剖析虎頭崖銅鉛礦床地質(zhì)特征及成因

■趙恒志

（福建金東礦業(yè)股份有限公司福建三明365101）

剖析虎頭崖銅鉛礦床地質(zhì)特征及成因

■趙恒志

（福建金東礦業(yè)股份有限公司福建三明365101）

虎頭崖銅多金屬礦床分布于巴音郭勒河以西虎頭崖一帶，東徑91° 40'21"-91°43'09"；北緯37°02'52"-37°03'18"，呈近東西向展布，由兩條矽卡巖化構(gòu)造破碎帶，21條銅多金屬礦體組成，屬青海省格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)管轄。本文對(duì)虎頭崖銅鉛礦床的地質(zhì)特征及礦床成因進(jìn)行了分析探討。

虎頭崖銅鉛礦床 地球化學(xué)特征 礦床成因

1 礦床地質(zhì)特征

1.1 礦體形態(tài)

虎頭崖礦床主要有兩個(gè)礦帶：Ⅰ號(hào)礦帶處于下石炭統(tǒng)大干溝組含碳灰?guī)r和狼牙山組上巖組灰?guī)r夾石英巖之間。走向近東西，傾向北，傾角65°～82°，通過(guò)工程的追索揭露，已圈出大小20個(gè)銅鉛鋅銀礦體。Ⅱ號(hào)礦帶位于Ⅰ號(hào)礦帶南側(cè)，兩帶之間相距50～300m，局部有交合趨勢(shì)，局部?jī)A向南，但總體仍為東西走向，北傾，傾角55°～78°，78°，兩帶地表延長(zhǎng)均大于4.8Km。

1.2 礦物組分

主要金屬礦物為黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦及方鉛礦、閃鋅礦，伴生金屬礦物有少量的磁鐵礦，偶有毒砂、白鐵礦等；

礦石的化學(xué)成分復(fù)雜，礦石以銅為主，其次有鋅及鉛、鐵等。礦石的礦物組成、化學(xué)組分復(fù)雜，是本礦床的突出特點(diǎn)。這些金屬礦物大部分顆粒細(xì)小，晶形差，大部分為它形晶-不規(guī)則形態(tài)。

礦石中的脈石礦物主要有透輝石、蛇紋石、方解石及石榴石、硬石膏、綠簾石等。

脈石礦物的種類比較簡(jiǎn)單，主要為碳酸鹽、硫酸鹽礦物及硅酸鹽礦物。石榴石礦物中含有鎂鐵成分反映出形成于上地幔環(huán)境下，方解石重結(jié)晶及其蝕變?yōu)楹笃跓嵋焊脑?，硬石膏的形成反映其受到了高溫?zé)嵋旱母脑?。這些不同類型、種類的礦物的形成與出現(xiàn)均反映了該礦床的形成過(guò)程受到了來(lái)自下地殼或上地幔物質(zhì)的促使、干擾及破壞。

1.3 圍巖蝕變及成礦期次

圍巖蝕變主要有矽卡巖化、硅化、蛇紋石化、大理巖化、綠泥石化、綠簾石化、透閃石化、石榴石化、透輝石化等，具有典型的矽卡巖化礦化特征。

根據(jù)野外觀察以及室內(nèi)鑒定綜合分析，將成礦期次劃分為矽卡巖期、熱液期以及表生期三個(gè)期次。

2 礦床地球化學(xué)特征

2.1 礦石地球化學(xué)特征

虎頭崖鉛銅礦床礦石的∑REE值為10.13×10-6，稀土總量很低；LREE值 3.16×10-6，HREE值 6.97×10-6；LREE/HREE值0.47；重稀土總量大于輕稀土總量。其特征值處于大洋地殼與原始地幔稀土含量特征值之間。La/Sm值2.11；變化較大，表明輕稀土分餾較明顯。La/Yb值6.00，（La/Yb）N值4.05；（Ce/Yb）N值2.49；以上特征均表明礦石中輕稀土特征變化較明顯。Gd/Yb值2.77，表明礦石中重稀土分餾較明顯。礦石的稀土元素配分曲線呈明顯的右傾的平滑線，基本上處于輕重稀土分餾明顯狀態(tài)。Eu處呈較淺V字型谷，負(fù)Eu異常，δEu值為0.43，說(shuō)明了礦石在形成后的矽卡巖化作用的過(guò)程中發(fā)生Eu的丟失；δCe值0.51；鈰呈明顯的負(fù)異常。礦石的這些稀土特征值與上地幔與下陸殼的特征值比較相似。這些特征反映了礦石的物質(zhì)來(lái)源及經(jīng)歷的成礦過(guò)程十分復(fù)雜，其成礦的物質(zhì)明顯的來(lái)自上地幔或下地殼且經(jīng)歷了多次的富集改造。

礦石中Co/Ni值2.27，高于陸殼與洋殼的特征值；Sr/Ba值8.09，高于下陸殼及洋殼特征值；U/Th值0.52處于洋殼特征值范圍；Th/Co值0.03與下地殼值相同；Nb/Ta值0.00與下陸殼特征值相同；Sr/Eu值處于上地殼與下陸殼特征值之間；Zr/Hf值高于陸殼與洋殼的特征值；Zr/Nb值高于洋殼與下地殼特征值，而接近洋殼特征值。Sm/Nb值處于洋殼特征值范圍。這些特征值高于洋殼或處于洋殼或陸殼值之間，這反映出虎頭崖鉛銅礦床的礦石經(jīng)受多次改造。同時(shí)也反映了成礦物質(zhì)可能來(lái)源于地殼深處并經(jīng)歷了地殼上部的重熔融造成的矽卡巖化作用的疊加改造的特征。

強(qiáng)不相容元素Rb、Ba、Ta等呈強(qiáng)虧損狀態(tài)；Cr、Nb、Sr等中等不相容元素也處于虧損狀態(tài)；弱不相容元素Y略富集；礦石中部分Co、Ni成礦元素顯較高豐度值，Zn、Pb呈特高豐度值狀態(tài)呈富集礦化特征。礦石組成中成分特征的復(fù)雜性與其經(jīng)歷了多次不同性質(zhì)、不同環(huán)境的成礦作用的改造疊加有關(guān)。同時(shí)也是可作為多期次成礦作用疊加改造的證據(jù)。

2.2 放射性同位素特征

同位素計(jì)算中Rb的衰變常數(shù)λ=1.42x10-11/a，礦源層年齡取自468Ma；成礦年齡取自2146Ma。

虎頭崖鉛銅礦床礦石的Rb與Sr含量極低，而其Rb/Sr、87Rb/86Sr很低；但（87Sr/86Sr）i比圍巖的值要高的多，與圍巖形成了明顯的反差特征，反映了與圍巖的物質(zhì)來(lái)源間有明顯的差異。礦石的Rb與Sr同位素組成特征顯示出其成礦物質(zhì)來(lái)自上、下地幔等深部環(huán)境，但又受到碳酸鹽成礦交代作用及成礦熱液改造的影響而使Rb交代丟失。

3 成礦機(jī)理與礦床成因

通過(guò)對(duì)虎頭崖鉛銅礦床礦物共生組合、礦脈穿插關(guān)系及控礦條件分析，該礦床明顯受深大斷裂構(gòu)造、巖漿建造、熱液作用的聯(lián)合控制，且經(jīng)歷了多期次多階段成礦作用。

奧陶紀(jì)熱水噴流沉積作用：海底火山噴流帶來(lái)了銅、鉛、鋅、鐵等成礦元素，并使其初步富集。同時(shí)在盆地內(nèi)形成了富含銅、鉛、鋅、鐵等成礦元素的硅質(zhì)巖及碎屑巖，為后期熱液改造成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，其成礦演化模式如下：在矽卡巖期，印支晚期的二長(zhǎng)花崗斑巖經(jīng)分異演化沿著東西向與北西向分支裂隙上侵，與灰?guī)r接觸交代形成矽卡巖，構(gòu)成Ⅰ號(hào)與Ⅱ號(hào)矽卡巖化蝕變構(gòu)造帶，并在其中析出少量磁鐵礦、磁黃鐵礦。在熱液期，隨著矽卡巖期大量矽卡巖礦物的形成，上升溶液中的揮發(fā)性組分和金屬離子濃度增高，在上升過(guò)程中物理化學(xué)條件發(fā)生改變后，以硫化物方式交代充填產(chǎn)生黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬礦物。在表生期，深部礦體因剝蝕和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，遭受地表風(fēng)化，原生的硅酸鹽、氧化物、硫化物、碳酸鹽等遭到風(fēng)化，形成孔雀石、銅蘭、等氧化物。

綜上，認(rèn)為虎頭崖鉛銅多金屬礦為熱水噴流沉積-矽卡巖疊加改造型礦床。

[1]王松，豐成友，李世金等.青海祁漫塔格卡爾卻卡銅多金屬礦區(qū)花崗閃長(zhǎng)巖鋯石SHRIMP U-Pb測(cè)年及其地質(zhì)意義 [J].中國(guó)地質(zhì)，2009，36（1）：74～84

F416.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-125-1