铜矿脉4条,长度100~1700m,总体倾向西,倾角75~88°,厚度较稳定,品位沿走向变化较大,赋存标高+972~+820m,矿脉与围岩接触界线较明显。取样分析结果Cu品位1.88~24.54%,平均品位Cu 3.82%,品位变化系数160.30%;厚度1.00m左右,厚度变化系数18.24%。

1.3 矿石结构特征

六定铜矿床的铜矿石主要呈透镜状充填于碎屑岩的断裂带内,呈陡倾斜脉状产出,矿石的矿物成分比较简单,主要是石英、黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿及少量的闪锌矿,氧化矿石常呈不规则粒状结构,松散块状、砂状、蜂窝状、土状及粉末状构造。

原生矿石结构:自形-半自形粒状结构、它形晶粒状结构、碎裂结构、交代结构、包含结构、交代残余结构等。

矿石构造:致密块状构造、板状构造、条带状构造、细脉-浸染状、脉状构造、角砾状构造。

原生矿石经多期次动力、热液蚀变作用及交代结构,包含结构,交代残余结构,转变为压碎角砾、碎粒结构,呈不规则的棱角状、次棱角状构造。

矿区水文地质条件、工程地质条件、环境地质条件均属简单~中等复杂类型,矿石的自然类型为硫化矿石,工业类型为石英脉铜矿石。

2 矿床成因分析

通过广西金秀县区域铜矿床进行地质构造以及构造演变过程进行分析,并对矿石进行取样对其所含的微量元素在特征、硫同位素、铅同位素进行测定,与当前国内外各类铜矿的类型与结构进行比较分析,确认六定铜矿床为沉积活化迁移充填型铜矿床。

2.1 成矿物质来源的分析

位于大瑶山西北部的砂岩中的铜矿床,矿石中的硫同位素测定表明成矿物质来源的多样复杂性,存在与赋矿地层同龄的硫,即地层沉淀时的盆地流体(海水);又有寒武纪地层同龄的硫,即老地层岩石遭到风化侵蚀,很多基本的元素开始出现分离和残余;还有成矿期深源岩浆硫的参与,说明六定铜矿床成矿物质应主要源于地层内部,地层中初始沉积的铜及铅锌在后期构造及岩浆作用下,地层中的成矿物质铜铅锌重新溶解到盆地流体中,经地下深循环形成的含矿热卤水,其热源主要源自隐伏花岗岩体及地热增温,这些含矿热卤水在构造应力的作用下向背斜轴部迁移或断裂中转移,在断裂破碎带中因减压或温度降低,沉淀富集成矿,形成充填特征为主的脉状矿床。矿床同位素研究表明,本区铜矿成矿物质主要来源于砂岩地层,为早期陆缘风化沉积形成,铅锌主要来源于碳酸盐地层,为早期喷流沉积形成;硫的来源较为复杂,具有混合硫的特征。

2.2 成矿模式分析

金秀县区域内主要地层是寒武系和泥盆系,而铜矿主要形成于泥盆纪海相含碳浊积岩-碳酸盐-碎屑岩建造地层中,说明成矿物质及盐类在地层形成中初步沉积富集,这对后期成矿具有重要的控制作用。在加里东至燕山期发生大规模的构造岩浆活动下,深部隐伏岩体活动所带来的岩浆流体及驱动盆地流体形成循环,将地层中初步沉积富集的成矿物质重新活化并叠加迁移到浅部的张性断层中形成矿床。

3 找矿标志

3.1 地层岩性控矿

金秀县区域矿床在地层上主要集中产于泥盆系莲花山组紫红色砂岩中。则矿区赋矿层位为泥盆系下统莲花山组,铜矿体及矿化体主要产于泥盆系下统莲花山组紫红色砂岩中,通过层位和岩性找矿是一个重要方向。

3.2 构造控矿

深大断裂是深部岩浆、气体、热液等向浅表排放的通道和出口,也是地表大气降水等下渗的主要通路,对不同类型、不同来源、不同深度的多种流体具有沟通、汇合和纽带、混合功能,造成成矿物质积淀的重要要素[2]。深大断裂具有长期性、脉动性、继承性、多发性,提供丰富的矿源、水源、能源,是深部的和浅部物质和能量交换的重要渠道和通道;既具有导矿、驱矿、运矿、储矿的作用,又具有贯通矿源场、中介场和储矿场的能力,有利于在同一有限空间中发生成矿物质的反复浓集和成矿作用的多次叠加、多重富集。由于受到加里东期等构造运动的影响,致使地层产生强烈的褶皱构造,形成了紧密的南北走向复式线状褶皱,使岩层普遍产生轻微的质变,同时产生了以南北向为主的断裂构造,形成规模较大的区域性大断裂,其中以高贞岭———金龙河断裂规模较大,南北延伸长35km,倾向西,其性质属逆断层,为矿区的主要容矿构造。通过研究矿区内断裂构造的形成和发展机制,追踪含矿断裂构造是本区找矿的主要方向。

另外地表的硅化构造角砾岩、硅化碎裂岩、褪色化蚀变带、含硫化物的石英脉、铁帽等露头点均是找矿标志。

4 结束语

(1)六定矿区矿体赋存于泥盆系下统莲花组碎屑岩的断裂破碎带中,矿体受地层和南北走向断裂的控制,倾向西,成矿作用受地层、构造、岩浆作用的多重控制,为沉积活化迁移充填型铜矿床。(2)本区矿脉为石英脉铜矿,受断层破碎带严格控制,成矿后期构造具有继承性多期活动特征,矿脉形态单一,厚度较稳定、品位变化较大,多为分段富集,一般地表和浅部厚度较小,矿化较贫,但往深部有厚度增大、品位变富、矿体有向北侧伏的趋势。(3)岩浆作用开始于加里东期;通过对流体包裹体的测试研究,成矿温度较低,属远程低温热液型矿床,成矿流体以地下水流体为主;结合物探成果本区隐伏岩体埋深为1-1.5km,推测深部以岩浆流体为主,推测深部具有形成第二富集空间的条件,在岩体与围岩接触带及其附近的断层破碎带中,具有寻找大型斑岩-矽卡岩型矿床的潜力。

摘要：文章以广西金秀县六定铜矿为研究对象,通过对矿区控矿地层时代、岩性、控矿构造的性质、矿体地质特征、矿石物质组成、结构构造特征,结合区域矿床的分布规律、分析了成矿的地质特征及成矿的原因,对矿石进行取样对其所含的微量元素在特征、硫同位素、铅同位素进行测定,与当前国内外各类铜矿的类型与结构进行比较分析,确认六定铜矿床为沉积活化迁移充填型铜矿床,并指出了矿区找矿标志和找矿方向。

关键词：广西金秀县,六定铜矿,成矿地质特征,成因

参考文献

[1]何川,陈红波,谢全桂,等.广西大瑶山金龙河地区铜矿地质特征及找矿潜力评价[Z].2012.

[2]陈星霖,邵拥军,刘忠法,等.安徽安庆铜矿床成矿地质条件及成因分析[J].中南大学学报(自然科学版),2013.

铜矿成因 篇8

关键词：大公山,矿床地质特征,成因浅析

0 引言

大公山地区发育有一批与玄武岩有关的铜矿床点, 本文通过对大公山铜矿床地质特征研究, 查清矿床控矿因素, 结合矿体、矿石特征, 分析矿床成因;从而了解该类型矿床成矿特征, 为今后该区找矿勘查奠定了基础。

1 成矿地质背景

矿区位于扬子古陆块丽江-盐源陆缘褶-断带宁蒗陆缘坳陷中[1] ( V-2-6-2) ( 图1) , 该区在晚二叠世发育了厚大的基性火山岩建造, 三叠纪发育砂泥质建造和碳酸盐建造[2]。

区域上出露的地层较简单, 主要有上二叠统和三叠系。上二叠统主要有玄武岩组 (P2β) 和黑泥哨组 (P2h) , 玄武岩组 (P2β) 属基性海底火山喷发岩, 黑泥哨组 (P2h) 以滨海-沼泽相沉积的砂质泥岩内夹煤线为主。三叠系包括下、中、上统, 下统以浅海相碎屑岩为主, 中统为一由海相碎屑岩过渡到碳酸盐岩相的海进旋回, 上统为浅海相-海陆交互相-陆相的海退旋回;主要有下三叠统腊美组 ( T1l) 、 中三叠统北衙组 ( T2b) 、上三叠统中窝组 ( T3z) 、松桂组 ( T3sn) 、新安组 ( T3x) , 其中上二叠统玄武岩组、黑泥哨组是区内火山岩型、热液型铜矿赋矿层位。 区域上构造线总体呈南北向, 构造以断层为主, 褶皱次之。

区内大面积出露二叠纪基性海底喷发岩-玄武岩, 玄武岩主要有斜斑玄武岩、气孔状玄武岩、细粒致密块状玄武岩;玄武岩中铜矿化普遍, 但矿化强度微弱。

2 矿区地质特征

矿区内地层主要发育有上二叠统和中三叠统地层;构造线呈北东向, 构造以断裂为主, 区内分布有大面积的喷发岩。

2.1 地层

矿区内出露的地层主要有上二叠统玄武岩组 ( P2β) 、黑泥哨组 ( P2h) 和中三叠统北衙组 ( T2b) ( 图2) 。

上二叠统玄武岩组 ( P2β) :玄武岩组大面积分布于矿区西部及中部;属基性海底火山喷发岩;岩性以致密块状、斜斑玄武岩、气孔杏仁状玄武岩为主;玄武岩从矿区西部到矿区中部岩性从斜斑玄武岩→杏仁状玄武岩→致密块状玄武岩的变化规律, 在致密块状玄武岩中内夹凝灰岩、凝灰质泥岩。 厚度大于200m, 与上覆黑泥哨组呈断层接触。

上二叠统黑泥哨组 ( P2h) :黑泥哨组出露于矿区中部, 呈北东向展布, 为滨海沼泽相;岩性以泥岩为主, 内夹有泥质砂岩、玄武岩、炭质页岩、炭质泥岩、沉凝灰岩及煤线。厚度300-1000m, 与下伏玄武岩组呈断层接触。

中三叠统北衙组 ( T2b) :三叠系中统北衙组出露于矿区东部, 为一由海相碎屑岩过渡到碳酸盐岩相的海进旋回;下部岩性以砂岩为主, 内夹泥灰岩、泥岩;上部岩性以灰岩为主;厚度大于200m;与下伏黑泥哨组、玄武岩组呈断层接触。

2.2 构造

矿区构造线以北北东向, 北东向为主;构造以断层为主, 褶皱不发育。

比较大的断裂有北北东向的F1断层、 北东向的F2断层、北西西向的F3断层、南北向的F4断层。

F1断层:北北东向展布, 长度大于2km, 破碎带宽1-5m。 位于矿区东部, 带内被断层角砾和断层泥填充, 角砾成分有泥岩、砂岩和玄武岩;上盘为三叠系北衙组砂岩, 下盘为二叠系黑泥哨组的泥岩、玄武岩。

F2断层:北东向展布, 长度大于2km, 破碎带宽0.5-3m。 位于矿区中部, 上盘为二叠系黑泥哨组泥岩, 下盘为二叠系玄武岩组玄武岩。

F3断层:出露在矿区的西南部, 长度大于600m, 破碎带宽2-6m, 一般为3m;带内主要被断层角砾和断层泥 ( 断层粉末) 填充, 断层角砾一般为0.1-0.5cm, 次棱角状, 其角砾成分主要是玄武岩, 含量大于50%; 断层泥含量约为30%, 破碎带内岩石比较松散。 局部破碎带内发育有石英脉, 脉体不稳定, 一般延长为1-20m。

F4断层:出露在矿区西南部, 呈北北西向产出, 长度约800m, 破碎带宽1-20m, 最宽约20m, 一般宽度为4m, 带内主要被断层角砾和断层泥填充;角砾大小不一, 大小介于2-10cm, 一般为5cm, 角砾呈次棱角状, 角砾成分主要是玄武岩。 断层带内局部可见铜矿化。

2.3 岩浆活动

矿内有大面积的海底基性喷发岩-玄武岩出露, 玄武岩主要有斜斑玄武岩、气孔状玄武岩、细粒致密块状玄武岩;玄武岩中铜矿化普遍, 但矿化强度微弱, 玄武岩可能是该区铜矿的物质来源。

2.4 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变较为微弱, 在玄武岩中可见硅化、绿泥石化、绿帘石化, 偶见褐铁矿化。

硅化:以显晶质石英为主, 呈它形粒状分布玄武岩的气孔中和裂隙中, 粒度一般为0.2-0.5mm。

绿帘石化: 呈自形-半自形粒状产出, 粒度一般0.1-0.5mm, 主要分布于细粒块状的玄武岩中, 常呈集合体产出, 集合体一般呈球形、椭球形, 大小为1-2mm。

绿泥石化:呈它形粒状产出, 粒度一般小于0.1mm, 主要分布于细粒块状的玄武岩、斜长斑岩的基质中。

3 矿体特征

矿区内目前发现1 条矿体, 5 处矿化点;其中铜矿点1处、铁矿点1 处、煤矿点3 处 ( 见图2) 。

3.1 矿体特征

Ⅰ号铜矿体赋存于玄武岩内所夹的破碎带泥岩中, 工程控制矿体长40m, 厚度2m, 矿体呈似层状, 产状为340°∠75°, 品位介于1.16-1.24%之间, 平均品位1.2%。 矿石矿物主要产出在泥岩中的裂隙和层理面内, 另外在裂隙、层理旁侧的泥岩内也有浸染状的孔雀石。矿石矿物以孔雀石为主, 其次为辉铜矿, 另外含少量的蓝铜矿。 矿石呈它形-半自形粒状结构;矿石以细脉状、浸染状构造为主, 其次为薄膜状、 皮壳状构造。 孔雀石呈它形粒状, 粒径0.05-0.1mm, 多呈薄膜状、细脉状集合体产出, 局部呈浸染状产出;辉铜矿呈它形-半自形粒状, 粒径0.01-0.5mm, 呈细脉状集合体产出;脉石矿物主要为粘土矿物, 其次为石英。

3.2 控矿因素

地层因素:区内上二叠统玄武岩组、黑泥哨组是主要的赋矿层位, 大公山铜矿主要赋存于玄武岩组层间破碎带中。 前人研究表明, 与玄武岩相关的铜矿床大都赋存于上二叠统玄武岩组, 特别是该组上部层位, 上二叠统玄武岩组玄武岩具有较高铜地球化学背景值 ( 100×10-6-1000×10-6) [3]其是区内主要矿源层。对于该类型铜矿床来说, 地层是主要的控矿因素;基性火山岩能为矿床的形成提供必要的成矿物质[4,5]。

构造因素: 大公山Ⅰ号铜矿体赋存于层间破碎带中, 区内铜矿富集、赋存严格受层间破碎带及构造裂隙影响。

3.3 找矿标志

矿体露头标志:含有孔雀石化的泥岩、玄武岩可以作为直接找矿标志。

围岩蚀变标志:硅化与铜矿化关系密切, 该蚀变可以作为找矿的间接标志。

构造标志:铜矿化与断层旁边的裂隙关系密切, 在裂隙以及旁侧岩石内往往有矿化显示, 因此断层可以作为找矿的间接标志。

4 矿床成因探讨

区域上玄武岩中有众多矿化点, 矿化点达30 余处, 其中米厘铜矿规模较大, 矿体主要产出于峨眉山玄武岩组 ( P2β) 顶部玄武岩和黑泥哨组 ( P2h) 下部炭质页岩、炭质泥灰岩中:一类矿体沿着一定层位 ( P2h) 呈透镜状产出, 一类矿体产出在玄武岩内的断裂之中;矿体规模较大;矿床成因属于沉积+后期热液改造。 其它矿点属于与玄武岩有关的后期热液填充型。

大公山所发现的铁、 铜矿化体主要产出在玄武岩组中的裂隙和玄武岩中的泥岩中, 玄武岩中的泥岩分布范围不大, 沿走向没有延伸, 初步认为玄武岩中的泥岩属于后期构造挤压破碎充填所致; 矿体无论产出在玄武岩或玄武岩中的泥岩, 均与裂隙关系密切, 其形成过程可归纳为以下三点:①晚二叠世时期, 该区大规模喷发一套含铜基性火山岩建造, 形成初始矿源层 ( 图3-①) ;②在地质演化过程中, 受区域性应力作用, 该套基性火山岩建造—玄武岩形成一系列的层间破碎带及裂隙, 构造应力使铜成矿元素活化, 使其在层间破碎带及裂隙中富集 ( 图3-②) ;③受燕山—喜山期岩浆演化、构造运动影响, 成矿元素进一步活化、富集, 最后在层间破碎带及裂隙中形成铜矿体 ( 图3-③、④) 。

综上, 大公山铜矿的形成主要受构造 ( 裂隙、层间破碎带) 影响, 属后期热液型矿床。

5 结论

①上二叠统玄武岩组是区内铜矿主要矿源层。

②大公山铜矿床规模小, 矿体形态简单, 呈似层状产出;矿石矿物主要是孔雀石, 少量辉铜矿;矿石呈半自形—它形粒状结构, 脉状、浸染状构造。

③大公山铜矿床主要受破碎带及裂隙控制, 属后期热液型矿床。

参考文献

[1]朱多录, 明添学, 郝学锋, 等.云南省宁蒗县大公山铜多金属矿普查报告[R].云南省地质调查院, 2012.

[2]云南省地质矿产局.云南省区域地质志[M].地质出版社, 1990:572-575.

[3]杨建华, 张志平, 高旭焦.云南昭通小水井峨嵋山玄武岩系破碎带铜矿[J].云南地质, 2012, 31 (4) :460-463.

[4]姚书振, 丁振举, 周宗桂.碧口群铜矿床成矿过程的Sr, Pb同位素地球化学踪迹[J].地球科学-中国地质大学学报 (增刊) , 1999, 24:6-10.

铜矿成因 篇9

1 区域地质概况

矿区位于阿拉善南缘加里东褶皱带和北祁连加里东褶皱带交接的东部[1]如图1所示。属北祁连加里东金、铜、铅锌、铬、铁、钨、稀土成矿带, 是甘肃省重要的多金属成矿带之一[2]。

区域地层主要为下奥陶统、下志留统、泥盆系, 其次是石炭系、二迭系、下三叠统和山间盆地沉积的新近系中-上新统甘肃群、第四系。阿拉善南缘加里东褶皱带和北祁连加里东褶皱带接触线为一区域性深大断裂, 两褶皱带在碰撞过程中产生了大量次级的褶皱构造和断裂构造带。区域上侵入岩不甚发育, 分布零星, 为加里东期侵入活动, 岩性有基性、中性、中酸性, 以中酸性为主。代表性岩体有两个。一个是米家山英云闪长岩岩体, 呈岩基状产出, 面积10.3km2, 侵入于中下奥陶统阴沟群中。另一个是扁强沟石英闪长岩, 呈岩株状侵入于下志留统肮脏沟组中, 出露面积为2.08km2。

2 矿化特征

2.1 矿体围岩

所发现的两个铜矿体赋存于中—下泥盆统老君山组二段第一层 (D1-2l2-1) 中, 其岩性组合为青灰色岩屑杂砂岩、灰色长石泥质杂砂岩与紫红色砂岩、砂砾岩、泥岩互层, 各层厚度一般在0.5~3m。矿体围岩为紫红色泥质粉砂岩, 泥状结构层理构造, 岩石主要由方解石、石英、泥质、铁质所组成。岩石中方解石的粒度在0.05mm左右, 为微晶, 局部呈团状, 并含有石英微粒、细小鳞片状的泥质物等, 呈小团状、丝状的氧化铁 (赤铁矿) 等, 以上矿物相互掺杂紧密堆积, 显定向性分布。成因多为潮坪环境沉积物的成岩产物。赋矿岩石为灰色长石泥质杂砂岩、青灰色岩屑杂砂岩。灰色长石泥质杂砂岩呈砂状结构, 基底式胶结, 块状构造。岩石由长石、石英和杂基物组成, 并含有金属矿物。岩石中的石英、长石碎屑呈棱角和次棱角状, 其粒度在0.2~0.8mm, 分选性差、磨圆度差, 杂基物为同时沉积的绢云母、绿泥石、粘土及白云母等岩屑物, 金属矿物呈团块状、土胶状的褐铁矿及黑色土状钛铁矿, 部分为粒状、丝状、絮状零散分布于杂基物中, 成因为河、湖、海环境肮脏砂质沉积物的成岩产物;青灰色岩屑杂砂岩呈砂状结构、基底式胶结、块状构造, 岩石主要由石英、长石和杂基物等组成, 并含有金属矿物, 岩石中的石英、长石 (斜长石) 碎屑为棱角和次棱角状, 其粒度在0.1~0.4mm, 分选性中等, 磨圆度差;杂基物为同时沉积的呈团状的绢云母、绿泥石、粉状的石英及碳酸盐、方解石等岩屑, 岩石中有丝带状炭质物分布, 金属矿物为土胶状的氧化铁 (赤铁矿) 呈团状分布, 局部有粉状、集合体状黄铁矿分布, 成因为河、湖、海环境肮脏砂质沉积物的成岩产物。

2.2 矿体特征

腰塘沟发现两个铜矿点如图2所示, 共圈定铜矿体五个。各矿点、矿体特征见表1。

区内所发现两个矿点五个矿体均有如下共同特征:

1) 产于中—下泥盆统老君山组二段第一层 (D1-2l2-1) 中。

2) 赋矿岩石为青灰色岩屑杂砂岩、灰色长石泥质杂砂岩, 越接近岩层底部铜矿化越强。

3) 矿体下盘岩石均为紫红色泥质砂岩、砂砾岩。

4) 矿化体中均有使品位提高的裂隙、节理产出。

2.3 围岩蚀变

铜矿体围岩蚀变主要有孔雀石化、铜兰, 次为绿泥石化和石膏化、碳酸盐化、绿泥石化、钛铁矿化、褐铁矿化。

1) 孔雀石化:较为发育, 是矿区主要蚀变类型。

(1) 浸染状孔雀石矿化:在青灰色岩屑杂砂岩、灰色长石泥质杂砂岩中广泛发育, 局部可单独成矿, 是早期沉积环境下形成的一种同生矿物, 越接近岩层底部蚀变越强。

(2) 细脉状孔雀石化:与浸染状孔雀石化相伴而生, 一般沿裂隙、节理面产出, 宽零点几毫米到几毫米, 是后期构造作用铜元素得以活化迁移的结果。

2) 铜兰:是重要的含矿蚀变之一, 与孔雀石化相伴而生, 浸染状和细脉状两种形式, 形成机理与孔雀石化相同。

3) 炭酸盐化:一般以鞘膜形式发育于各类岩石表面, 是矿区内发育最普遍的一种蚀变。

4) 绿泥石化:在中—下泥盆统老君山组二段第一层 (D1-2l2-1) 、第二层 (D1-2l2-2) 青灰色岩屑杂砂岩中较发育。与该段的岩性、相变关系密切, 一般岩石粒度越细蚀变越强。

褐铁矿化:胶土状、带状、团块状, 粒状褐铁矿零散分布于灰色长石泥质杂砂岩中。

3 找矿标志

1) 地层标志:中—下泥盆统老君山组二段第一层 (D1-2l2-1) 是一个铜含量较高的地层, 区域上控制着很多砂岩型铜矿。

2) 岩性标志:在中—下泥盆统老君山组二段第一层 (D1-2l2-1) 地层中, 夹于紫红色泥质粉砂岩中的青灰色岩屑杂砂岩、灰色长石泥质杂砂岩等浅色岩石是寻找铜矿化体的岩性标志。

3) 蚀变标志:孔雀石化, 铜兰发育处应为铜矿化发育的直观标志。

4 矿点成因分析

4.1 矿点成因

腰塘沟铜矿化点产于中—下泥盆统老君山组二段第一层 (D1-2l2-1) 中, 其岩性组合为青灰色岩屑杂砂岩、灰色长石泥质杂砂岩与紫红色砂岩、砂砾岩、泥岩互层, 根据浸染状孔雀石、铜兰能单独成矿, 并在岩层底部蚀变增强, 铜品位提高的特征, 说明成岩时即有矿源物质伴生, 而矿源物质以贵液形式存在, 在成岩过程中又由于砂岩透水性好, 其下部的紫红色岩石泥质含量较高透水性差, 对贵液起到了较好的屏蔽作用, 含矿贵液在岩层底部浓缩结晶, 所以, 越靠近岩层底部铜品位越高;孔雀石化和铜兰沿节理面、裂隙面成脉状分布, 说明在成岩作用完成后, 由于岩浆及断裂构造作用, 使得铜元素活化, 向岩层中的接理、裂隙中迁移;据以上特点来判断, 该矿点是同生沉积后期改造型矿体。

4.2 成因分析

4.2.1 有利地质背景是形成铜矿的前提

腰塘沟铜矿化点形成于特定的地质背景条件。它位于阿拉善南缘加里东褶皱带和北祁连加里东褶皱带交接的东部, 两褶皱带以北祁连褶皱带北缘深断裂为界。长期以来, 经历了若干次强烈的构造活动, 为以后形成铜矿体奠定了良好基础。

4.2.2 富铜层位和有利岩性是铜成矿的物质基础

铜矿化体产于中—下泥盆统老君山组二段第一层 (D1-2l2-1) 中。老君山组沉积盆地充填序列受两个Ⅰ级古构造界面控制, 盆地内部在沉积演化上表现出三分性特征, 早期初始充填阶段在盆地边缘形成砾质冲积扇及辫状河沉积, 主要由老君山组一段砾岩和二段下部砾岩组成;中期为相对稳定阶段, 形成三角洲-湖泊体系, 由灰绿色、灰色含铜杂砂岩、砂岩、粉砂岩、泥岩组成, 含植物化石及植物碎片;晚期盆地萎缩, 河流作用强化, 在地层上部形成以砂岩与泥质粉砂岩组合为代表的砂质辫状河沉积, 本区铜矿体即形成于这一时期。区域上阳凹山、腰线子铜矿床就产于该套含铜较高的地层中。

4.2.3 断裂构造是铜成矿的又一主导因素

腰塘沟铜矿化体明显由层位和构造两中因素控制。区域性F0断裂带及其次级的F1~F9断裂带长期活动为铜矿化体的形成提供的良好的动力条件。

4.2.4 岩浆活动是铜成矿的热源条件

测区外各期次小规模的岩浆活动, 为铜元素在层内活化迁移提供较好的热源条件。

摘要：矿区位于阿拉善南缘加里东褶皱带和北祁连加里东褶皱带交接的东部。属北祁连加里东金、铜、铅锌、铬、铁、钨、稀土成矿带, 是甘肃省重要的多金属成矿带之一。经对矿体赋存部位分析认为, 成矿物质与河、湖、海环境肮脏砂质沉积物的成岩产物相伴生, 属同生沉积, 后期构造运动对铜矿化有进一步改造作用。总结了矿体成因、围岩蚀变及找矿标志, 探讨了矿体成因, 认为属同生沉积后期改造型矿体。

关键词：腰塘沟铜矿点,铜矿成因,辫状河沉积,同生沉积后期改造型矿体

参考文献

[1]甘肃省地质矿产局.甘肃省区域地质志[M].北京:地质出版社, 1989.