紫金山礦床露采銅礦石貯存原因初探

周友清

(紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，廈門(mén)，361015)

紫金山銅金礦屬高硫化淺成低溫?zé)嵋盒豌~金共生礦床[1]。金礦體產(chǎn)于潛水面以上的氧化帶中，銅礦體分布于潛水面以下的原生帶中，具典型的“上金下銅”礦化垂直分帶特征。但隨著金礦露采的不斷推進(jìn)，露采場(chǎng)東北部銅金礦聯(lián)合露采金礦境界外、銅礦境界內(nèi)800 m標(biāo)高以上平臺(tái)還大量揭露藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)礦石，局部顯示銅礦石礦化好、品位高的特點(diǎn)，引發(fā)了對(duì)紫金山銅礦床原生次生成因的爭(zhēng)論。阮詩(shī)昆等[2]根據(jù)紫金山礦區(qū)800 m標(biāo)高以上平臺(tái)大量揭露藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)礦石這一現(xiàn)象，提出礦區(qū)銅礦床是次生成因的觀點(diǎn)；而邱小平等[3]根據(jù)紫金山銅金礦內(nèi)藍(lán)輝銅礦的形成深度及其礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造類(lèi)型，提出礦區(qū)銅金礦床是典型的淺成低溫?zé)嵋旱V床。從礦相學(xué)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和反光顯微鏡下分析更偏向礦區(qū)銅金礦床為熱液成因這一觀點(diǎn)。但對(duì)于礦區(qū)露采東北部高山區(qū)域大量揭露高品位銅礦石現(xiàn)象，至今沒(méi)能給出合理的解釋。筆者從水文地質(zhì)工程地質(zhì)專(zhuān)業(yè)角度入手，敘述了氣候和地形地質(zhì)條件、次火山活動(dòng)、斷裂構(gòu)造、巖性特征等因素與紫金山銅金礦床氧化特征的相關(guān)性，初步揭露了礦區(qū)銅金礦床不均一氧化特征及其氧化帶發(fā)育的影響因素。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

紫金山礦區(qū)位于北東向金山—中寮斷裂和北西向銅石—紫金山斷裂交會(huì)部位。礦區(qū)大面積出露燕山早期花崗巖(紫金山復(fù)式巖體)，巖性從粗?；◢弾r到細(xì)?；◢弾r，其次是分布于紫金山火山通道內(nèi)燕山晚期的次火山巖、火山周邊和沿北西向構(gòu)造裂隙充填的隱爆角礫巖和英安玢巖(圖1)。

圖1 紫金山礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖 Fig.1 The geological sketch map of Zijinshan deposit

區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)十分強(qiáng)烈，以北東向和北西向?yàn)橹鳎睎|向主斷裂與北西向構(gòu)造交會(huì)處控制了區(qū)域礦床、礦點(diǎn)的產(chǎn)出和北東向的展布，以及火山機(jī)構(gòu)的產(chǎn)出，北東向復(fù)式背斜控制區(qū)內(nèi)巖漿的侵入，是該區(qū)的控巖控礦構(gòu)造[4]。

2 礦床及其氧化特征

2.1 礦床特征

礦區(qū)銅金礦體容礦巖石和貯礦圍巖基本一致，主要是中細(xì)?；◢弾r，其次是隱爆角礫巖和英安玢巖。金銅礦脈、隱爆角礫巖脈和英安玢巖脈在空間上呈三位一體，產(chǎn)狀基本一致，整體走向北西，傾向北東。上部是金礦床，下部是銅礦床[5]。

金礦床：產(chǎn)于潛水面以上的氧化帶中，主要在標(biāo)高650 m以上地段。礦體多呈脈狀、透鏡狀，個(gè)別具有分枝復(fù)合，尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。礦體走向北西，傾向北東。蝕變?yōu)榈V化富集中心(北西向構(gòu)造密集帶)的強(qiáng)硅化，向外、向下為石英-地開(kāi)石化帶、石英-地開(kāi)石-明礬石化帶、石英-絹云母化帶，強(qiáng)硅化帶一般發(fā)育于近地表，金礦體貯存于上部的強(qiáng)硅化帶內(nèi)。礦石成分簡(jiǎn)單，金屬礦物主要為褐鐵礦、針鐵礦，脈石礦物石英占90%以上。

銅礦床：分布于600 m標(biāo)高以下的原生帶中。礦體多為似層狀、透鏡狀，少數(shù)呈脈狀，礦體產(chǎn)狀與上部金礦體基本一致。高硫熱液蝕變特征礦物明礬石在礦區(qū)廣泛分布，分帶明顯，圍繞北西向構(gòu)造密集帶(礦化中心)向下、向外分別是石英-明礬石化帶(石英-地開(kāi)石-明礬石-絹云母化帶)和石英-絹云母化帶。礦石中金屬礦物簡(jiǎn)單，以熱液成因的藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)為主，并少見(jiàn)黃銅礦。屬于斑巖-高硫型淺成中低溫?zé)嵋恒~礦床。

2.2 礦床氧化特征

紫金山銅金礦床氧化帶極為發(fā)育(圖2，3)，礦區(qū)氧化帶總體分布規(guī)律是東北坡淺、西南坡深，走向方向是北西淺、南東深*福建省閩西地質(zhì)大隊(duì)，福建省上杭縣紫金山銅金礦區(qū)西北礦段銅礦詳查地質(zhì)報(bào)告，1993。*福建省閩西地質(zhì)大隊(duì)，福建省上杭縣紫金山銅金礦區(qū)西北礦段金礦詳查地質(zhì)報(bào)告，1994。。F1-4斷裂北西側(cè)與東南側(cè)氧化特征差異明顯，F(xiàn)1-4斷裂西北側(cè)氧化帶自1 138 m向下，沿山體走向標(biāo)高600 m，中間發(fā)育深度達(dá)550 m，邊緣深度幾米至數(shù)十米，氧化帶呈中間深，兩邊淺的“淺鍋”狀，中部地形高，氧化深度反而更深，氧化帶內(nèi)的礦巖氧化較徹底，礦床三帶(氧化帶、混合帶、原生帶)呈常態(tài)性分帶；F1-4斷裂東南側(cè)氧化帶發(fā)育深度超過(guò)600 m標(biāo)高，達(dá)到-30 m標(biāo)高，氧化帶內(nèi)的礦巖氧化極不均一，在氧化帶內(nèi)部夾厚狀未風(fēng)化巖體，氧化帶、混合帶相間重復(fù)出現(xiàn)。

圖2 紫金山礦區(qū)4線地質(zhì)剖面圖Fig.2 Diagram showing the geological profile in the No.4 exploration line in Zijinshan deposit1—中細(xì)?；◢弾r；2—細(xì)?；◢弾r；3—隱爆角礫巖；4—英安玢巖；5—金礦體； 6—銅礦體；7—弱風(fēng)化帶底界

圖3 紫金山礦區(qū)C-C′地質(zhì)縱剖面圖 Fig.3 Diagram showing the geological profile in the c-c' exploration line in Zijinshan deposit1—細(xì)粒花崗巖；2—中細(xì)?；◢弾r；3—英安玢巖和隱爆角礫巖；4—花崗閃長(zhǎng)巖；5—花崗閃長(zhǎng)斑巖；6—斷裂構(gòu)造；7—弱風(fēng)化帶底界

3 礦床氧化特征影響因素

3.1 與氣候、地形以及巖性特征的關(guān)系

一般情況下，地勢(shì)險(xiǎn)峻處及山體上部，地表水徑流排泄快，風(fēng)化剝蝕作用強(qiáng)，其氧化帶發(fā)育深度較小，反之，地勢(shì)低洼處及山體下部，因地表水徑流排泄較前者慢，有利于地下水的氧化溶蝕，故其氧化帶的發(fā)育深度就大。氣候因素主要通過(guò)氣溫、降雨量表現(xiàn)的，在溫暖潮濕的環(huán)境下，氣溫高、降雨量大，有利于氧化帶的發(fā)育。對(duì)于金屬硫化物礦床，地下水的氧化溶蝕作用首先沿構(gòu)造裂隙發(fā)育及金屬硫化物富集部位進(jìn)行，隨后沿先期氧化溶蝕通道向四周及下部擴(kuò)展，因此，構(gòu)造裂隙發(fā)育及金屬硫化物富集部位氧化帶的發(fā)育深度往往較其它區(qū)域大[6]。紫金山礦區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫為20.1℃，年平均降雨量為1 676.6 mm，最大降雨量2 502 mm，最小降雨1 048.4 mm，這種溫暖潮濕、雨量充沛的氣候條件有利于氧化帶的發(fā)育。但新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以來(lái)紫金山處于隆升地段，地形切割強(qiáng)烈，主峰麒麟頂標(biāo)高1 138.13 m，最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高188.9 m，相對(duì)高差940.13 m，地表水徑流短、排泄快，不利于氧化帶的發(fā)育。因此，礦區(qū)除次火山相和隱爆相出露地表及F1-4斷裂東南側(cè)次火山相英安玢巖和隱爆相隱爆角礫巖底部的呈淺成侵入巖區(qū)域外，地表氧化帶發(fā)育深度普遍較小。

3.2 與F1-4斷裂構(gòu)造的關(guān)系

礦區(qū)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，以北東和北西向?yàn)橹?，其次是北北東向和東西向斷裂，紫金山銅金礦床氧化特征與斷裂構(gòu)造活動(dòng)極為密切，其中以F1-4斷裂構(gòu)造對(duì)礦床氧化帶的發(fā)育最為明顯。F1-4斷裂總體走向50°，傾角75°，具先壓后張扭力學(xué)結(jié)構(gòu)面特征，斷裂帶內(nèi)巖石較破碎，裂隙較發(fā)育。

礦區(qū)井巷施工揭露到其它斷裂時(shí)，大多呈現(xiàn)先涌水，后逐漸枯竭的現(xiàn)象，但井巷揭露至F1-4斷裂時(shí)，井巷四周大量淋水，采用混凝土堆砌后，從堆砌的混凝土預(yù)留的排水孔中一年四季都有水流排出，枯期測(cè)得流量0.2～1.5 L/s。

隨著礦山露采臺(tái)階的下降及深部井巷工程的推進(jìn)，礦區(qū)地下水潛水面較勘探期間下降了近300 m，而距礦區(qū)約2 km的羅卜嶺礦段，在2012～2013年勘探期間，分水嶺臨近紫金山礦區(qū)一側(cè)F1-4斷裂區(qū)域內(nèi)，鉆孔揭露潛水位落到風(fēng)化帶之下，潛水含水層(終孔穩(wěn)定水位界面至弱風(fēng)化巖底界之間的含水層)完全消失。ZK12～ZK272揭露到F1-4斷裂時(shí)，漏水、孔口不返水。

露采揭露斷裂帶最大寬度約60 m，斷裂帶兩側(cè)金礦境界外大部分為完整的微風(fēng)化巖體，而在F1-4斷裂內(nèi)600 m金礦開(kāi)采境界標(biāo)高仍未揭穿弱風(fēng)化帶，斷裂帶內(nèi)礦巖氧化較徹底，巖石呈砂土狀、散體狀。種種跡象顯示，F(xiàn)1-4為弱導(dǎo)水?dāng)嗔?，局部?dǎo)水性可達(dá)中等。

燕山晚期火山侵入相在礦區(qū)火山通道下部F1-4斷裂東南側(cè)次火山相英安玢巖和隱爆相隱爆角礫巖底部的呈淺成侵入巖，巖性為中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖。侵入巖巖體較破碎，尤其是中細(xì)粒花崗閃長(zhǎng)巖，巖體內(nèi)部構(gòu)造裂隙極為發(fā)育，巖芯呈塊狀、碎塊狀，具強(qiáng)黃鐵絹英巖化、黃鐵絹英巖化、絹英巖化等蝕變，巖體內(nèi)黃鐵礦呈脈狀、網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀或細(xì)脈浸染狀分布，含量3%～8%，局部可達(dá)10%。當(dāng)F1-4導(dǎo)水?dāng)嗔训叵滤鹘?jīng)中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖時(shí)，因其構(gòu)造裂隙發(fā)育、巖體較破碎，為地下水提供了良好的先期氧化溶蝕通道，同時(shí)因含大量穩(wěn)定性差，抗氧化能力，在表生作用下極易氧化、分解的黃鐵礦，加速了地下水的氧化溶蝕速度。

F1-4斷裂的導(dǎo)水特性為地下水氧化溶蝕創(chuàng)造了良好的條件，最終導(dǎo)致F1-4斷裂構(gòu)造活動(dòng)部位氧化帶發(fā)育深度大，且氧化徹底；F1-4斷裂東南側(cè)次火山相英安玢巖和隱爆相隱爆角礫巖底部的呈淺成侵入巖氧化帶發(fā)育深度超過(guò)600 m標(biāo)高，局部達(dá)-30 m標(biāo)高的氧化現(xiàn)象。

3.3 與紫金山次火山活動(dòng)的關(guān)系

北東向F1-4斷裂與北西向構(gòu)造交會(huì)部位控制了紫金山次火山活動(dòng)，導(dǎo)致礦區(qū)侵入巖體在F1-4斷裂西北、東南側(cè)巖體分布及氧化特征的差異。

3.3.1 與英安玢巖和隱爆角礫巖出露形態(tài)的關(guān)系

礦區(qū)燕山晚期的隱爆角礫巖和英安玢巖在紫金山火山機(jī)構(gòu)巖筒的西北、東南呈“螃蟹狀”出露地表；呈隱伏狀沿北西或北東向構(gòu)造裂隙侵入紫金山火山機(jī)構(gòu)周?chē)鷰r體。其中，“蟹腳”分布于F1-4斷裂的西北側(cè)，“蟹身”分布于F1-4斷裂的東南側(cè)，隱伏狀隱爆角礫巖和英安玢巖則在F1-4斷裂兩側(cè)均有分布。二者出露形態(tài)對(duì)礦區(qū)氧化帶的發(fā)育特性，其一，使中細(xì)?；◢弾r因次火山-隱爆作用而進(jìn)一步碎裂，為地下水提供了良好的先期入滲通道；其二，因與侵入巖體未接觸一側(cè)的巖體，受次火山-隱爆作用影響相對(duì)較弱，巖體碎裂程度較接觸部位相對(duì)較小，以及隱爆角礫巖、英安玢巖膠結(jié)好，結(jié)構(gòu)致密，其節(jié)理裂隙較中細(xì)?；◢弾r欠發(fā)育的特點(diǎn)，而這些沿北西向構(gòu)造裂隙侵入的隱爆角礫巖、英安玢巖巖脈發(fā)育于山脊由北東向南再向南西山體走勢(shì)呈“S”型，走向又與山坡坡向近于垂直，故以脈狀出露地表的隱爆角礫巖、英安玢巖巖脈及與侵入巖體未接觸一側(cè)的中細(xì)?；◢弾r體，形成了一道道透水性相對(duì)差的“擋水壩”，大大降低了地下水側(cè)向的流失速度及地下水沿山坡方向向下的氧化、剝蝕速度，為入滲的地下水提供了良好的貯存空間，給“擋水壩”內(nèi)的地下水氧化、溶蝕、運(yùn)移創(chuàng)造了良好的時(shí)、空條件。

隱爆角礫巖和英安玢巖侵入過(guò)程攜帶有大量的金屬硫化物，并在侵入巖體及其圍巖構(gòu)造裂隙內(nèi)大量富集。金屬硫化物的穩(wěn)定性差、抗氧化能力弱，在表生作用下，極易氧化、分解的特性，加速了地下水的氧化、溶蝕速度，改變著地下水的酸堿度(pH值)。這就是形成礦區(qū)隱爆角礫巖和英安玢巖呈脈狀似“蟹腳”出露地表區(qū)域氧化帶呈中間深，兩邊淺的“淺鍋”狀，中部地形高，氧化深度反而更深的原因，也是紫金山金礦床在該區(qū)域內(nèi)富集成工業(yè)礦體的原因。

隱爆角礫巖和英安玢巖大面積出露地表或呈隱伏狀沿北西或北東向構(gòu)造裂隙侵入紫金山火山機(jī)構(gòu)周?chē)鷰r體區(qū)域，則因其地表部分巖性均一，巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組合、裂隙發(fā)育程度等大致相同，地下水滲入、氧化、溶蝕作用及巖石抗風(fēng)化能力等條件基本趨于一致，金屬硫化物氧化解離后隨地下水向徑流排泄快，不利于金的絡(luò)合物重新解離吸附沉淀富集。地表氧化帶發(fā)育深度較隱爆角礫巖和英安玢巖呈脈狀出露地表區(qū)域發(fā)育淺。這就是隱爆角礫巖和英安玢巖似“蟹身”大面積出露地表或呈隱伏狀沿北西或北東向構(gòu)造裂隙侵入紫金山火山機(jī)構(gòu)周?chē)鷰r體區(qū)域，往往構(gòu)成低品位礦體富集，金礦貧化或金礦化相對(duì)較弱的原因[7]。

3.3.2 與次火山相和隱爆相以及火山侵入相侵位的關(guān)系

紫金山火山活動(dòng)屬V級(jí)火山構(gòu)造，是上杭火山噴發(fā)盆地(Ⅳ級(jí)構(gòu)造)的次級(jí)噴發(fā)中心。次火山活動(dòng)發(fā)生于燕山晚期，來(lái)自深大斷裂的鈣堿性花崗閃長(zhǎng)巖-英安巖巖漿，在陸內(nèi)拉張的構(gòu)造環(huán)境下，沿深大斷裂上侵，在礦區(qū)北東向構(gòu)造F1-4與北西向斷裂構(gòu)造交會(huì)處形成中心式火山噴發(fā)?；鹕交顒?dòng)經(jīng)歷了爆發(fā)-噴溢-次火山侵入-隱爆-火山侵入的演化階段。

次火山活動(dòng)除造成礦區(qū)F1-4斷裂兩側(cè)巖性及氧化特征的差異外，同時(shí)還導(dǎo)致了兩側(cè)巖體產(chǎn)狀上的差異。F1-4斷裂西北側(cè)，為燕山早期侵入的紫金山復(fù)式巖體，巖體內(nèi)部裂隙傾角較緩(20°～30°)(照片1A)，地下水在裂隙內(nèi)部流動(dòng)速度較緩，不利于地下水向深部的氧化溶蝕；F1-4斷裂東南側(cè)，受紫金山火山活動(dòng)次火山相和隱爆相以及末期火山侵入作用淺侵入巖侵位的影響，造成巖體內(nèi)部裂隙產(chǎn)狀變陡(60°～80°)(照片1B，1C)，有利于地下水向深部的徑流氧化溶蝕，其下部氧化帶的發(fā)育自然較北西側(cè)深。

3.4 與蝕變的關(guān)系

紫金山礦區(qū)巖石蝕變極為強(qiáng)烈，除燕山晚期花崗閃長(zhǎng)巖體和部分花崗閃長(zhǎng)斑巖外，所有巖體均已全巖蝕變。主要蝕變類(lèi)型有硅化、明礬石化、地開(kāi)石化和絹云母化。

金礦床就貯存于上部的強(qiáng)硅化帶(氧化帶)內(nèi)，該蝕變帶顯著特征是淋漓硅化孔洞狀石英極為發(fā)育，且在淋漓石英孔洞內(nèi)能見(jiàn)到重結(jié)晶的石英顆粒、石英簇及石英次生加大現(xiàn)象(照片2)，銅礦床貯存于原生帶中。金礦石和銅礦石礦物組分和化學(xué)成分分析(表1，2)。

金礦石與銅礦石及與礦體圍巖相比，金礦床氧化淋漓次生富集過(guò)程中，紫金山礦區(qū)復(fù)式巖體中的地開(kāi)石、明礬石等礦石內(nèi)的Al3+、Na+、K+、Ca2+明顯被帶出流失，同時(shí)帶入大量SiO2成分，反映了礦床在氧化淋漓環(huán)境下經(jīng)歷強(qiáng)酸性流體的強(qiáng)力改造。

照片1 F1-4兩側(cè)裂隙傾角對(duì)比照片Photo.1 Contrast photos of F1-4 side fissures

照片2 淋漓孔洞狀石英Photo.2 Quartz like the dripping wet hole

表1 金礦石與銅礦石主要礦物成分統(tǒng)計(jì)

表2 不同類(lèi)型巖礦石化學(xué)分析結(jié)果

注：除Au單位為×10-6，其余單位為×10-2

紫金山礦區(qū)燕山早期花崗巖偏酸性(包裹體測(cè)定，pH值為3.46～4.13)。據(jù)國(guó)際礦床最新研究資料，石英-明礬石-黃鐵礦穩(wěn)定共存的條件是pH值為3.5～4.5；孔洞狀石英是強(qiáng)酸環(huán)境下(pH值≤2)巖石被強(qiáng)酸溶解(蝕)淋漓的產(chǎn)物。說(shuō)明淋漓硅化孔洞狀石英并非早期礦化蝕變形成，而是后期表生氧化淋漓的產(chǎn)物。淋漓硅化孔洞狀石英、孔洞內(nèi)重結(jié)晶的石英顆粒、石英簇及石英次生加大現(xiàn)象，說(shuō)明淋漓硅化蝕變過(guò)程地下水經(jīng)歷了由弱酸→強(qiáng)酸再由強(qiáng)酸→弱酸的循環(huán)。

是金屬硫化物穩(wěn)定性差、抗氧化能力弱的特性及氣象條件的變化導(dǎo)致了地下水由弱酸→強(qiáng)酸再由強(qiáng)酸→弱酸的循環(huán)。以黃鐵礦為例，其氧化反應(yīng)方程式如下：

2FeS2+7O2+2H2O—→2FeSO4+2H2SO4

(1)

生成的硫酸亞鐵不穩(wěn)定，進(jìn)一步氧化成硫酸鐵和氫氧化鐵

12FeSO4+3O2+6H2O—→4Fe(OH)3↓+ 4Fe2(SO4)3

(2)

氫氧化鎂經(jīng)脫水后形成黃鉀鐵礬-褐鐵礦-針鐵礦-赤鐵礦系列礦物，其中主要為褐鐵礦。硫酸鐵作為氧化劑又與黃鐵礦反應(yīng)

FeS2+3O2+2H2O+ Fe2(SO4)3—→3FeSO4+2H2SO4

(3)

黃鐵礦循環(huán)氧化反應(yīng)方程式顯示，金屬硫化物的氧化反應(yīng)與水及水中游離氧的關(guān)系極為密切。在自然條件下，地下水水中的游離氧含量較低，且隨著深度的加深而逐漸減少，水中游離氧消耗后重新獲得補(bǔ)充的條件，亦隨著深度加深而逐漸降低，因此，金屬硫化物劇烈的氧化反應(yīng)實(shí)際發(fā)生在地下水游離氧補(bǔ)給條件較好的地下水沿裂隙補(bǔ)給潛水含水帶徑流通道及潛水含水帶表面附近，說(shuō)明金屬硫化物氧化引起地下水酸堿度(pH值)改變首先由潛水帶表面開(kāi)始，然后逐漸向深部水體擴(kuò)散。

在枯水期或干旱季節(jié)，地下水得到的補(bǔ)給量少，隨著金屬硫化物循環(huán)氧化對(duì)地下水的消耗及地下水自然蒸發(fā)損耗等因素的影響，“擋水壩”內(nèi)的地下水酸性逐漸增強(qiáng)，這一現(xiàn)象正好解釋了氧化帶內(nèi)淋漓硅化孔洞狀石英極為發(fā)育及地開(kāi)石、明礬石被氧化淋漓的原因；隨著豐水季節(jié)的到來(lái)，地下水的補(bǔ)給條件得到了極大的改善，“擋水壩”內(nèi)的地下水被稀釋后酸性逐漸降低，水中的SiO2離子及隨金屬硫化物的氧化解離生成向下遷移的金的絡(luò)合物則隨酸堿度(pH)值的變化，在巖石構(gòu)造裂隙或溶蝕孔洞內(nèi)重新解離吸附沉淀富集作用。而銅礦物氧化形成的硫酸銅溶液因其具有很大的溶解性，在缺乏碳酸鹽介質(zhì)的情況下，不能形成穩(wěn)定的銅的次生礦物，最終隨地下水排泄流失，這也是在氧化帶內(nèi)銅礦床貧化的原因。因此，受金屬硫化物易氧化分解的作用，改變著地下水酸堿度(pH值)特性的影響，在紫金山金銅礦區(qū)金屬化物富集區(qū)域，地開(kāi)石化、明礬石化等蝕變礦石礦物，對(duì)礦床的氧化起到了推動(dòng)的作用。

3.5 地殼隆升運(yùn)動(dòng)對(duì)礦床氧化特征的影響

新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以來(lái)紫金山處于隆升地段，地下水向下強(qiáng)烈的氧化溶蝕作用為紫金山銅金礦床氧化帶的發(fā)育以及最終成為世界級(jí)的特大型氧化金礦床創(chuàng)造了良好的條件。

F1-4斷裂東南側(cè)，伴隨地形不斷抬升和潛水面的不斷下降，加速了地下水沿陡傾角裂隙及碎裂淺成侵入巖向下氧化溶蝕速度，最終導(dǎo)致F1-4東南側(cè)氧化帶發(fā)育深度大且不均一、氧化帶內(nèi)夾厚大未風(fēng)化巖體及礦床三帶非常態(tài)分布等特點(diǎn)；F1-4西北側(cè)，巖體內(nèi)部裂隙傾角較緩，地下水在裂隙內(nèi)部流動(dòng)速度較緩，隨著地形的抬升，地表地形變陡，地表水徑流短、排泄快，加快了地表(下)水的風(fēng)化剝蝕速度，不利于地表氧化帶的保留，因此，該側(cè)除隱爆角礫巖和英安玢巖呈脈狀似“蟹腳”出露地表區(qū)域外，氧化帶的發(fā)育均較淺。而“蟹腳”區(qū)域，受紫金山地殼隆升的影響，潛水面、氧化帶亦不斷下降、加深，但其并未像東南側(cè)出現(xiàn)氧化帶發(fā)育不均的現(xiàn)象，究其原因，除“蟹腳”自身的“擋水壩”作用外，還與礦區(qū)所處的自然氣候因素有關(guān)，溫暖潮濕、多雨的氣候條件，為“擋水壩”提供了充足的水源，給“擋水壩”內(nèi)地下水循環(huán)氧化溶蝕創(chuàng)造了良好的條件，最終造就了氧化深度大、礦石氧化徹底的紫金山式氧化金礦床。

4 結(jié)論

紫金山礦區(qū)露采東北部高山區(qū)域貯存大量高品位銅礦石，是礦區(qū)氣候和地形地質(zhì)條件、圍巖蝕變、次火山活動(dòng)、斷裂構(gòu)造等因素聯(lián)合作用下，銅金礦床不均一氧化的產(chǎn)物，其中北東向F1-4斷裂直接或間接影響了紫金山銅金礦床氧化帶的發(fā)育，是紫金山銅金礦床不均一氧化重要的影響因素之一。

礦區(qū)露采銅礦石貯存區(qū)域位于F1-4斷裂的北西側(cè)，即隱爆角礫巖和英安玢巖呈脈狀似“蟹腳”出露地表區(qū)域東部與F1-4斷裂北西部所形成的三角地帶。該區(qū)域地表部分巖性均一(巖性為中細(xì)?；◢弾r)，巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組合、裂隙發(fā)育程度等大致相同，地下水滲入、氧化、溶蝕作用及巖石抗風(fēng)化能力等條件基本趨于一致，因而，其氧化帶的發(fā)育及氧化特征基本相同。而其周邊區(qū)域因構(gòu)造裂隙發(fā)育及局部富含金屬硫化物(東南側(cè)F1-4斷裂導(dǎo)水，F(xiàn)1-4控制的次火山相、隱爆相、火山侵入巖侵位形成陡傾角裂隙及強(qiáng)黃鐵絹英巖化碎裂花崗閃長(zhǎng)淺侵入巖；北西側(cè)隱爆角礫巖和英安玢巖呈脈狀似“蟹腳”侵入地表使中細(xì)?；◢弾r因次火山-隱爆作用而進(jìn)一步碎裂及其侵入過(guò)程攜帶大量穩(wěn)定性差、抗氧化能力弱的金屬硫化物；北部區(qū)域?yàn)閼已虑捅?，地表(下)水在重力作用下，優(yōu)先沿構(gòu)造裂隙發(fā)育、金屬硫化物富集部位氧化溶蝕及地表懸崖峭壁徑流的特性，使隱爆角礫巖和英安玢巖呈脈狀似“蟹腳”出露地表區(qū)域東部與F1-4斷裂北西部所形成的三角地帶成為氧化溶蝕速度較其它區(qū)域慢的“孤島”。伴隨紫金山地區(qū)地形的不斷抬升和潛水面的不斷下降，地下水沿先期構(gòu)造裂隙發(fā)育及金屬硫化物富集部位氧化溶蝕通道強(qiáng)烈下切的結(jié)果，使“孤島”內(nèi)部原生硫化物礦石最終得以完好保存。

1 王翠芝.紫金山銅金礦明礬石交代蝕變巖的巖石地球化學(xué)特征.地球科學(xué)進(jìn)展,2013，8.

2 阮詩(shī)昆,張定才,龔建生.紫金山金礦露采銅礦石賦存形態(tài)及成因初探.資源環(huán)境與工程,2009,23(2).

3 劉羽,劉文元,王少懷.紫金礦銅藍(lán)-藍(lán)輝銅礦的礦物成分研究.礦物學(xué)報(bào),2010，52.

4 張錦章.紫金山礦集區(qū)地質(zhì)特征、礦床模型與勘查實(shí)踐.礦床地質(zhì),2013,32(4).

5 陳景河.紫金山銅(金)礦床成礦模式.黃金 ,1999,20(7).

6 羅進(jìn)權(quán).福建紫金山金礦氧化特征.貴州地質(zhì), 2009,26(3).

7 周友清.福建紫金山礦區(qū)金礦床次生富集規(guī)律初探.貴州地質(zhì),2015,32(2).