有色金属矿床矿体特征研究及成因意义

2018-06-28陈利贞

世界有色金属 2018年8期

陈利贞

（河北省区域地质调查院，河北廊坊 065000）

通常来说，金属中除掉铁基合金和铁剩下的都可以称为有色金属。目前在建筑业、机械制造业、电子工业、核能利用、航空航天等领域，有色金属及其有色金属的合金已成为不可替代的功能和构造材料，且随着我国工业化进程的加快，金属消费尤其是有色金属的消费将越来越增加。我国作为有色金属消费第一大国，有色金属的消费上存在着严重的供需不平衡的问题，因此对有色金属矿床矿体的特征与成因的研究就显得尤为重要。

1 有色金属的矿床特征

有色金属矿区的露矿层由下石炭统干泉组和下二叠统双堡堂组构成。矿区按时间由老到新叙述如下：下石炭统干泉组的上层是由砾英安质凝灰岩、含钙砂岩夹石灰岩组成，下层由砾岩和含砾砂岩构成。下二叠统双堡堂组是由灰绿色长石杂砂岩为主要构成成分，底层是砾岩，上层是粉砂岩夹砂质灰岩，由此而形成多旋回性韵律层，中间少部分有基性和中酸性的火山岩。

有色金属矿区内的矿石是由多个背向斜组成的向西倾伏的大背斜中产出的。轴向是西北，发育较好的地方是在背斜轴部断裂的裂隙处。北东东向和北西向的断层将有色金属矿区的中部破坏隔断[1]，位于西侧的北东东向断裂构造为矿区提供了便捷的通道，以便从有色金属矿区运输和转移矿液，同时它也有导矿和控矿的作用。同期派生裂隙在北北西及北西西向上发育，在富集矿脉上有不可缺少的控制性作用。目前发现具有压扭性的断层有六条，近东西向的F1断层为主要断层，在有色金属矿区北侧玉石山附近[2]，同近东西向系列褶皱构造轴向相同，可以当做是成矿热液上升的主要通道。还有在南北—北北东向的斜切压扭性断裂F2和F3，在F3和F2压扭性断裂作用下产生的由北东东—南西西向派生断裂F4，它们都具有容矿的特征。另还有许多扭性、张性次生断裂、节理裂隙和这些褶皱轴向一致、斜交和垂直相交，给有色金属的成矿提供了有利的空间。

2 有色金属矿体特征类别

在有色金属矿区中发现和圈定的矿体较多，按照相对产出进行部位划分，可以划分成两个区域，暂且命名为西矿带与东矿带，在两个矿带中，西矿带的研究程度比东矿带要高。矿体在安山玢岩当中，总体呈北西方向延伸，倾向西，上窄下宽，上陡下缓。从平面和剖面图上看，它具有膨缩和分枝现象，由深部开始变得越来越薄直至尖灭，呈脉状产出，见图1。

图1 有色金属矿体图

有色金属矿有强烈的围岩蚀变作用，以成因划分可分为两大类：一类是自变质作用，其与火山底的高热液体有关，另一类则是近矿岩石的蚀变作用，其与火山期之后形成的矿热液有关。自变质作用的标志是绿泥石的岩化和碳酸物质盐化等，与金矿石的矿化无关，此处就不在叙述。近矿岩石的蚀变作用的标志是硅石化、绢英石化、粘土化及绿泥石的岩化和碳酸物质盐化，其与金矿石矿化的联系密不可分。有色金属矿主要的围岩蚀变有：绿泥石化：其是蚀变的早期产物，由绿泥石和黑色矿物质辉岩、闪角岩和富含基质的玻璃介质交代形成，此时其原岩结构的构造保存的特别好。黄铁绢英岩化：是近矿围岩蚀变，主要位于矿体上盘的硅石化外侧。硅化：在有色金属矿体内部的石英脉中出现，或者是石英脉的两侧，是一种热液蚀变，且与有色金属矿联系密切。粘土化：发育的最好的地方是矿体中上部。绢英岩化之后，因为降低的热液温度与变强的水化作用的原因，在绢英岩化以及硅化带之上，近矿围岩又产生粘土化作用，导致最后的结果是形成粘土矿物。碳酸盐化：主要以方解石、菱镁矿和白云石为标志，出现于成矿作用的晚期，其主要特征是与石英一起构成石英-碳酸盐脉和含金石英脉，并伴有金属硫化物的形成。

3 有色金属的矿床成因探讨

有色金属矿具有明显的控矿特征，矿床是由构造运动强烈切割火山岩而成，之后形成盆地，又伴随着剧烈的火山喷发活动。

成矿前，岩浆在地壳中演化，地壳深处的岩浆熔体从高压地区慢慢移向地壳上部的低压地区，因此严重地打破了岩浆结构的均衡，从熔体中分离挥发组分，气液的压力越来越大，直到超过外部的最大围压时，岩浆柱被推动膨胀和前进，同时分解成岩枝和贯入体，伴同着爆破作用形成了角砾石。

成矿中期，地壳中的一种以压缩熔流形状存在的熔融岩浆液体从破裂处移到上面的低气压处。由于逸出大量挥发份，侵入体大都结晶过早，在连续结出晶体的过程中挥发组分不断挥发出来，气液性流体越来越多，同时由于内部压力逐渐增大，最后产生爆炸性的作用，形成气体爆炸式角砾石。因为发散出的挥发分和结晶出来的入侵体作用，最后析出流体，导致矿化作用具有了脉动性质。

成矿后期，现处于无矿石时期，主要的产出是不含矿的呈细脉式网脉。