陜西省旬陽(yáng)縣金洞河地區(qū)銅金礦地質(zhì)特征及礦床成因

張 璐，齊文博

（中陜核工業(yè)集團(tuán)地質(zhì)調(diào)查院有限公司,陜西 西安 710100）

南秦嶺多金屬成礦帶是秦嶺成礦帶的重要組成部分（祁思敬等，1993；王集磊等，1996）[1]。以羊山斷裂為界以北形成了小河-雙河汞、銻、金成礦帶，以南形成以鉛鋅礦為主的多金屬成礦帶（侯滿堂等，2007）[2]，金洞河礦區(qū)就屬于羊山斷裂南部的多金屬成礦帶。對(duì)本礦床礦體地質(zhì)特征、礦床成因及找礦標(biāo)志進(jìn)行探討，對(duì)本成礦帶新的礦床（點(diǎn)）發(fā)現(xiàn)起一定參考意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于秦嶺褶皺系南秦嶺褶皺帶與北大巴山褶皺帶銜接部位，南秦嶺印支褶皺帶白水江-白河褶皺束東南緣，白家山-大羊山復(fù)向斜南翼東部，區(qū)域地層、構(gòu)造線均呈近東西向展布（陜西省地質(zhì)志，1989；胡建民，2004；李希等，2010）[3]（圖1）。區(qū)內(nèi)主要出露一套志留系陸源碎屑巖建造和中泥盆系碳酸巖建造，屬大陸印支褶皺帶的留鳳關(guān)-金雞嶺褶皺束南緣與白水江-白河褶皺束北緣銜接部位，鎮(zhèn)（安）-旬（陽(yáng)）沉積盆地西南棚-邊緣斜坡-次深海相沉積。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)內(nèi)地層出露單一，出露地層為志留系下統(tǒng)梅子埡組下巖段灰黑色絹云千枚巖、含碳質(zhì)絹云千枚巖及第四系。其中以絹云母千枚巖分布最為廣泛（圖2）。

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

絹云母千枚巖以灰色-暗灰色為主，具鱗片變晶結(jié)構(gòu)、板狀-千枚狀構(gòu)造。主要由絹云母、石英、綠泥石等組成，局部含黃鐵礦。在礦區(qū)出露廣泛，根據(jù)其具體成分劃分為砂質(zhì)絹云母千枚巖、鈣質(zhì)絹云母千枚巖等；含碳質(zhì)絹云母千枚巖為灰黑色，巖石具鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造。主要由石英、碳質(zhì)、絹云母等組成，石英粒徑0.1m～0.5㎜，沿千枚理方向具拉長(zhǎng)現(xiàn)象，局部發(fā)育黃鐵礦自形顆?；驁F(tuán)塊；砂質(zhì)板巖為深灰色，塊狀構(gòu)造，板理明顯。巖石主要由石英、絹云母等組成，黃鐵礦較少，砂質(zhì)板巖呈透鏡狀?yuàn)A于絹云母千枚巖中；糜棱巖為灰色，糜棱構(gòu)造，淺色硅質(zhì)呈透鏡狀拉長(zhǎng)，石英旋斑明顯，變形弱為初糜巖。出露于礦區(qū)南部，北西西向分布，大致位于K1-3礦化帶上盤，厚度3m～100m不等[4]。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)圖

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造主要為褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造和韌性剪切帶。褶皺構(gòu)造為旬陽(yáng)-倉(cāng)上復(fù)背斜以及其形成的次級(jí)褶皺聶家灣-陳家溝向斜和瓦壺莊-白家溝背斜。斷裂構(gòu)造以倉(cāng)上斷裂等規(guī)模較大的逆斷層為主，其次為小型正斷層、逆斷層和斜交斷層，主斷裂均為北西西向的高角度逆斷層，破碎帶由含碳質(zhì)千枚巖/絹云母千枚巖角礫、揉皺石英脈團(tuán)塊及斷層泥組成。韌性剪切帶分布于礦區(qū)中部亂石店至郭家老莊一帶，石英呈不對(duì)稱眼球狀旋轉(zhuǎn)碎斑系[5]。

2.3 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較發(fā)育，與金礦化密切相伴的蝕變有硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、黃銅礦化、方鉛礦化、孔雀石化等，與圍巖蝕變的強(qiáng)弱存在著正相關(guān)關(guān)系。

硅化主要發(fā)生在順層斷層破碎帶及韌性剪切帶中，具體表現(xiàn)形式有兩種：一為以交代作用為主的硅質(zhì)含礦熱液沿劈理面交代粉砂質(zhì)千枚巖，形成與劈理面一致的煙灰色硅質(zhì)條帶，同時(shí)伴隨著大量金屬元素沉淀，結(jié)晶析出，形成條帶狀礦脈；二為以充填作用為主的含礦熱液沿脆性構(gòu)造破碎帶充填灌入，形成乳白色的石英脈，局部地段伴有團(tuán)塊狀多金屬礦化。

絹云母構(gòu)造活動(dòng)和熱液作用下，含量增高，粒徑變大，定向性明顯，與硅化、多金屬礦化密切相關(guān)。綠泥石化則多見(jiàn)于深大斷裂帶近旁的脆性斷裂面以內(nèi)，系熱液交代原巖中粘土質(zhì)礦物的結(jié)果，黃鐵礦化與之套合性較好。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)銅礦體總體表現(xiàn)為北西西-南東東向展布，礦體長(zhǎng)度在30m～763m之間變化，厚度在1.0m～18.85m之間變化，礦體地表出露最大標(biāo)高909m，最低472m，礦體呈透鏡狀、扁豆?fàn)罘植?，傾向15°左右，傾角36°～65°，產(chǎn)狀比較穩(wěn)定。賦礦巖性主要為碎裂化石英脈、其次為硅化絹云母石英千枚巖，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致?？傮w來(lái)看，銅鉛鋅金受碎裂化石英微細(xì)脈體控制較明顯，已查明K1-1、K1-2、K1-3、K2-1、K2-2、K2-3等6個(gè)銅礦（化）層、1個(gè)鉛鋅礦化層，礦體均產(chǎn)于下志留統(tǒng)梅子埡組地層中。礦床規(guī)模為小型。各礦化體特征如下。

K1-1礦化體：在地表出露，為銅礦化石英細(xì)脈帶，石英細(xì)脈帶寬2m～6m，銅礦化主要產(chǎn)于石英細(xì)脈帶中的石英脈中，部分產(chǎn)于石英脈側(cè)的石英細(xì)脈中，礦化較連續(xù)，脈中局部礦化較好。

K1-2礦體：該礦體產(chǎn)于下志留統(tǒng)梅子埡組碎裂化石英脈體中。礦體總體長(zhǎng)度702m，地表出露長(zhǎng)度不連續(xù)，有兩段長(zhǎng)度分別為157m和159m，是區(qū)內(nèi)較大的礦體。礦體地表總體走向83°，傾向北西，平均傾角59°，地下產(chǎn)狀12°∠59°，延深175m，礦體沿傾向品位及厚度變化較大，礦體真厚度平均5.39m，礦體平均品位銅2.69%，礦石體重為2.84t/m3，礦石礦物以黃銅礦為主。

K1-3礦化體，礦體呈透鏡狀，脈狀產(chǎn)出，為銅礦化石英細(xì)脈，銅礦化主要產(chǎn)于石英細(xì)脈帶中的石英脈中，長(zhǎng)約216m，水平厚度1m～3.5m，礦體產(chǎn)狀182°∠70°，銅品位0.3%～3.2%，平均約1.52%。

K2-1礦化體，礦體呈透鏡狀、脈狀產(chǎn)出，為銅礦化石英細(xì)脈，銅礦化主要產(chǎn)于石英細(xì)脈帶中的石英脈中，長(zhǎng)約133m，水平厚度0.5m～2.2m，礦體產(chǎn)狀168°∠35°，銅品位0.43%～2.76%，平均約1.33%。

K2-2礦化體，礦體呈透鏡狀，脈狀產(chǎn)出，為銅礦化石英細(xì)脈，銅礦化主要產(chǎn)于石英細(xì)脈帶中的石英脈中，長(zhǎng)約191m，水平厚度1.1m～3.5m，礦體產(chǎn)狀182°∠63°。

K2-3礦化體，礦體呈透鏡狀，脈狀產(chǎn)出，為銅礦化石英細(xì)脈，銅礦化主要產(chǎn)于石英細(xì)脈帶中的石英脈中，由一條探槽控制，長(zhǎng)約163m，水平厚度0.85m～2.9m，礦體產(chǎn)狀192°∠59°，銅品位1.03%～3.16%，平均約1.53%。

在干溝發(fā)現(xiàn)一個(gè)鉛鋅礦化體，在地表出露，為鉛鋅礦化石英細(xì)脈，地表追索長(zhǎng)度大于191m，已施工一個(gè)探槽進(jìn)行控制，見(jiàn)到鉛平均品位1.78%、鋅平均品位7.23%、厚度1m～4m，礦體產(chǎn)狀168°∠59°。

3.2 礦石質(zhì)量

（1）礦石的礦物組成。原生礦石中的礦石礦物以黃銅礦為主，次為輝銅礦、斑銅礦，共生礦物有黃鐵礦，伴生自然金及銀礦物。銅氧化礦石主要為孔雀石、銅藍(lán)，次為藍(lán)銅礦、黃鐵礦等組成，這些次生銅礦物均呈薄膜狀，分布于巖石裂隙，巖石片理或?qū)永黹g。

黃銅礦在礦石中主要呈它形，粒狀、不規(guī)則狀，粒度大小懸殊，0.005mm～0.25mm，大多在0.02mm～0.1mm。部分黃銅礦被輝銅礦沿其邊緣和裂隙交代，形成交代結(jié)構(gòu)，部分黃銅礦和磁黃銅礦、黃鐵礦緊密共生，可見(jiàn)黃銅礦被黃鐵礦和磁黃鐵礦包裹，偶見(jiàn)黃鐵礦和被輝銅礦交代的黃銅礦呈交代韻律結(jié)構(gòu)；輝銅礦呈它形，細(xì)粒狀集合體，粒度多小于0.002mm。集合體沿黃銅礦邊緣或裂隙呈脈狀或環(huán)帶狀分布；銅藍(lán)為它形、粒狀、不規(guī)則狀、細(xì)粒狀集合體，沿黃銅礦的邊緣和空隙交代黃銅礦；黃鐵礦主要見(jiàn)于K1-2礦體中，呈中細(xì)粒、細(xì)粒浸染狀、團(tuán)塊狀，半自形，與黃銅礦共生，其他礦體中少見(jiàn)。

（2）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要有它形-自形粒狀結(jié)構(gòu)、團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)，其次為交代結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，其次為脈狀構(gòu)造、膜狀構(gòu)造。

（3）礦石有用、有害組分含量。礦石伴生的有用組分為金，礦石金品位一般為0.1-0.57×10-6，最高0.57×10-6，金與銅礦化呈良好的正相關(guān)性，應(yīng)與銅礦化在同一熱液活動(dòng)期形成，可在采選銅的過(guò)程中有效回收金。據(jù)礦區(qū)9件礦石樣品的光譜半定量分析結(jié)果，Zn：22-93×10-6、Pb：17-48×10-6，As元素含量均低于檢出限，另外Co、Ga等區(qū)域上礦石中伴生的元素含量均很低，不具有伴生價(jià)值，亦不影響礦石的可選性能或增大礦石的選礦成本。

（4）礦石類型及品級(jí)。按礦石氧化程度，礦體主要為原生礦石，僅局部地表見(jiàn)少量氧化、半氧化礦石，氧化深度在0.5m～1.2m，局部由于構(gòu)造破碎或山體垮塌，礦床氧化深度相對(duì)較大，礦體氧化深度可達(dá)地表以下70m。原生礦石主要為黃銅礦礦石，礦石礦物以黃銅礦為主，偶見(jiàn)輝銅礦、黃鐵礦，以它形粒狀、自形晶狀粒狀結(jié)構(gòu)為主，浸染狀、塊狀、脈狀構(gòu)造。

按礦石平均品位劃分，Cu>5%為富礦石，Cu在2%～5%之間為中級(jí)礦石，Cu<2%為貧礦石的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分礦石品級(jí)，區(qū)內(nèi)以貧礦石為主，礦物成分單一，組成簡(jiǎn)單，屬于簡(jiǎn)單易選、加工技術(shù)性能良好的礦石類型。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志探討

4.1 礦床成因

礦區(qū)內(nèi)銅礦化與構(gòu)造-熱液活動(dòng)密切相關(guān)，礦體發(fā)育地段石英脈明顯發(fā)育，并發(fā)育硅質(zhì)細(xì)脈帶，與礦體產(chǎn)狀一致。礦床中可見(jiàn)晚期不含礦石英脈切穿含礦石英脈，表明礦化地段一直是構(gòu)造-熱液活動(dòng)區(qū)域。該類銅礦床的成礦物質(zhì)可能在礦源地層沉積過(guò)程中由熱水活動(dòng)形成，經(jīng)后期構(gòu)造-熱液活動(dòng)的活化、遷移富集，在容礦構(gòu)造中沉淀，形成工業(yè)礦體，礦體的賦礦圍巖與礦化不具有成因聯(lián)系。因此，初步認(rèn)為，礦區(qū)內(nèi)銅礦化為受構(gòu)造控制的熱液脈型銅礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

礦區(qū)內(nèi)銅礦體剝蝕深度淺，多為隱伏礦體，地表露頭少。地表孔雀石化石英脈或千枚巖是區(qū)內(nèi)最直接、最可靠的找礦標(biāo)志，礦化體上部往往發(fā)育石英細(xì)脈帶，是地表典型找礦標(biāo)志，礦化體發(fā)育地段石英脈發(fā)育，另外礦體主要發(fā)育在絹云母千枚巖與碳質(zhì)千枚巖的接觸部位，配合靠下方地形的土壤化探異常，及電法上深部高阻區(qū)中的低阻帶，圍巖蝕變?cè)诘V體頂?shù)装鍑鷰r中發(fā)育硅化、碳酸鹽化等事變帶，是本區(qū)找礦的依據(jù)[6]。

5 結(jié)論

（1）金洞河銅金礦床為一小型銅金礦床，礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)銅金礦體六個(gè)，鉛鋅礦化體一個(gè)，礦體總體呈北西西-南東東向展布，礦體主要產(chǎn)于碎裂巖化石英脈和硅化絹云母石英千枚巖中，產(chǎn)狀基本與地層產(chǎn)狀一致。

（2）礦體主要為原生礦石，主要為黃銅礦礦石。礦石組分較為單一，且伴生元素含量很低，屬于簡(jiǎn)單易選、加工技術(shù)性能良好的礦石類型。

（3）礦區(qū)內(nèi)銅礦化為受構(gòu)造控制的熱液脈型銅礦床，礦區(qū)內(nèi)銅礦化與構(gòu)造-熱液活動(dòng)密切相關(guān)，成礦物質(zhì)可能在礦源地層沉積過(guò)程中由熱水活動(dòng)形成，經(jīng)后期構(gòu)造-熱液活動(dòng)的活化、遷移富集，在容礦構(gòu)造中沉淀，形成工業(yè)礦體。

[1]祁思敬，李英，等．秦嶺泥盆系鉛鋅成礦帶[M]．北京：地質(zhì)出版社，1993．187-216．

[2]王集磊，何伯，李建中，等．中國(guó)秦嶺型鉛鋅礦床[M]．北京：地質(zhì)出版社，1996．

[3]侯滿堂，唐永忠，張連昌．陜西旬陽(yáng)地區(qū)志留系鉛鋅礦的地質(zhì)特征及找礦方向[M]．地質(zhì)通報(bào)，2007． 26（2）：155-165．

[4]陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)局．陜西省地質(zhì)志[M]． 北京：地質(zhì)出版社，1989．

[5]胡建民，趙國(guó)春，孟慶任，等．武當(dāng)?shù)貕K基性侵入巖群的地質(zhì)特征與構(gòu)造意義[J]．巖石學(xué)報(bào)，2003． 19（4）：601-611．

[6]李希，褚娜娜，楊興科，等．南秦嶺礦帶旬陽(yáng)地區(qū)構(gòu)造與成礦特征分析[J]．地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2010． 32（增刊）：17-18．