河北木吉村銅鉬多金屬礦床蝕變分帶特征及成礦分析

摘 要：木吉村斑巖型銅（鉬）礦位于太行山的北段，淶源雜巖體的中西部，是太行山構(gòu)造-巖漿巖帶上的一個(gè)重要的銅礦集中區(qū)。應(yīng)用新的勘探資料對礦床各巖性帶進(jìn)行巖礦分析及鑒定，劃定了內(nèi)、外蝕變帶中各帶的界限，從剖面上確定了礦田的分帶模式。

關(guān)鍵詞：木吉村銅鉬礦床；閃長玢巖；蝕變分帶；成礦模式

1 區(qū)域地質(zhì)背景

木吉村銅（鉬）礦床位于太行山脈中段，阜平幔枝構(gòu)造的西北緣，整體受紫荊關(guān)斷裂帶北支上黃旗-烏龍溝斷裂控制。區(qū)內(nèi)地層主要有上太古界石咀巖群片麻巖，中元古界長城系高于莊組、薊縣系迷霧山組和鐵嶺組碳酸鹽巖，上元古界青白口系長龍山組碎屑巖，下古生界下寒武系饅頭組、中寒武系張夏組、上寒武系崮山組和炒米店組碳酸鹽巖，中古生界奧陶系冶里組，中生界中侏羅統(tǒng)髫髻山組。

礦田位于浮圖峪——王安鎮(zhèn)火山斷陷盆地西部，斷裂構(gòu)造及古火山構(gòu)造發(fā)育。斷裂構(gòu)造有NNE、NE、NEE近SN， NW向等多組，以NNE-NE向?yàn)觚垳蠑嗔严禐橹鳎▓DⅠ）。

2 蝕變特征及分帶

區(qū)內(nèi)銅鉬礦主要為熱液蝕變型礦床。礦區(qū)內(nèi)蝕變作用分布范圍廣，蝕變強(qiáng)度比較大，蝕變作用主要與閃長玢巖巖體有關(guān)。本項(xiàng)目通過野外地質(zhì)調(diào)查，采集了大量巖礦樣品和巖心樣品，系統(tǒng)進(jìn)行了鏡下光、薄片鑒定研究工作，根據(jù)其蝕變類型自巖體內(nèi)部到圍巖，劃分出內(nèi)、外兩個(gè)蝕變帶（圖Ⅱ）。

2.1 內(nèi)蝕變帶

內(nèi)蝕變帶為典型的斑巖熱液蝕變帶，將玢巖體由巖頸中心深部向地表依次劃分出強(qiáng)硅化、鉀長石化、硬石膏化、石英-絹云母化、強(qiáng)絹云母化、青盤巖化蝕變帶。

強(qiáng)硅化帶 分布在地表700m以下巖頸部位巖體的深處，硅化由北向南、由淺到深增強(qiáng)。蝕變巖石主要由密集的石英脈組成，殘留有部分鉀長石或由石英和鉀長石組成的微晶集合體團(tuán)塊。石英主要為微晶-細(xì)粒鑲嵌結(jié)構(gòu)或碎裂結(jié)構(gòu)，呈蠶食狀交代鉀長石，微晶石英中也有交代殘留物質(zhì)碎裂結(jié)構(gòu)（如圖Ⅲ-1）。金屬礦物有黃鐵礦和輝鉬礦。

鉀長石化帶 主要發(fā)育在600m深度以下強(qiáng)硅化帶的外圍。蝕變巖石以鉀長石和石英為主，少量絹云母，部分鉀長石形成很不規(guī)則的交代斑晶，部分樣品中保留有交代殘余的斜長石斑晶（如圖Ⅲ-2）。金屬礦物有黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦，是鉬礦體形成的主要地段。

石英-絹云母化帶 多分布在巖頸的中上部及靠近頸部的舌狀體中，地表下200～600m范圍內(nèi)最為發(fā)育。蝕變巖石中閃長玢巖的結(jié)構(gòu)特征基本保留，斜長石斑晶發(fā)育絹云母化，基質(zhì)主要為微晶石英、鉀長石。石英呈不規(guī)則團(tuán)塊狀與金屬礦物和部分殘酸鹽礦物一起出現(xiàn)，長石碎粒化，并被絹云母、鉀長石和石英逐漸取代（如圖Ⅲ-3）。金屬礦物主要為黃銅礦和黃鐵礦，是形成工業(yè)銅礦體的主要礦化帶。

強(qiáng)絹云母化帶 在石英絹云母化帶上部和地表青盤巖化閃長玢巖的下部。蝕變礦物主要為絹云母，少量石英。顯微鏡下斜長石斑晶全部變?yōu)槲⒕Ы佋颇?，但外形保留原來板狀晶形，基質(zhì)由絹云母和石英組成，基質(zhì)中常見比較自形的黃鐵礦顆粒（如圖Ⅲ-4）。金屬礦物主要為黃鐵礦。

青盤巖化帶 在礦區(qū)地表閃長玢巖“半蘑菇狀”頂蓋出露的地方廣泛發(fā)育。蝕變礦物包括有綠簾石、綠泥石、石英、鈉長石、絹云母、方解石。巖石外表為灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)。顯微鏡下斑晶斜長石為自形-半自形板狀，聚片雙晶較清楚，暗色礦物全部綠簾石化，基質(zhì)主要為微晶長英質(zhì)和綠簾石（如圖Ⅲ-5）。金屬硫化物礦物主要為黃鐵礦，侵染狀為主。

硬石膏化帶 出現(xiàn)在-450m到350m標(biāo)高的深度范圍內(nèi)，分布范圍較廣，但不連續(xù)。硬石膏化疊加在其他幾個(gè)帶上，蝕變閃長玢巖和矽卡巖中既有侵染狀硬石膏，也有脈狀硬石膏，在石英絹云母化閃長玢巖中的硬石膏石英脈中常見金屬硫化物礦物，強(qiáng)均勻硅化巖石中巖石的粒度比較細(xì)，硬石膏在其中均勻分散分布（如圖Ⅲ-6）。

2.2 外蝕變帶

外蝕變帶可以分矽卡巖化帶、矽卡巖化大理巖帶和大理巖化碳酸鹽巖帶，與閃長玢巖直接接觸的圍巖主要是下古生界石灰?guī)r和中元古界白云質(zhì)碳酸鹽巖。在古生宇石灰?guī)r中形成鈣質(zhì)矽卡巖帶、元古宇白云巖中形成鎂質(zhì)矽卡巖帶，對應(yīng)的礦化為鐵銅鋅礦化和鐵銅-鋅礦化。

矽卡巖化帶，分布在青盤巖化帶的外圍，地表出露寬度比較大，可達(dá)數(shù)百米，地表所見的以鈣質(zhì)矽卡巖為主。主要礦物組合為石榴石、透輝石、透閃石及綠簾石、綠泥石、方解石、石英等。含銅磁鐵礦化與透閃石化相伴，鏡鐵黃銅礦化與綠泥石、綠簾石化關(guān)系密切。

矽卡巖化大理巖帶，主要礦物成分有方解石、白云石、蛇紋石、綠泥石、透閃石，少量滑石、綠簾石和石英。除重結(jié)晶的碳酸鹽礦物方解石或白云石以外，交代形成的矽卡巖礦物主要為含水礦物。巖石中可見黃鐵礦和磁鐵礦化，鉆孔中可見有黃鐵礦和黃銅礦化。

大理巖化碳酸鹽巖帶，分布于最外帶，主要表現(xiàn)為巖石的重結(jié)晶現(xiàn)象。根據(jù)圍巖巖性的不同有白云石大理巖和方解石大理巖。沒有礦化現(xiàn)象。

2.3 蝕變礦物的期次劃分

早期的蝕變作用是巖體的青盤巖化和圍巖的矽卡巖化，該期是黃鐵礦和矽卡巖型含銅磁鐵礦床形成的主要時(shí)期。中期的蝕變作用是巖體在深部的鉀長石化和淺部的石英-絹云母化，該期是斑巖型銅鉬礦形成的主要時(shí)期。晚期的蝕變主要是深部強(qiáng)烈的硅化，伴隨有輝鉬礦化。熱液活動的后期隨溫度的降低有部分方解石、綠泥石、螢石，以及硬石膏轉(zhuǎn)變?yōu)槭唷?/p>

3 成礦分析

木吉村礦田位于阜平幔枝構(gòu)造的北東傾伏端位置。浮圖峪-木吉村斷陷受控盆韌性剪切（斷裂）帶的控制，盆地中強(qiáng)烈的火山噴發(fā)形成了本區(qū)一定范圍的安山質(zhì)火山巖建造。在火山噴發(fā)期后較小范圍的次火山巖侵位，在木吉村一帶形成“蘑菇狀”、“舌狀”閃長玢巖體。

巖漿的持續(xù)不斷的活動，使得多次大規(guī)模溢流的含礦氣液體對閃長玢巖體及其圍巖進(jìn)行強(qiáng)烈交代蝕變。受斑巖型熱液蝕變系統(tǒng)的控制，在“巖柄”的鉀質(zhì)蝕變帶形成細(xì)脈浸染型銅鉬礦體，在“巖柄”與“巖蓋”過渡部位的硅化-青盤巖化蝕變帶形成脈型硫鐵礦體；受接觸交代系統(tǒng)的控制，在“巖體”接觸帶及層間構(gòu)造系形成含銅磁鐵礦體（矽卡巖期）；受體系青盤巖化熱液疊加，沿層間裂隙及盆地邊緣斷裂帶（F4）形成鏡鐵-黃銅礦體；在礦區(qū)外圍形成“遠(yuǎn)溫”熱液脈型鉛鋅礦體（化）。礦床以閃長玢巖為中心，由內(nèi)向外，形成了斑巖型銅（鉬）礦-矽卡巖型鐵銅、熱液疊加矽卡巖型銅（鏡鐵）礦-熱液脈型鉛鋅（銀）礦“三位一體”銅（鉬）多金屬礦田。

4 結(jié)論

本礦床為受巖漿作用控制的斑巖—矽卡巖型礦床。礦化以閃長玢巖巖體為中心，巖體內(nèi)部為斑巖型銅鉬礦化，巖體周圍的碳酸鹽巖圍巖為矽卡巖型含銅磁鐵礦化。礦體賦存的空間位置，呈獨(dú)特的空心式，分為上下兩個(gè)礦帶。上部礦帶以斑巖型銅鉬礦及接觸帶矽卡巖型銅鐵礦為主體，其中以斑巖型為主。下部礦帶以矽卡巖型銅（鉬）礦為主，穿插有部分斑巖型銅礦或銅鉬礦。鉀硅化帶中鉬礦化最強(qiáng)。

蝕變與礦化可分為閃長玢巖內(nèi)的網(wǎng)脈狀硅化、鉀長石化、石英-絹云母化、青盤巖化及對應(yīng)的鉬-銅礦化、銅-鉬礦化、銅-鉬礦化、黃鐵-黃銅礦化及黃鐵礦化；而碳酸鹽巖圍巖則以矽卡巖化為特征，并在古生宇石灰?guī)r中形成鈣質(zhì)矽卡巖帶、元古宇白云巖中形成鎂質(zhì)矽卡巖帶，對應(yīng)的礦化為鐵銅鋅礦化和鐵銅-鋅礦化。

隨著地質(zhì)勘查工作的不斷深入，迄今為止凡有明顯地表露頭的金屬礦床已經(jīng)大部分被查明。伴隨采礦工業(yè)不斷進(jìn)步及民間采掘遍地開花，礦床開采速度加快，已探明淺層礦床幾乎難以維持國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，而深部找礦如雨后春筍逐漸成長，因此金屬礦床的勘探應(yīng)向地殼深部努力開拓。

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※資助項(xiàng)目：石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院項(xiàng)目；河北省自然科學(xué)基金（編號D2013403018）