三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對銅礦的成礦作用

袁 輝

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西北大隊，江西 九江 332000）

三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，是當(dāng)前礦產(chǎn)資源中，較為常見的一種地層，其地表多呈現(xiàn)黑色，主要為灰?guī)r、白云巖、泥晶灰?guī)r等巖性，且?guī)r性質(zhì)地較軟，多呈砂性，但是地層厚度一般在121m～427m之間[1]。目前，眾多地質(zhì)勘查人員發(fā)現(xiàn)，大部分的大型銅礦的出產(chǎn)地，都能發(fā)現(xiàn)三疊系下統(tǒng)周沖村組地層的身影，認(rèn)為三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，對銅礦的成礦存在一定作用[2]。尤其是近年來，地質(zhì)勘查技術(shù)不斷完善，國內(nèi)也開展眾多地質(zhì)勘查研究小組，調(diào)查地質(zhì)變化、不同礦床的產(chǎn)生因素、地質(zhì)構(gòu)造、礦區(qū)演化等，并取得了重要的成果，認(rèn)為三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對銅礦的成礦存在一定的作用，卻也有學(xué)者否認(rèn)這一說法，產(chǎn)生一定的爭議[3]。為此提出研究三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對銅礦的成礦作用這一課題。

1 三疊系下統(tǒng)周沖村組地層構(gòu)造演化作用

三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，在時間的作用下，形成統(tǒng)周沖村組地層，可以分為印支期早期、燕山晚期晚侏羅世、燕山晚期早白堊世等三個時期。

1.1 印支期早期構(gòu)造演化作用

在印支期早期，所存在的板塊拆離運(yùn)動變化，加快了巖漿侵蝕的速度，導(dǎo)致部分地殼，在巖漿的作用下，出現(xiàn)分熔現(xiàn)象，并在地底形成花崗閃長斑巖母巖漿。這種母巖漿具有高鍶元素、低釔元素的性質(zhì)，此時，這種性質(zhì)的巖石，會增加巖漿上侵作用，但是，該時期的地層，還會受到區(qū)域斷裂的控制，降低巖漿上侵作用，在這兩種作用下，會加速銅礦床的形成。

從上述分析中可以看出，印支期早期，主要存在的構(gòu)造演化，是由板塊拆離運(yùn)動變化，引起巖漿運(yùn)動，形成熱液脈型銅礦床。而在礦床形成的過程中，三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，所具有的花崗閃長斑巖，更是與銅礦形成存在密切關(guān)系，該巖石具有的準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)、鈣堿性系列等性質(zhì)，及其所具有的微量元素，對于礦石具有極高的親近表現(xiàn)。而其缺少的稀土元素和高場強(qiáng)元素，卻與埃達(dá)克變質(zhì)巖一致。尤其是銅礦的成礦物質(zhì)，多是來源于巖漿，在巖漿的高溫、高鹽度的作用下，產(chǎn)生流體，與巖漿水融合，隨著時間的流逝，在后期與大氣降水混合，其巖漿水所具有的高溫及沸騰特點，會在大氣降水的作用下，不斷降低，從而導(dǎo)致銅元素在三疊系下統(tǒng)周沖村組地層析出沉淀，也是銅產(chǎn)生的關(guān)鍵，由于該銅礦床的形成過程，受三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，斷裂構(gòu)造演化作用明顯，因此在該作用下形成的銅礦床，屬于“熱液脈”型銅礦床。

1.2 巖漿活動對成礦的影響

巖漿活動直接形成巖漿期后高溫成礦熱液流體同時驅(qū)動其環(huán)流。巖漿激活圍巖中的成礦物質(zhì)隨地下水升溫流動，出現(xiàn)了巖漿熱液與地下水摻和的混合熱液流體。隨著熱流體在三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對流循環(huán)并萃取圍巖中的成礦物質(zhì)，礦源層逐漸為成礦熱流體提供了大量的成礦元素和揮發(fā)組分，使成礦熱流體數(shù)量增多，成礦物質(zhì)大量富集，擴(kuò)大了成礦作用的空間。

1.3 燕山晚期晚侏羅世時期構(gòu)造演化作用

燕山晚期晚侏羅世時期，存在洋殼運(yùn)動，其在運(yùn)動過程中，對地殼的擠壓作用，導(dǎo)致地下地殼厚度不斷增加，產(chǎn)生榴輝巖相。而在洋殼的擠壓作用下，也會導(dǎo)致巖漿運(yùn)動更加劇烈，更快地侵入地殼，在巖漿對地殼的不斷加熱下，導(dǎo)致地殼部分產(chǎn)生熔融現(xiàn)象。

此時，可以確定巖漿運(yùn)動后，所產(chǎn)生的巖體為花崗閃長斑巖母巖。在這種巖漿的作用下，會增加其接觸帶與周沖村組地層的接觸，產(chǎn)生結(jié)晶分異現(xiàn)象，在長時間的作用下，產(chǎn)生敦化金雞嶺斑巖型銅礦床。

在燕山晚期晚侏羅世時期，基于上述分析結(jié)果，礦床的形成，主要與洋殼的運(yùn)動有關(guān)，其產(chǎn)生的巖石巖性，屬于埃達(dá)克質(zhì)巖，與礦床的Lu-Hf同位素來源極其相近。其成礦作用與印支期早期構(gòu)造演化成礦作用，極其接近，唯一的區(qū)別就是巖石成因不同。在燕山晚期晚侏羅世時期，巖石是由于大比例下地殼與小比例古老下地殼混合后部分熔融，在兩種巖石熔融后，又經(jīng)歷了結(jié)晶分異的作用，產(chǎn)生熱液礦化蝕變分帶現(xiàn)象，從而形成斑巖型銅礦床。

除上述原因，加快銅礦床的形成，還與巖漿的大規(guī)模入侵活動有關(guān)。此時，巖性主要為花崗閃長斑巖，其具有準(zhǔn)鋁質(zhì)、鈣堿性系列的特性，再加上地殼的部分熔融作用，所產(chǎn)生布敦化斑巖型銅礦床。而在這兩種銅礦床的形成中，都離不開流體沸騰作用。

1.4 燕山晚期早白堊世時期構(gòu)造演化作用

燕山晚期早白堊世時期，正處于燕山晚期晚侏羅世時期，洋殼運(yùn)動結(jié)束后的時間段，開始構(gòu)造地帶伸展，此外，洋殼運(yùn)動結(jié)束后，進(jìn)入了后撤階段，在燕山晚期早白堊世時期，給三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，帶來了大面積的拉伸作用，且在拉伸用下下，讓原本已經(jīng)靜止不動的巖漿，伴隨著拉伸的作用，開始廣泛的巖漿運(yùn)動。在燕山晚期早白堊世時期，所產(chǎn)生的構(gòu)造演化變化，促使三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，石圈地幔發(fā)生拆沉作用，其地層中軟流圈，所具有的鎂鐵等元素物質(zhì)，伴隨著巖漿的運(yùn)動，開始大量上涌，且上涌的同時，攜帶極其恐怖的熱量。此時的三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，產(chǎn)生了132Ma的花崗斑巖、130Ma的閃長巖、126Ma的閃長玢巖等巖性。

在印支期早期、燕山晚期晚侏羅世地質(zhì)變化下，對于銅礦的形成，都有流體沸騰作用的身影。在燕山晚期早白堊世時期，經(jīng)過上述的構(gòu)造演化作用，形成了大量的脈巖，再加上克洋與古太平洋構(gòu)造域同時控制，在三疊系下統(tǒng)周沖村組地層銅礦化形成過程中，產(chǎn)生的主要巖體為二長巖，具有準(zhǔn)鋁質(zhì)一弱過鋁質(zhì)、鉀玄巖系列巖性，經(jīng)過地幔物質(zhì)與地殼物質(zhì)混合，在巖漿的作用下，產(chǎn)生熔融現(xiàn)象，經(jīng)過時間的流逝，將晶體分離，最后形成巖體。而巖漿源的成礦流體中，又具有高溫、高鹽度的NaCL-H2O體系，及其存在的沸騰作用，促使礦質(zhì)沉淀，從而在三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，形成典型的“熱液脈”型礦床。

2 三疊系下統(tǒng)周沖村組地層含礦性

基于引言對三疊系下統(tǒng)周沖村組地層的介紹，可以判斷三疊系下統(tǒng)周沖村組地層銀、銅、鉛、鋅等化學(xué)元素含量較高，且這些化學(xué)元素的富集系數(shù)，均大于1。為此統(tǒng)計了三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，主要含有的碳酸鹽巖中，元素富集系數(shù)，如表1所示。

表1 碳酸鹽巖元素富集系數(shù)

從表1中可以看出，三疊系下統(tǒng)周沖村組地層，總共含有7種金屬元素，且其中銅的元素富集程度最高，其次是與銅伴生出現(xiàn)的銀，剩下的汞、砷、鉛、鋅、銻等金屬元素富集度相差不多。而其中，砷元素的富集系數(shù)達(dá)到了2.32，表明在該地層中，含量明顯偏高，表明該地層出現(xiàn)過熱液活動，與上一章節(jié)分析相符。可以推測出，是由巖漿噴流作用引起的。

3 結(jié)束語

綜上所述，此次研究三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對銅礦的成礦作用，從地層構(gòu)造演化作用著手，分析三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對銅礦的成礦作用。但是此次研究的三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對銅礦的成礦作用，未曾研究該地層的構(gòu)造控礦性、物理化學(xué)因素。

因此在今后的研究中，還需深入研究該地層的構(gòu)造控礦性、物理化學(xué)因素，深入分析三疊系下統(tǒng)周沖村組地層對銅礦的成礦作用。