廣西金秀縣六定銅礦成礦地質(zhì)特征及成因分析

摘 要：文章以廣西金秀縣六定銅礦為研究對(duì)象，通過對(duì)礦區(qū)控礦地層時(shí)代、巖性、控礦構(gòu)造的性質(zhì)、礦體地質(zhì)特征、礦石物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，結(jié)合區(qū)域礦床的分布規(guī)律、分析了成礦的地質(zhì)特征及成礦的原因，對(duì)礦石進(jìn)行取樣對(duì)其所含的微量元素在特征、硫同位素、鉛同位素進(jìn)行測定，與當(dāng)前國內(nèi)外各類銅礦的類型與結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，確認(rèn)六定銅礦床為沉積活化遷移充填型銅礦床，并指出了礦區(qū)找礦標(biāo)志和找礦方向。

關(guān)鍵詞：廣西金秀縣；六定銅礦；成礦地質(zhì)特征；成因

前言

廣西金秀縣六定銅礦床位于大瑤山隆起復(fù)式背斜的北西翼，是大瑤山北西段銅多金屬礦帶的重要組成部分。大瑤山成礦帶成礦時(shí)代經(jīng)歷了加里東、海西、印支、燕山中期和燕山晚期五個(gè)成礦期，表明本區(qū)具有多期成礦作用及疊加成礦作用的條件。為有效開展礦區(qū)探礦增儲(chǔ)，而總結(jié)礦床地質(zhì)特征、成礦條件分析、構(gòu)造控礦因素和找礦標(biāo)志，以期對(duì)礦床的找礦工作有所裨益。

1 六定銅礦床地質(zhì)特征

1.1 基本地質(zhì)特征

1.1.1 地層

區(qū)域內(nèi)廣泛出露寒武系和泥盆系下統(tǒng)，兩者呈角度不整合接觸，其中寒武系由一套地槽型沉積的碎屑巖組成，具復(fù)理石韻律建造特征，主要分布于西部和南部大瑤山一帶，構(gòu)成了大瑤山復(fù)式背斜核部；下泥盆統(tǒng)為地臺(tái)型沉積，具單陸屑和含鐵建造特征，圍繞大瑤山凸起邊緣，大面積出露于東部和北部地區(qū)，組成了準(zhǔn)地臺(tái)覆蓋層[1]。而六定銅礦床的賦礦地層為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組（D1l）中厚層狀紫紅色細(xì)粒石英砂巖夾淺灰色石英砂巖。

1.1.2 構(gòu)造

（1）褶皺

礦區(qū)屬大瑤山復(fù)式背斜高貞嶺——金龍河南北擠壓帶的北端，因受到擠壓作用的影響，形成的褶皺多為兩翼寬緩的水平褶皺，規(guī)模大小不等，有的受斷層破壞而影響其完整性。背向斜同等發(fā)育，使其裂隙發(fā)育，巖性比較破碎，但總的巖層產(chǎn)狀傾向北西，傾角10～30°，為一平緩的單斜構(gòu)造。

（2）斷層

由于受南北作用力的影響，形成的主要斷裂為南北走向，次為層間斷裂。礦區(qū)目前僅見財(cái)寶～金龍河一條斷層，現(xiàn)將其特征簡述如下：

斷層見于礦段中部，屬于高貞嶺——金龍河斷層延伸部分，其分布規(guī)模較大，呈南北走向，延伸最長可達(dá)1800多米至礦區(qū)外圍，切割的地層為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組，屬逆斷層，該斷層與成礦關(guān)系密切，并具有控制銅礦體的特征，斷層破碎帶寬度1.00～2.00米，斷面傾向西至北西，傾角60～90°，屬陡傾角斷層，斷層面多呈舒緩坡狀，斷面光滑，破碎帶內(nèi)常見呈透鏡體的含銅石英脈，膠結(jié)程度較好，淺部多以硅化壓碎巖、退色化細(xì)粒石英雜砂巖，部分重晶石化組成，局部含銅較高時(shí)，可形成有利用價(jià)值的工業(yè)礦體。

1.1.3 巖漿巖

該礦段內(nèi)除區(qū)域外天堂嶺零星分布一些侵入巖脈外，礦區(qū)范圍內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)巖漿巖體的分布。

1.2礦體形態(tài)特征

金秀縣六定銅礦床賦礦層位及巖性為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組上段紫紅色細(xì)砂巖，礦體大致特征如下：礦體形態(tài)為南北走向、傾向西、陡傾斜、連續(xù)性較好的薄脈狀，礦體中的黃銅礦、輝銅礦常聚成不規(guī)則狀集合體，部分則零星地分布。總體礦石品位沿走向變化較大，礦體的地表特征多為硫化物的石英脈，部分氧化為銅藍(lán)、褐鐵礦及鐵帽或砂巖硅化、褪色化蝕變等。目前探礦坑道共揭露有銅礦脈4條，長度100～1700m，總體傾向西，傾角75～88°，厚度較穩(wěn)定，品位沿走向變化較大，賦存標(biāo)高+972～+820m，礦脈與圍巖接觸界線較明顯。取樣分析結(jié)果Cu品位1.88～24.54%，平均品位Cu 3.82%，品位變化系數(shù)160.30%；厚度1.00m左右，厚度變化系數(shù)18.24%。

1.3礦石結(jié)構(gòu)特征

六定銅礦床的銅礦石主要呈透鏡狀充填于碎屑巖的斷裂帶內(nèi)，呈陡傾斜脈狀產(chǎn)出，礦石的礦物成分比較簡單，主要是石英、黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦及少量的閃鋅礦，氧化礦石常呈不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)，松散塊狀、砂狀、蜂窩狀、土狀及粉末狀構(gòu)造。

原生礦石結(jié)構(gòu)：自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造：致密塊狀構(gòu)造、板狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、細(xì)脈-浸染狀、脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。

原生礦石經(jīng)多期次動(dòng)力、熱液蝕變作用及交代結(jié)構(gòu)，包含結(jié)構(gòu)，交代殘余結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變?yōu)閴核榻堑[、碎粒結(jié)構(gòu)，呈不規(guī)則的棱角狀、次棱角狀構(gòu)造。

礦區(qū)水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件均屬簡單～中等復(fù)雜類型，礦石的自然類型為硫化礦石，工業(yè)類型為石英脈銅礦石。

2 礦床成因分析

通過廣西金秀縣區(qū)域銅礦床進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造以及構(gòu)造演變過程進(jìn)行分析，并對(duì)礦石進(jìn)行取樣對(duì)其所含的微量元素在特征、硫同位素、鉛同位素進(jìn)行測定，與當(dāng)前國內(nèi)外各類銅礦的類型與結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，確認(rèn)六定銅礦床為沉積活化遷移充填型銅礦床。

2.1 成礦物質(zhì)來源的分析

位于大瑤山西北部的砂巖中的銅礦床，礦石中的硫同位素測定表明成礦物質(zhì)來源的多樣復(fù)雜性，存在與賦礦地層同齡的硫，即地層沉淀時(shí)的盆地流體（海水）；又有寒武紀(jì)地層同齡的硫，即老地層巖石遭到風(fēng)化侵蝕，很多基本的元素開始出現(xiàn)分離和殘余；還有成礦期深源巖漿硫的參與，說明六定銅礦床成礦物質(zhì)應(yīng)主要源于地層內(nèi)部，地層中初始沉積的銅及鉛鋅在后期構(gòu)造及巖漿作用下，地層中的成礦物質(zhì)銅鉛鋅重新溶解到盆地流體中，經(jīng)地下深循環(huán)形成的含礦熱鹵水，其熱源主要源自隱伏花崗巖體及地?zé)嵩鰷兀@些含礦熱鹵水在構(gòu)造應(yīng)力的作用下向背斜軸部遷移或斷裂中轉(zhuǎn)移，在斷裂破碎帶中因減壓或溫度降低，沉淀富集成礦，形成充填特征為主的脈狀礦床。礦床同位素研究表明，本區(qū)銅礦成礦物質(zhì)主要來源于砂巖地層，為早期陸緣風(fēng)化沉積形成，鉛鋅主要來源于碳酸鹽地層，為早期噴流沉積形成；硫的來源較為復(fù)雜，具有混合硫的特征。

2.2 成礦模式分析

金秀縣區(qū)域內(nèi)主要地層是寒武系和泥盆系，而銅礦主要形成于泥盆紀(jì)海相含碳濁積巖-碳酸鹽-碎屑巖建造地層中，說明成礦物質(zhì)及鹽類在地層形成中初步沉積富集，這對(duì)后期成礦具有重要的控制作用。在加里東至燕山期發(fā)生大規(guī)模的構(gòu)造巖漿活動(dòng)下，深部隱伏巖體活動(dòng)所帶來的巖漿流體及驅(qū)動(dòng)盆地流體形成循環(huán)，將地層中初步沉積富集的成礦物質(zhì)重新活化并疊加遷移到淺部的張性斷層中形成礦床。

3 找礦標(biāo)志

3.1 地層巖性控礦

金秀縣區(qū)域礦床在地層上主要集中產(chǎn)于泥盆系蓮花山組紫紅色砂巖中。則礦區(qū)賦礦層位為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組，銅礦體及礦化體主要產(chǎn)于泥盆系下統(tǒng)蓮花山組紫紅色砂巖中，通過層位和巖性找礦是一個(gè)重要方向。

3.2 構(gòu)造控礦

深大斷裂是深部巖漿、氣體、熱液等向淺表排放的通道和出口，也是地表大氣降水等下滲的主要通路，對(duì)不同類型、不同來源、不同深度的多種流體具有溝通、匯合和紐帶、混合功能，造成成礦物質(zhì)積淀的重要要素[2]。深大斷裂具有長期性、脈動(dòng)性、繼承性、多發(fā)性，提供豐富的礦源、水源、能源，是深部的和淺部物質(zhì)和能量交換的重要渠道和通道；既具有導(dǎo)礦、驅(qū)礦、運(yùn)礦、儲(chǔ)礦的作用，又具有貫通礦源場、中介場和儲(chǔ)礦場的能力，有利于在同一有限空間中發(fā)生成礦物質(zhì)的反復(fù)濃集和成礦作用的多次疊加、多重富集。由于受到加里東期等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，致使地層產(chǎn)生強(qiáng)烈的褶皺構(gòu)造，形成了緊密的南北走向復(fù)式線狀褶皺，使巖層普遍產(chǎn)生輕微的質(zhì)變，同時(shí)產(chǎn)生了以南北向?yàn)橹鞯臄嗔褬?gòu)造，形成規(guī)模較大的區(qū)域性大斷裂，其中以高貞嶺——金龍河斷裂規(guī)模較大，南北延伸長35km，傾向西，其性質(zhì)屬逆斷層，為礦區(qū)的主要容礦構(gòu)造。通過研究礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造的形成和發(fā)展機(jī)制，追蹤含礦斷裂構(gòu)造是本區(qū)找礦的主要方向。

另外地表的硅化構(gòu)造角礫巖、硅化碎裂巖、褪色化蝕變帶、含硫化物的石英脈、鐵帽等露頭點(diǎn)均是找礦標(biāo)志。

4 結(jié)束語

（1）六定礦區(qū)礦體賦存于泥盆系下統(tǒng)蓮花組碎屑巖的斷裂破碎帶中，礦體受地層和南北走向斷裂的控制，傾向西，成礦作用受地層、構(gòu)造、巖漿作用的多重控制，為沉積活化遷移充填型銅礦床。（2）本區(qū)礦脈為石英脈銅礦，受斷層破碎帶嚴(yán)格控制，成礦后期構(gòu)造具有繼承性多期活動(dòng)特征，礦脈形態(tài)單一，厚度較穩(wěn)定、品位變化較大，多為分段富集，一般地表和淺部厚度較小，礦化較貧，但往深部有厚度增大、品位變富、礦體有向北側(cè)伏的趨勢。（3）巖漿作用開始于加里東期；通過對(duì)流體包裹體的測試研究，成礦溫度較低，屬遠(yuǎn)程低溫?zé)嵋盒偷V床，成礦流體以地下水流體為主；結(jié)合物探成果本區(qū)隱伏巖體埋深為1-1.5km，推測深部以巖漿流體為主，推測深部具有形成第二富集空間的條件，在巖體與圍巖接觸帶及其附近的斷層破碎帶中，具有尋找大型斑巖-矽卡巖型礦床的潛力。

參考文獻(xiàn)

[1]何川，陳紅波，謝全桂，等.廣西大瑤山金龍河地區(qū)銅礦地質(zhì)特征及找礦潛力評(píng)價(jià)[Z].2012.

[2]陳星霖，邵擁軍，劉忠法，等.安徽安慶銅礦床成礦地質(zhì)條件及成因分析[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013.

[3]馬慧，趙娟.西南天山砂巖型銅礦地質(zhì)特征及成因分析[J].西部探礦工程，2011.