闹牛山铜矿床构造运动地质特征

石志清　石国强

摘要：闹牛山铜矿床是与中基性和弱酸性火山岩和次火山岩有关的脉状矿床。矿区出露的地层主要为上侏罗统的陆相沉积一火山岩，出露的岩浆岩主要是中基性和弱酸性火山岩和次火山岩。矿区处于北北东向深断裂构造控制的复合火山构造地块中，断裂构造发育，赋矿围岩为安山玢岩、安山质角砾凝灰岩、闪长玢岩等。成矿岩体为弱酸性斜长花岗斑岩、霏细斑岩。矿体受北东向、北北东向及北西向断裂构造控制。主要近矿围岩蚀变为钾长石化、硅化、绢云母化、绿泥石化。工业矿物主要为黄铜矿，伴生有益元素为Ph、Zn、Ag、Au等。矿石结构有半自形粒状和它形粒状结构、交代残余结构、胶状结构、固溶体分解及包含结构等。矿石构造有细脉浸染状、脉状和块状构造等。成矿期可分为4个阶段，矿床属高中温岩浆热液脉状矿床。

关键词：热液脉状；铜矿床；闹牛山

闹牛山铜矿位于内蒙古自治区突泉县东部与吉林省洮安县交界处，距突泉县48km。乌兰浩特一突泉县公路通过矿区。

1.矿区地质背景

闹牛山铜矿位于大兴安岭中段，嫩江深断裂西侧，大板一乌兰浩特火山喷发带突泉火山断陷盆地的局部隆起（闹牛山隆起）边部。

1.1地层

矿区出露一套中上侏罗统的陆相沉积一火山岩。矿区东部为中侏罗统万宝组（J₂W）陆相黑色砂岩、砾岩和泥岩。西部是侏罗统满克头鄂博组（J₃m）近火山喷溢相的安山质火山碎屑岩、安山质火山熔岩，局部夹沉积岩。火山岩地层总厚大于1000m。

1.2控岩控矿构造

矿区处于北北东向深断裂构造控制的复合火山构造地块中，构造发育，褶皱构造有与区域新华夏体系一致的NE向背斜构造，即大黑山—闹牛山背斜，矿区处于背斜的中部，核部为一套火山岩组成，两翼陡（50°～80°）；断裂构造有：（1）北东、北北东向断裂，以压扭性为主，切割深度大，是区内主要的控岩和控矿构造，还控制着一些晚期的脉岩；（2）北西向、北西西向断裂，以扭性、张扭性为主并为矿液和脉岩冲填，是区内主要的容矿构造。

1.3岩浆岩

区内出露的主要是中基性和弱酸性火山岩和次火山岩。早期的侵入岩（成矿前）为中性到中基性岩体（安山玢岩、闪长玢岩等），与中基性喷溢有关。与成矿有关的多为一些晚期弱酸性岩体，斜长花岗斑岩、霏细斜长斑岩等，多呈小岩株、岩枝和岩脉产出；成矿后还发育有中基性辉绿岩、闪长玢岩及煌斑岩等小岩墙、岩脉。

安山玢岩主要分布在闹牛山及矿体的外围，是矿体的直接围岩（图1）。安山玢岩为灰绿、灰黑、灰白色，具斑状结构，略具流动构造，可能系火山根部相。

闪长玢岩在闹牛山一带出露面积较大，主要呈岩株状分布，侵入岩的Rb—Sr等时年线年龄为161.84Ma。

斜长花岗斑岩出露于矿区东部季家屯一带，呈长轴状北西西向展布，长2km，宽0.7km，出露面积1.25km²（图1）。斜长花岗斑岩为灰白色，风化后为黄褐色，斑状结构，斑晶占50%～60%，斑晶成分为斜长石、正长石、石英和黑云母，基质为微晶结构。

霏细斜长斑岩呈岩墙状，产于斜长花岗斑岩北西端外侧，呈北北东、北东东和北西向多组走向侵入于闪长玢岩及火山岩地层，并切穿斜长花岗斑岩。

区内侵入岩从基性到酸性均有，属浅成一超浅成岩体。其侵入先后次序大致为：安山玢岩一闪长玢岩一斜长花岗斑岩霏细斜长斑岩一花岗斑岩一石英斑岩一辉绿岩一煌斑岩脉。斜长花岗斑岩、霏细斜长斑岩多具矿化蚀变，与成矿关系密切。

上述主要侵入岩岩石化學特征值见表1。岩石化学资料表明，岩浆有下列演化趋势：（1）含量有明显的增长趋势并分异明显，显示岩浆向酸度增长方向演化；（2）随Si02增长，CaO有降低趋势，而K20有增高的趋向；（3）随岩浆向晚期演化碱质明显增高，这表明岩浆活动晚期对铜的成矿作用趋向有利。

2.矿床地质特征

2.1矿体特征

脉状铜矿发育于斜长花岗斑岩体前锋地段围岩中，部分穿人斑岩体内，霏细斜长斑岩亦显示矿化蚀变。矿脉组是由一系列走向320°～40°的大脉一细脉一细网脉平行的脉群组成（图2）。在宽0.5kin的岩体内，霏细斜长斑岩亦显示矿化蚀变。在宽0.5kin地段有6个脉组，并圈出铜工业矿体30余条，脉群延续总长lkm以上。

各脉组长350m～950m，矿体规模大小不一，控制长度一般为70m～260m，最大者可达400m～500m；矿体呈脉状、扁豆状，厚度0.3m～7.3m，一般为1m～4.5m。矿体向北东倾斜，倾角60°～80°，控制斜深55m～330m，最大延深550m。深部300m后有增大趋势，铜平均品位0.3%～9.8%，赋矿围岩为安山玢岩、安山质角砾凝灰岩、闪长玢岩等。

2.2矿石成分与组构

矿石在地表处为氧化矿石，次生富集不发育，氧化深度15m～50m。常见一些褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿等呈蜂窝状构造，胶状、交代残余结构，在褐铁矿中常见有未氧化的黄铁矿、黄铜矿等硫化物。该类矿石工业意义不大。

矿区内开采对象主要是硫化矿石。矿石内金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、辉钼矿和白铁矿等。主要脉石矿物有石英、斜长石、钾长石、绿泥石、阳起石、重晶石、方解石等。

矿石中主要成矿元素是Cu，伴生元素有Ph、Zn、Ag、Au、Bi、Co、Mo等。Cu、Pb、Zn、Mo均以矿物出现。Ag、Au尚未见独立矿物，主要赋存于硫化物中。

矿石结构有半自形粒状、它形粒结构、交代残余结构、胶状结构、固溶体分解及包含结构等。矿石构造有细脉浸染状、脉状和块状构造等。

2.3成矿阶段及围岩蚀变

金属矿物主要生成顺序为：辉钼矿→黄铜矿→毒砂→磁黄铁矿→黄铁矿→闪锌矿→方铅矿。成矿作用可分为4个阶段：（1）辉钼矿—石英阶段；（2）磁黄铁矿—毒砂—黄铜矿—黄铁矿阶段（主要成铜阶段）；（3）闪锌矿—方铅矿—黄铜矿阶段；（4）黄铁矿—碳酸盐阶段。

矿区的围岩蚀变在岩体内有钾长石化、硅化，并伴随有钼铜矿化；在含铜矿脉两侧为硅化、绢云母化、绿泥石化；铅锌矿化则常伴随有绢云母化、绿帘石化；黄铁矿碳酸盐阶段广泛发育碳酸盐化和硅化蚀变。