矽卡巖型金銅礦床成礦地質(zhì)條件分析
——以沂南縣金場(chǎng)矽卡巖型金銅礦床為例

國(guó)興偉

（山東黃金礦業(yè)（沂南）有限公司，山東 臨沂 276300）

金場(chǎng)礦區(qū)的礦床為矽卡巖型金銅礦床，礦山中金銅品位之高、礦山儲(chǔ)量之多，此類(lèi)型礦床國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)?，F(xiàn)已開(kāi)采六十余年?，F(xiàn)根據(jù)探采資料編寫(xiě)此文。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

金場(chǎng)礦區(qū)位于魯中隆起東南邊緣，沂沭斷裂西側(cè)，北西向馬牧池—金場(chǎng)斷裂與北東東向冶官墓—馬旺斷裂交匯處。

1.1 地層

地表及坑內(nèi)所見(jiàn)，礦區(qū)內(nèi)主要地層為古生界寒武系中下統(tǒng)地層，其次為震旦系土門(mén)組地層，主要巖性為砂頁(yè)巖夾灰?guī)r。地層產(chǎn)狀平緩，向北東和南東傾斜，傾角在5°～22°之間。

1.2 構(gòu)造

（1）斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為北西向和北東東向斷裂，其次為金場(chǎng)巖體邊部圍巖中的似放射狀斷裂和層間斷裂。

北西向斷裂；區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的北西向斷裂為馬牧池—金場(chǎng)斷裂。此斷裂為多期性的復(fù)合斷裂。金場(chǎng)巖體沿它與北東東向冶管墓—馬旺斷裂交匯處侵位，侵位后此斷裂復(fù)活，在區(qū)內(nèi)形成一條走向北西，橫貫全區(qū)、寬80m ～100m 的構(gòu)造破裂帶。

北東東向斷裂：主要有兩條：一條為金場(chǎng)巖體南部邊緣的冶管墓—馬旺斷裂，另一條為金場(chǎng)巖體北部邊緣的村里—村東斷裂。冶管墓—馬旺斷裂規(guī)模較大，長(zhǎng)約800m，村里—村東斷裂長(zhǎng)約400m，兩斷裂都是正斷層，產(chǎn)狀較陡，傾角80°左右。兩斷裂內(nèi)都充填有二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝[1]。

金場(chǎng)巖枝邊部似放射狀及層間斷裂：金場(chǎng)礦區(qū)的地層主要為砂頁(yè)巖夾灰?guī)r，地層間的物理性質(zhì)差距較大，由于金場(chǎng)巖體的侵位，受巖漿上沖力的影響，巖體附近與巖體接觸的圍巖中產(chǎn)生放射狀斷裂及層間斷裂和層間滑動(dòng)。

（2）褶皺構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀平緩，褶皺構(gòu)造不發(fā)育，由于金場(chǎng)巖體侵位的原因，巖體周?chē)牡貙邮軒r漿上沖力的影響，產(chǎn)狀發(fā)生改變，形成附生穹狀構(gòu)造，以巖體為核心，地層向四周傾斜。穹狀構(gòu)造長(zhǎng)約1 公里，寬約800m。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)的巖漿巖主要為燕山期中期酸性淺成巖，它們的分布嚴(yán)格的受斷裂構(gòu)造控制，金場(chǎng)花崗閃長(zhǎng)巖—二長(zhǎng)花崗斑巖巖體是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的巖漿巖體，出露面積約占區(qū)內(nèi)巖漿巖體總面積的90%以上。金場(chǎng)礦區(qū)矽卡巖型金銅礦床的礦體就產(chǎn)生于金場(chǎng)巖體中二長(zhǎng)花崗斑巖與圍巖中的碳酸鹽巖接觸處。

2 金場(chǎng)花崗閃長(zhǎng)巖—二長(zhǎng)花崗斑巖巖體

金場(chǎng)花崗閃長(zhǎng)巖—二長(zhǎng)花崗斑巖巖體侵位于北西向馬牧池—金場(chǎng)斷裂與北東東向冶官墓—馬旺斷裂交匯處，出露面積約0.3 平方公里，主要由一個(gè)花崗閃長(zhǎng)巖巖株和數(shù)條二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝組成。花崗閃長(zhǎng)巖巖株位于巖體中心部位，二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝分布于它的周?chē)?，呈鑲嵌狀沿花崗閃長(zhǎng)巖巖株邊緣分布或呈放射狀伸展入圍巖的裂隙中。

2.1 花崗閃長(zhǎng)巖巖株

侵位于北西向馬牧池—金場(chǎng)斷裂和北東東向冶管墓—馬旺斷裂交匯處，地表呈近橢圓狀，東西向展布，東西長(zhǎng)約500m，南北寬約300m，出露面積約0.15平方公里，巖株的南側(cè)為冶管墓—馬旺二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝；巖株北側(cè)與村里—村東二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝接觸，西側(cè)與古生界寒武系地層接觸，東側(cè)為馬牧池—接觸斷裂構(gòu)造破碎帶。

巖石特征：淺肉紅色，塊狀構(gòu)造，中細(xì)粒，花崗結(jié)構(gòu)。主要礦物成分及其含量：斜長(zhǎng)石：An=8 ～33，屬更鈉長(zhǎng)石-2V=80°～86°△=0.3 ～0.7 含量42.28%。

鉀長(zhǎng)石：Qr=65%～78% -2V=48°～76°Sr=0.1 ～0.65，一般為0.3 ～0.6。

△=0.1 ～0.6，一般為0.3 ～0.62 含量25.69%。

石英：它形，粒狀，含量24.4%。黑云母：含量7.74%。次要礦物：角閃石，含量甚微。用K—Ar 法測(cè)定地質(zhì)年齡值為125.5百萬(wàn)年[2]。

2.2 二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝

二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿沿花崗閃長(zhǎng)巖巖株邊部巖漿和礦液活動(dòng)中心侵位，侵位后充填于巖株邊部的構(gòu)造裂隙中，由于構(gòu)造裂隙產(chǎn)出位置及形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模的變化較大，充填其內(nèi)的二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿冷凝后形成的二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝大小不一，有的沿巖株與圍巖的接觸界線分布，有的呈放射狀嵌布于與巖株接觸的圍巖中。

其中有兩條巖枝規(guī)模較大，一條是巖株南部邊緣的冶管墓—馬旺二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝，另一條是巖株北部邊緣的金場(chǎng)村里—村東二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝。金場(chǎng)礦區(qū)矽卡巖型金銅礦床的礦體就產(chǎn)生于上述兩巖枝與圍巖中的碳酸鹽巖接觸處。

據(jù)鉀—?dú)宸y(cè)定二長(zhǎng)花崗斑巖地質(zhì)年齡值為116 百萬(wàn)年。

巖石特征：暗紅色，塊狀構(gòu)造、斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶含量40%左右，斑晶礦物主要為鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石，次為石英，斑晶最大粒徑0.2mm ～8mm，一般為0.7mm ～3mm?；|(zhì)為細(xì)晶質(zhì)，約占60%，主要由長(zhǎng)石、石英組成。

主要礦物特征：鉀長(zhǎng)石：Qr=58（一）2V=40°～60°ST=0.3 ～0.97。Sm=0.99。

屬中微斜長(zhǎng)石：含量37.93%。斜長(zhǎng)石：An=2 ～28，屬更鈉長(zhǎng)石。含量：22.26%。石英：斑晶石英呈不規(guī)則渾圓狀。含量：33.8%。角閃石：含量：5.41%。黑云母：含量：0.86%～8.05%。

3 二長(zhǎng)花崗斑巖巖體（枝）為金場(chǎng)礦區(qū)矽卡巖型礦床的成礦巖體

通過(guò)大量的地質(zhì)工作，發(fā)現(xiàn)二長(zhǎng)花崗斑巖巖體（枝）與矽卡巖型金銅礦床的關(guān)系非常密切，可稱(chēng)成礦巖體。

（1）矽卡巖型金銅礦體依附于二長(zhǎng)花崗斑巖巖體而存在。金場(chǎng)礦區(qū)內(nèi)矽卡巖型金銅礦床的礦體都產(chǎn)于二長(zhǎng)花崗斑巖巖體與圍巖中的碳酸鹽巖接觸處，沒(méi)有二長(zhǎng)花崗斑巖就沒(méi)有矽卡巖型金銅礦體，礦體依附于二長(zhǎng)花崗斑巖巖體而存在。

（2）二長(zhǎng)花崗斑巖巖體與矽卡巖型金銅礦體為銅一地質(zhì)時(shí)期形成。依據(jù)測(cè)溫資料可看出，二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿冷凝溫度與矽卡巖型金銅礦床礦石礦物結(jié)晶溫度相近，雖然二長(zhǎng)花崗斑巖冷凝較早，矽卡巖礦物結(jié)晶較晚，但兩者為同一地質(zhì)時(shí)期形成。

（3）二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿和矽卡巖型金銅礦床的礦化熱液屬于同一個(gè)巖漿源。二長(zhǎng)花崗斑巖巖體中的黃鐵礦，矽卡巖巖石中的黃鐵礦，含金銅磁鐵礦礦石中的黃鐵礦中的硫具有相同或近似的硫同位素組成（表1）。說(shuō)明二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿和形成矽卡巖型金銅礦床的礦化熱液屬于同一個(gè)巖漿源，都來(lái)自于上地幔。

表1 硫同位素組成及來(lái)源

根據(jù)上述的二長(zhǎng)花崗斑巖巖體（枝）與矽卡巖型金銅礦體的關(guān)系，可以推測(cè)二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿與矽卡巖型金銅礦床的礦化熱液系于同一個(gè)巖漿源；礦化熱液伴隨著二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿侵位，二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿成礦巖漿，冷凝后形成的二長(zhǎng)花崗巖漿成巖體，巖漿和礦液上升通道巖漿和礦液活動(dòng)中心。

4 金場(chǎng)礦區(qū)的巖漿和礦液活動(dòng)中心

地殼深部的花崗閃長(zhǎng)巖巖漿在地殼運(yùn)動(dòng)的作用下，沿北西向馬牧池—金場(chǎng)斷裂與北東東向冶管墓—馬旺斷裂交匯處侵位，冷凝后成為金場(chǎng)巖體中的花崗閃長(zhǎng)巖巖株。巖株形成后巖體的根部并沒(méi)有愈合，巖漿和礦化熱液上升侵位的通道并沒(méi)有堵塞，從深部巖漿房分餾出來(lái)的二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿和礦化熱液沿花崗閃長(zhǎng)巖巖漿上升的通道侵位，深部為一個(gè)通道，但侵位到淺部遇到花崗閃長(zhǎng)巖巖株的根部后，由于花崗閃長(zhǎng)巖巖體的堵塞和二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿上沖力較大的原因，二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿和礦化熱液上升的通道圍繞著花崗閃長(zhǎng)巖巖株變?yōu)閿?shù)個(gè)（也就是花崗閃長(zhǎng)巖巖株邊部有數(shù)個(gè)巖漿和礦化熱液活動(dòng)中心）。沿每一個(gè)巖漿和礦液活動(dòng)中心都有二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿和礦化熱液侵位，但受地質(zhì)因素的制約，沿每一個(gè)活動(dòng)中心侵位的二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿和礦化熱液多少不一，因而沿每個(gè)活動(dòng)中心分布的二長(zhǎng)花崗斑巖巖體規(guī)模大小不一。

金場(chǎng)礦區(qū)最主要的巖漿和礦液活動(dòng)中心有三個(gè)：第一個(gè)巖漿和礦液活動(dòng)中心位于花崗閃長(zhǎng)巖巖株南部邊緣。礦化熱液侵位后聚集于二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝與圍巖接觸處，后與圍巖中的碳酸鹽巖發(fā)生交代作用形成冶官墓—馬旺礦段開(kāi)采；第二個(gè)巖漿和礦液活動(dòng)中心位于花崗閃長(zhǎng)巖巖株北部邊緣，此活動(dòng)中心與巖株邊部的北東東向金場(chǎng)村里—村東斷裂相通，沿此活動(dòng)中心侵位的二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿，侵位后充填于金場(chǎng)村里—村東斷裂中，巖漿冷凝后成為金場(chǎng)村里—村東二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝。礦化熱液侵位后聚集于巖枝邊部，后與圍巖中的碳酸鹽巖發(fā)生交代作用形成村里—村東礦段的礦床；第三個(gè)巖漿和礦液活動(dòng)中心位于花崗閃長(zhǎng)巖巖株西部邊緣，沿此活動(dòng)中心侵位的二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿侵位后充填于花崗閃長(zhǎng)巖巖株邊部圍巖內(nèi)似放射狀裂隙中，巖漿冷凝后成為金場(chǎng)巖體西部邊緣的似放射狀二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝。

5 金場(chǎng)礦區(qū)內(nèi)與二長(zhǎng)花崗斑巖巖體接觸的地層中碳酸鹽巖巖石層位

金場(chǎng)礦區(qū)內(nèi)矽卡巖型金銅礦床的礦體是由伴隨著二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿侵位的礦化熱液與圍巖中的碳酸鹽巖接觸處發(fā)生交代作用而形成的礦床。沒(méi)有碳酸鹽巖就不可能產(chǎn)生交代作用而形成礦床，金場(chǎng)巖體（包括二長(zhǎng)花崗巖巖枝）切穿的地層中含有碳酸鹽巖的巖石層位從下部算起：第一層為古生界寒武系下統(tǒng)武山組疙瘩狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等，厚28m。第二層為寒武系下統(tǒng)饅頭組二段含燧石結(jié)核灰?guī)r、微紋灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等，厚74m。第三層為寒武系下統(tǒng)毛莊組二段泥質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)灰?guī)r、交錯(cuò)層灰?guī)r等，厚45m。第四層為寒武系中統(tǒng)徐莊組第一段薄層白云質(zhì)灰?guī)r等，厚17m。第五層為寒武系中統(tǒng)張夏組一段厚層鮞狀灰?guī)r、交錯(cuò)層砂質(zhì)灰?guī)r等，厚33m。

6 冶管墓—馬旺二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝及礦體

從花崗閃長(zhǎng)巖巖株南部邊緣巖漿和礦液活動(dòng)中心侵位的二長(zhǎng)花崗斑巖巖漿較多，侵位后充填于冶管墓—馬旺斷裂中，巖漿冷凝后形成的冶管墓—馬旺二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝較大，伴隨著侵位的礦化熱液也較多。據(jù)探采資料，冶管墓—馬旺二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝形態(tài)相對(duì)復(fù)雜，呈狹長(zhǎng)的陡立的極不規(guī)則的扁漏斗狀，淺部張開(kāi)，深部收斂，走向北東東，地表（標(biāo)高150m）長(zhǎng)800m，寬50m ～250m，向下延伸至標(biāo)高-300m，整個(gè)巖枝尖滅。

由于巖枝呈陡立狀，切穿了標(biāo)高150m ～300m（垂直深度450m）之間中下寒武系地層層位，與其層位中的各個(gè)碳酸鹽巖巖石層位接觸，只要巖枝與碳酸鹽巖巖石層位接觸處巖枝邊部具有港灣狀構(gòu)造、株枝狀連生體構(gòu)造、凹凸?fàn)顦?gòu)造或碳酸鹽巖巖層位中裂隙發(fā)育，礦化熱液就會(huì)在這些熱液中聚集，聚集的礦化熱液在適當(dāng)?shù)臈l件下與碳酸鹽巖發(fā)生交代作用形成矽卡巖型金銅礦床。

矽卡巖型金銅礦床礦體由于受巖枝邊部構(gòu)造形態(tài)、碳酸鹽巖巖層厚度及層間裂隙的控制，單個(gè)礦體規(guī)模不大，個(gè)數(shù)較多，成群出現(xiàn)。伴隨著冶管墓—馬旺二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝侵位的礦化熱液與圍巖中的碳酸鹽巖發(fā)生交代形成礦體后，馬牧池—金場(chǎng)斷裂復(fù)活，將冶官墓—馬旺二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝及其接觸的礦體群斷為東西兩段，西段為馬旺二長(zhǎng)花崗斑巖巖枝，西段礦體群為馬旺礦段，東段礦體群為冶官墓礦段，東西兩礦段之間為馬牧池—金場(chǎng)構(gòu)造破碎帶，寬度約80m ～100m。

主要礦石類(lèi)型為含金銅磁鐵礦，其次為含銅矽卡巖，標(biāo)高零米以上礦石平均金品位8g/t，平均銅品位0.77%；標(biāo)高零米以下礦石平均金品位3.8g/t，平均銅品位0.5%左右。

7 結(jié)語(yǔ)

在一個(gè)矽卡巖型礦床的礦區(qū)，只要確定了成礦巖體，成礦巖體又與碳酸鹽巖接觸，只要接觸處接觸構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜，在接觸構(gòu)造復(fù)雜處肯定有矽卡巖型礦床礦體賦存。