湖北省大冶市铜山口铜钼钨矿床蚀变矿化特征分析.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 185 湖北省大冶市铜山口铜钼钨矿床蚀变矿化特征分析 李喆明 杨 幼 彭益韬 刘冬勤 肖行才 湖北省地质局第一地质大队，湖北 大冶 435100 摘要：摘要：铜山口铜钼钨矿床为鄂东南地区典型的小岩体成矿的矽卡岩-斑岩复合型铜钼钨矿床，矽卡岩型矿体主要产于大理岩与花岗闪长斑岩岩株体接触部位，斑岩型矿体均匀散布于岩体中。由岩体至围岩，具有典型了蚀变分带和矿化垂直分带现象。该矿区位于大冶市市区南西约 18km，行政隶属大冶市陈贵镇管辖。本文主要分析了铜山口铜钼钨矿床蚀变矿化特征。关键词：关键词：矽卡岩-斑岩复合型；蚀变分带；矿化垂直分带；铜山口 中图分类号：中图分类号：P618 0 引言 铜山口铜钼矿床为典型的矽卡岩-斑岩复合型铜钼矿床，也是鄂东南地区小岩体成大矿的典范。该矿区位于大冶市市区南西约 18km，行政隶属大冶市陈贵镇管辖。截至 2021 年 12 月底，采矿许可证范围内累计查明铜矿资源矿石量 4566 万吨，铜金属量 44.8 万吨。矿区位于灵乡侵入体东南外侧，殷祖复式背斜北翼（图 1）。1 矿区地质 1.1 地层 矿区主要由三迭系中-下统嘉陵江组白云岩、白云质灰岩及下统大冶组灰岩组成，局部见二迭系下统栖霞灰岩出露。栖霞组第二段（P1q2）：主要位于矿区南东部，岩性主要为含燧石结核大理岩，层厚 80-100m，与嘉陵江第二段白云岩呈断层接触。大冶组第三段（T1d3）：仅在矿区 19 线深部出露。岩性主要为灰色薄层含泥质条带灰岩，具缝合线状泥质条带。岩层厚度 200m-240m。大冶组第四段（T1d4）：分布在矿区北东部。岩性为白-灰白色巨厚层大理岩，层厚约 400-700m，与下伏嘉陵江组第一段地层呈整合接触。嘉陵江组第一段（T1-2j1）：岩性为为灰灰白色，薄层至中厚层结晶白云岩或灰质白云岩，厚约 120200m，与下伏地层呈整合接触。嘉陵江组第二段（T1-2j2）：分布于矿区南西段。岩性为灰色大理岩与白云石大理岩组成，厚约 120240m，与下伏地层呈整合接触。1.2 构造 1.2.1 褶皱 主要为洋塘山天台寺倒转向斜，次为马岭山倒转背斜。（1）天台山倒转向斜：位于普查区中部，北起陈家湾，南至张家山，九门山，南北宽约 1.5 千 m。东西长大于 4 千 m。向斜核部由三叠系中下统嘉陵江组地层组成，翼部除大冶组地层外，还出露有二叠系地层。总体轴向近东西，略具弯曲变化。轴面南倾，倾角 50-60度，北翼地层倾向南，倾角 12-40 度；南翼地层倒转，倾向南，倾角 30-80 度。两翼均有东陡西缓的特点。向斜西段因受岩浆侵入的影响，仅残存南翼之部分。（2）马岭山倒转背斜：位于普查区南东部，总体轴向为北西向。轴面倾向南西，核部由志留系及石炭系地层组成，两翼由二叠系地层组成。北东翼地层倒转，倾向南西，倾角大于 70 度，南西翼地层倾向南，倾角 70 度左右。背斜轴部向西倾伏，由于断层切割破坏，核部保留不全。1.2.2 断裂 区内断裂构造极其发育，按断裂展布方向主要分为三组：近东西向断裂、北东向断裂和北西向断裂。（1）近东西向断裂：主要为 F1、F2。F1 断裂位于天台山倒转向斜南翼张家山一带，为本区形成最早、规模最大的构岩断裂构造，断裂走向100 度左右，受后期断裂构造的改造，断裂东段方向有所改变，断裂长度大于 1000m，断裂面南倾，倾角 60-70度，南盘（上盘）上升，属逆断层性质。沿断层挤压中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 186 和破碎现象明显，构造角砾岩断续出现，沿断裂及其附近有花岗闪长斑岩岩脉侵入。F2 断裂位于普查区南东角，走向近 90 度，长度大于 300m，断裂两侧地层错位明显，为平推断层。（2）北东向断裂：主要有 F3-F7 等 5 条断层。F3 断裂位于郭家山南东一带，长约 2000m，走向25-30 度，断面倾向北西，倾角 65-75 度，北西盘（上盘）下降，属正断层性质。断层两侧地层错位明显。F4 断裂位于普查区中部天台寺以南，走向近 50度左右，长度大于 1000m，断裂横切 F1 断层、天台山向斜南翼及核部,两侧地层错位明显，为平推断层。F5 断裂位于普查区东部天台寺以南，走向近 40度左右，长度大于 200m，断裂发育于中下三叠统嘉陵江组地层之中,为平推断层。F6、F7 断裂位于普查区南东角，走向近 25-30 度，近平行产出，向南均延出图外，长度均大于 500m，断裂横切马岭山倒转背斜核部,两侧地层错位明显，均为平推断层。（3）北西向断层：主要有 F8、F9。F8 断层规模较大，该断层位于本区中部天台寺一带，走向 300 度左右，长度大于 1300m，断面倾向南西，倾角 70 度左右。发育于中下三叠统地层之中，北东盘下降，南西盘上升，属逆断层性质。断层两侧挤压破碎现象断续可见。F9 断层位于普查区南西角，走向 330 度左右，长度大于 500m，断面倾向南西，倾角 70 度。发育于下二叠系地层之中，北东盘上升，南西盘下降，属正断层性质。1.3 岩浆岩 区内出露的岩浆岩有燕山早期闪长岩（2a 5）、石英闪长岩（2b 5）、花岗闪长斑岩（2b 5）及晚期花岗闪长斑岩脉（3a 5）、闪长玢岩脉（3b 5）、石英二长斑岩（53c）等。其中燕山早期第二次花岗闪长斑岩（2b 5）为成矿母岩。（1）燕山早期第一次侵入闪长岩（2a 5）主要分布于太子山地段，属灵乡岩体中段南东缘部分。岩石呈灰绿黄绿色，块状构造，一般为它形半自形细粒状结构，粒径 0.15-1.5 毫 m，常见似斑状结构。主要由奥中长石及透辉石组，少量为正长石、石英，局部见普通角闪石及黑云母。副矿物以榍石为主，次为磷灰石，磁铁矿含量低，锆石甚微，为磷灰石榍石型副矿物组合。与中国同类型岩石相比：SiO2 稍低，CaO 高，Fe2O3+FeO 高，Na2O/K2O=1.1，说明岩石富钙、铁，钾钠含量相近。（2）燕山早期第二次侵入花岗闪长斑岩（2b 5）主要为铜山口小岩株体，铜山口岩株体地表呈一北西南东向椭圆形，直径 500-600m，出露面积 0.33平方千 m，0m 标高岩体直径为 350-480m，向下又膨大，空间上总体呈一向南东倾斜的筒状。岩石新鲜面为浅灰绿色，风化面呈灰黄色，斑状结构，块状构造，斑晶含量 50-55%，粒径 0.2-6.5 毫 m，组成斑晶的矿物主要是斜长石，次为石英、黑云母、钾长石等，钾长石斑晶粒度粗大，可达 2-3cm；基质粒度为 0.01-0.05毫 m,主要由长英质矿物组成。斜长石呈自形-半自形板柱状，具聚片双晶，有时可见环带构造，常被绢云母、高岭石、方解石等交代；石英多呈它形粒状；角闪石为普通角闪石，长柱状，常被方解石、绿泥石、黑云母交代。组成岩石的主要矿物成份为斜长石（52%）、钾长石（15.5%）、石英(20%)，次为角闪石（5%）、黑云母（3.5%）；副矿物主要为磷灰石、磁铁矿、锆石和榍石。与中国同类型岩石相比：SiO2 高，CaO 低，Fe2O3+FeO 低，Na2O/K2O=0.72，说明岩石具富硅、贫铁，富钾特征。（3）燕山早期第二次侵入石英闪长岩（52b）分布于工区南部和西部，是殷祖岩体的一部分。岩石呈深灰绿色，半自形粒状结构，局部似斑状结构，块状构造，矿物成分斜长石、角闪石及石英为主，少量黑云母、正长石，付矿物有榍石、磁铁矿及磷灰石，少见锆石。斜长石 An=28-43，为中长石，呈自形板条状，常见环带构造，钠律双晶普遍；角闪石为普通角闪石，深绿黑色，柱粒长柱状，粒径 0.2-3mm；石英呈它形粒状镶嵌在斜长石间隙中粒径 0.1-0.5mm。1.4 接触变质及热液蚀变作用（1）热接触变质作用 岩浆侵入围岩，受其散发热量的影响，使围岩产生热力接触变质作用。围岩主要变质为大理岩和白云石大理岩。当围岩是泥质粉砂岩时，角岩化发育，近中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 187 接触带，泥质粉砂岩变质为角岩，远离接触带，角岩化减弱直至消失。（2）接触交代变质作用 围岩与岩浆岩接触部位形成矽卡岩。矽卡岩岩石类型主要有透辉石矽卡岩和石榴石矽卡岩，与成矿关系密切。（3）热液蚀变作用 是一种伴随成矿作用全过程的交代蚀变作用。区内围绕铜山口岩株体，热液蚀变分带明显，从围岩到岩体表现为大理岩、白云石大理岩带绿泥石化、蛇纹石化带矽卡岩化带矽卡岩带绢云母化绿泥石化花岗闪长斑岩带绢云母化硅化花岗闪长斑岩带钾硅化花岗闪长斑岩带。2 矿体地质 2.1 矿体特征 铜山口矿区北起李家湾、南达后背山至菜园山，西自狮子山（38 勘探线），东至郭家山，面积约 2.8平方千 m。区内现已发现规模不等，形态各异、产状多变的、等 6 个铜（钼）矿体，其中、为主矿体（2），其它为次要矿体 2.2 围岩蚀变 热液蚀变分带明显，从围岩到岩体表现为大理岩、白云石大理岩带绿泥石化、蛇纹石化带矽卡岩化带矽卡岩带绢云母化绿泥石化花岗闪长斑岩带绢云母化硅化花岗闪长斑岩带钾硅化花岗闪长斑岩带。大理岩、白云石大理岩带：位于蚀变带最外围，分布广泛，范围达 300600m。绿泥石化、蛇纹石化带：靠近矿体的围岩蚀变，绿泥石化、蛇纹石化共生，绿暗绿色，范围达 100300m。矽卡岩化带：靠近主矿体的矿化蚀变，脉状、条带状石榴子石矽卡岩、透辉石矽卡岩分布于岩石裂隙中或层理中，是号矿体的主要赋存部位，范围达10-100m。矽卡岩带：接触变质形成石榴子石矽卡岩和透辉石矽卡岩，是矿体主要赋存部位，范围达 5-100m。绢云母化绿泥石化花岗闪长斑岩带：主要分布于岩体边缘，靠近矿体，为灰绿色，多伴有黄铜矿化、灰钼矿化发育，范围达 50-200m。绢云母化硅化花岗闪长斑岩带：往岩体内部，石英含量增加，灰白色，多伴有黄铜矿化、灰钼矿化发育，范围达 100-300m。钾硅化花岗闪长斑岩带：靠近岩体核部，钾长石、石英含量增加，灰白色肉红色，范围达 1000-200m。2.3 热液蚀变垂直分带与矿化分带 热液蚀变垂直分带不明显。矿化垂直分带较为明显：根据矿区内钻孔验证，由于随着成矿温度不同，中浅部矿体以铜矿为主；深部矿体以高温的钨钼矿为主，铜矿为辅。表 1 铜山口矿区蚀变矿化分带特征一览表 蚀变带 钾硅酸盐化带 绢英岩化带 矽卡岩化带 大理岩化带 矿化类型 浸染、细脉状钼（铜）矿化 细脉（网脉）、浸染状钼（铜）矿化 块状、脉状及稠密网脉状铜（钼）矿化 星点状铜矿化 3 结论（1）铜山口矿区热液蚀变分带明显，从围岩到岩体表现为大理岩、白云石大理岩带绿泥石化、蛇纹石化带矽卡岩化带矽卡岩带绢云母化绿泥石化花岗闪长斑岩带绢云母化硅化花岗闪长斑岩带钾硅化花岗闪长斑岩带。（2）矿化垂直分带较为明显：根据矿区内钻孔验证，由于随着成矿温度不同，中浅部矿体以铜矿为主；深部矿体以高温的钨钼矿为主，铜矿为辅。参考文献 1张征兵.铜山口矿区钨矿地质特征及下步找矿方向J.中国矿山工程,2020(23).2朱先艳.铜山口铜矿床找矿规律研究及预测J.中国金属通报,2019(2).3闭忠敏,杨松.鸡笼山矽卡岩金（铜）矿床地质矿产特征、物质来源及成矿机制研究 J.矿产与地质,2008,22(6):496-502.4刘坤.鄂东南矿集区铜山口侵入体地球化学特征及其成因研究J.资源环境与工程,2016(6).作者简介：作者简介：李喆明（1988-），男，工程师，硕士研究生，地质学专业，从事矿产地质工作。