鬧牛山銅礦床構(gòu)造運(yùn)動(dòng)地質(zhì)特征

石志清　石國(guó)強(qiáng)

摘要：鬧牛山銅礦床是與中基性和弱酸性火山巖和次火山巖有關(guān)的脈狀礦床。礦區(qū)出露的地層主要為上侏羅統(tǒng)的陸相沉積一火山巖，出露的巖漿巖主要是中基性和弱酸性火山巖和次火山巖。礦區(qū)處于北北東向深斷裂構(gòu)造控制的復(fù)合火山構(gòu)造地塊中，斷裂構(gòu)造發(fā)育，賦礦圍巖為安山玢巖、安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r、閃長(zhǎng)玢巖等。成礦巖體為弱酸性斜長(zhǎng)花崗斑巖、霏細(xì)斑巖。礦體受北東向、北北東向及北西向斷裂構(gòu)造控制。主要近礦圍巖蝕變?yōu)殁涢L(zhǎng)石化、硅化、絹云母化、綠泥石化。工業(yè)礦物主要為黃銅礦，伴生有益元素為Ph、Zn、Ag、Au等。礦石結(jié)構(gòu)有半自形粒狀和它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、固溶體分解及包含結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造有細(xì)脈浸染狀、脈狀和塊狀構(gòu)造等。成礦期可分為4個(gè)階段，礦床屬高中溫巖漿熱液脈狀礦床。

關(guān)鍵詞：熱液脈狀；銅礦床；鬧牛山

鬧牛山銅礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)突泉縣東部與吉林省洮安縣交界處，距突泉縣48km。烏蘭浩特一突泉縣公路通過(guò)礦區(qū)。

1.礦區(qū)地質(zhì)背景

鬧牛山銅礦位于大興安嶺中段，嫩江深斷裂西側(cè)，大板一烏蘭浩特火山噴發(fā)帶突泉火山斷陷盆地的局部隆起（鬧牛山隆起）邊部。

1.1地層

礦區(qū)出露一套中上侏羅統(tǒng)的陸相沉積一火山巖。礦區(qū)東部為中侏羅統(tǒng)萬(wàn)寶組（J₂W）陸相黑色砂巖、礫巖和泥巖。西部是侏羅統(tǒng)滿(mǎn)克頭鄂博組（J₃m）近火山噴溢相的安山質(zhì)火山碎屑巖、安山質(zhì)火山熔巖，局部夾沉積巖?；鹕綆r地層總厚大于1000m。

1.2控巖控礦構(gòu)造

礦區(qū)處于北北東向深斷裂構(gòu)造控制的復(fù)合火山構(gòu)造地塊中，構(gòu)造發(fā)育，褶皺構(gòu)造有與區(qū)域新華夏體系一致的NE向背斜構(gòu)造，即大黑山—鬧牛山背斜，礦區(qū)處于背斜的中部，核部為一套火山巖組成，兩翼陡（50°～80°）；斷裂構(gòu)造有：（1）北東、北北東向斷裂，以壓扭性為主，切割深度大，是區(qū)內(nèi)主要的控巖和控礦構(gòu)造，還控制著一些晚期的脈巖；（2）北西向、北西西向斷裂，以扭性、張扭性為主并為礦液和脈巖沖填，是區(qū)內(nèi)主要的容礦構(gòu)造。

1.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)出露的主要是中基性和弱酸性火山巖和次火山巖。早期的侵入巖（成礦前）為中性到中基性巖體（安山玢巖、閃長(zhǎng)玢巖等），與中基性噴溢有關(guān)。與成礦有關(guān)的多為一些晚期弱酸性巖體，斜長(zhǎng)花崗斑巖、霏細(xì)斜長(zhǎng)斑巖等，多呈小巖株、巖枝和巖脈產(chǎn)出；成礦后還發(fā)育有中基性輝綠巖、閃長(zhǎng)玢巖及煌斑巖等小巖墻、巖脈。

安山玢巖主要分布在鬧牛山及礦體的外圍，是礦體的直接圍巖（圖1）。安山玢巖為灰綠、灰黑、灰白色，具斑狀結(jié)構(gòu)，略具流動(dòng)構(gòu)造，可能系火山根部相。

閃長(zhǎng)玢巖在鬧牛山一帶出露面積較大，主要呈巖株?duì)罘植迹秩霂r的Rb—Sr等時(shí)年線(xiàn)年齡為161.84Ma。

斜長(zhǎng)花崗斑巖出露于礦區(qū)東部季家屯一帶，呈長(zhǎng)軸狀北西西向展布，長(zhǎng)2km，寬0.7km，出露面積1.25km²（圖1）。斜長(zhǎng)花崗斑巖為灰白色，風(fēng)化后為黃褐色，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶占50%～60%，斑晶成分為斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、石英和黑云母，基質(zhì)為微晶結(jié)構(gòu)。

霏細(xì)斜長(zhǎng)斑巖呈巖墻狀，產(chǎn)于斜長(zhǎng)花崗斑巖北西端外側(cè)，呈北北東、北東東和北西向多組走向侵入于閃長(zhǎng)玢巖及火山巖地層，并切穿斜長(zhǎng)花崗斑巖。

區(qū)內(nèi)侵入巖從基性到酸性均有，屬淺成一超淺成巖體。其侵入先后次序大致為：安山玢巖一閃長(zhǎng)玢巖一斜長(zhǎng)花崗斑巖霏細(xì)斜長(zhǎng)斑巖一花崗斑巖一石英斑巖一輝綠巖一煌斑巖脈。斜長(zhǎng)花崗斑巖、霏細(xì)斜長(zhǎng)斑巖多具礦化蝕變，與成礦關(guān)系密切。

上述主要侵入巖巖石化學(xué)特征值見(jiàn)表1。巖石化學(xué)資料表明，巖漿有下列演化趨勢(shì)：（1）含量有明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)并分異明顯，顯示巖漿向酸度增長(zhǎng)方向演化；（2）隨Si02增長(zhǎng)，CaO有降低趨勢(shì)，而K20有增高的趨向；（3）隨巖漿向晚期演化堿質(zhì)明顯增高，這表明巖漿活動(dòng)晚期對(duì)銅的成礦作用趨向有利。

2.礦床地質(zhì)特征

2.1礦體特征

脈狀銅礦發(fā)育于斜長(zhǎng)花崗斑巖體前鋒地段圍巖中，部分穿人斑巖體內(nèi)，霏細(xì)斜長(zhǎng)斑巖亦顯示礦化蝕變。礦脈組是由一系列走向320°～40°的大脈一細(xì)脈一細(xì)網(wǎng)脈平行的脈群組成（圖2）。在寬0.5kin的巖體內(nèi)，霏細(xì)斜長(zhǎng)斑巖亦顯示礦化蝕變。在寬0.5kin地段有6個(gè)脈組，并圈出銅工業(yè)礦體30余條，脈群延續(xù)總長(zhǎng)lkm以上。

各脈組長(zhǎng)350m～950m，礦體規(guī)模大小不一，控制長(zhǎng)度一般為70m～260m，最大者可達(dá)400m～500m；礦體呈脈狀、扁豆?fàn)?，厚?.3m～7.3m，一般為1m～4.5m。礦體向北東傾斜，傾角60°～80°，控制斜深55m～330m，最大延深550m。深部300m后有增大趨勢(shì)，銅平均品位0.3%～9.8%，賦礦圍巖為安山玢巖、安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r、閃長(zhǎng)玢巖等。

2.2礦石成分與組構(gòu)

礦石在地表處為氧化礦石，次生富集不發(fā)育，氧化深度15m～50m。常見(jiàn)一些褐鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦等呈蜂窩狀構(gòu)造，膠狀、交代殘余結(jié)構(gòu)，在褐鐵礦中常見(jiàn)有未氧化的黃鐵礦、黃銅礦等硫化物。該類(lèi)礦石工業(yè)意義不大。

礦區(qū)內(nèi)開(kāi)采對(duì)象主要是硫化礦石。礦石內(nèi)金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦和白鐵礦等。主要脈石礦物有石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、綠泥石、陽(yáng)起石、重晶石、方解石等。

礦石中主要成礦元素是Cu，伴生元素有Ph、Zn、Ag、Au、Bi、Co、Mo等。Cu、Pb、Zn、Mo均以礦物出現(xiàn)。Ag、Au尚未見(jiàn)獨(dú)立礦物，主要賦存于硫化物中。

礦石結(jié)構(gòu)有半自形粒狀、它形粒結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、固溶體分解及包含結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造有細(xì)脈浸染狀、脈狀和塊狀構(gòu)造等。

2.3成礦階段及圍巖蝕變

金屬礦物主要生成順序?yàn)椋狠x鉬礦→黃銅礦→毒砂→磁黃鐵礦→黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦。成礦作用可分為4個(gè)階段：（1）輝鉬礦—石英階段；（2）磁黃鐵礦—毒砂—黃銅礦—黃鐵礦階段（主要成銅階段）；（3）閃鋅礦—方鉛礦—黃銅礦階段；（4）黃鐵礦—碳酸鹽階段。

礦區(qū)的圍巖蝕變?cè)趲r體內(nèi)有鉀長(zhǎng)石化、硅化，并伴隨有鉬銅礦化；在含銅礦脈兩側(cè)為硅化、絹云母化、綠泥石化；鉛鋅礦化則常伴隨有絹云母化、綠簾石化；黃鐵礦碳酸鹽階段廣泛發(fā)育碳酸鹽化和硅化蝕變。