河南省板厂铜矿成矿地质特征及找矿前景

2011-04-18门道改

科技传播 2011年17期

门道改，伏雄

河南省有色金属地质矿产局第三地质大队，河南郑州 450016

河南省板厂铜矿区，是一个以铜为主的多金属老矿区。在矿区范围内，地表古采硐星罗棋布，多达90余处，采矿活动曾经盛行，开采年代现难以考证。20世纪六、七十年代期间，我队对该区展了普查工作，通过大量的地质物化探工作，在矿区近4km2内，圈出矿段8个，圈定铜矿体161个，矿床规模为小型。上世纪80年代末、90年代初，我队在区内进行了因资金短缺只进行了少量的地表槽探等工作，找矿成果不大，此区的勘查工作也因此中断。近年来，作者在仔细分析和综合研究区内以往成矿地质条件等资料的基础上，开展矿区实地调查和观察，认为矿床成因类型不是前人认为的热液型，而是斑岩矽卡岩复合型，找矿前景良好。

1 区域地质背景

矿区位于秦岭造山带、北秦岭构造亚带的东段。区域上出露地层由老至新依次为古元古界秦岭群（Pt1qn）、下古生界二郎坪群（Pz1er）及上白垩统（K2）等。其中分布于区域南部的古元古界秦岭群雁岭沟组（Pt1y）地层为区内主要含矿层位。

区域上断裂构造较为发育，有NWW向、NW向、NE向及近SN向四组。其中前一组NWW向断裂构造为本区的主体构造，后三组构造在控矿中则起着辅助和配合的作用，这几组构造联合控制了区内矿产的产出和分布。

区域上岩浆活动强烈，主要有华力西期及燕山期各有侵入。前者规模较大，呈岩株、岩基状分布于矿区的北西侧及东侧，岩石类型为花岗岩。后者则出露于区域的中部，呈脉状产出，岩石类型为斑状黑云母花岗岩，与成矿关系密切。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露地层主要为古元古界秦岭群雁岭沟组（Pt1y）及新生界第四系（Q）。前者岩石类型主要为大理岩及少量的斜长角闪岩，其中厚层白云质大理岩是矿床的主要围岩，夹于白云质大理岩中呈条带状分布的透辉石大理岩、金云透辉大理岩、石英云母片岩等是规模较大矿体的赋存部位。

2.2 构造

区内褶皱构造简单，位于汪坟—夏馆背斜北翼，岩层呈单斜产出，其走向与区域构造线的方向基本一致，为NWW-SEE向，总体产状200-220°∠50-80°。区内断裂构造发育，均属朱—夏断裂带中之次级断裂，有成矿前断裂和成矿后断裂两类。前者主要表现为呈NWW-SEE向展布的断裂破碎带，长9 000m，宽20m～370m，控制着区内矿体的分布范围；后者则多沿NE向分布，个别的呈SN向产出，对矿体和地层起破坏作用。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩为燕山晚期斑状黑云母花岗岩、呈脉状成群产出，普遍具有蚀变和铜矿化。

3 矿床地质特征

矿化集中分布在中部，自西至东可分为叶家沟、青峰岩、水槽沟、老虎沟、大石头沟、铜洞山、袁庄、赵庄等八个矿段。矿段总长度3 250m，矿化系数60%。矿段一般长300m～400m，最长700m。

3.1 矿体形态、规模、产状

共圈出大小矿体161个，其中盲矿体64个。单个矿体最大长度240m，延深300m；一般长100m±。氧化带一般深30m～50m，最深70m。矿体形态主要为不规则的透镜状，次为扁豆状、似脉状、枝叉状、短柱状，且分支复合、尖灭再现及膨胀收缩现象普遍。矿体走向290°～310°，倾向南西，倾角60°～75°，局部变化较大，缓者倾角只有30°左右，个别矿段（如大石头矿段等），矿体产状较陡，近乎直立。

区内矿体特征详见表1。因产出围岩的不同，矿体可以分成以下几类：

表1 板厂铜矿区矿体特征—览表

1）产于硅化大理岩中的矿体：如铜洞山、袁庄、水槽沟矿段。矿体呈叠瓦状成群出现，一般规模较小，品位变化大。矿体最长188m，延深160m，平均2.22m；

2）产于透辉石大理岩、金云透辉大理岩、石英云母片岩中的矿体：如叶家沟，青峰岩、老虎沟、大石头沟、赵庄等矿段，矿体沿破碎带两侧分布，规模较大，如青峰岩二号矿体，长240m，延深300m，平均厚2.62m，矿体走向290°～310°，倾向南西，倾角60°～75°，局部产状变化较大，一般是上部平缓，下部直立；

3）产于爆发角砾岩体中的矿体：矿体直接产在爆破角砾岩中，规模大小不一；

4）产于花岗斑岩脉中的矿体：矿区中出露的花岗斑岩脉，铜矿化普遍，有的本身就构成矿体。

3.2 矿石的矿物组成

矿石矿物有黄铜矿、斑铜矿、铜蓝、方铜矿、褐铁矿、黄铁矿，其次为方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、孔雀石等；脉石矿物有方解石、长石、石英，其次为绢云母、高岭石、透辉石、石榴石、蛇纹石等。

3.3 矿石的结构、构造

矿石结构有碎裂结构、交代结构、半自形（他形）粒状结构等。矿石构造主要为浸染状、角砾状及块状。

3.4 矿石类型

矿石自然类型依据矿石的结构构造可分为浸染状、角砾状及块状等3种，按氧化程度从上到下有氧化矿、混合矿、原生矿3类。

3.5 围岩蚀变

围岩蚀变以硅化为主，其次为黄铁矿化、褐铁矿化、高岭石化、绢云母化，局部可见矽卡岩化及蛇纹石化。

4 矿床成因

4.1 成矿地质条件

1）岩浆岩条件：矿床在空间上和成因主要和成群呈脉状产出的小型花岗斑岩体有关。矿区的深部可能隐伏有较大的花岗斑岩体。另外，矿区还发育有爆发角砾岩筒，爆发角砾岩筒内岩石成分复杂，并有不少晶屑物质；

2）构造条件：矿化斑岩体的侵入和区域性深大断裂朱—夏断裂有关，矿床呈带状分布其南侧次级断裂构造系统中。矿体受更次一级的构造控制；

3）地层条件：围岩主要为碳酸盐岩石，裂隙（节理）发育，含矿热液不仅在岩体中聚集，还可沿裂隙进入围岩形成矿化。

4.2 围岩蚀变特征

野外实地观察结果表明，此矿床并不具备典型斑岩铜矿床完整的蚀变分带模式，即自岩体中心向外依次出现钾质蚀变带→似千枚岩化蚀变带→泥质蚀变带→青磐岩化带等4个蚀变带，但具有几乎在所有斑岩型铜矿中广泛发育的以石英、绢云母构成的似千枚岩化蚀变带。

4.3 矿化蚀变特点

1）矿床的矿化和蚀变围岩的关系相当密切，矿石则为矿化了的蚀变岩石。矿石的主体构造为细脉状和浸染状构造，二者相伴产出。局部可见角砾状和致密块状矿石；

2）部分矿体的近矿围岩具有矽卡岩化。早期矽卡岩化形成的矿物有石榴子石、透辉石等，晚期矽卡岩化形成的矿物有镁杆榄石、蛇纹石、金云母等。

4.4 矿床成因

矿床的形成和朱—夏深大断裂有关。因此，可以认为，斑岩和成矿物质均来自深部地壳或上地幔。主成矿期热液以岩浆来源为主，晚期则有大气降水加盟。大气降水对部分蚀变的形成及硫化物的析出起着促进的作用。因此，此矿床的形成可能是上升岩浆热液和地下水发生对流循环的结果，地下水不仅提供了部分成矿物质，而且由于其富含Na+、Cl-、Ca2+等组分，还加速了矿石的沉淀和堆积。

总之，矿床成因类型为斑岩—矽卡岩复合型矿床。