剖析虎头崖铜铅矿床地质特征及成因

■赵恒志

（福建金东矿业股份有限公司福建三明365101）

剖析虎头崖铜铅矿床地质特征及成因

■赵恒志

（福建金东矿业股份有限公司福建三明365101）

虎头崖铜多金属矿床分布于巴音郭勒河以西虎头崖一带，东径91° 40'21"-91°43'09"；北纬37°02'52"-37°03'18"，呈近东西向展布，由两条矽卡岩化构造破碎带，21条铜多金属矿体组成，属青海省格尔木市乌图美仁乡管辖。本文对虎头崖铜铅矿床的地质特征及矿床成因进行了分析探讨。

虎头崖铜铅矿床 地球化学特征 矿床成因

1 矿床地质特征

1.1 矿体形态

虎头崖矿床主要有两个矿带：Ⅰ号矿带处于下石炭统大干沟组含碳灰岩和狼牙山组上岩组灰岩夹石英岩之间。走向近东西，倾向北，倾角65°～82°，通过工程的追索揭露，已圈出大小20个铜铅锌银矿体。Ⅱ号矿带位于Ⅰ号矿带南侧，两带之间相距50～300m，局部有交合趋势，局部倾向南，但总体仍为东西走向，北倾，倾角55°～78°，78°，两带地表延长均大于4.8Km。

1.2 矿物组分

主要金属矿物为黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿及方铅矿、闪锌矿，伴生金属矿物有少量的磁铁矿，偶有毒砂、白铁矿等；

矿石的化学成分复杂，矿石以铜为主，其次有锌及铅、铁等。矿石的矿物组成、化学组分复杂，是本矿床的突出特点。这些金属矿物大部分颗粒细小，晶形差，大部分为它形晶-不规则形态。

矿石中的脉石矿物主要有透辉石、蛇纹石、方解石及石榴石、硬石膏、绿帘石等。

脉石矿物的种类比较简单，主要为碳酸盐、硫酸盐矿物及硅酸盐矿物。石榴石矿物中含有镁铁成分反映出形成于上地幔环境下，方解石重结晶及其蚀变为后期热液改造，硬石膏的形成反映其受到了高温热液的改造。这些不同类型、种类的矿物的形成与出现均反映了该矿床的形成过程受到了来自下地壳或上地幔物质的促使、干扰及破坏。

1.3 围岩蚀变及成矿期次

围岩蚀变主要有矽卡岩化、硅化、蛇纹石化、大理岩化、绿泥石化、绿帘石化、透闪石化、石榴石化、透辉石化等，具有典型的矽卡岩化矿化特征。

根据野外观察以及室内鉴定综合分析，将成矿期次划分为矽卡岩期、热液期以及表生期三个期次。

2 矿床地球化学特征

2.1 矿石地球化学特征

虎头崖铅铜矿床矿石的∑REE值为10.13×10-6，稀土总量很低；LREE值 3.16×10-6，HREE值 6.97×10-6；LREE/HREE值0.47；重稀土总量大于轻稀土总量。其特征值处于大洋地壳与原始地幔稀土含量特征值之间。La/Sm值2.11；变化较大，表明轻稀土分馏较明显。La/Yb值6.00，（La/Yb）N值4.05；（Ce/Yb）N值2.49；以上特征均表明矿石中轻稀土特征变化较明显。Gd/Yb值2.77，表明矿石中重稀土分馏较明显。矿石的稀土元素配分曲线呈明显的右倾的平滑线，基本上处于轻重稀土分馏明显状态。Eu处呈较浅V字型谷，负Eu异常，δEu值为0.43，说明了矿石在形成后的矽卡岩化作用的过程中发生Eu的丢失；δCe值0.51；铈呈明显的负异常。矿石的这些稀土特征值与上地幔与下陆壳的特征值比较相似。这些特征反映了矿石的物质来源及经历的成矿过程十分复杂，其成矿的物质明显的来自上地幔或下地壳且经历了多次的富集改造。

矿石中Co/Ni值2.27，高于陆壳与洋壳的特征值；Sr/Ba值8.09，高于下陆壳及洋壳特征值；U/Th值0.52处于洋壳特征值范围；Th/Co值0.03与下地壳值相同；Nb/Ta值0.00与下陆壳特征值相同；Sr/Eu值处于上地壳与下陆壳特征值之间；Zr/Hf值高于陆壳与洋壳的特征值；Zr/Nb值高于洋壳与下地壳特征值，而接近洋壳特征值。Sm/Nb值处于洋壳特征值范围。这些特征值高于洋壳或处于洋壳或陆壳值之间，这反映出虎头崖铅铜矿床的矿石经受多次改造。同时也反映了成矿物质可能来源于地壳深处并经历了地壳上部的重熔融造成的矽卡岩化作用的叠加改造的特征。

强不相容元素Rb、Ba、Ta等呈强亏损状态；Cr、Nb、Sr等中等不相容元素也处于亏损状态；弱不相容元素Y略富集；矿石中部分Co、Ni成矿元素显较高丰度值，Zn、Pb呈特高丰度值状态呈富集矿化特征。矿石组成中成分特征的复杂性与其经历了多次不同性质、不同环境的成矿作用的改造叠加有关。同时也是可作为多期次成矿作用叠加改造的证据。

2.2 放射性同位素特征

同位素计算中Rb的衰变常数λ=1.42x10-11/a，矿源层年龄取自468Ma；成矿年龄取自2146Ma。

虎头崖铅铜矿床矿石的Rb与Sr含量极低，而其Rb/Sr、87Rb/86Sr很低；但（87Sr/86Sr）i比围岩的值要高的多，与围岩形成了明显的反差特征，反映了与围岩的物质来源间有明显的差异。矿石的Rb与Sr同位素组成特征显示出其成矿物质来自上、下地幔等深部环境，但又受到碳酸盐成矿交代作用及成矿热液改造的影响而使Rb交代丢失。

3 成矿机理与矿床成因

通过对虎头崖铅铜矿床矿物共生组合、矿脉穿插关系及控矿条件分析，该矿床明显受深大断裂构造、岩浆建造、热液作用的联合控制，且经历了多期次多阶段成矿作用。

奥陶纪热水喷流沉积作用：海底火山喷流带来了铜、铅、锌、铁等成矿元素，并使其初步富集。同时在盆地内形成了富含铜、铅、锌、铁等成矿元素的硅质岩及碎屑岩，为后期热液改造成矿提供了物质基础，其成矿演化模式如下：在矽卡岩期，印支晚期的二长花岗斑岩经分异演化沿着东西向与北西向分支裂隙上侵，与灰岩接触交代形成矽卡岩，构成Ⅰ号与Ⅱ号矽卡岩化蚀变构造带，并在其中析出少量磁铁矿、磁黄铁矿。在热液期，随着矽卡岩期大量矽卡岩矿物的形成，上升溶液中的挥发性组分和金属离子浓度增高，在上升过程中物理化学条件发生改变后，以硫化物方式交代充填产生黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿物。在表生期，深部矿体因剥蚀和新构造运动的影响，遭受地表风化，原生的硅酸盐、氧化物、硫化物、碳酸盐等遭到风化，形成孔雀石、铜兰、等氧化物。

综上，认为虎头崖铅铜多金属矿为热水喷流沉积-矽卡岩叠加改造型矿床。

[1]王松，丰成友，李世金等.青海祁漫塔格卡尔却卡铜多金属矿区花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb测年及其地质意义 [J].中国地质，2009，36（1）：74～84

F416.1[文献码]B

1000-405X（2016）-5-125-1