洮南市聚寶銅礦地質(zhì)特征及礦床成因分析

楊延乾+路睿++保善斌++王佳音++談艷++李嘉泰++于小亮

摘要：指出了吉林省洮南市聚寶銅礦位于布敦花-長春嶺構(gòu)造成礦帶上，礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了3個近南北向展布呈雁行排列的礦脈組，蝕變閃長玢巖及近南北向斷裂控制銅礦的產(chǎn)出與分布。礦石礦物除銅外還伴生金、銀，有利于金屬礦物的綜合利用。通過綜合研究，確定了該礦床成因?qū)儆谥袦責(zé)嵋旱V床，成礦與閃長玢巖關(guān)系密切，成礦特征可與斑巖型礦床相類比。

關(guān)鍵詞：成礦背景；礦床特征；礦床成因；聚寶銅礦

中圖分類號：P578

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）10019903

1 引言

興蒙造山帶及其鄰區(qū)固體礦產(chǎn)資源豐富，近年來發(fā)現(xiàn)多處銅、鉛、鋅、銀、鎢、錫、鐵等礦產(chǎn)地。聚寶銅礦位于吉林省洮南市西70km處，位于大興安嶺山脈的東麓和松遼平原西緣的交匯地帶。該礦床發(fā)現(xiàn)于20世紀80年代，不同單位在礦區(qū)進行了不同程度的找礦工作，并取得了一定的成果，但由于地質(zhì)調(diào)查和綜合研究工作起步較晚，缺乏礦床成因理論研究。本文通過對其區(qū)域成礦背景，礦床地質(zhì)特征分析，進而確定其礦床成因，為在該區(qū)尋找同類礦床提供理論依據(jù)。

2 地質(zhì)背景

聚寶銅礦位于大興安嶺褶皺隆起帶與松遼沉降帶的銜接部位[1]，屬蓮花山-長春嶺礦帶的延續(xù)（圖1）。區(qū)域內(nèi)出露的地層為古生界泥盆系好田群五間房組，二疊系下統(tǒng)大石寨組；中生界侏羅系中統(tǒng)萬寶組、付家洼子組及第四系。構(gòu)造在區(qū)內(nèi)比較發(fā)育，主要構(gòu)造類型有褶皺和斷裂。褶皺構(gòu)造以南北向為主，受區(qū)域構(gòu)造哲斯-林西復(fù)向斜的影響，在本區(qū)形成一系列復(fù)背斜。斷裂構(gòu)造受區(qū)域毛伊勒吐-牡牛海深大斷裂的影響在礦區(qū)形成北北西向、北西向兩組斷裂。

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，主要分為華力西期和燕山期兩個時期，巖性從超基性至酸性均有出露，其中華力西期形成巖基、巖株狀出露的二長花崗巖；燕山期形成的中性、酸性巖漿巖分布最廣，主要有閃長玢巖、花崗閃長巖、黑云母角閃花崗巖、花崗斑巖、煌斑巖和輝綠巖等，其中閃長玢巖與銅礦化關(guān)系最密切。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露的地層有泥盆系、二疊系、侏羅系和第四系。泥盆系出露好田群水泉組，巖性以凝灰質(zhì)和泥質(zhì)碎屑沉積為主，變質(zhì)程度較深；二疊系出露大石寨組地層，巖性主要為凝灰角礫巖、含礫凝灰?guī)r、中-粗粒砂巖夾凝灰?guī)r等，屬淺海相海浸復(fù)理石粗碎屑巖建造；侏羅系出露萬寶組和付家洼子組地層，其中萬寶組地層巖性由正常碎屑沉積巖、火山碎屑沉積巖、火山碎屑巖和中酸性熔巖構(gòu)成，是山間盆地磨拉石建造，付家洼子組則由裂隙式火山噴發(fā)所形成，巖性主要為安山巖、安山質(zhì)凝灰角礫巖、流紋巖等；第四系由殘坡積、沖洪積砂土碎石組成。

3.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造類型為斷裂構(gòu)造，根據(jù)其走向基本可分三組，其中北西向構(gòu)造形成較早，其次為北東向，北北東、北北西和南北向構(gòu)造形成最晚。銅礦主要受北北東向和南北構(gòu)造復(fù)合控制，北北東向構(gòu)造為導(dǎo)礦構(gòu)造，兩組構(gòu)造符合部位對成礦十分有利。

3.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露和分布最廣的是燕山早期形成的閃長玢巖，呈巖株、巖基狀分布，其次為花崗巖、花崗斑巖和煌斑巖等呈巖脈狀產(chǎn)出。這些侵入巖大多經(jīng)受了強烈的擠壓而普遍發(fā)生碎裂或糜棱巖化，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)熱液的多次活動，多次疊加而形成礦化。閃長玢巖是主要的賦礦圍巖，在蝕變閃長玢巖中形成有細脈狀及浸染狀銅礦化。

4 礦床地質(zhì)特征

4.1 礦脈及礦體特征

聚寶銅礦是一個初具中型以上遠景規(guī)模伴生金銀的銅礦床。礦區(qū)內(nèi)銅礦體大致呈南北向延伸，由三個大致平行的脈組所組成，已控制長1360 m，東西寬約700 m?，F(xiàn)分述如下。

Ⅰ脈組：分布于礦區(qū)北部，由1條礦體和未圈連的礦化組成，礦體走向北北西，長102 m，厚0.86～2.01 m，呈似板狀體。經(jīng)鉆探驗證，該脈南延甚遠，已控制長 520 m，在斜深480 m處礦化尚佳。

Ⅱ脈組：分布在礦區(qū)的中部，是本區(qū)的主要脈組，由多條礦體組成，走向南北，西傾，傾角60°～80°，脈組向北延伸變質(zhì)凝灰?guī)r中。地表控制長372 m，寬5～14 m，其中1條規(guī)模較大，控制長度大于700 m，寬7.8～24.3 m。

Ⅲ脈組：由三條礦（化）體組成，呈脈狀產(chǎn)出，總體走向北北西向，向西南傾斜，傾角61°～80°，地表控制長660 m，寬3～5 m，最寬可達24 m，可分兩枝，西枝往北延伸進入變質(zhì)凝灰?guī)r中，控制長244 m，走向345°，傾向西，傾角61°～80°；東枝長526 m，走向5°，傾向西，傾角60°左右。

4.2 礦石礦物特征

聚寶銅礦屬于伴金銀的銅礦床。組成該礦床的礦石礦物有黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、輝銀礦、自然金、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、藍銅礦、孔雀石等。脈石礦物主要為石英、綠泥石、綠簾石、方解石、絹云母、金紅石、高嶺土等。其中金屬礦物以黃銅礦、黃鐵礦和輝銅礦為主，礦石結(jié)構(gòu)主要為浸蝕結(jié)構(gòu)，骸晶結(jié)構(gòu)，固溶體分離結(jié)構(gòu)和壓碎結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造有角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造等。

根據(jù)礦物共生組合和礦石結(jié)構(gòu)、礦石構(gòu)造研究，聚寶銅礦的成礦作用具有多階段性，綜合分析可劃分4個礦化階段：黃鐵礦階段—黃銅礦階段—多金屬礦階段和碳酸鹽階段。金屬礦物主要形成于黃銅礦階段及多金屬階段。

4.3 圍巖蝕變

礦區(qū)地層巖石的熱液蝕變微弱，但區(qū)內(nèi)各種次火山巖的熱液蝕變現(xiàn)象較普遍。主要有碳酸鹽化、硅化、絹云母化、綠泥石化，一般原巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)尚可辨認，但局部蝕變強烈時，原巖礦物成分和結(jié)構(gòu)不能辨識，并伴隨強弱不等的礦化作用。礦體主要產(chǎn)于蝕變閃長玢巖中，花崗斑巖和變質(zhì)凝灰?guī)r中都有微弱礦化現(xiàn)象，但目前看來唯蝕變閃長（玢）巖中的礦體最有工業(yè)價值。賦礦圍巖蝕變較弱，主要蝕變有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、高嶺石化、綠泥石化等，其中與礦化關(guān)系密切的蝕變作用有硅化和綠泥石化。

5 礦床成因

5.1 控礦因素

聚寶銅礦主要受巖漿巖和構(gòu)造的影響，聚寶銅礦Ⅰ號、Ⅱ號和Ⅲ號礦脈均產(chǎn)于蝕變閃長玢巖之中，只有很少的礦體產(chǎn)于圍巖之中，銅礦化與閃長玢巖不僅在空間位置上密切相伴，礦化的形成與閃長玢巖蝕變帶的位置基本吻合，表明二者具有密切的成因聯(lián)系，并且?guī)r體對銅礦化的形成有控制作用。此外，銅礦化還與構(gòu)造關(guān)系密切從礦區(qū)地質(zhì)圖上可以明顯看出，礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要為近南北向，而Ⅰ號、Ⅱ號和Ⅲ號礦脈組均產(chǎn)于近南北向的斷裂構(gòu)造之中，呈左行斜列分布。礦體具分枝復(fù)合的特點，在斷裂密集部位形成礦脈組。這表明南北向斷裂帶嚴格控制著礦區(qū)內(nèi)礦體的形態(tài)產(chǎn)狀和分布。

5.2 成礦流體來源

張淵等[2]對聚寶銅礦含礦玢巖中的流體包裹體進行了測試分析研究，發(fā)現(xiàn)流體包裹體主要為氣液兩相包裹體和含NaCl子礦物三相包裹體[3]（表1）。中高溫、高鹽度流體包裹體顯示了巖漿熱液的特征，并指示巖漿熱液中攜帶了大量的成礦物質(zhì)[4]。同時也表明礦區(qū)存在兩種流體：一種是含揮發(fā)分及金屬離子的巖漿水，另一種是大氣降水。礦區(qū)成礦流體主要來自巖漿水，后期有大氣降水的加入而發(fā)生混合作用。成礦晚期由于深部巖漿房供給不足而以大氣降水為主。巖漿水溫度高、密度低，而大氣降水則溫度低、密度大、具有較強的氧化和酸性淋濾能力，可以分解硅酸鹽礦物。深部巖漿房中的揮發(fā)分、硫、金屬等隨巖漿水上升過程中與大氣降水發(fā)生混合和冷卻，成礦流體一系列物理化學(xué)條件改變，大量低品位的黃銅礦沉淀[5]。

6 結(jié)論

（1）聚寶銅礦位于大興安嶺中段布敦花-長春嶺成礦帶上，成礦地質(zhì)背景良好。礦體產(chǎn)于閃長玢巖中，形態(tài)分布受近南北向斷裂構(gòu)造控制。礦石組成主要為銅，并伴生金、銀，礦化可分為四個階段，金屬礦物主要形成于黃銅礦階段及多金屬階段。

（2）通過詳細地野外調(diào)研，結(jié)合控礦地質(zhì)條件和流體包裹體研究，確定聚寶銅礦屬于與閃長玢巖相關(guān)的中淺成中溫?zé)嵋旱V床，其成因可與斑巖型礦床相類比。

參考文獻：

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